JP4551559B2 - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束を例えばガルバノミラー等の往復運動する偏向素子で偏向反射させ、被走査面上を該光束で光走査して画像情報を記録するようにした、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ーやデジタル複写機等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ー（ＬＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束を偏向素子により周期的に偏向させ、感光性の記録媒体面上にスポット状に集束させ光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
この種の走査光学装置に用いられる偏向素子は偏向面（偏向反射面）を複数有するポリゴンミラーをモーターで回転させる回転型の偏向素子が一般的であるが、書き込みの高速化や偏向素子のコンパクト化に優れた往復型（往復振動型）の偏向素子も用いられる。
【０００４】
図９は往復型の偏向素子を用いた従来の走査光学装置の主走査断面内に各要素を投射したときの要部概略図である。
【０００５】
同図において光源手段８１、コリメーターレンズ８２、絞り８３は紙面の下方に配置されている。光源手段８１から出射した発散光束はコリメーターレンズ８２により略平行光束となり、絞り８３によって光束径が制限され、往復型の偏向素子（ガルバノミラー）８５の偏向面８５ａへ正面（偏向角の略中央）から導かれる。偏向素子８５は駆動装置（不図示）により往復駆動されている。偏向素子８５に入射した光束は往復運動をしている偏向面８５ａにより偏向され、arc-sin特性を有する走査光学系（arc-sinレンズ）８６を介し、被走査面８９上に結像される。
【０００６】
そして偏向素子８５の偏向面８５ａを駆動装置で往復運動させることによって、該感光ドラム面８９上を所定方向（主走査方向）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８９上に画像記録を行なっている。
【０００７】
このような振動型の偏向素子を用いた光走査装置が、例えば特公平6-70688号公報に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１０は代表的な往復型の偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示した要部概略図である。
【０００９】
同図において往復型の偏向素子８５の偏向面８５ａは枠体９２内に位置し、主走査面（偏向走査面）に直交する副走査方向に延びた２本のトーションバー９３で保持されている。偏向面８５ａと枠体９２の間には静電気力、磁力、ローレンツ力等による引斥力が働き該偏向面８５ａが往復運動するようになっている。そして偏向面８５ａに入射する光源から出射された光束９４は、その主走査方向の径（寸法）が該偏向面８５ａの主走査方向の幅（寸法）ＤＭＬより狭い（短い）状態で入射し、偏向素子８５の往復運動により該光束９４が偏向走査される。
【００１０】
偏向素子は正弦振動による共振状態で往復駆動されている。近年ではポリゴンミラーを用いた回転型の偏向素子と同じレベルまで高速化が図られている。
【００１１】
その一方、半導体プロセスによるマイクロマシニング技術により小型化が進められ、使用電力、騒音等も回転型偏向素子を凌ぐものと成ってきている。
【００１２】
しかしながらこれらの往復型の偏向素子はその構造上、振動の高速化や振動幅を広くすることや偏向素子の重量が大きくなると高精度の駆動制御が難しい。この為偏向角が小さく、また偏向面が小さくなる傾向があった。この為、十分な走査幅と小スポット径が要求されるＬＢＰやデジタル複写機等の走査光学装置に適用するには問題点があった。
【００１３】
本発明はコンパクト性、高速性等の往復型の偏向素子のメリットを生かしつつ、十分な走査幅と小スポット径を可能とする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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の走査光学装置は、光源手段と、１つの偏向面からなり、前記光源手段から出射された光束を偏向する偏向素子と、を有し、前記偏向素子の偏向面にて偏向された光束を被走査面に結像させる走査光学装置であって、
前記１つの偏向面が主走査方向に往復運動することで、前記偏向面にて偏向された光束が前記被走査面を主走査方向に走査しており、
副走査断面内において、前記偏向素子の偏向面と前記被走査面は、光学的に共役関係を満たしておらず、
前記偏向素子の偏向面は、枠体内に位置し、前記偏向面は、副走査方向に延びたトーションバーにて前記枠体に保持されており、
前記偏向素子の偏向面へ入射する主走査方向の光束の幅は、前記偏向素子の偏向面の主走査方向の幅より長く、前記偏向素子の偏向面へ入射する副走査方向の光束の幅は、前記偏向素子の偏向面の副走査方向の幅より短く、
前記偏向素子の偏向面の主走査方向の幅をＤ（ｍｍ）、前記偏向素子の偏向面で偏向された光束の走査角をθ（ｒａｄ）としたとき、
２．７＜Ｄ・θ＜９．８
成る条件を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記偏向素子の往復運動は、正弦振動であることを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、前記被走査面上の走査中央部における副走査方向のスポット径が前記被走査面上の走査中央部における主走査方向のスポット径に比べて５％以上長くなるようにしていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の走査光学装置と、前記走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、前記感光体の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、前記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有していることを特徴としている。
【００４９】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
図１は本発明の実施形態１の走査光学装置の主走査断面内に各要素を投射したときの要部断面図（主走査断面図）、図２は副走査方向の要部断面図（副走査断面図）、図３は偏向素子の動きを示した要部概略図である。
【００５０】
尚、本明細書において主走査方向（偏向走査面方向）とは偏向素子によってレーザー光束が偏向走査される方向を称し、副走査方向とは走査光学系の光軸を含み主走査方向とに直交する方向を称す。
【００５１】
図中、１は光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。２は光学素子であるコリメーターレンズであり、光源手段１から出射された発散光束を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通過光束（光量）を制限している。尚、コリメーターレンズ２、開口絞り３等の各要素は入射光学系１１の一要素を構成している。
【００５２】
５は偏向面５ａが軸５ｂを回動軸として往復運動することにより、光束を被走査面８へ向け偏向反射（偏向走査）する往復型の偏向素子であり、例えばガルバノミラー（振動ミラー）より成っている。この偏向素子５は偏向面５ａが静電気力等の駆動手段１２により正弦共振振動をしている。
【００５３】
６はarc-sin特性を有する走査光学系（arc-sinレンズ）であり、凸球面レンズ６１と凹球面レンズ６２の２枚のレンズを有しており、偏向素子５で偏向された光束を被走査面８上に結像させている。上記２枚のレンズ６１，６２は共にガラス材で製作されている。arc-sinレンズ６は正弦振動するガルバノミラー５で走査する場合、
Ｌ＝ｆ・ｓｉｎ^-1θａ
但し、Ｌ：走査距離
ｆ：焦点距離
θａ：入射角度
の関係を持つレンズである。
【００５４】
８は被走査面である感光ドラム面である。
【００５５】
尚、本実施形態における走査光学装置は偏向面入射以前のレンズで偏向面上で光束を集光することなく、該偏向面で光束が反射した後、該偏向面と感光ドラム面との間にある結像レンズ（走査レンズ）で光束を該感光ドラム面上で集光するタイプのプレオブジェクトタイプより成る。尚、本実施形態では偏向面以前のレンズで該偏向面にある程度集光するようにするタイプのポストオブジェクトタイプを用いても良い。
【００５６】
本実施形態において画像情報に応じて半導体レーザー１から光変調され出射した発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光束に変換され、開口絞り３によって光量が制限され、主走査断面内においては光偏向器５の偏向角の略中央から偏向面５ａに入射（正面入射）する。このとき偏向面５ａに入射する光束の主走査方向の幅（寸法）は該偏向面５ａの主走査方向の幅（偏向面径）より広い（長い）状態で入射する。また副走査断面内においては偏向面５ａに対し副走査方向に角度を持って入射（斜入射）する。このとき偏向面５ａに入射する光束の副走査方向の寸法は該偏向面５ａの光学素子１１の光軸を含み主走査方向と直交する副走査方向の幅より狭い状態で入射する。
【００５７】
そして偏向素子５の偏向面５ａで偏向反射された光束は走査光学系６を介して感光ドラム面８上に導光され、該偏向素子５の偏向面５ａを往復運動させることによって、該感光ドラム面８上を所定方向（主走査方向）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８上に画像記録を行なっている。
【００５８】
図４は本実施形態における偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示した説明図である。
【００５９】
同図において偏向素子５の偏向面５ａは枠体５２内に位置し、副走査方向に延びた２本のトーションバー５３で保持されている。偏向面５ａと枠体５２の間には静電気力、磁力、ローレンツ力等による引斥力が働き該偏向面５ａが往復運動するようになっている。
【００６０】
本実施形態において偏向面５ａに入射する光束５４は上述した如く該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射する。即ち主走査方向の光束５４の光束径は偏向面５ａより大きい（オーバーフィルド）。更に偏向面５ａに入射する光束５４は該偏向面５ａの光軸を含み主走査方向と直交する副走査方向の幅より狭い状態で入射する。即ち副走査方向の光束５４の光束径は偏向面５ａより小さい（アンダーフィルド）。
【００６１】
ここで本実施形態において偏向素子５に入射する光束を偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射（オーバーフィルド）させる理由について説明する。
【００６２】
まず被走査面８上におけるスポット径ρ（μm）は以下のように表記される。
【００６３】
ρ＝1.645×Ｆnoλ
＝1.645×（Ｗ・λ）／（Ｄ・θ）
θ：走査角（偏向走査後の光束の全角） （rad）
Ｄ：偏向面径（主走査方向） （mm）
Ｗ：有効走査範囲 （mm）
λ：波長 （μm）
ここでスポット径ρはフラウンフォーファ回折像の中心強度に比べて１／ｅ²の強度を径としている。
【００６４】
またＷ，λ，ρ等は本実施形態をプリンタ等の画像形成装置に適用したときを想定して
Ｗ＝２１０〜３０５ｍｍ（Ａ４幅〜１２ｉｎｃｈに拘束）
λ＝６８０〜７８０ｍｍ（ＬＤ光源仕様）
ρ＝４０〜９０μｍ（解像度仕様）
としている。
【００６５】
上式のパラメータのうち、Ｗ及びλは仕様上の選択範囲が限られるため、スポット径を小さくするためにはＤ及びθを大きくする必要があることがわかる。しかしながら往復型の偏向素子ではその構造上、偏向面径Ｄ及び走査角θを容易に大きくすることが不可能である。
【００６６】
そこで本実施形態では入射光学系１１で光束を制限してから細い光束を偏向面５ａに入射させるのではなく、該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い光束を入射させ、該偏向面５ａを有効に使用しスポット径の微小化を行っている。また本実施形態は同時に入射光学系１１の光束径を制限していないため、該入射光学系１１の位置調整等がいらなくなる等の副次作用も有する。
【００６７】
また本実施形態では各要素の偏向面５ａの主走査方向の幅をＤ（ｍｍ）、該偏向素子５での偏向後の光束の走査角（全角）をθ（ｒａｄ）としたとき、
２．７＜Ｄ・θ＜９．８ ‥‥‥（１）
の条件を満足するように各要素を選択している。これにより走査光学装置として好適なスポット径を得ている。
【００６８】
ここで条件式（１）の下限値を越えると、被走査面上におけるスポット径ρが大きくなりすぎ、高精細な画像形成が難しくなるので良くない。また条件式（１）の上限値を越えると、被走査面上におけるスポット径ρが小さくなるが、走査角θを一定としたとき、偏光素子の偏向面の幅Ｄを大きくしなければならず、偏光素子の駆動機構が複雑化してくるので良くない。
【００６９】
次に偏向素子５に入射する光束を偏向面５ａの副走査方向の幅より狭い状態で入射（アンダーフィルド）させる理由について説明する。
【００７０】
図４に示すように偏向面５ａはその副走査方向をトーションバー５３で保持されている。このトーションバー５３を入射光が照射すると該トーションバー５３で反射した光が走査レンズに入射して被走査面上に入射してゴーストが発生し、画像品位を低下させる。したがってゴーストを発生させないためには副走査方向は偏向面５ａの幅より狭い光束５４を入射させる必要がある。
【００７１】
主走査方向及び副走査方向とも入射光学系１１にこれらの制限を加えることにより、偏向面５ａ上での実効ビーム径は副走査方向より主走査方向が大きくなる。そのためそのフラウンフォーファー回折像である被走査面８上の走査中央部におけるスポット形状（スポット径）は副走査方向より主走査方向の方が小さくなる。
【００７２】
本実施形態での設計パラメータを以下に示す。
【００７３】
θ：走査角（偏向走査後の光束の全角）＝ 60deg＝1.05（rad）
Ｄ：偏向面径（主走査方向） ＝ 3mm
Ｗ：有効走査範囲 ＝ 210mm（Ａ４幅）
λ：波長 ＝ 780μm
Ｄs：偏向面上での副走査方向のビーム径 ＝ 2.6mm
Ｄ・θ： ＝ 3.14
上記より被走査面上で得られる主走査方向と副走査方向のスポット径ρは、
ρ＝86×99 μｍ （主走査×副走査）
となり、ＬＢＰ、デジタル複写機等の走査光学装置に好適なスポットを得ることが可能となる。
【００７４】
具体的には被走査面上で主走査方向と副走査方向で副走査方向のスポット径が主走査方向のスポット径に比べて５％以上長くなるようにしている。
【００７５】
このように本実施形態では上述の如く偏向素子５の偏向面５ａに入射する光束を該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射させ、また該偏向面５ａの副走査方向の幅より狭い状態で入射させることにより、十分な走査幅と小スポット径が可能となり、コンパクト性、高速性等の往復型の偏向素子のメリットを生かした走査光学装置を実現することができる。
【００７６】
尚、本実施形態ではarc-sinレンズを２枚のレンズより構成したが、例えば単一のレンズ、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。またプラスチック材料より構成しても良い。
【００７７】
〔実施形態２〕
図５は本発明の実施形態２の走査光学装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）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。
【００７８】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は走査タイプをプレオブジェクトタイプからポストオブジェクトタイプに変更した点、入射光学系から出射した光束を偏向素子の偏向面内から該偏向面に入射させている点、arc-sinレンズ（走査光学系）により光学的に等速性を補正していない点である。その他の構成およ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。
【００７９】
即ち、本実施形態においては光源手段である半導体レーザー１から出射した発散光束は集光レンズ２によって被走査面８上にそのまま結像する収束光束に変換される。この光束は絞り３によって光量を制限され偏向素子５の偏向面５ａに入射する。
【００８０】
本実施形態においては入射光学系１１を偏向面内から副走査方向に角度を付けずに偏向素子５に入射させている。これは副走査方向に角度をもたせた入射方法と比較し構成が容易であり、更にスポット回転による結像性能の劣化を生じない等のメリットを有する。
【００８１】
また本実施形態においては偏向面５ａに入射する光束を前述の実施形態１と同様、該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射させ（オーバーフィルド）、また該偏向面５ａの光軸を含み主走査方向と直交する副走査方向の幅より狭い状態で入射させている（オーバーフィルド）。
【００８２】
本実施形態においては上記の如く偏向面５ａで偏向反射された光源手段１からの光束がそのまま被走査面８上に結像して、感光ドラム等からなる被走査面８上を該光束で光走査するポストオブジェクトタイプより構成している。
【００８３】
ここで本実施形態では走査スポットの等速性が走査光学系で補正されていないため、画像中心部と周辺部でドット当たりの光源の発光時間を変更することにより、電気的に走査方向の歪曲特性を補正している。
【００８４】
本実施形態での設計パラメータを以下に示す。
【００８５】
θ：走査角（偏向走査後の光束の全角）＝ 40deg＝ 0.70（rad）
Ｄ：偏向面径（主走査方向） ＝ 5mm
Ｗ：有効走査範囲 ＝ 210mm（Ａ４幅）
λ：波長 ＝ 780μm
Ｄs：偏向面上での副走査方向のビーム径＝ 4mm
Ｄ・θ： ＝ 3.49
上記より被走査面上で得られる主走査方向と副走査方向のスポット径ρは、
ρ＝77×97μｍ （主走査×副走査）
となり、ＬＢＰ、デジタル複写機等の走査光学装置に好適なスポットを得ることが可能となる。
【００８６】
このように本実施形態では上述の如く偏向素子５の偏向面５ａに入射する光束を該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射させ、また該偏向面５ａの副走査方向の幅より狭い状態で入射させることにより、十分な走査幅と小スポット径が可能となる。更に本実施形態の固有の効果として走査タイプをポストオブジェクトタイプとしたことにより、走査光学装置の低コスト化、簡略化が図られ、コンパクト性、高速性等の往復型の偏向素子のメリットと合わせ、有用な走査光学装置の実現が可能となる。
【００８７】
〔参考例１〕
図６は本発明の参考例１の走査光学装置における副走査方向の要部断面図（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。
【００８８】
本参考例において前述の実施形態１と異なる点は走査光学装置に偏向素子５の偏向面５ａに対する面倒れ補正機構を追加した点である。その他の構成およ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。
【００８９】
即ち、同図において４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おり、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で偏向素子５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させている。１６はarc-sin特性を有する走査光学系（arc-sinレンズ）であり、凸球面レンズ６１とトーリックレンズ６３の２枚のレンズを有しており、該２枚のレンズは共にガラス材で製作されている。尚、２枚のレンズ６１，６３はプラスチック材より構成しても良い。
【００９０】
本参考例において半導体レーザー１から出射した発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光束に変換される。この略平行光束は絞り３によって光量を制限されリンドリカルレンズ４に入射する。このうち主走査方向の光束は偏向素子５に入射するが、副走査方向の光束は偏向素子５の偏向面５ａ付近に結像される。したがって偏向面５ａに入射する光束は主走査方向に長手の線像となる。
【００９１】
偏向面５ａは正弦共振振動をしており、そこで偏向反射された光束は走査光学系１６に入射する。走査光学系１６に入射した光束は等速性を補正された後、該走査光学系６により被走査面８上に結像して、該被走査面８上を光走査する。
【００９２】
本参考例では偏向素子の偏向面は１面しか有していないが、該偏向面と被走査面を副走査断面内において光学的に共役にすることで面倒れ補正機能を付加している。これは往復型の偏向素子が外乱に弱いため、万一往復運動中に面倒れを生じても走査線位置ズレによるピッチムラを生じさせないためである。
【００９３】
図７は本参考例における偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示した説明図である。同図において図４に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００９４】
同図に示すように偏向面５ａに入射する光束５４は、該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射し（オーバーフィルド）、また光軸を含みこれと直交する副走査方向では偏向面５ａ上でほぼ結像状態（主走査方向に長手の線像）と成っている。
【００９５】
本参考例での設計パラメータを以下に示す。
【００９６】
θ：走査角（偏向走査後の光束の全角）＝ 60 deg＝ 1.05（rad）
Ｄ：偏向面径（主走査方向） ＝ 5mm Ｗ：有効走査範囲 ＝ 297mm（Ａ３幅）
λ：波長 ＝ 780μm Ｄ・θ： ＝ 5.24上記より被走査面上で得られる主走査方向と副走査方向のスポット径ρは、ρ＝73×80 μｍ （主走査×副走査）
となり、ＬＢＰ、デジタル複写機等の走査光学装置に好適なスポットを得ることが可能となる。なお本参考例における副走査方向のスポット径は面倒れ補正光学系のため偏向面の大きさに関係なく任意に設定できる。
【００９７】
このように本参考例では上述の如く偏向素子５の偏向面５ａに入射する光束を該偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射させることにより、十分な走査幅と小スポット径が可能となり、コンパクト性、高速性等の往復型の偏向素子のメリットを生かした走査光学装置を実現することができる。
【００９８】
さらに本参考例の固有の効果として面倒れ補正光学系を採用したことにより、外乱に強い往復型偏向素子を用いた走査光学装置の実現が可能である。
【００９９】
尚、各実施形態においては光源手段をシングルビームより構成したが、これに限らず、複数の発光部を有するマルチビーム半導体レーザーより構成しても、本発明は前述の各実施形態と同様に適用することができる。
【０１００】
［画像形成装置］
図８は、前述した実施形態１、２のいずれか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８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、光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット（光走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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８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。
【０１０４】
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８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。
【０１０５】
図８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、先に説明したコード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、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。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く光学素子から往復型の偏向素子の偏向面へ入射する主走査方向の光束の寸法を、該偏向面の主走査方向の寸法より長くなるようにし、また偏向面径、走査角、スポット径等に適当な値を選択することにより、往復型の偏向素子のコンパクト性、高速性等のメリットを生かしつつ、十分な走査幅と小スポット径を可能とする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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の副走査断面図
【図３】 偏向素子の動きを示す要部概略図
【図４】 本発明の実施形態１の偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示す説明図
【図５】 本発明の実施形態２の主走査断面図
【図６】 本発明の参考例１の副走査断面図
【図７】 本発明の参考例１の偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示す説明図
【図８】 本発明の走査光学装置を用いた画像形成装置（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
【図９】 従来の走査光学装置の主走査断面図
【図１０】 往復型偏向素子及びそれに入射する光束のプロファイルを示す説明図
【符号の説明】
１ 光源手段（半導体レーザー）
２ 光学素子（コリメーターレンズ）
３ 絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 往復型の偏向素子
１１ 入射光学系
５ａ 偏向面
５２ 外枠
５３ トーションバー
６，１６ 走査光学系
６１ 凸球面レンズ
６２ 凹球面レンズ
６３ トーリックレンズ
８ 被走査面（感光体ドラム）
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
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 (4)

1. 光源手段と、１つの偏向面からなり、前記光源手段から出射された光束を偏向する偏向素子と、を有し、前記偏向素子の偏向面にて偏向された光束を被走査面に結像させる走査光学装置であって、
   前記１つの偏向面が主走査方向に往復運動することで、前記偏向面にて偏向された光束が前記被走査面を主走査方向に走査しており、
   副走査断面内において、前記偏向素子の偏向面と前記被走査面は、光学的に共役関係を満たしておらず、
   前記偏向素子の偏向面は、枠体内に位置し、前記偏向面は、副走査方向に延びたトーションバーにて前記枠体に保持されており、
   前記偏向素子の偏向面へ入射する主走査方向の光束の幅は、前記偏向素子の偏向面の主走査方向の幅より長く、前記偏向素子の偏向面へ入射する副走査方向の光束の幅は、前記偏向素子の偏向面の副走査方向の幅より短く、
   前記偏向素子の偏向面の主走査方向の幅をＤ（ｍｍ）、前記偏向素子の偏向面で偏向された光束の走査角をθ（ｒａｄ）としたとき、
   ２．７＜Ｄ・θ＜９．８
   成る条件を満足することを特徴とする走査光学装置。
2. 前記偏向素子の往復運動は、正弦振動であることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記被走査面上の走査中央部における副走査方向のスポット径が前記被走査面上の走査中央部における主走査方向のスポット径に比べて５％以上長くなるようにしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の走査光学装置と、前記走査光学装置の被走査面に配置された感光体と、前記感光体の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、前記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有していることを特徴とする画像形成装置。

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