(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、該光源手段からの光束を偏向面により偏向させる偏向手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光し、該光束を該被走査面上にスポットとして結像させる少なくとも１枚の走査光学素子を有する結像光学系と、該被走査面上での光束の主走査方向の書き出し位置のタイミングを決定する書き出し位置同期信号を得るための同期検出手段とを有し、該同期検出手段及び該光源手段は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して該偏向面に入射する光束側に設けられ、且つ、該偏向面に入射する光束は、該走査光学素子の内部を通過しない構成をとる光走査装置であって、
前記走査光学素子は、該走査光学素子の有効部外の素子内部に前記同期検出手段へ向かう光束を通過させる該走査光学素子の端部の一部が切除された切り欠き部を備え、
該切り欠き部は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して前記偏向面に入射する光束側に設けられることで、前記同期検出手段へ向かう光束は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して前記該偏向面に入射する光束より内側に位置する構成とし、
前記走査光学素子は、該走査光学素子の主走査方向の端部に位置決め基準部が設けられており、該位置決め基準部は、主走査方向における該切り欠き部の存在領域内に設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記切り欠き部を有する走査光学素子は、前記偏向手段に最も近接して配置されていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記偏向光束のうち、前記被走査面の走査有効幅の端部へ向かう光束の主光線と前記同期検出手段へ向かう光束の主光線とがなす角度を３０°以内としたことを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記位置決め基準部は前記走査光学素子の前記偏向手段側の面に設けられており、該位置決め基準部は該走査光学素子を光軸方向について位置決めしていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記走査光学素子は、走査レンズであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記同期検出手段へ向かう光束を通過させる切り欠き部を有する走査レンズは、射出成形により形成され、該走査レンズの長手方向の一端に該切り欠き部が形成され、他端に射出成形時の射出口が形成されていることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記走査レンズは、プラスチック材よりなるモールドレンズことを特徴とする請求項５又は６記載の光走査装置。
【請求項８】
前記位置決め基準部は、副走査方向に対称に配置されてい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】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束を偏向手段により偏向させ結像光学系（fθレンズ系）を介して被走査面上を光走査して画像情報を形成する際、主走査方向への書き出しを制御する同期信号検出手段からの信号を用いて形成するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタや、デジタル複写機等の装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりレーザービームプリンタ等の光走査装置においては、画像信号に応じて光源手段から出射された光束を光変調している。そして、該光変調された光束を例えばポリゴンミラーから成る偏向手段により周期的に偏向させ、fθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集光させ該記録媒体面上を光走査して画像情報を記録している。
【０００３】
図６は従来の光走査装置の要部斜視図である。同図においてレーザユニット３内の光源手段１から出射した発散光束は同ユニット３内のコリメーターレンズにより略平行光となり、同ユニット３内の絞りにより該光束幅を制限してシリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した平行光束のうち主走査面内においてはそのまま射出し、副走査面内においては収束してポリゴンミラーから成る偏向手段５の偏向反射面（反射面）５ａにほぼ線像として結像している。
【０００４】
ポリゴンミラー５の偏向反射面５ａで反射偏向された光束（破線）は、fθ特性を有し、２つのfθレンズ７ａ、７ｂから成る結像光学系７を介して記録媒体面（被走査面）１０上に導光している。そして、ポリゴンミラー５を駆動手段６により略等角速度に回転させることにより、略一定速度で記録媒体面１０上を光走査し、電位差による潜像を形成している。
【０００５】
また、ポリゴンミラー５の偏向反射面５ａで反射偏向された光束の一部（実線）は、結像光学系７を介し、同期検出用の折り返しミラー（BDミラー）１１で方向を変えられ、同期検出用の集光レンズ（BDレンズ）１２によって同期検出手段（BDセンサー）１３へ集光され、水平同期信号を作っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近の光走査装置は、そのコンパクト化の要求に伴って、fθ特性を有する結像光学系のコンパクト化が図られている。その方法として例えば結像光学系の広画角化やfθレンズをポリゴンミラー近傍に配置することが挙げられる。
【０００７】
また、fθレンズの主走査方向の幅を短くする方法として同期光束（ＢＤ光束）を走査光とは別光路に構成する方法がある。
【０００８】
ここで、fθレンズを所定の位置に精度良く配置しないと、走査光が被走査面上の所望の位置に集光されずに画質の低下を招く虞がある。装置全体の小型化を図るためにポリゴンミラー近傍に光学素子を集結させると、同期光束とfθレンズとが物理的に干渉し、同期光束が遮光されてくることがある。
【０００９】
これに対して特開平１１-３１１７４９号公報には走査光結像レンズとしてのfθ結像光学系の端部に同期光束の光路を確保する為の傾斜部を設け、同期光束が該傾斜部を通過して同期検知手段に入射する光走査装置を開示している。
【００１０】
しかし、特開平１１-３１１７４９号公報では、傾斜部を形成したため、傾斜部で結像走査レンズが薄くなり剛性劣化の問題が起きる。また、傾斜部に位置決め基準部を設けることが困難であり、傾斜部よりも結像走査レンズの光軸に寄った位置に設けることとなるために、結像走査レンズの長手方向に並べた位置決め基準部同士の間隔が狭くなり、結像走査レンズの回転偏心が大きくなって問題である。
【００１１】
又、特開平１１-２２３７８９号公報では、その第１図にレーザユニット５からのレーザ光をfθレンズ１１に設けたレーザ光透過光１１ａを通過させて回転多面鏡４に入射させ、fθレンズ１１を介して感光体面上９を光走査している。
【００１２】
このとき回転多面鏡４では反射したレーザ光のうちfθレンズ１１の内部を通過したレーザ光を同期信号検出用の受光素子８に入射させて、受光素子８より水平周期信号を得ている。
【００１３】
本発明は前述した公知例の光走査装置を更に改良し、広角端の結像光学系が使用でき、しかも結像光学系を偏向手段に近接配置することが出来、装置全体の小型化を容易に図る事が出来る光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１４】
本発明では、特開平１１-３１１７４９号公報開示の走査結像レンズの剛性劣化の問題及び走査結像レンズの回転偏心が大きくなってしまう問題を解決するための発明である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光走査装置は、光源手段と、該光源手段からの光束を偏向面により偏向させる偏向手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光し、該光束を該被走査面上にスポットとして結像させる少なくとも１枚の走査光学素子を有する結像光学系と、該被走査面上での光束の主走査方向の書き出し位置のタイミングを決定する書き出し位置同期信号を得るための同期検出手段とを有し、該同期検出手段及び該光源手段は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して該偏向面に入射する光束側に設けられ、且つ、該偏向面に入射する光束は、該走査光学素子の内部を通過しない構成をとる光走査装置であって、
前記走査光学素子は、該走査光学素子の有効部外の素子内部に前記同期検出手段へ向かう光束を通過させる該走査光学素子の端部の一部が切除された切り欠き部を備え、
該切り欠き部は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して前記偏向面に入射する光束側に設けられることで、前記同期検出手段へ向かう光束は、主走査方向において該結像光学系の光軸に対して前記該偏向面に入射する光束より内側に位置する構成とし、
前記走査光学素子は、該走査光学素子の主走査方向の端部に位置決め基準部が設けられており、該位置決め基準部は、主走査方向における該切り欠き部の存在領域内に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
【００１７】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記切り欠き部を有する走査光学素子は、前記偏向手段に最も近接して配置されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、前記偏向光束のうち、前記被走査面の走査有効幅の端部へ向かう光束の主光線と前記同期検出手段へ向かう光束の主光線とがなす角度を３０°以内としたことを特徴としている。
【００１９】
請求項４の発明は請求項１，２又は３の発明において、前記位置決め基準部は前記走査光学素子の前記偏向手段側の面に設けられており、該位置決め基準部は該走査光学素子を光軸方向について位置決めしていることを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明は請求項１乃至４のいずれか１項の発明において、前記走査光学素子は、走査レンズであることを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明は請求項５の発明において、前記同期検出手段へ向かう光束を通過させる切り欠き部を有する走査レンズは、射出成形により形成され、該走査レンズの長手方向の一端に該切り欠き部が形成され、他端に射出成形時の射出口が形成されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項７の発明は請求項５又は６の発明において、前記走査レンズは、プラスチック材よりなるモールドレンズことを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明は請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、前記位置決め基準部は、副走査方向に対称に配置されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項９の発明の画像形成装置は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００２５】
請求項１０の発明の画像形成装置は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
[作用]
位置決め基準部を走査光学素子（走査結像素子）の両端に設けて走査光学素子の位置ならびに回転を規制しているが、同一方向を規制する２つの位置決め基準部の間隔が狭まると回転を精度良く規制できなくなる。
【００３２】
例えば、走査光学素子の端部に傾斜部がある場合、傾斜部には位置決め基準部材を配置するのが困難であるため、傾斜部から光軸方向へ寄った位置に位置決め基準部を配置することとなる。これでは、同一方向を規制する２つの位置決め基準部の間隔が狭くなり、走査光学素子の回転偏心が大きくなり、被走査面上での収差が悪化して問題が起こる。
【００３３】
ここで言う回転偏心は２つある。
【００３４】
１つは副走査方向と平行な軸を中心として回転する偏心のことであって、主走査方向に並んだ２つの光軸方向の位置を規制する位置決め基準部の主走査方向の間隔と夫々の位置決め基準部の光軸方向の位置誤差の差分から決まる。
【００３５】
もう１つは光軸と平行な軸を中心として回転する偏心のことであって、主走査方向に並んだ２つの副走査方向の位置を規制する位置決め基準部の主走査方向の間隔と夫々の位置決め基準部の副走査方向の位置誤差の差分から決まる。
【００３６】
また、傾斜部では走査光学素子の肉厚が薄くなり剛性も弱まって問題となる。
【００３７】
そこで、同期検知手段へ向かう光束を通過させるための光束通過部を走査光学素子に設けて上述の問題を解決している。
【００３８】
光束通過部には、一例として切り欠き形状と開口形状があり、光束通過部の存在領域内に位置決め基準部を設けることができるので、主走査方向に並べた２つの光軸方向の位置を規定する位置決め基準部の主走査方向の間隔を広くとることができ、副走査方向と平行な軸を中心とした走査光学素子の回転偏心に対して精度良く規制できる。
【００３９】
同様に、副走査方向の位置を規定する位置決め基準部の主走査方向の間隔を広く取れるので、光軸方向と平行な軸を中心とした走査光学素子の回転偏心に対して精度良く規制できる。また、光束通過部のみ走査光学素子の肉厚が薄くなるのであって、その外側には肉厚の厚い部分が存在しているため、剛性の劣化は微量に抑えられる。特に走査光学素子の位置決め基準部が設けられている部分では走査光学素子をバネ等で付勢される力に耐えるだけの剛性が必要であって、光束通過部はこれに適した形態である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
[実施形態１]
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
図１は本発明の光走査装置をレーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に適用したときの実施形態１の主走査方向の要部断面図である。
【００４２】
図２は図１の要部斜視図である。ここで、主走査方向とは、偏向手段５によって光束が偏向走査される方向を示し、副走査方向とは、結像光学系７の光軸Ｌａと主走査方向とに直交する方向を示す。
【００４３】
同図において、光源手段１は、例えば半導体レーザである。集光レンズ２により該光源手段１からの画像情報に基づいて変調された発散光束を略平行光束もしくは収束光束に変換し、絞りＳＰで光束幅を制限して、シリンドリカルレンズ４によって副走査方向のみに収束し、偏向手段であるポリゴンミラー５の偏向反射面５ａ近傍に主走査方向に長手の線像として結像している。
【００４４】
３は交換可能なレーザユニットであり、半導体レーザ１と集光レンズ２そして絞りＳＰ等を一体化している。ポリゴンミラー５は、モータ等の駆動手段６によって矢印Ｂの如く等速回転され、半導体レーザ１からの光束を略一定の角速度で反射偏向している。
【００４５】
尚、集光レンズ２や絞りＳＰやシリンドリカルレンズ４等を用いずに、光源手段１からの光束を直接ポリゴンミラー５に導光しても良い。
【００４６】
７はｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレンズ系）であり、合成樹脂材より成る２枚のfθレンズ（走査レンズ）７ａ、７ｂで構成され、ポリゴンミラー５によって反射偏向された光束を被走査面である感光体ドラム１０上を図中の矢印Ａの方向へ光走査している。
【００４７】
２枚のfθレンズ（走査レンズ）７ａ、７ｂは、モールドプロセスで成形されたプラスチックレンズである。
【００４８】
結像光学系７は1つの球面レンズと、１つのトーリックレンズの2つより成る場合を示しているが、トーリックレンズ１つのみでも良く、又、トーリックレンズを含む３以上のレンズより構成しても良い。
【００４９】
尚、感光ドラムの代わりにＣＣＤ等のセンサーを用いて、画像情報をデジタル的に読取っても良い。ポリゴンミラー５で反射偏向された光束の一部は、結像光学系７の有効領域外に設けた切り欠き部９ｃを通過して同期検出用の集光レンズ（BDレンズ）１２へ入射し、同期検出手段（BDセンサー）１３へ導光している。ＢＤセンサー１３によって感光ドラム１０上の水平走査開始位置のタイミングを調整する為の書き出し位置同期信号を得ている。
【００５０】
本実施形態においては、結像光学系７の小型化を図るため、主走査画角を±４８°と広画角としている。このとき、同期検出用の光束（実線）ＬＢＤが結像光学系７の有効光路内を通さないことで、fθレンズ７ａ、７ｂの主走査方向の幅を小さく抑えている。また、fθレンズ７ａ、７ｂをポリゴンミラー５に近接させており、結像光学系７のコンパクト化を図っている。
【００５１】
このように、広画角走査が可能な結像光学系７を用いて、同期検知用の光学系１２を別体に設け装置全体のコンパクト化を図っている。このとき、広画角走査によってポリゴンミラー５の反射面５ａの広い領域を被走査面走査時に使用しており、同期検出手段１３へ向かう光束をｆθレンズ７ａを避けて取るだけの広画角に反射偏向させるだけの長さのある反射面とせず、ポリゴンミラーの大型化を抑えている。しかし、このままではBD光束LBDはfθレンズの有効部外で遮光されてしまうことが問題である。
【００５２】
そこで、本実施形態では、fθレンズ７ａの有効部８ａの外側にある有効部外（レンズ部又はレンズ枠より成る）９ａの一部に、円錐状にくり貫いた光透過用の円錐切り欠き部９ｃを形成して同期検出手段１３へ向かう光束（実線）を遮光しない構成としている。
【００５３】
【００５４】
この様にＢＤ光束用の切り欠き部９ｃを設けることにより、各光学素子を効率的に配置して、光走査装置の小型化を実現している。このとき、結像光学系７の光軸Ｌａに対して、同期検知手段１３へ向かう主光線（実線）ＬＢＤの角度αは６３°、被走査面１０上の走査有効部の端部へ向かう主光線（破線）ＬＦの角度γは４８°で偏向させており、図1に示したように主光線ＬＢＤと主光線ＬＦと２光束がなす角度βは１５°であって、ポリゴンミラー５を大型化することなく結像光学系７をコンパクトにすることができ、装置全体の小型化を図っている。
【００５５】
ここで角度βは３０°以内とするのが良い。好ましくは角度βは１０°〜３０°とするのが良い。この範囲内であると走査有効部の端部に向かう主光線ＬＦと同期検出手段１３へ向かう主光線ＬＢＤとの分離を良好に行いつつ、結像光学系７をポリゴンミラー５に近接配置することができて装置全体の小型化が容易となる。
【００５６】
更に、fθレンズ７ａの側面で同期検出手段１３へ向かう光束（実線）の通過部である円錐きり欠き部９ｃの副走査方向（短手方向）の上下方向にあたる位置（切り欠き部９ｃの存在領域内）に、結像光学系７の光軸方向の位置を決める位置決め基準部１４を設けて、fθレンズ７ａを光軸Ｌａ方向に精度良く配置している。また、光軸Ｌａ方向の２つの位置決め基準部１４の間隔を広くとることによって副走査方向と平行な軸を中心とする回転偏心においても精度良く配置している。
【００５７】
更に、fθレンズ７ａの下面で円錐切り欠き部９ｃの上下にあたる位置（切り欠き部９ｃの存在領域内）に副走査方向の位置を決める位置決め基準１５を設けて、fθレンズ7ａを副走査方向に精度良く位置決めしている。更に、副走査方向の２つの位置決め基準部１５の主走査方向の間隔を広くとることによって光軸と平行な軸を中心とする回転偏心おいても精度良く配置している。
【００５８】
尚、上記位置決め基準部１５は、副走査方向に対称に配置されている。
【００５９】
このように、fθレンズ７ａの有効部外に切り欠き部９ｃを設けることにより、位置決め基準部１４，１５をfθレンズ７ａの端部に設けることができ、夫々２つあるの位置決め基準の間隔を広く取って回転偏心に対して精度良くfθレンズを位置決めすることができる。これらにより、感光体ドラム１０上で所望の位置に所望のスポット径で結像させることができ、常に良好なる画像が得られる光走査装置を達成している。
【００６０】
さらに詳しく説明すると、走査光学素子の回転偏心を規制するには、複数の位置決め基準部を離間して配置する方が、精度的に優位である。例えば、光軸と平行な軸を中心とした回転偏心（Ｘ軸回転偏心）に対しては、２つの副走査方向の位置決め基準部の高さの差分と、その主走査方向の間隔とから決まり、高さの差が同じでもその主走査方向の間隔が広い方が回転偏心量としては小さい。
【００６１】
また、副走査方向と平行な軸を中心とした回転偏心（Ｚ軸回転偏心）に対しては、主走査方向に並んだ２つの光軸方向の位置決め基準部の光軸方向の位置差分と主走査方向の間隔とから決まり、光軸方向の位置の差が同じでもその主走査方向の間隔が広い方が回転偏心量としては小さい。これらの回転偏心に関しては、主走査方向に並んだ２つの夫々の基準面を主走査方向に距離を離して配置することで、光学素子の回転偏心を小さく抑えることができる。
【００６２】
そこで、切り欠き部を設けることのメリットであるが、光軸方向ならびに副走査方向の位置決め基準部を光束通過部の存在領域内に配置できるので、光軸方向及び副走査方向の位置決め基準部を主走査方向に距離を離して配置できる点にある。
【００６３】
さらに、走査光学素子の偏向手段側の面に位置決め基準面を配置する自由度を向上させることもできる。
【００６４】
ＢＤ光束の通過の種類としては、切り欠きの外に、貫通口、台座が挙げられるが、中でも「切り欠き」は以下のメリットがある。
【００６５】
ここで、切り欠き形状とは走査光学素子の短手方向において有効部外形の一部を残したまま光束通過部を形成し、かつ、光束通過部は走査光学素子の偏向手段側の面から側面へ向けて貫いているものである。このとき、走査光学素子の被走査面側の面へ貫通しても良い。また、貫通口とは、走査光学素子の偏向手段側の面から被走査面側の面まで貫通した開口を有した形状であり、開口は四方に側壁を有する。
【００６６】
台座形状とは、走査光学素子の短手方向の下部のみを残して上部を削除した形状である。切り欠き形状は台座形状とは異なり、光軸方向ならびに副走査方向の位置決め基準を上下に配置できる。そのため、光学素子を天地反転して使用することが可能となり光学素子の利用枠が広がる。また、これはコストダウンにも繋がる。
【００６７】
更に、光軸方向の位置決め基準部を副走査方向の上下に配置できるので、光学素子の主走査方向と平行な軸を中心とした回転偏心（Ｙ軸回転偏心）を規制できるメリットがある。
【００６８】
光学素子の主走査方向と平行な軸を中心とした回転偏心は、光軸方向に並んだ２つの副走査方向の位置決め基準部でも規制できるが、それらの光軸方向の間隔よりも、副走査方向に並んだ光軸方向の位置決め基準部の間隔の方が広く取れ、回転規制に有利である。
【００６９】
また、位置決め基準部には強度も必要であるが、「切り欠き形状」は十分な強度が保てる。このため、「切り欠き形状」は「台座形状」に対して有利である。また、本実施形態の光学素子は成形品であり、成形の観点から「切り欠き形状」は「貫通口」に対してメリットがある。
【００７０】
まず、「切り欠き形状」は、光束通過部においては走査光学素子の外側へ向かうに取れて徐々に肉厚が薄くなる形状であり、成形性の問題は少ない。それと比較して、「貫通口」は貫通口部で肉厚が極端に薄くなり、貫通口の外側ではまた肉厚が厚くなる部分があり、成形性が悪い。
【００７１】
型構造上の面から見ても、「切り欠き形状」は光学面ではない側面に別の駒を抜き差しして形成でるので容易な構造となるのに対し、「貫通口」は光学面側の駒に貫通口を形成する突起部を設ける必要があり、困難な構造となる。このことから、「切り欠き形状」は「貫通口形状」に対しても有利である。
【００７２】
このように、ＢＤ光束の通過用の形状を「切り欠き形状」に構成することで、光学性能の向上とコストダウンが図れる。
【００７３】
本実施形態の位置決め基準部の形状は、帯状、円形、矩形のどれを用いてもよいが、帯状や矩形とすると、成形の際に角にバリが発生する可能性があるので、円形とするのが最も好ましい。
【００７４】
また、帯状では成形により中央部に盛り上がりが発生することがあり、正確に位置決めができなくなって問題がおきるので、中央部を削除して２つに分割した円形とするのが最適である。このとき、２つに分割された位置決め基準部は切り欠き部を跨いで配置してもよい。
【００７５】
【００７６】
［参考例１］
図３は本発明の参考例１における光走査装置の要部斜視図である。
【００７７】
参考例１と実施形態１との相違点は、
同期検出手段１３をレーザユニット３とは光軸Ｌａを挟んで反対側に設け、同期検出手段１３へ向かう光束（実線）ＬＢＤを遮らないようにfθレンズ７ａの有効部外９ａの一部を矩形状に刳り貫いた矩形きり欠き部９ｃを設けた点である。
【００７８】
実施形態１と同様に、位置決め基準１４、１５をfθレンズ７ａの表面に設けている。
【００７９】
このとき、結像光学系７によって感光体ドラム１０上を光走査する光束（破線）の走査方向が図中矢印Ａの通りであって、実施形態１とは逆になる。同期検出手段１３を光源手段１とは光軸Ｌａを挟んで反対側に配置した場合、各要素の配置は容易となるが、一般的に、ポリゴンミラー５の偏向反射面５ａの主走査方向の余裕がなくなり、広画角な光走査には不利となってくる。そこで、本参考例１では前述したように、同期検出手段１３へ向かう光束（実線）ＬＢＤを遮光しないように、fθレンズ７ａの主走査方向の同期検出手段１３側の有効部外９ａのレンズ部又はレンズ枠の一部に矩形状に切り欠いた切り欠き部９ｃを形成し、広画角な結像光学系７を構成している。また、切り欠き部９ｃを射出成形時に樹脂を注入するゲート部１６とは反対側に形成することにより、成形時に起こるウェルド等の不均一性の悪影響を低減させている。
【００８０】
また、プラスチックレンズは肉厚が薄くなるレンズ端部において強度が弱まり、成形変形を起こしやすくなる傾向がある。そこで、貫通口を形成するこによってレンズ端部の強度の減少を抑える効果も持つようにして、成形性が安定したプラスチックレンズを得ている。
【００８１】
本参考例１においては偏向手段５へ向かう入射光束が主走査面内で光軸に対して斜め方向から、該偏向手段５に入射している。
【００８２】
［参考例２］
図４は本発明の実施形態３における光走査装置の要部斜視図である。
【００８３】
本参考例２と実施形態１との相違点は、レーザユニット３から発せられた光束を遮らないようにfθレンズ７ａの有効部外９ａの一部を矩形状に切り欠いた切り欠き部より成る第１の光束通過部９ｄを設け、同期検出手段１３をレーザユニット３とは光軸Ｌａを挟んで反対側に設け、同期検出手段１３へ向かう光束（実線）を遮らないようにfθレンズ７ａの有効部外９ａの一部を矩形状に切り欠いた貫通口より成る第２の光束通過部９ｆとfθレンズ７ｂの有効部外９ｂの一部に矩形状に切り欠いた切り欠き部より成る第３の光束通過部９ｅを設けた点である。
【００８４】
図４のfθレンズ７ａの表面に設けられた位置決め基準１４、１５は、夫々光軸Ｌａを中心として主走査方向に対称に設けられている。
【００８５】
本実施形態では、fθレンズ７ａの左端の位置決め基準１４、１５は、fθレンズ７ａの長手方向において、夫々光束通過部９ｆの存在領域より光軸Ｌａに対して外側に位置する。
【００８６】
よって、実施形態１に比べて、fθレンズ７ａの右端の位置決め基準１４と左端の位置決め基準１４の主走査方向の距離は長くなるので、副走査方向と平行な軸を中心とする回転偏心おいてもより精度良く配置できる。
【００８７】
同様に、実施形態１に比べて、fθレンズ７ａの右端の位置決め基準１５と左端の位置決め基準１５の主走査方向の距離は長くなるので、光軸方向と平行な軸を中心とする回転偏心おいてもより精度良く配置できる。
【００８８】
fθレンズ８ａの表面にも位置決め基準１４、１５が夫々光軸Ｌａを中心として主走査方向に対称に設けられている。
【００８９】
本実施形態のように、図中に示した偏向面内の入射角αを狭めて光源手段１及びシリンドリカルレンズ４等の入射光学系を配置し、また同期検出手段１３も結像光学系７の光軸Ｌａに近づけて配置しており、夫々の光束がfθレンズ７ａ、７ｂにより遮光されないように、その有効部外に光通過部９ｆ、９ｄ、９ｅを設けている。これによって、前述した実施形態よりもコンパクトな光走査装置を達成している。
【００９０】
更には、結像光学系７をポリゴンミラー５へ近接配置した場合においては、光源手段１から出射した入射光束Ｌ１、同期検出手段へ向かうBD光束（実線）ＬＢＤ、及びfθレンズ７ａ、７ｂと間のスペースが狭くなり、これらを干渉しないように配置することが難しくなる。
【００９１】
そこで、本実施形態のように、入射光束Ｌ１を遮光しない為の光束通過部９ｄとBD光束（実線）ＬＢＤを遮光しない為の光束通過部９ｆとを１つのfθレンズ７ａの両端に設け、結像光学系７をポリゴンミラー５近傍に配置している。また、fθレンズ７ｂの有効部外９ｂにも光束通過部９ｅを設けることにより、fθレンズ７ｂもポリゴンミラー５に近接配置させている。これにより、結像光学系７をコンパクト化できるので、光走査装置のさらなる小型化を図っている。
【００９２】
尚、以上の各実施形態ではレーザユニット３から出射する光束を１つとしたが副走査方向に複数の光束を放射するマルチレーザを用いて複数の光束で感光体面上を走査するようにしても良い。又、結像光学系７を３つ以上のレンズより構成し、各レンズに光束通過部を設けても良い。
【００９３】
また光束通過部９ｆ、９ｄ、９ｅの位置に光束を偏向させるプリズムや光束通過部をｆθレンズの曲面を延長した屈折面もしくはｆθレンズの周辺部に設けた平面部を光束Ｌ１やＬＢＤが通過するようにしても良い。
【００９４】
本実施形態１、参考例１，２では、走査光学素子として２枚のｆθレンズを用いる形態を示したが、それに限定されることなく、走査光学素子は、反射ミラーや回折光学素子でも良い。例えば、本発明では、シリンドリカルミラーのような反射ミラーの有効部外のミラー内部に光通過部を設けた形態でも良い。また、平板上に回折格子を設けた回折光学素子の有効部外の素子内部に光束通過部を設けた形態でも良い。
【００９５】
［画像形成装置］
図５は、本発明の光走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図５において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、各実施形態１〜３で示した光走査ユニット（光走査装置）１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００９６】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００９７】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。ここで用いられるトナー粒子は、例えば帯電ローラ１０２によって帯電された電荷とは逆符号を持つものが用いられる。そして、感光ドラムの非露光部にトナーが付着する部分（画線部）となる。つまり、本実施形態においては、所謂正規現像が行われる。尚、本実施形態において感光ドラムの露光部にトナーが付着する反転現像を行うようにしても良い。
【００９８】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図５において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００９９】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図５において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から撒送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【０１００】
図５においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば広角端の結像光学系が使用でき、しかも結像光学系を偏向手段に近接配置することが出来、装置全体の小型化を容易に図る事が出来る光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【０１０２】
更に、光軸方向と平行な回転偏心及び副走査方向と平行な回転偏心に対しても走査光学素子をより精度よく配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光走査装置の実施形態１の主走査断面図
【図２】  本発明の光走査装置の実施形態１の要部斜視図
【図３】  本発明の光走査装置の参考例１の要部斜視図
【図４】  本発明の光走査装置の参考例２の要部斜視図
【図５】  本発明の光走査光学系を用いた画像形成装置の構成例を示す副走査方向の要部断面図
【図６】    従来例の光走査装置を示す要部斜視図
【符号の説明】
１  光源手段（半導体レーザ）
２  集光レンズ（コリメータレンズ）
３  レーザユニット（半導体レーザ,コリメータレンズ等）
４  シリンドリカルレンズ
５  偏向手段（ポリゴンミラー）
６  駆動手段（モーター）
７  結像走査系（ｆθレンズ）
８ａ  fθレンズの有効部
９ａ  ｆθレンズの有効部外
１０  被走査面（感光体ドラム）
１１  同期検出用の折り返しミラー（ＢＤミラー）
１２  同期検出用の集光レンズ（ＢＤレンズ）
１３  同期検出手段（ＢＤセンサー）
１４  （光軸方向の）位置決め基準
１５  （副走査方向の）位置決め基準
１６  ゲート部
１００  光走査装置
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０４  画像形成装置
１０７  現像装置
１０８  転写ローラ
１０９  用紙カセット
１１０  給紙ローラ
１１１  プリンタコントローラ
１１２  転写材（用紙）
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１５  モータ
１１６  排紙ローラ
１１７  外部機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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