(57)【要約】【課題】同期光学系における反射部材を安価な代替品に置き換えると共に、この安価な代替品に同期光学系の結像機能を持たせることで、同期光学系の部品点数を削減し、従来の性能を維持しつつコストダウンを図る。【解決手段】光ビームＬを出射する半導体レーザ２０と、半導体レーザ２０からの光ビームを偏向し走査するポリゴンスキャナ２４と、ポリゴンスキャナ２４のポリゴンミラー２４ａにより偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査レンズ２５と、被走査面上へ走査を始めるタイミングをとるための同期信号を検知する受光素子３０と、受光素子に光ビームを導く反射部材であって、光ビームを集光する湾曲面形状を形成可能な金属製の板状の反射部材３２、３４と、前記湾曲面形状を形成するように反射部材を固定する筺体３１とを備えるレーザ書込ユニット７である。【選択図】図３
2015172709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系と、
前記被走査面上へ走査を始めるタイミングをとるための同期信号を検知する少なくとも１つの受光素子と、
前記受光素子に光ビームを導く反射部材であって、光ビームを集光する集光形状を有するか又は該集光形状を形成可能な金属製の板状の反射部材と、
前記集光形状を形成するように前記反射部材を固定する筺体と、
を備える光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
前記反射部材には、前記受光素子に導かれる光ビームが前記受光素子又はその近傍で集光されるように湾曲面ないし屈曲面が設定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光走査装置において、
前記反射部材は、弾性を有する高反射性の金属部材、又は弾性を有する金属部材に高反射性のシートを被覆させたものであることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記反射部材を複数有し、前記受光素子に導かれる光ビームの光路上で少なくとも最後に用いられる前記反射部材に前記湾曲面ないし前記屈曲面を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記反射部材を複数有し、主走査方向に集光する前記反射部材と、該主走査方向と直交する副走査方向に集光する前記反射部材とを別々に設置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記反射部材は、前記筐体に取り付けることにより、位置決めされることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記受光部に導かれる光ビームの主走査方向幅が最小となる直前に点灯し、最小より大きくなった直後に消灯することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の光走査装置において、
光ビームが前記受光部を走査する前記半導体レーザへの入力パワーを、前記走査光学系を走査するときの前記半導体レーザへの入力パワーより大きくしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の光走査装置を有する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、光走査装置及び画像形成装置に関し、詳しくは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に利用される光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置は高速、高画質化を求められる一方で、低コスト化も求められている。画像形成装置の低コスト化を達成するためには、光書込ユニットでは、部品点数の削減及び代替安価品への変更が挙げられる。
一般的な光書込ユニットは、半導体レーザを用いた光源と、該光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段としての偏向器と、該偏向器により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系と、走査を始めるタイミングをとるための同期信号を検知する少なくとも１つの受光素子と、該受光素子の受光部に光ビームを導く反射部材と、受光部に光ビームが入射するように結像させる同期光学系と、前記各光学部材を保持・固定するための筐体と、が主な構成物・構成部品である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この中で、受光素子に光ビームを導く反射部材にはミラーが一般的に使用されているが、ミラーは高精度に成形されたガラス面に蒸着がされるため高価な部品となっている。また、受光素子の受光部に光ビームが入射するように結像させる同期光学系として樹脂レンズが用いられることが多く、こちらも高価な部品となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑み、同期光学系における反射部材を安価な代替品に置き換えると共に、この安価な代替品に同期光学系の結像機能を持たせることで、同期光学系の部品点数を削減し、従来の性能を維持しつつコストダウンを図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系と、前記被走査面上へ走査を始めるタイミングをとるための同期信号を検知する少なくとも１つの受光素子と、前記受光素子に光ビームを導く反射部材であって、光ビームを集光する集光形状を有するか又は該集光形状を形成可能な金属製の板状の反射部材と、前記集光形状を形成するように前記反射部材を固定する筺体と、を備える光走査装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、同期光学系の反射ミラーを安価な代替品である金属製の板状の反射部材に置き換えることができると共に、この反射部材に集光・結像機能を持たせることで、同期光学系の結像部品の点数を削減し、従来の性能を維持しつつコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る光走査装置を備える画像形成装置の一例であるプリンタの断面構成を示す概略断面図である。
【図２】従来のレーザ書込ユニットの同期光学系周りの平面図である。
【図３】実施形態に係るレーザ書込ユニットの同期光学系周りの平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、反射部材の筐体への組み付け方法を説明する図である。
【図５】（ａ）は実施形態に係る同期光学系の光ビームの進行状態を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大平面図である。
【図６】（ａ）は別の実施形態に係る同期光学系の光ビームの進行状態を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大平面図である。
【図７】同期光学系の点灯制御を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。
まず、図１を参照して、本発明に係る光走査装置を備える画像形成装置の一例であるプリンタの全体構成と共に動作について説明する。図１は、本発明に係る光走査装置を備える画像形成装置の一例であるプリンタの断面構成を示す概略断面図である。
【０００９】
図１に示すプリンタは、装置本体１９の下部に配置された給紙部１６から給送した用紙Ｐに、給紙部１６の上部に配置された作像部１５で画像を記録し、装置本体１９の上面の排紙トレイ１４に排出する、縦搬送型のモノクロプリンタである。装置本体１９のほぼ中央部には、本発明に係る光走査装置としてのレーザ書込ユニット７が配置されている。
なお、作像部１５は、下記するような周知の画像形成手段を備えた画像形成部である。図１において、破線で示す上下線はシートの片面にのみ画像形成を行う場合の通常給紙搬送系を、二点鎖線で示すループ線はシートの両面に画像形成を行う場合の両面給紙搬送系を、それぞれ表している。
【００１０】
作像部１５には、像担持体としての感光体ドラム１の周囲における図中矢印で示す感光体ドラム１の回転方向に順に、帯電装置２、現像装置３、転写装置４、クリーニング装置５等が配置されている。本例では、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置３及びクリーニング装置５とを含む部分をカートリッジ筺体を介して一体化したプロセスカートリッジを構成し、装置本体１９に対して着脱可能に設けている。これにより、現像剤やプロセスカートリッジを構成している構成部品の交換等の操作性を向上している。
装置本体のほぼ中央部には、本発明に係る光走査装置としてのレーザ書込ユニット７が配設されており、感光体ドラム１の被走査面を主走査方向に走査する走査光・光ビームとしてのレーザビームを感光体ドラム１に照射する。
【００１１】
帯電装置２は、感光体ドラム１に非接触に配設（配置して設けること、あるいは位置を決めて設けることを意味する）されたローラ形状の装置であり、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。次いで帯電装置２により帯電された感光体ドラム１の表面に、光走査装置７の半導体レーザ（ＬＤ）から出射される書き込み用のレーザ光が照射されることにより、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００１２】
現像装置３は、感光体ドラム１に現像ローラを接触させるよう配設された装置であり、感光体ドラム１に供給するトナー（現像剤）を保持している。作像時には、感光体ドラム１にトナーを供給し、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像する。静電潜像は、トナーで現像されることにより、可視像化されたトナー像ないしはトナー画像となる。
【００１３】
転写装置４は、転写ローラとローラに巻き掛けられた転写ベルトを有する装置である。転写ローラを、記録紙Ｐ及び転写ベルトを介して感光体ドラム１に接触させると共に、転写バイアスを加えることにより、感光体ドラム１上に形成されたトナー画像を記録紙Ｐに転写させる装置である。
クリーニング装置５は、感光体ドラム１にクリーニングブレードを接触させて配設された装置であり、用紙Ｐへのトナー像の転写後に感光体ドラム１上に残留している残留トナー・紙片等を除去・回収し、感光体ドラム１の表面をクリーニングする。また、クリーニング装置５と帯電装置２の間には不図示の除電装置が設けられている。除電装置は、感光体ドラム１の表面を除電して初期化する。
【００１４】
一方、給紙部１６では、シート状記録媒体の一例としての記録紙Ｐを記録紙サイズ毎に格納している給紙カセット１１又は１２の最上のものから、給紙ローラ１０によって１枚ずつ分離されて、レジストローラ９へと給送される。給送されてきた記録紙Ｐはレジストローラ９のニップ部で一旦停止され、斜めずれなどを修正された後、感光体ドラム１上のトナー画像にタイミングを取って感光体ドラム１と転写装置４との転写ニップ部に送り出される。
【００１５】
記録紙Ｐは感光体ドラム１と転写装置４との間に挟持された状態で、転写バイアスを加えられることにより、感光体ドラム１上に形成されたトナー画像が記録紙Ｐに転写される。未定着トナー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置８に搬送され、熱と圧力を加えられて定着される。こうして定着を終えた記録紙Ｐは排紙ローラ１３により、装置本体１９の上面に配設された排紙トレイ１４に排出・積載される。
【００１６】
次に、図２を参照して、一般的な従来の光走査装置（若しくは光書込装置）であるレーザ書込ユニット７０の同期光学系について説明する。図２は、従来の光書込装置であるレーザ書込ユニット７０の同期光学系周りの平面図である。
レーザ書込ユニット７０の筐体３１の側壁には、光源としてＬＤからなる半導体レーザ２０が取り付けられている。この半導体レーザ２０から出射したレーザ光束である光ビームＬの進行方向には、コリメータレンズ２１、シリンドリカルレンズ２３、更にポリゴンミラー２４ａを備えたポリゴンスキャナ２４が順次配置されている。これらの半導体レーザ２０、コリメータレンズ２１、シリンドリカルレンズ２３、ポリゴンスキャナ２４は、レーザ書込ユニット７０の筐体３１に取り付け・固定されている。ポリゴンスキャナ２４は、光源としての半導体レーザ２０からの光ビームＬを偏向し走査する偏向手段として機能する。
なお、後述する図を含め光ビームＬのビーム幅Ｌａは、２本の実線（図２、図３等）や、２本の破線、２本の一点鎖線で示されている。
【００１７】
ここで、コリメータレンズ２１は、半導体レーザ２０から射出された光ビームＬを平行光に整形するものであり、シリンドリカルレンズ２３は、その平行光を集光して、ポリゴンミラー２４ａの偏向反射面上に主走査方向へ長い線像を形成する。走査レンズ２５は、走査光学系を構成するｆ・θレンズとも呼ばれ、ポリゴンミラー２４ａによって偏向された光ビームを感光体ドラム１（図２では見えない）の被走査面上にスポット状に集光し、且つこのスポット光を等速度で走査させるものである。このように、ポリゴンミラー２４ａにより偏向・走査された光ビームＬの一部は、走査レンズ２５へ向い、これを透過することでビームが感光体ドラム１の被走査面上で集光され、筐体３１の外部に配置された感光体ドラム１に潜像を形成する。
【００１８】
一方、ポリゴンミラー２４ａにより偏向され、更に走査レンズ２５を透過し走査され、光路２６を変えられた光ビームＬの一部は、第１反射ミラー２７で反射され、同期レンズ２８を透過することで集光される。更に、集光された光ビームＬは第２反射ミラー２９で反射されて、同期検知用の受光素子３０の受光部に入射し、画像の書き出しタイミングを計られる。このように、受光素子３０は、感光体ドラム１の被走査面上へ走査を始めるタイミングをとるための同期信号を検知するものであり、同期検知手段としての同期検知器若しくは同期検知センサ等とも呼ばれる。
【００１９】
上述したとおり、同期光学系の受光素子３０に光ビームＬを導く反射部材として、従来では第１反射ミラー２７及び第２反射ミラー２９のようなミラーが一般的に使用されており、ミラーは高精度に成形されたガラス面に蒸着がされるため高価な部品となっている。また、受光素子３０の受光部に光ビームＬが入射するように結像させる同期光学系として用いられる同期レンズ２８としては、樹脂レンズが用いられることが多く、こちらも高価な部品となっている。
そこで、本発明の実施形態に係る光走査装置では、同期光学系における反射部材を安価な代替品に置き換えると共に、この安価な代替品に同期光学系の集光・結像機能を持たせることで、同期光学系の部品点数を削減し、従来の性能を維持しつつコストダウンを図る。
【００２０】
図３を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。図３は、本発明に係る光走査装置としてのレーザ書込ユニット７の同期光学系周りの平面図である。
図３に示す本実施形態のレーザ書込ユニット７は、図２に示した従来のレーザ書込ユニット７０と比較して、第１に、コリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ２３との間にアパーチャ２２を配設した点が相違する。第２に、第１反射ミラー２７に代えて、第１の反射部材３２を配置した点、及び第２反射ミラー２９に代えて、第２の反射部材３４を配置した点、並びに図２の同期レンズ２８を除去・削減した主に点が相違する。これら第１及び第２の相違点以外のレーザ書込ユニット７の構成は、図２に示した従来のレーザ書込ユニット７０と同様である。
以下、上記相違点を中心に、本実施形態のレーザ書込ユニット７の同期光学系について詳述する。
【００２１】
反射部材３２、３４は、レーザ書込ユニット７の同期光学系の受光素子３０に光ビームＬを導くものであって、光ビームＬを集光する集光形状を有するか又は該集光形状を形成可能な金属製の板状の反射部材である。反射部材３２、３４は、例えばアルミ製の薄板・平板状の部材から形成されている。反射部材３２、３４は、その厚さが０．２〜１ｍｍの範囲のものが好ましく用いられる。このように、反射部材３２、３４は、弾性（ばね性）を有する高反射性の金属部材からなる。
【００２２】
図４を参照して、反射部材３２、３４の筐体３１への組み付け方法を説明する。図４は、反射部材３２、３４の筐体３１への組み付け方法を原理的に説明する図である。図４（ａ）は反射部材３２、３４及び筐体３１等を準備した状態を示す平面図、図４（ｂ）は反射部材３２、３４を筐体３１の上方から組み付け・圧入する状態を示す図である。図４（ｃ）は反射部材３２、３４の筐体３１への組み付けが完了した状態の平面図、図４（ｃ）は反射部材３２、３４の筐体３１への組み付けが完了した状態の斜視図である。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、反射部材３２、３４は、同一の部材及び形状で形成されていて、共通化を図ることが可能である。以下、一方の反射部材３２について主に説明するが、他方の反射部材３４も同様の形状、組み付け方法となっている。反射部材３２を保持固定するための円柱状の３本の保持部材３５、３６、３７が、それぞれ異なる位置をもって筐体３１に固定されている。図４（ａ）において、３本の保持部材３５、３６、３７の互いに対向する面において、保持部材３５、３６、３７同士の配置位置は以下の特有の関係にある。即ち、図において左右両側に位置する２本の保持部材３５、３６の図の下側の対向面を結んだ破線と、これと平行に、中央の保持部材３７の上側の対向面を通る破線との間の距離ｄは、反射部材３２の厚さ（板厚）よりも小さく設定されている。中央の保持部材３７の高さは、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示すように、２本の保持部材３５、３６の高さよりも低く設定されていて、光ビームが反射する際に支障を与えないようになっている。保持部材３５には円柱状の突起３５ａが、保持部材３６には円柱状の突起３６ａが、それぞれ固定されている。
【００２４】
保持部材３５、３６、３７及び突起３５ａ、３６ａは、例えば適宜の樹脂で筐体３１と一体的に形成してもよいし、別体で形成してもよい。また、保持部材３５、３６、３７及び突起３５ａ、３６ａは、金属で形成してもよい。
【００２５】
一方、反射部材３２、３４は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、上記した厚さのアルミ製の薄板・平板状の部材であり、例えばプレス加工で容易に製作できる。各反射部材３２、３４には、各保持部材３５、３６の突起３５ａ、３６ａと位置選択的に嵌合する角長穴３２ｂ、３４ｂと、角穴３２ａ、３４ａとがそれぞれ形成されている。
図４（ｂ）から図４（ｃ）に示すように、反射部材３２を３本の保持部材３５、３６、３７の上方から降下して圧入するようにして取り付ける。即ち、反射部材３２の角長穴３２ｂに保持部材３５の突起３５ａを嵌合させると共に、反射部材３２の角穴３２ａに保持部材３６の突起３６ａを嵌合させる。これにより、図４（ｄ）に示すように、反射部材３２は、３次元方向に位置決めされた状態で筐体３１の保持部材３５、３６に固定される。上記３次元方向に位置決めは、角長穴３２ｂと突起３５ａとの嵌合及び角穴３２ａと突起３６ａとの嵌合により上下・前後方向が、角穴３２ａと突起３６ａとの嵌合により左右方向が、それぞれ位置決めされる。この際、上記した距離ｄの関係から、反射部材３２は、その形状が強制的に規制されることにより、２次元方向に曲げられて弾性変形し、Ｒ曲面ないし湾曲面３３を形成した状態で、保持部材３５、３６、３７を介して筐体３１に固定される。
【００２６】
図３において、３８は、反射部材３２、３４を取り付け・固定する反射部材取付け部を示しており、その位置決め・固定方法は原理的には図４で説明した組み付け方法が採用されている。上記した内容から、保持部材３５、３６、３７の配置位置及び距離ｄを適当に設定することにより、所望する任意の湾曲面３３を得ることも可能である。
反射部材３２、３４の上記組み付け方法で得られたＲ曲面ないし湾曲面３３は、光ビームＬを集光させる集光機能ないし結像する機能として働くようになる。上述した点から、筐体３１は、保持部材３５、３６、３７を介して上記集光形状を形成するように反射部材３２、３４を固定する機能を有すると言える。
【００２７】
図４に示したとおり、反射部材３２、３４は、保持部材３５、３６、３７を介して筐体３１に取り付けることにより、３次元方向に位置決めされる（請求項６）。この形態によれば、反射部材取り付け時に筐体の反射部材取付部形状により位置決めされることにより、湾曲面３３（後述する屈曲面を含む）形状での所望の形状を得られると同時に、反射部材及び筐体の弾性により反射部材の保持が可能となる。また、反射部材に変形させるための応力を与えながら固定するため、例えば接着や固定用の板ばねが不要となり、部品点数の削減とこれに伴うコストダウンが可能となる。
【００２８】
次に、図３及び図５を参照して本実施形態におけるレーザ書込ユニット７の動作を説明する。図３において、レーザ書込ユニット７の半導体レーザ２０から出射した光ビームＬは、コリメータレンズ２１により平行光に整形され、更にアパーチャ２２によってビーム幅Ｌａが制限されてシリンドリカルレンズ２３を透過する。光ビームＬは、シリンドリカルレンズ２３で集光されて、ポリゴンミラー２４ａの偏向反射面上に主走査方向へ長い線像に形成され、ポリゴンスキャナ２４の図中矢印方向の回転駆動によって偏向・走査される。ポリゴンミラー２４ａにより偏向・走査された光ビームＬの一部は、走査レンズ２５へ向い、これを透過することで光ビームＬが感光体ドラムの被走査面上で集光され、筐体３１の外部に配置された感光体ドラムに潜像を形成する。
【００２９】
一方、走査レンズ２５を透過し走査され、光路２６を変えられた光ビームＬの一部は、図５（ａ）に示すように、同期光学系の反射部材３２の湾曲面で反射され集光されつつ、図５（ｂ）に示すように反射部材３４の湾曲面で反射される。これにより、光ビームＬは更に集光されることでビーム径が絞られて、ビーム径の一番細くなった実線で示す部分が受光素子３０の受光部３０ａに入射し、画像の書き出しタイミングを計られる。この際、破線や一点鎖線で示す光ビームＬの部分は、ビーム径が実線で示す部分よりも太く、受光部３０ａから外れる。このように、光ビームＬは同期光学系を構成する反射部材３２、３４により受光部３０ａに入射するときに最もビーム径が小さくなる。なお、受光素子３０の受光部３０ａ上に記載されている左向きの矢印は、光ビームの走査方向（主走査方向に相当する）を表わしている（後述の図６も同様）。
【００３０】
この際、図７に示すタイミングチャートのように、受光素子３０の受光部３０ａに導かれる光ビームＬの主走査方向幅が最小となる直前に半導体レーザ２０が点灯し、最小より大きくなった直後に半導体レーザ２０が消灯している（請求項７）。
反射部材に設けられる湾曲面形状を光ビームが受光素子に入射する位置で主走査方向のビーム幅が最小になるように設定した場合、光ビームの主走査方向幅が最小となる直前、即ち受光素子に入射する直前に光ビームを点灯する。そして、最小より大きくなった直後、即ち受光素子が光ビームを検知した直後に消灯する制御とする。これにより、受光素子が光ビームを検知するための必要最小限の範囲でのみ光ビームが点灯することになり、筐体各部や反射部材端部などでの反射による迷光を抑制することが可能となる。迷光は、像面露光による筋画像などの発生、同期検知信号の誤検知などを引き起こす可能性があり、これを抑制することができることで、安定した同期検知動作、良好な画像を得ることが可能となる。
【００３１】
また、図３および図５において、光ビームＬが受光部３０ａを走査する半導体レーザ２０への入力パワーを、走査光学系を走査するときの半導体レーザ２０への入力パワーより大きくしている（請求項８）。
反射部材の反射率は、その製法にもよるが、通常の平面形状の反射部材と比べると低下する傾向となる。像面を走査する光ビーム強度は、感光体感度、プロセス条件などにより決定されるが、同期検知用の受光素子に入射する光ビームの光量を光源の定格が許容する範囲でそれよりも大きく設定する。これにより、受光素子が必要とする光ビーム強度に対して十分な光量を維持することができ、安定した同期検知が可能となる。画像の書き出し位置が安定することで高品位な画質を得ることができる。
【００３２】
上述したとおり、反射部材３２、３４が筐体３１への組付けにより湾曲面を有し、３次元方向に位置決めされる。したがって、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。即ち、反射部材３２、３４には、上記した薄い金属板が用いられるため加工が容易であり、ガラスミラーと同等の反射率を確保でき、筐体３１へ圧入するなどの方法で組み付けることにより薄い金属板にＲ曲面ないしは湾曲面を持たせることも可能である。材料が金属板のプレス加工で製作できるためガラスミラーのように蒸着する工程がなく、安価で済む。
本実施形態における同期検知光学系において、反射部材３２、３４が設置される場合、通常必要とされる同期検知レンズの集光機能を反射部材に付与することにより、同期検知レンズ及び同期検知レンズの取付部材などの設置が不要となり、コスト低減が可能となる。部品点数が削減されることに伴い、組立工数が削減し生産効率も向上する。更に、反射ミラーを金属製の反射部材に変更することで、反射ミラーのガラス材では発生し得る割れや欠けが発生しないため歩留まりもよくなる。
つまり、従来の同期光学系の反射ミラーを安価な代替品である金属製の板状の反射部材に置換できると共に、この反射部材に集光・結像機能を持たせることで、同期光学系を構成する結像部品の点数を削減し、従来の性能を維持しつつコストダウンを図れる。
【００３３】
上記したとおり、反射部材３２、３４には、受光素子３０に導かれる光ビームＬが受光素子３０又はその近傍で集光されるように湾曲面３３が設定されている（請求項２）。これにより、反射部材の設置位置とその湾曲面形状により、受光素子が必要とする所定の入射ビーム形状を設定することが可能であり、安定した同期検知信号を得ることが可能となる。また、光ビームの反射部材入射位置は、光源から反射部材までの間に設置される光学素子の部品精度、配置精度などによりばらつきが生ずる。反射部材の屈曲、湾曲形状により、前記ばらつきを吸収し同期検知の受光素子に安定して光ビームを導くことが可能となり、安定した同期検知信号を得ることができる。安定した同期検知信号を得ることにより、画像の書き出し位置が安定することで高品位な画質を得ることができる。
【００３４】
反射部材３２、３４には、Ｒ曲面ないし湾曲面を形成することに限らず、屈曲面を形成して集光機能を得られるようにしてもよい（請求項２）。
また、反射部材３２、３４の上記組み付け方法に限らず、反射部材３２、３４に予めＲ曲面ないし湾曲面、あるいは屈曲面を形成しておいて、上記した距離ｄを大きく採ることで、筐体３１に組付けるようにしてもよい。
【００３５】
反射部材３２、３４は、上記したものに限らず、弾性を有する金属部材に高反射性のシートとして例えばアルミ箔を被覆させたものでもよいし（請求項３）、樹脂部材に高反射性のシートとして例えばアルミ箔を被覆させたものでもよい。
この形態例によれば、上記アルミ製の弾性（ばね性）を有する金属部材に高反射性のシートとして、例えばアルミ箔等を被覆させたものを用いることにより、ガラスミラーと同期レンズの構成よりも安価に、且つ同様の特性を得ることができる。
【００３６】
また、上記実施形態例のように反射部材３２、３４を複数有し、受光素子３０に導かれる光ビームＬの光路２６上で少なくとも最後に用いられる、例えば反射部材３４が湾曲面ないし屈曲面を有するものであってもよい（請求項４）。
この形態例によれば、光走査装置のレイアウト上、反射部材を複数設置する場合、少なくとも受光素子に一番近い反射部材により光ビームを集光させることにより、反射部材の配置精度による光ビーム射出方向の誤差の影響を最小限に抑制することが可能となる。同期検知用の受光素子に対して安定した光ビームを入射させることが可能となり、安定した同期検知信号を得ることができ、画像の書き出し位置が安定することで高品位な画質を得ることができる。
【００３７】
上記実施形態例のように反射部材３２、３４を複数有し、主走査方向Ｓに集光する反射部材３２、３４の何れか一方と、主走査方向Ｓと直交する副走査方向に集光する反射部材３２、３４の何れか他方とを別々に設置した光走査装置であってもよい（請求項５）。
この形態例によれば、光走査装置のレイアウト上、反射部材を複数設置する場合、以下の効果を奏する。即ち、受光素子の受光部において、光ビームの所望の特性を得るための反射面形状の機能を主走査方向にパワーを持つ反射部材と副走査方向にパワーを持つ反射部材とに分けることとなり、反射部材の反射面形状を単純化することが可能となる。これにより、複雑な自由曲面を付与する場合に比べて加工工程や検査工程を短縮することができ、部品コストを安価に製造することが可能となる。
【００３８】
図６を参照して、反射部材が多角面形状を有する実施形態例について説明する。図６に示すように、反射部材３４Ａが多角面形状を有する場合においても、図３、図５及び図７を参照して説明したと同様に動作することが可能である。反射部材３４Ａは、反射部材３４と比較して、その反射面形状が単純な湾曲面から複数の屈曲面の集合からなる多角面形状に形成されている点のみ相違する。この相違点以外の反射部材３４Ａの構成は、反射部材３４と同様である。反射部材３４Ａの表面の多角面形状は、例えばプレス加工で成形される。
【００３９】
上記したと同様に走査レンズ２５を透過し走査され、光路２６を変えられた光ビームＬの一部は、図６（ａ）に示すように、同期光学系の反射部材３２の湾曲面で反射され集光されつつ、図６（ｂ）に示すように反射部材３４の多角面で反射される。これにより、光ビームＬは更に集光されることでビーム径が絞られて、ビーム径の一番細くなった実線で示す部分が受光素子３０の受光部３０ａに入射し、画像の書き出しタイミングを計られる。この際、破線や一点鎖線で示す光ビームＬの部分は、ビーム径が実線で示す部分よりも太く、受光部３０ａから外れる。図６（ｂ）において、反射部材３４の多角面のうちの平面部分で反射された破線や一点鎖線で示す光ビーム径は太くなり、図示しない角部の屈曲面部分で反射された破線や一点鎖線で示す光ビーム径は相対的に細くなる。このように、光ビームＬは同期光学系を構成する反射部材３２、３４Ａにより受光部３０ａに入射するときに最もビーム径が小さくなる。
この際、図７に示すタイミングチャートのように、受光素子３０の受光部３０ａに導かれる光ビームＬの主走査方向幅が最小となる直前に半導体レーザ２０が点灯し、最小より大きくなった直後に半導体レーザ２０が消灯している。
【００４０】
反射部材３４Ａは、図３を用いて上述したと同様、請求項３〜８（樹脂部材に高反射性のシートとして例えばアルミ箔を被覆させたものを含む）が適用されることは無論である。そして、図６に示す実施形態例によれば、図３、図５に示した実施形態例と同様の効果を奏することも無論である。
【００４１】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態例中に記載した各種形態例を適宜組み合わせたものであってもよい。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、同期光学系における反射ミラーを金属製の板状の反射部材に置き換える例で説明したが、これは金属製板状の反射部材の表面の光反射率及び集光機能を得るための形状維持やその精度が現状の技術水準では低いことによるからである。したがって、将来、上記技術水準が格段に向上した場合、本発明の技術思想は同期光学系における反射ミラーのみならず、走査光学系等に用いられるガラス製ミラーに対しても置換可能となる着想を与えることは言うまでもない。
【００４３】
本発明を適用する光走査装置は、上記レーザ書込ユニットに限らず、他のタイプの光走査装置、例えば光源としての半導体レーザを複数備えたマルチレーザ方式の光走査装置であってもよいし、これを備えた画像形成装置であってもよい。即ち、本発明を適用する光走査装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に用いられるものであってもよい。
【００４４】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１    感光体ドラム（像担持体）
２    帯電装置
３    現像装置
４    転写装置
５    クリーニング装置
６    プロセスカートリッジ
７    レーザ書込ユニット（光走査装置の一例）
２０    半導体レーザ（光源の一例）
２４    ポリゴンスキャナ（偏向手段の一例）
２５    走査レンズ（走査光学系）
３０    受光素子
３１    筐体
３２、３４    反射部材
３３    湾曲面
Ｌ    光ビーム
Ｓ    主走査方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００２−３０３８０８号公報
【図１】
2015172709.tif 000003
【図２】
2015172709.tif 000004
【図３】
2015172709.tif 000005
【図４】
2015172709.tif 000006
【図５】
2015172709.tif 000007
【図６】
2015172709.tif 000008
【図７】
2015172709.tif 000009