JPH1164758A - Light scanning optical system and image forming device using the same - Google Patents

Light scanning optical system and image forming device using the same

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Publication number
JPH1164758A
JPH1164758A JP24342397A JP24342397A JPH1164758A JP H1164758 A JPH1164758 A JP H1164758A JP 24342397 A JP24342397 A JP 24342397A JP 24342397 A JP24342397 A JP 24342397A JP H1164758 A JPH1164758 A JP H1164758A
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JP
Japan
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scanning
toric
sub
image forming
lens
Prior art date
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Application number
JP24342397A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidemi Takayama
英美 高山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the curvature of a scanning line on a surface to be scanned and to obtain a satisfactory image by shifting the toric lens of an image forming optical system in accordance with the curvature of a bus line in the subscanning direction on the toric face confronted with the surface to be scanned. SOLUTION: The toric lens 62 is constituted so as to be inclined with an optical axis 63 in accordance with the curvature of the bus-line in the subscanning direction on the 2nd toric face 65 of the toric lens 62 by using an adjusting mechanism 9. In the concrete, the adjusting mechanism 9 for the toric lens 62 is constituted of a lens mount 91, a mount 92 coming into contact with the lens 62 and a curvature adjusting spacer 93. In the case the bus-line on the 2nd toric face 65 of the lens 62 is curved in the subscanning direction with reference to the bus-line of a prescribed design reference bus-line, the curvature adjusting spacer 93 is inserted between the lens 62 and the lens mount 92 in the curvature canceling direction so as to incline the lens 62 with reference to the optical axis 63. Thus, the curvature of the scanning line on the image field is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、レーザか
らの光束で感光ドラム面などの被走査面上を走査する光
走査光学系及びそれを用いた画像形成装置に関する。特
に、光走査光学系の一部を構成するFθレンズなどの結
像光学系のトーリックレンズを変位させることによっ
て、被走査面上を走査する走査線の曲がりを補正して良
好な画像を得るようにした光走査光学系及びそれを用い
た画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning optical system for scanning a surface to be scanned such as a photosensitive drum surface with a light beam from a laser, and an image forming apparatus using the optical scanning optical system. In particular, by displacing a toric lens of an imaging optical system such as an Fθ lens that constitutes a part of the optical scanning optical system, it is possible to correct the curvature of a scanning line that scans a surface to be scanned and obtain a good image. Optical scanning optical system and image forming apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーザープリンタなどの画像形成
装置に用いられている光走査光学系の概要構成を図8に
示す。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a schematic configuration of an optical scanning optical system used in a conventional image forming apparatus such as a laser printer.

【0003】図において111はレーザユニット、11
2はシリンドリカルレンズ、113はスキャニングミラ
ー、114は球面レンズ、115はトーリックレンズ、
116は感光ドラムである。
In the drawing, reference numeral 111 denotes a laser unit;
2 is a cylindrical lens, 113 is a scanning mirror, 114 is a spherical lens, 115 is a toric lens,
116 is a photosensitive drum.

【0004】レーザユニット111から放射された平行
レーザ光はシリンドリカルレンズ112により副走査方
向についてのみ焦光され、スキャニングミラー113の
面上に導光される。
[0004] The parallel laser light emitted from the laser unit 111 is focused only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 112, and is guided on the surface of the scanning mirror 113.

【0005】スキャニングミラー113は一定速度で回
転し、スキャニングミラー113で反射された光は結像
光学系を構成する球面レンズ114とトーリックレンズ
115を通ることによりFθが補正され、感光ドラム1
16上を収束光がY方向に走査する(以後、感光ドラム
116上を走査する収束光を走査線と記す。)。
The scanning mirror 113 rotates at a constant speed, and the light reflected by the scanning mirror 113 passes through a spherical lens 114 and a toric lens 115 constituting an image forming optical system to correct Fθ, and the photosensitive drum 1
The convergent light scans on the photosensitive drum 116 in the Y direction (hereinafter, the convergent light scans on the photosensitive drum 116).

【0006】感光ドラム116は、前記レーザユニット
111内の半導体レーザのレーザ駆動信号に同期して一
定速度で回転し、上記走査線により静電潜像が感光体ド
ラム面116上に形成される。この静電潜像から電子写
真プロセスにより被印刷媒体としての紙の上に画像が印
刷される。
The photosensitive drum 116 rotates at a constant speed in synchronization with the laser drive signal of the semiconductor laser in the laser unit 111, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum surface 116 by the scanning lines. From the electrostatic latent image, an image is printed on paper as a printing medium by an electrophotographic process.

【0007】ところで、上記画像形成装置においては、
近年、画像の高精細化がすすみ感光ドラムへの走査線の
スポット径をより小さくすることが求められている。さ
らに感光ドラム面での走査線の曲がりについても画像の
劣化を防ぐためにより直線に近いものが求められてい
る。
In the above image forming apparatus,
In recent years, as the definition of an image has increased, it has been required to reduce the spot diameter of a scanning line on a photosensitive drum. Further, as for the bending of the scanning line on the surface of the photosensitive drum, a curve closer to a straight line is required in order to prevent the image from deteriorating.

【0008】さらにフルカラープリンタや、2色カラー
プリンタ、複数のレーザ光を使った高速プリンタなどに
おいては、走査線の曲がりを取ることは色ずれや画像の
斑を除去する上で必須の条件となってきている。この走
査線の曲がりを取る方法として、例えば、特開平3−1
40916号公報に提案されているように、スキャニン
グミラーの手前のシリンドリカルレンズを副走査方向に
調整することが提案されている。
Further, in a full-color printer, a two-color printer, a high-speed printer using a plurality of laser beams, and the like, it is essential to remove a scan line from a curved line in order to remove color misregistration and image unevenness. Is coming. As a method of removing the curvature of the scanning line, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As proposed in Japanese Patent No. 40916, it is proposed to adjust a cylindrical lens in front of a scanning mirror in the sub-scanning direction.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スキャ
ニングミラーの手前のシリンドリカルレンズを副走査方
向に調整する方法によると、Fθ光学系の光軸からシリ
ンドリカルレンズをずらす必要があり、像面(感光ドラ
ム面)における収束光(スポット光)が走査方向と垂直
方向(副走査方向)に副極大(サイドローブ)を持った
スポット形状になり、画像に悪影響を及ぼす傾向があっ
た。
However, according to the method of adjusting the cylindrical lens in front of the scanning mirror in the sub-scanning direction, it is necessary to shift the cylindrical lens from the optical axis of the Fθ optical system, and the image plane (photosensitive drum surface) The convergent light (spot light) in ()) has a spot shape having a sub-local maximum (side lobe) in a direction perpendicular to the scanning direction (sub-scanning direction), and tends to adversely affect the image.

【0010】本発明は、上述の問題に鑑みて為されたも
のであり、結像光学系のトーリックレンズを被走査面側
のトーリック面の母線の副走査方向の曲がりに応じて変
位させることにより、被走査面上における走査線の曲が
りを補正して良好な画像を得ることのできる光走査光学
系及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made by displacing a toric lens of an imaging optical system in accordance with a curvature of a generatrix of a toric surface on a scanned surface side in a sub-scanning direction. It is an object of the present invention to provide an optical scanning optical system capable of correcting a scan line bending on a surface to be scanned and obtaining a good image, and an image forming apparatus using the optical scanning optical system.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光走査光学
系及びそれを用いた画像形成装置は、上記目的を達成す
るための手段として下記の如く特徴を有するものであ
る。
An optical scanning optical system and an image forming apparatus using the same according to the present invention have the following features as means for achieving the above object.

【0012】即ち、本発明の光走査光学系は、 〔1〕:光源手段からの光束を偏向手段で偏向させた
後、トーリックレンズを有する結像手段を介して被走査
面上に導光し、該被走査面上を走査する光走査光学系に
おいて、該トーリックレンズの該被走査面側のトーリッ
ク面の副走査方向の光軸に対して、該偏向手段側の副走
査方向にパワーを持つ第1面の副走査方向の光軸の高さ
をずらしたことを特徴としている。
That is, the optical scanning optical system of the present invention comprises: [1]: after deflecting the light beam from the light source means by the deflecting means, guides the light beam onto the surface to be scanned via the image forming means having a toric lens. In the optical scanning optical system that scans the surface to be scanned, the toric lens has power in the sub-scanning direction on the deflection unit side with respect to the optical axis in the sub-scanning direction of the toric surface on the surface to be scanned. The height of the optical axis in the sub-scanning direction of the first surface is shifted.

【0013】特に、 〔1−2〕:上記〔1〕の光走査光学系において、該ト
ーリックレンズの該トーリック面の母線の副走査方向の
曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方向の曲が
りAに対する被走査面上での走査線の曲がりの敏感度を
α、該トーリックレンズの該第1面の副走行方向の光軸
のシフト量をX、該第1面の副走査方向の光軸のシフト
量Xに対する被走査面上での走査線の曲がりの敏感度を
βとおいたとき、 X=−αA/β となるようにしたことを特徴としている。
In particular, [1-2]: In the optical scanning optical system according to the above [1], the curvature of the toric lens in the sub-scanning direction of the generatrix of the toric surface in the sub-scanning direction is A, Α represents the sensitivity of the scanning line to the curve A on the surface to be scanned with respect to the curve A, X represents the shift amount of the optical axis of the first surface of the toric lens in the sub running direction, and X represents the light of the first surface in the sub scanning direction. When the sensitivity of the bending of the scanning line on the surface to be scanned with respect to the shift amount X of the axis is defined as β, X = −αA / β.

【0014】また、本発明の光走査光学系は、 〔2〕:光源手段からの光束を偏向手段で偏向させた
後、トーリックレンズを有する結像手段を介して被走査
面上に導光し、該被走査面上を走査する光走査光学系に
おいて、該トーリックレンズの該被走査面側のトーリッ
ク面の母線の副走査方向の曲がりに応じて、該トーリッ
クレンズを該結像手段の光軸に対して調整手段により傾
けることを特徴としている。
Further, the optical scanning optical system of the present invention comprises: [2]: after deflecting the light beam from the light source means by the deflecting means, guides the light beam onto the surface to be scanned via the image forming means having a toric lens. In the optical scanning optical system that scans the surface to be scanned, the toric lens is moved along the optical axis of the imaging means in accordance with the curvature of the generatrix of the toric surface on the side of the surface to be scanned in the sub-scanning direction. It is characterized in that it is tilted by adjusting means.

【0015】特に、 〔2−2〕:上記〔2〕の光走査光学系において、該ト
ーリックレンズの該トーリック面の母線の副走査方向の
曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方向の曲が
りAに対する被走査面上での走査線の曲がりの敏感度を
α、該トーリックレンズを結像手段の光軸に対して傾け
たときの傾け量Yに対する被走査面上での走査線の曲が
りの敏感度をγとおいたとき、 Y=−αA/γ となるようにしたことを特徴としている。
In particular, [2-2]: In the optical scanning optical system of the above [2], the curvature of the toric lens in the sub-scanning direction of the generatrix of the toric surface in the sub-scanning direction is A, The sensitivity of the scanning line on the surface to be scanned with respect to the curvature A is α, and the curvature of the scanning line on the surface to be scanned with respect to the amount of inclination Y when the toric lens is inclined with respect to the optical axis of the imaging means. When the sensitivity of is set to γ, Y = −αA / γ.

【0016】本発明の画像形成装置は、 〔3〕:上記〔1〕乃至〔2−2〕の何れかの光走査光
学系を利用して画像を形成することを特徴としている。
The image forming apparatus of the present invention is characterized in that [3]: an image is formed using the optical scanning optical system of any one of the above [1] to [2-2].

【0017】また、本発明の画像形成装置は、 〔4〕:画像情報に応じて光源手段から光変調され射出
された光束を偏光手段で偏向させた後、トーリックレン
ズを有する結像手段を介して像担持体面上に導光し、該
像担持体面上を走査して画像を形成する光走査光学系よ
りなる画像形成部を複数備え、これらの画像形成部のそ
れぞれの像担持体面上に形成した複数の画像を重ね合わ
せて多色現像を行う画像形成装置において、該画像形成
部はそれぞれ該トーリックレンズの該像担持体面側のト
ーリック面の副走査方向の光軸に対して、該偏向手段側
の副走査方向にパワーを持つ第1面の副走査方向の光軸
の高さをずらし得るように構成されていることを特徴と
している。
The image forming apparatus according to the present invention further comprises the following steps: [4]: after deflecting the light beam emitted from the light source means in accordance with the image information and irradiating the light beam with the polarizing means, through the image forming means having a toric lens. A plurality of image forming units each including an optical scanning optical system that guides light onto the image carrier surface and scans the image carrier surface to form an image, and forms the image forming units on the respective image carrier surfaces. In the image forming apparatus for performing multi-color development by superimposing a plurality of images, the image forming unit is configured to deflect the deflection unit with respect to the optical axis in the sub-scanning direction of the toric surface of the toric lens on the image carrier side. The height of the optical axis in the sub-scanning direction of the first surface having power in the sub-scanning direction on the first side can be shifted.

【0018】特に、 〔4−2〕:上記〔4〕の画像成形装置において、該ト
ーリックレンズの該トーリック面の母線の副走査方向の
曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方向の曲が
りAに対する像担持体面上での走査線の曲がりの敏感度
をα、該トーリックレンズの該第1面の副走行方向の光
軸のシフト量をX、該第1面の副走査方向の光軸のシフ
ト量Xに対する像担持体面上での走査線の曲がりの敏感
度をβとおいたとき、 X=−αA/β となるようにしたことを特徴としている。
In particular, [4-2]: In the image forming apparatus of the above [4], the curvature of the generatrix of the toric surface in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction is A, and the curvature of the generatrix of the toric surface in the sub-scanning direction is A. Α is the sensitivity of scanning line bending on the image carrier surface with respect to A, X is the shift amount of the optical axis of the toric lens in the sub running direction of the first surface, and O is the optical axis of the first surface in the sub scanning direction. When the sensitivity of the scan line curve on the surface of the image carrier to the shift amount X is β, X = −αA / β.

【0019】また、本発明の画像形成装置は、 〔5〕:画像情報に応じて光源手段から光変調され射出
された光束を偏光手段で偏向させた後、トーリックレン
ズを有する結像手段を介して像担持体面上に導光し、該
像担持体面上を走査して画像を形成する光走査光学系よ
りなる画像形成部を複数備え、これらの画像形成部のそ
れぞれの像担持体面上に形成した複数の画像を重ね合わ
せて多色現像を行う画像形成装置において、該画像形成
部はそれぞれ該トーリックレンズの該像担持体側のトー
リック面の母線の副走査方向の曲がりに応じて、該トー
リックレンズを該結像手段の光軸に対して調整手段によ
り傾け得るように構成されていることを特徴としてい
る。
The image forming apparatus according to the present invention may further comprise: [5]: after deflecting a light flux emitted from the light source means in accordance with the image information and emitted by the polarizing means, through the image forming means having a toric lens. A plurality of image forming units each including an optical scanning optical system that guides light onto the image carrier surface and scans the image carrier surface to form an image, and forms the image forming units on the respective image carrier surfaces. In the image forming apparatus for performing multicolor development by superimposing a plurality of images, the image forming unit is configured to control the toric lens in accordance with a curvature in a sub-scanning direction of a generatrix of a toric surface of the toric lens on the image carrier side. Is tilted with respect to the optical axis of the image forming means by the adjusting means.

【0020】特に、 〔5−2〕:上記〔5〕の画像形成装置において、該ト
ーリックレンズの該トーリック面の母線の副走査方向の
曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方向の曲が
りAに対する像担持体面上での走査線の曲がりの敏感度
をα、該トーリックレンズを該結像手段の光軸に対して
傾けたときの傾け量Yに対する被走査面上での走査線の
曲がりの敏感度をγとおいたとき、 Y=−αA/γ となるようにしたことを特徴としている。
In particular, [5-2]: In the image forming apparatus of [5], the curvature of the toric lens in the sub-scanning direction of the generatrix of the toric surface is A, and the curvature of the generatrix of the toric surface in the sub-scanning direction is A. Α is the sensitivity of the scanning line bending on the image carrier surface with respect to A, and the scanning line bending on the scanning surface with respect to the tilt amount Y when the toric lens is tilted with respect to the optical axis of the imaging means. When the sensitivity of is set to γ, Y = −αA / γ.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光走査光学系
及びそれを用いた画像形成装置を添付図面に示す実施形
態に基づいて、更に詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical scanning optical system according to the present invention and an image forming apparatus using the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0022】〔実施形態例1〕図1は本発明に係る光走
査光学系の実施形態例1の概要構成を示す副走査断面図
である。
FIG. 1 is a sub-scan sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical scanning optical system according to the present invention.

【0023】図において、1は光源手段としての半導体
レーザ(図示せず)のレーザ光源、2はコリメータレン
ズ、3はシリンドリカルレンズ、4は偏向手段としての
スキャニングミラー、5はスキャニングミラー4の反射
面、6は結像光学系(結像手段)としてのFθ光学系、
61はFθ光学系6の球面レンズ、62はFθ光学系6
のトーリックレンズ、7は折り返しミラー、8は被走査
面としての感光ドラムのドラム面である。
In the figure, 1 is a laser light source of a semiconductor laser (not shown) as a light source means, 2 is a collimator lens, 3 is a cylindrical lens, 4 is a scanning mirror as a deflecting means, 5 is a reflecting surface of the scanning mirror 4 , 6 are Fθ optical systems as imaging optical systems (imaging means);
61 is a spherical lens of the Fθ optical system 6, and 62 is an Fθ optical system 6.
Is a toric lens, 7 is a return mirror, and 8 is a drum surface of a photosensitive drum as a surface to be scanned.

【0024】半導体レーザとコリメータレンズ2は一体
化されてレーザユニットを構成しており、画像情報(画
像信号)に応じてレーザ光源1からのレーザ光束を光変
調して射出する。
The semiconductor laser and the collimator lens 2 are integrated to form a laser unit, which modulates and emits a laser beam from the laser light source 1 in accordance with image information (image signal).

【0025】レーザ光源1から射出されたレーザ光Lは
コリメータレンズ2によって***行光にされ、シリンド
リカルレンズ3により副走査方向についてのみ焦光され
る。スキャニングミラー4は一定速度で回転しレーザ光
を偏向する。
The laser light L emitted from the laser light source 1 is converted into near-parallel light by the collimator lens 2 and is focused by the cylindrical lens 3 only in the sub-scanning direction. The scanning mirror 4 rotates at a constant speed and deflects the laser light.

【0026】スキャニングミラー4の回転によりさらに
偏向されたレーザ光はFθ特性を持ったFθ光学系6に
入射し、球面レンズ61とトーリックレンズ62を通過
して、被走査面8(ドラム面)上にスポット光を形成
し、被走査面8上を走査する(以下、被走査面8上を走
査するスポット光を走査線と記す。)。
The laser light further deflected by the rotation of the scanning mirror 4 enters an Fθ optical system 6 having Fθ characteristics, passes through a spherical lens 61 and a toric lens 62, and is scanned on a surface 8 (drum surface) to be scanned. A spot light is formed on the surface to be scanned 8 (hereinafter, the spot light that scans the surface to be scanned 8 is referred to as a scanning line).

【0027】図2は本実施形態例のFθ光学系の斜視図
である。図において、61は球面レンズ、62はトーリ
ックレンズ、63はFθ光学系6の光軸、64はスキャ
ニングミラー4側の副走査方向にパワーを持つシリンド
リカル面(第1面)、65は被走査面8側のトーリック
面(以下、第2トーリック面と記す。)である。
FIG. 2 is a perspective view of the Fθ optical system of this embodiment. In the figure, 61 is a spherical lens, 62 is a toric lens, 63 is the optical axis of the Fθ optical system 6, 64 is a cylindrical surface (first surface) having power in the sub-scanning direction on the scanning mirror 4 side, and 65 is a scanned surface The toric surface on the eight side (hereinafter, referred to as a second toric surface).

【0028】図において光軸63と平行に副走査断面内
の光軸をレーザ光Lが通過したとき被走査面8上での走
査線の曲がりは最小となる。
In the figure, when the laser beam L passes through the optical axis in the sub-scan section in parallel with the optical axis 63, the bending of the scanning line on the surface 8 to be scanned is minimized.

【0029】しかしながら実際にトーリックレンズ62
を加工した場合、トーリックレンズ62のトーリック面
65の後述する母線は設計基準の母線に対し副走査方向
に数ミクロンから数十ミクロンの曲がりを持つのが普通
である。
However, the toric lens 62 is actually
When the is processed, the below-described generatrix of the toric surface 65 of the toric lens 62 generally has a curvature of several microns to several tens microns in the sub-scanning direction with respect to the design standard generatrix.

【0030】Fθ光学系6の場合、このトーリックレン
ズ62の第2トーリック面65の母線の副走査方向の曲
がりが最も走査線の曲がりに影響し、一般に像面(被走
査面8)上での走査線の曲がりは第2トーリック面65
の母線の曲がりの数倍となる。
In the case of the Fθ optical system 6, the curvature in the sub-scanning direction of the generatrix of the second toric surface 65 of the toric lens 62 most affects the curvature of the scanning line, and generally on the image plane (scanned surface 8). The curvature of the scanning line is the second toric surface 65
Several times the bend of the bus.

【0031】ここで、このトーリックレンズ62の第2
トーリック面65の母線の副走査方向の曲がりに対する
像面上での走査線の曲がりの敏感度をαとする。
Here, the second of the toric lens 62
Let α be the sensitivity of the curvature of the scanning line on the image plane to the curvature of the generatrix of the toric surface 65 in the sub-scanning direction.

【0032】図3は図2のトーリックレンズ62を矢印
Aの方向から見たときの第2トーリック面65の母線6
5bの位置のずれを設計基準の母線65sとともに拡大
して描いたものである。このままの状態でレーザ光Lが
走査した場合、像面上の走査線の曲がりは母線65bと
同じ方向にこの量の数倍曲がることになる。
FIG. 3 shows the bus bar 6 of the second toric surface 65 when the toric lens 62 of FIG. 2 is viewed from the direction of arrow A.
The position shift of 5b is drawn in an enlarged manner together with the design reference bus 65s. When the laser beam L is scanned in this state, the scanning line on the image plane bends several times this amount in the same direction as the generatrix 65b.

【0033】一方、トーリックレンズ65のシリンドリ
カル面64の副走査方向のシフトは、上にシフトさせた
とき、一般にシフト量の数分の1の凹型走査線の曲がり
を発生し、下にシフトしたときに凸型の走査線曲がりを
発生する。
On the other hand, when the cylindrical surface 64 of the toric lens 65 is shifted upward in the sub-scanning direction, the concave scanning line is generally bent by a fraction of the shift amount, and shifted downward. , A convex scanning line bend occurs.

【0034】そこで、本実施形態例では、像面上での走
査線の曲がりを補正するため、図4に示すように、トー
リックレンズ62の副走査断面の第2トーリック面65
の光軸65aに対して、シリンドリカル面64の光軸6
4aを副走査方向にシフトさせる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the second toric surface 65 of the sub-scan section of the toric lens 62 is used to correct the bending of the scanning line on the image plane.
Of the cylindrical surface 64 with respect to the optical axis 65a of
4a is shifted in the sub-scanning direction.

【0035】具体的には、シリンドリカル面64の光軸
64aの高さを第2トーリック面65の母線65bの副
走査方向の曲がりに応じて、それをキャンセルする方向
に変化させることにより、像面上での走査線の曲がりを
取り除くことができる。
More specifically, the height of the optical axis 64a of the cylindrical surface 64 is changed in a direction to cancel the curvature of the generatrix 65b of the second toric surface 65 in the sub-scanning direction, thereby changing the image plane. The scan line bend above can be eliminated.

【0036】即ち、シリンドリカル面64の副走査方向
の光軸64a(図4参照)のシフト量に対する像面(被
走査面8)上での走査線の曲がりの敏感度をβ、第2ト
ーリック面65の母線65bの副走査方向の曲がりを
A、この曲がりAによる像面上での走査線の曲がりの敏
感度をα、シリンドリカル面64の副走査方向の光軸6
4aのシフト量をXとしたとき、 X=−αA/β とすることにより、像面上での走査線の曲がりをキャン
セルすることができる。
That is, the sensitivity of the bending of the scanning line on the image plane (scanned surface 8) to the shift amount of the optical axis 64a (see FIG. 4) in the sub-scanning direction of the cylindrical surface 64 is β, the second toric surface A represents the curvature of the generating line 65b in the sub-scanning direction, α represents the sensitivity of the curvature of the scanning line on the image plane caused by the curvature A, and the optical axis 6 of the cylindrical surface 64 in the sub-scanning direction.
When the shift amount of 4a is X, by setting X = −αA / β, it is possible to cancel the bending of the scanning line on the image plane.

【0037】本実施形態例のトーリックレンズ62の製
造方法としては、トーリックレンズ62の第2トーリッ
ク面65の作製が完了した時点で第2トーリック面65
の母線の65bの曲がりを測定して、上記シフト量Xを
算出した後、トーリックレンズ62のシリンドリカル面
64の加工を行うことにより可能である。
The method of manufacturing the toric lens 62 of the present embodiment is as follows. When the fabrication of the second toric surface 65 of the toric lens 62 is completed,
After calculating the above-mentioned shift amount X by measuring the bending of the generating line 65b, the cylindrical surface 64 of the toric lens 62 can be processed.

【0038】〔実施形態例2〕次に、実施形態例2の光
走査光学系を図5を参照して説明する。
Second Embodiment Next, an optical scanning optical system according to a second embodiment will be described with reference to FIG.

【0039】本実施形態例の光走査光学系は、図5に示
すように、後述の調整機構9を用いることにより、トー
リックレンズ62の第2トーリック面65の母線65b
の副走査方向の曲がりに応じて、トーリックレンズ62
を光軸63に対し傾けるように構成した他は、実施形態
例1の光走査光学系と同じ構成になっている。
As shown in FIG. 5, the optical scanning optical system according to the present embodiment employs an adjustment mechanism 9 described later to generate a bus 65b of the second toric surface 65 of the toric lens 62.
Of the toric lens 62 in accordance with the
The configuration is the same as that of the optical scanning optical system of the first embodiment except that the optical scanning optical system is configured to be inclined with respect to the optical axis 63.

【0040】図5の(a)はトーリックレンズ62の平
面図であり、図5の(b)に示すレンズ台91上のレン
ズ台座92を点線で示している。図5の(b)はトーリ
ックレンズ62の調整機構9の副走査断面図である。
FIG. 5A is a plan view of the toric lens 62, and the dotted line indicates the lens base 92 on the lens base 91 shown in FIG. 5B. FIG. 5B is a sub-scan sectional view of the adjustment mechanism 9 of the toric lens 62.

【0041】図において、91はレンズ台、92はトー
リックレンズ62に接するレンズ台座、93は曲がり調
整用スペーサである。
In the figure, reference numeral 91 denotes a lens base, 92 denotes a lens base in contact with the toric lens 62, and 93 denotes a bend adjusting spacer.

【0042】このような構成の調整機構9は、図5にお
いて、トーリックレンズ62の第2トーリック面65の
母線(図示せず)が図3に示したように設計基準の母線
65sに対して副走査方向に曲がっている場合、この曲
がりをキャンセルする方向にトーリックレンズ62とレ
ンズ台92との間に曲がり調整用スペーサ93を入れ
て、トーリックレンズ62を光軸63に対し傾けること
で、像面上での走査線の曲がりを補正できる。
In FIG. 5, the adjusting mechanism 9 having such a configuration is such that the generatrix (not shown) of the second toric surface 65 of the toric lens 62 is subordinate to the design standard generatrix 65s as shown in FIG. When the toric lens 62 is bent in the scanning direction, a bend adjusting spacer 93 is inserted between the toric lens 62 and the lens mount 92 in a direction to cancel the bend, and the toric lens 62 is tilted with respect to the optical axis 63 so that the image plane is tilted. The curvature of the scanning line can be corrected.

【0043】この場合、トーリックレンズ62の第2ト
ーリック面65の母線65bの副走査方向の曲がりを
A、この曲がりAによる像面上での走査線の曲がりの敏
感度をα、トーリックレンズ65を光軸63に対して傾
けたときの傾け量Yに対する像面上での走査線の曲がり
の敏感度をγとおいたとき、 Y=−αA/γ となるようにしている。
In this case, A is the curvature of the generating line 65b of the second toric surface 65 of the toric lens 62 in the sub-scanning direction, α is the sensitivity of the curvature of the scanning line on the image plane due to the curvature A, and α is the toric lens 65. When the sensitivity of the bending of the scanning line on the image plane with respect to the tilt amount Y when tilted with respect to the optical axis 63 is defined as γ, Y = −αA / γ.

【0044】また、上記調整機構9の変形例として、下
記の如く構成の調整機構を採択することもできる。即
ち、レンズ台座92に雄ねじを形成し、レンズ台91に
雌ねじ穴を形成して、レンズ台91に対するレンズ台座
92のねじ込み量をトーリックレンズ62の第2トーリ
ック面65の母線65bの副走査方向の曲がりに応じて
調整する。これにより像面上での走査線の曲がりを補正
する。この場合、曲がり調整用スペーサは不要になる。
Further, as a modification of the adjusting mechanism 9, an adjusting mechanism having the following configuration can be adopted. That is, a male screw is formed in the lens pedestal 92, a female screw hole is formed in the lens pedestal 91, and the screwing amount of the lens pedestal 92 into the lens pedestal 91 is adjusted in the sub-scanning direction of the bus 65 b of the second toric surface 65 of the toric lens 62. Adjust according to the bend. Thereby, the curvature of the scanning line on the image plane is corrected. In this case, the bending adjustment spacer is not required.

【0045】〔実施形態例3〕図6は本発明に係る画像
形成装置の要部を示す概要構成図である。
[Embodiment 3] FIG. 6 is a schematic structural view showing a main part of an image forming apparatus according to the present invention.

【0046】図において装置本体(図示せず)内の下側
領域には、所定の距離を隔てて対向して駆動ローラ10
1と従動ローラ102とが配置されており、該駆動ロー
ラ101と従動ローラ102に移動部材すなわち転写材
搬送ベルト103が巻回されて支持されている。転写材
搬送ベルト103の上側領域には、図7の右方から同図
左方に向かって例えば実施形態例1の如き構成の光走査
光学系を備えた複数の画像形成部Pa,Pb,Pc,P
dがその順に略等間隔に配置されている。
In the figure, a drive roller 10 is opposed to a lower region in a device body (not shown) at a predetermined distance.
1 and a driven roller 102, and a moving member, that is, a transfer material transport belt 103 is wound and supported by the driving roller 101 and the driven roller 102. In the upper region of the transfer material transport belt 103, a plurality of image forming units Pa, Pb, and Pc each including, for example, a light scanning optical system configured as in Embodiment 1 from the right to the left in FIG. , P
d are arranged at substantially equal intervals in that order.

【0047】これらの画像形成部Pa,Pb,Pc,P
dはそれぞれ像担持体としての感光ドラム104C,1
04M,104Y,104Bk上にレーザ光によって潜
像を形成する。この各色の画像を被印刷媒体としての例
えば紙などの転写材S上に重ね合わせることによってフ
ルカラーの画像を得ることができる。
The image forming units Pa, Pb, Pc, P
d denotes photosensitive drums 104C and 1C as image carriers, respectively.
A latent image is formed on each of 04M, 104Y, and 104Bk by a laser beam. A full-color image can be obtained by superimposing the images of each color on a transfer material S such as paper as a print medium.

【0048】この時、各画像形成部Pa,Pb,Pc,
Pdを構成する結像光学系のトーリックレンズ106
C,106M,106Y,106Bkの第2トーリック
面の母線の曲がりによる感光ドラム104C,104
M,104Y,104Bk面(像担持体面)上での走査
線の曲がりは各色のずれとなる。各色に対応する画像形
成部Pa,Pb,Pc,Pdにおいてこれを補正するた
めに、偏向手段としてのスキャニングミラー105C,
105M,105Y,105Bkの曲がりをそれぞれゼ
ロに近づけるか、各色の中で所望のある色に曲がりを合
わせる必要がある。
At this time, each of the image forming units Pa, Pb, Pc,
Toric lens 106 of the imaging optical system constituting Pd
C, 106M, 106Y, 106Bk The photosensitive drums 104C, 104 due to the curvature of the generatrix of the second toric surface.
The bending of the scanning line on the M, 104Y, and 104Bk planes (image carrier surface) results in displacement of each color. In order to correct this in the image forming units Pa, Pb, Pc, Pd corresponding to each color, a scanning mirror 105C as a deflecting unit is used.
It is necessary to make the bends of 105M, 105Y, and 105Bk close to zero, or to match the bend to a desired color among the colors.

【0049】本実施形態例では、かゝる走査線の曲がり
を取り除くため、実施形態例1と同様に、各画像形成部
Pa,Pb,Pc,Pdのトーリックレンズ106C,
106M,106Y,106Bkの第2トーリック面の
母線の曲がりに応じて、第1トーリック面の光軸の高さ
をシフトさせている。これにより、それぞれの画像形成
部Pa,Pb,Pc,Pdによる感光ドラム104C,
104M,104Y,104Bk面上での走査線の曲が
りを数ミクロンに抑えることができ、良好なフルカラー
画像を得ることができる。
In this embodiment, in order to remove such a bending of the scanning line, similarly to the first embodiment, the toric lenses 106C, 106C of the image forming units Pa, Pb, Pc, Pd are used.
The height of the optical axis of the first toric surface is shifted according to the curvature of the generatrix of the second toric surface of 106M, 106Y, 106Bk. As a result, the photosensitive drums 104C, 104C,
The curvature of the scanning lines on the 104M, 104Y, and 104Bk planes can be suppressed to several microns, and a good full-color image can be obtained.

【0050】上述のように感光ドラム104C,104
M,104Y,104Bk面上での走査線の曲がりを取
る他の方法として、実施形態例1の光走査光学系に代え
てそれぞれの画像形成部を実施形態例2の光走査光学系
を用いて構成することもできる。この場合、これらの画
像形成部の結像光学系のトーリックレンズの第2トーリ
ック面の母線の曲がりに応じて、トーリックレンズを光
軸に対して調整機構により傾けることで、実施形態例2
と同様に感光ドラム面上での走査線の曲がりを補正する
ことができ、これにより良好なフルカラー画像を得るこ
とができる。
As described above, the photosensitive drums 104C, 104
As another method for removing the bending of the scanning lines on the M, 104Y, and 104Bk surfaces, each image forming unit is replaced with the optical scanning optical system of the second embodiment instead of the optical scanning optical system of the first embodiment. It can also be configured. In this case, the toric lens is tilted with respect to the optical axis by an adjusting mechanism in accordance with the curvature of the generatrix of the second toric surface of the toric lens of the image forming optical system of the image forming unit, thereby forming the second embodiment.
In the same manner as described above, it is possible to correct the bending of the scanning line on the surface of the photosensitive drum, thereby obtaining a good full-color image.

【0051】本実施形態例では、多色現像を行う画像形
成装置を例示しているが、単色現像の画像形成装置の画
像形成部に実施形態例1又は実施形態例2の光走査光学
系を適用することもできる。
In the present embodiment, an image forming apparatus for performing multi-color development is illustrated. However, the optical scanning optical system of the first or second embodiment is provided in the image forming section of the single-color development image forming apparatus. It can also be applied.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、結像手段のトーリックレンズの被走査面側のトーリ
ック面の副走査方向の光軸に対して、偏向手段側の副走
査方向にパワーを持つ第1面の副走査方向の光軸の高さ
を変えることによって、被走査面上における走査線の曲
がりを補正して良好な画像を得ることのできる光走査光
学系及び画像形成装置を実現できた。
As described above, according to the present invention, with respect to the optical axis in the sub-scanning direction of the toric surface on the scanned surface side of the toric lens of the imaging means, the sub-scanning direction on the deflecting means side is used. An optical scanning optical system and an image forming apparatus capable of correcting a bending of a scanning line on a surface to be scanned and obtaining a good image by changing a height of an optical axis in a sub-scanning direction of the first surface having high power. The device was realized.

【0053】また、結像手段のトーリックレンズの被走
査面側のトーリック面の母線の副走査方向の曲がりに応
じて、該トーリックレンズを結像手段の光軸に対して調
整手段により傾けることによって、被走査面上における
走査線の曲がりを補正して良好な画像を得ることのでき
る光走査光学系及び画像形成装置を実現できた。
Further, the toric lens is tilted with respect to the optical axis of the imaging means by the adjusting means in accordance with the curvature of the generatrix of the toric surface of the imaging means on the scanning surface side in the sub-scanning direction. As a result, an optical scanning optical system and an image forming apparatus capable of correcting a curve of a scanning line on a surface to be scanned and obtaining a good image can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態例1の光走査光学系の概要構成を示す
副走査断面図である。
FIG. 1 is a sub-scan sectional view showing a schematic configuration of an optical scanning optical system according to a first embodiment.

【図2】実施形態例1における光走査光学系のFθレン
ズの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of an Fθ lens of the optical scanning optical system according to the first embodiment.

【図3】実施形態例1における光走査光学系のトーリッ
クレンズの第2トーリック面の母線の曲がりを説明する
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a curve of a generating line of a second toric surface of a toric lens of the optical scanning optical system according to the first embodiment.

【図4】実施形態例1における光走査光学系のトーリッ
クレンズの調整方法の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for adjusting a toric lens of the optical scanning optical system according to the first embodiment.

【図5】実施形態例2における光走査光学系のトーリッ
クレンズの調整を可能とする調整機構の一例を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of an adjustment mechanism that enables adjustment of a toric lens of an optical scanning optical system according to a second embodiment.

【図6】実施形態例1又は実施形態例2の光走査光学系
を用いた画像形成装置の画像形成部の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of an image forming unit of an image forming apparatus using the optical scanning optical system according to the first embodiment or the second embodiment.

【図7】従来の光走査光学系の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional optical scanning optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源(光源手段) 5 スキャニングミラー(偏向手段) 6 Fθ光学系(結像手段) 62 トーリックレンズ 64 シリンドリカル面(第1面) 64a シリンドリカル面の光軸 63 Fθ光学系(結像手段)の光軸 65 第2トーリック面(トーリック面) 65b 第2トーリック面の母線 8 被走査面 Pa,Pb,Pc,Pd 画像形成部 104C,104M,104Y,104Bk 感光ド
ラム(像担持体)
Reference Signs List 1 laser light source (light source means) 5 scanning mirror (deflecting means) 6 Fθ optical system (imaging means) 62 toric lens 64 cylindrical surface (first surface) 64a optical axis of cylindrical surface 63 Fθ optical system (imaging means) Optical axis 65 Second toric surface (toric surface) 65b Generic line of second toric surface 8 Scanned surface Pa, Pb, Pc, Pd Image forming unit 104C, 104M, 104Y, 104Bk Photosensitive drum (image carrier)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段からの光束を偏向手段で偏向さ
せた後、トーリックレンズを有する結像手段を介して被
走査面上に導光し、該被走査面上を走査する光走査光学
系において、 該トーリックレンズの該被走査面側のトーリック面の副
走査方向の光軸に対して、該偏向手段側の副走査方向に
パワーを持つ第1面の副走査方向の光軸の高さをずらし
たことを特徴とする光走査光学系。
An optical scanning optical system for deflecting a light beam from a light source means by a deflecting means, guiding the light beam onto an object to be scanned through an imaging means having a toric lens, and scanning the object surface. The height of the optical axis in the sub-scanning direction of the first surface having power in the sub-scanning direction on the deflecting means side with respect to the optical axis in the sub-scanning direction on the toric surface on the scanning surface side of the toric lens. An optical scanning optical system characterized by having shifted.
【請求項2】 請求項1に記載の光走査光学系におい
て、該トーリックレンズの該トーリック面の母線の副走
査方向の曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方
向の曲がりAに対する被走査面上での走査線の曲がりの
敏感度をα、該トーリックレンズの該第1面の副走行方
向の光軸のシフト量をX、該第1面の副走査方向の光軸
のシフト量Xに対する被走査面上での走査線の曲がりの
敏感度をβとおいたとき、 X=−αA/β となるようにしたことを特徴とする光走査装置。
2. The optical scanning optical system according to claim 1, wherein the curvature of the toric surface of the toric lens in the sub-scanning direction is A, and the curvature of the toric surface in the sub-scanning direction is A. Α is the sensitivity of scanning line bending on the surface, X is the shift amount of the optical axis of the first surface of the toric lens in the sub running direction, and X is the shift amount of the optical axis of the first surface in the sub scanning direction. An optical scanning device characterized in that when the sensitivity of the bending of the scanning line on the surface to be scanned is β, X = −αA / β.
【請求項3】 光源手段からの光束を偏向手段で偏向さ
せた後、トーリックレンズを有する結像手段を介して被
走査面上に導光し、該被走査面上を走査する光走査光学
系において、 該トーリックレンズの該被走査面側のトーリック面の母
線の副走査方向の曲がりに応じて、該トーリックレンズ
を該結像手段の光軸に対して調整手段により傾けること
を特徴とする光走査光学系。
3. An optical scanning optical system for deflecting a light beam from a light source means by a deflecting means, guiding the light beam through an imaging means having a toric lens onto a surface to be scanned, and scanning the surface to be scanned. Wherein the toric lens is tilted by adjusting means with respect to the optical axis of the imaging means in accordance with the curvature of the generatrix of the toric surface of the toric surface on the scanning surface side in the sub-scanning direction. Scanning optical system.
【請求項4】 請求項3に記載の光走査光学系におい
て、該トーリックレンズの該トーリック面の母線の副走
査方向の曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方
向の曲がりAに対する被走査面上での走査線の曲がりの
敏感度をα、該トーリックレンズを結像手段の光軸に対
して傾けたときの傾け量Yに対する被走査面上での走査
線の曲がりの敏感度をγとおいたとき、 Y=−αA/γ となるようにしたことを特徴とする光走査光学系。
4. The optical scanning optical system according to claim 3, wherein the curvature of the toric surface of the toric surface in the sub-scanning direction of the toric lens is A, and the curvature of the toric surface of the toric surface in the sub-scanning direction is A. Α is the sensitivity of the scanning line bending on the surface, and γ is the sensitivity of the scanning line bending on the surface to be scanned with respect to the tilt amount Y when the toric lens is tilted with respect to the optical axis of the imaging means. A light scanning optical system, wherein Y = −αA / γ.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れか一項に記載の光
走査光学系を利用して画像を形成することを特徴とする
画像形成装置。
5. An image forming apparatus which forms an image using the optical scanning optical system according to claim 1. Description:
【請求項6】 画像情報に応じて光源手段から光変調さ
れ射出された光束を偏光手段で偏向させた後、トーリッ
クレンズを有する結像手段を介して像担持体面上に導光
し、該像担持体面上を走査して画像を形成する光走査光
学系よりなる画像形成部を複数備え、これらの画像形成
部のそれぞれの像担持体面上に形成した複数の画像を重
ね合わせて多色現像を行う画像形成装置において、 該画像形成部はそれぞれ該トーリックレンズの該像担持
体面側のトーリック面の副走査方向の光軸に対して、該
偏向手段側の副走査方向にパワーを持つ第1面の副走査
方向の光軸の高さをずらし得るように構成されているこ
とを特徴とする画像形成装置。
6. A light beam modulated and emitted from the light source means in accordance with image information and deflected by a polarizing means, and then guided on an image carrier surface through an image forming means having a toric lens, and said image is formed. A plurality of image forming units including an optical scanning optical system for forming an image by scanning on the surface of the carrier are provided, and a plurality of images formed on the respective image carrier surfaces of these image forming units are superimposed to perform multicolor development. In the image forming apparatus, the image forming unit has a first surface having power in the sub-scanning direction on the deflecting unit side with respect to the optical axis in the sub-scanning direction of the toric surface on the image carrier side of the toric lens. Wherein the height of the optical axis in the sub-scanning direction can be shifted.
【請求項7】 請求項6に記載の画像成形装置におい
て、該トーリックレンズの該トーリック面の母線の副走
査方向の曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方
向の曲がりAに対する像担持体面上での走査線の曲がり
の敏感度をα、該トーリックレンズの該第1面の副走行
方向の光軸のシフト量をX、該第1面の副走査方向の光
軸のシフト量Xに対する像担持体面上での走査線の曲が
りの敏感度をβとおいたとき、 X=−αA/β となるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the curvature of the toric surface of the toric lens in the sub-scanning direction is A, and the curvature of the toric surface in the sub-scanning direction is A. The sensitivity of the scanning line bend is α, the shift amount of the optical axis of the first surface of the toric lens in the sub-scanning direction is X, and the shift amount of the optical axis of the first surface in the sub-scanning direction is X. An image forming apparatus characterized in that X = -αA / β, where β is the sensitivity of scanning line bending on the surface of the image carrier.
【請求項8】 画像情報に応じて光源手段から光変調さ
れ射出された光束を偏光手段で偏向させた後、トーリッ
クレンズを有する結像手段を介して像担持体面上に導光
し、該像担持体面上を走査して画像を形成する光走査光
学系よりなる画像形成部を複数備え、これらの画像形成
部のそれぞれの像担持体面上に形成した複数の画像を重
ね合わせて多色現像を行う画像形成装置において、 該画像形成部はそれぞれ該トーリックレンズの該像担持
体側のトーリック面の母線の副走査方向の曲がりに応じ
て、該トーリックレンズを該結像手段の光軸に対して調
整手段により傾け得るように構成されていることを特徴
とする画像形成装置。
8. A light beam modulated and emitted from light source means in accordance with image information is deflected by a polarizing means, and then guided on an image carrier surface through an image forming means having a toric lens, and said image is formed. A plurality of image forming units including an optical scanning optical system for forming an image by scanning on the surface of the carrier are provided, and a plurality of images formed on the respective image carrier surfaces of these image forming units are superimposed to perform multicolor development. In the image forming apparatus, the image forming unit adjusts the toric lens with respect to the optical axis of the image forming unit in accordance with the curvature of the generatrix of the toric surface on the image carrier side of the toric lens in the sub-scanning direction. An image forming apparatus characterized in that it can be tilted by means.
【請求項9】 請求項8に記載の画像形成装置におい
て、該トーリックレンズの該トーリック面の母線の副走
査方向の曲がりをA、該トーリック面の母線の副走査方
向の曲がりAに対する像担持体面上での走査線の曲がり
の敏感度をα、該トーリックレンズを該結像手段の光軸
に対して傾けたときの傾け量Yに対する被走査面上での
走査線の曲がりの敏感度をγとおいたとき、 Y=−αA/γ となるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the curvature of the toric surface of the toric lens in the sub-scanning direction is A, and the curvature of the toric surface in the sub-scanning direction is A. The sensitivity of the scanning line bending above is α, and the sensitivity of the scanning line bending on the surface to be scanned with respect to the amount of tilt Y when the toric lens is tilted with respect to the optical axis of the imaging means is γ. An image forming apparatus wherein Y = −αA / γ.
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