JP4454231B2 - 同期検知装置、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に使用する光走査装置に関し、さらに詳しくは、該光走査装置に用いられる画像書込開始信号を得るための同期検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光製版装置やファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られ、書込み装置として実施されている。
このような光走査装置では、被走査面上で画像の書込開始位置を検出するために、被走査面上の画像書き始めの位置、またはそれと等価な位置に受光素子を直接またはスリットなどを通して配置しておき、受光素子の配置位置を光ビームが通り過ぎる瞬間に、受光素子から発せられる電気信号を基にして、画像書込開始信号を得ている。
例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されている技術内容は、受光素子の前に正パワーを有する光学素子が配置されているタイプに関するものであり、特許文献４に記載されている技術内容は、受光素子の前に光学素子が配置されていないタイプに関するものである。
【特許文献１】
特許第３２３６０１７号
【特許文献２】
特開平５−１５０１７６号公報
【特許文献３】
特開平７−２８１１１３号公報
【特許文献４】
特開２００１−２８１５７１公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上に挙げたような従来技術では、いずれの場合にも同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットの位置ずれに対して拡大されて影響を与えるため、これがカラー画像形成装置においては色ずれの要因となりうる。特に、光学素子の前に正パワーを有する同期検知装置の場合にはこの影響が著しく大きくなる。
本発明の目的は上記問題点を解決するもので、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えた光走査装置を提供すること、更にはそのような光走査装置を用いた画像形成装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し、走査線を形成する光走査装置に用いられる走査線を書き込むタイミングを検出するための同期検知装置であって、前記光偏向手段から前記被走査面まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学素子の主走査方向の合成焦点距離をｆｍとし、少なくとも１つの主走査方向に負のパワーを有する光学素子と受光素子とにより当該同期検知装置を構成し、前記光偏向手段から当該同期検知装置まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学系の主走査方向の合成焦点距離をｆｄ、としたとき、ｆｍ＜ｆｄなる関係を満足する同期検知装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、請求項１に記載の同期検知装置において、複数の光ビームが共通の同期検知装置へ向かい、同期検知装置を構成する光学素子は各光ビームの主光線が副走査方向に１点に集光するように形成されている期検知装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１又は２に記載の同期検知装置において、該同期検知装置を構成する光学素子は１枚のレンズであり、一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が回転対称面として構成されている同期検知装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し走査線を形成する光走査装置において、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同期検知装置を用いたた光走査装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記光偏向手段から前記被走査面上に配置される走査光学系を構成する光学素子の少なくとも１つは、同一の光学面を多段的に積層した形状をしており、複数の光源から放射した光ビームが各々の該光学面を通過したあと同期検知装置へ向かい、該同期検知装置として請求項２または３に記載の同期検知装置を用いた光走査装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項５に記載の光走査装置において、該光走査装置は、前記多段的に積層した形状の光学素子の各光学面に複数の光ビームが通過するマルチビーム光走査装置であることを主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、感光性の像担持体の被走査面に対して光走査手段による走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、前記像担持体の被走査面の走査を行う光走査手段として、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置を用いた画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
この発明の同期検知装置は、光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し走査線を形成する光走査装置に用いられる走査線を書き込むタイミングを検出するための同期検知装置である。
本発明の同期検知装置において、「光偏向手段から被走査面まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学素子の合成焦点距離ｆｍ」、「光偏向手段から該同期検知装置まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学素子の合成焦点距離ｆｄ」、としたとき、同期検知装置の誤差を被走査面の光ビームスポットの位置に換算すると、その感度はほぼｆｍ／ｆｄ倍となるため、それぞれの関係をｆｍ＜ｆｄとすることで、感度は１以下となり、同期検知装置の誤差による色ずれなどを効果的に小さく抑えることが可能となる。
【０００６】
これを具体的に実現するには、同期検知手段を構成する受光素子の前に光学素子を配置し、そのパワーを負に設定すればよい。もちろん、受光素子に導光される光ビームは主走査方向にも副走査方向にも結像されることが好ましいが、同期検知は基本的に主走査方向の走査タイミングを検知することが主目的であることを考慮すると、結像の方向は主走査方向だけで充分であり、副走査方向に長い線像として受光素子に導光されても特に問題ない。そのため実際の光学素子は主走査方向に負のパワーを持った光学素子で構わない。
但し、光走査装置によっては光源を複数にしてタンデム方式のカラー画像を得るような構成にする場合もあり、そのようなときには共通の同期検知装置に、副走査方向に分離した複数の光ビームが導光される場合もある。このようなとき、受光素子の前に配置した光学素子に副走査方向の作用を何も持たせなければ、当然受光素子に導光される光ビームは副走査方向に離れたままであるから、それに伴って受光素子の形状も副走査方向に長いものとなる。これを回避するために、受光素子の前に配置される光学素子に副走査方向のパワーを与え、各々の光ビームの主光線が１点に集光するようにすれば受光素子は副走査方向に不必要に長い形状とする必要がなくなり、低コストを達成することができる。
このような光学素子として最も具体的な形状としては、１つのレンズとして構成し、主走査方向には負パワーのシリンダー面、副走査方向には正パワーのシリンダー面を採用するのが簡単であるが、実際にこのようなレンズを製造すると、両面の位置精度が非常に難しく満足な性能を得るのが困難となる。取付け誤差による傾きなどを考慮すると少なくとも１面は回転対称面を採用するのが好ましく（回転対称面はレンズが傾いても光学的には何の影響も与えない）、もう一方のレンズ面をシリンダー面として構成すると、性能上満足のいく同期検知用レンズを得ることが可能となる。
このような同期検知装置を光走査装置に用いると、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えた光走査装置を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１に、本発明の第一の実施形態に係る光走査装置の要部構成を示す。半導体レーザである光源１から放射された光ビームは発散性の光束で、カップリングレンズ２により、以後の光学系にカップリングされる。カップリングされた光ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じ、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。
カップリングレンズ２を透過した光ビームは、アパーチャ３の開口部を通過する際、光束周辺部を遮断されてビーム整形され、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ４に入射する。シリンドリカルレンズ４は、パワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワーを持ち、入射してくる光ビームを副走査方向に集束させ、「光偏向器」であるポリゴンミラー５の偏向反射面近傍に集光させる。
偏向反射面により反射された光ビームは、ポリゴンミラー５の等速回転に伴い等角速度的に偏向しつつ、走査光学系をなす１枚のレンズ６を透過し、折り曲げミラー７により光路を折り曲げられ、被走査面の実体をなす光導電性の感光体８上に光スポットとして集光し、被走査面を光走査する。
尚、光ビームは光走査に先立ってミラー９に入射し、レンズ１０により受光素子１１に集光される。受光素子１１の出力に基づき、光走査の書込開始タイミングが決定される。
本実施形態例では、受光素子に向かう光ビームはレンズ６を通過しない。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は図６に示すような主走査方向に負のパワーを有するシリンドリカルレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。
今、具体的に主走査方向の焦点距離ｆｍ＝１８５．３ｍｍのレンズ６を走査レンズとして採用し、レンズ１０を同期検知装置まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される主走査方向の合成焦点距離ｆｄ＝２４６．４ｍｍの同期レンズとして採用した。
このとき、同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットに与える影響度は、１８５．３／２４６．４＝０．７５であり、約３／４に縮小されるため、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えることが可能となる。
【０００８】
図２に、本発明の光走査装置の第２の実施形態例の要部構成を示す。煩雑化を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図１におけると同一の符号を付すものとする。
実施形態例１と異なるのは、受光素子に向かう光ビームがレンズ６を通過するところである。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は図７に示すような主走査方向、副走査方向に負のパワーを有するアナモフィックレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。
今、具体的に主走査方向の焦点距離ｆｍ＝１８５．３ｍｍのレンズ６を走査レンズとして採用し、また、レンズ６とレンズ１０の主走査方向の合成焦点距離がｆｄ＝２４６．４ｍｍとなるようにレンズ１０を同期レンズとして採用した。このとき、同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットに与える影響度は、１８５．３／２４６．４＝０．７５であり、約３／４に縮小されるため、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えることが可能となる。
図３に、本発明の光走査装置の第３の実施形態例の要部を示す。煩雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図１と同一の符号を付すものとする。
実施形態例１と異なるのは、走査光学系をなすレンズがレンズ６ａとレンズ６ｂの２枚構成となっているところである。本実施形態例では、受光素子に向かう光ビームはレンズ６を通過しない。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は図８に示すような主走査方向に負のパワーを有するシリンダー面と副走査方向に負のパワーを有するシリンダー面を組合せたアナモフィックレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。
今、具体的に主走査方向の合成焦点距離ｆｍ＝２２７．９ｍｍのレンズ６ａ、レンズ６ｂを走査レンズとして採用し、レンズ１０を主走査方向の焦点距離ｆｄ＝３５０ｍｍの同期レンズとして採用した。このとき、同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットに与える影響度は、２２７．９／３５０＝０．６５であり、約３／５に縮小されるため、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えることが可能となる。
【０００９】
図４に、本発明の光走査装置の第４の実施形態例の要部を示す。煩雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図３におけると同一の符号を付した。
実施形態例３と異なるのは、受光素子に向かう光ビームがレンズ６ａを通過するところである。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は図９に示すような一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が球面として構成されたアナモフィックレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。
今、具体的に主走査方向の合成焦点距離ｆｍ＝２２７．９ｍｍのレンズ６ａ、レンズ６ｂを走査レンズとして採用し、また、レンズ６ａとレンズ１０の主走査方向の合成焦点距離がｆｄ＝３５０ｍｍのレンズ１０を同期レンズとして採用した。このとき、同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットに与える影響度は、２２７．９／３５０＝０．６５であり、約３／５に縮小されるため、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えることが可能となる。
図５に、本発明の光走査装置の第４の実施形態例の要部を示す。煩雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図３におけると同一の符号を付した。
実施形態例３、４と異なるのは、受光素子１１に向かう光ビームがレンズ６ａ、６ｂを通過するところである。つまり、ミラー９の位置がレンズ６ｂの後段に位置している。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は図９に示すような一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が球面として構成されたアナモフィックレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。
今、具体的に主走査方向の合成焦点距離ｆｍ＝２２７．９ｍｍのレンズ６ａ、レンズ６ｂを走査レンズとして採用し、また、レンズ６ａ、レンズ６ｂとレンズ１０の主走査方向の合成焦点距離がｆｄ＝３５０ｍｍのレンズ１０を同期レンズとして採用した。このとき、同期検知装置の誤差が被走査面上の光ビームスポットに与える影響度は、２２７．９／３５０＝０．６５であり、約３／５に縮小されるため、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えることが可能となる。
【００１０】
図１０に、本発明の光走査装置の第４の実施形態例の要部を示す。煩雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図１におけると同一の符号を付した。
本実施形態例は、図１１に示す如く、ポリゴンミラー５が副走査方向に２つ連結されて積み上げられた形状をしており、更にレンズ６が同一の光学面を２段に積層した形状をしている。つまり、光学素子の少なくとも１つは、同一の光学面を多段的（多層的）に積層（積み上げ）した形状を有している。
図１０において、半導体レーザである光源１−１から放射された光ビームは発散性の光束で、カップリングレンズ２−１により、以後の光学系にカップリングされる。カップリングされた光ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じ、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。
カップリングレンズ２−１を透過した光ビームは、アパーチャ３−１の開口部を通過する際、光束周辺部を遮断されてビーム整形され、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ４−１に入射する。シリンドリカルレンズ４は、パワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワーを持ち、入射してくる光ビームを副走査方向に集束させ、光偏向器であるポリゴンミラー５の上段の偏向反射面近傍に集光させる。
一方、半導体レーザである光源１−２から放射された光ビームは、カップリングレンズ２−２でカップリングされた後、アパーチャ３−２でビーム整形され、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ４−２に入射する。その後、反射ミラー２０によりポリゴンミラー５に向かうように光線を折り曲げられ、副走査方向に集束させられた光ビームは、ポリゴンミラー５の下段の偏向反射面近傍に集光する。
偏向反射面により反射された２つの光ビームは、ポリゴンミラー５の等速回転に伴い等角速度的に偏向しつつ、「走査光学系」をなす１枚のレンズ６の上段、下段をそれぞれ透過し、折り曲げミラー７−１、７−２により光路を折り曲げられ、「被走査面」の実体をなす光導電性の感光体８−１、８−２上に光スポットとして集光し、被走査面を光走査する。尚、２つの光ビームは光走査に先立ってミラー９に入射し、レンズ１０により受光素子１１に集光される。受光素子１１の出力に基づき、光走査の書込開始タイミングが決定される。
【００１１】
本実施形態例では、受光素子に向かう光ビームはレンズ６を通過する。また、受光素子１１の前に配置されるレンズ１０は、図６乃至図９に示すような一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が球面として構成されたアナモフィックレンズである。このレンズの材質はガラスであってもよいし、プラスチックであってもよい。そして、レンズ１０の球面側の曲率半径は、２つの光ビームの主光線が受光素子１１上で副走査方向に１点に集光するように決められており（図１５参照）、このようにすることで受光素子の副走査方向の大きさを抑えている。また、シリンダー面の曲率半径は、ｆｍとｆｄの関係がｆｍ＜ｆｄとなるように決定し、同期検知装置の誤差があっても光ビームスポットの位置ずれを抑えるようにしている。
図１０における、光源１−１、１−２はそれぞれ複数の光ビームを放射するレーザアレイであってもよく、このようにすると更なる高速化及び高密度化を達成することが可能となる。また、これまでの実施形態例では同期検知装置は１つのみであったが、図１２にあるように２つの同期検知装置を用いてもよい。このようにすると、主走査方向の倍率の変動を補正することが可能となる。また、これまでの実施形態例では同期レンズは１枚構成であったが、複数枚構成にしても構わない。
画像形成装置としてレーザプリンタを用いた例を挙げ、更に詳細に説明する。レーザプリンター１０００は潜像担持体１１１０として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体１１１０の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２１、現像装置１１３１、転写ローラ１１４１、クリーニング装置１１５１が配備されている。帯電手段としてはコロナチャージャを用いることもできる。更に、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走査装置１１７１が設けられ、帯電ローラ１１２１と現像装置１１３１との間で「光書込による露光」を行うようになっている。
【００１２】
図１３において、符号１１６１は定着装置、符号１１８１はカセット、符号１１９１はレジストローラ対、符号１２０１は給紙コロ、符号１２１１は搬送路、符号１２２１は排紙ローラ対、符号１２３１は排紙トレイ、符号Ｐは記録媒体としての転写紙を示している。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体１１１０が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２１により均一帯電され、光走査装置１１７１のレーザビームＬＢの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂ネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は現像装置１１３１により反転現像され、像担持体１１１０上にトナー画像が形成される。
転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置１０００本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０１により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部をレジストローラ対１１９１に銜えられる。レジストローラ対１１９１は、像担持体１１１０上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ転写ローラ１１４１の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６１へ送られ、定着装置１１６１においてトナー画像を定着され、搬送路１２１１を通り、排紙ローラ対１２２１により排紙トレイ１２３１上に排出される。
トナー画像が転写された後の像担持体１１１０の表面は、クリーニング装置１１５１によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。光走査装置１１７１として、従前に示した光走査装置を用いることにより、極めて良好な画像形成を実行することができる。
【００１３】
次に、画像形成装置としてレーザプリンタを用いた例を挙げ、更に詳細に説明する（図１４参照）。カラーレーザプリンタ１００は感光媒体１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ、１１１Ｋとして「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。感光媒体１１１Ｒ（１１１Ｇ、１１１Ｂ、１１１Ｋ）の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２Ｒ（１１２Ｇ、１１２Ｂ、１１２Ｋ）、現像装置１１３Ｒ（１１３Ｇ、１１３Ｂ、１１３Ｋ）が設けられている。感光媒体１１１Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂ、１１２Ｋの下方には、これらに共通の転写ベルト１１４が設けられ、この転写ベルト１１４の内周の、各感光媒体に対応する部位に、転写用のコロナチャージャ１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂ、１１４Ｋが配置されている。感光媒体１１１Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂ、１１２Ｋの上方には、光走査装置１１７が設けられている。
光走査装置１１７は、例えば、図１０に実施の形態を示したものを１組、光偏向器に対して対向させるように配置し、４つの光ビームを各々の感光媒体１１１Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂ、１１２Ｋへ導光するように構成することができる。図１４において、符号１１６は定着装置、符号Ｐは記録媒体としての転写紙を示している。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である感光媒体１１１Ｒ〜１１１Ｋがそれぞれ時計回りに等速回転され、各表面が帯電ローラ１１２Ｒ〜１１２Ｋにより均一帯電される。光走査装置１１７は、感光媒体１１１Ｒには赤成分画像に対応する赤成分潜像を書込み、感光媒体１１１Ｇ、１１１Ｂ、１１１Ｋには、それぞれ緑・青・黒成分画像に対応する緑・青・黒成分潜像を書込む。書込み形成された各色成分潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。これら各色成分潜像は、現像装置１１３Ｒ〜１１３Ｋにより、それぞれ赤・緑・青・黒色のトナーで反転現像され、各感光媒体１１１Ｒ〜１１３Ｋ上に上記各色のトナー画像が形成される。転写紙Ｐは、転写ベルト１１４により、各感光媒体に対する転写位置を順次に搬送され、転写用のコロナチャージャ１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂ、１１４Ｋにより順次、感光媒体１１１Ｒからは赤トナー画像、感光媒体１１１Ｇからは緑トナー画像、感光媒体１１１Ｂからは青トナー画像、感光媒体１１１Ｒからは黒トナー画像を転写される。
このように転写された各色トナー画像の合成画像として「カラー画像」が形成される。このようにカラー画像を形成された転写紙Ｐは定着装置１１６においてカラー画像を定着されて装置外へ排出される。トナー画像が転写された後の各感光媒体１１１Ｒ〜１１１Ｋの表面は、図示されないクリーニング装置により、それぞれクリーニングされて残留トナーや紙粉等が除去される。なお、転写紙Ｐに代えて前述のＯＨＰシート等を用いることもでき、トナー画像の転写は、中間転写ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うようにすることもできる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し走査線を形成する光走査装置に用いられる走査線を書き込むタイミングを検出するための同期検知装置であって、光偏向手段から被走査面まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学素子の主走査方向の合成焦点距離をｆｍ、光偏向手段から該同期検知装置まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学系の主走査方向の合成焦点距離をｆｄ、としたとき、ｆｍ＜ｆｄなる関係を満足することを特徴とする同期検知装置により、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えることができる。
また、請求項１に記載の同期検知装置は、少なくとも１つの光学素子と受光素子とからなり、該光学素子は主走査方向に負のパワーを有することを特徴とする同期検知装置により、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えることができる。
請求項２によれば、請求項１に記載の同期検知装置において、複数の光ビームが共通の同期検知装置へ向かい、同期検知装置を構成する光学素子は各光ビームの主光線が副走査方向に１点に集光するように形成されていることを特徴とする同期検知装置により、同期検知装置の副走査方向の大きさを抑えることができ、コンパクト化を実現できる。
請求項３によれば、請求項１又は２に記載の同期検知装置において、該同期検知装置を構成する光学素子は１つのレンズであり、一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が回転対称面として構成されていることを特徴とする同期検知装置により、同期レンズの取付誤差による影響を小さくすることができる。
請求項４によれば、光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し走査線を形成する光走査装置において、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同期検知装置を用いたことを特徴とする光走査装置により、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えた光走査装置を提供できる。
【００１５】
請求項５によれば、光偏向手段から被走査面上に配置される走査光学系を構成する光学素子の少なくとも１つは、同一の光学面を多段的に積層した形状をしており、複数の光源から放射した光ビームが各々の該光学面を通過したあと同期検知装置へ向かい、該同期検知装置として請求項２または３に記載の同期検知装置を用いたことを特徴とする光走査装置により、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えたタンデム型の光走査装置を提供できる。
請求項６によれば、請求項５に記載の光走査装置において、該光走査装置は、前記多段的に積層した形状の光学素子の各光学面に複数の光ビームが通過するマルチビーム光走査装置であることを特徴とする光走査装置により、高速化、高密度化を実現できる。
請求項７によれば、感光性の像担持体の被走査面に対して光走査手段による走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、上記像担持体の被走査面の走査を行う光走査手段として、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置により、同期検知装置の誤差に対する光ビームスポットの位置ずれを抑えた画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置の構成の一例を示す斜視図。
【図２】本発明の光走査装置の受光素子への光が走査レンズを通過の例の斜視図。
【図３】本発明の光走査装置で走査レンズが２枚構成の例を示す斜視図。
【図４】本発明の光走査装置の走査レンズが２枚構成の他の例を示す斜視図。
【図５】本発明の光走査装置の走査レンズが２枚構成の更に他の例の斜視図。
【図６】本発明受光素子用光路で主走査方向に負パワーのレンズの一例の断面図。
【図７】本発明受光素子用光路で副走査方向にも負パワーのレンズの例の断面図。
【図８】本発明受光素子用光路で主副共走査方向に負パワーのレンズ例の断面図。
【図９】本発明受光素子用光路で主走査方向に凹、他面球面のレンズの断面図。
【図１０】本発明の光走査装置の要部のみの構成の一例を示す平面図。
【図１１】本発明光走査部でポリゴンミラー、書込用レンズが２段の装置の概略図。
【図１２】本発明の光走査装置で２個の同期検知装置を有する構成の例の平面図。
【図１３】本発明の光走査装置を搭載するレーザプリンタの例を示す概略断面図。
【図１４】本発明の光走査装置搭載のカラーレーザプリンタの例を示す概略断面図。
【図１５】本発明の装置の光ビームが受光素子上で副走査方向の１点に集光する必要性の説明図。
【符号の説明】
１ 光源
２ カップリングレンズ
３ アパーチャ
４ シリンドリカルレンズ
５ ポリゴンミラー
６ レンズ
６ａ レンズ
６ｂ レンズ
７ ミラー
８ 感光体
９ ミラー
１０ レンズ
１１ 受光素子
１−１ 光源
２−１ カップリングレンズ
３−１ アパーチャ
４−１ シリンドリカルレンズ
１−２ 光源
２−２ カップリングレンズ
３−２ アパーチャ
４−２ シリンドリカルレンズ
７−１、７−２ 折り曲げミラー
８−１、８−２ 感光体
２０ 反射ミラー
１００ カラーレーザプリンタ
１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ、１１１Ｋ 感光媒体
１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂ、１１２Ｋ 帯電ローラ
１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂ、１１３Ｋ 現像装置
１１４ 転写ベルト
１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂ、１１４Ｋ コロナチャージャ
１１７ 光走査装置
１１８ カセット
１０００ レーザプリンタ
１１１０ 潜像担持体
１１２１ 帯電ローラ
１１３１ 現像装置
１１４１ 転写ローラ
１１５１ クリーニング装置
１１６１ 定着装置
１１７１ レーザビーム
１１８１ カセット
１１９１ レジストローラ対
１２０１ 給紙コロ
１２１１ 搬送路
１２２１ 排紙ローラ対
１２３１ トレイ

Claims (7)

1. 光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し、走査線を形成する光走査装置に用いられる走査線を書き込むタイミングを検出するための同期検知装置であって、
   前記光偏向手段から前記被走査面まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学素子の主走査方向の合成焦点距離をｆｍとし、少なくとも１つの主走査方向に負のパワーを有する光学素子と受光素子とにより当該同期検知装置を構成し、前記光偏向手段から当該同期検知装置まで向かう光ビームが通過する光路中に配置される光学系の主走査方向の合成焦点距離をｆｄ、としたとき、ｆｍ＜ｆｄなる関係を満足することを特徴とする同期検知装置。
2. 請求項１に記載の同期検知装置において、複数の光ビームが共通の同期検知装置へ向かい、同期検知装置を構成する光学素子は各光ビームの主光線が副走査方向に１点に集光するように形成されていることを特徴とする同期検知装置。
3. 請求項１又は２に記載の同期検知装置において、該同期検知装置を構成する光学素子は１枚のレンズであり、一方の面が主走査方向に凹の形状を有するシリンダー面、もう一方の面が回転対称面として構成されていることを特徴とする同期検知装置。
4. 光源から放射した光ビームを、光偏向手段を用いて偏向し、該偏向された光ビームを被走査面上に結像し走査線を形成する光走査装置において、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同期検知装置を用いたことを特徴とする光走査装置。
5. 前記光偏向手段から前記被走査面上に配置される走査光学系を構成する光学素子の少なくとも１つは、同一の光学面を多段的に積層した形状をしており、複数の光源から放射した光ビームが各々の該光学面を通過したあと同期検知装置へ向かい、該同期検知装置として請求項２または３に記載の同期検知装置を用いたことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置において、該光走査装置は、前記多段的に積層した形状の光学素子の各光学面に複数の光ビームが通過するマルチビーム光走査装置であることを特徴とする光走査装置。
7. 感光性の像担持体の被走査面に対して光走査手段による走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、前記像担持体の被走査面の走査を行う光走査手段として、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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