JP2005091757A - Optical scanner and image forming device - Google Patents

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JP2005091757A JP2003325111A JP2003325111A JP2005091757A JP 2005091757 A JP2005091757 A JP 2005091757A JP 2003325111 A JP2003325111 A JP 2003325111A JP 2003325111 A JP2003325111 A JP 2003325111A JP 2005091757 A JP2005091757 A JP 2005091757A
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Naoki Miyatake
直樹 宮武
Shigeaki Imai
重明 今井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner having a deflection means which deflects a light beam emitted from a light source and a scanning and imaging lens which guides the light beam deflected with the deflection means to a plane to be scanned, in which scanning and imaging lens the curvature of an image plane in a main scanning direction and subscanning direction is excellently corrected and the stability of a light spot is realized while excellently keeping the conjugating function and the constant-speeding function, further, the optical magnification is kept constant with respect to the image height of the light spot, and to provide an image forming device furnished with the optical scanner. <P>SOLUTION: The scanning and imaging lens of the optical scanner is composed of at least two scanning and imaging lenses, the scanning and imaging lens L1, which is located at a position nearest an optical deflection device 403 which is the deflection means, has a positive refractive power in the main scanning direction, the refracting power in the subscanning direction is zero or approximately zero, the scanning and imaging lens L2, which is located at a position nearest to a plane to be scanned 407, has a negative refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power in the subscanning direction, and the incident side plane in the subscanning direction of the scanning and imaging lens L2 nearest the plane to be scanned 407 is formed in a convex plane toward the plane to be scanned 407. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device such as a digital copying machine, a laser printer, and a laser facsimile, and an image forming apparatus using the same.

レーザプリンタ等に関連して広く知られている光走査装置は一般に、光源側からの光ビームを光偏向器により偏向させ、ｆθレンズ等の走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を光走査（主走査）するように構成されている。被走査面の実体をなすものは光導電性の感光体等である感光媒体の感光面である。   In general, an optical scanning device widely known in connection with a laser printer or the like generally deflects a light beam from a light source side by an optical deflector and condenses it toward a surface to be scanned by a scanning imaging optical system such as an fθ lens. Thus, a light spot is formed on the surface to be scanned, and the surface to be scanned is optically scanned (main scan) with this light spot. What constitutes the surface to be scanned is a photosensitive surface of a photosensitive medium such as a photoconductive photosensitive member.

光走査装置の書込密度は高密度化の一途をたどり、１２００ｄｐｉ、１６００ｄｐｉ、あるいはそれ以上の書込密度の実現が意図されている。このような高密度書込を実現するためには、光スポットの安定性を欠くことはできない。光スポットの安定性は、「被走査面上での光スポット径の像高による変化」が小さいことを言い、その実現のためには、光偏向器により偏向された光束を被走査面上に光スポットとして結像させる走査結像光学系が高性能であることを要する。   The writing density of the optical scanning device is steadily increasing, and it is intended to realize a writing density of 1200 dpi, 1600 dpi, or higher. In order to realize such high-density writing, the stability of the light spot is indispensable. The stability of the light spot means that the “change due to the image height of the light spot diameter on the surface to be scanned” is small. To achieve this, the light beam deflected by the optical deflector is placed on the surface to be scanned. The scanning imaging optical system that forms an image as a light spot needs to have high performance.

光スポット径を変動させる要因としては、周知の如く「走査光学系による像面湾曲」があり、像面湾曲を良好に補正した走査結像光学系は、従来から多数提案されている。さらに、光スポットを安定させ、高書込密度に対応するためのマルチビーム化に対応するために、走査結像光学系の光学倍率が、像高によらず一定である事も重要である。   As well known, a factor causing the light spot diameter to fluctuate is “field curvature by a scanning optical system”, and many scanning imaging optical systems that have corrected the field curvature well have been proposed. Further, it is important that the optical magnification of the scanning image-forming optical system is constant regardless of the image height in order to stabilize the light spot and cope with multi-beams to cope with a high writing density.

光走査装置の一例として、４つの感光体を記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体に対応した複数の光源装置から放射された光ビームの光束を１つの偏向手段（光偏向器）により偏向走査し、各感光体に対応する複数の走査結像光学系により各感光体に同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し定着することで、カラー画像を得ることができる。   As an example of the optical scanning device, four photoconductors are arranged in the conveyance direction of the recording paper, and light beams emitted from a plurality of light source devices corresponding to the photoconductors are converted into one deflecting unit (optical deflector). ), And a plurality of scanning imaging optical systems corresponding to the respective photoconductors are simultaneously exposed to the respective photoconductors to form latent images, and these latent images are produced in different colors such as yellow, magenta, cyan, and black. A visible image is developed with a developing device using the above developer, and these visible images are sequentially superimposed and transferred and fixed on the same recording paper, whereby a color image can be obtained.

このように、光走査装置と感光体の組み合わせを２組以上用いて、２色画像や多色画像、カラー画像等を得るようにした画像形成装置は「タンデム式画像形成装置」として知られている。   As described above, an image forming apparatus that obtains a two-color image, a multicolor image, a color image, or the like by using two or more combinations of optical scanning devices and photoreceptors is known as a “tandem image forming apparatus”. Yes.

このようなタンデム式画像形成装置として、複数の感光媒体が単一の光偏向器を共用する方式のものが開示されている。本発明に関連する従来技術としては、下記に示す特許文献がある。
特開平１１−１５７１２８号公報 特開平９−１２７４４３号公報 特開平９−５４２６３号公報 特開２００１−４９４８号公報 特開２００１−１０１０７号公報 特開２００１−３３７２０号公報 特開２００１−３５０１１０号公報 特開平９−５８０５３号公報 As such a tandem type image forming apparatus, a system in which a plurality of photosensitive media share a single optical deflector is disclosed. As the prior art related to the present invention, there are the following patent documents.
JP-A-11-157128 JP-A-9-127443 JP-A-9-54263 JP 2001-4948 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10107 JP 2001-33720 A JP 2001-350110 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-58053

特許文献１および特許文献２においては、光偏向器の両側より光束を入射し、光束を振り分けて走査する対向走査方式を採用している。また、特許文献３においては、略平行でかつ副走査方向に離れた複数の光束を光偏向器に入射し、複数の光束に対応する複数の走査光学素子を副走査方向に並べて走査する方式を採用している。   In Patent Document 1 and Patent Document 2, a counter scanning method is adopted in which light beams are incident from both sides of the optical deflector and the light beams are distributed and scanned. In Patent Document 3, a plurality of light beams that are substantially parallel and separated in the sub-scanning direction are incident on an optical deflector, and a plurality of scanning optical elements corresponding to the plurality of light beams are arranged in the sub-scanning direction for scanning. Adopted.

特許文献４、５、および６においては、光偏向器の片側より光束を入射し、走査結像レンズの３枚構成の走査光学系で、第１および第２走査結像レンズＬ１およびＬ２は異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、第３走査結像レンズＬ３は各被走査面毎に設けられている。   In Patent Documents 4, 5, and 6, a light beam is incident from one side of the optical deflector, and the first and second scanning imaging lenses L1 and L2 are different in a three-scanning scanning optical system of scanning imaging lenses. A plurality of light beams traveling toward the scanned surface pass, and the third scanning imaging lens L3 is provided for each scanned surface.

このように、複数の被走査面で光偏向器を共用すると、光偏向器の数を減らすことにより、画像形成装置をコンパクト化・低コスト化することが可能になる。   As described above, when the optical deflectors are shared by a plurality of scanned surfaces, it is possible to reduce the number of optical deflectors, thereby reducing the size and cost of the image forming apparatus.

また、特許文献７においては、タンデム方式に対応した光走査装置が開示されている。   In Patent Document 7, an optical scanning device corresponding to a tandem method is disclosed.

しかしながら、従来の技術では、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定していることは達成されていない。   However, in the conventional technology, in the scanning imaging lens, while maintaining the “conjugate function” and “constant speed function” in good condition, the field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction is corrected well, and the light spot of the light spot is corrected. It has not been achieved that stability is achieved and that the optical magnification is constant with respect to the image height of the light spot.

さらに近来、走査特性の向上を目して光走査装置の光学素子に、非球面に代表される特殊な面の採用が一般化しており、このような特殊な面を容易に形成でき、なおかつコストも安価な「樹脂製の光学素子」が多用されている。特に、従来のタンデム式画像形成装置では、使用する光学素子の数が多いことから、樹脂製の光学素子を使用することでのコストダウン効果は非常に大きい。   In recent years, a special surface represented by an aspherical surface has been widely used as an optical element of an optical scanning device for the purpose of improving scanning characteristics. Such a special surface can be easily formed, and the cost can be reduced. However, inexpensive “resin-made optical elements” are frequently used. In particular, in the conventional tandem image forming apparatus, since the number of optical elements used is large, the cost reduction effect by using the resin optical elements is very large.

このように、光走査装置に樹脂製の光学素子が用いられる場合、温度変化により、ガラスに比べ熱膨張係数が大きいため形状変化が大きく発生し、樹脂製光学素子の光学特性が変化する。   As described above, when a resin optical element is used in the optical scanning device, a change in temperature causes a large change in shape because the coefficient of thermal expansion is larger than that of glass, and the optical characteristics of the resin optical element change.

発熱が大きいポリゴンミラー等の偏向手段（光偏向器）により、光学箱内の温度が上昇するとき、ポリゴンミラーが回転し作る気流、光学箱内の形状の違いなどにより、熱は一律に伝達していくことはなく、光学箱内の温度は温度分布を持つ。また、走査結像レンズにおいても、熱の伝わり方の違い、レンズ形状の違い（光学箱への設置面積の違い）等により、一律な温度変化は生じず、走査結像レンズの場所による温度差が発生する。   When the temperature in the optical box rises due to deflection means (optical deflector) such as a polygon mirror that generates a large amount of heat, the heat is uniformly transferred due to the airflow generated by the rotation of the polygon mirror and the difference in the shape of the optical box. The temperature inside the optical box has a temperature distribution. Also in the scanning imaging lens, there is no uniform temperature change due to differences in heat transmission, lens shapes (difference in installation area to the optical box), etc., and temperature differences depending on the location of the scanning imaging lens Occurs.

従来のタンデム方式画像形成装置では、各感光体に向かう光束は異なる走査結像レンズを通過し、走査結像レンズを保持する光学箱内の温度分布により、各走査結像レンズ間で異なる温度分布が生じることより、走査結像レンズの形状変化、屈折率の変化などは一律ではなく、各感光体での走査長さの変化量や等速性の変化は異なる。これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し定着することで、カラー画像を得ると、所謂「色ずれ」が生じてしまう。特に光学箱内で発熱が大きいポリゴンミラー等の偏向手段に最も近い走査結像レンズを樹脂とした場合には、光学特性の変化は大きくなる。   In a conventional tandem type image forming apparatus, the light fluxes directed to each photoconductor pass through different scanning imaging lenses, and the temperature distribution varies among the scanning imaging lenses due to the temperature distribution in the optical box holding the scanning imaging lens. Therefore, the change in the shape of the scanning imaging lens, the change in the refractive index, and the like are not uniform, and the amount of change in the scanning length and the change in the constant velocity of each photoconductor are different. These latent images are visualized with a developing device using different color developers such as yellow, magenta, cyan, and black, and then these visible images are sequentially superimposed and transferred onto the same recording paper. When a color image is obtained by fixing, so-called “color shift” occurs. In particular, when the scanning imaging lens closest to the deflecting means such as a polygon mirror that generates a large amount of heat in the optical box is made of resin, the change in optical characteristics becomes large.

さらに、連続出力する場合、特に連続出力枚数が多い場合には、偏向手段の発熱により、機内温度（光学箱内温度）は上昇していく。このため、各走査結像レンズの温度分布は変化していき、先に説明した如く色ずれが発生し、その変動量も変化していく。この結果、最初に出力された画像と、最後に出力された画像で、色ずれにより色味が変化してしまう課題がある。   Further, in the case of continuous output, particularly when the number of continuous outputs is large, the internal temperature (temperature in the optical box) rises due to heat generated by the deflection means. For this reason, the temperature distribution of each scanning imaging lens changes, color shift occurs as described above, and the amount of change also changes. As a result, there is a problem that the color changes between the first output image and the last output image due to color misregistration.

前述した「走査長さの変化」の問題に対処する方法として、書込開始側と書込終了側とに各々受光手段を配し、各受光手段の受光時間差に基づき、各光ビームの画周波数を調整する方法があるが（特許文献８参照）、この方式を上記「複数の被走査面で光偏向器を共用」するタンデム式画像形成装置に採用しようとすると、書込終了側に受光手段配置用のスペースを必要とするため、有効書込幅の確保がより困難になる。   As a method of coping with the above-mentioned problem of “change in scanning length”, light receiving means are arranged on the writing start side and writing end side, and the image frequency of each light beam is determined based on the light receiving time difference of each light receiving means. (See Patent Document 8), if this method is adopted in the above-described tandem image forming apparatus that “shared a plurality of scanned surfaces with an optical deflector”, a light receiving means is provided on the writing end side. Since an arrangement space is required, it becomes more difficult to secure an effective write width.

また、書込開始側と書込終了側とに各々受光手段を配し、各受光手段の受光時間差に基づき、各光ビームの画周波数を調整する方法では、各感光体での走査線の長さは補正可能であるが、各走査結像レンズの持つ温度分布による等速性の変化は補正することができない。このため、例えば書込開始と書込終了での主走査方向のドット位置を各感光体で補正しても、中間での主走査方向のドット位置は一致せず、色ずれが発生してしまう。   Further, in the method of arranging the light receiving means on the writing start side and the writing end side and adjusting the image frequency of each light beam based on the light receiving time difference of each light receiving means, the length of the scanning line on each photoconductor However, it is impossible to correct the change in isokineticity due to the temperature distribution of each scanning imaging lens. For this reason, for example, even if the dot positions in the main scanning direction at the start and end of writing are corrected by each photoconductor, the dot positions in the main scanning direction in the middle do not match, and color misregistration occurs. .

タンデム方式の光走査装置においては、上記問題を解決するために、発熱が大きいポリゴンミラー等の偏向手段に最も近い走査結像レンズの材料をガラスとした例も多くあるが、樹脂製の走査結像レンズに比べ、大幅なコストアップとなってしまう課題がある。   In tandem optical scanning devices, in order to solve the above problem, there are many examples in which the material of the scanning imaging lens closest to the deflecting means such as a polygon mirror that generates a large amount of heat is made of glass. There is a problem that the cost is significantly increased as compared with the image lens.

さらに、従来の技術におけるタンデム式画像形成装置では下記課題がある。特許文献１および２だけでは、２つの異なる被走査面しか走査できず、４色書込には対応できない。また、異なる走査光学素子を各被走査面に向かうビームが通過するため、各被走査面でビーム位置が相対的にずれ、上記「色ずれ」が発生しやすい。   Further, the conventional tandem image forming apparatus has the following problems. Only Patent Documents 1 and 2 can scan only two different surfaces to be scanned, and cannot cope with four-color writing. In addition, since beams directed toward the scanning surfaces pass through different scanning optical elements, the beam positions are relatively shifted on the scanning surfaces, and the above-described “color shift” is likely to occur.

また、特許文献３の技術では、光偏向器が大きくなるなど装置が大型化する。さらに、これに伴う騒音、消費電力の増加し、耐久性劣化の問題がある。また、光学素子が増加しコストアップにつながる。異なる走査光学素子を各被走査面に向かうビームが通過するため、各被走査面でビーム位置が相対的にずれ、上記「色ずれ」が発生しやすい。   Moreover, in the technique of Patent Document 3, the size of the apparatus is increased, for example, the optical deflector is increased. Further, there are problems of noise, power consumption, and durability deterioration. In addition, the number of optical elements increases, leading to an increase in cost. Since beams directed to each scanning surface pass through different scanning optical elements, the beam position is relatively shifted on each scanning surface, and the above-mentioned “color shift” is likely to occur.

また、特許文献４、５および６の技術では、第１走査結像レンズＬ１が副走査方向に正のパワーを持っており、各被走査面に向かう光束は収束され、各被走査面への分離が困難になる。   In the techniques of Patent Documents 4, 5, and 6, the first scanning imaging lens L1 has a positive power in the sub-scanning direction, and the light flux directed to each scanned surface is converged and applied to each scanned surface. Separation becomes difficult.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光源からの光ビームを偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に導く走査結像レンズとを有する光走査装置において、その走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定している光走査装置およびこの光走査装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and includes a deflecting unit that deflects a light beam from a light source, and a scanning imaging lens that guides the light beam deflected by the deflecting unit onto a surface to be scanned. In an optical scanning device, the scanning imaging lens maintains good "conjugation function" and "constant speed function", and corrects the field curvature in the main scanning direction and sub-scanning direction to stabilize the light spot. Further, an object of the present invention is to provide an optical scanning device in which the optical magnification is constant and the optical magnification is constant with respect to the image height of the light spot, and an image forming apparatus including the optical scanning device.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光源からの光ビームを偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に導く走査結像レンズと、を有する光走査装置であって、走査結像レンズは少なくとも２つの走査結像レンズよりなり、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近く、最も被走査面に近い走査結像レンズは、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持ち、最も被走査面に近い走査結像レンズの副走査方向の入射側の面は、被走査面側に凸の面であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a deflecting unit that deflects a light beam from a light source, and a scanning imaging lens that guides the light beam deflected by the deflecting unit onto a surface to be scanned. The scanning imaging lens includes at least two scanning imaging lenses, and the scanning imaging lens closest to the deflection unit has a positive refractive power in the main scanning direction and is refracted in the sub-scanning direction. The scanning imaging lens whose force is zero or close to zero and closest to the surface to be scanned has negative refractive power in the main scanning direction and positive refractive power in the sub-scanning direction. The incident-side surface in the direction is a surface convex toward the scanned surface side.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、光源は、複数であり、複数の光源の各光源からの光ビームは、単一の偏向手段により偏向され、走査結像レンズにより異なる被走査面上に導かれ、走査結像レンズの内、最も偏向手段に近い走査結像レンズには、異なる被走査面に向かう複数の光ビームが通過することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there are a plurality of light sources, and a light beam from each light source of the plurality of light sources is deflected by a single deflecting unit and varies depending on the scanning imaging lens. A plurality of light beams directed to different scanning surfaces pass through a scanning imaging lens that is guided onto the scanning surface and is closest to the deflection unit among the scanning imaging lenses.

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、異なる被走査面に向かう複数の光ビームは、偏向手段に最も近い走査結像レンズを副走査方向に略平行に通過することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the plurality of light beams directed to different scanning surfaces pass through the scanning imaging lens closest to the deflecting unit substantially parallel to the sub-scanning direction. And

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、偏向手段の同一の偏向反射面で偏向される全ての光ビームは、偏向手段の偏向面近傍の主走査断面で略一点で交わるように構成さていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, all the light beams deflected by the same deflecting reflection surface of the deflecting unit are mainly adjacent to the deflecting surface of the deflecting unit. The scanning section is configured to intersect at substantially one point.

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、走査結像レンズは２枚で構成され、被走査面側の走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた負メニスカスレンズであることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the scanning imaging lens is composed of two lenses, and the main shape of the scanning imaging lens on the scanned surface side is the scanned image. It is a negative meniscus lens having a convex surface facing the surface.

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とし、任意像高の副走査方向の横倍率をβｈとしたとき、「０．９ ＜ ｜βｈ/β０｜ ＜ １．１」を満足することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0, and the arbitrary image height is set. When the horizontal magnification in the sub-scanning direction is βh, “0.9 <| βh / β0 | <1.1” is satisfied.

請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とするとき、「０．２ ＜ ｜β０｜ ＜ ０．６」を満足することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0. 0.2 <| β0 | <0.6 ”is satisfied.

請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の発明において、光軸上の偏向手段の基点から被走査面までの距離をＬ、複数の走査結像レンズ間隔で最も離れている光軸上の距離をａとしたとき、「０．３ ＜ ｜ａ/Ｌ｜ ＜ ０．６」を満足することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the distance from the base point of the deflecting means on the optical axis to the surface to be scanned is L, and a plurality of scanning imaging lens intervals. When the distance on the optical axis that is farthest away is a, “0.3 <| a / L | <0.6” is satisfied.

請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、走査結像レンズの少なくとも１枚の材質はプラスチックであることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one material of the scanning imaging lens is plastic.

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、最も偏向手段に近い走査結像レンズの材質はプラスチックであることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the invention, in the ninth aspect of the invention, the material of the scanning imaging lens closest to the deflecting means is plastic.

請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光走査装置を具備する画像形成装置であることを特徴とする。   An eleventh aspect of the present invention is an image forming apparatus including the optical scanning device according to any one of the first to tenth aspects.

請求項１２記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光走査装置を具備するフルカラー対応のタンデム型画像形成装置であることを特徴とする。   A twelfth aspect of the present invention is a full-color tandem type image forming apparatus including the optical scanning device according to any one of the first to tenth aspects.

光源からの光ビームを偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に導く走査結像レンズとを有する光走査装置において、走査結像レンズは少なくとも２つの走査結像レンズよりなり、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近く、最も被走査面に近い走査結像レンズは、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持ち、最も被走査面に近い走査結像レンズの副走査方向の入射側の面を被走査面側に凸の形状とする事で、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現した光走査装置を提供することができる。さらに、また、本発明の光走査装置用いることで、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができるとともに、カラー機においては色ずれや色味の変化の発生を抑制し、色ずれの小さい画像形成装置を実現することができる。   In an optical scanning device having a deflecting unit for deflecting a light beam from a light source and a scanning imaging lens for guiding the light beam deflected by the deflecting unit onto a surface to be scanned, the scanning imaging lens has at least two scanning imagings. The scanning imaging lens that is composed of a lens and is closest to the deflecting means has a positive refractive power in the main scanning direction, the refractive power in the sub-scanning direction is zero or close to zero, and the scanning imaging lens that is closest to the surface to be scanned is By making the surface on the incident side in the sub-scanning direction of the scanning imaging lens closest to the surface to be scanned convex to the surface to be scanned has a negative refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power in the sub-scanning direction. In the scanning imaging lens, the light that achieves the stability of the light spot by properly correcting the curvature of field in the main scanning direction and the sub-scanning direction while maintaining the “conjugate function” and “constant speed function” in good condition A scanning device can be provided. Furthermore, by using the optical scanning device of the present invention, it is possible to realize an image forming apparatus capable of ensuring high-quality image reproducibility, and to suppress the occurrence of color misregistration and color change in a color machine. Thus, an image forming apparatus with small color misregistration can be realized.

図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の光走査装置においては、走査結像レンズは少なくとも２つの走査結像レンズよりなり、最も偏向手段（光偏向器）に近い走査結像レンズは、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近く、最も被走査面に近い走査結像レンズは、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持つ。   In the optical scanning device of the present invention, the scanning imaging lens is composed of at least two scanning imaging lenses, and the scanning imaging lens closest to the deflecting means (optical deflector) has a positive refractive power in the main scanning direction. The refractive power in the sub-scanning direction is zero or close to zero, and the scanning imaging lens closest to the scanned surface has a negative refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power in the sub-scanning direction.

図１は、本発明の光走査装置の第１実施形態における走査結像レンズ２枚構成を示す断面図である。   FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of two scanning imaging lenses in the first embodiment of the optical scanning device of the present invention.

光源装置１００から射出された光ビームの光束は、第１光学系によりそれぞれ平行光束（弱い収束もしくは発散光束でも良い）にそれぞれカップリングされる。カップリングされた光ビームの光束は、被走査面４０７上で所望のビームスポット径を得るための開口絞りを通過後、第２光学系を通過し、偏向手段である光偏向器４０３近傍で主走査方向に長い線像を形成する。光偏向器４０３で走査された光束は第３光学系の走査結像レンズＬ１、Ｌ２を通過し、それぞれ対応する被走査面４０７上を略等速に走査するとともに被走査面４０７上近傍で集光する。   The light beams emitted from the light source device 100 are respectively coupled to parallel light beams (which may be weakly convergent or divergent light beams) by the first optical system. The light beam of the coupled light beam passes through the second optical system after passing through an aperture stop for obtaining a desired beam spot diameter on the surface to be scanned 407, and mainly in the vicinity of the optical deflector 403 serving as a deflecting unit. A long line image is formed in the scanning direction. The light beam scanned by the optical deflector 403 passes through the scanning imaging lenses L1 and L2 of the third optical system, scans the corresponding scanned surface 407 at a substantially constant speed, and collects in the vicinity of the scanned surface 407. Shine.

本発明の光走査装置は、主走査方向に関して、最も光偏向器４０３に近い走査結像レンズＬ１は正の屈折力を持ち、等速性を良好に補正している。また、被走査面４０７に最も近い走査結像レンズＬ２は負の屈折力を持つことで、環境変動時、及び波長変動時における光学特性の劣化をキャンセルしている。さらに、被走査面４０７に最も近い走査結像レンズＬ２は長尺形状となるため、加工性に課題が大きい。しかし、走査結像レンズＬ２によれば、負の屈折力を有しており、レンズの肉厚を主走査方向に亘り均一化しやすく加工上有利となる。   In the optical scanning device of the present invention, the scanning imaging lens L1 closest to the optical deflector 403 in the main scanning direction has a positive refractive power and corrects the constant velocity well. Further, the scanning imaging lens L2 closest to the scanned surface 407 has a negative refractive power, thereby canceling the deterioration of the optical characteristics when the environment changes and when the wavelength changes. Furthermore, since the scanning imaging lens L2 closest to the scanned surface 407 has a long shape, there is a great problem in workability. However, the scanning imaging lens L2 has a negative refracting power, and it is easy to make the lens thickness uniform in the main scanning direction, which is advantageous in processing.

副走査方向に関して、最も光偏向器４０３に近い走査結像レンズＬ１の屈折力はゼロもしくはゼロに近い。走査結像レンズＬ１は、前述の如く主走査方向に関しては強い正の屈折力を持ち、等速性を良好に補正している。走査結像レンズＬ１は、副走査に屈折力をほぼ持たないことにより、主走査断面形状は副走査方向に変化しない。このため、入射する光束が副走査方向にずれた場合においても等速性は劣化しない。また、主走査方向の結像性能の劣化も抑制することが可能である。   With respect to the sub-scanning direction, the refractive power of the scanning imaging lens L1 closest to the optical deflector 403 is zero or close to zero. As described above, the scanning imaging lens L1 has a strong positive refractive power in the main scanning direction and corrects the constant velocity well. Since the scanning imaging lens L1 has almost no refractive power in the sub scanning, the main scanning sectional shape does not change in the sub scanning direction. For this reason, even when the incident light beam is deviated in the sub-scanning direction, the constant velocity does not deteriorate. In addition, it is possible to suppress deterioration of the imaging performance in the main scanning direction.

また、光偏向器４０３に最も近い走査結像レンズＬ１の副走査屈折力がほぼゼロであるため、最も被走査面４０７側の走査結像レンズＬ２は、副走査方向に正の強い屈折率を持つ。この結果、走査結像光学系の副走査倍率は縮小系となり、部品の組み付け誤差、部品の形状誤差などによる性能劣化を抑制可能である。また、副走査方向は、光偏向器４０３の基点と被走査面４０７が共役関係にあり、光偏向器４０３の面倒れ補正機能を有していることは言うまでもない。   Further, since the sub-scanning refractive power of the scanning imaging lens L1 closest to the optical deflector 403 is substantially zero, the scanning imaging lens L2 closest to the scanned surface 407 has a strong positive refractive index in the sub-scanning direction. Have. As a result, the sub-scanning magnification of the scanning imaging optical system becomes a reduction system, and performance degradation due to component assembly errors, component shape errors, and the like can be suppressed. In the sub-scanning direction, it is needless to say that the base point of the optical deflector 403 and the surface to be scanned 407 have a conjugate relationship, and the optical deflector 403 has a surface tilt correction function.

また、最も被走査面４０７側の走査結像レンズＬ２の副走査方向の入射面側の面を被走査面４０７側に凸形状とすることで、副走査方向のレンズ形状は被走査面側に凸のメニスカス形状となり、主点位置を後ろ（被走査面４０７側）にすることができる。この結果、同じレンズ配置においてより縮小系を実現でき、部品の組み付け誤差、部品の形状誤差などによる性能劣化を抑制し、安定した結像性能を維持することが可能である。さらには、主点位置が被走査面４０７側にできるため、同じ縮率において、他の形状（例えば光偏向器側に凸形状のメニスカス形状など）に比べ、レンズを光偏向器４０３側に近づけて配置することが可能である。この結果、主走査方向のレンズの長さを短くすることができ、レンズ成形時のレンズ面の形状精度が向上し、また、短尺化により低コストな走査結像レンズを実現できる。   Further, the surface on the incident surface side in the sub-scanning direction of the scanning imaging lens L2 closest to the scanned surface 407 has a convex shape toward the scanned surface 407, so that the lens shape in the sub-scanning direction is on the scanned surface side. It has a convex meniscus shape, and the principal point position can be behind (to be scanned 407 side). As a result, it is possible to realize a reduction system with the same lens arrangement, suppress performance degradation due to component assembly errors, component shape errors, and the like, and maintain stable imaging performance. Furthermore, since the principal point position can be on the scanned surface 407 side, the lens is closer to the optical deflector 403 side than the other shapes (for example, a meniscus shape convex to the optical deflector side) at the same reduction ratio. Can be arranged. As a result, the length of the lens in the main scanning direction can be shortened, the shape accuracy of the lens surface during lens molding can be improved, and a low-cost scanning imaging lens can be realized by shortening the length.

さらに、例えば偏向手段である光偏向器４０３に最も近い走査結像レンズＬ１の主走査方向の面形状を非円弧形状としたり、その他の走査結像レンズの面形状を主走査方向に非円弧形状とし、且つ、副走査断面内の曲率中心を主走査方向に連ねた曲率中心線が、主走査断面内で主走査方向の非円弧形状とは異なる曲線となるように、副走査断面内の曲率半径を主走査方向に変化させた面を用いることで、主走査方向、副走査方向共に像面湾曲を良好に補正することが可能である。   Further, for example, the surface shape in the main scanning direction of the scanning imaging lens L1 closest to the optical deflector 403 that is a deflecting unit is a non-arc shape, or the surface shapes of other scanning imaging lenses are non-arc shapes in the main scanning direction. And the curvature in the sub-scanning section is such that the center line of curvature connecting the centers of curvature in the sub-scanning section in the main scanning direction is a different curve from the non-arc shape in the main scanning direction in the main scanning section. By using a surface whose radius is changed in the main scanning direction, it is possible to satisfactorily correct field curvature in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

以上、述べたように、本発明の第１実施形態によれば、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近く、最も被走査面に近い走査結像レンズは、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持ち、最も被走査面に近い走査結像レンズの副走査方向の入射側の面を被走査面側に凸の形状とする事で、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現した光走査装置を提供することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the scanning imaging lens closest to the deflecting unit has positive refractive power in the main scanning direction and zero or zero refractive power in the sub-scanning direction. The scanning imaging lens closest to the surface to be scanned has a negative refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power in the sub scanning direction, and is closer to the incident side in the sub scanning direction of the scanning imaging lens closest to the surface to be scanned. By making the surface convex toward the surface to be scanned, in the scanning imaging lens, the curvature of field in the main scanning direction and the sub-scanning direction is maintained while maintaining a good “conjugate function” and “constant speed function”. Thus, it is possible to provide an optical scanning device that corrects the above and realizes the stability of the light spot.

図面を参照し、本発明の光走査装置の第２実施形態を説明する。第２実施形態では、第１実施形態で説明した光走査装置を例えばカラー機に展開した場合についての一例として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの感光体に対応する４つの光源装置を具備する光走査装置について、図２（ａ）および（ｂ）に基づいて説明する。各光源からの光ビームは、単一偏向手段により偏向され、走査結像レンズにより異なる被走査面上に導かれ、走査結像レンズの、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光ビームが通過する構成とする。   A second embodiment of the optical scanning device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, as an example of the case where the optical scanning device described in the first embodiment is developed on a color machine, for example, four light source devices corresponding to four photoreceptors of cyan, magenta, yellow, and black are provided. The optical scanning device to be described will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). The light beam from each light source is deflected by a single deflecting means and guided to a different scanning surface by a scanning imaging lens, and the scanning imaging lens of the scanning imaging lens closest to the deflection means has a different scanning target. A plurality of light beams traveling toward the surface are configured to pass.

図２は、本発明の光走査装置の第２実施形態における光学系の展開図である。図２（ａ）においては、主走査断面を示し、便宜上、折返しミラーは全て省略し、これらにより走査ビームの光路が変更されない状態に展開して示す。図２（ｂ）上部においては、副走査断面を示し、光偏向器から被走査面までの光路を折返しミラーを含め示す。図２（ｂ）下部においては、カラー画像の為の感光体と走査結像レンズとの接続を示している。   FIG. 2 is a development view of the optical system in the second embodiment of the optical scanning device of the present invention. In FIG. 2A, the main scanning section is shown, and for the sake of convenience, all the folding mirrors are omitted, and these are shown in an unfolded state in which the optical path of the scanning beam is not changed. In the upper part of FIG. 2B, a sub-scanning section is shown, and the optical path from the optical deflector to the surface to be scanned is shown including the folding mirror. In the lower part of FIG. 2B, the connection between the photoconductor for the color image and the scanning imaging lens is shown.

図２（ａ）に示すように、各色に対応する光源装置（副走査方向に平行に配列）から射出された光ビームの光束は、第１光学系によりそれぞれ平行光束（弱い収束もしくは発散光束でも良い）にそれぞれカップリングされる。この時、第１光学系によりカップリングされた各光ビームのビーム形態は「同じビーム形態」である。このビーム形態は「平行ビーム」となることも、「収束性もしくは発散性のビーム」となることもできる。それぞれの光ビームの光束は、被走査面上で所望のビームスポット径を得るための開口絞りを通過後、第２光学系を通過し、光偏向器近傍で主走査方向に長い線像を形成する。   As shown in FIG. 2A, the light beams emitted from the light source devices corresponding to the respective colors (arranged in parallel in the sub-scanning direction) are parallel light beams (even weakly convergent or divergent light beams) by the first optical system. Are coupled to each other. At this time, the beam form of each light beam coupled by the first optical system is the “same beam form”. This beam form can be a “parallel beam” or a “convergent or divergent beam”. The light beam of each light beam passes through the aperture stop for obtaining a desired beam spot diameter on the surface to be scanned, then passes through the second optical system, and forms a long line image in the main scanning direction in the vicinity of the optical deflector. To do.

本説明においては、光源装置を副走査方向平行配置しているが、光走査装置のレイアウト上、折返しミラーなどで折返し、複数の光源装置を主走査方向に距離を持って配置してもよい。   In this description, the light source devices are arranged in parallel in the sub-scanning direction. However, on the layout of the optical scanning device, the light source devices may be folded back by a folding mirror or the like, and a plurality of light source devices may be arranged at a distance in the main scanning direction.

また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、光偏向器で走査された光束は第３光学系の走査結像レンズＬ１、Ｌ２を通過し、それぞれ対応する被走査面上を略等速に走査するとともに被走査面上近傍で集光する。この時、図２（ｂ）に示すように、第３光学系の走査結像レンズＬ１は、全ての光源から射出された光ビームの光束が副走査方向に並び通過する。被走査面は実体的には感光媒体の感光面であり、この実施の形態では「光導電性の感光体の感光面であり、図２（ａ）の上下方向に光走査される。即ち、図２（ａ）の上下方向は主走査方向（主走査線の方向）である。   Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the light beam scanned by the optical deflector passes through the scanning imaging lenses L1 and L2 of the third optical system, and substantially corresponds to the surface to be scanned. Scanning at a constant speed and condensing near the surface to be scanned. At this time, as shown in FIG. 2B, the scanning imaging lens L1 of the third optical system passes the light beams of the light beams emitted from all the light sources side by side in the sub-scanning direction. The surface to be scanned is essentially the photosensitive surface of the photosensitive medium. In this embodiment, “the photosensitive surface of the photoconductive photosensitive member is optically scanned in the vertical direction of FIG. The vertical direction in FIG. 2A is the main scanning direction (the direction of the main scanning line).

最も偏向手段（光偏向器）に近い走査結像レンズＬ１は、異なる被走査面に向かう複数の光ビームが通過する構成となっているため、異なる被走査面間、つまり各色間の主走査方向のビームスポット位置ずれを低減でき、色ずれや色味による画像劣化を抑制可能である。   Since the scanning imaging lens L1 closest to the deflecting means (optical deflector) is configured to pass a plurality of light beams directed to different scanned surfaces, the main scanning direction between different scanned surfaces, that is, between the respective colors. Beam spot position deviation can be reduced, and image degradation due to color deviation and color can be suppressed.

かつ、偏向手段に最も近い走査結像レンズＬ１は、主走査方向に強い正の屈折力を持ち、等速性を補正している。本レンズに、異なる被走査面に向かう複数の光束を通過させることで、走査結像レンズの加工ばらつきによる主走査方向のビームスポット位置ずれが、異なる被走査面で同一となり、色ずれの発生を抑制することができる。   In addition, the scanning imaging lens L1 closest to the deflecting unit has a strong positive refractive power in the main scanning direction and corrects constant velocity. By passing a plurality of light beams directed to different scanned surfaces through this lens, the beam spot position deviation in the main scanning direction due to processing variations of the scanning imaging lens becomes the same on different scanned surfaces, and color misregistration occurs. Can be suppressed.

さらに、偏向手段（光偏向器）としての回転多面鏡は、モーター部、基盤による発熱が大きい。基盤に関しては、光学箱の外に出すなどして、光学箱内の温度変動を低減することができるが、モーター部の発熱による温度上昇は発生する。この温度変動による熱が、光学箱内を伝搬し走査結像レンズ、特に、回転多面鏡に最も近い走査結像レンズに温度分布を生じさせる。この温度分布は、特に回転多面鏡による光学箱内の気流、走査結像レンズの形状等により、走査結像レンズ内で一様な温度変化が生じないために発生する。この結果、異なる走査光学素子を各被走査面に向かうビームが通過する対向走査方式のタンデム方式カラー機などにおいては、連続プリント時に各被走査面での相対的な主走査方向のビームスポット位置が変動し、色味が変化してしまう。   Furthermore, the rotary polygon mirror as the deflecting means (optical deflector) generates a large amount of heat by the motor unit and the base. With respect to the substrate, it is possible to reduce the temperature fluctuation in the optical box by taking it out of the optical box, but the temperature rises due to the heat generated by the motor unit. The heat due to the temperature fluctuation propagates through the optical box and causes a temperature distribution in the scanning imaging lens, particularly the scanning imaging lens closest to the rotary polygon mirror. This temperature distribution is generated because a uniform temperature change does not occur in the scanning imaging lens due to the airflow in the optical box by the rotary polygon mirror, the shape of the scanning imaging lens, and the like. As a result, in a tandem color machine of an opposite scanning type in which beams directed to each scanned surface pass through different scanning optical elements, the relative beam spot position in the main scanning direction on each scanned surface during continuous printing is obtained. It fluctuates and the color changes.

しかしながら、本発明の光走査装置においては、偏向手段に最も近い走査結像レンズＬ１は異なる被走査面に向かう複数の光束を通過させているため、走査結像レンズＬ１が主走査方向に温度分布を持った場合においても、主走査方向のビームスポット位置ずれは、異なる被走査面で同一となり、連続プリント時の色味の変化、色ずれの発生を抑制することができる。   However, in the optical scanning device of the present invention, since the scanning imaging lens L1 closest to the deflecting unit passes a plurality of light beams directed to different scanning surfaces, the scanning imaging lens L1 has a temperature distribution in the main scanning direction. Even in the case of having, the beam spot position deviation in the main scanning direction is the same on different scanned surfaces, and it is possible to suppress changes in color and occurrence of color deviation during continuous printing.

さらに、異なる被走査面に向かう複数の光ビームは、偏向手段に最も近い走査結像レンズＬ１を副走査方向に略平行に通過させることで、入射する光束が副走査方向にずれた場合においても等速性は劣化しない。また、主走査方向の結像性能の劣化も抑制することが可能である。また、走査線の曲がりの発生も抑制することが可能である。   Further, a plurality of light beams traveling toward different scanning surfaces are allowed to pass through the scanning imaging lens L1 closest to the deflecting means substantially parallel to the sub-scanning direction, so that the incident light flux is shifted in the sub-scanning direction. The constant velocity does not deteriorate. In addition, it is possible to suppress deterioration of the imaging performance in the main scanning direction. In addition, the occurrence of bending of the scanning line can be suppressed.

ここでは、偏向手段である回転多面鏡（光偏向器）から走査結像レンズＬ１が４つの感光体に対応する光ビームの光束を副走査方向に並べて通過させる例について説明した。同様にして、光偏向器から１番目の走査結像レンズＬ１が、２つの異なる被走査面に向かう光ビームの光束を副走査方向に並べて通過させ、偏向手段である回転多面鏡（光偏向器）を挟んでその両側に被走査面が配される形態により、４つの被走査面である感光体に対応しても良い。   Here, an example has been described in which the scanning imaging lens L1 passes the light beams of the light beams corresponding to the four photosensitive members side by side in the sub-scanning direction from the rotary polygon mirror (optical deflector) which is the deflection means. Similarly, the first scanning imaging lens L1 from the optical deflector passes the light beams of the light beams directed to two different scanned surfaces side by side in the sub-scanning direction, and is a rotating polygon mirror (optical deflector) that is a deflecting unit. ), The surface to be scanned is arranged on both sides thereof, and the photoconductor may be four surfaces to be scanned.

以上、述べたように、本発明の第２実施形態では、複数の光源を有し、各光源からの光ビームは、単一の偏向手段（光偏向器）により偏向され、走査結像レンズにより異なる被走査面上に導かれ、走査結像レンズの、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光ビームが通過することで、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに色ずれや色味の変化の発生を抑制する光走査装置を提供することができる。   As described above, in the second embodiment of the present invention, a plurality of light sources are provided, and a light beam from each light source is deflected by a single deflecting means (light deflector) and is scanned by a scanning imaging lens. The scanning imaging lens that is guided on different scanning surfaces and is closest to the deflecting means of the scanning imaging lens allows a plurality of light beams to pass through different scanning surfaces to pass through the “conjugation function” and “etc.” Optical scanning that corrects the curvature of field in the main scanning direction and sub-scanning direction to achieve the stability of the light spot while keeping the speeding function good, and also suppresses the occurrence of color shift and color change. An apparatus can be provided.

次に、本発明の光走査装置の第３実施形態を説明する。図３は、本発明の光走査装置の第３実施形態の構成を示す構成図である。図３において、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）および（ｃ）は、被走査面への光線図である。図（ｂ）および（ｃ）においても、２つの走査結像レンズを用いており、走査結像レンズＬ１は、２枚構成で構成されている。   Next, a third embodiment of the optical scanning device of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the optical scanning device of the present invention. In FIG. 3, (a) is a perspective view, and (b) and (c) are ray diagrams to the surface to be scanned. 2B and 2C also use two scanning imaging lenses, and the scanning imaging lens L1 has a two-lens configuration.

図３（ｂ）および（ｃ）において、半導体レーザ１０１から射出された全ての光ビームを偏向手段であるポリゴンミラー（光偏向器）４０３の反射面近傍で主走査方向において交差させるのが好ましい。Ｄ1は、半導体レーザ１０１から射出した光ビームが被走査面４０７においてある像高に到達する際のポリゴンミラー（光偏向器）４０３の反射面を表しており、Ｄ2は半導体レーザ１０２から射出した光ビームが被走査面４０７において同像高に到達する際のポリゴンミラー４０３の反射面を表している。 3B and 3C, it is preferable that all light beams emitted from the semiconductor laser 101 intersect each other in the main scanning direction in the vicinity of the reflection surface of a polygon mirror (optical deflector) 403 which is a deflecting unit. D 1 represents the reflection surface of the polygon mirror (light deflector) 403 when the light beam emitted from the semiconductor laser 101 reaches a certain image height on the scanned surface 407, and D 2 is emitted from the semiconductor laser 102. The reflection surface of the polygon mirror 403 when the light beam reaches the same image height on the surface to be scanned 407 is shown.

各々の光ビームはポリゴンミラー４０３に入射するときに、ある角度Δα分離されている。従って、この角度差だけ同像高に到達するための反射面に時間的な遅れ（Ｄ1とＤ2のような）が生じる。 Each light beam is separated by an angle Δα when entering the polygon mirror 403. Therefore, a time delay (such as D 1 and D 2 ) occurs on the reflecting surface for reaching the same image height by this angular difference.

図３（ｂ）の場合は、２つの光ビームはかなり異なった光路を通っており、図３（ｃ）の場合は、全く同じ光路を通っている。光ビームが各光学素子の異なる位置を通過してくると、当然異なる光学作用を受けるから、被走査面４０７上で主走査方向の同じ像高に達する２つの光ビームの収差等の光学特性は違ったものとなり、特に走査線ピッチの像高間変動に対する影響は非常に大きい。   In the case of FIG. 3 (b), the two light beams pass through quite different optical paths, and in the case of FIG. 3 (c), they pass through the exact same optical path. When the light beam passes through a different position of each optical element, it naturally undergoes different optical action. Therefore, the optical characteristics such as aberration of the two light beams that reach the same image height in the main scanning direction on the scanned surface 407 are as follows. In particular, the influence on the fluctuation of the scanning line pitch between the image heights is very large.

そこで、図３（ｃ）のようにポリゴンミラー４０３の反射面近傍で２つの光ビームを交差させる事により、被走査面上の主走査方向の同一像高に達するときに、光学素子の主走査方向のほぼ同じ光路を通るようになり、走査線曲がりを効果的に低減する事ができる。また、ポリゴンミラー４０３より像面側の各部品ばらつきによる各光ビーム間の主走査方向書込位置変動は、全ての光ビームでほぼ同量となり、各ビーム間での主走査方向書込位置ずれは抑えられる。さらに、同じ像高へ結像する全ての光ビームを、走査光学系の主走査方向のほぼ同じ位置を通過させることにより、走査光学系を構成するレンズの収差の影響を小さく抑え、且つ、主走査方向の結像位置は各ビームとも精度良く合致でき、同期検知後全ての光ビームに共通に遅延時間を設定しても、書込はじめの像高での主走査方向の位置ずれを抑えることが可能となる。また、図３（ｃ）のようにすることにより、ポリゴンミラー４０３の内接円半径を最小にすることができる。   Therefore, as shown in FIG. 3C, when the two light beams intersect each other in the vicinity of the reflection surface of the polygon mirror 403, when the same image height in the main scanning direction on the surface to be scanned is reached, the main scanning of the optical element is performed. The optical paths that pass through substantially the same direction can be effectively reduced, and the bending of the scanning line can be effectively reduced. Further, the fluctuation in the main scanning direction writing position between the respective light beams due to the variation of each part on the image plane side from the polygon mirror 403 is substantially the same for all the light beams, and the main scanning direction writing position shift between the respective beams. Is suppressed. Furthermore, by passing all the light beams formed at the same image height through substantially the same position in the main scanning direction of the scanning optical system, the influence of the aberration of the lenses constituting the scanning optical system can be suppressed and The imaging position in the scanning direction can be accurately matched to each beam, and even if a delay time is set for all the light beams after synchronous detection, the positional deviation in the main scanning direction at the initial image height can be suppressed. Is possible. Further, by making it as shown in FIG. 3C, the inscribed circle radius of the polygon mirror 403 can be minimized.

第３実施形態においては、マルチビーム光源について例を挙げ説明したが、異なる被走査面に向かう光ビームをポリゴンミラー４０３の同一の反射面で偏向する場合、各光ビームをポリゴンミラー４０３の反射面近傍で主走査方向において交差させることで、同様の効果が得られる。また、各ビーム主走査断面での交差位置のずれは、ポリゴンミラー４０３の反射面上で０．５ｍｍ以内にするのが望ましい。   In the third embodiment, an example of a multi-beam light source has been described. However, when a light beam traveling toward a different surface to be scanned is deflected by the same reflecting surface of the polygon mirror 403, each light beam is reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 403. A similar effect can be obtained by intersecting in the main scanning direction in the vicinity. Further, it is desirable that the deviation of the crossing position in each beam main scanning section is within 0.5 mm on the reflection surface of the polygon mirror 403.

以上、述べたように、本発明の第３実施形態では、異なる被走査面に向かう複数の光ビームは、偏向手段（光偏向器）に最も近い走査結像レンズを副走査方向に略平行に通過させることで、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定しており、さらに色ずれや色味の変化の発生を抑制し、走査線の曲がりの発生を抑制した光走査装置を提供することができる。   As described above, in the third embodiment of the present invention, a plurality of light beams traveling toward different scanning surfaces are arranged so that the scanning imaging lens closest to the deflecting means (optical deflector) is substantially parallel to the sub-scanning direction. By letting it pass, while maintaining the `` conjugation function '' and `` constant speed function '' well, the field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction is corrected well, and the stability of the light spot is realized, It is possible to provide an optical scanning device in which the optical magnification is constant with respect to the image height of the light spot, and further, the occurrence of color shift and color change is suppressed, and the occurrence of scanning line bending is suppressed.

また、偏向手段の同一の偏向反射面で偏向される全ての光ビームは、偏向手段の偏向面近傍の一点で交わるように構成することで、環境変動時においても良好なビーム位置精度を確保しつつ、良好な光学性能を得ることができる。また、光偏向器であるポリゴンミラーを小さくする事が可能となり、騒音を低減した光走査装置を提供することができる。   Also, all the light beams deflected by the same deflecting and reflecting surface of the deflecting means are configured to intersect at one point near the deflecting surface of the deflecting means, thereby ensuring good beam position accuracy even when the environment changes. However, good optical performance can be obtained. In addition, the polygon mirror that is an optical deflector can be made smaller, and an optical scanning device with reduced noise can be provided.

次に、本発明の光走査装置の第４実施形態を説明する。前述の実施形態では、走査結像レンズは２枚で構成され、被走査面側の走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた負メニスカスレンズとする事で、像高に対して光学倍率を一定にする事ができる。   Next, a fourth embodiment of the optical scanning device of the present invention will be described. In the above-described embodiment, the scanning imaging lens is composed of two lenses, and the main shape of the scanning imaging lens on the scanned surface side is a negative meniscus lens having a convex surface facing the scanned surface, so that the image height is reduced. The optical magnification can be made constant.

副走査方向の少なくとも２つの面を、副走査断面内の曲率中心を主走査方向に連ねた曲率中心線が、主走査断面内で主走査方向の非円弧形状とは異なる曲線となるように、副走査断面内の曲率半径を主走査方向に変化させた面を用い、２つのレンズ面をベンディングさせて「副走査方向の主点位置を調整する」場合、これら２つの面の間隔は広い方が、主点位置の変化量を大きく取ることができる。つまり、副走査の横倍率を像高間で補正可能となる。   The curvature center line obtained by connecting at least two surfaces in the sub-scanning direction with the center of curvature in the sub-scanning section in the main scanning direction is a curve different from the non-arc shape in the main scanning direction in the main scanning section. When using a surface in which the radius of curvature in the sub-scanning section is changed in the main scanning direction and bending the two lens surfaces to “adjust the main point position in the sub-scanning direction”, the distance between these two surfaces is wider. However, a large change amount of the principal point position can be taken. That is, the horizontal magnification of sub-scanning can be corrected between image heights.

しかし、本発明においては、低コストを目指し２枚構成としており、最も偏向手段に近い走査結像レンズの副走査は、屈折力をほぼゼロとしている。このため、これら２つの面は被走査面に最も近い走査結像レンズの第１面、第２面となる。この場合、副走査の横倍率を像高間で良好に補正する事が難しい。   However, in the present invention, a two-lens configuration is used aiming at low cost, and the sub-scanning of the scanning imaging lens closest to the deflecting means makes the refractive power almost zero. Therefore, these two surfaces are the first surface and the second surface of the scanning imaging lens closest to the surface to be scanned. In this case, it is difficult to satisfactorily correct the lateral magnification of sub-scanning between image heights.

本発明の光走査装置においては、被走査面側の走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた負メニスカスレンズとする事で、像高に対して光学倍率を一定にしている。   In the optical scanning device of the present invention, the main shape of the scanning imaging lens on the scanning surface side is a negative meniscus lens having a convex surface facing the scanning surface, so that the optical magnification is constant with respect to the image height. .

これにより、中心像高に対し、周辺像高は光路長が長くなるため、中心像高と副走査横倍率を一定に保つためには、周辺像高での主点位置は中心像高に対し偏向手段側にする必要がある。そこで、被走査面側の走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた形状とし、周辺像高での主点位置を中心像高に対し偏向手段側とし、さらに、被走査面に最も近い走査結像レンズの第１面、第２面の副走査断面内の曲率中心を主走査方向に連ねた曲率中心線が、主走査断面内で主走査方向の非円弧形状とは異なる曲線となるように、副走査断面内の曲率半径を主走査方向に変化させた面を用い、２つのレンズ面をベンディングさせて「副走査方向の主点位置を調整する」ことで、像高に対して光学倍率を一定にする事ができる。   As a result, the optical path length of the peripheral image height is longer than the central image height, so in order to keep the central image height and the sub-scanning lateral magnification constant, the principal point position at the peripheral image height is relative to the central image height. It is necessary to be on the deflection means side. Therefore, the main shape of the scanning imaging lens on the scanning surface side is a shape in which the convex surface is directed to the scanning surface, the principal point position at the peripheral image height is the deflection means side with respect to the central image height, and the scanning surface The curvature center line connecting the curvature centers in the sub-scanning section of the first and second surfaces of the scanning imaging lens closest to the main scanning direction is different from the non-arc shape in the main scanning direction in the main scanning section. By using a surface in which the radius of curvature in the sub-scan section is changed in the main scanning direction so as to form a curve, the two lens surfaces are bent to adjust the main point position in the sub-scanning direction. In contrast, the optical magnification can be made constant.

さらに、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とし、任意像高の副走査方向の横倍率をβｈとしたとき、「 ０．９ ＜ ｜βｈ/β０｜ ＜ １．１ 」を満足する事が望ましい。さらに、像高に対して光学倍率を一定にする事で、マルチビーム化により、被走査面を複数の光ビームで同時に走査する場合、複数ビーム間の副走査方向のビームピッチは一定に保たれ、マルチビーム化による高密度化、高速化にも対応可能な光走査装置が提供可能となる。   Further, when the horizontal magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0 and the horizontal magnification in the sub-scanning direction at an arbitrary image height is βh, “0.9 <| βh / β0 | <1.1 ”is preferable. Furthermore, by making the optical magnification constant with respect to the image height, when the surface to be scanned is scanned simultaneously with multiple light beams by using multiple beams, the beam pitch in the sub-scanning direction between the multiple beams is kept constant. In addition, it is possible to provide an optical scanning device that can cope with higher density and higher speed by using multi-beams.

以上、述べたように、第４実施形態では、走査結像レンズは２枚で構成され、被走査面側の走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた負メニスカスレンズとする事で、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定している光走査装置を提供することができる。   As described above, in the fourth embodiment, the scanning imaging lens is composed of two lenses, and the main shape of the scanning imaging lens on the scanned surface side is a negative meniscus lens having a convex surface facing the scanned surface. Therefore, in the scanning imaging lens, while maintaining the “conjugate function” and “constant speed function” in good condition, the field curvature in the main scanning direction and sub-scanning direction is corrected well, and the light spot stability is realized. Furthermore, it is possible to provide an optical scanning device in which the optical magnification is constant with respect to the image height of the light spot.

さらに、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とし、任意像高の副走査方向の横倍率をβｈとしたとき、条件式を満足する事で、光学倍率が、光スポットの像高に対し、マルチビーム化による高密度化、高速化にも対応可能な光走査装置を提供することができる。   Further, when the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0 and the lateral magnification in the sub-scanning direction at an arbitrary image height is βh, by satisfying the conditional expression, It is possible to provide an optical scanning device that can cope with a higher density and a higher speed by using a multi-beam for the image height of the light spot.

次に、本発明の光走査装置の第５実施形態を説明する。実施例５においては、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とするとき、「０．２ ＜ ｜β０｜ ＜ ０．６ 」を満足するようにしている。   Next, a fifth embodiment of the optical scanning device of the present invention will be described. In the fifth embodiment, when the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0, “0.2 <| β0 | <0.6” is satisfied. Yes.

条件式の下限を越えると、狙いのビームスポット系に対し、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率を大きく設定したときに対し、アパーチャ（開口絞り）径を小さく設定する必要が生じる。この結果、光量不足の問題や、アパーチャにおける回折の影響によるビームスポット径の劣化の問題が大きく発生する。回折の影響については、特開平７−１１０４５１号公報に記載されている。   If the lower limit of the conditional expression is exceeded, the aperture (aperture stop) diameter will be smaller than the target beam spot system when the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the scanned surface is set large. It is necessary to set a small value. As a result, a problem of insufficient light quantity and a problem of deterioration of the beam spot diameter due to the influence of diffraction at the aperture occur. The influence of diffraction is described in JP-A-7-110451.

条件式の上限を越えると、最も偏向手段に近い走査結像レンズ通過後、各色に対応する被走査面へ光路を分離するためのミラーなどを配置した場合、全体の光路長を長くする必要があり装置が大型化してしまう等、光走査装置内のレイアウトが困難になる。   If the upper limit of the conditional expression is exceeded, after passing through the scanning imaging lens closest to the deflecting means, if a mirror or the like for separating the optical path is arranged on the scanned surface corresponding to each color, the entire optical path length needs to be increased. The layout in the optical scanning device becomes difficult, for example, the size of the device increases.

以上、述べたように、本発明の第５実施形態では、偏向面と被走査面の間の光軸上の副走査方向の横倍率をβ０とするとき、条件式を満足する事で、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定にしつつ、各被走査面に向かう光ビームを分離可能であり、十分な光量を得られる光走査装置を提供することができる。   As described above, in the fifth embodiment of the present invention, when the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0, scanning is performed by satisfying the conditional expression. In the imaging lens, while maintaining the “conjugation function” and “constant speed function” in good condition, the field curvature in the main scanning direction and sub-scanning direction is corrected well to realize the stability of the light spot, It is possible to provide an optical scanning device capable of separating a light beam directed to each surface to be scanned and obtaining a sufficient amount of light while making the optical magnification constant with respect to the image height of the light spot.

次に、本発明の光走査装置の第６実施形態を説明する。第６実施形態では、さらに、光軸上の光偏向器の基点から被走査面までの距離をＬ、複数の走査結像レンズ間で最も離れている光軸上の距離をａとしたとき、「 ０．３ ＜ ｜ａ/Ｌ｜ ＜ ０．６ 」を満足するようにしている。   Next, a sixth embodiment of the optical scanning device of the present invention will be described. In the sixth embodiment, when the distance from the base point of the optical deflector on the optical axis to the surface to be scanned is L, and the distance on the optical axis that is the farthest among the plurality of scanning imaging lenses is a, “0.3 <| a / L | <0.6” is satisfied.

通常、複数の走査結像レンズ間で最も離れている光軸上の距離内で、各色に対応する被走査面へ光路を分離するためのミラーなどを配置する。この時、条件式の下限を越えると、複数の走査結像レンズ間で最も離れている光軸上の距離が短くなり過ぎ、各色に対応する被走査面へ光路を分離するためのミラーなどの配置が困難となる。   Usually, a mirror or the like for separating an optical path to a scanned surface corresponding to each color is disposed within a distance on the optical axis that is farthest between a plurality of scanning imaging lenses. At this time, if the lower limit of the conditional expression is exceeded, the distance on the optical axis that is the farthest between the plurality of scanning imaging lenses becomes too short, such as a mirror for separating the optical path to the scanned surface corresponding to each color. Placement becomes difficult.

一方、条件式の上限を越えると、被走査面側の走査結像レンズに対し、少なくとも主走査方向に強い屈折力を持ち、等速性を補正している走査結像レンズは、偏向手段側に近づく。この結果、被走査面上の画像領域を走査するための画角は狭くなり、画角が広い場合に比べ画像領域の走査時間は短くなる。画像領域の走査時間は短くなることにより、ＬＤ等の光源のＯＮ−ＯＦＦが書込密度に対し対応できなくなる（応答速度が間に合わない）という問題が発生する。   On the other hand, if the upper limit of the conditional expression is exceeded, the scanning imaging lens that has a strong refractive power at least in the main scanning direction and corrects the constant velocity with respect to the scanning imaging lens on the scanned surface side is Get closer to. As a result, the angle of view for scanning the image area on the surface to be scanned is narrowed, and the scanning time for the image area is shorter than when the angle of view is wide. Since the scanning time of the image area is shortened, there arises a problem that ON / OFF of a light source such as an LD cannot cope with the writing density (response speed is not in time).

以上、述べたように、本発明の第６実施形態では、光軸上の光偏向器の基点から被走査面までの距離をＬ、複数の走査結像レンズ間で最も離れている光軸上の距離をａとしたとき、条件式を満足することで、走査結像レンズにおいて、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定にしつつ、各被走査面に向かう光ビームを分離可能である光走査装置を提供することができる。   As described above, in the sixth embodiment of the present invention, the distance from the base point of the optical deflector on the optical axis to the surface to be scanned is L, on the optical axis that is farthest among the plurality of scanning imaging lenses. When the distance of a is set to a, by satisfying the conditional expression, the image plane in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be maintained while maintaining good “conjugation function” and “constant speed function” in the scanning imaging lens. An optical scanning device capable of correcting the curvature well to realize the stability of the light spot, and further separating the light beam directed to each scanned surface while keeping the optical magnification constant with respect to the image height of the light spot. Can be provided.

次に、本発明の光走査装置の第７実施形態を説明する。第７実施形態では、走査結像レンズをプラスチックとすることで、走査特性の向上をめざして光走査装置の光学素子に、非球面に代表される特殊な面を容易に形成でき、なおかつコストも安価にすることができる。   Next, a seventh embodiment of the optical scanning device of the invention will be described. In the seventh embodiment, since the scanning imaging lens is made of plastic, a special surface typified by an aspheric surface can be easily formed on the optical element of the optical scanning device with the aim of improving scanning characteristics, and the cost is also reduced. It can be made cheap.

特に、本発明の光走査装置を用いるタンデム式画像形成装置の場合においては、使用する光学素子の数が多いことから、樹脂製の光学素子を使用することでのコストダウン効果は非常に大きい。   In particular, in the case of a tandem type image forming apparatus using the optical scanning device of the present invention, since the number of optical elements used is large, the cost reduction effect by using resin optical elements is very large.

従来、光走査装置に樹脂製の光学素子が用いられる場合、発熱が大きいポリゴンミラー等の偏向手段により、光学箱内の温度が上昇し、ポリゴンミラーが回転し作る気流、光学箱内の形状の違いなどにより、熱は一律に伝達せず、光学箱内の温度は温度分布を持つため、ガラスに比べ熱膨張係数が大きいため形状変化が大きく発生し、樹脂製光学素子の光学特性が変化する課題があった。また、走査結像レンズにおいても、熱の伝わり方の違い、レンズ形状の違い（光学箱への設置面積の違い）等により、一律な温度変化は生じず、走査結像レンズの場所による温度差が光学性能、特に各色での等速性が異なることによる色ずれの発生が生じていた。   Conventionally, when a resin optical element is used in an optical scanning device, the temperature in the optical box rises due to deflection means such as a polygon mirror that generates a large amount of heat. Due to differences, heat is not transmitted uniformly, and the temperature inside the optical box has a temperature distribution, so that the thermal expansion coefficient is larger than that of glass, resulting in a large shape change, and the optical characteristics of the resin optical element change. There was a problem. Also in the scanning imaging lens, there is no uniform temperature change due to differences in heat transmission, lens shapes (difference in installation area to the optical box), etc., and temperature differences depending on the location of the scanning imaging lens However, the occurrence of color misregistration has occurred due to the difference in optical performance, in particular the constant velocity of each color.

しかし、本発明によれば、最も偏向手段に近い走査結像レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光ビームが通過することで、等速性の変動は、各色で同様に生じ、色ずれの発生は抑制される。このため、最も偏向手段に近い走査結像レンズを含み、全ての走査結像レンズの材質をプラスチックにした場合においても、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに色ずれや色味の変化の発生を抑制する光走査装置を提供することが可能である。   However, according to the present invention, the scanning imaging lens closest to the deflecting means passes through a plurality of light beams directed to different scanning surfaces, so that the change in isokineticity occurs in the same way for each color and the color shift. The occurrence of is suppressed. For this reason, even when the scanning imaging lens closest to the deflecting means is included and the materials of all the scanning imaging lenses are made of plastic, the “conjugation function” and “constant speed function” are maintained well while maintaining the main function. It is possible to provide an optical scanning device that satisfactorily corrects the curvature of field in the scanning direction and the sub-scanning direction, realizes the stability of the light spot, and further suppresses the occurrence of color shift and color change.

以上、述べたように、本発明の第７実施形態では、走査結像レンズの少なくとも１枚の材質はプラスチックとすることで、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定している光走査装置を低コストにて提供することができる。   As described above, in the seventh embodiment of the present invention, at least one material of the scanning imaging lens is made of plastic, so that “conjugation function” and “constant speed function” are kept good. A low-cost optical scanning device that corrects the field curvature in the main scanning direction and sub-scanning direction, achieves the stability of the light spot, and has a constant optical magnification with respect to the image height of the light spot. Can be provided.

さらに、本発明の第７実施形態では、最も偏向手段に近い走査結像レンズの材質はプラスチックとすることで、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現し、さらに、光学倍率が、光スポットの像高に対して一定している光走査装置を低コストにて提供することができる。   Furthermore, in the seventh embodiment of the present invention, the material of the scanning imaging lens closest to the deflecting means is plastic, so that the “conjugation function” and “constant speed function” are kept good, while maintaining the main scanning direction. Further, the optical surface curvature in the sub-scanning direction is satisfactorily corrected to realize the stability of the light spot, and the optical scanning device in which the optical magnification is constant with respect to the image height of the light spot is provided at a low cost. be able to.

次に、本発明の第８実施形態を説明する。第８実施形態では、本発明の光走査装置を用いた画像形成装置を説明する。図４は、本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の断面図である。画像形成装置の一例として、図４においては、レーザプリンタを用いている。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In the eighth embodiment, an image forming apparatus using the optical scanning device of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of an image forming apparatus using the optical scanning device of the present invention. As an example of the image forming apparatus, a laser printer is used in FIG.

レーザプリンタ１５０は潜像担持体１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯電手段としては「コロナチャージャ」を用いることもできる。さらに、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で「光書込による露光」を行うようになっている。   The laser printer 150 includes a “photoconductive photosensitive member formed in a cylindrical shape” as the latent image carrier 111. Around the latent image carrier 111, a charging roller 112 as a charging unit, a developing device 113, a transfer roller 114, and a cleaning device 115 are provided. A “corona charger” can also be used as the charging means. Further, an optical scanning device 117 that performs optical scanning with the laser beam LB is provided, and “exposure by optical writing” is performed between the charging roller 112 and the developing device 113.

図４において、符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０は給紙コロ、符号１２１は搬送路、符号１２２は排紙ローラ対、符号１２３はトレイ、符号Ｐは記録媒体としての転写紙を示している。   In FIG. 4, reference numeral 116 denotes a fixing device, reference numeral 118 denotes a cassette, reference numeral 119 denotes a registration roller pair, reference numeral 120 denotes a paper feed roller, reference numeral 121 denotes a conveyance path, reference numeral 122 denotes a discharge roller pair, reference numeral 123 denotes a tray, reference numeral P Indicates transfer paper as a recording medium.

画像形成を行うときは、光導電性の感光体である潜像担持体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電され、光走査装置１１７のレーザビームＬＢの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像はいわゆる「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。   When image formation is performed, the latent image carrier 111, which is a photoconductive photosensitive member, is rotated at a constant speed in the clockwise direction, and the surface thereof is uniformly charged by the charging roller 112, and the light of the laser beam LB of the optical scanning device 117 is obtained. An electrostatic latent image is formed upon exposure by writing. The formed electrostatic latent image is a so-called “negative latent image”, and the image portion is exposed.

この静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、潜像担持体１１１上にトナー画像が形成される。転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図４に示すように装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部をレジストローラ対１１９に捕らえられる。レジストローラ対１１９は、潜像担持体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。   This electrostatic latent image is reversed and developed by the developing device 113, and a toner image is formed on the latent image carrier 111. The cassette 118 storing the transfer paper P is detachable from the main body of the image forming apparatus. When the transfer paper P is mounted as shown in FIG. The fed transfer paper P is fed by the registration roller pair 119 at its leading end. The registration roller pair 119 feeds the transfer paper P to the transfer unit at the timing when the toner image on the latent image carrier 111 moves to the transfer position. The transferred transfer paper P is superimposed on the toner image at the transfer portion, and the toner image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114. The transfer paper P to which the toner image is transferred is sent to the fixing device 116, where the toner image is fixed by the fixing device 116, passes through the conveyance path 121, and is discharged onto the tray 123 by the discharge roller pair 122.

トナー画像が転写された後の潜像担持体１１１の表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。潜像担持体１１１に光走査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、潜像担持体１１１を光走査する光走査装置として、第３実施形態に記載の光走査装置を用いるものであり、潜像担持体１１１は光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。   The surface of the latent image carrier 111 after the toner image is transferred is cleaned by a cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like. Third Embodiment As an optical scanning device that optically scans the latent image carrier 111 in an image forming apparatus that forms a latent image on the latent image carrier 111 by optical scanning and visualizes the latent image to obtain a desired recorded image. The latent image carrier 111 is a photoconductive photosensitive member, and an electrostatic latent image is formed by uniform charging and optical scanning, and the formed electrostatic latent image is used. The image is visualized as a toner image.

以上、述べたように、本発明の第８実施形態によれば、本発明の光走査装置を用い、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the eighth embodiment of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can ensure high-quality image reproducibility using the optical scanning device of the present invention.

次に、本発明の第９実施形態を説明する。第９実施形態では、本発明の光走査装置を用いたタンデム型フルカラーレーザプリンタを説明する。図５は、本発明の光走査装置を用いたタンデム型フルカラーレーザプリンタの断面図である。   Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. In the ninth embodiment, a tandem type full-color laser printer using the optical scanning device of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of a tandem type full-color laser printer using the optical scanning device of the present invention.

図５を参照し、本発明の光走査装置のタンデム型フルカラーレーザプリンタへの適用例を説明する。   With reference to FIG. 5, an application example of the optical scanning device of the present invention to a tandem type full color laser printer will be described.

まず、装置内の下部側には水平方向に配設されて給紙カセット１から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト２が設けられている。この搬送ベルト２上にはイエローＹ用の感光体３Ｙ、マゼンタＭ用の感光体３Ｍ、シアンＣ用の感光体３Ｃ及びブラックＫ用の感光体３Ｋが上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付けて区別するものとする。   First, on the lower side in the apparatus, a conveying belt 2 is provided that conveys transfer paper (not shown) that is disposed in the horizontal direction and is fed from the sheet feeding cassette 1. On the conveying belt 2, a photosensitive body 3Y for yellow Y, a photosensitive body 3M for magenta M, a photosensitive body 3C for cyan C, and a photosensitive body 3K for black K are sequentially arranged at equal intervals from the upstream side. Yes. Hereinafter, subscripts Y, M, C, and K are appropriately added to the reference numerals for distinction.

これらの感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ４Ｙ、光走査光学系５Ｙ、現像装置６Ｙ、転写チャージャ７Ｙ、クリーニング装置８Ｙ等が順に配設されている。他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対しても同様である。即ち、本実施の形態では、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを各色毎に設定された被照射面とするものであり、各々に対して光走査光学系５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。但し、走査結像レンズは、Ｍ、Ｙで共通使用、Ｋ、Ｃで共通使用とする。   These photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K are all formed to have the same diameter, and process members are sequentially disposed around the photoreceptors in accordance with an electrophotographic process. Taking the photoconductor 3Y as an example, a charging charger 4Y, an optical scanning optical system 5Y, a developing device 6Y, a transfer charger 7Y, a cleaning device 8Y, and the like are sequentially arranged. The same applies to the other photoconductors 3M, 3C, and 3K. That is, in this embodiment, the photosensitive members 3Y, 3M, 3C, and 3K are irradiated surfaces set for the respective colors, and the optical scanning optical systems 5Y, 5M, 5C, and 5K are 1 for each. They are provided in a one-to-one correspondence. However, the scanning imaging lens is commonly used for M and Y, and commonly used for K and C.

また、搬送ベルト２の周囲には、感光体５Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ９と、ベルト帯電チャージャ１０が設けられ、感光体５Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ１１、除電チャージャ１２、クリーニング装置１３等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ１１よりも搬送方向下流側には定着装置１４が設けられ、排紙トレイ１５に向けて排紙ローラ１６で結ばれている。   In addition, a registration roller 9 and a belt charging charger 10 are provided around the transport belt 2 on the upstream side of the photoconductor 5Y, and a belt separation charger 11 is provided on the downstream side of the photoconductor 5K. A static elimination charger 12, a cleaning device 13, and the like are provided in this order. Further, a fixing device 14 is provided on the downstream side of the belt separating charger 11 in the transport direction, and is connected to a paper discharge tray 15 by a paper discharge roller 16.

このような概略構成において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各色の画像信号に基づき各々の光走査装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像が形成される。これらの静電潜像は各々の対応する色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより重ね合わせられ、フルカラー画像として定着された後、排紙される。   In such a schematic configuration, for example, in the full color mode (multiple color mode), each of the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K is based on image signals of colors Y, M, C, and K, respectively. An electrostatic latent image is formed by optical scanning of the light beam by the optical scanning devices 5Y, 5M, 5C, and 5K. These electrostatic latent images are developed with the corresponding color toners to form toner images, which are superposed by being sequentially transferred onto transfer paper that is electrostatically attracted onto the transport belt 2 and transported. After being fixed as an image, it is discharged.

本発明の光走査装置を、画像形成装置であるタンデム型フルカラーレーザプリンタの光走査光学系５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに適用することで、色ずれが無く、高品位な画像再現
性が確保できる画像形成装置を実現することができる。 By applying the optical scanning device of the present invention to the optical scanning optical systems 5Y, 5M, 5C, and 5K of a tandem type full-color laser printer that is an image forming device, there is no color misregistration and high-quality image reproducibility can be ensured. An image forming apparatus can be realized.

以上、述べたように、本発明の第９実施形態によれば、本発明の光走査装置を用い、高品位な画像再現性が確保でき、さらに、カラー機においては色ずれや色味の変化の発生を抑制し、色ずれの小さい画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the ninth embodiment of the present invention, high-quality image reproducibility can be ensured by using the optical scanning device of the present invention, and color misregistration and color change can be achieved in a color machine. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses the occurrence of color misregistration and has a small color shift.

次に、本発明の実施形態における光走査装置の数値実施例を示す。まず、本発明の実施形態における光走査装置の数値実施例１を説明する。   Next, numerical examples of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention will be described. First, Numerical Example 1 of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention will be described.

Figure 2005091757
表１は、光源装置から光偏向器に到る光路上の光学系の数値実施例１を示している。すなわち、光偏向器前の光学系における数値実施例である。
ここで、ＲＹ：主走査方向曲率半径、ＲＺ：副走査方向曲率半径（レンズ中心）、
Ｎ：使用波長(６５５ｎｍ)での屈折率、Ｘ：光軸方向の距離、を示す。
また、*の面は共軸非球面である。数値は示さないが、カップリングレンズを射出した波面収差は良 好に補正されている。また、光偏向器は、Ａ寸１８ｍｍ（回転中心と反射面の距離：内接円半径）で６面のポリゴンミラーとする。
Figure 2005091757
 Table 1 shows a numerical example 1 of the optical system on the optical path from the light source device to the optical deflector. That is, it is a numerical example in the optical system before the optical deflector.
Where RY: radius of curvature in the main scanning direction, RZ: radius of curvature in the sub-scanning direction (lens center),
N: Refractive index at the wavelength used (655 nm), X: Distance in the optical axis direction.
The * surface is a coaxial aspherical surface. Although no numerical value is shown, the wavefront aberration emitted from the coupling lens is well corrected. The optical deflector is a 6-sided polygon mirror with an A dimension of 18 mm (distance between rotation center and reflecting surface: inscribed circle radius).

Figure 2005091757
表２は、光偏向器後の光学系の数値実施例１を示している。
ここで、β(光偏向器と被走査面間の副走査倍率)：０．５、βｈ/β０：０．９７（中央像高との倍率差の最も大きい像高での値）である。*の各面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向は平面となっている。
Figure 2005091757
 Table 2 shows a numerical example 1 of the optical system after the optical deflector.
Here, β (sub-scanning magnification between the optical deflector and the scanning surface): 0.5, βh / β0: 0.97 (value at the image height having the largest magnification difference from the central image height). Each surface of * has a non-arc shape in the main scanning direction, and is a flat surface in the sub-scanning direction.

レンズ面形状は、式（１）で与えられる。
X(Y,Z)＝Y^2・Cm/1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)^2] + A・Y^4 + B・Y^6 + C・Y^8 + D・Y^10 + E・Y^12+ F・Y^14 + Cs(Y)・Z^2/1+√[1-(Cs(Y)・Z)^2] （１）
但し、 Cm＝ 1 / RY 、 Cs(Y) ＝ 1 / RZ とする。
**の各面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径は、レンズ高さにより連続的に変化する。各面形状は、上記式にて与えられる。但し、Cs(Y)は、式（２）で与えられる。
Cs(Y)＝1/RZ + aY + bY^2 + cY^3 + dY^4 + eY^5 + fY^6 + gY^7 + hY8 + iY^9 + jY^10+kY^11 + lY^12 （２） The lens surface shape is given by equation (1).
X (Y, Z) ＝ Y ^ 2 ・ Cm / 1 + √ [1- (1 + K) ・ (Y ・ Cm) ^ 2] + A ・ Y ^ 4 + B ・ Y ^ 6 + C ・ Y ^ 8 + D ・ Y ^ 10 + E ・ Y ^ 12 + F ・ Y ^ 14 + Cs (Y) ・ Z ^ 2/1 + √ [1- (Cs (Y) ・ Z) ^ 2] （１）
However, Cm = 1 / RY and Cs (Y) = 1 / RZ.
Each surface of ** has a non-arc shape in the main scanning direction, and the curvature radius in the sub-scanning direction continuously changes depending on the lens height. Each surface shape is given by the above formula. However, Cs (Y) is given by Equation (2).
Cs (Y) = 1 / RZ + aY + bY ^ 2 + cY ^ 3 + dY ^ 4 + eY ^ 5 + fY ^ 6 + gY ^ 7 + hY8 + iY ^ 9 + jY ^ 10 + kY ^ 11 + lY ^ 12 (2)

Figure 2005091757
表３は、数値実施例１における非球面係数であり、以下のように定めた。なお、本光学系において、厚さ１．９ｍｍの防音ガラス（屈折率１．５１４３７）を挿入し、防音ガラスは８度偏向面内で傾けて配置している。
Figure 2005091757
 Table 3 shows the aspheric coefficients in Numerical Example 1 and was determined as follows. In this optical system, a soundproof glass (refractive index of 1.51437) having a thickness of 1.9 mm is inserted, and the soundproof glass is disposed so as to be inclined within the deflection plane of 8 degrees.

図６は、本発明の数値実施例１に基く被走査面上における光学特性図である。図６において、左部は、像面湾曲を示し、右部は、等速特性を示している。図６に示すように、像面湾曲および等速特性ともに良好に補正されている。   FIG. 6 is an optical characteristic diagram on the surface to be scanned based on Numerical Example 1 of the present invention. In FIG. 6, the left part shows field curvature, and the right part shows constant velocity characteristics. As shown in FIG. 6, both the field curvature and the constant velocity characteristic are corrected well.

次に、本発明の実施形態における光走査装置の数値実施例２を説明する。ここで、偏向前光学系は、数値実施例１と同じである。   Next, Numerical Example 2 of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the pre-deflection optical system is the same as in Numerical Example 1.

Figure 2005091757
表４は、数値実施例２における光偏向器後の光学系の数値を示している。
ここで、β(光偏向器と被走査面間の副走査倍率)：０．３４、βｈ/β０：０．９８（中央像高との倍率差の最も大きい像高での値）である。*、**の各面形状は、数値実施例１と同じ数式で与えられる。
Figure 2005091757
 Table 4 shows the numerical values of the optical system after the optical deflector in Numerical Example 2.
Here, β (sub-scanning magnification between the optical deflector and the surface to be scanned): 0.34, βh / β0: 0.98 (value at the image height having the largest magnification difference from the central image height). Each surface shape of * and ** is given by the same formula as in Numerical Example 1.

Figure 2005091757
表５は、数値実施例２における非球面係数であり、以下のように定めた。なお、本光学系において、厚さ１．９ｍｍの防音ガラス（屈折率１．５１４３７）を挿入し、防音ガラスは８度偏向面内で傾けて配置している。
Figure 2005091757
 Table 5 shows the aspheric coefficients in Numerical Example 2, and was determined as follows. In this optical system, a soundproof glass (refractive index of 1.51437) having a thickness of 1.9 mm is inserted, and the soundproof glass is disposed so as to be inclined within the deflection plane of 8 degrees.

図７は、本発明の数値実施例２に基く被走査面上における光学特性図である。図７において、左部は、像面湾曲を示し、右部は、等速特性を示している。図７に示すように、像面湾曲および等速特性ともに良好に補正されている。   FIG. 7 is an optical characteristic diagram on the surface to be scanned based on Numerical Example 2 of the present invention. In FIG. 7, the left part shows field curvature, and the right part shows constant velocity characteristics. As shown in FIG. 7, both the field curvature and the constant velocity characteristic are corrected well.

次に、本発明の実施形態における光走査装置の数値実施例３を説明する。ここで、偏向前光学系は、数値実施例１と同じである。   Next, Numerical Example 3 of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the pre-deflection optical system is the same as in Numerical Example 1.

Figure 2005091757
表６は、数値実施例３における光偏向器後の光学系の数値を示している。
ここで、β(光偏向器と被走査面間の副走査倍率)：０．３８、βｈ/β０：０．９９（中央像高との倍率差の最も大きい像高での値）である。*、**の各面形状は、数値実施例１と同じ数式で与えられる。
Figure 2005091757
 Table 6 shows the numerical values of the optical system after the optical deflector in Numerical Example 3.
Here, β (sub-scanning magnification between the optical deflector and the surface to be scanned): 0.38, βh / β0: 0.99 (value at the image height having the largest magnification difference from the central image height). Each surface shape of * and ** is given by the same formula as in Numerical Example 1.

Figure 2005091757
表７は、数値実施例３における非球面係数であり、以下のように定めた。なお、本光学系において、厚さ１．９ｍｍの防音ガラス（屈折率１．５１４３７）を挿入し、防音ガラスは８度偏向面内で傾けて配置している。
Figure 2005091757
 Table 7 shows the aspheric coefficients in Numerical Example 3, and was determined as follows. In this optical system, a soundproof glass (refractive index of 1.51437) having a thickness of 1.9 mm is inserted, and the soundproof glass is disposed so as to be inclined within the deflection plane of 8 degrees.

図８は、本発明の数値実施例３に基く被走査面上における光学特性図である。図８において、左部は、像面湾曲を示し、右部は、等速特性を示している。図８に示すように、像面湾曲および等速特性ともに良好に補正されている。   FIG. 8 is an optical characteristic diagram on the surface to be scanned based on Numerical Example 3 of the present invention. In FIG. 8, the left part shows field curvature, and the right part shows constant velocity characteristics. As shown in FIG. 8, both the field curvature and the constant velocity characteristic are corrected well.

以上説明した実施形態において、複数の光ビームは、異なる被走査面に向かう光ビームとし、各々の被走査面に向かう光ビームは１つの光ビームとして説明したが、各々の被走査面に向かう光ビームにおいても光ビームは複数であっても良い。また、異なる被走査面は、同一の感光体で大きく場所が異なる場合にも本発明は適用できる。   In the embodiments described above, the plurality of light beams are light beams directed to different scanned surfaces, and the light beams directed to the respective scanned surfaces are described as one light beam. However, the light beams directed to the respective scanned surfaces are described. There may be a plurality of light beams. Further, the present invention can be applied to a case where different scanned surfaces are greatly different on the same photoconductor.

本発明の実施形態について、上記のように詳細に説明したが、上記の実施形態は、本発明の好適な実施の形態であり、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described in detail as described above, the above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and is not limited thereto, and does not depart from the gist of the present invention. Various modifications can be made within the range.

本発明の光走査装置の第１実施形態における走査結像レンズ２枚構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a configuration of two scanning imaging lenses in the first embodiment of the optical scanning device of the present invention. FIG. 本発明の光走査装置の第２実施形態における光学系の展開図である。It is an expanded view of the optical system in 2nd Embodiment of the optical scanning device of this invention. 本発明の光走査装置の第３実施形態の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of 3rd Embodiment of the optical scanning device of this invention. 本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus using an optical scanning device of the present invention. 本発明の光走査装置を用いたタンデム型フルカラーレーザプリンタの断面図である。1 is a cross-sectional view of a tandem type full color laser printer using an optical scanning device of the present invention. 本発明の数値実施例１に基く被走査面上における光学特性図である。It is an optical characteristic figure on the to-be-scanned surface based on Numerical Example 1 of this invention. 本発明の数値実施例２に基く被走査面上における光学特性図である。It is an optical characteristic figure on the to-be-scanned surface based on Numerical Example 2 of this invention. 本発明の数値実施例３に基く被走査面上における光学特性図である。It is an optical characteristic figure on the to-be-scanned surface based on Numerical Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 光源装置
４０３ 光偏向器
４０７ 被走査面
Ｌ１、Ｌ２ 走査結像レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Light source device 403 Optical deflector 407 Scan surface L1, L2 Scan imaging lens

Claims (12)

光源からの光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に導く走査結像レンズと、を有する光走査装置であって、
前記走査結像レンズは少なくとも２つの走査結像レンズよりなり、
最も前記偏向手段に近い前記走査結像レンズは、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近く、
最も前記被走査面に近い前記走査結像レンズは、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持ち、
最も前記被走査面に近い前記走査結像レンズの前記副走査方向の入射側の面は、前記被走査面側に凸の面であることを特徴とする光走査装置。 Deflecting means for deflecting the light beam from the light source;
A scanning imaging lens that guides the light beam deflected by the deflecting means onto a surface to be scanned,
The scanning imaging lens comprises at least two scanning imaging lenses;
The scanning imaging lens closest to the deflecting unit has a positive refractive power in the main scanning direction, and a refractive power in the sub-scanning direction is zero or close to zero.
The scanning imaging lens closest to the scanned surface has a negative refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power in the sub-scanning direction,
An optical scanning device characterized in that the surface on the incident side in the sub-scanning direction of the scanning imaging lens closest to the scanned surface is a convex surface on the scanned surface side. 前記光源は、複数であり、
前記複数の光源の各光源からの光ビームは、単一の偏向手段により偏向され、前記走査結像レンズにより異なる被走査面上に導かれ、
前記走査結像レンズの内、最も前記偏向手段に近い前記走査結像レンズには、異なる前記被走査面に向かう前記複数の光ビームが通過することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。 The light source is plural,
A light beam from each light source of the plurality of light sources is deflected by a single deflecting unit and guided onto a different surface to be scanned by the scanning imaging lens,
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein, among the scanning imaging lenses, the plurality of light beams directed to different scanning surfaces pass through the scanning imaging lens closest to the deflecting unit. . 異なる前記被走査面に向かう前記複数の光ビームは、前記偏向手段に最も近い前記走査結像レンズを前記副走査方向に略平行に通過することを特徴とする請求項２記載の光走査装置。   3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the plurality of light beams directed toward different scanning surfaces pass through the scanning imaging lens closest to the deflecting unit substantially parallel to the sub-scanning direction. 前記偏向手段の同一の偏向反射面で偏向される全ての光ビームは、前記偏向手段の偏向面近傍の前記主走査断面で略一点で交わるように構成さていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光走査装置。   2. All the light beams deflected by the same deflecting reflection surface of the deflecting unit are configured to intersect at substantially one point in the main scanning section in the vicinity of the deflecting surface of the deflecting unit. 4. The optical scanning device according to any one of items 3. 前記走査結像レンズは２枚で構成され、被走査面側の前記走査結像レンズの主形状は被走査面に凸面を向けた負メニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光走査装置。   5. The scanning imaging lens is composed of two lenses, and the main shape of the scanning imaging lens on the scanned surface side is a negative meniscus lens having a convex surface facing the scanned surface. The optical scanning device according to claim 1. 前記偏向面と前記被走査面の間の光軸上の前記副走査方向の横倍率をβ０とし、任意像高の前記副走査方向の横倍率をβｈとしたとき、０．９ ＜ ｜βｈ/β０｜ ＜ １．１を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光走査装置。   When the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the surface to be scanned is β0, and the lateral magnification in the sub-scanning direction at an arbitrary image height is βh, 0.9 <| βh / The optical scanning device according to claim 1, wherein β0 | <1.1 is satisfied. 前記偏向面と前記被走査面の間の光軸上の前記副走査方向の横倍率をβ０とするとき、０．２ ＜ ｜β０｜ ＜ ０．６を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置。   2. When the lateral magnification in the sub-scanning direction on the optical axis between the deflection surface and the scanned surface is β0, 0.2 <| β0 | <0.6 is satisfied. 7. The optical scanning device according to any one of items 1 to 6. 光軸上の前記偏向手段の基点から前記被走査面までの距離をＬ、複数の前記走査結像レンズ間隔で最も離れている光軸上の距離をａとしたとき、０．３ ＜ ｜ａ/Ｌ｜ ＜ ０．６を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光走査装置。   When the distance from the base point of the deflecting means on the optical axis to the scanned surface is L, and the distance on the optical axis that is the farthest among the plurality of scanning imaging lens intervals is a, 0.3 <| a /L|<0.6 is satisfied, The optical scanning device of any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. 前記走査結像レンズの少なくとも１枚の材質はプラスチックであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光走査装置。   9. The optical scanning device according to claim 1, wherein at least one material of the scanning imaging lens is plastic. 最も前記偏向手段に近い前記走査結像レンズの材質はプラスチックであることを特徴とする請求項９記載の光走査装置。   10. The optical scanning device according to claim 9, wherein a material of the scanning imaging lens closest to the deflecting unit is plastic. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の光走査装置を具備する画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の光走査装置を具備するフルカラー対応のタンデム型である画像形成装置。   A full-color tandem type image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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