(57)【要約】【課題】安価な光走査装置が求められている。【解決手段】レーザ光束を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段で反射されたレーザ光束を入射する受光部材と、を有し、前記光源は、前記偏向手段に向かって水平方向に対して所定の角度だけ傾いたレーザ光束を出射し、前記受光部材は、前記光源の上部又は下部に配置され、前記偏向手段で反射され水平方向に対して前記所定の角度だけ傾いたレーザ光束を入射する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光束を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で反射されたレーザ光束を入射する受光部材と、を有し、
前記光源は、前記偏向手段に向かって水平方向に対して所定の角度だけ傾いたレーザ光束を出射し、
前記受光部材は、前記光源の上部又は下部に配置され、前記偏向手段で反射され水平方向に対して前記所定の角度だけ傾いたレーザ光束を入射することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
レーザ光束を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で反射されたレーザ光束を入射する受光部材と、を有し、
前記受光部材は、前記偏向手段の回転軸方向において前記光源の上部又は下部に配置され、前記偏向手段で反射され水平方向に対して所定の角度だけ傾いたレーザ光束が入射されることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
レーザ光束を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で反射されたレーザ光束を入射する受光部材と、
前記光源を駆動する駆動回路を有し、前記光源と前記受光部材とが取り付けられた基板と、を有し、
前記受光部材は、前記偏向手段の回転軸方向において前記光源の上部又は下部に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
前記光源と前記受光部材は、同一基板に実装されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記受光部材は、前記基板の前記光源が取り付けられた一方の面とは反対側の他方の面に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光源と前記受光部材は、前記偏向手段で偏向されたレーザ光束を被走査面に走査する主走査方向に対して垂直な副走査方向において同一線上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記受光部材は、前記レーザ光束を受光したことに基づいて信号を出力し、前記信号が出力されたタイミングに基づいて前記光源が発光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記所定の角度は、２〜１０°の範囲であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記受光部材と前記光源との距離を、６ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記受光部材は、レーザ光束を入射する入射点が前記光源の前記レーザ光束を出射する出射点よりも上部又は下部に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光走査装置を備え、
前記光走査装置により像担持体を走査し、この走査された画像に基づいて記録材に画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射され偏向手段で偏向されたレーザ光束を被走査面に対して走査する光走査装置および前記光走査装置を備えたレーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰ）やデジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置に用いられる光走査装置は、特許文献１に開示されているように、レーザビームを使用して感光ドラムなどに光書き込みを行う。特許文献１に記載の光走査装置は、以下のように感光ドラムに書き込みを行う。光走査装置は、半導体レーザユニットからレーザ光束を出射する。出射したレーザ光束は、レンズを通過し、ポリゴンミラーの反射面上に線像に結像する。そして、ポリゴンミラーが回転することによってレーザ光束は偏向され、ｆθレンズを介して感光ドラムの表面である感光面（被走査面）に結像、走査され、被走査面に静電潜像が形成される。ポリゴンミラーが所定の回転位相にあるとき、反射されたレーザ光束は、ＢＤ信号を出力する信号出力手段としてのＢＤセンサに入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-１０９７８０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、半導体レーザユニット、ＢＤセンサ、ｆθレンズが同一平面上に配置されており、レーザ光束が同一の平面上を偏向走査されている。そのため、ＢＤセンサを配置するためには、感光面の走査方向中心に対する半導体レーザユニットからのレーザ光束の角度（レーザ入射角）が直角程度まで大きくなってしまっている。
【０００５】
レーザ入射角が大きいと、ポリゴンミラーの反射面上の線像の幅が大きくなり、ポリゴンミラーの反射面の線像長手方向幅（以下、主走査方向幅）を大きくしなければならない。ポリゴンミラーの反射面の主走査方向幅が大きいと、ポリゴンミラーの加工費、材料費が高くなる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明に係る光走査装置の代表的な構成は、レーザ光束を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段で反射されたレーザ光束を入射する受光部材と、を有し、前記光源は、前記偏向手段に向かって水平方向に対して所定の角度だけ傾いたレーザ光束を出射し、前記受光部材は、前記光源の上部又は下部に配置され、前記偏向手段で反射され水平方向に対して前記所定の角度だけ傾いたレーザ光束を入射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、偏向手段の反射面の主走査方向幅を小さくし、安価な光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】光走査装置の斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は光走査装置の部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はポリゴンミラーの反射面上の線像の位置を表した概略図である。
【図４】半導体レーザユニットの発光状態を時系列で示した図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はポリゴンミラーの反射面上の線像の幅を表した概略図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はポリゴンミラーの反射面近傍の空気の流れと、反射面上の汚れについての概略図である。
【図７】スキャナモータを表した光走査装置の概略断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はポリゴンミラーの偏向点の位置ズレと露光点の副走査方向の位置ズレの関係を示した概略図である。
【図９】半導体レーザユニットとＢＤセンサが搭載された基板を示す斜視図
【図１０】光走査装置を備えた画像形成装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
まず図１０を用いて画像形成装置Ｄ１について説明する。図１０は本実施形態に係る光走査装置１０１を備えた画像形成装置Ｄ１の模式断面図である。
【００１１】
画像形成装置Ｄ１は、光走査装置１０１を備え、光走査装置１０１により像担持体としての感光ドラムを走査し、この走査された画像に基づいて記録紙等の記録材Ｐに画像形成を行う。図１０に示すように、画像形成装置Ｄ１は、画像情報に基づいたレーザ光束を光走査装置１０１から出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された像担持体としての感光ドラム８上に照射する。感光ドラム８上に光束が照射され、露光されることで感光ドラム８上に潜像が形成される。感光ドラム８に形成された潜像は、トナーによりトナー像として顕像化される。なお、プロセスカートリッジ１０２とは、感光ドラム８と、感光ドラム８に作用するプロセス手段として、帯電手段や現像手段等を一体的に有し、画像形成装置に対して着脱可能なものである。一方、給紙カセット１０４に収容されたシート等の記録材Ｐは、給送ローラ１０５によって１枚ずつ分離されながら給送され、搬送ローラ１０６によって、さらに下流側に搬送される。感光ドラム８上に形成されたトナー像は、転写ローラ１０９によって記録材Ｐ上に転写される。トナー像が形成された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部にヒータを有する定着器１１０によりトナー像が記録材Ｐに加熱定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１１１によって機外に排出される。
【００１２】
次に図１を用いて、本実施形態に係る光走査装置について説明する。図１は本実施形態に係る光走査装置および感光ドラムの斜視図である。
【００１３】
（光走査装置）
図１に示すように、光走査装置１０１は、以下の光学部材を有している。光走査装置１０１は、半導体レーザユニット１、複合アナモフィックコリメータレンズ１１を有している。半導体レーザユニット１は、レーザ光束Ｌを出射する光源である。複合アナモフィックコリメータレンズ１１は、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズの機能を併せ持ったアナモフィックコリメータレンズ２と書き出し位置信号検出レンズ（ＢＤレンズ）１０を一体化したレンズである。さらに光走査装置１０１は、開口絞り３、回転多面鏡（ポリゴンミラー）４、ポリゴンミラーの反射面１２、光偏向器（スキャナモータ）５、書き出し位置同期信号検出手段（ＢＤセンサ）６、ｆθレンズ（走査レンズ）７、基板２０を有している。基板２０は、前記半導体レーザユニット１と前記ＢＤセンサ６とが取り付けられており、前記半導体レーザユニット１を駆動する駆動回路（不図示）を有している。光走査装置１０１は、上記の光学部材を光学箱９に収容している。
【００１４】
半導体レーザユニット１、複合アナモフィックコリメータレンズ１１、スキャナモータ５、結像手段である走査レンズ７は、光学箱９に圧入、接着、ネジ締結などによって固定されている。
【００１５】
半導体レーザユニット１は、レーザ光束Ｌを出射し、アナモフィックコリメータレンズ２によってポリゴンミラー４の反射面１２上に線像を結像する。ポリゴンミラー（偏向手段）４は、スキャナモータ５によって回転駆動され、半導体レーザユニット１から出射されたレーザ光束Ｌを偏向する。そして、ポリゴンミラー４によって偏向されたレーザ光束は、走査レンズ７を通過することによって、被走査面（感光ドラム８の表面）に結像、走査する。
【００１６】
なお、ポリゴンミラー４で偏向されたレーザ光束Ｌを被走査面（感光ドラムの表面）に走査する走査方向を主走査方向Ｘとし、この走査方向に垂直な方向を副走査方向Ｙとする。
【００１７】
図２（ａ）および図２（ｂ）は半導体レーザユニット１、複合アナモフィックコリメータレンズ２、ＢＤレンズ１０、ポリゴンミラー４を半導体レーザユニット１から出射されたレーザ光束Ｌに垂直な平面で切った光走査装置の部分断面図である。
【００１８】
半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６は、図１および図２（ａ）に示すように、走査方向（主走査方向Ｘ）に対して垂直な方向（副走査方向Ｙ）において同一線上に配置されている。さらに、半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６は、同一基板に実装されている。ここでは図９に示すようにＢＤセンサ６が、半導体レーザユニット１が取り付けられた基板２０に実装されている。また、半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６は、走査方向（主走査方向Ｘ）に対して垂直な方向（副走査方向Ｙ）において同一線上に配置されているが、これに限定されるものではない。半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６は、走査方向（主走査方向Ｘ）に対して垂直な方向（副走査方向Ｙ）において略同一線上に配置されていればよい。具体的には、反射されたレーザ光束ＬがＢＤレンズ１０を通ればよいので、半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６とは走査方向（主走査方向Ｘ）に±１０ｍｍの範囲内であればずれて配置されていてもよい。
【００１９】
また、光走査装置１０１は、前記ポリゴンミラー４で偏向された走査方向（主走査方向Ｘ）に対して垂直な方向（副走査方向Ｙ）おいて、ポリゴンミラー４に対して一方に半導体レーザユニット１が配置され、他方にＢＤセンサ６が配置されている。
【００２０】
具体的には、図２（ａ）に示すように、半導体レーザユニット１は、水平方向に対して所定の角度α°上方に傾いたレーザ光束Ｌをアナモフィックコリメータレンズ２に向かって出射する。図２（ａ）において、レーザ光束Ｌは、半導体レーザユニット１の出射点２ａから出射される。レーザ光束Ｌは、アナモフィックコリメータレンズ２によってポリゴンミラー４の反射面１２上に線像を結像する。ポリゴンミラー４の反射面１２は略垂直であり、反射されたレーザ光束Ｌも、水平方向に対して所定の角度α°上方に傾いて直進する。この所定の角度α°は、２〜１０°の範囲で設定することが好ましい。ここでは、前記所定の角度α°を４°に設定している。反射されたレーザ光束Ｌは、アナモフィックコリメータレンズ２と一体成型されているＢＤレンズ１０を通過し、ＢＤセンサ６に入射する。図２（ａ）において、レーザ光束Ｌは、ＢＤセンサ６の入射点６ａにて入射される。このときＢＤセンサ（受光部材）６は、レーザ光束Ｌを受光したことに基づいて信号を出力し、その出力信号に基づいて、半導体レーザユニット１が発光する画像の書き出しタイミングを決定する。
【００２１】
半導体レーザユニット１からポリゴンミラー４に向かって上方に傾いたレーザ光束Ｌを出射し、ポリゴンミラー４の回転軸方向（副走査方向Ｙ）において、半導体レーザユニット１の上部にＢＤセンサ６を配置する。さらに詳しくは、ＢＤセンサ６は、前記入射点６ａが半導体レーザユニット１の出射点１ａよりも上部に位置するように配置されている。これにより、図１に示すように、半導体レーザユニット１と走査レンズ７を走査方向において近接することができる。その結果、レーザ入射角を小さくすることができる。
【００２２】
さらに同一の基板２０に取り付けられた半導体レーザユニット１とＢＤセンサ６との距離ｈは、図２（ａ）に示すようにポリゴンミラー４の回転軸方向（副走査方向Ｙ）において、６ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定することが好ましい。
【００２３】
また図２（ａ）に示すように、ＢＤセンサ６は、半導体レーザユニット１が取り付けられた基板２０の同一面（一方の面）に配置されているが、これに限定されるものではない。図２（ｂ）に示すように、ＢＤセンサ６を、半導体レーザユニット１が取り付けられた基板２０の一方の面（表面）とは反対側の他方の面（裏面）に配置した構成でもよい。この場合、ＢＤセンサ６にてレーザ光束Ｌを入射するために、前記基板２０の前記ＢＤセンサ６に対応する位置に貫通孔２０ａを設けている。
【００２４】
図３は、ポリゴンミラー４を回転軸１４の上方より見た図であり、ポリゴンミラー４の反射面１２上の線像Ｓの位置を表した概略図である。図３（ａ）から順番に、ポリゴンミラー４は上方から見て時計まわりに回転し、反射面１２ａ，１２ｂ，１２ｃがレーザ光束Ｌを偏向している様子を示す。ポリゴンミラー４の回転に従い、線像Ｓは反射面１２ｂを上方から見て右から左に移動する。
【００２５】
図３（ａ）は、ポリゴンミラー４の４つの反射面１２のうち、反射面１２ａ，１２ｂに跨って線像Ｓが位置している状態の、ポリゴンミラー４の回転位相を示している。レーザ光束Ｌの一部がポリゴンミラー４の角１３ａに当たり、迷光（不必要な、意図していない光）が発生する。迷光は、画像不良を発生させる可能性があるため、レーザ光束Ｌが角１３ａに当たる状態では、半導体レーザユニット１を発光してはいけない。
【００２６】
図３（ｂ）では、ポリゴンミラー４の回転が図３（ａ）から進み、反射面１２ｂがレーザ光束Ｌと正対している。反射面１２ｂがレーザ光束Ｌと正対する位相で反射したレーザ光束Ｌは、図２で示したようにＢＤセンサ６に入射する。
【００２７】
図３（ｃ）では、更にポリゴンミラー４が回転し、ポリゴンミラー４がレーザ光束Ｌを不図示の走査レンズ７に偏向する様子を示している。
【００２８】
図３（ｄ）は、更にポリゴンミラー４が回転し、線像Ｓが反射面１２ｂ，１２ｃに跨って位置している状態である。図３（ａ）と同様に、レーザ光束Ｌの一部が角１３ｂに当たり、迷光が発生するために、レーザ光束Ｌが角１３ｂに当たる状態では、半導体レーザユニット１を発光してはいけない。
【００２９】
図４は、ポリゴンミラー４の１つの反射面１２ｂがレーザ光束Ｌを偏向させる際の半導体レーザユニット１の発光状態を時系列で示している。
【００３０】
図４中（ａ）から（ｄ）は、図３の（ａ）から（ｄ）にそれぞれ対応している。図３で説明したように、（ａ）および（ｄ）の時間では、ポリゴンミラー４の角１３ａ，１３ｂにレーザ光束Ｌがあたり迷光が発生するため、レーザ光束Ｌを発光してはいけない。よって、それ以外の時間しかレーザ光束Ｌを発光させることができない。
【００３１】
本実施例では、反射面１２ｂがレーザ光束Ｌに正対するタイミング（ｂ）でＢＤセンサ６にレーザ光束Ｌを入射することができ、その他の時間を、感光ドラム８上をレーザ光束Ｌを走査させる画像形成時間（ｃ）として使用することが可能である。よって、レーザ発光可能時間（Ｔ）のうち多くの割合を画像形成時間（ｃ）として使用可能である。つまり、一定の画像形成時間（ｃ）を確保しつつ、レーザ発光可能時間（Ｔ）を小さくすることが可能である。
【００３２】
レーザ発光可能時間（Ｔ）は、図３（ａ）に示したポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅Ｗに比例するため、レーザ発光可能時間（Ｔ）を短くする。これにより、ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅Ｗを小さくするができ、ポリゴンミラー４の小型化が可能となる。
【００３３】
図５はポリゴンミラー４を回転軸１４上方より見た図であり、ポリゴンミラー４の反射面１２上の線像の幅を表した概略図である。レーザ光束Ｌは図中の矢印に従い、不図示の半導体レーザユニット１からポリゴンミラー４に向かって出射されている。また、ポリゴンミラー４によって反射されたレーザ光束Ｌは、不図示の感光面の走査方向中心に向かって直進している様子を示している。図５（ａ）は本実施例を表しており、感光面の走査方向中心に対する半導体レーザユニットからのレーザ光束の角度（レーザ入射角度）は６５°である。図５（ｂ）は、比較のために、レーザ入射角を９０°にした例を示している。主走査方向幅Ｂのレーザ光束Ｌは、ポリゴンミラー４の反射面１２上に線像を結像する。なお、図５（ａ）におけるポリゴンミラー４の反射面１２上の線像の幅をＳ１、図５（ｂ）におけるポリゴンミラー４の反射面１２上の線像の幅をＳ２とする。
【００３４】
図５のポリゴンミラー４の回転位相では、レーザ入射角をθとすると、線像幅Ｓは、以下の式（１）で表され、本実施例の線像幅Ｓ１は、比較例の線像幅Ｓ２に比べ、１６％程度狭くすることができる。
【００３５】
Ｓ＝Ａ／ｓｉｎ（９０−θ／２）…（１）
【００３６】
線像の幅が狭いと、レーザ光束Ｌがポリゴンミラー４の角１３ａ，１３ｂに当たらない範囲のポリゴンミラー４の回転位相を大きくとれるため、ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅を小さくすることができる。
【００３７】
図６にポリゴンミラー４が回転した際の近傍の空気の流れや反射面１２に付着する汚れの様子を示す。図６（ａ）はポリゴンミラー４を回転軸１４上方より見た図であり、図６（ｂ）は反射面１２ｂを正面から見た図になる。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、ポリゴンミラー４が矢印Ｒ方向（上から見て時計回り）に回転すると、反射面１２ｂの角１３ａ付近では、Ｗ１に示すような空気の流れが発生する。その結果、空気中の粉塵が図６（ｂ）のＹ１で示した範囲に付着する。また、反射面１２ｂの角１３ｂ付近では、図６（ａ）のＷ２に示すような空気の流れが発生し、粉塵が反射面１２ｂに叩きつけられ、図６（ｂ）のＹ２で示した範囲に空気中の粉塵が付着する。
【００３９】
ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅が小さくなると、図６（ａ）に示したポリゴンミラー４の回転軸１４中心から角１３ａ、角１３ｂまでの距離Ａが小さくなる。距離Ａと角１３ａ、角１３ｂの等速円運動における速度は比例するため、反射面１２の主走査方向幅が小さくなると、角１３ａ、角１３ｂの等速円運動における速度は小さくなる。その結果、Ｗ１やＷ２で示した空気の流速が小さくなり、反射面１２ｂは汚れ難くなる。
【００４０】
また、空気の流れＷ１は乱流であり、流体騒音を発生させているため、反射面１２の主走査方向幅が小さくなると、Ｗ１の乱流も少なくなり、流体騒音も低減される。今回、反射面１２ｂについて説明したが、他の３つの反射面も同様である。
【００４１】
次に、図７を用いて光走査装置１０１におけるスキャナモータ５について説明する。図７は光走査装置１０１の模式断面図である。
【００４２】
図７において、スキャナモータ５は、回転軸１４、ロータフレーム１５、バランスウエイト１７、鉄基板１８を有している。
【００４３】
スキャナモータ５は、鉄基板１８を介して光学箱９にネジ１６ａ，１６ｂで固定されている。また、ポリゴンミラー４と回転軸（固定軸）１４とロータフレーム１５は一体化された回転体として回転駆動される。
【００４４】
ここで、回転体のバランス修正について説明する。回転体は、各部品の接合状態や部品寸法のバラツキ等により、回転体の重心が回転中心からずれる（初期アンバランス）。つまり質量のアンバランスが生じており、回転体を回転駆動させると動的不均衡が発生する。動的不均衡が発生すると、回転体の振れ回りによる振動や騒音が発生し、画像形成装置の画質の劣化や騒音の増大を生じる恐れがある。そこで、回転体を構成するロータフレーム１５の上面に、バランスウエイト１７を塗布することでバランス調整を行い、回転体の質量のアンバランスを低減するようにしている。
【００４５】
バランスウエイト１７は、金属粒子やガラスビーズ等を紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤に混ぜたものであり、適量をロータフレーム１５の適切な位置に載置し、紫外線等の光を照射することで硬化させてロータフレーム１５に接着される。また、バランスウエイト１７は、比重が小さいと塗布量が多くなるため、塗布量のバラツキや塗布位置のずれが発生したり、硬化に時間がかかる。バランスウエイト１７は、比重が大きいと１回あたりの塗布量のバラツキが大きくなる。そこで一般的に、比重が１〜３程度のバランスウエイトが用いられる。
【００４６】
バランス修正の修正回数は、回転体の初期アンバランス量による。初期アンバランス量が大きいとバランスウエイトを多く塗布する必要があり、塗布量のバラツキや塗布位置のずれが発生する。したがって、１回のバランス修正では規定のアンバランス量以下に修正できない場合があり、２回目のバランス修正を行う場合がある。
【００４７】
回転体の初期アンバランス量は、回転体の質量と回転体の回転中心から回転体の重心までの距離との掛け算で表すことができる。ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅を小さくすることにより、ポリゴンミラー４の質量が小さくなり、回転体の初期アンバランス量が小さくなる。その結果、バランス修正時のバランスウエイトの塗布量を少なくすることができ、バランスウエイトの塗布量の精度を上げることができる。つまり、バランス修正を正確に行うことができるようになり、同一修正面内にてバランスウエイトを１箇所にすることが可能となる。したがって、回転体が回転することによって、バランスウエイト部で発生する耳障りな周波数の流体騒音を低減することができる。また、ポリゴンミラー４の質量を低減して回転体を軽量化しているため、回転体の慣性モーメントが低減され、回転体が定格回転数に達するまでの時間（立ち上り時間）を短縮することができる。つまり、光走査装置１０１の立上げから露光可能までの時間を短縮することができ、ひいては画像形成装置の１枚目の印刷時間を短縮することができる。
【００４８】
次に、図８を用いてポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向を小さくしたときの照射位置ズレが改善する様子について説明する。
【００４９】
図８（ａ）は、ポリゴンミラー４を回転軸１４の上方より見た図であり、ポリゴンミラー４の反射面１２上のレーザ光束Ｌを偏向する点（偏向点）のズレを表した概略図である。ポリゴンミラー４は、回転軸１４を中心とし矢印Ｒ方向に回転する。図８（ａ）において、回転中のポリゴンミラー４の３つの位相の状態を順番に４ａ、４ｂ、４ｃと示す。偏向点は、ポリゴンミラー４の位相が４ａのときはＰ１であり、ポリゴンミラー４の位相が４ｂのときはＰ２に移動する。そして、ポリゴンミラー４の位相が４ｃのときはＰ１に戻ってくる。この時の偏向点の位置ズレ量をＳａとする。なお、図８（ａ）では、説明を分かり易くするために、レーザ光束Ｌの主走査方向の幅は省略している。
【００５０】
図８（ｂ）は、反射面１２、走査レンズ７、感光ドラム８を通り、主走査方向と垂直方向（副走査方向）に断面を切った模式断面図である。レーザ光束Ｌの副走査方向は、ポリゴンミラー４の反射面１２上の偏向点Ｐ１で結像させて、偏向点Ｐ１と感光ドラム８上の露光点Ｑ１は共役関係になっている。共役関係であるので、矢印Ｍで示すように反射面１２が傾いた場合であっても、露光点Ｑ１は位置ずれが発生しない。しかし、偏向点Ｐ１が図８（ａ）で説明したように、ポリゴンミラー４の位相によって偏向点Ｐ２に位置ズレすると、偏向点Ｐ２の位置では共役関係が崩れるため、反射面１２が傾いた場合は、露光点もＱ２の位置にずれる。ポリゴンミラー４の各反射面の傾きの相対差（面倒れ）によって、露光点は周期的に副走査方向に変化する。これをピッチムラと呼び、ピッチムラによって副走査方向の濃度むら（バンディング）が発生する。
【００５１】
ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅を小さくすると、ポリゴンミラー４が回転した際の偏向点の位置ズレ量Ｓａが小さくなる。位置ズレ量Ｓａが小さくなると面倒れによる副走査方向の露光点のズレ量が減少し、前述したバンディングが改善する。
【００５２】
本実施形態では、半導体レーザユニット１からポリゴンミラー４に向かって上方に傾いたレーザ光束Ｌを出射し、半導体レーザユニット１の上部にＢＤセンサ６を配置する。これにより、レーザ入射角を小さくし、ポリゴンミラー４の反射面１２の主走査方向幅を小さくすることができる。
【００５３】
本実施形態によれば、ポリゴンミラーの反射面の主走査方向幅を小さくすることにより、ポリゴンミラーの加工費、材料費が低くなる。また、ポリゴンミラーの反射面端部の回転速度が小さくなるため、反射面の端部が汚れ難くなる。更に、ポリゴンミラーが高速回転した際に、騒音が小さくなる。また、ポリゴンミラーが定格の回転数に達するまでの時間が短くなり、１枚目が印刷される時間が早くなる。最後に、ポリゴンミラーの反射面が小さいと、感光面ドラム上をレーザ光束を走査させる際の偏向点位置ズレが小さくなり、バンディングが改善する。
【００５４】
なお、前述した実施形態では、ＢＤセンサ６を、ポリゴンミラー４の回転軸方向において、半導体レーザユニット１の上部に配置した構成を例示したが、これに限定されるものではない。ＢＤセンサ６を、ポリゴンミラー４の回転軸方向において、半導体レーザユニット１の下部に配置した構成としてもよい。さらに詳しくは、ＢＤセンサ６を、前記入射点６ａが半導体レーザユニット１の出射点１ａよりも上部に位置するように配置した構成としてもよい。すなわち、半導体レーザユニット１は、水平方向に対して所定の角度α°下方に傾いたレーザ光束Ｌをポリゴンミラー４の反射面に向かって出射する。ＢＤセンサ６は、半導体レーザユニット１の下部に配置され、ポリゴンミラー４で反射され水平方向に対して前記所定の角度α°下方に傾いたレーザ光束Ｌを入射する。このように構成しても、前述した実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
Ｌ …レーザ光束
Ｓ …線像
１ …半導体レーザユニット
１ａ …出射点
２ …アナモフィックコリメータレンズ
３ …開口絞り
４ …ポリゴンミラー
５ …スキャナモータ
６ …ＢＤセンサ
６ａ …入射点
７ …走査レンズ
８ …感光ドラム
９ …光学箱
１０ …ＢＤレンズ
１１ …複合アナモフィックコリメータレンズ
１２ …反射面
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ …反射面
１３ａ …角
１４ …回転軸
１５ …ロータフレーム
１６ａ，１６ｂ …ネジ
１７ …バランスウエイト
１８ …鉄基板
２０ …基板
１０１ …光走査装置
【図１】
2018151617.tif 000003
【図２】
2018151617.tif 000004
【図３】
2018151617.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018151617.tif 000007
【図６】
2018151617.tif 000008
【図７】
2018151617.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018151617.tif 000011
【図１０】
2018151617.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月7日(2018.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図２（ａ）および図２（ｂ）は半導体レーザユニット１、アナモフィックコリメータレンズ２、ＢＤレンズ１０、ポリゴンミラー４を半導体レーザユニット１から出射されたレーザ光束Ｌに垂直な平面で切った光走査装置の部分断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
具体的には、図２（ａ）に示すように、半導体レーザユニット１は、水平方向に対して所定の角度α°上方に傾いたレーザ光束Ｌをアナモフィックコリメータレンズ２に向かって出射する。図２（ａ）において、レーザ光束Ｌは、半導体レーザユニット１の出射点１ａから出射される。レーザ光束Ｌは、アナモフィックコリメータレンズ２によってポリゴンミラー４の反射面１２上に線像を結像する。ポリゴンミラー４の反射面１２は略垂直であり、反射されたレーザ光束Ｌも、水平方向に対して所定の角度α°上方に傾いて直進する。この所定の角度α°は、２〜１０°の範囲で設定することが好ましい。ここでは、前記所定の角度α°を４°に設定している。反射されたレーザ光束Ｌは、アナモフィックコリメータレンズ２と一体成型されているＢＤレンズ１０を通過し、ＢＤセンサ６に入射する。図２（ａ）において、レーザ光束Ｌは、ＢＤセンサ６の入射点６ａにて入射される。このときＢＤセンサ（受光部材）６は、レーザ光束Ｌを受光したことに基づいて信号を出力し、その出力信号に基づいて、半導体レーザユニット１が発光する画像の書き出しタイミングを決定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
なお、前述した実施形態では、ＢＤセンサ６を、ポリゴンミラー４の回転軸方向において、半導体レーザユニット１の上部に配置した構成を例示したが、これに限定されるものではない。ＢＤセンサ６を、ポリゴンミラー４の回転軸方向において、半導体レーザユニット１の下部に配置した構成としてもよい。さらに詳しくは、ＢＤセンサ６を、前記入射点６ａが半導体レーザユニット１の出射点１ａよりも下部に位置するように配置した構成としてもよい。すなわち、半導体レーザユニット１は、水平方向に対して所定の角度α°下方に傾いたレーザ光束Ｌをポリゴンミラー４の反射面に向かって出射する。ＢＤセンサ６は、半導体レーザユニット１の下部に配置され、ポリゴンミラー４で反射され水平方向に対して前記所定の角度α°下方に傾いたレーザ光束Ｌを入射する。このように構成しても、前述した実施形態と同様の効果が得られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2018151617.tif 000013
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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