JP2005049506A

JP2005049506A - 光走査装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2005049506A
Application number: JP2003204584A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamaguchi; 雅夫山口; Takashi Shiraishi; 貴志白石
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】光走査手段からの反射ビーム径のばらつきや像面の光量ばらつきを低減でき、結像光学系に安価なプラスチックレンズを使用可能とする。
【解決手段】本発明の光走査装置は、入射光束を反射により偏向して走査する光走査手段と、光源手段からの光束を整形して光走査手段に入射させる偏向前光学系と、光走査手段で走査された光束を走査対象物に結像させる結像光学系とを備える、いわゆるオーバーイルミネーションタイプの光走査装置に関する。そして、光走査手段に入射する光束と結像光学系の光軸との主走査平面に投影した入射角度をα、走査角度変動幅をβとしたときに、｜α｜＜β／２であり、光走査手段による偏向前後の光路の切り分けを、その専用の光学素子を用いずに行っていることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、本発明の光走査装置を適用したものである。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタやデジタル複写機等に使用される光走査装置及び画像形成装置に関し、特に、ポリゴンミラーへ入射する光束の主走査方向（ポリゴンミラーの回転方向に沿う方向）の幅が、ポリゴンミラーにおける各反射面の主走査方向の幅よりも広いオーバーイルミネーションタイプの光走査装置及びその光走査装置を適用した画像形成装置に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ビーム（光束）を用いて静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して可視像を得る静電複写方式の画像形成装置であるレーザプリンタやデジタル複写機等においては、出力すべき画像（元の画像）を、第１の方向と、第１の方向に直交する第２の方向とに分解し、分解された第１の方向と第２の方向のいずれかの方向の画像データに基づいて光強度を変化した光ビームを、概ね直線状に、所定の時間間隔で繰り返し出力（走査）する光走査装置が用いられる。なお、１ライン分の光ビームと次の１ライン分の光ビームが走査される間又は１ラインが走査されている間に、記録媒体や潜像保持体（いわゆる感光体）を、所定の速度で、走査される光ビームと直交する方向に移動することで、元の画像に対応した可視像が得られる。
【０００３】
このように適用される光走査装置において、光ビームが走査される第１の方向は、通常、主走査方向と呼ばれ、また、第１の方向と直交する第２の方向は、通常、副走査方向と呼ばれる。
【０００４】
光走査装置は、光ビーム（レーザビーム）を出射する光源である半導体レーザ素子、半導体レーザ素子から出射された光ビームの断面ビーム径及び断面形状を所定の大きさ及び形状に整える第１のレンズ群、第１のレンズ群により所定の大きさ及び形状に整えられた光ビームを、記録媒体又は潜像保持体（いわゆる感光体）が移動される副走査方向と直交する主走査方向に連続的に反射して偏向（走査）する偏向装置（光走査手段）、及び、偏向装置により偏向された光ビームを、記録媒体又は潜像保持体の所定位置に結像させる第２のレンズ群などを含む。
【０００５】
画像形成装置は、像（潜像）を保持する記録媒体又は潜像保持体を、光走査装置により１ライン分の画像データが照射される毎に１ライン分だけ移動させて、１ライン分の画像が、１ライン分の画像と直交する方向に、順に整列された画像を形成する。なお、画像形成装置は、潜像を可視化する方法及び潜像を記録媒体に直接形成するか否かに応じて、湿式（液体式）と乾式、及び、直接式と転写式（間接式）とに分類可能である。
【０００６】
上述した画像形成装置及び光走査装置において、プロセス速度（記録媒体又は潜像保持体が移動される速度；画像形成速度）、画像解像度（単位長さ当たりのドットの数、一般に１インチ当たりのドット数）、偏向装置のポリゴンミラーモータの回転速度（回転数）、並びに、偏向装置のポリゴンミラーの面数との間には、（１）式に示す関係がある。
【０００７】
Ｐ×Ｒ＝２５．４×Ｖｒ×Ｎ／６０ …（１）
但し、Ｐ（ｍｍ／ｓ）はプロセス速度
Ｒ（ｄｐｉ）は画像解像度（１インチ当たりのドット数）
Ｖｒ（ｒｐｍ）はポリゴンミラーモータの回転数
Ｎはポリゴンミラーの面数
（１）式より、画像形成速度と画像解像度とは、ポリゴンミラーの回転数（通常は、ポリゴンミラーモータの回転数と同一）とポリゴンミラーの面数に比例することが認められる。その結果、画像形成装置の高速化（単位時間当たりの画像形成速度の増大）や高解像度化（画像解像度の向上）のためには、ポリゴンミラーの面数を増やすか、ポリゴンミラーの回転数を高めるかする必要がある。
【０００８】
今日、多くの画像形成装置で利用されているアンダーイルミネーションタイプ（オーバーイルミネーションタイプと比較する際の総称）の光走査装置において、ポリゴンミラーに入射する光ビーム（光束）の主走査方向の幅（断面ビーム径であり、主走査方向と副走査方向とで異なる場合は、主走査方向のビーム径）は、ポリゴンミラーの任意の反射面の主走査方向の幅に比べて小さく制限されている。従って、ポリゴンミラーの各反射面に案内された光ビームは、その反射面により、全て反射される。
【０００９】
一方、記録媒体又は潜像保持体（像面）に案内された光ビームの断面ビーム径（主走査方向と副走査方向とで異なる場合は、主走査方向のビーム径）は、第２のレンズ群（結像光学系）のＦナンバーＦｎに比例する。ＦナンバーＦｎは、結像光学系の焦点距離をｆ、ポリゴンミラーにおける任意の反射面での光ビームの主走査方向の径をＤとすると、
Ｆｎ＝ｆ／Ｄ …（２）
で表される。従って、解像度を高めるために、走査対象物（像面）すなわち記録媒体又は潜像保持体（感光体）上での光ビームの断面ビーム径を小さくしようとすると、ポリゴンミラーの各反射面上での主走査方向の断面ビーム径を、大きくする必要がある。このため、ポリゴンミラーの各反射面の画幅が増大し、さらに反射面の面数を増大すると、ポリゴンミラーの大きさが大型になる。
【００１０】
しかしながら、大型のポリゴンミラーを高速で回転させるためには、トルクの大きな大型のモータが要求される。この場合、当然、モータコストが上昇する。同時に、騒音や振動も増大され、さらに多くの熱が発生するため、これらの対策が必要になる。
【００１１】
この対策として、オーバーイルミネーションタイプの光走査装置がある。オーバーイルミネーションを用いた光走査装置の原理は、例えば、ＬａｓｅｒＳｃａｎｎｉｎｇＮｏｔｅｂｏｏｋ（ＬｅｏＢｅｉｓｅｒ著，ＳＰＩＥＯＰＴＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＰＲＥＳＳ）等に開示されている。
【００１２】
オーバーイルミネーションタイプの光走査装置では、ポリゴンミラーの各反射面に照射される光ビームの主走査方向の幅が、ポリゴンミラーの個々の反射面の主走査方向の幅よりも大きく設定されることから、各反射面の全面で光ビームを反射させることができる。従って、ポリゴンミラーの大きさ、特に直径を、必要以上に増大することなく、画像形成速度及び解像度を高めるために、ポリゴンミラーの反射面の数を増やすことができる。
【００１３】
このように、ポリゴンミラーに照射される光ビームの断面ビーム径とポリゴンミラーにおける各反射面の主走査方向の幅との関係にオーバーイルミネーションを適用することにより、ポリゴンミラーモータにかかる負荷の大きさが低減され、ポリゴンミラーを高速で回転させたとしても、発熱も抑制される。これにより、ポリゴンミラーモータのコストも低減される。また、ポリゴンミラーの反射面の面数が増大されることで、ポリゴンミラーの主走査面の形状が真円に近づくため、騒音（特に風切り音）や振動が低減できる。なお、騒音や振動があるレベルまで低減されることにより、防音及び気密のために必要とされる防塵ガラス等の部品点数も減少されることから、一層、コストが低減されるメリットも期待できる。また、高デューティーサイクル（ｄｕｔｙｃｙｃｌｅ）が可能となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンダーイルミネーションタイプの場合、ポリゴンミラーにより偏向された光束（光ビーム）の主走査方向に対応する幅は走査位置（走査角度）に関係なく一定であった。
【００１５】
しかし、オーバーイルミネーションタイプの場合、走査位置によって光束の幅は変動する。
【００１６】
図１は、ポリゴンミラーへ入射する光束と結像光学系の光軸とが主走査平面上で角度をなす場合（０°でない場合）において、ポリゴンミラーで反射される光束の幅を示している。ここで、ポリゴンミラーへの入射側に近い走査位置（ａ）と、走査領域の中心位置（ｂ）と、入射側と反対側の走査位置（ｃ）での反射幅をそれぞれ、Ｄａ、Ｄｂ、ＤｃとするとＤａ＞Ｄｂ＞Ｄｃとなる。その結果、走査位置（角度）によってＦナンバーが変化し、像面での主走査ビーム径にばらつきが発生する。ここで、ビーム径ばらつきを低減させようとすると入射角度を小さくする必要がある。
【００１７】
また、図１は、オーバーイルミネーションタイプの光走査装置では走査位置により光量変化が大きいことも示している。ポリゴンミラーで反射されるビーム幅が図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で異なることと、使用される光束の強度分布がガウシアン分布をもつレーザビームであることから、ポリゴンミラーからの各走査位置に対応する反射光量Ｓａ、Ｓｂ、ＳｃにはＳａ＞Ｓｃ、Ｓｂ＞Ｓｃという関係がある。従って、像面での光量をそれぞれ、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃとすると、Ｐａ＞Ｐｃ、Ｐｂ＞Ｐｃとなる。すなわち、光量ばらつきが、従来一般的なアンダーイルミネーション光学系よりも、オーバーイルミネーション光学系の方が大きい。
【００１８】
この対策として、ポリゴンミラー面上での光束の幅を大きくすると光量ばらつきを低減できる。これは、ポリゴンミラー面上でのビームの光強度分布であるガウシアン分布の裾野を広げることにより、反射される幅での強度として偏差が小さい部分を適用できるためである。
【００１９】
しかし、ポリゴンミラー面上でのビーム径を大きくするための方策が必要になる。
【００２０】
特開平１１−２４９０４０号公報には、偏向前後で同一のレンズを透過させる方式が記載されている。すなわち、ポリゴンミラー面上で主走査方向のビーム幅を広くするために、光ビームを偏向前で発散光にした後、主走査方向に正のパワーを持つ同一のレンズを偏向前後で２度通すことにより、発散光から集束光に変換している。
【００２１】
しかし、上記公報の記載技術では、偏向前後で共通に使用されるレンズ（偏向後では結像レンズとして機能する）を安価なプラスチック（例えば、ＰＭＭＡ）により形成した場合、周辺温度が、例えば、１０°Ｃから５０°Ｃの間で変化すると、屈折率ｎが、１．４８８７３から１．４７９２３まで変化する。その結果、環境変動が生じたときに焦点変動が生じる。ここで、偏向前後で同一レンズを通すと、焦点変動量は、通す回数の二乗である４倍になる。以上のように、偏向前後で同一レンズを通すと、環境変動によりビーム経が変動し、画像が悪化してしまう。
【００２２】
また、特開平１１−６４７５９号公報には、ハーフミラーを配することにより、偏向前後で同一レンズを２度通さない構成が記載されている。
【００２３】
しかし、ハーフミラーを用いると光量を大きく失うことになる。また、オーバーイルミネーション方式では、ポリゴンミラーへ入射させる主走査方向の光ビームの一部しか反射、偏向させないため、ポリゴンミラーでも光量を多く失うことになる。その結果、上記公報に記載の構成では、レーザダイオードに大きな出力が要求され、ハーフミラーのコストを含めるとコストが大きく上がる。
【００２４】
文献名は記載しないが、偏向前後でビームを分離するために、傾き角度を大きくすることも考えられるが、像面上の走査線の副走査方向の曲がりが大きくなるという課題が発生する。
【００２５】
そのため、当該光走査装置からの走査光束により形成される画像の画質を従来より向上できる、安価な、オーバーイルミネーション方式に従う光走査装置が求められており、また、そのような光走査装置を有する画像形成装置も求められている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、第１の本発明は、入射光束を反射により偏向し走査対象物に対して走査する光走査手段と、光源手段から射出された光束を整形して主走査方向と対応する方向に長い線像として上記光走査手段に結像させる主走査方向と副走査方向のパワーの異なる光学素子を含む偏向前光学系と、上記光走査手段で走査された光束を走査対象物に結像させる結像光学系とを備え、上記光走査手段に入射する光束がその光走査手段の反射面の主走査方向の幅より広い光走査装置において、上記光走査手段に入射する光束と上記結像光学系の光軸との主走査平面に投影した入射角度をα、走査角度変動幅をβとしたときに、｜α｜＜β／２であり、上記偏向前光学系から上記光走査手段への光路と、上記光走査手段から上記結像光学系への光路の切り分けを、光路切分け用の光学素子を用いずに行っていることを特徴とする。
【００２７】
第２の本発明は、光走査装置からの光束を照射して潜像を形成させる潜像形成手段と、その潜像を現像して可視像を記録媒体上に形成させる可視像出力手段とを含む画像形成装置において、上記光走査装置として、第１の本発明の光走査装置を適用したことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による光走査装置及び画像形成装置の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図１は、この実施形態に係る光走査装置及び画像形成装置を適用したデジタル複写機の構成を示すものである。
【００３０】
図１において、デジタル複写機１は、例えば、画像読取装置としてのスキャナ部１０と、画像形成装置としてのプリンタ部２０とを有している。
【００３１】
スキャナ部１０は、矢印の方向に移動可能に形成された第１キャリッジ１１、第１キャリッジ１１に連動して移動される第２キャリッジ１２、第２キャリッジ１２からの光に所定の結像特性を与える光学レンズ１３、光学レンズ１３により所定の結像特性が与えられた光を光電変換して電気信号を出力する光電変換素子（ＣＣＤセンサ）１４、原稿Ｄを保持する原稿台１５、原稿台１５に原稿Ｄを押しつける原稿固定カバー１６等を有している。
【００３２】
第１キャリッジ１１には、原稿Ｄを照明する光源１７、光源１７が放射した光で照明された原稿Ｄからの反射光を、第２キャリッジ１２に向けて反射するミラー１８ａが設けられている。
【００３３】
第２キャリッジ１２には、第１キャリッジ１１のミラー１８ａから伝達された光を９０°折り曲げるミラー１８ｂ、ミラー１８ｂで折り曲げられた光をさらに９０°折り曲げるミラー１８ｃを有している。
【００３４】
原稿台１５に載置された原稿Ｄは、光源１７によって照明され、原稿画像の濃淡に対応する光の明暗が分布する反射光を射出する。この原稿Ｄからの反射光は、原稿Ｄの画像情報として、ミラー１８ａ、１８ｂ及び１８ｃを経由して、光学レンズ１３に入射される。
【００３５】
光学レンズ１３に案内された原稿Ｄからの反射光は、光学レンズ１３により、光電変換素子１４の受光面に結像される。
【００３６】
スキャナ部１０での原稿読取り動作は、以下の通りである。図示しない操作パネル又は外部装置から画像形成の開始が入力されると、図示しないキャリッジ駆動用モータの駆動により、第１キャリッジ１１と第２キャリッジ１２が原稿台１５に対して所定の位置関係となるよう定められているホーム位置に一旦移動された後、原稿台１５に沿って所定の速度で移動される。この移動時においては、原稿Ｄの画像情報すなわち原稿Ｄから反射された画像光が、ミラー１８ａが延出されている方向すなわち主走査方向に沿った所定の幅で切り出されて、ミラー１８ｂに向けて反射されると共に、ミラー１８ａが延出されている方向と直交する方向すなわち副走査方向に関してミラー１８ａにより切り出された幅を単位として、順次取り出され、原稿Ｄの全ての画像情報が光電変換素子１４に案内される。
【００３７】
なお、光電変換素子１４から出力される電気信号はアナログ信号であり、図示しないＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換されて、画像信号として図示しない画像メモリに一時的に記憶される。
【００３８】
プリンタ部２０は、後で詳細に説明する実施形態の光走査装置（露光装置としての光走査装置）２１と、被画像形成媒体である記録用紙Ｐ上に画像形成を行う電子写真方式の画像形成部２２とを有している。
【００３９】
画像形成部２２は、図３を用いて説明するメインモータにより外周面が所定の速度で移動するよう回転され、光走査装置２１からレーザビームＬが照射されることで画像データすなわち原稿Ｄの画像に対応する静電潜像が形成されるドラム状の感光体（以下、感光体ドラムと示す）２３、感光体ドラム２３の表面に所定極性の表面電位を与える帯電装置２４、感光体ドラム２３に光走査装置２１により形成された静電潜像に可視化材としてのトナーを選択的に供給して現像する現像装置２５、現像装置２５により感光体ドラム２３の外周に形成されたトナー像に所定の電界を与えて記録用紙Ｐに転写する転写装置２６、転写装置２６でトナー像が転写された記録用紙Ｐ及び記録用紙Ｐと感光体ドラム２３との間のトナーを、感光体ドラム２３との静電吸着から解放して（感光体ドラム２３から）分離する分離装置２７、及び、感光体ドラム２３の外周面に残った転写残りトナーを除去し、感光体ドラム２３の電位分布を帯電装置２４により表面電位が供給される以前の状態に戻すクリーニング装置２８等を有している。
【００４０】
なお、帯電装置２４、現像装置２５、転写装置２６、分離装置２７及びクリーニング装置２８は、感光体ドラム２３が回転される矢印方向に沿って、順に配列されている。また、光走査装置２１からのレーザビームＬは、帯電装置２４と現像装置２５との間の感光体ドラム２３上の所定位置Ｘに照射される。
【００４１】
スキャナ部１０で原稿Ｄから読み取られた画像信号は、図示しない画像処理部において、例えば輪郭補正あるいは中間調表示のための階調処理等の処理により印字信号に変換され、さらにレーザ変調信号に変換される。レーザ変調信号は、光走査装置２１の後述する半導体レーザ素子から放射されるレーザビームの光強度を、帯電装置２４により所定の表面電位が与えられている感光体ドラム２３の外周に、静電潜像を記録可能な強度と潜像を記録しない強度とのいずれかに変化させるためのものである。
【００４２】
光走査装置２１の半導体レーザ素子は、上述したレーザ変調信号に従って強度変調され、所定の画像データに対応して感光体ドラム２３の所定位置に静電潜像を記録するように発光する。この半導体レーザ素子からの光は、光走査装置２１内の後述するポリゴンミラーによりスキャナ部１０の読み取りラインと同一の方向である主走査方向に偏向されて、感光体ドラム２３の周方向上の所定位置Ｘに、照射される。
【００４３】
感光体ドラム２３が所定速度で矢印方向に回転されることで、スキャナ部１０の第１キャリッジ１１及び第２キャリッジ１２が原稿台１５に沿って移動されると同様に、ポリゴンミラーにより順次偏向される半導体レーザ素子からのレーザビームが、１ライン毎に、感光体ドラム２３の外周周方向上に所定間隔で露光される。
【００４４】
以上のようにして、感光体ドラム２３の外周上に、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００４５】
感光体ドラム２３の外周に形成された静電潜像は、現像装置２５からのトナーにより現像され、感光体ドラム２３の回転により転写装置２６と対向する位置に搬送され、用紙カセット２９から、給紙ローラ３０及び分離ローラ３１により１枚取り出され、アライニングローラ３２でタイミングが整合されて供給される記録用紙Ｐ上に、転写装置２６からの電界によって転写される。
【００４６】
トナー像が転写された記録用紙Ｐは、分離装置２７によりトナーと共に分離され、搬送装置３３により定着装置３４に案内される。定着装置３４に案内された記録用紙Ｐは、定着装置３４からの熱と圧力により、トナー（トナー像）が定着された後、排紙ローラ３５によりトレイ３６に排出される。
【００４７】
一方、転写装置２６によりトナー像（トナー）を記録用紙Ｐに転写させた後の感光体ドラム２３は、引き続く回転の結果、クリーニング装置２８と対向され、外周に残っている転写残りトナー（残留トナー）が除去され、さらに帯電装置２４により表面電位が、レーザビームが供給される以前の状態に初期状態に戻され、次の画像形成が可能となる。
【００４８】
以上のプロセスが繰り返されることにより、連続した画像形成動作が可能となっている。
【００４９】
以上のように、原稿台１５にセットされた原稿Ｄは、スキャナ部１０で画像情報が読み取られ、読み取られた画像情報がプリンタ部２０でトナー像に変換されて記録用紙Ｐに出力されることで複写される。
【００５０】
なお、上述したプリンタ部２０の説明は、デジタル複写機に設けられているとして行ったが、例えば、スキャナ部が存在しないで上述したプリンタ部２０だけを有するプリンタ装置のプリンタ部２０でも同様である。
【００５１】
図３は、上述した光走査装置２１の構成を示す概略説明図である。なお、図３（Ａ）は、光走査装置２１に含まれる光源（半導体レーザ素子）４１と上述した感光体ドラム（走査対象物）２３との間に配列される光学要素を、主走査方向（第１の方向）と直交する副走査方向から見ると共に、折返しミラーによる折り返しを展開して説明した概略平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した主走査方向と直交する副走査方向（第２の方向）が平面となるように示した概略断面図である。
【００５２】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において、光走査装置２１は、偏向前光学系４０、ポリゴンミラー５０及び結像光学系６０を有する。
【００５３】
偏向前光学系４０は、例えば、７８０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）を出射する半導体レーザ素子（光源）４１、半導体レーザ素子４１から出射されたレーザビームの断面ビーム形状を所定の形状及び大きさに整える有限焦点レンズ又はコリメートレンズでなる光束変換レンズ４２、光束変換レンズ４２を通過したレーザビームの光量（光束幅）を、所定の大きさ（例えば矩形形状）に制限するアパーチャ４３、アパーチャ４３により光量が制限されたレーザビームの断面形状を、所定の断面ビーム形状に整えるために、副走査方向のみに正のパワーが与えられたシリンドリカルレンズ４４、及び、シリンドリカルレンズ４４を通過したレーザビームを、所定の方向（ポリゴンミラー５０に向かう方向）に折り曲げるミラー４５等を有する。
【００５４】
偏向前光学系４０により所定の断面ビーム形状が与えられたレーザビームが進行する方向には、所定の速度で回転するポリゴンミラーモータ５０Ａと一体に形成され、偏向前光学系４０からのレーザビームを、後段に位置される感光体ドラム（被走査面）２３に向けて走査するポリゴンミラー（光走査手段）５０が設けられている。
【００５５】
結像光学系６０は、ポリゴンミラー５０と感光体ドラム２３との間に設けられており、ポリゴンミラー５０の各反射面で連続して反射されたレーザビームを、感光体ドラム２３の軸線方向に沿って、概ね直線状に結像させるものである。
【００５６】
結像光学系６０は、ポリゴンミラー５０の個々の反射面で連続して反射されたレーザビームＬを、感光体ドラム２３に照射される際の感光体ドラム２３上での位置とポリゴンミラー５０の各反射面の回転角とを比例させながら、図２に示した露光位置Ｘにおいて感光体ドラム２３の長手（軸線）方向の一端から他端に照射させ、感光体ドラム２３上の長手方向のどの位置においても、所定の断面ビーム径となるように、ポリゴンミラー５０が回転される角度に基づいて、所定の関係が与えられた集束性を提供可能な結像レンズ（通常、ｆθレンズと呼ばれる）６１と、画像形成部２２内を浮遊するトナー、塵あるいは紙粉等が光走査装置２１の図示しないハウジング内に回り込むことを防止する防塵ガラス６２等を有する。
【００５７】
なお、光走査装置２１内の半導体レーザ素子４１から感光体ドラム２３までのレーザビームの光路は、図示しない１又は複数のミラー等により、光走査装置２１の図示しないハウジング内で適宜折り曲げられている。また、結像レンズ６１の主走査方向及び副走査方向の曲率や、ポリゴンミラー５０と感光体ドラム２３との間の光路が最適化されることにより、結像レンズ６１と図示しないミラーの少なくとも１つが一体的に形成されていても良い。但し、上述のような単なる光路の折り曲げのミラーは、後述する実施形態の特徴的な光路部分には、影響しない位置に設けられている。
【００５８】
また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した光走査装置２１において、ポリゴンミラー５０の各反射面に向けられる入射レーザビームの主光線が沿う軸Ｏ_Ｉと結像光学系６０の光軸Ｏ_Ｒをそれぞれ主走査平面に投影したときの両者のなす角度（ポリゴンミラー５０への入射角度）αは、例えば５°であり、走査角度変動幅βは、例えば５２°であって、結像光学系６０の光軸Ｏ_Ｒに対し、±２６°である。この実施形態の場合、｜α｜＜β／２を満足するように、上述した角度α及びβが選定されている。
【００５９】
また、光走査装置２１を副走査断面から見た状態で、ポリゴンミラー５０への入射レーザビームと、結像光学系６０の光軸Ｏ_Ｒとのなす角度δは、例えば２°である。角度δは、偏向前光学系４０と結像光学系６０との光路を、分離用の光学素子（例えばハーフミラー）を適用することなく、完全に分離するために選定されている。
【００６０】
図４は、上述した光走査装置２１を含むデジタル複写機の駆動回路の一例を示す概略ブロック図である。
【００６１】
主制御部としてのＣＰＵ１１０には、所定の動作規則やイニシャルデータが記憶されているＲＯＭ１０２、入力された制御データを一時的に記憶するＲＡＭ１０３、光電変換素子１４（図２参照）からの画像データ又は外部装置から供給される画像データを保持すると共に、後述する画像処理回路に１０６対して画像データを出力する画像（共有）ＲＡＭ１０４、バッテリバックアップにより、デジタル複写機１への通電が遮断された場合であってもそれまでに記憶されたデータを保持する不揮発性メモリ１０５、画像ＲＡＭ１０４に記憶されている画像データに所定の画像処理を施して、後述するレーザドライバ１２１に出力する画像処理回路１０６、及び、ＣＰＵ１１０が各部を制御するためのタイミング信号の形成となる基本クロックを発生する基本クロック発生回路１１１等が接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ１１０にはまた、光走査装置２１の半導体レーザ素子４１を発光させるレーザドライバ１２１、ポリゴンミラー５０を回転させるポリゴンミラーモータ５０Ａを駆動するポリゴンミラーモーダドライバ１２２、及び、感光体ドラム２３や、付随する用紙（被転写材）の搬送機構等を駆動するメインモータ２３Ａを駆動するためのメインモータドライバ１２３等が接続されている。
【００６３】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した光走査装置２１において、半導体レーザ素子４１から放射された発散性のレーザビームは、光束変換レンズ（有限焦点レンズ又はコリメートレンズ）４２により、断面ビーム形状が、集束光、平行光又は発散度合が小さい発散光に変換される。
【００６４】
断面ビーム形状が所定形状に変換されたレーザビームは、アパーチャ４３を通過して光束幅及び光量が最適に設定されると共に、シリンドリカルレンズ４４により、副走査方向にのみ所定の集束性が与えられる。これにより、レーザビームは、ポリゴンミラー５０の各反射面上で主走査方向に延びたほぼ線状の光束となる。
【００６５】
ポリゴンミラー５０は、主走査面に投影した外形形状が例えば正１２角形に従うものであり、その内接円直径Ｄｐが例えば２９ｍｍに形成されている。ポリゴンミラー５０の各反射面（１２面）の主走査方向の幅Ｗｐは、ポリゴンミラー５０の反射面の数をＮとすると、一般的には、
Ｗｐ＝Ｄｐ×ｔａｎ（π／Ｎ） …（３）
から求めることができ、この例では、
Ｗｐ＝２９×ｔａｎ（π／１２）＝７．７７ｍｍ
である。
【００６６】
これに対し、ポリゴンミラー５０の各反射面に照射されるレーザビームの主走査方向のビーム幅Ｄ_Ｌは、例えば概ね３２ｍｍに選定されており、ポリゴンミラー５０の個々の反射面の主走査方向の幅Ｗｐ＝７．７７ｍｍに比較して、広く設定されている。主走査方向のビーム幅Ｄ_Ｌが広いほど像面での走査端と走査中心との光量ばらつきは低減する。
【００６７】
シリンドリカルレンズ４４により副走査方向にのみ所定の集束性が与えられたレーザビームは、ミラー４５により、ポリゴンミラー５０（の各反射面）に案内され、ポリゴンミラー５０が回転されることにより連続して反射され、直線状に走査（偏向）されたレーザビームとなる。直線状に走査（偏向）されたレーザビームは、結像光学系６０の結像レンズ６１によって、感光体ドラム２３（像面）上で、断面ビーム径が少なくとも主走査方向に関して、概ね均一になるように所定の結像特性が与えられ、防塵ガラス６２を通過して感光体ドラム２３の表面に概ね直線状に結像される。また、結像レンズ６１により、ポリゴンミラー５０の個々の反射面の回転角度と感光体ドラム２３上に結像された光ビームの結像位置（すなわち走査位置）が、比例関係を持つように補正される。従って、結像レンズ６１により、感光体ドラム２３上に、直線状に走査される光ビームの速度は、全走査域で一定となる。
【００６８】
なお、結像レンズ６１には、ポリゴンミラー５０の各反射面が副走査方向に対して個々に非平行であるすなわち各反射面に倒れが生じている影響による副走査方向の走査位置のずれも補正できる曲率（副走査方向曲率）が与えられている。さらに、結像レンズ６１は、副走査方向の像面湾曲も補正しているものである。これら光学特性を補正するために、結像レンズ６１の副走査方向の曲率は走査位置により変化させている。
【００６９】
以下、この実施形態においては、上述したように（図３参照）、ポリゴンミラー５０への入射角度αを、｜α｜＜β／２を満足するように選定している理由を説明する。なお、角度βは、上述したように、結像光学系６０の光軸Ｏ_Ｒを中心とした走査角度の変動幅である。
【００７０】
一般的には、図１を用いて説明したように、また、図５（図３には完全には対応していなし）に示すように、走査角度γによりポリゴンミラー５０による主走査方向の反射ビーム径のばらつきが発生する。図５に示した例では、走査領域の始端位置の主走査ビーム径をＤａ、走査領域の中央位置の主走査ビーム径をＤｂ、走査領域の終端位置の主走査ビーム径をＤｃとすると、Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃとなる。その結果、結像光学系６０の焦点距離をｆ、ポリゴンミラー５０上の主走査方向反射ビーム径をＤとすると、ｆ／Ｄで定義されるＦナンバーも走査角度（走査位置）γにより異なる。像面（感光体ドラム２３）上のビーム径はＦナンバーにほぼ比例するので、像面ビーム径をそれぞれωａ、ωｂ、ωｃとすると、ωａ＜ωｂ＜ωｃとなり、像面ビーム径にばらつきが生じ、画像（潜像）が悪化する。そして、ポリゴンミラー５０への主走査方向の入射角度αが大きいほど、Ｆナンバーのばらつきが大きく、ビーム径ばらつき量も大きくなる。
【００７１】
ポリゴンミラー５０への主走査断面での入射角度をα、走査角度（走査位置）をγ（−β／２≦γ≦β／２の範囲の角度；βは走査角度変動幅）、ポリゴンミラー５０の面数をＮ、ポリゴンミラー５０の内接円直径をＤｐとすると、ポリゴンミラー５０の面上での反射ビーム径Ｄｙは、以下の（４）式又は（５）式で表される。
【００７２】
α≧０の場合
Ｄｙ＝Ｄｐ×ｔａｎ（π／Ｎ）×ｃｏｓ（（α＋γ）／２） …（４）
α＜０の場合
Ｄｙ＝Ｄｐ×ｔａｎ（π／Ｎ）×ｃｏｓ（（γ−α）／２） …（５）
これら（４）式又は（５）式からは、ポリゴンミラー５０の面上での反射ビーム径Ｄｙは、走査角度γが同一の場合であっても、入射角度αによって変動することが分かる。
【００７３】
図６は、ポリゴンミラー５０への主走査平面での入射角度αと、ポリゴンミラー５０の面上での主走査ビーム径（反射ビーム径）との関係の一例をグラフに示したものである。図６では、走査端である走査角度γ＝±２６°と、走査中心である走査角度γ＝０°でのビーム径を示している。また、図７は、走査角度γが２６°（走査端；始端）、０°（走査中央）、−２６°（走査端；終端）のときのビーム径比を比較したものである。
【００７４】
なお、図６及び図７は、ポリゴンミラー５０の主走査面に投影した外形形状が正１２角形に従い、その内接円直径Ｄｐが２９ｍｍである場合のグラフである。また、図６及び図７は、ポリゴンミラー５０への入射レーザビームの主走査方向のビーム径は、ポリゴンミラー５０の各反射面の主走査方向の幅より十分に大きく（例えば、３２ｍｍ）なされている場合でのグラフを示している。
【００７５】
図６からは、入射角度αが小さければ小さい程、走査角度（走査位置）γによる反射ビーム径の相違が小さいことが分かる。図６は、入射角度αが正の場合のグラフであるが、入射角度αが負の場合にも、図示は省略するが、図６の場合と同様に、入射角度α（の絶対値）が小さければ小さい程、走査角度（走査位置）γによる反射ビーム径の相違が小さい。
【００７６】
また、図７からは、入射角度αが大きくなればなる程、走査始端での反射ビーム径Ｆａ（γ＝２６°）に対する走査終端での反射ビーム径Ｆａ（γ＝−２６°）の比や、走査中央での反射ビーム径Ｆａ（γ＝０°）に対する走査終端での反射ビーム径Ｆａ（γ＝−２６°）の比が大きくなっていくことが分かる。
【００７７】
ここで、ビーム径比が大きくなるほど、Ｆナンバーのばらつきが大きくなり、像面でのビーム径ばらつきが大きくなる。従って、入射角度αは小さい方が良い。走査角度γによるビーム径の相違を１０％程度許容しようとすると、言い換えると、ビーム径比を１．１程度までに抑えようとすると、図７から、入射角度αは２５°以下であれば良いことが分かる。
【００７８】
図６及び図７の場合、走査角度γの変動幅βはγ＝−２６°からγ＝２６°までの５２°であり、走査角度γによるビーム径の相違を１０％程度許容しようとした場合には、｜α｜＜β／２を満足させるようにすれば良い。
【００７９】
また、レーザビームをポリゴンミラー５０へ主走査方向正面から入射させると、ポリゴンミラー５０で偏向されたビームが結像レンズ（ｆθレンズ）６１で反射し、さらにポリゴンミラー５０で反射し、これが画像領域に入ると、画像（潜像）を悪化させる。これを避けようとすると、結像レンズ（ｆθレンズ）６１に、透過率が上がる表面処理（コーティング）を施して結像レンズ面による反射光量を低下させることが考えられる。しかし、表面処理（コーティング）を施す分だけ、コストアップになる。また、熱変形温度が低い材質の結像レンズに表面処理することで、熱によりレンズ表面の面精度が悪化し光学特性が悪化する。例えば、熟変形温度が１２０℃以下の材質では光学特性が悪化する。
【００８０】
このようなことを考慮し、この実施形態では、レーザビームの主走査断面でのポリゴンミラー５０への入射角度αを０°から多少（例えばα＝５°）ずらせている。
【００８１】
次に、ポリゴンミラー５０への入射光学系である偏向前光学系４０と、ポリゴンミラー５０からの出射ビームを処理する結像光学系６０の光路に、共通の光学素子を用いないようにした理由等を説明する。
【００８２】
上述のように、ポリゴンミラー５０への主走査方向の入射角度αを小さく、かつ、副走査方向の入射角度δ／２が小さいと（例えばδ／２＝０°）、ポリゴンミラー５０による偏向前後で同一レンズを通すことが一般的である。
【００８３】
一方、オーバーイルミネーション光学系では、ポリゴンミラー５０の面上での光束の幅を大きくする必要がある。ここで、ポリゴンミラー５０の面上で主走査ビームを広くするために、ビームを偏向前で発散光にした後で、主走査方向に正のパワーを持つ同一のレンズを偏向前後で２度通すことで発散光から集束光に変換する方法が既に存在している。
【００８４】
これら偏向前後で同一レンズに２度通す構成の場合、そのレンズに安価なプラスチックレンズを用いると、２度通すため、環境変動（特に温度変動）の影響を大きく受ける。この環境変動により、反射ビーム径は大きくなり、画像が悪化する。従って、偏向前後共に用いられるレンズとしては、プラスチックレンズは好ましくない。
【００８５】
言い換えると、プラスチックレンズを使用するためには（例えば結像レンズ６１に使用するためには）、偏向前後で同一レンズ（同一の光学素子）にビームを２度通さない構成とすることが必要となる。
【００８６】
この場合、偏向前後でビームを分離するために、傾き角度は大きくする必要がある。そのため、この実施形態では、上述したように、また、図３（Ｂ）に示したように、ポリゴンミラー５０への入射レーザビームと、結像光学系６０の光軸Ｏ_Ｒとのなす角度δを、例えば２°に選定している。
【００８７】
しかし、副走査方向にビームを大きく傾けてポリゴンミラー５０に入射させると、走査線曲がりが大きくなるという問題が発生する。走査線曲がりを低減するためには、ポリゴンミラー５０の各反射面として、回転対称軸を持たない面をもたせるか、結像レンズ６１の面を光軸に対して副走査方向にずらせば良い。
【００８８】
以上のような種々の観点を考慮し、この実施形態の結像レンズ（ｆθレンズ）６１として、例えば、以下のようなものを適用する。
【００８９】
結像レンズ６１のレンズ面（入射面及び出射面）の形状は、レンズ面（非球面）の定義式として、（６）式を適用し、（６）式における各パラメータの値が表１〜表４に示す値の形状を有する。
【００９０】
【数１】

【表１】

また、結像レンズ６１の材質は、アクリル樹脂（例えばＰＭＭＡ）であり、屈折率ｎは、波長が７８０ｎｍのレーザビームに対し、３０°Ｃでｎ＝１．４８３９８７である。また、結像レンズ６１の厚さは、光軸（レーザビームが進行する方向）上のデフォーカス方向で２４ｍｍ、副走査方向の高さは２５ｍｍである。
【００９１】
このような結像レンズ６１を用いることにより、ポリゴンミラー５０の個々の反射面の回転角θと感光体ドラム２３上に結像されるレーザビームの位置とが概ね比例関係を有し、レーザビームが感光体ドラム２３上に結像される際の位置が補正可能となる。
【００９２】
結像レンズ６１は、また、ポリゴンミラー５０の各反射面相互の副走査方向の傾きの偏差すなわち面倒れ量のばらつきによって生じる副走査方向の位置ずれを補正可能である。詳細には、結像レンズ６１のレーザビーム入射面（ポリゴンミラー５０側）と出射面（感光体ドラム２３側）とを、概ね光学的に共役の関係とすることにより、ポリゴンミラー５０の任意の反射面とポリゴンミラー５０の回転軸との間に定義される傾きが（個々の反射面毎に）異なる場合でも、感光体ドラム２３上に案内されるレーザビームの副走査方向の走査位置のずれを補正することができる。
【００９３】
なお、上記説明での７８０ｎｍとは異なるが、レーザビームの断面ビーム径は、半導体レーザ素子４１が放射する光レーザビームの波長に依存することから、レーザビームの波長を６５０ｎｍや６３０ｎｍ、もしくはより短い波長とするようにしても良く、このようにすると、レーザビームの断面ビーム径を、一層、小径化することができる。
【００９４】
また、図３に示した光走査装置２１が、結像レンズ６１に、複数本のレーザビームが入射されるマルチビーム系の場合には、上述した（６）式における非球面項のｚの次数に奇数項を含ませた、次の（７）式により、結像レンズ６１のレンズ面を定義することが望ましい。
【００９５】
【数２】

上述した図３の概略図とは異なるが、結像光学系６０に折返しミラーを含める場合（例えば、結像レンズ６１を通過した後、折返しミラーで光路を折り返して感光体ドラム２３に照射する場合）には、その折返しミラーは単に平面で構成し、面倒れ補正は結像レンズ（ｆθレンズ）６１のみで行うようにすれば良い。
【００９６】
結像レンズ（ｆθレンズ）６１の温度変動に対する屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜としては、上述した材質の場合、１．１８×１０^−４［／°Ｃ］である。温度変動に対する屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜は、４×１０^−５［／°Ｃ］以上で、焦点ずれが大きくなる。
【００９７】
図８及び図９は、温度変動に対する屈折率変動量と、温度が２０°Ｃ上昇したときの焦点ずれ量との関係を示している。ここで、図８は、屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜を１×１０^−５から１×１０^−３まで変化させたときの結果である。図９は、図８における屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜が１×１０^−５から１×１０^−４までの範囲を拡大して示したものである。
【００９８】
図８からは、焦点の位置ずれは、屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜のある値を境にし、その値より大きい範囲ではほぼ比例的に増加することが分かる。そして、図９からは、焦点ずれは、屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜が４×１０^−５［／°Ｃ］で極小になり、それ以上で大きくなることが分かる。換言すると、屈折率変動｜ｄｎ／ｄＴ｜が４×１０^−５［／°Ｃ］以上のときに、上述した構成などを有する実施形態の効果が大きくなる。
【００９９】
なお、結像レンズ（Ｆθレンズ）６１の面形状は、主走査軸に対して回転対称軸をもち、走査位置により副走査方向の曲率が異なる例えばトーリックレンズであっても良い。こうすることにより、副走査方向の屈折力が走査位置により異なり、走査線曲がりを補正することが可能となる。さらに、副走査方向の曲面が回転対称軸をもつ場合に、副走査方向の曲率の自由度が広がりより精度よく補正することが可能となる。
【０１００】
上述した実施形態の光走査装置及び画像形成装置の特徴を整理すると、以下の通りである。
【０１０１】
（１）ポリゴンミラー５０からの反射ビーム径の主走査方向のばらつきを低減するため、ポリゴンミラー５０への主走査方向の入射角度αを小さくしている。
【０１０２】
（２）結像光学系６０のレンズ（結像レンズ６１）にプラスチックレンズを用いた場合には、温度変化に対する屈折率変動の大きいプラスチックレンズに、ポリゴンミラー５０による偏向前後でレーザビームを２度通さない。また、ポリゴンミラー５０へ副走査方向にレーザビームを傾けて入射させることにより、偏向前後のレーザビームを分離して、光学ユニットの実装を可能とする。
【０１０３】
（３）ポリゴンミラー５０の偏向前後でレーザビームを分離し易くするためには、ポリゴンミラー５０へのレーザビームの副走査方向の入射角度を大きくする。しかし、副走査方向にレーザビームを大きく傾けて入射させると、走査線曲がりが大きくなる問題が発生する。この対策として、結像レンズ（ｆθレンズ）６１の面を走査位置により副走査曲率が異なる形状にするか、結像レンズ（ｆθレンズ）６１の面として回転対称軸を持たない面を持たせる。
【０１０４】
上記実施形態の光走査装置２１によれば、ポリゴンミラー５０からの反射ビーム径のばらつき、像面（感光体ドラム２３）の光量ばらつきを低減でき、さらに結像光学系６０に安価なプラスチックレンズを使用可能とし得る。
【０１０５】
また、上記実施形態の画像形成装置によれば、実施形態の光走査装置を適用しているので、高画質の画像形成を安価な構成で実現できることを期待できる。
【０１０６】
なお、上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、本発明は、上記実施形態のものに限定されず、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【０１０７】
ポリゴンミラー５０への主走査方向の入射角度αは正（主走査面において結像光学系の光軸から時計方向（図３（Ａ）参照）への角度を正）に限定されず、｜α｜＜β／２を満足するならば、負であっても良い。
【０１０８】
ポリゴンミラー５０への副走査方向の入射角度δ／２も正（副走査面において結像光学系の光軸から時計方向（図３（Ｂ）参照）への角度を正）に限定されず、負であっても良い。
【０１０９】
実施形態の光走査装置２１を構成するレンズは、上記実施形態のものとほぼ等価ならば、密接レンズ系など、複数のレンズで構成されていても良い。
【０１１０】
ポリゴンミラー５０への直接の入射光路やポリゴンミラー５０からの直接の出射光路等、実施形態の特徴と関係する光路部分以外では、適宜折り曲げミラーによって光路を任意の位置のものとしても良い。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように、第１の本発明の光走査装置によれば、入射光束を反射により偏向し走査対象物に対して走査する光走査手段と、光源手段から射出された光束を整形して主走査方向と対応する方向に長い線像として上記光走査手段に結像させる主走査方向と副走査方向のパワーの異なる光学素子を含む偏向前光学系と、上記光走査手段で走査された光束を走査対象物に結像させる結像光学系とを備え、上記光走査手段に入射する光束がその光走査手段の反射面の主走査方向の幅より広い光走査装置であって、上記光走査手段に入射する光束と上記結像光学系の光軸との主走査平面に投影した入射角度をα、走査角度変動幅をβとしたときに、｜α｜＜β／２であり、上記偏向前光学系から上記光走査手段への光路と、上記光走査手段から上記結像光学系への光路の切り分けを、光路切分け用の光学素子を用いずに行っているので、光走査手段からの反射ビーム径のばらつき、像面の光量ばらつきを低減でき、さらに結像光学系に安価なプラスチックレンズを使用可能とし得る。
【０１１２】
また、第２の本発明の画像形成装置は、第１の本発明の光走査装置を適用しているので、高画質の画像形成を安価な構成で実現できることを期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のオーバーイルミネーションタイプの光走査装置の課題の説明図である。
【図２】実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図３】図２の画像形成装置に組み込まれている実施形態の光走査装置の構成を示す概略図である。
【図４】実施形態の画像形成装置を含むデジタル複写機の駆動回路の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】オーバーイルミネーションタイプの光走査装置のポリゴンミラーへの入射角度αが固定の場合における、走査角度γによる反射ビームの主走査方向の光束幅（反射ビーム系）の相違の説明図である。
【図６】実施形態の光走査装置のポリゴンミラーへの入射角度αと、３個の走査角度（走査位置）γ＝−２６°、０°、２６°でのビーム径（主走査方向の反射光束幅）との関係を示す説明図である。
【図７】実施形態の光走査装置のポリゴンミラーへの入射角度αと、２個の走査角度（走査位置）γによるビーム径（主走査方向の反射光束幅）比との関係を示す説明図である。
【図８】実施形態の光走査装置の結像レンズ（ｆθレンズ）の屈折率変動と焦点ずれ量との関係を示す説明図（１）である。
【図９】実施形態の光走査装置の結像レンズ（ｆθレンズ）の屈折率変動と焦点ずれ量との関係を示す説明図（１）である。
【符号の説明】
１…デジタル複写機、１０…スキャナ部、２０…プリンタ部（画像形成装置）、２１…光走査装置、２２…画像形成部、２３…感光体ドラム（像面、被走査面、走査対象物）、４０…偏向前光学系、４１…半導体レーザ素子（光源）、４２…光束変換レンズ（有限焦点レンズ又はコリメートレンズ）、４３…アパーチャ、４４…シリンドリカルレンズ、４５…ミラー、５０…ポリゴンミラー、５０Ａ…ポリゴンミラーモータ、６０…結像光学系、６１…結像レンズ（ｆθレンズ）、６２…防塵ガラス。

Claims

入射光束を反射により偏向し走査対象物に対して走査する光走査手段と、光源手段から射出された光束を整形して主走査方向と対応する方向に長い線像として上記光走査手段に結像させる主走査方向と副走査方向のパワーの異なる光学素子を含む偏向前光学系と、上記光走査手段で走査された光束を走査対象物に結像させる結像光学系とを備え、上記光走査手段に入射する光束がその光走査手段の反射面の主走査方向の幅より広い光走査装置において、
上記光走査手段に入射する光束と上記結像光学系の光軸との主走査平面に投影した入射角度をα、走査角度変動幅をβとしたときに｜α｜＜β／２であり、上記偏向前光学系から上記光走査手段への光路と、上記光走査手段から上記結像光学系への光路の切り分けを、光路切分け用の光学素子を用いずに行っていることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、上記光路切分け用の光学素子がハーフミラーであることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、上記偏向前光学系から上記光走査手段への光路と、上記光走査手段から上記結像光学系への光路の切り分けを、上記光走査手段の反射による副走査方向の偏向により実行していることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、上記結像光学系に、温度変化に対する屈折率変化｜ｄｎ／ｄＴ｜が４×１０^−５［／°Ｃ］以上である光学素子を含むことを特徴とする光走査装置。
請求項４に記載の光走査装置において、温度変化に対する屈折率変化｜ｄｎ／ｄＴ｜が４×１０^−５［／°Ｃ］以上である上記光学素子がレンズであることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、上記結像光学系に、副走査方向の曲率が主走査方向の走査位置によって異なる面をもつ曲率変化レンズを含むことを特徴とする光走査装置。
請求項６に記載の光走査装置において、上記光走査手段と上記結像光学系との間に、光束の角度を副走査方向に変える手段を設けず、上記光走査手段からの光束を上記曲率変化レンズに入射させることを特徴とする光走査装置。
請求項６又は７に記載の光走査装置において、上記曲率変化レンズが、温度変化に対する屈折率変化｜ｄｎ／ｄＴ｜が４×１０^−５［／°Ｃ］以上であることを特徴とする光走査装置。
光走査装置からの光束を照射して潜像を形成させる潜像形成手段と、その潜像を現像して可視像を記録媒体上に形成させる可視像出力手段とを含む画像形成装置において、
上記光走査装置として、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光走査装置を適用したことを特徴とする画像形成装置。