JPH10123448A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 倒れ角補正を高精度で行うことができ，調整
を容易に行うことができ，高速化が容易であり，高解像
度化が容易な走査光学装置を提供する。 【解決手段】 ポリゴンミラーか２ら上記感光ドラムに
至る光路上に，上記レーザ光線を副走査方向に集光する
副走査方向集光レンズ４を具備する。この副走査方向集
光レンズは，上記感光ドラムに近接し，上記主走査方向
に沿って設ける。また，光線の断面形状を副走査方向に
長軸を持つ長円に変形させる光線断面変形手段６を，上
記光源から上記ポリゴンミラーに至る光路上に設ける。
この光線断面変形手段と上記副走査方向集光レンズによ
って，感光ドラム上に形成されるドットが略矩形状とな
るため，スポット径の変化やドット位置のずれに対して
不連続の隙間が生じることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，ディジタル方式の
画像形成装置において，レーザ光線を投光する光源と，
一定の角速度で回転して上記レーザ光線を感光ドラム方
向に該感光ドラムの回転軸を含む光路面内に放射状に主
走査するポリゴンミラーとを具備する走査光学装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば，ＦＡＸ，レーザプリンタ，複写
機等のディジタル方式の画像形成装置では，ディジタル
化された画像情報に基づいてレーザ発振器をＯＮ／ＯＦ
Ｆし，上記レーザ発振器から照射されたレーザ光を感光
ドラム上で走査しつつ感光ドラムを回転することによ
り，感光ドラム上に静電潜像を形成する。その時の光源
を含めた光学系は走査光学装置と呼ばれる。図３２に従
来の一般的な走査光学装置の概略構成を示す。図３２に
示すように，上記走査光学装置は，感光ドラム３の回転
軸を含む光路面内にレーザ光線を投光するレーザ発振器
１，一定の角速度で回転し，上記レーザ発振器１からの
光線を上記光路面内で放射状に反射するポリゴンミラー
２，感光ドラム３の表面上での走査速度を一定にするた
めのＦθレンズ５，上記ポリゴンミラー２により反射さ
れた光線の反射角度の副走査方向のぶれを光学的に補正
するシリンドリカルレンズ１６，水平同期をとるために
レーザ光線が感光ドラム３の右端付近にきたときに該レ
ーザ光線を検知するＢＤセンサ１０より構成されてい
る。以下，上記走査光学装置の各要素について詳しく説
明する。

【０００３】レーザ発振器１には，ガスレーザや近年需
要の多い半導体レーザが用いられる。半導体レーザはＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御が容易で，小型であるという利点を有す
る。但し，半導体レーザは拡がり角を有しているため，
レーザ光線を平行光にするコリメータレンズが必要とな
る。デジタル化された画像情報に基づいてレーザ発振器
１のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより，画像情報は再
び光に変換される。上記走査光学装置において，上記レ
ーザ発振器１から出射されたレーザ光線はポリゴンミラ
ー２に照射される。ポリゴンミラー２は，多面体（一般
的には５〜１０角程度）のミラーで，中心軸に取り付け
られたポリゴンモータにより高速回転する。上記レーザ
発振器１から出射されたレーザ光線は，上記ポリゴンミ
ラー２により角度を変えながら反射されることによっ
て，感光ドラム３の回転軸方向（主走査方向）に走査す
ることが可能となる。しかし，上記ポリゴンミラー３の
反射面から上記感光ドラム３の表面までの距離は，感光
ドラム３の中央部と端部とでは当然ながら異なってい
る。従って，一定速度で回転するポリゴンミラー２に一
定間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すレーザ光線を照射して
も，感光ドラム３上での走査速度は一定とならず，上記
ＯＮ／ＯＦＦによる照射間隔は中央部が密，端部が粗と
なってしまう。そこで，感光ドラム３上に等速度でレー
ザ光線を照射するために必要となるのがＦθレンズ５で
ある。このＦθレンズ５は，ポリゴンミラー２により広
がったレーザ光線の反射角度を絞り込んで偏向すること
によって，感光ドラム３表面上を等速度で走査させる。

【０００４】また，ポリゴンミラー２の面精度が良くな
い場合や上記ポリゴンモータの回転軸にぶれがある場
合，図３３に示すように倒れ角αだけ上記光路面に対す
るレーザ光線の照射方向にずれが生じてしまう。この倒
れ角歪を補正し，正規の位置にレーザ光線を照射する役
割を果たすのがシリンドリカルレンズ１６である。この
シリンドリカルレンズ１６は，図３３に示すような形状
を有し，ポリゴンミラー２により反射された光線を偏向
して上記光路面と感光ドラム３表面との交線である走査
線上に入射させる。このように，ポリゴンミラー２によ
り放射状に反射されたレーザ光線は，Ｆθレンズ５，及
びシリンドリカルレンズ１６により偏向され，感光ドラ
ム３の表面の適正な走査線上を等速で走査すると共に，
感光ドラム３の回転によって，該感光ドラム３の表面上
に静電潜像が形成される。この時，主走査方向に走査す
るタイミングが狂うと，感光ドラム３上に形成される静
電潜像の各走査線は水平方向にずれてしまう。そこで，
レーザ光線が感光ドラム３の走査開始直前の所定位置に
きた時にＢＤセンサ１０で該レーザ光線を検知し，水平
同期をとっている。ここで，上記ＢＤセンサ１０で光線
を検知してから実際に走査開始するまでの間隔をアイド
ルスキャンという。このようにして感光ドラム３表面上
に形成される静電潜像は，図３４（ａ）のように，レー
ザ発振器２のＯＮ／ＯＦＦに対応する略円形の光照射形
状（以下ドットと言う）の羅列となる。ドットが略円形
になるのは，レーザ光線の断面形状が円形をなしている
ためである。このようにドットが略円形であるために，
図３４（ａ）のような配列の場合には各ドットの間に常
に隙間が生じてしまう。また，倒れ角補正精度，ポリゴ
ンミラー面精度，各レンズ精度，スポット径（レーザ光
線によって感光ドラム上に作られるドット径）公差等の
問題によってスポット径が変化したり，目標とするドッ
ト位置からずれたりした場合，例えば図３４（ｂ）のよ
うに連続した隙間が生じてしまい，縦のラインが切断さ
れてしまう。また，円形ドットを羅列することにより画
像の輪郭が図３５（ｂ）に斜線で示す如く円弧をつなぎ
合わせたものとなり，輪郭の直線性に劣る（シャープで
ない）という問題もある。以上のような不都合を解消す
るため，通常，図３５（ａ）のように互いに重なり合わ
せ，上記のようなスポット径の変化やドット位置のずれ
に対しても，図３５（ｂ）のように連続した隙間が生じ
ないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
ような従来の走査光学装置は，以下のような問題点を抱
えている。上述したように，従来の走査光学装置では，
倒れ角歪の補正をシリンドリカルレンズ１６によって行
っているが，当然上記倒れ角歪の値は予期できる一定の
値ではなく，上記シリンドリカルレンズ１６の性質上ど
のような倒れ角歪に対しても常に高精度の補正を行うこ
とは不可能であり，ある程度の幅を持った補正しかでき
ないというのが実状であった。また，上記シリンドリカ
ルレンズ１６は偏向角度の大きさに限界があるため，上
記シリンドリカルレンズ１６を感光ドラム３から距離を
おいて設置する必要があり，これが倒れ角補正精度を更
に低下させる原因となっている。また，上記シリンドリ
カルレンズ１６をはじめ，ポリゴンミラー２，Ｆθレン
ズ５等は全て感光ドラム３からかなり離れた位置に設置
されているため，走査線を上記感光ドラム３の表面上の
正確な位置に合わせる為の調整が非常に困難であった。
また，以上のように走査精度に難があるため，更なる処
理の高速化は困難であった。また上述したように，図３
５（ａ）のようにドットを互いに重なり合わせることに
よって，スポット径の変化やドット位置のずれに対して
も連続した隙間が生じないようにしているが，ドットが
略円形であるためにどうしても図３５（ｂ）の網かけ部
のような不連続の隙間が生じることは避けられない。ま
た，略円形ドットであるために，ドット境界部がギザギ
ザになってしまう。また，レーザ光線を平行光にするコ
リメータレンズの性能上，スポット径の小径化には限界
があり，高解像度化が困難であった。更に，レーザ光線
のエネルギー分布は中央部ほど強いガウス分布であり，
光線断面内でのエネルギー強度の不均一によってドット
内にムラが生じるという問題点もあった。本発明は，上
記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とすると
ころは，倒れ角補正を高精度で行うことができ，調整を
容易に行うことができ，高速化が容易な走査光学装置を
提供することである。更には，スポット径の変化やドッ
ト位置のずれに対しても連続した隙間が生じず，ドット
境界部が自然な直線状となり，ドット内にムラが生じ
ず，高解像度化が容易な走査光学装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，レーザ光線を投光する光源と，一定の角速
度で回転して上記レーザ光線を感光ドラム方向に該感光
ドラムの回転軸を含む光路面内に放射状に主走査するポ
リゴンミラーとを具備する走査光学装置において，上記
ポリゴンミラーから上記感光ドラムに至る光路上に，上
記感光ドラムに近接し，上記主走査方向に沿って設けら
れ，上記レーザ光線を副走査方向に集光する副走査方向
集光レンズを具備してなることを特徴とする走査光学装
置として構成されている。上記副走査方向集光レンズ
は，断面略楔形の受光部により構成するか，或いは上記
感光ドラムに近接して設けられた導体部と，該導体部の
受光側端面に接続される断面略楔形の受光部とによって
構成することができる。また，上記受光部の受光側端面
を，上記ポリゴンミラーの近傍にくるように設けてもよ
い。その場合，上記導体部を上記感光ドラム側端部の該
感光ドラムに近接する一定幅部分に設け，上記受光部を
上記ポリゴンミラー近傍から上記導体部の受光面までの
部分に設けるか，或いは，上記受光部を上記ポリゴンミ
ラーに近接し上記ポリゴンミラーの光線反射点を中心と
する略扇形部分に設け，上記導体部を上記受光部の光線
放出側端面から感光ドラムに近接する部分に設けてもよ
い。また，上記受光部若しくは導体部に，該受光部若し
くは導体部を通る光線の方向を主走査方向に偏向させる
窓状切欠部を形成することもできる。また，上記受光部
の上面及び／若しくは下面を，光線進行方向に傾きが漸
減する曲面とすることもできる。更に，上記受光部の上
面若しくは下面を，光路面と略平行とすることもでき
る。更に，上記受光部の受光面の縦断面形状を，凸型の
湾曲形状とすることもできる。

【０００７】また，上記受光部の受光面の横断面形状
は，上記ポリゴンミラーからの光線が上記感光ドラム表
面に該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射されるよう
な凸型の湾曲形状とすることによって，Ｆθレンズの機
能を持たせることができる。また，Ｆθレンズの代わり
に，上記ポリゴンミラーから上記感光ドラムに至る光路
上に設けられ，上記ポリゴンミラーからの光線が上記感
光ドラム表面に該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射
されるように反射する反射手段を具備することもでき
る。また，光線の断面形状を副走査方向に長軸を持つ長
円に変形させる光線断面変形手段を，上記光源から上記
ポリゴンミラーに至る光路上に設けることもできる。ま
た，走査線一本毎の逐次走査を行う場合には，上記受光
部のみ，若しくは受光部と導体部とは，中心部のコア層
の上下を該コア層よりも屈折率の低いクラッド層で挟み
込んで構成される。この場合には，上記コア層を，光路
面と略平行で光路中心部に近いほど高屈折率となるよう
な層状とすることもできる。また，この場合には，複数
の光源を有し，該複数の光源から投光される光線の上記
ポリゴンミラーへの入射角がそれぞれ該ポリゴンミラー
の隣り合う２面の法線のなす角度と一致し，且つ上記そ
れぞれの光線の走査周期が等間隔でずれるように上記複
数の光源を配置することもできる。又は，上記光源を複
数の光線を投光するマルチビーム光源とし，上記複数の
光線が，互いに上記ポリゴンミラーに対して該ポリゴン
ミラーの隣り合う２面の法線のなす角度をもって入射
し，且つ上記複数の光線の走査周期が等間隔でずれるよ
うに反射板を配置することもできる。又は，上記光源を
副走査方向にＮ個（但し，Ｎ≧２）配列し，Ｎ個のポリ
ゴンミラーを，同軸上に，該ポリゴンミラーの隣り合う
２面の法線のなす角度の１／Ｎづつずらして設置するこ
ともできる。

【０００８】また，上記光源を副走査方向に並んだ複数
の光線を投光するマルチビーム光源とし，上記受光部の
み，若しくは受光部と導体部とが，上記光線と同数のコ
ア層と，該コア層をそれぞれ挟み込む該コア層よりも屈
折率の低いクラッド層とを光路面と略平行に積層化され
たものとすることもできる。この時，上記マルチビーム
光源により同時に形成された走査線の全幅を副走査スキ
ャンピッチとし，上記受光部，若しくは導体部の感光ド
ラム側端面の縦断面形状を凸型の湾曲形状とすることも
できる。更に，上記マルチビーム光源を複数有し，該複
数のマルチビーム光源から投光される光線の上記ポリゴ
ンミラーへの入射角がそれぞれ該ポリゴンミラーの隣り
合う２面の法線のなす角度と一致し，且つ上記それぞれ
の光線の走査周期が等間隔でずれるように上記複数の光
源を配置することもできる。又は，上記マルチビーム光
源を複数有し，上記複数のマルチビーム光源によるそれ
ぞれの光線群が，互いに上記ポリゴンミラーに対して該
ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線のなす角度をもっ
て入射し，且つ上記複数の光線の走査周期が等間隔でず
れるように反射板を配置することもできる。又は，上記
マルチビーム光源を副走査方向にＮ個（但し，Ｎ≧２）
配列し，Ｎ個のポリゴンミラーを，同軸上に，該ポリゴ
ンミラーの隣り合う２面の法線のなす角度の１／Ｎづつ
ずらして設置することもできる。また，奇数本の光線を
投光する上記マルチビーム光源を１つ設け，上記各コア
層を走査線１本置きのピッチで設け，副走査スキャンピ
ッチを上記マルチビーム数の走査線分とすることもでき
る。又は，Ｍ本の光線を投光する上記マルチビーム光源
をＮ個（但し，Ｎ≧２）有し，上記各コア層を走査線
（Ｎ−１）本置きのピッチで設け，副走査スキャンピッ
チが走査線Ｍ本分であり，上記Ｎ個の光源から投光され
るそれぞれの光線群の上記ポリゴンミラーへの入射角を
それぞれ該ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線のなす
角度と一致させ，且つ上記それぞれの光線の走査周期が
等間隔でずれるように上記複数の光源を配置することも
できる（但し，Ｎが偶数のときＭは奇数，Ｎが奇数のと
きＭは偶数）。

【０００９】又は，Ｍ本の光線を投光する上記マルチビ
ーム光源をＮ個（但し，Ｎ≧２）有し，上記各コア層を
走査線（Ｎ−１）本置きのピッチで設け，副走査スキャ
ンピッチが走査線Ｍ本分であり，上記Ｎ個の光源から投
光されるそれぞれの光線群を，互いに上記ポリゴンミラ
ーに対して該ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線のな
す角度をもって入射させ，且つ上記複数の光線の走査周
期が等間隔でずれるように反射板を配置することもでき
る（但し，Ｎが偶数のときＭは奇数，Ｎが奇数のときＭ
は偶数）。又は，Ｍ本の光線を投光する上記マルチビー
ム光源を副走査方向にＮ個（但し，Ｎ≧２）配列し，上
記各コア層が走査線（Ｎ−１）本置きのピッチで設けら
れており，副走査スキャンピッチが走査線Ｍ本分であ
り，Ｎ個のポリゴンミラーを，同軸上に，該ポリゴンミ
ラーの隣り合う２面の法線のなす角度の１／Ｎづつずら
して設置することもできる（但し，Ｎが偶数のときＭは
奇数，Ｎが奇数のときＭは偶数）。また，上記副走査方
向集光レンズの走査開始側位置に折り返しミラー部を設
け，上記副走査方向集光レンズの走査終了側位置に，上
記折り返しミラー部で反射された光線を受光する書き出
し信号受光センサを配置することもできる。更に，上記
光源，ポリゴンミラーを複数組，上記感光ドラムに平行
に設置し，同一走査面を分割走査することもできる。

【００１０】

【作用】本発明に係る走査光学装置では，レーザ光線を
投光する光源と，一定の角速度で回転して上記レーザ光
線を感光ドラム方向に該感光ドラムの回転軸を含む光路
面内に放射状に主走査するポリゴンミラーとを具備する
走査光学装置であって，上記ポリゴンミラーから上記感
光ドラムに至る光路上に，上記レーザ光線を副走査方向
に集光する副走査方向集光レンズを具備する。また，上
記副走査方向集光レンズは，断面略楔形の受光部のみ，
或いは上記感光ドラムに近接して設けられた導体部と，
該導体部の受光側端面に接続される断面略楔形の受光部
より構成される。上記受光部のみ，若しくは受光部と導
体部とは，中心部のコア層の上下を該コア層よりも屈折
率の低いクラッド層で挟み込んで構成される。この副走
査方向集光レンズは，上記感光ドラムに近接し，上記主
走査方向に沿って設けられるため，走査位置の高精度化
が実現できると共に，調整も容易且つ確実に行うことが
できる。また，上記受光部の受光側端面を上記ポリゴン
ミラーの近傍に設けることによって，ポリゴンミラーか
ら感光ドラムに至る光路が全て上記副走査方向集光レン
ズ内を通るため，ポリゴンミラーからの光線を，より確
実に感光ドラムの表面まで導くことができる。また，上
記受光部の上面及び／若しくは下面を光線進行方向に傾
きが漸減する曲面とする，或いは上記受光部の受光面の
縦断面形状を凸型の湾曲形状とする，或いは上記副走査
方向集光レンズを光路面と略平行で光路中心部に近いほ
ど高屈折率となるような層状とすることによって，該副
走査方向集光レンズを大型化することなく出射角を抑え
た集光が可能となる また，上記受光部の上面若しくは下面を光路面と略平行
とすることによって，成型時の型抜きを容易に行うこと
ができる。また，上記受光部の受光面の横断面形状を，
上記ポリゴンミラーからの光線が上記感光ドラム表面に
該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射されるような凸
型の湾曲形状とすることによって，Ｆθレンズの機能を
持たせることもできる。また，上記Ｆθレンズの機能
を，上記ポリゴンミラーから上記感光ドラムに至る光路
上に設けられ，上記ポリゴンミラーからの光線が上記感
光ドラム表面に該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射
されるように反射する反射手段を具備することによって
実現することもできる。上記反射手段は，上記Ｆθレン
ズとは異なり，ポリゴンミラーの回転により発生した走
査角度を拡大するので，ポリゴンミラーの反射面を縮小
して多面体化を図ることが可能となる。ポリゴンミラー
の多面体化が実現すれば，処理がより高速に行えると共
に，ポリゴンミラーの回転数を低下させて装置の信頼性
を向上させることもできる。更に，走査角度が拡大され
れば，感光ドラムとポリゴンミラーとの間の距離を小さ
くすることができ，装置を小型化することができる。

【００１１】また，光線の断面形状を副走査方向に長軸
を持つ長円に変形させる光線断面変形手段を，上記光源
から上記ポリゴンミラーに至る光路上に設けることがで
きる。上記光線断面変形手段によって光線断面形状は主
走査方向の幅が絞られて副走査方向に長軸をもつ長円と
なり，続いて上記副走査方向集光レンズに入射した光線
は，今度は主走査方向に集光され，感光ドラム上では，
上記光線断面変形手段で集光された主走査方向寸法と，
上記副走査方向集光レンズの導体部のコア層厚とほぼ等
しい副走査方向寸法とをもつ略矩形状のドットとなる。
このように，感光ドラム上に形成されるドットが略矩形
状となるため，スポット径の変化やドット位置のずれに
対して不連続の隙間が生じることはない。また，ドット
境界部もほぼ直線となり，より原稿に近い画像を再現で
きる。また，ドットの主走査方向寸法は上記光線断面変
形手段の絞り込み量により，ドットの副走査方向寸法は
上記副走査方向集光レンズの導体部のコア層厚により，
それぞれ容易に圧縮することができるため，高解像度化
が容易である。更に，上記光線の圧縮によって光線周辺
部が内側に畳み込まれるため，レーザ光線の強度分布が
均一化でき，ドット内にムラが生じない。また，複数の
光源を用い，該複数の光源から投光される光線を上記ポ
リゴンミラーへ等間隔でずらして入射させる，或いは上
記光源と同数のポリゴンミラーを同軸上にずらして設置
することによって，上記光源数倍の高速化が可能とな
る。また，上記光源を，副走査方向に並んだ複数の光線
を投光するマルチビーム光源とし，上記受光部のみ，若
しくは受光部と導体部とが，上記光線と同数のコア層
と，該コア層をそれぞれ挟み込む該コア層よりも屈折率
の低いクラッド層とを光路面と略平行に積層化されたも
のとすることによって，複数の走査線のバッチ的処理に
よる更なる高速化が可能となる。また，上記副走査方向
集光レンズの走査開始側位置に折り返しミラー部を設
け，上記副走査方向集光レンズの走査終了側位置に，上
記折り返しミラー部で反射された光線を受光する書き出
し信号受光センサを配置することもできる。上記折り返
しミラー部は走査開始位置に近づけて設けることが容易
であるため，アイドルスキャンを小さくでき，書き出し
信号受光センサの設置位置の自由度も大きくなる。更
に，上記光源，ポリゴンミラーを複数組，上記感光ドラ
ムに平行に設置し，同一走査面を分割走査することによ
って，幅広の用紙に対しても，高速，高精度での画像形
成が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る走査光学装置の概略構成を示す図，図２は本発
明の実施の形態に係る走査光学装置における集光レンズ
の断面図，図３は本発明の実施の形態に係る走査光学装
置における集光レンズ内の光路を示す模式図，図４は各
レンズによる光線断面形状の変化を示す模式図，図５は
略矩形状のドットによる走査平面図，図６は集光レンズ
の形状の一例を示す模式図（実施例１），図７は集光レ
ンズの形状の一例を示す模式図（実施例２），図８は集
光レンズの形状の一例を示す模式図（実施例３），図９
は集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施例３），
図１０は集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施例
４），図１１は実施例５に係る走査光学装置の概略構成
を示す図，図１２は実施例６に係る走査光学装置の概略
構成を示す図，図１３は実施例６に係る走査光学装置の
反射板の表面形状の説明図，図１４は実施例７に係る走
査光学装置の概略構成を示す図，図１５はＦθレンズ窓
部分の断面図，図１６は実施例８に係る走査光学装置の
概略構成を示す図，図１７は実施例９に係る走査光学装
置の概略構成を示す図，図１８は実施例１０に係る走査
光学装置の概略構成を示す図，図１９は実施例１０に係
る走査光学装置のポリゴンミラーへの光線の入反射状態
を示す説明図，図２０は実施例１０に係る走査光学装置
による走査平面図，図２１は実施例１１に係る走査光学
装置の概略構成を示す図，図２２は実施例１２に係る走
査光学装置の概略構成を示す図，図２３はマルチビーム
光源によるバッチ処理に対応する集光レンズの一例を示
す図，図２４は実施例１３に係る走査光学装置の概略構
成を示す図，図２５は実施例１３に係る走査光学装置に
よる走査平面図，図２６は実施例１４に係る走査光学装
置の概略構成を示す図，図２７は実施例１４に係る走査
光学装置による走査平面図，図２８は実施例１６に係る
走査光学装置の概略構成を示す図，図２９は実施例１７
に係る集光レンズの位置決め方法の説明図，図３０は集
光レンズの湾曲状態を示す説明図，図３１は実施例１７
に係る集光レンズの位置決め方法の説明図である。

【００１３】図１に示すように，本実施の形態に係る走
査光学装置は，上述した従来の走査光学装置と同様，感
光ドラム３の回転軸を含む光路面内にレーザ光線を投光
するレーザ発振器１，一定の角速度で回転し，上記レー
ザ発振器１からの光線を上記光路面内で放射状に反射す
るポリゴンミラー２，感光ドラム１の表面上での走査速
度を一定にするためのＦθレンズ５を具備する。しか
し，倒れ角歪の補正を行うためのシリンドリカルレンズ
１６ではなく，その形状，構造，設置位置，効果等の全
く異なる集光レンズ４を具備している点で従来の走査光
学装置とは明らかに異なる構成を有している。更に，レ
ーザ光線を光路面内に集光するシリンドリカルレンズ６
が，上記レーザ発振器１からポリゴンミラー２に至る光
路上に設置されている点でも従来の走査光学装置とは異
なる。以下，この走査光学装置の最大の特徴点である上
記集光レンズ４について詳しく説明する。図２に示すよ
うに，集光レンズ４は，断面略楔形の受光部４ａとシー
ト状の導体部４ｂとで構成されており，またその全面に
わたって，屈折率の高いコア層の上面及び下面を該コア
層よりも屈折率の低いクラッド層で挟み込んだ構造とな
っている。ポリゴンミラー２で反射され，Ｆθレンズ５
を介して集光レンズ４に到達したレーザ光線は，図３に
示すように，受光面４ｃから入射後コア層内を矢印のよ
うに直進し，やがてクラッド層まで到達する。上記集光
レンズ４は，クラッド層への光の入射角が常に臨界角以
上になるように角度θｓが設定されており，光の全反射
の原理により，上記クラッド層への入射光は全て反射さ
れる。こうして，レーザ光線は上下のクラッド層間で反
射を繰り返しながら受光部４ａ，導体部４ｂへと進行
し，やがて射光面４ｄから角度θｔで出射する。

【００１４】以上説明した集光レンズ４は，図１に示す
ように，その射光面４ｄを感光ドラム３の表面に近接し
て設置される。従って，上記集光レンズ４の受光部４
ａ，導体部４ｂによって案内されたレーザ光線は，射光
面４ｄに近接する感光ドラム３上の目標位置を確実に走
査する。ここで，上記出射角度θｔができるだけ小さく
なるように上記θｓを可能な限り小さく設定すれば，走
査線幅は導体部４ｂのコア層厚ｔとほぼ等しくなるた
め，コア層厚を薄くすることによって副走査方向の高解
像度化を容易に行うことができる。なお，上記集光レン
ズ４は，断面略楔形の受光部４ａとシート状の導体部４
ｂとで構成されているが，受光部４ａのみで構成しても
ほぼ同様の効果を期待できる。続いて，以上説明した集
光レンズ４とシリンドリカルレンズ６とによって得られ
る特殊の効果について説明する。図４は，本走査光学装
置の各構成要素位置における光線断面形状の変化を示し
ている。まず，レーザ発振器１からは円形の断面形状
（Ａ１）をもつレーザ光線が投光され，シリンドリカル
レンズ６に入射する。上述したように，シリンドリカル
レンズ６は光線を光路面内に集光させるため，該シリン
ドリカルレンズ６からポリゴンミラー２を介してＦθレ
ンズ５に到達する間に，光線断面形状は主走査方向の幅
が絞られて副走査方向に長軸をもつ長円となる（Ａ２→
Ａ３）。続いてＦθレンズ５を介して集光レンズ４に入
射した光線の内，光軸上又はこれに近い部分を通過する
光は，受光部４ａの上下のクラッド層に当たることなく
直進し，導体部４ｂからθｔ＝０で射出される。これに
対して，光軸から離れた光路上の光は，受光部４ａの上
下のグラッド層で光軸方向の反射により畳み込まれるた
め，断面略楔形の受光部４ａ，シート状の導体部４ｂを
通過する間に主走査方向に集光され（Ａ４，Ａ５），感
光ドラム３上では，シリンドリカルレンズ６で集光され
た主走査方向寸法と，集光レンズ４の導体部４ｂのコア
層厚とほぼ等しい副走査方向寸法とをもつ略矩形状のド
ット（Ａ６）となる。

【００１５】以上のように，感光ドラム３上に形成され
るドットが略矩形状となるため，図５に示すように，従
来の略円形ドットのようにスポット径の変化やドット位
置のずれに対して図３２（ｂ）の網かけ部のような不連
続の隙間が生じることはない。また，ドット境界部（画
像の輪郭線）もほぼ直線となり，より原稿に近いシャー
プな画像を再現できる。また，ドットの主走査方向寸法
は上記シリンドリカルレンズ６の絞り込み量により，ド
ットの副走査方向寸法は上記集光レンズ４の導体部４ｂ
のコア層厚により，それぞれ容易に圧縮することができ
るため，高解像度化が容易である。更に，上記光線の圧
縮によって光線周辺部が内側に畳み込まれるため，レー
ザ光線の強度分布が均一化でき，ドット内にムラが生じ
ない。以上の例では，光線を圧縮することによってドッ
トの略矩形化と同時に高解像度化を行っているが，高解
像度化を行わないことも可能である。その場合は，上記
シリンドリカルレンズ６に代えて，例えば副走査方向に
光線を拡大する拡大レンズを用いることができる。つま
り，上記拡大レンズを用いて光線断面を副走査方向に拡
大した長円に変形し，上記集光レンズ４によって副走査
方向寸法を元の寸法に戻してやればよい。もちろん，高
解像度化やドットの矩形化を行わず，単に集光レンズ４
を設けるだけでも，従来のシリンドリカルレンズ１６を
省略しつつ，光線の出射部を感光ドラム３に近づけるよ
うな実施態様を考えることができる。以上説明したよう
に，本実施の形態に係る走査光学装置は，集光レンズ４
がその射光面４ｄを感光ドラム３の表面に近接して設置
される。従って，感光ドラム３の表面から離してＦθレ
ンズ５やシリンドリカルレンズ１６を設けた従来装置と
較べて，走査位置の高精度化が実現できると共に，調整
も容易且つ確実に行うことができる。また，感光ドラム
３上に形成されるドットが略矩形状となるため，スポッ
ト径の変化やドット位置のずれに対しても不連続の隙間
が生じることはない。また，ドット境界部もほぼ直線と
なり，より原稿に近い画像を再現できる。更に，ドット
の主走査方向寸法は上記シリンドリカルレンズ６の絞り
込み量により，ドットの副走査方向寸法は上記集光レン
ズ４の導体部４ｂのコア層厚により，それぞれ容易に圧
縮することができるため，高解像度化が容易である。更
に，上記光線の圧縮によって光線周辺部が内側に畳み込
まれるため，レーザ光線の強度分布が均一化でき，ドッ
ト内にムラが生じない。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）上記実施の形態の集光レンズ４は，その受
光部４ａの上面及び／若しくは下面を，光線進行方向に
傾きが漸減する曲面とすることもできる（図６参照）。
受光部４ａの上下面が図２のような平面の場合，図３の
θｓを小さくして出射角θｔを抑えながら受光面４ｃの
厚さＴを大きく確保すると，受光部４ａの長さＬＳが大
きくなり，集光レンズ４が大型化してしまう。受光部４
ａの上面及び／若しくは下面を図６に示すような曲面と
することによって，集光レンズを大型化することなく出
射角θｔを抑えた集光が可能となる。 （実施例２）上記集光レンズ４は，その受光面４ｃの縦
断面形状をシリンドリカルレンズのように凸型の湾曲形
状とすることもできる（図７参照）。これによって，受
光面４ｃにおいて光線を集光できるため，上記実施例１
と同様，集光レンズを大型化することなく出射角θｔを
抑えた集光が可能となる。 （実施例３）上記集光レンズ４は，そのコア層を，光路
面と略平行で光路中心部に近いほど高屈折率となるよう
な層状とすることもできる（図８，図９参照）。これに
よって，短距離で効率的に集光できるため，上記実施例
１，２と同様，集光レンズを大型化することなく出射角
θｔを抑えた集光が可能となる。 （実施例４）上記集光レンズ４は，その受光部４ａの上
面若しくは下面を，光路面と略平行とすることもできる
（図１０参照）。これによって，成型時の型抜きを容易
に行うことができる。 （実施例５）上記集光レンズ４は，その受光面４ｃの横
断面形状を，ポリゴンミラーからの光線が感光ドラム表
面に該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射されるよう
な凸型の湾曲形状とすることによって，Ｆθレンズの機
能を同時に持たせることもできる（図１１の集光レンズ
７参照）。この場合，図１に示した実施の態様における
ｆθレンズ５を省略することができる。 （実施例６）上記実施の形態で用いているＦθレンズ５
の代わりに，ポリゴンミラーからの光線が上記感光ドラ
ム表面に該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射される
ように反射する反射板８を用いることもできる。これに
より，ｆθレンズ５を省略できる。

【００１７】以下，図１２を用いて反射板８について詳
しく説明する。図１２に示す反射板８の断面形状は，感
光ドラム３上へのレーザ光線の入射点の移動速度（走査
速度）が一定となるように決定される。入射点が時間の
経過につれて移動する様子を示したのが図１３である。
即ち，走査線を含む面内でポリゴンミラー２により反射
されたレーザ光線の光路Ｎと，感光ドラム３表面の走査
線上に一定間隔で設けた走査点Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ ，…を
通る無数の光路Ｈとの交点群から，各交点における光路
Ｎ上のレーザ光線の入射角度と光路Ｈ上のレーザ光線の
反射角度が等しくなる交点をコンピュータ等の演算手段
により選択して，選択した交点の集合により反射板８の
表面形状を形成したものである。走査点Ｘ ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ
₃ ，…を微小間隔で求めれば，反射板８の連続的な断面
形状が得られる。これにより反射板８により走査速度を
一定とするための光路の補正は必要なくなるから，上記
Ｆθレンズは不要となる。また，上記Ｆθレンズとは異
なり，反射板８はポリゴンミラー２の回転により発生し
た走査角度を拡大するので，ポリゴンミラー２の反射面
を縮小して多面体化を図ることが可能となる。ポリゴン
ミラー２の多面体化が実現すれば，処理がより高速に行
えると共に，ポリゴンミラー２の回転数を低下させて装
置の信頼性を向上させることもできる。更に，走査角度
が拡大されれば，感光ドラム３とポリゴンミラー２との
間の距離を小さくすることができ，装置を小型化するこ
とができる。 （実施例７）上記集光レンズ４は，その受光面をポリゴ
ンミラーの近傍に設けることもできる（図１４，集光レ
ンズ１３参照）。図１４に示すように，集光レンズ１３
は，その受光面１３ｃがポリゴンミラー２に近接し，ポ
リゴンミラー２から感光ドラム３に至る光路が全て上記
集光レンズ１３内を通るように設置される。集光レンズ
１３のシート状導体部１３ｂは，感光ドラム３に近接す
る一定幅部分に設けられ，ポリゴンミラー２近傍から上
記導体部１３ｂに至る部分を断面略楔形の受光部１３ａ
とする。ポリゴンミラー２で反射された光線は，上記実
施例６の反射板８と同様の反射板８′によって反射さ
れ，上記感光ドラム３表面に該感光ドラム３の回転軸方
向に等速で照射される。

【００１８】このように，ポリゴンミラー２から感光ド
ラム３に至る光路が全て上記集光レンズ１３内を通るた
め，ポリゴンミラー２からの光線を，より確実に感光ド
ラム３の表面まで導くことができる。また，上記反射板
８′の補助として，上記Ｆθレンズと同様の役割を果た
すＦθレンズ窓９を，集光レンズ１３上の上記感光ドラ
ム３の近傍位置に設けることもできる。このＦθレンズ
窓９は，図１５の断面図に示すように集光レンズ１３の
コア層の一部に窓状切欠部を設けたものであり，上記Ｆ
θレンズと同様，広がったレーザ光線の反射角度を絞り
込んで偏向する働きをもつ。従って，上記反射板８′と
併用すれば，上記反射板８′によって広げられた反射角
度が感光ドラム直前で絞り込まれ，光線の感光ドラムへ
の入射角度の変化を整えることができる。但し，反射板
８′とＦθレンズ窓９を併用する場合には，光線が最終
的に上記感光ドラム表面に等速で照射されるように両者
を調整しなければならないことはいうまでもない。ま
た，図１４に示すように，上記集光レンズ１３の走査開
始側位置に折り返しミラー１１を設け，該折り返しミラ
ー１１で反射された光線をセンサ窓１２を介してＢＤセ
ンサ１０で受光することもできる。上記折り返しミラー
１１は走査開始位置に近づけて設けることが容易であ
り，アイドルスキャンを小さくでき，ＢＤセンサ１０の
設置位置の自由度も大きくなる。

【００１９】（実施例８）上記実施例７における集光レ
ンズ１３では，シート状導体部１３ｂが感光ドラム３に
近接する一定幅部分に設けられ，ポリゴンミラー２近傍
から上記導体部１３ｂに至る部分を断面略楔形の受光部
１３ａとしているが，これら受光部と導体部の構成はこ
れに限られるものではない。例えば，図１６に示すよう
に，集光レンズ１４の受光部１４ａを，ポリゴンミラー
２に近接し，上記ポリゴンミラー２の光線反射点を中心
とする略扇形部分に設け，上記受光部１４ａの光線放出
側端面から感光ドラム３に近接する幅広の部分を導体部
１４ｂとすることもできる。 （実施例９）上記実施例７，及び実施例８において，レ
ーザ発振器１（及びシリンドリカルレンズ６）は，例え
ば図１７に示すような位置に設置することもできる。 （実施例１０）図１８に示すように，レーザ発振器１
（及びシリンドリカルレンズ６）を角度を変えて２組設
置することもできる。上記２組のレーザ発振器１（及び
シリンドリカルレンズ６）は，それぞれの光線が例えば
図１９に示すような角度でポリゴンミラー２に入射する
ような位置に設置する。即ち，２つの光線をそれぞれ
Ａ，Ｂとすると，上記光線Ａ，Ｂはθ（ポリゴンミラー
２の隣り合う２面の法線のなす角度）の角度でポリゴン
ミラー２に入射し，しかも上記光線Ａがポリゴンミラー
２の頂点位置にある時，光線Ｂはポリゴンミラー２の一
つの面の中央位置にくるようにする。

【００２０】上記のようにレーザ発振器１を設置するこ
とによって，ポリゴンミラー２の回転に伴って，光線Ａ
はＡ₁ 方向からＡ₂ 方向まで２θの反射角をとり，光線
Ｂも同様にＢ₁ 方向からＢ₂ 方向まで２θの反射角をと
る。更に，光線ＡがＡ₁ （或いはＡ₂ ）方向に反射して
いるとき，光線ＢはＢ₁ とＢ₂ のちょうど中間のＢ₃方
向に反射する。従って，上記光線Ａ，Ｂは，同じ走査角
度をもち，走査周期が半周期ずれることになる。そこ
で，感光ドラム３の副走査スキャンピッチを走査線１本
置きの幅に設定すれば，レーザ発振器１が１つの場合と
比べて２倍の高速処理を実現できる。また，上記レーザ
発振器１（及びシリンドリカルレンズ６）を３組以上用
いて更に高速化を行うことも可能である。これらの場合
の走査平面図は図２０のようになる。ここで，実線が光
線Ａ，破線が光線Ｂによる走査線，Ｎは光線数（＝レー
ザ発振器１の数），Ｐｓは副走査スキャンピッチ，Ｐｍ
は照射ピッチ，Ｌは走査線長である。 （実施例１１）上記実施例１０では，各レーザ発振器１
の設置位置をずらすことによって各光線のポリゴンミラ
ー２への入射角をずらしているが，各レーザ発振器１を
同位置に設置し，反射板等を用いて各光線の光路を変更
してもよい。図２１に示すように，例えばマルチビーム
光源１′から投光される２本の光線が，ポリゴンミラー
２に対して上記実施例１０の光線Ａ，Ｂと同様の入射角
で入射するように，一方の光線の光路を反射板１５によ
って調整する。こうすることによって，上記実施例１０
と同様の効果を得ることができる。この場合にも，もち
ろん３本以上の光線を投光できる光源を用いて更に高速
化することも可能である。また，マルチビーム光源では
なく，上記実施例１０と同様レーザ発振器を複数用いて
もよい。

【００２１】（実施例１２）上記実施例１０，及び実施
例１１では，複数の光線のポリゴンミラー２への入射角
を変えることによって各光線の走査周期をずらしている
が，入射角のずれた複数のポリゴンミラー２，２を用い
て入射角をずらすこともできる。図２２のように，光線
数と同じＮ個のポリゴンミラー２を，同軸上に，該ポリ
ゴンミラー２の隣り合う２面の法線のなす角度の１／Ｎ
づつずらして設置する。これによって上記実施例１０，
及び実施例１１と同様の効果を得ることができる。図２
２は，Ｎ＝２の場合を示す。以上説明してきた実施の形
態，及び実施例では，全て走査線一本毎の逐次走査を行
っているが，これらの光線一本一本をマルチビームに置
き換えて複数の走査線をバッチ的に処理することによっ
て，更なる高速処理が可能である。この場合，マルチビ
ームのそれぞれの光線は感光ドラム表面上の異なる位置
を走査するため，図２３に示すように，集光レンズは光
線と同数のコア層と，該コア層をそれぞれ挟み込むクラ
ッド層とで積層化されたものを用いる。以下，いくつか
の実施例について具体的に説明する。 （実施例１３）図２４に示す装置は，上記実施の形態に
おいて，マルチビームのレーザ発振器１′と，上記積層
化された集光レンズ４′を用いたものである。上記マル
チビームのレーザ発振器１′から投光された各光線は，
上記実施の形態と同様，シリンドリカルレンズ６，ポリ
ゴンミラー２，及びＦθレンズ５を介して集光レンズ
４′に入射する。上記集光レンズ４′に入射した各光線
は，それぞれ別の層（コア層）を通って感光ドラム３の
表面まで案内される。ここで，上記集光レンズ４′の各
コア層の間にはクラッド層があるため，各光線が射光面
４′ｄから真っ直ぐに出射したのでは，各走査線間にク
ラッド層厚分だけ隙間が生じてしまう。そこで，上記射
光面４′ｄの縦断面形状を凸型の湾曲形状とすることに
よって各光線をグラッド層の中心部近傍に向けて集光
し，上記隙間が生じないようにしている（図２４矩形枠
内参照）。この場合の走査平面図は図２５のようにな
る。このように，複数の走査線をバッチ的に処理するた
め，光線数倍の高速処理が可能となる。同様に，上記実
施の形態以外の他の実施例においても，それぞれレーザ
発振器１をマルチビーム化し，集光レンズ４を積層化す
ることによって更なる高速処理が可能となる。

【００２２】（実施例１４）上記実施例１３では，複数
の走査線の全幅を副走査スキャンピッチとしたが，各走
査線の間隔を空けて走査し，後の走査でその間隔を埋め
ていくような走査方法をとることもできる。図２６に示
すように，集光レンズ４″は各コア層が走査線１本置き
のピッチで設けられている。といっても，コア層とクラ
ッド層とは同幅ではなく，各走査線の重なりの分だけコ
ア層の幅の方が大きくなる。副走査スキャンピッチはマ
ルチビーム数の走査線分，即ち，３本の光線を投光する
マルチビームであれば走査線３本分の副走査スキャンピ
ッチとなる。こうすることによって，図２７に示す走査
平面図のように，後の走査でうまく走査線間隔を埋めて
いくことができる。但し，図２６のようにレーザ発振器
１′が１台の場合は，マルチビーム数は奇数でなければ
走査線間をうまく埋めていくことはできない。 （実施例１５）例えば上記実施例１０，１１，１２にお
いても，上記実施例１４と同様の走査方法を行うことも
できる。この場合に上記実施例１４と異なるのは，レー
ザ発振器の台数がＮであれば各コア層は走査線（Ｎ−
１）本置きのピッチで設けられることと，マルチビーム
の数をＭとすると，Ｎが偶数のときＭは奇数，Ｎが奇数
のときＭは偶数となることである。副走査スキャンピッ
チは上記実施例１４と同様，マルチビーム数の走査線分
となる。 （実施例１６）以上説明した実施の形態，及び実施例に
おいて，レーザ発振器，ポリゴンミラー等を感光ドラム
に平行に複数組設置することもできる。一例を図２８に
示す。これは上記実施例１３におけるレーザ発振器
１′，シリンドリカルレンズ６，ポリゴンミラー２，Ｆ
θレンズ５を感光ドラム３に平行に２組設置し，共通の
ＢＤセンサ１０をその内側位置に配置したものである。
こうすることによって，幅広の用紙に対しても，高速，
高精度での画像形成が可能となる。ＢＤセンサ１０が共
有されているので，左右の画像作成の完全な同期が可能
となる。

【００２３】（実施例１７）上記集光レンズ４，４′，
４″，７，１３，１４（以下集光レンズ４を例に説明す
る）の感光ドラム３に対する位置決めは，例えば以下の
ように行うことができる。図２９に示すように，集光レ
ンズ４の両端部付近をそれぞれ調整ネジ２１とバネ部材
２２とで挟み込んで位置を固定する。そして，集光レン
ズ４と感光ドラム３とが平行で，且つ集光レンズ４の射
光面４ｄが感光ドラム３の所定の集光位置に合うように
上記両調整ネジを調節する。更に，図３０（図２９を矢
印Ｘ方向に見た図）に示すような，集光レンズ４の湾曲
を同時に補正するため，上記調整ネジ２１とバネ部材２
２とを，集光レンズ４上に３か所以上，例えば図３１に
示すように集光レンズ４の左右端部及び中央部を押さえ
るように設置することも可能である。その際，図３１に
示すように，ゴム等の弾性体でできた補強部材２３ａ，
２３ｂによって集光レンズ４を挟み込み，該補強部材２
３ａ，２３ｂを介して上記調整ネジ２１とバネ部材２２
とで把持し，調整ネジ２１の締位置調節を行うようにす
れば，局所的な曲げ荷重等による集光レンズ４の破損を
防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る走査
光学装置によって，倒れ角補正を高精度で行うことがで
き，調整を容易に行うことができ，高速化を容易に行う
ことが可能となる。更には，スポット径の変化やドット
位置のずれに対しても連続した隙間が生じず，ドット境
界部が自然な直線状となり，ドット内にムラが生じず，
高解像度化を容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る走査光学装置の概
略構成を示す図。

【図２】 本発明の実施の形態に係る走査光学装置にお
ける集光レンズの断面図。

【図３】 本発明の実施の形態に係る走査光学装置にお
ける集光レンズ内の光路を示す模式図。

【図４】 各レンズによる光線断面形状の変化を示す模
式図。

【図５】 略矩形状のドットによる走査平面図。

【図６】 集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施
例１）。

【図７】 集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施
例２）。

【図８】 集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施
例３）。

【図９】 集光レンズの形状の一例を示す模式図（実施
例３）。

【図１０】 集光レンズの形状の一例を示す模式図（実
施例４）。

【図１１】 実施例５に係る走査光学装置の概略構成を
示す図。

【図１２】 実施例６に係る走査光学装置の概略構成を
示す図。

【図１３】 実施例６に係る走査光学装置の反射板の表
面形状の説明図。

【図１４】 実施例７に係る走査光学装置の概略構成を
示す図。

【図１５】 Ｆθレンズ窓部分の断面図。

【図１６】 実施例８に係る走査光学装置の概略構成を
示す図。

【図１７】 実施例９に係る走査光学装置の概略構成を
示す図。

【図１８】 実施例１０に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図１９】 実施例１０に係る走査光学装置のポリゴン
ミラーへの光線の入反射状態を示す説明図。

【図２０】 実施例１０に係る走査光学装置による走査
平面図。

【図２１】 実施例１１に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図２２】 実施例１２に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図２３】 マルチビーム光源によるバッチ処理に対応
する集光レンズの一例を示す図。

【図２４】 実施例１３に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図２５】 実施例１３に係る走査光学装置による走査
平面図。

【図２６】 実施例１４に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図２７】 実施例１４に係る走査光学装置による走査
平面図。

【図２８】 実施例１６に係る走査光学装置の概略構成
を示す図。

【図２９】 実施例１７に係る集光レンズの位置決め方
法の説明図。

【図３０】 集光レンズの湾曲状態を示す説明図。

【図３１】 実施例１７に係る集光レンズの位置決め方
法の説明図。

【図３２】 従来の走査光学装置の概略構成を示す図。

【図３３】 従来の走査光学装置におけるシリンドリカ
ルレンズの機能を説明する模式図。

【図３４】 従来の走査光学装置による走査平面図の一
例を示す図。

【図３５】 従来の走査光学装置による走査平面図の一
例を示す図。

【符号の説明】

１…レーザ発振器 ２…ポリゴンミラー ３…感光ドラム ４…集光レンズ ４′…集光レンズ ４″…集光レンズ ４ａ…受光部 ４ｂ…導体部 ４ｃ…受光面 ４ｄ…射光面 ５…Ｆθレンズ ６…シリンドリカルレンズ ７…集光レンズ ８…反射板 ９…Ｆθレンズ窓 １０…ＢＤセンサ １１…折り返しミラー １２…センサ窓 １３…集光レンズ １４…集光レンズ １５…反射板 １６…シリンドリカルレンズ

フロントページの続き (72)発明者 塚田 夏樹 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三 田工業株式会社内 (72)発明者 力武 友子 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三 田工業株式会社内

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光線を投光する光源と，一定の角
   速度で回転して上記レーザ光線を感光ドラム方向に該感
   光ドラムの回転軸を含む光路面内に放射状に主走査する
   ポリゴンミラーとを具備する走査光学装置において，上
   記ポリゴンミラーから上記感光ドラムに至る光路上に，
   上記感光ドラムに近接し，上記主走査方向に沿って設け
   られ，上記レーザ光線を副走査方向に集光する副走査方
   向集光レンズを具備してなることを特徴とする走査光学
   装置。
2. 【請求項２】 上記副走査方向集光レンズが，断面略楔
   形の受光部よりなる請求項１記載の走査光学装置。
3. 【請求項３】 上記副走査方向集光レンズが，上記感光
   ドラムに近接して設けられた導体部よりなり，該導体部
   の受光側端面に断面略楔形の受光部が接続されてなる請
   求項１記載の走査光学装置。
4. 【請求項４】 上記受光部の受光側端面が，上記ポリゴ
   ンミラーの近傍に設けられてなる請求項３記載の走査光
   学装置。
5. 【請求項５】 上記導体部が，上記感光ドラム側端部の
   該感光ドラムに近接する一定幅部分に設けられ，上記受
   光部が上記ポリゴンミラー近傍から上記導体部の受光面
   までの部分に設けられてなる請求項４記載の走査光学装
   置。
6. 【請求項６】 上記受光部が，上記ポリゴンミラーに近
   接し，上記ポリゴンミラーの光線反射点を中心とする略
   扇形部分に設けられ，上記導体部が，上記受光部の光線
   放出側端面から感光ドラムに近接する部分に設けられて
   なる請求項４記載の走査光学装置。
7. 【請求項７】 上記受光部若しくは導体部に，該受光部
   若しくは導体部を通る光線の方向を主走査方向に偏向さ
   せる窓状切欠部が形成されてなる請求項５又は６記載の
   走査光学装置。
8. 【請求項８】 上記受光部の上面及び／若しくは下面
   が，光線進行方向に傾きが漸減する曲面である請求項２
   〜７のいずれかに記載の走査光学装置。
9. 【請求項９】 上記受光部の上面若しくは下面が，光路
   面と略平行である請求項２〜８のいずれかに記載の走査
   光学装置。
10. 【請求項１０】 上記受光部の受光面の縦断面形状が，
    凸型の湾曲形状をなす請求項２〜９のいずれかに記載の
    走査光学装置。
11. 【請求項１１】 上記受光部の受光面の横断面形状が，
    上記ポリゴンミラーからの光線が上記感光ドラム表面に
    該感光ドラムの回転軸方向に等速で照射されるような凸
    型の湾曲形状である請求項２〜１０のいずれかに記載の
    走査光学装置。
12. 【請求項１２】 上記ポリゴンミラーから上記感光ドラ
    ムに至る光路上に設けられ，上記ポリゴンミラーからの
    光線が上記感光ドラム表面に該感光ドラムの回転軸方向
    に等速で照射されるように反射する反射手段を具備する
    請求項１〜１１のいずれかに記載の走査光学装置。
13. 【請求項１３】 上記光源から上記ポリゴンミラーに至
    る光路上に設けられ，光線の断面形状を副走査方向に長
    軸を持つ長円に変形させる光線断面変形手段を具備する
    請求項１〜１２のいずれかに記載の走査光学装置。
14. 【請求項１４】 上記受光部のみ，若しくは受光部と導
    体部とが，中心部のコア層の上下を該コア層よりも屈折
    率の低いクラッド層で挟み込んで構成される請求項２〜
    １３のいずれかに記載の走査光学装置。
15. 【請求項１５】 上記コア層が，光路面と略平行で光路
    中心部に近いほど高屈折率となるような層状をなす請求
    項１４記載の走査光学装置。
16. 【請求項１６】 複数の光源を有し，該複数の光源から
    投光される光線の上記ポリゴンミラーへの入射角がそれ
    ぞれ該ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線のなす角度
    と一致し，且つ上記それぞれの光線の走査周期が等間隔
    でずれるように上記複数の光源が配置される請求項１〜
    １５のいずれかに記載の走査光学装置。
17. 【請求項１７】 上記光源が複数の光線を投光するマル
    チビーム光源であり，上記複数の光線が，互いに上記ポ
    リゴンミラーに対して該ポリゴンミラーの隣り合う２面
    の法線のなす角度をもって入射し，且つ上記複数の光線
    の走査周期が等間隔でずれるように反射板を配置する請
    求項１〜１６のいずれかに記載の走査光学装置。
18. 【請求項１８】 光源が副走査方向にＮ個（但し，Ｎ≧
    ２）配列され，Ｎ個のポリゴンミラーが，同軸上に，該
    ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線のなす角度の１／
    Ｎづつずらして設置される請求項１〜１５のいずれかに
    記載の走査光学装置。
19. 【請求項１９】 上記光源が，副走査方向に並んだ複数
    の光線を投光するマルチビーム光源であり，上記受光部
    のみ，若しくは受光部と導体部とが，上記光線と同数の
    コア層と，該コア層をそれぞれ挟み込む該コア層よりも
    屈折率の低いクラッド層とを光路面と略平行に積層化さ
    れたものである請求項２〜１３のいずれかに記載の走査
    光学装置。
20. 【請求項２０】 マルチビーム光源により同時に形成さ
    れた走査線の全幅を副走査スキャンピッチとし，上記受
    光部，若しくは導体部の感光ドラム側端面の縦断面形状
    が凸型の湾曲形状である請求項１９記載の走査光学装
    置。
21. 【請求項２１】 上記マルチビーム光源を複数有し，該
    複数のマルチビーム光源から投光される光線の上記ポリ
    ゴンミラーへの入射角がそれぞれ該ポリゴンミラーの隣
    り合う２面の法線のなす角度と一致し，且つ上記それぞ
    れの光線の走査周期が等間隔でずれるように上記複数の
    光源が配置される請求項２０記載の走査光学装置。
22. 【請求項２２】 上記マルチビーム光源を複数有し，上
    記複数のマルチビーム光源によるそれぞれの光線群が，
    互いに上記ポリゴンミラーに対して該ポリゴンミラーの
    隣り合う２面の法線のなす角度をもって入射し，且つ上
    記複数の光線の走査周期が等間隔でずれるように反射板
    を配置する請求項２０記載の走査光学装置。
23. 【請求項２３】 上記マルチビーム光源が副走査方向に
    Ｎ個（但し，Ｎ≧２）配列され，Ｎ個のポリゴンミラー
    が，同軸上に，該ポリゴンミラーの隣り合う２面の法線
    のなす角度の１／Ｎづつずらして設置される請求項２０
    記載の走査光学装置。
24. 【請求項２４】 奇数本の光線を投光する上記マルチビ
    ーム光源が１つ設けられ，上記各コア層が走査線１本置
    きのピッチで設けられており，副走査スキャンピッチが
    上記マルチビーム数の走査線分である請求項１９記載の
    走査光学装置。
25. 【請求項２５】 Ｍ本の光線を投光する上記マルチビー
    ム光源をＮ個（但し，Ｎ≧２）有し，上記各コア層が走
    査線（Ｎ−１）本置きのピッチで設けられており，副走
    査スキャンピッチが走査線Ｍ本分であり，上記Ｎ個の光
    源から投光されるそれぞれの光線群の上記ポリゴンミラ
    ーへの入射角がそれぞれ該ポリゴンミラーの隣り合う２
    面の法線のなす角度と一致し，且つ上記それぞれの光線
    の走査周期が等間隔でずれるように上記複数の光源が配
    置される請求項１９記載の走査光学装置（但し，Ｎが偶
    数のときＭは奇数，Ｎが奇数のときＭは偶数）。
26. 【請求項２６】 Ｍ本の光線を投光する上記マルチビー
    ム光源をＮ個（但し，Ｎ≧２）有し，上記各コア層が走
    査線（Ｎ−１）本置きのピッチで設けられており，副走
    査スキャンピッチが走査線Ｍ本分であり，上記Ｎ個の光
    源から投光されるそれぞれの光線群が，互いに上記ポリ
    ゴンミラーに対して該ポリゴンミラーの隣り合う２面の
    法線のなす角度をもって入射し，且つ上記複数の光線の
    走査周期が等間隔でずれるように反射板を配置する請求
    項１９記載の走査光学装置（但し，Ｎが偶数のときＭは
    奇数，Ｎが奇数のときＭは偶数）。
27. 【請求項２７】 Ｍ本の光線を投光する上記マルチビー
    ム光源が副走査方向にＮ個（但し，Ｎ≧２）配列され，
    上記各コア層が走査線（Ｎ−１）本置きのピッチで設け
    られており，副走査スキャンピッチが走査線Ｍ本分であ
    り，Ｎ個のポリゴンミラーが，同軸上に，該ポリゴンミ
    ラーの隣り合う２面の法線のなす角度の１／Ｎづつずら
    して設置される請求項１９記載の走査光学装置（但し，
    Ｎが偶数のときＭは奇数，Ｎが奇数のときＭは偶数）。
28. 【請求項２８】 上記副走査方向集光レンズの走査開始
    側位置に折り返しミラー部を設け，上記副走査方向集光
    レンズの走査終了側位置に，上記折り返しミラー部で反
    射された光線を受光する書き出し信号受光センサを配置
    する請求項１〜２７のいずれかに記載の走査光学装置。
29. 【請求項２９】 上記光源，ポリゴンミラーを複数組，
    上記感光ドラムに平行に設置し，同一走査面を分割走査
    する請求項１〜２８のいずれかに記載の走査光学装置。