JP2001305457A - 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリゴンミラーの境界部からの反射光がフレア
ー光として被走査面に到達しても実質的に画像劣化に成
らないようにすることができる光走査光学装置及びそれ
を用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】光源手段２を含み、該光源手段から出射し
た光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラー１０に入
射させる第１の光学系４２と、該ポリゴンミラーで偏向
反射された光束を被走査面１２上の有効走査領域に結像
させる第２の光学系４３とを有する光走査光学装置にお
いて、該光源手段は該光束が有効走査領域外を走査する
ときにおいても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面
と該偏向面と隣接する偏向面との境界部が稜線状のエッ
ジ形状で形成され、該境界部の幅が該ポリゴンミラーで
偏向反射される光束の主走査方向の光束幅に対して１％
以下と成るようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光走査光学装置及び
それを用いた画像形成装置に関し、特に光源を消灯する
ことなく常に点灯させ、高速度で光走査を行なうように
した、走査効率の高い、例えばデジタル複写機やレーザ
ープリンター等の装置に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より光走査光学装置はレーザビーム
プリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等の書き込み光学
系として広く応用されている。近年これらの装置が普及
するに伴ってさらなる高画質化、高速化の要求が高まっ
ている。例えば解像度６００ｄｐｉ以上の高画質化のた
めには被走査面上に６０μｍ程度の微小スポットを形成
する必要があるが、走査する光束径が大きくなるため光
偏向器（ポリゴンミラー）の大型化が必要となり、高速
化との両立が難しい問題点がある。

【０００３】しかしながら高速化のためのアプローチは
種々提案されており、例えばビーム数を増やして並列ラ
イン走査を行うマルチビーム走査方式や従来のUFS（Und
er Filled Scanner）方式（UFS光学系）に対抗してポリ
ゴンミラーを小径多面化できるOFS（Over Filled Scann
er）方式（OFS光学系）が提案されている。

【０００４】OFS方式は次に述べるUFS方式の高速化の問
題点を克服する方式として有望である。

【０００５】UFS方式はポリゴンミラーの１偏向面（反
射面）にその偏向面の主走査方向の幅よりも狭い、微小
スポットを形成するための所定幅の光束を入射させて偏
向走査する方式である。このUFS方式は偏向面の回転に
伴って該偏向面上の入射光束の位置が変わるために所定
の走査角範囲で入射光束がケラレないようにするために
は偏向面の主走査方向の幅を一定以上大きくしなければ
ならず、ポリゴンミラーの形状が大きくなるという問題
点があった。ポリゴンミラーの偏向面の数を増やすと、
更に形状が大型化し回転負荷が増大するので高速回転さ
せるのが困難である。したがってUFS方式は一般にマル
チビーム化による高速化の手法が採用され、マルチビー
ム化のための複雑な構成が必要とされる。

【０００６】また１偏向面で走査可能な理論的走査角と
有効走査領域を走査する走査角の比率を走査効率と呼ぶ
が、UFS方式では入射光束が所定の光束幅を持つため、
走査可能な角度は入射光束が偏向面でケラレないことが
制約条件となる。光束径の大きい高解像度での仕様のUF
S方式ではせいぜい走査効率は７０％程度である。残り
の３０％は画像形成領域の前後に振り分けられ、光源を
所定の出力に安定させたり、画像の書き出し位置のタイ
ミングの検出などの電気的処理に利用される。

【０００７】また１ラインの画像形成領域の走査終了直
後には一旦光源が消灯される。これは走査に寄与しない
不要な光束が光学部材の端部、あるいは光学部材を支持
する構造物に当たり、反射光や散乱光がフレアーとなっ
て被走査面上へ到達し、画像が劣化することを防いでい
る。

【０００８】尚、走査開始側では画像の書き出し位置を
検出するために有効走査領域の手前から光源を点灯させ
ておく必要があるため同様のフレアーの発生は避けがた
く遮光板や光学部材、支持部材の形状を工夫してフレア
ー光が生じても被走査面へ到達しないようにしている。

【０００９】一方、OFS方式は光源から出射した光束を
ポリゴンミラーの偏向面に対し該偏向面の主走査方向の
幅より広い状態で入射させ（ポリゴンミラーの複数の偏
向面にまたがって光束を入射させ）、入射光束の中を１
つの偏向面が回転移動して走査する方式である。入射光
束幅は十分大きく設定されるのでポリゴンミラーの走査
角によって光束がケラレる心配はない。偏向面の幅はUF
S方式における入射光束幅と一致させることができるの
で偏向面の数を増やしてもポリゴンミラー径はUFS方式
ほど大きくならず、面数を増やして高速走査させること
が可能である。

【００１０】またOFS方式はその原理上１００％の走査
効率で走査することが可能であるが現実には光源の出力
を安定させるための時間、走査開始までの画像の書き出
し位置のタイミングを検出する時間を確保するために、
例えば９０％程度の走査効率に抑えられる。

【００１１】このようにOFS方式ではポリゴンミラーを
大きくすることなく面数を増やし、かつ走査効率をあげ
ることによって走査光学装置の高速化を達成することが
できる。更にOFS方式をマルチビーム化すればさらなる
高速化が期待できることは言うまでもない。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】装置が高速化して
いくと１ラインの走査時間は短縮され、走査開始前のわ
ずかな点灯準備期間内において相当な高速処理が要求さ
れる。これらの処理速度には回路制御デバイスの性能や
光源の立ち上がり安定性等で決まる限度がある。

【００１３】さらにOFS方式ではUFS方式より走査効率が
高いので一層厳しい状況にあり、１ラインの有効走査領
域の終了直後に一旦光源を消灯している時間的余裕はま
ずない。即ち、すぐに次のライン走査が始まるために光
源を一旦消灯してしまうと点灯後に所定の光量に到達す
るまでの立ち上がり時間が確保できず、ライン走査開始
前に行っている画像書き出し位置検出や光源の出力検知
の精度等が低下し画像の劣化につながるなどの問題点が
ある。

【００１４】本発明は１ライン中の有効走査領域外にお
いても常に光源が点灯する光走査光学装置において、ポ
リゴンミラーの隣接面の境界部（エッジ部）の幅を該ポ
リゴンミラーで偏向反射される光束の主走査方向の走査
幅に対して１％以下に成るように設定することにより、
該ポリゴンミラーの境界部からの反射光がフレアー光と
して被走査面に到達しても実質的に画像劣化に成らない
ようにすることができる光走査光学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。また本発明は隣接
面の境界部を偏向面の延在部として加工処理することに
より、フレアー光の発生を防止することができる光走査
光学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。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】請求項１の発
明の光走査光学装置は、光源手段を含み、該光源手段か
ら出射した光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラー
に入射させる第１の光学系と、該ポリゴンミラーで偏向
反射された光束を被走査面上の有効走査領域に結像させ
る第２の光学系とを有する光走査光学装置において、該
光源手段は該光束が有効走査領域外を走査するときにお
いても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面と該偏向
面と隣接する偏向面との境界部が稜線状のエッジ形状で
形成され、該境界部の幅が該ポリゴンミラーで偏向反射
される光束の主走査方向の光束幅に対して１％以下と成
るようにしたことを特徴としている。

【００１６】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記ポリゴンミラーに入射する光束の主走査方向の
強度ピークの９０％以上となる領域が前記境界部に入射
することを特徴としている。

【００１７】請求項３の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１の光学系を介した光束は副走査断面内にお
いて前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向から入射し
ていることを特徴としている。

【００１８】請求項４の発明の画像形成装置は、前記請
求項１乃至３の何れか１項記載の光走査光学装置と、該
走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、該感光
体上を光束が走査することによって形成された静電潜像
をトナー像として現像する現像手段と、該現像されたト
ナー像を用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー
像を用紙に定着させる定着手段とを備えたことを特徴と
している。

【００１９】請求項５の発明は請求項４の発明におい
て、ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴と
している。

【００２０】請求項６の発明の光走査光学装置は、光源
手段を含み、該光源手段から出射した光束を複数の偏向
面を有するポリゴンミラーに入射させる第１の光学系
と、該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査面
上の有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有する
光走査光学装置において、該光源手段は有効走査領域外
においても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面と該
偏向面と隣接する偏向面との境界部において、一方の偏
向面は他方の偏向面上に延在し、該延在する領域の長さ
が該ポリゴンミラーで偏向反射される光束の主走査方向
の光束幅に対して５％以下と成るようにしたことを特徴
としている。

【００２１】請求項７の発明は請求項６の発明におい
て、前記ポリゴンミラーの偏向面は、一方の境界部が隣
接面から延在され、他方の境界部が隣接面に延在してい
ることを特徴としている。

【００２２】請求項８の発明は請求項６の発明におい
て、前記第１の光学系を介した光束は副走査断面内にお
いて前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向から入射し
ていることを特徴としている。

【００２３】請求項９の発明の画像形成装置は、前記請
求項６乃至８の何れか１項記載の光走査光学装置と、該
走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、該感光
体上を光束が走査することによって形成された静電潜像
をトナー像として現像する現像手段と、該現像されたト
ナー像を用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー
像を用紙に定着させる定着手段とを備えたことを特徴と
している。

【００２４】請求項１０の発明は請求項９の発明におい
て、ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴と
している。

【００２５】請求項１１の発明の光走査光学装置は、光
源手段を含み、該光源手段から出射した光束を複数の偏
向面を有するポリゴンミラーの偏向面に対し、該偏向面
の主走査方向の幅より広い状態で入射させる第１の光学
系と、該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査
面上の有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有す
る光走査光学装置において、該光源手段は該光束が有効
走査領域外を走査するときにおいても常に点灯し、該ポ
リゴンミラーは偏向面と該偏向面と隣接する偏向面との
境界部が稜線状のエッジ形状で形成され、該境界部の幅
が該ポリゴンミラーで偏向反射される光束の主走査方向
の光束幅に対して１％以下と成るようにしたことを特徴
としている。

【００２６】請求項１２の発明は請求項１１の発明にお
いて、前記ポリゴンミラーに入射する光束の主走査方向
の強度ピークの９０％以上となる領域が前記境界部に入
射することを特徴としている。

【００２７】請求項１３の発明は請求項１１の発明にお
いて、前記第１の光学系を介した光束は副走査断面内に
おいて前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向から入射
していることを特徴としている。

【００２８】請求項１４の発明の画像形成装置は、前記
請求項１１乃至１３の何れか１項記載の光走査光学装置
と、該走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、
該感光体上を光束が走査することによって形成された静
電潜像をトナー像として現像する現像手段と、該現像さ
れたトナー像を用紙に転写する転写手段と、転写された
トナー像を用紙に定着させる定着手段とを備えたことを
特徴としている。

【００２９】請求項１５の発明は請求項１４の発明にお
いて、ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴
とする画像形成装置。

【００３０】請求項１６の発明の光走査光学装置は、光
源手段を含み、該光源手段から出射した光束を複数の偏
向面を有するポリゴンミラーの偏向面に対し、該偏向面
の主走査方向の幅より広い状態で入射させる第１の光学
系と、該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査
面上の有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有す
る光走査光学装置において、該光源手段は有効走査領域
外においても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面と
該偏向面と隣接する偏向面との境界部において、一方の
偏向面は他方の偏向面上に延在し、該延在する領域の長
さが該ポリゴンミラーで偏向反射される光束の主走査方
向の光束幅に対して５％以下と成るようにしたことを特
徴としている。

【００３１】請求項１７の発明は請求項１６の発明にお
いて、前記ポリゴンミラーの偏向面は、一方の境界部が
隣接面から延在され、他方の境界部が隣接面に延在して
いることを特徴としている。

【００３２】請求項１８の発明は請求項１６の発明にお
いて、前記第１の光学系を介した光束は副走査断面内に
おいて前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向から入射
していることを特徴としている。

【００３３】請求項１９の発明の画像形成装置は、前記
請求項１６乃至１８の何れか１項記載の光走査光学装置
と、該走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、
該感光体上を光束が走査することによって形成された静
電潜像をトナー像として現像する現像手段と、該現像さ
れたトナー像を用紙に転写する転写手段と、転写された
トナー像を用紙に定着させる定着手段とを備えたことを
特徴としている。

【００３４】請求項２０の発明は請求項１９の発明にお
いて、ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴
としている。

【００３５】

【発明の実施の形態】［実施形態１］図１（Ａ）は本発
明の走査光学装置の実施形態１の主走査断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）の副走査断面図，図１（Ｃ）は入射
光学系を主走査断面と直交する平面で切った要部断面図
（ＡＡ′断面図）である。

【００３６】尚、本明細書において主走査断面とはポリ
ゴンミラーの回転軸に垂直な平面に投影した走査光学系
の断面であり、副走査断面とはポリゴンミラーの回転軸
を通り主走査断面と直交する平面で切り取られた断面を
称す。

【００３７】図中、１はレーザユニット（光学ユニッ
ト）であり、光源としての半導体レーザ（レーザ光源）
２と２枚の球面レンズを貼り合わせてなるコリメーター
レンズ部３とを一体化にして構成しており、所定の光学
調整を行なうことにより該コリメーターレンズ部３の光
軸に対し平行な平行光束を射出するようにしている。ま
たレーザユニット１は主走査断面内においてコリメータ
ーレンズ部３の光軸と直交する矢印Ｅ方向に所定量だけ
平行シフトして固定することが可能なシフト調整手段
（不図示）を備えている。

【００３８】本実施形態における半導体レーザ２は光束
が有効走査領域外（非有効走査部）を走査するときにお
いても消灯せず、常時点灯するように設定している。即
ち半導体レーザ２は画像形成終了後も消灯しつづけ、次
のライン走査開始まで消灯することがない。

【００３９】４は負の屈折力を有する凹レンズであり、
レーザユニット１を射出した平行光束を弱発散光束とし
ている。５は開口絞りであり、通過光束を規制してビー
ム形状を成形している。６はシリンドリカルレンズであ
り、副走査方向にのみ所定の屈折力を有している。７は
折り返しミラーであり、シリンドリカルレンズ６を通過
した光束の光路を光偏向器１０側へ折り曲げている。

【００４０】尚、レーザユニット１、凹レンズ４、開口
絞り５、シリンドリカルレンズ６、そして折り返しミラ
ー７の各要素は入射光学系４１の一要素を構成してお
り、また入射光学系４１、そして後述する第１、第２の
ｆθレンズ８，９の各要素は第１の光学系４２の一要素
を構成している。

【００４１】１０は偏向手段としてのポリゴンミラー
（光偏向器）であり、モーター等の駆動手段（不図示）
により図中矢印Ｐ方向に一定速度で回転している。

【００４２】４３は第２の光学系であり、第１、第２の
ｆθレンズを有するｆθレンズ系４４と長尺のシリンド
リカルレンズ（長尺シリンドリカルレンズ）１１とを有
している。本実施形態におけるｆθレンズ系４４は第１
のｆθレンズとしての球面凹レンズ８と第２のｆθレン
ズとしてのシリンドリカルレンズ９とを有しており、主
に主走査方向に屈折力を有し、ｆθ特性と主走査方向の
像面湾曲を有効走査領域にわたって良好に補正してい
る。長尺シリンドリカルレンズ１１は主に副走査方向に
屈折力を有しており、ポリゴンミラー１０の偏向面と被
走査面とを副走査断面内において略共役関係にしてお
り、偏向面の面倒れによって被走査面としての感光ドラ
ム面１２上の照射位置がズレ、画像ピッチムラになるこ
とを防いでいる。また長尺シリンドリカルレンズ１１は
感光ドラム面１２上における副走査方向の像面湾曲を抑
え、かつ倍率を略一定に保ってスポット径の変動を抑え
ている。

【００４３】尚、長尺シリンドリカルレンズ１１に主に
副走査方向の屈折力をもたせ感光ドラム面１２近傍に配
置したのは、ポリゴンミラー１０から感光ドラム面１２
までの副走査方向の結像倍率を１以下の縮小系とし、ポ
リゴンミラー１０の回転軸回りの偏心に対してピッチむ
らが生じるのを緩和させるためである。

【００４４】１２は被走査面としての感光ドラム面であ
る。１３は遮光部材であり、ポリゴンミラー１０とｆθ
レンズ系４４との間に配置されており、ポリゴンミラー
１０で偏向反射された走査開始側および走査終端側の不
要な光束（ポリゴンミラー１０で偏向反射された光束の
うち、有効走査領域外を走査する少なくとも一部の光
束）を遮光している。

【００４５】３４は反射ミラー（以下「ＢＤミラー」と
も記す。）であり、主走査方向の走査線上に配置されて
おり、感光ドラム面１２上の走査開始位置のタイミング
を調整する為の同期検知用の光束（ＢＤ光束）を後述す
る同期検出素子３８側へ反射させている。３６は同期検
出用のスリット（以下「ＢＤスリット」とも記す。）で
あり、感光ドラム面１２と等価な位置に配されており、
画像の書き出し位置を決めている。３７は集光レンズ
（以下「ＢＤレンズ」とも記す。）であり、ＢＤミラー
３４と同期検出素子３８とを共役な関係にする為のもの
であり、ＢＤミラー３４の面倒れを補正している。３８
は同期検出素子としての光センサー（以下「ＢＤセンサ
ー」とも記す。）であり、本実施形態では該ＢＤセンサ
ー３８からの出力信号を検知して得られた同期信号（Ｂ
Ｄ信号）を用いて感光ドラム面１２上への画像記録の走
査開始位置のタイミングを調整している。尚、ＢＤスリ
ット３６，ＢＤレンズ３７，そしてＢＤセンサー３８と
の各要素は書き出し位置検出光学系３５の一要素を構成
している。

【００４６】本実施形態においては上述の如く１ライン
中の有効走査領域外においても光源を消灯せず、常時点
灯させており、これにより画像の書き出し位置の検出精
度や光源の出力安定性を向上させ、常に良好なる画像が
得られるようにしている。また本実施形態の光走査光学
装置の走査効率は８０％以上と成るように各要素を設定
している。

【００４７】ここで図１（Ａ）を用いて本実施形態の光
学的作用について説明する。

【００４８】図１（Ａ）においてレーザユニット１を出
射した平行光束は凹レンズ４で弱い発散光束に変換さ
れ、開口絞り５で光束径が整形され、シリンドリカルレ
ンズ６を透過して折り返しミラー７で折り曲げられる。
この光束はｆθレンズ系４４を構成する第２、第１のｆ
θレンズ９，８を透過し、再び平行光束となってポリゴ
ンミラー１０の偏向角の略中央から偏向面に入射してい
る（正面入射）。このときの平行光束の光束幅は主走査
方向においてポリゴンミラー１０の偏向面のファセット
幅に対し十分広くなるように設定している。即ちポリゴ
ンミラー１０の複数の偏向面を照射する（オーバーフィ
ルド走査系）。

【００４９】そしてポリゴンミラー１０で偏向反射され
た光束は遮光板１３で走査開始側および走査終端側の不
要な光束が遮断され、再び第１、第２のｆθレンズ８、
９を透過し、感光ドラム面１２上に導光され、該ポリゴ
ンミラー１０を矢印Ｐ方向に回転させることによって該
感光ドラム面１２上を矢印Ｓ方向に等速直線運動で走査
している。これにより記録媒体としての感光ドラム面１
２上に画像記録を行っている。

【００５０】このときポリゴンミラー１０で偏向反射さ
れた光束の一部は有効走査領域外の上流側において、Ｂ
Ｄミラー３４により光路が折り曲げられ、書き出し位置
検出光学系３５に入射し、該書き出し位置検出光学系３
５で光束が通過した時間が検出される。即ちＢＤスリッ
ト３６を横切った光束がＢＤセンサー３８で信号波形と
して検出され、波形の立ち上がり時間を検出する。この
検出時間から画像を書き始めるまでの時間から所定の遅
延時間後に画像を書き始めることにより、ライン間の書
き始め位置を揃えることができる。

【００５１】次に図１（Ｃ）を用いて本実施形態の光学
的作用について説明する。

【００５２】図１（Ｃ）においてレーザユニット１から
シリンドリカルレンズ６までの各光学素子は同一光軸
（ＡＡ′）上に配置され、この光軸ＡＡ′はポリゴンミ
ラー１０の回転軸に垂直な平面（直線）ＢＢ′に対して
θ／２の角度で傾斜している。本実施形態ではθ／２＝
０．８度である。この斜入射角θ／２は走査範囲内から
ポリゴンミラー１０に入射させる構成の場合は、該ポリ
ゴンミラー１０で偏向反射された走査光束と分離するた
めに必須である。斜入射角θ／２は分離のためには大き
いほど良いが、特殊なレンズを用いずに結像性能や走査
線湾曲を抑えるには略１°以下が望ましい。

【００５３】レーザユニット１から出射した平行光束は
凹レンズ４で弱い発散光束になり、開口絞り５で所定の
光束径に整形され、シリンドリカルレンズ６により第
２、第１のｆθレンズ９、８を透過してポリゴンミラー
１０の偏向面１０ａ上に結像される。折り返しミラー７
はポリゴンミラー１０の回転軸と平行に配置されてお
り、これによりシリンドリカルレンズ６から斜めに入射
した収束光はねじれることがなく、偏向面１０ａへ入射
する焦線は光軸に垂直な面内で回転することなく向きは
保たれる。

【００５４】主走査断面内において光偏向器の偏向面に
光源から出射した光束を入射させる光学系の場合、光源
が常時点灯していると、該光偏向器の偏向面の位置は該
光偏向器の回転によって入射光束と垂直な関係になる場
合がある。この場合、偏向面からの正反射光が光源に戻
り、該光源の出力安定性を著しく損なう現象が生じる。
せっかく光源を点灯し続けてもこの様な現象が生じては
意味がない。

【００５５】そこで本実施形態では上述の如く第１の光
学系４２を介した光束を副走査断面内においてポリゴン
ミラー１０の偏向面１０ａに対して斜め方向から入射さ
せることにより、該偏向面１０ａからの正反射光が光源
に戻らなくして、光源の一層の安定性を得ている。

【００５６】次に図１（Ｂ）を用いて本実施形態の光学
的作用について説明する。

【００５７】図１（Ｂ）においてポリゴンミラー１０の
偏向面１０ａに対し斜め方向から入射した光束は、該偏
向面１０ａが回転するとともに円錐面を描いて偏向反射
される。第１、第２のｆθレンズ８、９の光軸は同図に
示す直線ＢＢ′に対して略平行な方向に置かれ、入射出
射する斜め光束に対して振り分けの配置にすることを基
準としている。しかしながら実際は第１、第２のｆθレ
ンズ８、９はこの配置を基準として１度弱ほどわずかな
がら副走査断面内で傾斜して置かれる。このように傾け
て配置することにより折り返しミラー７で反射した光束
が第１、第２のｆθレンズ８、９の表面で正反射して
も、この正反射光が被走査面に向かうのを防ぐことがで
きる。

【００５８】第２のｆθレンズ９と感光ドラム面１２と
の間には上述の如く主に副走査方向に屈折力を有する長
尺シリンドリカルレンズ１１が配置されており、これに
より感光ドラム面１２上に副走査方向の結像を行い、ポ
リゴンミラー１０の偏向面１０ａと感光ドラム面１２と
を略共役の関係にしてポリゴンミラーの面倒れを補正し
ている。また長尺シリンドリカルレンズ１１は感光ドラ
ム面１２上における副走査方向の像面湾曲を抑え、かつ
倍率を略一定に保ってスポット径の変動を抑えるために
レンズの副走査断面における曲率半径は両面とも長手方
向に変化させている。さらに長尺シリンドリカルレンズ
１１に入射する光束の走査軌跡が湾曲しているため、感
光ドラム面１２上での走査線湾曲を抑え、結像性能を改
善するために長尺シリンドリカルレンズ１１の光軸は副
走査方向に偏心しており、これにより入射光束は光軸か
ら外れた位置を透過する。

【００５９】図２に偏心した長尺シリンドリカルレンズ
１１のレンズ形状を示す。同図に示すように光束中心が
レンズ光軸の上方に位置するようにしている。このよう
なレンズ形状を実現するために長尺シリンドリカルレン
ズ１１はプラスチックを成形して作成される。また長尺
シリンドリカルレンズ１１は主走査方向に屈折力を持た
す必要がないので両面を同一の曲率とし、肉厚一定で成
形性が安定する形状にしている。

【００６０】表−１にポリゴンミラー１０から感光ドラ
ム面１２までの光学系の構成を示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】次に各光学要素の光学的作用について説明
する。

【００６３】レーザユニット１は半導体レーザ２とコリ
メーターレンズ部３との間隔および画角が調整されたも
のであり、コリメーターレンズ部３の光軸と平行に平行
光束を出射し、所定の精度で取り付けられている。コリ
メーターレンズ部３は球面収差および色収差を低減する
ために半導体レーザ２側から凹、凸で硝材が異なる２つ
の球面レンズを貼り合わせて一体化した貼り合わせレン
ズより成っている。OFS光学系ではレーザユニット１か
ら出射した平行光束の一部が主走査方向にポリゴンミラ
ー１０の偏向面１０ａで切り取られて偏向光束となるた
め、上記平行光束の走査に寄与する有効光束は走査角に
比例して軸外に移動し、光束に含まれる球面収差の量が
増大するためである。このため従来のUFS光学系であれ
ば単レンズで十分なほど暗いＦ値（Ｆナンバー）であっ
てもOFS光学系では球面収差を低減する貼り合わせレン
ズが必要になる。色収差は半導体レーザ２の波長が環境
温度で変化するため、ピント変動を抑える目的で行われ
る。

【００６４】レーザユニット１から出射した平行光束は
凹レンズ４で弱発散光束に変換され第２、第１のｆθレ
ンズ９、８を透過して再び拡大された平行光束に変換さ
れる。このような光学構成にするとレーザユニット１の
半導体レーザ２とコリメーターレンズ部３とを一体とし
て主走査方向に平行シフトするだけで半導体レーザ素子
のチップの傾きによる平行光束中のレーザ強度分布の横
ずれを補正することができる。図３（Ｃ）はこのときの
補正状態を示した要部概略図である。尚、図３（Ａ）は
半導体レーザ素子のチップが傾いていない場合，図３
（Ｂ）は半導体レーザ素子のチップが傾いている場合を
示している。

【００６５】シフト調整手段はレーザユニット１内の構
成に含まれ、入射光学系４１への取付け部材に対し半導
体レーザ２とコリメーターレンズ部３との位置関係を保
持したまま主走査方向にシフト可能な機構を備えてい
る。単独の治具上で行なわれるレーザーユニット１の光
学特性の調整はピント及び画角調整を行なった後、光源
２とコリメーターレンズ部３とを一体として主走査方向
へシフトさせ、基準軸上に設けられた所定の開口を透過
する光束について主走査方向に２分割された光束の強度
の比が所定の値以下に成るようにシフト量が調整され
る。調整済みのレーザユニット１はレーザ強度のピーク
がほぼ入射光学系４１の光軸に一致し、該光軸と平行な
平行光束を出射するので単品としての互換性が保証でき
る。

【００６６】また凹レンズ４を光軸方向に移動させて主
走査方向のピント変動を補正する。主走査方向のピント
を補正する目的は以下に示す３つの理由による。

【００６７】（１）OFS光学系はUFS光学系に対してポリ
ゴンミラーの偏向面の主走査方向の幅が狭く、等価な主
走査方向の面精度を確保するのが困難である。

【００６８】（２）光束は第１、第２のｆθレンズ８，
９を往復で透過するためｆθレンズの面精度の影響が２
倍になる。さらにOFS光学系ではポリゴン面数が増える
のでｆθレンズの焦点距離が長くなり、面精度の敏感度
が増大してピント変動が無視できなくなる。

【００６９】（３）高解像度で微小スポットの要求に対
し、狭い焦点深度範囲内にピントを補正する機構が必要
である。

【００７０】一方、副走査方向のピント補正は凹レンズ
４を調整した後に従来どおりシリンドリカルレンズ６を
光軸方向に移動させて行なえば良い。

【００７１】折り返しミラー７は入射光束をポリゴンミ
ラーの走査中心（偏向角の略中央）から入射させるため
の折り曲げミラーであり、第１の光学系４１を折り畳ん
でコンパクトにしている。また折り返しミラー７はレー
ザユニット１からシリンドリカルレンズ６までの入射光
学系４１の部品公差で生じる斜入射角の誤差を補正し、
ポリゴンミラー１０の偏向面１０ａに所定の角度で入射
させるために、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように主走査
断面内で該折り返しミラー７と平行な回転軸廻りに調整
可能な初期調整の機構を備えている。

【００７２】図４（Ａ），（Ｂ）において回転軸は入射
光線の高さと略一致し、ミラーの裏面にはこの高さに配
置された支持部材（７ａ，７ｂ）が支点となり、矢印で
示したセットビスを回すことによりミラーを回転調整す
る。折り返しミラー７は反射された光束を観測系（不図
示）で観察することにより所定の角度に調整され固定さ
れる。

【００７３】ポリゴンミラー１０の偏向面１０ａに入射
する光束の主走査方向の幅は開口絞り５で制限され、ポ
リゴンミラー１０の走査角、入射光学系４１の公差によ
る光束のずれやポリゴンミラー１０の位置精度を考慮し
て、該偏向面１０ａの主走査方向の幅の約２〜３倍に設
定される。本実施形態では外接円径２９ｍｍ、１２面の
ポリゴンミラーであり、偏向面の幅７．５ｍｍに対して
１８ｍｍ程度の入射光束である。副走査方向の絞りの幅
は感光ドラム面１２上のスポット径に関わっている。

【００７４】［遮光板の作用の説明］次に遮光部材とし
ての遮光板１３の作用について説明する。

【００７５】本実施形態においては上述の如く半導体レ
ーザ２は光束が有効走査領域外（非有効走査部）を走査
するときにおいても消灯せず、常時点灯するように設定
している。そこで本実施形態ではポリゴンミラー１０で
偏向反射された光束のうち走査開始側および走査終端側
の不要な光束を遮光板１３により遮断することにより、
第１、第２のｆθレンズ８、９や長尺シリンドリカルレ
ンズ１１の有効部外を照射してフレアー光が発生しない
ようにしている。

【００７６】尚、本実施形態では遮光板１３を象徴的に
ポリゴンミラー１０と第１のｆθレンズ８との間に配置
しているが、これに限らず遮光板１３をさらに他の光学
部材の前後に追加して複数配置しても良い。これにより
フレアーの遮光効果はより完全なものとなる。

【００７７】［偏向面の境界部の形状の説明］次にポリ
ゴンミラーの隣接面（隣接する偏向面）の境界部（エッ
ジ部）の形状について図５（Ａ），（Ｂ）を用いて説明
する。

【００７８】本実施形態においてポリゴンミラー１０は
１２面の正多角形である。ポリゴンミラー１０の隣接面
の境界部（エッジ部）１０ｂは稜線状のエッジ形状より
成り、図５（Ｂ）に示すようにある程度の幅を有してい
る。本実施形態ではこの境界部１０ｂの幅（ポリゴンミ
ラーが回転する方向の幅）がポリゴンミラー１０の偏向
面１０ａで偏向反射される光束の主走査方向の光束幅
Ｗ、即ち偏向面１０ａに対して１％以下（好ましくは
０．０２％〜１％）と成るように設定している。本実施
形態においては上述の如く光源が常時点灯しているの
で、隣接面の境界部１０ｂが被走査面１２と正対する瞬
間が発生する。このとき境界部１０ｂに正面から入射し
た光束の一部は図５（Ａ）に示すように、該境界部１０
ｂの幅に比例した強度で正反射し、通常の走査光と同一
の光路をたどって被走査面１２上の中央を照射し、フレ
アー光となる。

【００７９】しかしながら本実施形態では上述の如く境
界部１０ｂの幅をポリゴンミラー１０の偏向面１０ａで
反射される光束の主走査方向の走査幅Ｗ（即ち偏向面１
０ａの幅）に対して１％以下になるように設定している
ので、フレアー光の強度比は同様に１％程度となり、こ
れは実質的に画像に悪影響を与えることはない。また本
実施形態では半導体レーザの放射面の広い方向を主走査
方向に一致させ、図３に示す調整を行うことにより、光
束の主走査方向の強度ピークの９０％以上となる領域が
ポリゴンミラーの隣接面の境界部１０ｂに入射するよう
に設定している。

【００８０】このように本実施形態においては上述の如
く走査有効領域外においても光源が常に点灯する光走査
光学装置において、ポリゴンミラー１０の隣接面の境界
部１０ｂの幅をポリゴンミラー１０の偏向面１０ａで反
射される光束の主走査方向の走査幅Ｗに対して１％以下
になるように設定することにより、該ポリゴンミラー１
０の境界部１０ｂからの反射光がフレアー光として被走
査面１２に到達しても実質的に画像劣化が生じないよう
にしている。

【００８１】［長尺シリンドリカルレンズの支持方法の
説明］次に本発明に関わる長尺シリンドリカルレンズ１
１の支持方法について図７を用いて説明する。

【００８２】長尺シリンドリカルレンズ１１は被走査面
１２近傍に配置されるので長尺の形状となる。そのため
熱収縮や振動等を防止するには長尺シリンドリカルレン
ズ１１を図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように取り
付ける。

【００８３】即ち、同図（Ａ）は長尺シリンドリカルレ
ンズ１１を入射面側から見た側面図、同図（Ｂ）は長尺
シリンドリカルレンズ１１を上方から見た上面図、同図
（Ｃ）は出射面側から長尺シリンドリカルレンズ１１が
取り付けられている様子を示した説明図である。Ｌｉは
光入射面、Ｌｏは光射出面である。

【００８４】同図（Ａ）において１４，１４’は各々レ
ンズ中央基準部である位置決め部であり、凹形状より成
り、長尺シリンドリカルレンズ１１の長手方向（主走査
方向）の中央の上下に設けられている。本実施形態では
位置決め部１４と、ハウジング２５から突出した嵌合部
材２２とを嵌合させることにより、該長尺シリンドリカ
ルレンズ１１の長手方向の位置を決めている。尚、嵌合
部材２２はハウジング２５における長尺シリンドリカル
１１の長手方向の中央部に相当する所に設けられてい
る。

【００８５】長尺シリンドリカルレンズ１１の入出射面
方向の姿勢は同図（Ａ），（Ｂ）に示す各支持部材１
６、１７により擬似的な３点受けと成り、これにより該
当位置の長尺シリンドリカルレンズ１１側は所定の平面
度を確保している。支持部材１６は長尺シリンドリカル
レンズ１１の高さ中央まで突出した線状の受け面より成
り、支持部材１７は長尺シリンドリカルレンズ１１の高
さに渡って突出した線状の受け面より成る。

【００８６】また長尺シリンドリカルレンズ１１の上下
方向（副走査方向）Ｔは同図（Ａ）、（Ｃ）に示す該長
尺シリンドリカルレンズ１１の長手方向の端部に設けら
れた２つの突起１５がハウジング２５の座面に突き当た
ることによって位置決めされる。長尺シリンドリカルレ
ンズ１１は各位置決め部１５と１６，１７に対向する位
置を矢印２０，２１で示した方向からバネ部材（不図
示）で押すことにより固定される。本実施形態では合計
４点の支持点を持つ。尚、同図（Ｂ）に示す１９は取付
け方向の識別用面取り部である。外形形状を非対称にす
ることで取付け方向を間違えた場合は設置できないよう
にするためである。

【００８７】長尺シリンドリカルレンズ１１は、その長
手方向の両端で支持されるので中央部は空間に浮いてお
り、外部からの振動の影響を受けやすい。本実施形態で
はこの対策として同図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うに接着台座２６を嵌合部材２２とは独立に、かつ長尺
シリンドリカルレンズ１１と接触しないようにハウジン
グ２５上に設け、該長尺シリンドリカルレンズ１１の外
枠と該接着台座２６との間隔を約０．４ｍｍ以下（好ま
しくは０．０３ｍｍ〜０．４ｍｍ）に狭め、その位置に
接着剤２３を塗布して軽微な接着を行っている。このよ
うにすれば接着強度は振動を抑える程度に軽微なものに
管理することができ、前述の長尺シリンドリカルレンズ
１１の中央基準による嵌合及び４点支持による位置決め
基準と矛盾することはない。尚、上記軽微とは位置決め
の作用を乱さない程度に管理された接着力を意味する。
接着剤２３は紫外線硬化である。

【００８８】また本実施形態では同図（Ｄ）に示すよう
に接着台座２６と嵌合部材２２との間（中央基準の間）
に溝部２７が形成されてあるので接着剤２３が中央基準
の間まで広がる心配はない。接着台座２６を長尺シリン
ドリカルレンズ１１側に設けないのは、該長尺シリンド
リカルレンズ１１の外形形状が複雑になって成形安定性
を損なうことを避けるためである。

【００８９】このように本実施形態では上述の如く第２
の光学系４３を構成する長尺シリンドリカルレンズ１１
の長手方向の中央部に位置決め部１４，１４’を設け、
ハウジング２５上に該長尺シリンドリカルレンズ１１と
は接触しない接着台座２６を備え、該接着台座２６と該
長尺シリンドリカルレンズ１１との隙間に接着剤２３を
充てんし、該長尺シリンドリカルレンズ１１を該ハウジ
ング２５に固定することにより、外部からの振動の影響
を防止し、該レンズの振動を抑えている。

【００９０】尚、長尺シリンドリカルレンズ側に突出し
た嵌合部材を設け、接着台座に凹形状の位置決め部を設
けても良い。また後述するブランク露光があるＢＡＥプ
ロセスを用いた画像形成装置では、有効走査領域が長く
なるので長尺シリンドリカルレンズの主走査方向の形状
も同様に長くする必要があり、振動を拾いやすくなる。
このことから上記に示した長尺レンズの支持方法は、特
に有効といえる。また本実施形態では長尺シリンドリカ
ルレンズを例にとり、その支持方法について説明してき
たが、もちろん他の長尺レンズであっても良いことは言
うまでもない。

【００９１】［コンパクトに構成した走査光学装置の説
明］図７は図１に示した走査光学装置をコンパクトに構
成したときの副走査断面図である。同図において図１に
示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００９２】同図において入射光学系及びポリゴンミラ
ー１０からｆθレンズ系４４までの光学部材は光学箱２
５の上面に配置され、ハの字ミラー５２としての第１、
第２の折り曲げミラー２７、２８を直角（ハの字）に配
置することにより、光路を光学箱２５の下面に取り回し
ている。同図に示す１点鎖線は前記図１（Ｂ）のＢＢ′
で示した直線を第１、第２、第３の折り曲げミラー２
７，２８，２９によって折り曲げられた様子を示してい
る。第１、第２の折り曲げミラー２７，２８はそれぞれ
別個に光学箱２５に取り付けられるが、互いの直角度の
誤差を所定の範囲内に収めるために一方の折り曲げミラ
ーには調整機構が設けられており、光学箱２５の基準、
例えばポリゴンミラーユニットの取付け座面に対して平
行な光束がハの字ミラー５２の透過後も平行で所定の高
さを通るように該光学箱２５との関係があらかじめ調整
されている。

【００９３】第３の折り曲げミラー２９は光学箱２５か
ら出射する光束を感光ドラム面１２側に折り曲げるため
のミラーである。第３の折り曲げミラー２９は該ミラー
２９の裏面側を３点のセットビスで支持され、該３点の
セットビスを調整することにより、感光ドラム面１２へ
の照射位置高さ（感光ドラム周方向の位置）、走査線傾
き（感光ドラム回転軸と走査線の平行度）、全体倍率
（第３の折り曲げミラーから感光ドラムまでの距離）が
所定の性能に合わせられる。

【００９４】防塵ガラス３０は感光ドラム面１２近傍か
らの塵埃、飛散トナー等から光学部材の汚れを防止して
いる。また防塵ガラス３０は着脱可能で、適時清掃する
ことによって汚れを取り除くことができる。ゴースト遮
光板４１はｆθレンズ系４４からの正反射光を遮光する
ための部材であり、光学箱２５の底面を補強しているリ
ブと遮光板とを兼用しており、ハの字ミラー５２以降へ
正反射光が抜けないように所定の高さに決められてい
る。３２，３３は各々光学箱２５を密閉するための蓋で
ある。

【００９５】［実施形態２］図８は本発明の実施形態２
のポリゴンミラーの主要部分の要部概略図である。同図
において図５に示した要素と同一要素には同符番を付し
ている。

【００９６】本実施形態においてはポリゴンミラー１０
の隣接面の境界部において、一方の偏向面が他方の偏向
面に延在しており、該延在する領域１０ｃの長さが該ポ
リゴンミラー１０の偏向面１０ａで偏向反射される光束
の主走査方向の光束幅Ｗに対して５％以下（好ましくは
１％〜５％）となるように設定している。即ち，ポリゴ
ンミラー１０の偏向面１０ａは、一方の境界部が隣接面
から延在され、他方の境界部が隣接面に延在するように
設定されている。

【００９７】このように本実施形態では上述の如く境界
部の形状を形成することにより、前記図５（Ａ）に示す
ような入射光が偏向面を照射してもフレアとはならず、
延在する偏向面の光束幅γ分，該偏向面１０ａの幅が長
くなっただけである。

【００９８】OFS光学系の場合は偏向面の主走査方向の
幅が光束幅、すなわち主走査方向のスポット径を決めて
いるので、これらの変化量を抑えるように許容値を決め
ればよい。通常５％程度のスポット径は許容されるので
加工方法を工夫することにより、このような延在する形
状を形成するとフレアは生じなくなる。また常に隣接面
の一方向に延在するように加工すれば、延在量を含んだ
偏向面の幅を略均一に管理でき、これにより主走査方向
のスポット径の変動も抑えることができる。尚、本実施
形態において、その他の構成及び光学的作用は前述の実
施形態１と略同様である。

【００９９】［実施形態３］図９（Ａ）は本発明の走査
光学装置の実施形態３の主走査断面図、図９（Ｂ）は図
９（Ａ）のＣＣ′断面図（ＣＣ′副走査断面図）であ
る。同図（Ａ），（Ｂ）において図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。尚、同図（Ａ）におい
ては前記図１（Ａ）に示した走査開始位置のタイミング
を制御する書き出し位置検出光学系３５等は省略してい
る。

【０１００】本実施形態において前述の実施形態１、２
と特に異なる点は入射光学系４１をＵＦＳ光学系より構
成し、ポリゴンミラー１０の偏向面１０ａの大きさを実
施形態１、２のポリゴンミラーに比して大きくした点、
第２の光学系４３を単一のレンズ（ｆθレンズ）４５よ
り構成した点である。その他の構成及び光学的作用は実
施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得て
いる。

【０１０１】即ち、本実施形態におけるポリゴンミラー
１０の偏向面１０ａの主走査方向の幅は、該ポリゴンミ
ラー１０で偏向反射されてｆθレンズ４５に向かう光束
の光束径と同じ幅であるが、OFS光学系のポリゴンミラ
ーの偏向面より３倍以上大きい。従って走査角が大きく
なると入射光束径が偏向面でケラレてしまうので、例え
ば解像度６００ｄｐｉ、５０枚機相当の装置では走査効
率（duty）はせいぜい７０％程度である。しかしなが
ら、更なる高速化を目指すと１ラインの点灯時間そのも
のが短くなり、光源を消灯することが困難になってく
る。UFS光学系の場合もOFS光学系ほどではないが、光源
の常時点灯は必須となる。

【０１０２】同図（Ｂ）においてレーザユニット１から
出射した光束はシリンドリカルレンズ６の光軸を外れた
位置を通過し、ポリゴンミラー１０の偏向面１０ａに対
して斜め方向から入射している。このようにポリゴンミ
ラー１０の偏向面１０ａに対し副走査断面内において斜
め方向から光束を入射させることにより、該偏向面１０
ａが主走査断面内において入射光学系の光軸と垂直な関
係にあっても、該偏向面１０ａからの正反射光は光源に
戻らないので、該光源の動作の安定性を確保することが
できる。

【０１０３】尚、本実施形態においても前述の実施形態
と同様にポリゴンミラー１０の隣接面の境界部（エッジ
部）の幅を該ポリゴンミラー１０で偏向反射される光束
の主走査方向の走査幅に対して１％以下に成るように設
定しており、もしくは隣接面の境界部を偏向面の延在部
として加工処理している。これによりポリゴンミラー１
０の境界部からの反射光がフレアー光として被走査面に
到達しても実質的に画像劣化に成らないようにし、もし
くはフレアー光が発生しないように防止している。また
本実施形態では走査効率が７０％以上と成るように各要
素を設定している。

【０１０４】［画像形成装置］図１０は本発明の光走査
光学装置を用いた画像形成装置である電子写真プリンタ
の構成例を示す副走査方向の要部断面図である。

【０１０５】図中、１００は先に説明した本発明の実施
形態１、２のいずれかの光走査光学装置を示す。１０１
は静電潜像担持体たる感光ドラム（感光体）であり、該
感光ドラム１０１の上方には該感光ドラム１０１の表面
を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が該表面に当接
している。該帯電ローラ１０２の当接位置よりも下方の
上記感光ドラム１０１の回転方向Ａ下流側の帯電された
表面には、光走査光学装置１００によって走査される光
ビーム（光束）１０３が照射されるようになっている。

【０１０６】光ビーム１０３は、画像データに基づいて
変調されており、この光ビーム１０３を照射することに
よって上記感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せ
しめる。該静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置
よりもさらに上記感光ドラム１０１の回転方向Ａ下流側
で該感光ドラム１０１に当接するように配設された現像
手段としての現像装置１０７によってトナー像として現
像される。該トナー像は、上記感光ドラム１０１の下方
で該感光ドラム１０１に対向するように配設された転写
手段としての転写ローラ１０８によって転写材たる用紙
１１２上に転写される。該用紙１１２は上記感光ドラム
１０１の前方（図１０において右側）の用紙カセット１
０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能であ
る。該用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０
が配設されており、該用紙カセット１０９内の用紙１１
２を搬送路へ送り込む。

【０１０７】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１
０において左側）の定着手段としての定着器へと搬送さ
れる。該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と該定着ローラ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、
転写部から搬送されてきた用紙１１２を上記定着ローラ
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をプリ
ンタの外に排出する。

【０１０８】［ＢＡＥプロセスを用いた画像形成装置］
また上記の画像形成装置はＢＡＥプロセス（バックグラ
ンド露光方式）の画像形成装置に用いても好適である。

【０１０９】ここでＢＡＥプロセスとはBackground are
a exposureの略でネガトナーを用いた露光プロセスのこ
とである。被走査面である感光ドラム面上に光束を照射
していない部分が画像を形成する。ＢＡＥプロセスはア
ナログ複写機の露光プロセスの為、通常走査光学系に適
用されるＩＡＥ（image area exposure）プロセスとは
ネガとポジとの関係にある。

【０１１０】感光ドラムの露光面は走査方向の幅が画像
形成領域よりも幅広いため、画像形成領域外の感光ドラ
ムの領域を露光して現像されないようにする必要があ
る。この領域の露光をブランク露光と呼ぶ。アナログ機
では一般に補助光源によって露光されていたが、走査光
学系では走査ビームの走査幅を延長し、画像形成領域に
ブランク露光の幅を加えた領域を光学的に有効な走査領
域とする。BAEプロセスでは露光する走査幅が長くなる
ので、露光走査終端から次の書き出し位置までのライン
間の時間は一層短くなる。光源を常時点灯させることに
より、光源の安定性を確保でき、これにより画像の書き
出し位置の検出精度や光源の出力安定性が向上し、良好
なる画像を得ることができる。

【０１１１】図１１にBAEプロセスに適用した場合の１
ラインの走査（１ライン走査幅）における有効走査領
域、画像形成領域、ブランク露光領域の関係を示す。

【０１１２】同図に示すようにBAEプロセスを用いた画
像形成装置では被走査面を露光する有効走査部（有効走
査領域）は画像形成領域の両側にブランク露光領域を備
えるので走査幅が長くなり、走査効率が増大する。画像
の書き出し位置を検出するＢＤセンサーはブランク露光
よりも上流側に位置するので走査終了から書き出し位置
までの時間はますます短くなる。この為、光源の安定に
は常時レーザーが点灯している必要がある。フレア対策
としても遮光部材は必要である。これはUFS光学系およ
びOFS光学系に共通であるが、特にOFS光学系とBAEプロ
セスとを組み合わせた場合は走査効率（duty）が大きい
ので非有効走査部の時間は短く、光源の常時点灯は必須
である。

【０１１３】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く１ライン中の
有効走査領域外においても常に光源が点灯する光走査光
学装置において、ポリゴンミラーの隣接面の境界部（エ
ッジ部）の幅を該ポリゴンミラーで偏向反射される光束
の主走査方向の走査幅に対して１％以下に成るように設
定することにより、該ポリゴンミラーの境界部からの反
射光がフレアー光として被走査面に到達しても実質的に
画像劣化に成らないようにすることができる光走査光学
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。

【０１１４】また本発明によれば前述の如く隣接面の境
界部を偏向面の延在部として加工処理することにより、
フレアー光の発生を防止することができる光走査光学装
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。

【０１１５】本発明は通常のUFS光学系はもちろんのこ
と、OFS光学系を用いた光走査光学装置やBAEプロセスを
用いた画像形成装置においても特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部断面図 （Ａ）主
走査断面図、（Ｂ）副走査断面図、（Ｃ）入射系ＡＡ′
断面図

【図２】 長尺シリンドリカルレンズの偏心構造図

【図３】 レーザユニットのシフト調整の原理説明図

【図４】 ミラーの調整機構を示した説明図

【図５】 ポリゴンミラーのエッジによるフレアー光の
説明図

【図６】 長尺シリンドリカルレンズの支持方法の説明
図

【図７】 本発明の実施形態１の他の要部概略図

【図８】 本発明の実施形態２のポリゴンミラーのエッ
ジによるフレアー光の説明図

【図９】 本発明の実施形態３の要部概略図

【図１０】 本発明の画像形成装置の副走査断面図

【図１１】 BAEプロセスの走査光学系の１ラインの有
効走査領域の説明図

【符号の説明】

１…レーザユニット ２…光源（半導体レーザ） ３…コリメータ−レンズ部 ４…凹レンズ ５…開口絞り ６…シリンドリカルレンズ ７…折り返しミラー ８…球面凹レンズ ９…シリンドリカルレンズ １０…偏向手段（ポリゴンミラー） １１…長尺シリンドリカルレンズ １２…被走査面 １３…遮光部材 ４１…入射光学系 ４２…第１の光学系 ４３…第２の光学系 ４４…ｆθレンズ系 ４５…ｆθレンズ ３４…反射ミラー ３５…書き出し位置検出光学系 ３６…スリット ３７…集光レンズ ３８…同期検出素子 １４，１４′…中央基準 １５…基準 １６，１７…基準受け面 １８…ゲート １９…面取り部 ２０…基準押さえバネ ２１…基準押さえバネ ２２…中央基準カンゴウ部材 ２３…UV接着剤 ２５…ハウジング ２６…接着台座 ２７…ミラー ２８…ミラー ２９…ミラー ３０…防塵ガラス ３１…感光ドラム ３２…上蓋 ３３…下蓋 １００ 走査光学装置 １０１ 感光ドラム １０２ 帯電ローラ １０３ 光ビーム １０７ 現像装置 １０８ 転写ローラ １０９ 用紙カセット １１０ 給紙ローラ １１２ 転写材（用紙） １１３ 定着ローラ １１４ 加圧ローラ １１６ 排紙ローラ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段を含み、該光源手段から出射し
   た光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラーに入射さ
   せる第１の光学系と、 該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査面上の
   有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有する光走
   査光学装置において、 該光源手段は該光束が有効走査領域外を走査するときに
   おいても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面と該偏
   向面と隣接する偏向面との境界部が稜線状のエッジ形状
   で形成され、該境界部の幅が該ポリゴンミラーで偏向反
   射される光束の主走査方向の光束幅に対して１％以下と
   成るようにしたことを特徴とする光走査光学装置。
2. 【請求項２】 前記ポリゴンミラーに入射する光束の主
   走査方向の強度ピークの９０％以上となる領域が前記境
   界部に入射することを特徴とする請求項１記載の光走査
   光学装置。
3. 【請求項３】 前記第１の光学系を介した光束は副走査
   断面内において前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向
   から入射していることを特徴とする請求項１記載の光走
   査光学装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１乃至３の何れか１項記載の
   光走査光学装置と、該走査光学装置の被走査面に配置さ
   れた感光体と、該感光体上を光束が走査することによっ
   て形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手
   段と、該現像されたトナー像を用紙に転写する転写手段
   と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記請求項４記載の画像形成装置はＢＡ
   Ｅプロセスにて画像が形成されることを特徴とする画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 光源手段を含み、該光源手段から出射し
   た光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラーに入射さ
   せる第１の光学系と、 該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査面上の
   有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有する光走
   査光学装置において、 該光源手段は有効走査領域外においても常に点灯し、該
   ポリゴンミラーは偏向面と該偏向面と隣接する偏向面と
   の境界部において、一方の偏向面は他方の偏向面上に延
   在し、該延在する領域の長さが該ポリゴンミラーで偏向
   反射される光束の主走査方向の光束幅に対して５％以下
   と成るようにしたことを特徴とする光走査光学装置。
7. 【請求項７】 前記ポリゴンミラーの偏向面は、一方の
   境界部が隣接面から延在され、他方の境界部が隣接面に
   延在していることを特徴とする請求項６記載の光走査光
   学装置。
8. 【請求項８】 前記第１の光学系を介した光束は副走査
   断面内において前記偏向手段の偏向面に対して斜め方向
   から入射していることを特徴とする請求項６記載の光走
   査光学装置。
9. 【請求項９】 前記請求項６乃至８の何れか１項記載の
   光走査光学装置と、該走査光学装置の被走査面に配置さ
   れた感光体と、該感光体上を光束が走査することによっ
   て形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手
   段と、該現像されたトナー像を用紙に転写する転写手段
   と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項９記載の画像形成装置はＢ
    ＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴とする画
    像形成装置。
11. 【請求項１１】 光源手段を含み、該光源手段から出射
    した光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラーの偏向
    面に対し、該偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入
    射させる第１の光学系と、 該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査面上の
    有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有する光走
    査光学装置において、 該光源手段は該光束が有効走査領域外を走査するときに
    おいても常に点灯し、該ポリゴンミラーは偏向面と該偏
    向面と隣接する偏向面との境界部が稜線状のエッジ形状
    で形成され、該境界部の幅が該ポリゴンミラーで偏向反
    射される光束の主走査方向の光束幅に対して１％以下と
    成るようにしたことを特徴とする光走査光学装置。
12. 【請求項１２】 前記ポリゴンミラーに入射する光束の
    主走査方向の強度ピークの９０％以上となる領域が前記
    境界部に入射することを特徴とする請求項１１記載の光
    走査光学装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の光学系を介した光束は副走
    査断面内において前記偏向手段の偏向面に対して斜め方
    向から入射していることを特徴とする請求項１１記載の
    光走査光学装置。
14. 【請求項１４】 前記請求項１１乃至１３の何れか１項
    記載の光走査光学装置と、該走査光学装置の被走査面に
    配置された感光体と、該感光体上を光束が走査すること
    によって形成された静電潜像をトナー像として現像する
    現像手段と、該現像されたトナー像を用紙に転写する転
    写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着
    手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記請求項１４記載の画像形成装置は
    ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴とする
    画像形成装置。
16. 【請求項１６】 光源手段を含み、該光源手段から出射
    した光束を複数の偏向面を有するポリゴンミラーの偏向
    面に対し、該偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入
    射させる第１の光学系と、 該ポリゴンミラーで偏向反射された光束を被走査面上の
    有効走査領域に結像させる第２の光学系とを有する光走
    査光学装置において、 該光源手段は有効走査領域外においても常に点灯し、該
    ポリゴンミラーは偏向面と該偏向面と隣接する偏向面と
    の境界部において、一方の偏向面は他方の偏向面上に延
    在し、該延在する領域の長さが該ポリゴンミラーで偏向
    反射される光束の主走査方向の光束幅に対して５％以下
    と成るようにしたことを特徴とする光走査光学装置。
17. 【請求項１７】 前記ポリゴンミラーの偏向面は、一方
    の境界部が隣接面から延在され、他方の境界部が隣接面
    に延在していることを特徴とする請求項１６記載の光走
    査光学装置。
18. 【請求項１８】 前記第１の光学系を介した光束は副走
    査断面内において前記偏向手段の偏向面に対して斜め方
    向から入射していることを特徴とする請求項１６記載の
    光走査光学装置。
19. 【請求項１９】 前記請求項１６乃至１８の何れか１項
    記載の光走査光学装置と、該走査光学装置の被走査面に
    配置された感光体と、該感光体上を光束が走査すること
    によって形成された静電潜像をトナー像として現像する
    現像手段と、該現像されたトナー像を用紙に転写する転
    写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着
    手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
20. 【請求項２０】 前記請求項１９記載の画像形成装置は
    ＢＡＥプロセスにて画像が形成されることを特徴とする
    画像形成装置。