(57)【要約】【課題】小型、低コスト化され、良好な温度特性を呈し、走査範囲を拡大しても像面湾曲、ｆθが良好に補正され、高解像度を実現し得る光走査装置、及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】光源；光源からの出射レーザ光束を走査する光偏向器；光源と光偏向器との間に配置され、レーザ光束を副走査方向に関して光偏向器の偏向面上に集光する収束性光束に変換する第１結像光学系；光偏向器と被走査面との間に配置され、光偏向器の偏向面上からの出射レーザ光束を、副走査方向及び主走査方向の両方向に関して集光させて、被走査面上にスポットを形成する第２結像光学系を備え、該第２結像光学系が、パワーを有する光学要素として、１枚のミラーのみを含み、該ミラーが、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部と、主走査方向にパワーを有する回折部とを備えることを特徴とする光走査装置、並びに該光走査装置を用いてなる画像形成装置。【選択図】図１
2008064872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源から出射されるレーザ光束を走査する光偏向器と、
光源と光偏向器との間に配置され、レーザ光束を副走査方向に関して光偏向器の偏向面上に集光する収束性光束に変換する第１結像光学系と、
光偏向器と被走査面との間に配置され、光偏向器の偏向面上から出射したレーザ光束を、副走査方向及び主走査方向の両方向に関して集光させて、被走査面上にスポットを形成する第２結像光学系とを備え、
前記第２結像光学系が、パワーを有する光学要素として、１枚のミラーのみを含み、
前記ミラーが、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部と、主走査方向にパワーを有する回折部とを備える
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
第１結像光学系が、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
回折部の最小ピッチＰｔと、被走査面に集光されるレーザ光束の回折次数ｍと、光源から出射されるレーザ光束の波長λとが、以下に示す条件式（１）：
【数１】
2008064872.tif 000022
を満足する、請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
回折部の主走査方向のパワーΦdと、ミラーの主走査方向のパワーΦtとが、以下に示す条件式（２）：
【数２】
2008064872.tif 000023
を満足する、請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】
Φd及びΦtが、光軸から離れるに従って各々独立して連続的に変化する、請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
反射部の主走査方向の断面形状が非球面である、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項７】
反射部の副走査方向の断面形状が球面である、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項８】
回折部がキノフォームである、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項９】
ミラーがプラスチック材料からなる、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項１０】
ミラーが、その頂点における主走査方向の曲率半径と副走査方向の曲率半径とが異なるアナモフィックミラーである、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項１１】
ミラーの副走査方向のパワーが光軸から離れるに従って連続的に変化する、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の光走査装置を用いてなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機等に好適に使用し得る光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ等に用いられている多くの光走査装置は、光源としての半導体レーザと、レーザ光を走査する光偏向器としてのポリゴンミラーと、半導体レーザとポリゴンミラーとの間に配置され、ポリゴンミラーの偏向面上に線像を形成する第１結像光学系と、ポリゴンミラーで偏向走査されたレーザ光を被走査面上へ結像させる第２結像光学系とから構成されている。
【０００３】
従来の光走査装置では、例えば特許文献１に示されるように、第２結像光学系として回折素子面を有する第１のミラーと第２の曲面ミラーとを用い、像面湾曲やｆθ誤差の補正を行うことが提案されている。また特許文献２に示されるように、第２結像光学系に１枚の曲面ミラーを用い、第１結像光学系、光偏向器及び第２結像光学系の配置を特定して、やはり像面湾曲やｆθ誤差の補正を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−１３３１３３号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて提案されている光走査装置は、第２結像光学系に２枚のミラーを用いているため、小型化が困難であるとともに高価であるという問題がある。また特許文献２にて提案されている光走査装置は、Ａ４サイズの走査範囲（±１１０ｍｍ）では良好に収差特性が補正されるものの、Ａ３サイズ（±１５０ｍｍ）に走査範囲を拡大した場合や、光学系の焦点距離を短くして装置をさらに小型化した場合には、像面湾曲やｆθ特性といった収差特性を良好に補正しきれず、高解像度を実現することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記のごとき従来の光走査装置における問題に鑑みてなされたものであり、第２結像光学系が１枚の曲面ミラーで構成されており、小型化、低コスト化が図られ、かつ、良好な温度特性を呈するのは勿論のこと、例えばＡ３サイズに走査範囲を拡大した場合であっても、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性が良好に補正され、高解像度を実現することが可能な光走査装置、及びかかる光走査装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、光源と、光源から出射されるレーザ光束を走査する光偏向器と、光源と光偏向器との間に配置され、レーザ光束を副走査方向に関して光偏向器の偏向面上に集光する収束性光束に変換する第１結像光学系と、光偏向器と被走査面との間に配置され、光偏向器の偏向面上から出射したレーザ光束を、副走査方向及び主走査方向の両方向に関して集光させて、被走査面上にスポットを形成する第２結像光学系とを備え、前記第２結像光学系が、パワーを有する光学要素として、１枚のミラーのみを含み、前記ミラーが、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部と、主走査方向にパワーを有する回折部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
前記構成において、第１結像光学系は、レーザ光束を、副走査方向に関しては光偏向器の偏向面上に集光する収束性光束に変換するものであるが、主走査方向に関しては、例えば略平行光束に変換することができる。
【０００８】
前記第１結像光学系が、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである場合、前記回折部の最小ピッチＰｔと、被走査面に集光されるレーザ光束の回折次数ｍと、光源から出射されるレーザ光束の波長λとが、以下に示す条件式（１）：
【数３】
2008064872.tif 000003
を満足することが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができる点から好ましい。
【０００９】
また同様に第１結像光学系が、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである場合、前記回折部の主走査方向のパワーΦdと、ミラーの主走査方向のパワーΦtとが、以下に示す条件式（２）：
【数４】
2008064872.tif 000004
を満足することが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができる点から好ましい。
【００１０】
さらに同様に第１結像光学系が、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである場合、前記Φd及びΦtが光軸から離れるに従って各々独立して連続的に変化することが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができる点から好ましい。
【００１１】
ミラーの反射部について、その主走査方向の断面形状を非球面にすることが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正される点から好ましい。
【００１２】
また前記反射部の副走査方向の断面形状を球面にする場合には、比較的容易にミラーの加工や計測を行うことができる。
【００１３】
ミラーの回折部がキノフォームであることが、さらに高い回折効率を得ることができる点から好ましい。
【００１４】
またプラスチック材料を用いた場合には、射出成形等によって安価にミラーを製造することができる。
【００１５】
ミラーが、その頂点における主走査方向の曲率半径と副走査方向の曲率半径とが異なるアナモフィックミラーであることが、非点収差を良好に補正することができる点から好ましい。
【００１６】
ミラーの副走査方向のパワーが光軸から離れるに従って連続的に変化することが、副走査方向の像面湾曲をさらに良好に補正することができる点から好ましい。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、前記光走査装置を用いたものであるので、小型化され、低コストで、かつ高解像度であるといった特性を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光走査装置は、小型化、低コスト化が図られ、かつ、良好な温度特性を呈するのは勿論のこと、例えばＡ３サイズに走査範囲を拡大した場合であっても、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性が良好に補正され、高解像度を実現することが可能なものである。また本発明の画像形成装置は、小型化され、低コストであり、かつ高解像度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を用いて本発明の光走査装置及び画像形成装置をさらに具体的に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の一構成例を示す図面であり、主走査方向の概略断面図である。図１に示した光走査装置には、光源である半導体レーザ１と、コリメータレンズ２と、シリンドリカルレンズ３と、半導体レーザ１から出射されるレーザ光束を走査する光偏向器であるポリゴンミラー４と、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部５ａ及び主走査方向にパワーを有する回折部５ｂを備えたミラー５とが備えられている。第１結像光学系は、半導体レーザ１とポリゴンミラー４との間に配置されたコリメータレンズ２及びシリンドリカルレンズ３で構成されており、第２結像光学系は、パワーを有する光学要素として、ポリゴンミラー４と被走査面６との間に配置された１枚のミラー５で構成されている。なお図１は、ポリゴンミラー４による主走査を行う主走査面及び走査光学装置の光軸を含む平面と紙面とが平行になるように記載されている。
【００２１】
コリメータレンズ２は、半導体レーザ１側及びポリゴンミラー４側ともに光軸について回転軸対象形状のレンズであり、例えばプラスチック材料等から製造される。コリメータレンズ２のポリゴンミラー４側の面には主走査方向にパワーが備えられ、光源である半導体レーザ１から出射されたレーザ光束（発散光）を、主走査方向に関して、例えば略平行光束に変換したり、収束性光束に変換することができる。なお、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間には、通常平行板であるカバーガラス（図示せず）が配置される。
【００２２】
シリンドリカルレンズ３は、例えばプラスチック材料等から製造されており、半導体レーザ１とポリゴンミラー４との間に配置され、副走査方向にパワーを備えた半導体レーザ１側のシリンドリカル面と、ポリゴンミラー４側に形成された平面とを有する。シリンドリカルレンズ３は、コリメータレンズ２から出射された光に対して、その副走査方向のみに作用し、該コリメータレンズ２からの光束は、ポリゴンミラー４の偏向面上に線状に集光する収束性光束に変換される。
【００２３】
光偏向器であるポリゴンミラー４は、回転軸（図示せず）を中心に回転駆動される回転多面鏡である。このようにポリゴンミラー４が回転軸を中心に回転駆動することにより、該ポリゴンミラー４に入射した光の収束性光束が偏向される。ポリゴンミラー４は、該ポリゴンミラー４へ入射する光の光軸と、その偏向面で反射して偏向した光の主走査方向の走査中心とが所定の有限角度をなすように配置される。
【００２４】
第２結像光学系は、パワーを有する光学要素として、１枚のミラー５のみを含んでいる。該ミラー５は、ポリゴンミラー４と被走査面６との間に配置され、ポリゴンミラー４の偏向面で反射することにより偏向走査されて出射したレーザ光束を、副走査方向及び主走査方向の両方向に関して集光させて、被走査面６上にスポットを形成する。ミラー５はｆθ特性を有し、ポリゴンミラー４により等角速度で偏向される光を、被走査面６上において等速度で走査する。なお本実施形態において、第２結像光学系は、パワーを有する光学要素として、反射部及び回折部を備えたミラーを１枚のみ含んだものであればよく、本発明の目的を阻害しない限り、かかるパワーを有する光学要素としてのミラー以外のミラー、即ちパワーを有さない平面ミラー等を、必要に応じて１枚又は複数枚含んだ構成であってもよい。
【００２５】
図２は、図１の光走査装置について走査中心軸を含んで副走査方向に平行な面で切断した概略断面図である。図２に示すように、ポリゴンミラー４からのレーザ光束がミラー５に対して斜めに入射するように、ポリゴンミラー４とミラー５とは、副走査方向に対して異なる位置に配置されている。図２中、ｒはポリゴンミラー４の内接半径、Ｌ１は偏向反射点とミラー５との間隔、Ｌ２はミラー５と被走査面６との間隔、θｐは光源である半導体レーザ１から出射されるレーザ光の光軸とポリゴンミラー４の偏向面の法線とがなす角度、θｍは該偏向面からの光の光軸とミラー５の頂点における法線とがなす角度である。
【００２６】
次に、以上のように構成された光走査装置の動作及び該光走査装置の特徴部分である、パワーを有する光学要素としてのミラーについて、さらに詳細に説明する。
【００２７】
図１及び図２において、半導体レーザ１から出射したレーザ光束（発散光）は、コリメータレンズ２により主走査方向に関して略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した略平行光束は、主走査断面内においてはそのままの状態で出射し、副走査断面内においては集光してポリゴンミラー４の偏向面上に線像として結像される。ポリゴンミラー４の偏向面で反射して偏向された光束は、ミラー５を介して被走査面６上に集光されてスポットを形成し、ポリゴンミラー４を回転させることにより、被走査面６上を光走査している。
【００２８】
ここで、本実施形態に係る光走査装置では、ミラー５が、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部５ａと、主走査方向にパワーを有する回折部５ｂとを備えている。このように本実施形態では、反射部５ａに回折部５ｂを付加した構成のミラー５を用いているので、主走査方向における像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性を良好に補正することができ、解像度の向上を図ることができる。
【００２９】
特に前記第１結像光学系が、図１及び図２に示すように、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである場合には、前記回折部５ｂの最小ピッチＰｔと、被走査面６に集光されるレーザ光束の回折次数ｍと、光源である半導体レーザ１から出射されるレーザ光束の波長λとが、以下に示す条件式（１）：
【数５】
2008064872.tif 000005
を満足するとき、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができるという利点がある。
【００３０】
また同様に第１結像光学系が、レーザ光束を主走査方向に関して略平行光束に変換するものである場合、回折部５ｂの主走査方向のパワーΦdと、ミラー５の主走査方向のパワーΦtとが、以下に示す条件式（２）：
【数６】
2008064872.tif 000006
を満足するとき、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができるという利点がある。
【００３１】
ここで、前記条件式（２）と温度変化が生じた際の本実施形態に係る光走査装置の特性との関係を説明する。
【００３２】
光走査装置が例えば温度ｄｔだけ変化した場合を考える。後に詳説するように、回折部５ｂの位相関数ｗは、以下の式：
【数７】
2008064872.tif 000007
（式中、ｙは主走査方向の座標、Ｃ2、Ｃ4及びＣ6はそれぞれ２次、４次及び６次の非球面係数を示す）で表され、この非球面係数Ｃ2のｄｔに伴う変化ｄＣ2は、以下の式（ａ）：
【数８】
2008064872.tif 000008
（式中、αmは回折部５ｂを構成する材料の線膨張係数を示す）で与えられる。
【００３３】
前記ｄＣ2に伴う回折部５ｂの主走査方向のパワーの変化ｄΦd1は、以下の式（ｂ）：
【数９】
2008064872.tif 000009
で与えられ、この式（ｂ）及び前記式（ａ）から、温度変化による回折部５ｂの形状変化に伴うパワー変化の関係式（ｃ）：
【数１０】
2008064872.tif 000010
が得られる。
【００３４】
また温度変化により、半導体レーザ１から出射されるレーザ光束の波長（設計波長）λも変化し（ｄλ／ｄｔ）、これに伴う回折部５ｂの主走査方向のパワーの変化ｄΦd2は、以下の式（ｄ）：
【数１１】
2008064872.tif 000011
で与えられ、この式（ｄ）及び前記式（ｃ）から、温度変化による回折部５ｂのパワー変化ｄΦdが以下の式（ｅ）：
【数１２】
2008064872.tif 000012
で与えられる。
【００３５】
前記式（ｅ）において、パラメータが各々以下に示す値の場合、ｄΦdは以下の式（ｆ）で表される。
αm：７×１０-5（／℃）
λ：７８０（ｎｍ）
ｄｔ：１（℃）
ｄλ／ｄｔ：０．２５（ｎｍ／℃）
【数１３】
2008064872.tif 000013
【００３６】
次に、回折部５ｂの主走査方向のパワーが１℃の温度変化によりｄΦd変化したときの焦点移動ｄＩＭＤは、ｄΦd＜＜Φdの場合、以下の式（ｇ）：
【数１４】
2008064872.tif 000014
（式中、Φtはミラー５の主走査方向のパワー、すなわち反射部５ａの主走査方向のパワーと回折部５ｂの主走査方向のパワーとの和を示す）で与えられる。本実施形態に係る光走査装置では、例えば、±３０℃の温度変化に対して、±２ｍｍの焦点移動を許容することができるとすると、この式（ｇ）から、以下の条件式（ｈ）を得ることができる。
【数１５】
2008064872.tif 000015
【００３７】
そして前記条件式（ｈ）と式（ｆ）とから、前記条件式（２）：
【数１６】
2008064872.tif 000016
を得ることができる。したがって、本実施形態に係る光走査装置において、条件式（２）が満足される場合には、温度変化が生じた際にも焦点移動が小さく、より良好な特性が発現される。
【００３８】
なお前記条件式（２）にはΦd／Φt2＝０が含まれる。これはミラー５において局所的にパワーが０となる箇所が存在することを意味するものであるが、このようにミラー５のある１点においてパワーが０であってもよい。したがって、条件式（２）に示す範囲内にΦd／Φt2が含まれることにより、ミラー５全体として好適なパワーが付与され、かつ前記収差特性がさらに良好に補正され得る。
【００３９】
また前記Φd及びΦtが、光軸から離れるに従って各々独立して連続的に変化するように、回折部５ｂを備えたミラー５が設計されていることが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正され、より高解像度の光走査装置を得ることができる点から好ましい。
【００４０】
ミラー５の反射部５ａの形状には特に限定がないが、その主走査方向の断面形状を非球面にすることが、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性がさらに良好に補正される点から好ましい。また、その副走査方向の断面形状を球面にすることが、比較的容易にミラーの加工や計測を行うことができる点から好ましい。なおかかる反射部５ａは、その主走査方向と副走査方向とで異なるパワーを有している。
【００４１】
前記反射部５ａ及び回折部５ｂの主走査方向の断面形状は、反射部５ａと光軸との交点を原点としたとき、それぞれ以下の式で表される。
【００４２】
（Ｉ）反射部５ａ
主走査方向が６次までの関数で表される非球面形状の場合、主走査方向の座標ｙ（ｍｍ）の位置における頂点からのサグｚ（ｍｍ）は、反射部５ａからの出射光の光束が向かう方向を正とすると、以下の式：
【数１７】
2008064872.tif 000017
（式中、ＲＤｙは主走査方向の曲率半径、Ｋ２は円錐定数、ＡＤ及びＡＥはそれぞれ４次及び６次の非球面係数を示す）で表される。
【００４３】
（ＩＩ）回折部５ｂ
主走査方向が６次までの位相関数ｗで表される回折面で、かかるｗは以下の式：
【数１８】
2008064872.tif 000018
（式中、ｙは前記と同じ、Ｃ2、Ｃ4及びＣ6はそれぞれ２次、４次及び６次の非球面係数を示す）で表される。
【００４４】
本実施形態において、ミラー５の回折部５ｂは主走査方向にのみパワーを有しており、かかるパワーに応じて回折部５ｂのピッチの大きさが決定される。
【００４５】
前記回折部５ｂがキノフォームである場合には、さらに高い回折効率を得ることができるという利点がある。
【００４６】
またミラー５の材料として、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の、温度特性、吸湿特性、耐紫外線性、反射膜の剥離性といった耐久性や成形性等を満足するプラスチック材料を用いた場合には、射出成形等によって安価にミラー５を製造することができる。
【００４７】
反射部５ａに回折部５ｂが設けられたミラー５を製造する方法には特に限定がないが、例えば以下の一体成形法やハイブリッド成形法等で製造することができる。
【００４８】
例えば、一体成形法を採用する場合には、（ア）回折パターンを含むミラーの最終形状を有する金型を準備し、（イ）熱可塑性樹脂を射出成形して金型形状を転写した素子を製造し、（ウ）転写された回折面に、スパッタリングや蒸着等で、アルミニウム、銀等の反射膜を形成し、反射部５ａに回折部５ｂが設けられたミラー５を得ることができる。
【００４９】
また例えば、ハイブリッド成形法を採用する場合には、（ア）ガラスを用い、回折パターンを含まないミラーの最終形状を有するミラー基材を、研磨・ガラスプレス等の方法で製造し、（イ）回折パターン部分のみが形成されたガラス型を準備し、（ウ）ミラー基材とガラス型との隙間に紫外線硬化性樹脂を充填し、ガラス型側から紫外線を照射して樹脂を硬化させて素子を製造し、（エ）形成された回折面に、スパッタリングや蒸着等で、アルミニウム、銀等の反射膜を形成し、反射部５ａに回折部５ｂが設けられたミラー５を得ることができる。
【００５０】
本実施形態において、ミラー５は、その頂点における主走査方向の曲率半径と副走査方向の曲率半径とが異なるアナモフィックミラーであることが、非点収差を良好に補正することができる点から好ましい。ミラー５がかかるアナモフィックミラーである場合、頂点における主走査方向の曲率半径と副走査方向の曲率半径との比率は、非点収差の補正効果が充分に発現されるように適宜調整することが好ましい。
【００５１】
またミラー５の副走査方向のパワーが、光軸から離れるに従って連続的に変化するように、該ミラー５が設計されていることが、特に副走査方向の像面湾曲をさらに良好に補正することができる点から好ましい。
【００５２】
このように、本実施形態に係る光走査装置の第２結像光学系は、パワーを有する光学要素として、１枚のミラー５のみを含んでおり、しかも該ミラー５には、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する反射部５ａと、主走査方向にパワーを有する回折部５ｂとが備えられているので、本実施形態に係る光走査装置では、特に従来の反射ミラーが単に１枚設けられた光走査装置では改良され得なかった、像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性が、例えばＡ３サイズに走査範囲を拡大した場合であっても良好に補正され、高解像度を実現することが可能となる。
【００５３】
以下に、本実施形態に係る図１及び図２に示される光走査装置の具体的な数値実施例を示す。なお、最大像高をＹｍａｘ、これに対応したポリゴンミラー４の回転角をαｍａｘとした。各数値実施例において、設計温度２５℃及び高温５５℃での像面湾曲とｆθ特性とを計算した。２５℃及び５５℃での計算は、以下の表１に示す特性を考慮して行った。
【００５４】
【表１】
2008064872.tif 000019
【００５５】
なお、前記表１における各略号は、以下のことを示す。
λｄ：設計温度２５℃における波長
λｈｉ：高温５５℃における波長
αｃｏｌ：コリメータレンズ２の材料（ＺＥＯＮＥＸ（登録商標、日本ゼオン（株）製）            ）の線膨張係数
αｃｌ：シリンドリカルレンズ３の材料（ＺＥＯＮＥＸ（登録商標、日本ゼオン（株）製          ））の線膨張係数
αｍ：ミラー５の材料（ＺＥＯＮＥＸ（登録商標、日本ゼオン（株）製））の線膨張係数        
αｂａｓｅ１：半導体レーザ１とコリメータレンズ２とを設置するベースの線膨張係数
αｂａｓｅ２：シリンドリカルレンズ３、ポリゴンミラー４及びミラー５を設置するベー                スの線膨張係数
ｎｃｏｌ＿ｄ：コリメータレンズ２の材料の２５℃での屈折率
ｎｃｏｌ＿ｈｉ：コリメータレンズ２の材料の５５℃での屈折率
ｎｃｌ＿ｄ：シリンドリカルレンズ３の材料の２５℃での屈折率
ｎｃｌ＿ｈｉ：シリンドリカルレンズ３の材料の５５℃での屈折率
【００５６】
（実施例１）
光走査装置の各パラメータを以下の表２に示す。なおこの光走査装置において、Φd及びΦtは光軸から離れるに従って各々独立して連続的に変化しているので、Φd／Φt2として、ミラーの有効範囲内における最大値及び最小値を表２に示している。またこの光走査装置は、前記条件式（１）及び（２）を満足するものである。
【００５７】
また、主走査方向の像面湾曲を図３に、主走査方向のｆθ特性（ｆθ誤差）を図４に示す。図３及び図４において、実線は設計温度２５℃における特性、破線は高温５５℃における特性をそれぞれ示している。
【００５８】
【表２】
2008064872.tif 000020
【００５９】
図３及び図４に示された結果から、パワーを有する光学要素として、反射部及び回折部を備えたミラー１枚が第２結像光学系に用いられた実施例１の光走査装置では、Ａ３サイズの走査範囲（±１５０ｍｍ）で像面湾曲及びｆθ特性（ｆθ誤差）がともに良好に補正されており、高解像度の実現が可能であることがわかる。しかも、高温時であっても像面湾曲及びｆθ誤差がともにそれ程大きくならず、良好な温度特性も呈することがわかる。
【００６０】
（実施例２）
光走査装置の各パラメータを以下の表３に示す。なおこの光走査装置において、Φd及びΦtは光軸から離れるに従って各々独立して連続的に変化しているので、Φd／Φt2として、ミラーの有効範囲内における最大値及び最小値を表３に示している。またこの光走査装置は、前記条件式（１）及び（２）を満足するものである。
【００６１】
また、主走査方向の像面湾曲を図５に、主走査方向のｆθ特性（ｆθ誤差）を図６に示す。図５及び図６において、実線は設計温度２５℃における特性、破線は高温５５℃における特性をそれぞれ示している。
【００６２】
【表３】
2008064872.tif 000021
【００６３】
図５及び図６に示された結果から、パワーを有する光学要素として、反射部及び回折部を備えたミラー１枚が第２結像光学系に用いられた実施例２の光走査装置では、Ａ３サイズの走査範囲（±１５０ｍｍ）で像面湾曲及びｆθ特性（ｆθ誤差）がともに良好に補正されており、高解像度の実現が可能であることがわかる。しかも、高温時であっても像面湾曲及びｆθ誤差がともにそれ程大きくならず、良好な温度特性も呈することがわかる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略断面図である。この画像形成装置は、外部から入力されるデータ信号に基づいてモノクロ画像を形成する、電子写真プリンター装置である。第２の実施形態に係る画像形成装置は、第１の実施形態に係る光走査装置を露光光学系として搭載している。
【００６５】
図７において、１３０は一次帯電器、１３１は光走査装置（露光光学系）、１３２は現像器、１３３は転写帯電器、１３４はクリーナー、１３５は定着装置、１３６は給紙カセット、１３７は感光ドラム（静電潜像担持体）を示す。以下に、図７を用いて本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。
【００６６】
まず光走査装置１３１によって、静電潜像が形成され印字情報が静電潜像として感光ドラム１３７上に書き込まれる。感光ドラム１３７は、光が照射されると電荷が変化する感光体でその表面が覆われている。一次帯電器１３０によって、感光ドラム１３７の表面に静電気イオンが付着して帯電する。帯電した感光ドラム１３７は、現像器１３２によって、印字部に帯電トナーが付着して現像される。感光ドラム１３７に付着したトナーは、転写帯電器１３３によって、給紙カセット１３６から供給された用紙に転写される。転写されたトナーは、定着装置１３５によって用紙に定着される。残ったトナーは、クリーナー１３４によって除去される。
【００６７】
本実施形態に係る、例えば前記図７に示される画像形成装置は、第１の実施形態に係る光走査装置を用いているので、従来の画像形成装置と比較すると、小型化及び低コスト化が実現され、かつ高解像度であるという大きな利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、小型化、低コスト化が図られ、良好な温度特性を呈するだけでなく、走査範囲を拡大しても像面湾曲、ｆθ特性といった収差特性が良好に補正され、高解像度を実現し得る光走査装置、及びこれを備えた画像形成装置等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係る光走査装置の一構成例を示す図面であり、主走査方向の概略断面図
【図２】図１の光走査装置について走査中心軸を含んで副走査方向に平行な面で切断した概略断面図
【図３】実施例１における光走査装置の主走査方向の像面湾曲
【図４】実施例１における光走査装置の主走査方向のｆθ誤差
【図５】実施例２における光走査装置の主走査方向の像面湾曲
【図６】実施例２における光走査装置の主走査方向のｆθ誤差
【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略断面図
【符号の説明】
【００７０】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３  シリンドリカルレンズ
４  ポリゴンミラー
５  ミラー
５ａ  反射部
５ｂ  回折部
６  被走査面
１３０  一次帯電器
１３１  光走査装置
１３２  現像器
１３３  転写帯電器
１３４  クリーナー
１３５  定着装置
１３６  給紙カセット
１３７  感光ドラム
【図１】
2008064872.tif 000024
【図２】
2008064872.tif 000025
【図３】
2008064872.tif 000026
【図４】
2008064872.tif 000027
【図５】
2008064872.tif 000028
【図６】
2008064872.tif 000029
【図７】
2008064872.tif 000030