JPH08262363A

JPH08262363A - 光走査装置及び光走査装置を有する画像形成装置

Info

Publication number: JPH08262363A
Application number: JP7062491A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Omura; 大村　　健
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、安定に水平同期信号が検出
され、小型化に有利な光走査装置及び光走査装置を有す
る画像形成装置を提供することにある。【構成】光走査装置１００は、光偏向装置の多面鏡１３
２ａにより反射された光が折り返しミラー１３２ｃ、及
び出射ミラー１３２ｅを通過し、水平同期信号検出部の
検出ミラー１４１によって、光源から多面鏡１３２ａに
導かれる光の光軸Ｏ₁ と多面鏡１３２ａにより反射され
る光の光軸Ｏ₂ とを含む平面内に導かれる。一方、水平
同期信号検出部のセンサ１４２は、検出ミラー１４１に
よって光が案内される方向であり、且つ結像光学系によ
って光が結像される位置に配置される。また、このセン
サ１４２の受光面は、検出ミラー１４１により反射され
る光が垂直に入射する方向に向けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電写真プロセスに
より感光体に画像を形成する画像形成装置に利用可能で
あって、感光体に画像情報を提供するための光走査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電複写プロセスが利用されている画像
形成装置、たとえば、電子写真式複写装置は、複写すべ
き原稿を保持する原稿保持部、原稿保持部により保持さ
れた原稿の画像情報を光の明暗情報として取り出す画像
読取部、及び、画像読取部により読取られた画像情報に
基づいて複写像を形成したのち記録材に出力する画像形
成部などを有している。

【０００３】原稿保持部は、たとえば、ガラス板などの
透明な材質により形成された原稿台と、複写対象として
の原稿が載置されるべき位置を指示する原稿スケールと
を有している。

【０００４】画像読取部は、原稿台にセットされた原稿
を照明する照明ランプ、照明ランプにより照明された原
稿からの反射光を光電変換して画像情報に対応する電気
信号に変換するＣＣＤ読み取り装置、及び、原稿からの
反射光を安定な状態でＣＣＤ読み取り装置の受光面に入
射させるための結像レンズ装置を有している。なお、原
稿からＣＣＤ読み取り装置に向かう反射光は、一般に、
装置の設置面積を低減する目的により、原稿台とＣＣＤ
読み取り装置との間に配置される複数のミラーにより複
数回折り曲げられたのちＣＣＤ読み取り装置の受光面に
案内される。

【０００５】画像形成部は、ＣＣＤ読み取り装置により
読取られた原稿の像に対応する静電潜像を保持する感光
体、感光体を所定の電圧に帯電させる帯電装置、帯電装
置により帯電された感光体に静電潜像を形成するための
画像情報光を照射する光走査装置、光走査装置により感
光体に形成された静電潜像に現像剤を供給することで現
像する現像装置、現像装置により感光体上に形成された
現像剤像を画像出力材としての記録材に転写する転写装
置、及び、転写装置に向けて記録材を給送する記録材給
送機構などにより構成される。なお、転写装置を介して
記録材に転写された現像剤像は、定着装置により加熱さ
れることで溶融され、定着装置から供給される圧力によ
り記録材に定着される。

【０００６】このような電子写真式複写装置では、記録
すべき画像情報を感光体に露光するための光走査装置と
して、例えばレーザ露光装置が利用される。レーザ露光
装置により感光体に形成された潜像は、現像装置から供
給されるトナーにより現像されたのち、記録用紙上に出
力にされる。

【０００７】レーザ露光装置は、レーザビームを発生す
るレーザ素子、レーザ素子により発生されたレーザビー
ムを感光体に向かっておおむね直線状にかつ連続的に反
射、すなわちレーザビームを偏向させる光偏向装置、光
偏向装置により偏向されたレーザビームを感光体の所定
の位置に導くｆθレンズ及び反射ミラーからなる光学
系、及び偏向されたレーザビームの水平同期を検出する
水平同期信号検出部などにより構成される。

【０００８】光偏向装置は、回転可能に形成された少な
くとも１面の反射体を含む回転反面鏡と、この回転反面
鏡を所定の速度で回転させるモータなどを有している。
光学系を構成するｆθレンズは、第１及び第２のｆθレ
ンズを含み、この第１及び第２のｆθレンズが共働して
光偏向装置の面倒れによる偏向光線の光軸のずれを補正
する面倒れ補正機能も有している。

【０００９】ところで、レーザ露光装置に備えられる水
平同期信号検出部では、光偏向装置の反射面の反射点と
感光体の軸線方向と直交する主走査方向に関して、レー
ザビームの水平同期が検出される。この水平同期信号検
出部は、水平同期信号として光偏向装置で偏向されたビ
ームを反射する反射ミラー、及びこの反射ミラーで反射
されたビームを検出するセンサからなる。この水平同期
信号検出部は、レーザビームの主走査方向に関する有効
画像領域を通過するビームの光路を遮断しないように配
置される必要がある。

【００１０】従来の光走査装置すなわちレーザ露光装置
では、以下のようにして水平同期信号検出部が配置され
ている。例えば、レーザ素子から発生されたレーザビー
ムが光偏向装置で反射され、第１のｆθレンズを通過し
た位置に、水平同期信号検出用の反射ミラーが配置さ
れ、また、反射ミラーによりビームが反射される方向に
はシリンドリカルレンズが配置され、このシリンドリカ
ルレンズによりビームが集光される位置に信号ビーム検
出用のセンサが配置される。また、レーザビームが光偏
向装置で反射され、面倒れ補正機能を有する第１及び第
２のｆθレンズを通過した位置に、水平同期信号検出用
の反射ミラーが配置され、また、この反射ミラーにより
反射される方向に信号ビーム検出用のセンサが配置され
ることも提案されている。

【００１１】一方、このように水平同期信号検出部が取
付けられた後、光学系の取付誤差、及び光軸の調整誤差
などのために、センサの受光面で確実に信号ビームが検
出できるように検出部を調整する必要がある。この調整
方法としては、例えば、信号検出用の反射ミラーに調整
機構を設けて反射面の角度を調整する方法がある。ま
た、信号検出用のセンサの受光面近傍にシリンドリカル
レンズを配置する、或いは、センサを保持する保持手段
に移動機構を設け、反射ミラーで反射されたビームにセ
ンサの受光面を向けることで、反射ミラーの無調整化を
はかった方法も提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、水平同期信号
検出部の配置に関して、シリンドリカルレンズが配置さ
れる場合は、部品点数が増えるためコストアップにな
る。また、センサに導かれるビームが主走査方向の画像
領域内のビームに支障を与えないように、反射ミラーを
配置するためには、画像領域内のビームと水平同期用の
ビームとの間に位置的なスペースが必要となる。従っ
て、ビームを導くための光学系は、画像領域内のビーム
と水平同期用のビームとを分離するのに十分な間隔を有
する必要があり、光学系が大型化すると共に、光学系の
配置が複雑となる。

【００１３】また、面倒れ補正機能を有する第１及び第
２のｆθレンズを通過した位置に、反射ミラーが配置さ
れ、この反射ビームを検出できるようにセンサが配置さ
れる場合は、ｆθレンズを通過したビームが感光体上で
結像するように光学設計されているため、感光体の位置
に相当する位置にセンサが配置される必要がある。ｆθ
レンズから結像面までの距離が長く設計されている場合
には、センサを結像位置に配置するためには光学系が大
型化する。また、結像位置より前方にセンサを配置する
と、検出される光線が不安定となる。一方、ｆθレンズ
から結像面までの距離が短く設計されている場合には、
結像面にセンサを配置することが可能であるが、センサ
を配置可能な位置が制限される。

【００１４】一方、水平同期信号検出部に関して、反射
ミラーに調整機構を設けて反射面の角度が調整される場
合には、反射ミラーに設けられる調整機構にコストがか
かる。また、反射ミラーの調整によってセンサの受光面
における光線の位置のばらつきが大きくなり、調整工程
で多くの時間を必要とする。

【００１５】また、反射ミラーの無調整化をはかるため
には、シリンドリカルレンズなど他の光学部品が必要と
なり、部品点数が増加する。さらに、光学部品が増加し
た場合には光軸合わせが複雑になるとともに、光学系の
内部反射によるゴースト光の対策が必要となる。

【００１６】このように、従来の水平同期信号検出部の
配置では、確実に水平同期信号を検出しようとすると、
光学系が大型化し、光学系の配置が複雑となる。また、
水平同期信号検出部の調整方法においては、調整が繁雑
であるという問題がある。そこで、この発明の目的は、
安定に水平同期信号が検出され、小型化に有利な光走査
装置及び光走査装置を有する画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光を発生する光源と、回転可
能に形成された反射面を有し、前記光源からの光を所定
の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向
された前記光を、対象物の所定の位置に結像させる結像
手段と、この結像手段を通過した光の一部を前記対象物
に向かう光から分離して、前記光源から前記偏向手段に
向かう第１の系の光軸と前記偏向手段により偏向さた光
が通過する第２の系の光軸とを含む面内を横切る方向に
案内する案内手段と、前記第１の系の光軸と前記第２の
系の光軸とを含む面内に、前記偏向手段から前記対象物
に向かう光と実質的に等しい光路長が与えられた位置に
配置され、前記案内手段により案内された光を検出する
検出手段と、を備えた光走査装置を提供するものであ
る。

【００１８】また、この発明によれば、光を発生する光
源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源か
らの光を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手
段により偏向された前記光を、対象物の所定の領域内に
結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光を前
記対象物の前記所定の領域以外の、前記光源から前記偏
向手段に向かう第１の系の光軸と前記偏向手段により偏
向さた光が通過する第２の系の光軸とを含む面内を横切
る方向に案内する案内手段と、前記第１の系の光軸と前
記第２の系の光軸とを含む面内に、前記偏向手段から前
記対象物に向かう光と実質的に等しい光路長が与えられ
た位置に配置され、前記案内手段により案内された光を
受光する受光面を有する検出手段とを含み、前記結像手
段は、前記偏向手段から前記結像手段において面倒れ補
正を行う結像手段の入射面までの最も短い距離をd1、前
記結像手段のにおいて面倒れ補正を行う結像手段入射面
から前記対象物の前記光が結像される位置の最も短い距
離をd2とするとき、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 を満足する位置に配置される光走査装置が提供される。

【００１９】さらに、この発明によれば光を発生する光
源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源か
らの光を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手
段により偏向された前記光を、対象物の所定の領域内に
結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光を前
記対象物の前記所定の領域以外の、前記光源から前記偏
向手段に向かう第１の系の光軸と前記偏向手段により偏
向さた光が通過する第２の系の光軸とを含む面内を横切
る方向に案内する案内手段と、前記第１の系の光軸と前
記第２の系の光軸とを含む面内に、前記偏向手段から前
記対象物に向かう光と実質的に等しい光路長が与えられ
た位置に配置され、前記案内手段により案内された光を
受光する受光面を有する検出手段とを含み、前記結像手
段は、前記偏向手段から前記結像手段において面倒れ補
正を行う結像手段の入射面までの最も短い距離をd1、前
記結像手段において面倒れ補正を行う結像手段の入射面
から前記対象物の前記光が結像される位置の最も短い距
離をd2とするとき、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 を満足する位置に配置され、前記案内手段が、前記検出
手段の受光面の垂直方向に前記光を案内して前記受光面
に入射させるように配置される光走査装置が提供され
る。

【００２０】またさらに、この発明によれば、光を発生
する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記
光源からの光を所定の方向に偏向する偏向手段と、この
偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定の領
域内に結像させる結像手段と、前記偏向手段から前記結
像手段において面倒れ補正を行う結像手段の入射面まで
の距離をd1、前記結像手段において面倒れ補正を行う結
像手段の入射面から結像位置までの距離をd2とすると
き、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 で規定される位置に結像手段が配置され、また、前記光
源から前記偏向手段に導かれる光の光軸と前記偏向手段
により偏向される光の光軸とを含む平面内に前記結像手
段を通過した光を案内するように前記案内手段が配置さ
れ、前記結像手段を通過した光を前記対象物の前記所定
の領域以外の、前記光源から前記偏向手段に向かう第１
の系の光軸と前記偏向手段により偏向さた光が通過する
第２の系の光軸とを含む面内を横切る方向に案内する案
内手段と、この案内手段により案内された光を検出する
ための受光面を有し、前記偏向手段から前記結像手段に
第１の入射角で入射された光が到達する前記受光面上の
第１の位置と、前記偏向手段から前記結像手段に第２の
入射角で入射された光が到達する前記受光面上の第２の
位置とで規定される方向に移動可能な検出手段とを含む
光走査装置が提供される。

【００２１】さらにまた、この発明によれば、光を発生
する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記
光源からの光を所定の方向に偏向する偏向手段と、この
偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定の位
置に結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光
の一部を前記対象物に向かう光から分離して、前記光源
から前記偏向手段に向かう第１の系の光軸と前記偏向手
段により偏向さた光が通過する第２の系の光軸とを含む
面内を横切る方向に案内する案内手段と、前記第１の系
の光軸と前記第２の系の光軸とを含む面内に、前記偏向
手段から前記対象物に向かう光と実質的に等しい光路長
が与えられた位置に配置され、前記案内手段により案内
された光を検出する検出手段と、を有する光走査手段
と、この光走査手段の前記偏向手段及び前記結像手段を
介して案内された前記光源からの光に対応する像を保持
する像担持体と、この像担持体に対して前記光走査手段
により形成された前記像に現像剤を供給することで、前
記像を可視化する現像手段と、を有する画像形成装置が
提供される。

【００２２】

【作用】この発明の光走査装置によれば、偏向手段によ
り偏向された光が結像手段を通過し、案内手段によっ
て、光源から偏向手段に導かれる光の光軸と偏向手段に
より偏向される光の光軸とを含む平面内に案内される。
一方、検出手段は、案内手段によって光が案内される方
向であり、且つ結像手段によって光が結像される位置に
配置されるため、安定して光が検出される。また、案内
手段によって光を折り返すことで、結像手段から検出手
段までの光路を結像位置までの光路とほぼ等しくするこ
とが可能であり、装置の小型化に有利である。

【００２３】また、この発明によれば、 0.5≦d1/(d1+d
2)≦0.7 で規定される位置に結像手段が配置されること
により、コンパクトな光学ユニットとなり、安定して光
が検出できる。

【００２４】さらに、この発明によれば、案内手段によ
り案内される光が検出手段の受光面に垂直に入射するの
で、十分な光量の光が受光できる。またさらに、この発
明によれば、偏向手段から結像手段に入射される光の入
射角に応じて変化する光の軌跡の応じて検出手段が移動
可能であるため、偏向手段、及び結像手段の取付誤差に
よって必要となる検出手段の位置調整が容易となる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図１は、この発明の光走査装置の
概略を示す平面図である。図２は、図１に示した光走査
装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図３は、図１
に示した光走査装置が適用される画像形成装置の概略を
示す断面図である。

【００２６】図３に示される通り、画像形成装置すなわ
ち電子写真式ディジタル複写装置２は、読み取り手段と
して機能する画像読取部４と画像形成手段として機能す
る画像形成部６とを有している。なお、画像読取部４の
上部には、画像読取部４の後述する原稿台に対して開閉
可能に形成され、読取対象物すなわち原稿Ｄを、原稿台
に向けて１枚ずつ給送するとともに、原稿台に載置され
た原稿Ｄを原稿台に密着させる原稿押さえとして機能す
る原稿自動給送装置 (以下、ＡＤＦと示す) ８がセット
されている。

【００２７】画像読取部４は、その上部に、閉じた状態
にあるＡＤＦ８に対向され、原稿Ｄがセットされる透明
なガラスからなる原稿台１１と、原稿台１１の一端に配
置され、原稿台１１に原稿Ｄをセットする際の基準位置
を示すサイズ板１２とを有している。なお、原稿台１１
を取り巻く原稿台１１の近傍には、図示しないコントロ
ールパネルが配置されている。

【００２８】原稿台１１の下方には、画像読取部４の構
成として、原稿台１１に載置された原稿Ｄを照明する露
光ランプ１３、露光ランプ１３からの光を原稿Ｄに集光
させるための補助反射板１４、及び、原稿Ｄからの反射
光を図中左方向に折曲げる第１ミラー１５などが配置さ
れている。露光ランプ１３、補助反射板１４および第１
ミラー１５は、第一キャリッジ１６に固定されており、
第一キャリッジ１６の移動にともなって原稿台１１と平
行に移動可能に配置されている。なお、第一キャリッジ
１６は、図示しない歯付きベルト等を介して図示しない
パルスモータの駆動力が伝達されて、原稿台１１に沿っ
て平行に移動される。

【００２９】原稿台１１の図中左方、第１ミラー１５に
より反射された反射光が案内される方向には、図示しな
い駆動機構たとえば歯付きベルトならびにＤＣモータな
どを介して原稿台１１と平行に移動可能に形成された第
二キャリッジ２０が配設されている。

【００３０】第二キャリッジ２０には、第１ミラー１５
により案内される原稿Ｄからの反射光を下方に折曲げる
第２ミラー２１および図中右方に折り曲げる第３ミラー
２２が互いに直角に配置されている。第二キャリッジ２
０は、第一キャリッジ１６を駆動する図示しない歯付き
ベルトなどにより第一キャリッジ１６に従動されるとと
もに、第一キャリッジ１６に対して１／２の速度で原稿
台１１に沿って平行に移動される。

【００３１】第一キャリッジ１６の下方であって、第二
キャリッジ２０を介して折返された光の光軸を含む面内
には、第二キャリッジ２０からの反射光を所定の倍率で
結像させる結像レンズ２３、及び、結像レンズ２３によ
り集束性が与えられた反射光を電気信号すなわち画像デ
ータに変換するＣＣＤイメージセンサ２４が配置されて
いる。

【００３２】画像形成部６は、複写装置２のほぼ中央に
回転自在に位置された像担持体としての感光体ドラム３
０を有している。感光体ドラム３０は、図示しないモー
タにより所定の回転速度で回転される。

【００３３】感光体ドラム３０の周囲の所定の位置に
は、ドラム表面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージ
ャ３１、感光体ドラム３０の表面に画像データに対応し
たレーザビームを露光するすることで感光体ドラム３０
の表面に静電潜像を形成する光走査装置、すなわちレー
ザ露光装置３２、レーザ露光装置３２による露光により
感光体ドラム３０の表面上に形成された静電潜像に現像
剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する
現像ローラ３３ａを有する現像装置３３、後述する用紙
カセットから給紙された被転写材すなわちコピー用紙Ｐ
に感光体ドラム３０に形成されたトナー像を転写すると
ともにトナー像が転写された用紙Ｐを感光体ドラム３０
から分離させるための転写・剥離チャージャ３４、感光
体ドラム３０の表面からコピー用紙Ｐを剥離する剥離爪
３５、感光体ドラム３０の表面に残留したトナーを清掃
するクリーニング装置３６、及び、感光体ドラム３０の
表面に残った電位を除電する除電装置３７が、順に、配
置されている。

【００３４】感光体ドラム３０の下方に位置される複写
装置２の底部には、複写装置２の正面側より着脱自在に
上下複数段に装着された給紙手段としての多段給紙装置
(以下、ＰＦＰと示す) ４０が複写装置２と一体的に配
置されている。

【００３５】ＰＦＰ４０は、さまざまな大きさのコピー
用紙Ｐを複数種類収納するための上段カセット４１、中
段カセット４２および下段カセット４３を含み、それぞ
れのカセット４１，４２および４３は、たとえば、長手
方向に沿って搬送されるよう置かれたＡ４サイズのコピ
ー用紙、Ｂ４サイズのコピー用紙およびＡ３サイズのコ
ピー用紙を、それぞれ、５００枚程度収納可能に形成さ
れている。

【００３６】上段カセット４１、中段カセット４２およ
び下段カセット４３の所定の位置には、それぞれのカセ
ット４１，４２および４３から用紙Ｐを１枚づつ取り出
すピックアップローラ４４ａ，４４ｂおよび４４ｃが配
置されている。

【００３７】それぞれのピックアップローラ４４ａ，４
４ｂおよび４４ｃにより各カセット４１，４２および４
３から取り出された用紙Ｐの先端部が通過される位置に
は、用紙Ｐを１枚づつ分離するための搬送ローラ４５
ａ，４５ｂおよび４５ｃと、それぞれの搬送ローラと一
体的に配置された分離ローラ４６ａ，４６ｂおよび４６
ｃが配置されている。分離ローラ４６ａ，４６ｂおよび
４６ｃは、それぞれ、相互に組み合わせられた搬送ロー
ラに対して軸線が平行に、かつ、所定の圧力で接触する
よう配置されるとともに、搬送ローラの回転方向と逆方
向に回転されることで、各カセットから取り出された用
紙Ｐの最も上の１枚のみを後述する搬送路へ送出する。

【００３８】ＰＦＰ４０の図中右方には、使用頻度の高
いサイズの用紙Ｐ、たとえば、Ａ４サイズの用紙Ｐを３
０００枚程度収納可能に形成された大容量フィーダ (以
下、ＬＣＦと示す) ４７が設けられている。ＬＣＦ４７
の所定の位置には、ＬＣＦ４７に収容された用紙Ｐを１
枚づつ取り出すピックアップローラ４８が配置されてい
る。ピックアップローラ４８と感光体ドラム３０との間
には、上下一対に組み合わせられた搬送ローラ４９ａお
よび分離ローラ４９ｂを含む分離機構４９が配置されて
いる。分離機構４９は、分離ローラ４９ｂを搬送ローラ
４９ａが回転される方向に対して逆方向に回転させるこ
とで、ピックアップローラ４８によりＬＣＦ４７から取
り出された用紙Ｐの最も上の１枚のみを後述する搬送路
へ送出する。

【００３９】ＬＣＦ４７の上部には、各カセット４１，
４２，４３およびＬＣＦ４７とは独立に、コピー用紙Ｐ
を給送可能な手差しフィーダ５０が形成されている。手
差しフィーダ５０と感光体ドラム３０との間には、手差
しフィーダ５０に挿入された用紙Ｐを取り込む手差し用
ピックアップローラ５１、ピックアップローラ５１によ
り取り込まれた用紙Ｐをガイドする手差しガイド５２、
及び、手差しガイド５２を介して感光体ドラム３０に向
かって案内される用紙Ｐを搬送する搬送ローラ５３が設
けられている。

【００４０】それぞれのカセット４１，４２および４３
ならびにＬＣＦ４７と感光体ドラム３０との間には、各
カセット４１，４２および４３ならびにＬＣＦ４７から
感光体ドラム３０に向かって用紙Ｐを案内する搬送路５
４が形成されている。この搬送路５４は、さらに、感光
体ドラム３０と転写・剥離チャージャ３４との間に規定
される転写領域を経て、複写装置２の外部まで延出され
ている。また、搬送路５４には、いずれかのカセットま
たはＬＣＦもしくは手差しガイドから給送された用紙Ｐ
を、感光体ドラム３０に向かって搬送するための複数の
搬送ローラ５５が設けられている。

【００４１】搬送路５４の感光体ドラム３０の近傍、か
つ、上流側には、搬送路５４を案内されたコピー用紙Ｐ
の傾きを補正するとともに、感光体ドラム３０上のトナ
ー像の先端とコピー用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体
ドラム３０の外周面の移動速度と同じ速度でコピー用紙
Ｐを、転写領域へ給紙するアライニングローラ５６が配
設されている。また、アライニングローラ５６の手前す
なわち搬送ローラ５５側には、アライニングローラ５６
へのコピー用紙Ｐの到達を検出するアライニングセンサ
５６ａが設けられている。

【００４２】転写領域を通過された用紙Ｐが進行する方
向には、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト５７が組み込まれ
ている。搬送ベルト５７により用紙Ｐが搬送される方向
であって、感光体ドラム３０に対して熱を与えにくい位
置には、ローラ表面が互いに圧接されたヒートローラ対
を含み、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱することで
トナー像を溶融させつつトナー像と用紙Ｐとを加圧して
用紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置５８が設けられ
ている。

【００４３】定着装置５８に対向した複写装置２の側壁
には、定着装置５８によりトナー像が定着された用紙Ｐ
が排出される排出トレイ５９が配置されている。定着装
置５８と排出トレイ５９との間には、定着装置５８によ
りトナー像が定着されたコピー用紙Ｐを、後述する用紙
反転部あるいは排出トレイ５９のいづれかに案内する排
出切換ユニット６０が配置されている。

【００４４】排出切換ユニット６０は、定着装置５８を
通過された用紙Ｐを推進する第１および第２の排出ロー
ラ６１および６２、及び、第１および第２の排出ローラ
６１および６２の間に配置され、定着装置５８を通過さ
れたコピー用紙Ｐを、排出トレイ５９あるいは後述する
用紙反転部のいづれかに選択的に振り分ける振り分けゲ
ート６３を有している。

【００４５】反転機構６４は、既に転写領域および定着
装置５８を通過されたコピー用紙Ｐを一時的に集積する
一時集積部６５、定着装置５８を通過したコピー用紙Ｐ
の表裏を反転して一時集積部６５に導く反転路６６、一
時集積部に集積されたコピー用紙Ｐを一枚づつ取り出す
ピックアップローラ６７、一時集積部６５に収容された
用紙Ｐを再びアライニングローラ５６に案内する反転搬
送路６８、及び、反転搬送路６８に案内された用紙Ｐを
アライニングローラ５６に向かって給紙する給紙ローラ
６９を有している。

【００４６】ＡＤＦ８は、カバー７１を有し、カバー７
１の後端縁部が複写装置２の上面後端縁部に図示しない
ヒンジ装置を介して取付けられており、必要に応じてＡ
ＤＦ８全体を回動変位させることで、既に得に説明した
ように、画像読取部４の原稿台１１に対して開閉可能に
形成されている。

【００４７】カバー７１の上面やや左方向部位には、複
数枚の原稿Ｄを保持する原稿給紙台７２が設けられてい
る。原稿給紙台７２の図中左方すなわちＡＤＦ８の一端
側には、原稿給紙台７２にセットされた原稿Ｄを順次一
枚ずつ取出すとともに、図中左端側から画像読取部４の
原稿台１１の一端側に供給するためのピックアップロー
ラ７３が配置されている。原稿給紙台７２の所定の位置
には、原稿給紙台７２への原稿Ｄがセットされたか否か
を検知する原稿検知センサとしてのエンプテイセンサ７
２ａが配設されている。なお、原稿給紙台７２には、原
稿台１１に原稿Ｄがセットされた位置を検知する原稿位
置検知センサ１７と同様に機能する図示しない原稿幅検
知センサが配置されてもよい。

【００４８】ピックアップローラ７３の原稿取出し方向
には、ピックアップローラ７３により取り出された原稿
Ｄを原稿台１１に向けて送出する給紙ローラ７４、給紙
ローラ７４により給送された原稿Ｄの先端を整位するア
ライニングローラ７５が配置されている。なお、アライ
ニングローラ７５と給紙ローラ７４との間には、原稿Ｄ
のアライニングローラ７５への到達を検出するアライニ
ングセンサ７５ａが配置されている。

【００４９】カバー７１の内側であって、ＡＤＦ８が閉
じられた状態で画像読取部４の原稿台１１と対向される
位置には、原稿台１１のほぼ全体を覆う大きさが与えら
れ、ピックアップローラ７３、給紙ローラ７４およびア
ライニングローラ７５を介して原稿給紙台７２から搬送
された原稿Ｄを原稿台１１の所定の位置に搬送する搬送
ベルト７６が配置されている。搬送ベルト７６は、図中
左右一対に配置されたベルトローラ７７に掛渡され、図
示しないベルト駆動機構によって、図中右側および図中
左側の両方向に向けて回転される。

【００５０】ＡＤＦ８の右側部位には、搬送ベルト７６
により図中左側から図中右側に移動される原稿Ｄをカバ
ー７１の外側に向けて送出する反転ローラ７８、反転ロ
ーラ７８に原稿Ｄを押し付けるピンチローラ７９、反転
ローラ７８とピンチローラ７９により搬送される原稿Ｄ
を、再び搬送ベルト７６へ戻すか所定の排出位置すなわ
ちカバー７１上に排出させるかを切り換えるフラッパ８
０、フラッパ８０が排出側に切り換えられている場合
に、反転ローラ７８により搬送された原稿Ｄを排出させ
る排紙ローラ８１、及び、反転ローラ７８の近傍での原
稿のジャムを検知するジャムセンサ８２などが配置され
ている。

【００５１】図１及び図２には、図３に示した画像形成
装置に組み込まれる光走査装置が詳細に示されている。
図１及び図２に示されるように、光走査装置１００は、
筐体としてのハウジング１０１、レーザビームを発生す
る光源としての発光ユニット１２０、発光ユニット１２
０からのレーザビームを、所定の位置、たとえば、図２
に示した画像形成装置の感光体ドラム３０にむけておお
むね直線状にかつ連続的に向かって反射、すなわち偏向
する光偏向装置１３０、及び、光偏向装置１３０により
走査されたレーザビームを、感光体ドラム３０に、所定
の結像条件で結像させる結像光学部１４０などにより構
成されている。

【００５２】発光ユニット１２０、光偏向装置１３０お
よび結像光学部１４０は、それぞれ、ハウジング１０１
の所定の位置に固定される。ハウジング１０１の光偏向
装置１３０が固定される領域の近傍には、光偏向装置１
３０を収容するための隔壁１０２が形成されている。

【００５３】隔壁１０２の一部の所定の位置には、発光
ユニット１２０からのレーザビームを光偏向装置１３０
の後述する反射面 (多面鏡) に導くための光源側防塵ガ
ラス(またはプラスチック) １０３、及び、反射面 (多
面鏡) により反射されたレーザビームを感光体ドラム３
０に案内するための像面側防塵ガラス１０４が配置され
ている。なお、光源側防塵ガラス１０３および像面側防
塵ガラス１０４は、たとえば、青板ガラスすなわち光学
用板ガラスが青色の染料により着色されたガラス (商品
名) ブルーペーンガラスなどにより形成される。

【００５４】図４には、この発明の光走査装置に組み込
まれる発光ユニット１２０の平面図が概略的に示されて
いる。図５には、図４に示された発光ユニット１２０の
正面図が概略的に示されている。

【００５５】図４及び図５を参照すれば、図１の光走査
装置１００に組込まれる発光ユニット１２０は、レーザ
ビームを発生する半導体レーザ素子１２１、レーザ素子
１２１から放射されたレーザビームを、集束光あるいは
平行光に変換する第１レンズ１２２、第１レンズ１２２
を通過されたレーザビームのビーム断面形状を所定の形
状に整える第２レンズ１２３、及び、第１レンズ１２２
と第２レンズ１２３との間に配置され、レーザ素子１２
１からのレーザビームの光強度 (光量) の変動を低減す
る絞り１２４などを有している。なお、第１レンズ１２
２および第２レンズ１２３は、それぞれ、光学ガラス
(例えばＢＫ７) によって製造される。

【００５６】レーザ素子１２１は、たとえば、アルミダ
イカストまたはプラスチック (ＰＰＳ＝ポリスチレン)
などによって製造される鏡筒 (またはレンズホルダ) １
２５に直接固定される。また、第１レンズ１２２、第２
レンズ１２３および絞り１２４は、レーザ素子１２１と
ともに、鏡筒１２５に一体的に保持されている。なお、
鏡筒１２５は、ハウジング１０１への固定のための図示
しない位置決め部材を有し、たとえば、ネジあるいは接
着によりハウジング１０１の所定の位置に固定される。

【００５７】図６には、図４に示された発光ユニット１
２０の変形例の正面図が概略的に示されている。レーザ
素子１２１、第１レンズ１２２および第２レンズ１２３
は、図６に示すように、それぞれ、レーザホルダ２２６
およびレンズホルダ２２５に固定されたのちレーザホル
ダ２２６とレンズホルダ２２５とがさらに固定される方
法で固定されてもよい。

【００５８】再び、図１及び図２を参照すれば、光偏向
装置１３０は、図示しない磁性流体軸受を利用したスキ
ャナモータ１３１の回転軸１３１ａと一体的に配置され
ているロータ１３１ｂに固定され、高速度で回転可能に
形成された複数の平面鏡 (すなわち反射面、この例では
８面) を有する多面鏡１３２ａにより構成される。な
お、各反射面は、多面鏡１３２ａの周囲を取り巻くとと
もに、多面鏡１３２ａの外周を等分した状態に形成され
る。

【００５９】スキャナモータ１３１は、ロータ１３１ｂ
を回転させるためのステータを含む固定部１３１ｃを有
し、固定手段 (この実施例ではネジ) １３３ａ及び１３
３ｂにより固定部１３１ｃと予め結合されているモータ
ベース１３１ｄを介して、ハウジング１０１の所定の位
置に、ネジ止めなどの手法により固定されている。な
お、モータベース１３１ｄは、固定部１３１ｃの形状を
工夫することにより、固定部１３１ｃと一体的に (固定
部１３１ｃの一部として) 構成されてもよい。

【００６０】光偏向装置１３０と感光体ドラム３０と間
すなわち光偏向装置１３０の多面鏡１３２ａの各反射面
により連続的に反射されたレーザビームが像面側防塵ガ
ラス１０４を介して出射される方向には、第１のｆθレ
ンズ１３２ｂ、折り返しミラー１３２ｃ、第２のｆθレ
ンズ１３２ｄ、出射ミラー１３２ｅおよび防塵ガラス１
０５が、順に、配置されている。

【００６１】第１のｆθレンズ１３２ｂは、各反射面の
回転角と各反射面のそれぞれの回転に伴って連続的に反
射 (偏向) されたレーザビームが結像される位置とを比
例させるものであって、各反射面の反射点と感光体ドラ
ム３０の軸線方向と直交する主走査方向の中心との間に
規定される光軸Ｏ₂ と各反射面により反射されたレーザ
ビームとのなす角θと光軸Ｏ₂ とレーザビームが到達さ
れた感光体ドラム上の位置ｈとを整合させるために、主
走査方向に関し、ｈ＝ｆθを満たす焦点距離ｆが与えら
れている。この第１のｆθレンズ１３２ｂは、板バネ１
０６ａ及び１０６ｂによりハウジング１０１に固定され
ている。

【００６２】折り返しミラー１３２ｃは、主走査方向に
延出された平面ミラーであって、第１のｆθレンズ１３
２ｂを通過されたレーザビームを感光体ドラム３０に向
かって案内するとともに、光走査装置１００の大きさを
低減するために利用される。この折り返しミラー１３２
ｃは、板バネ１０７ａ及び１０７ｂによりハウジング１
０１に固定されている。

【００６３】第２のｆθレンズ１３２ｄは、第１のｆθ
レンズ１３２ｂと共働して、感光体ドラム３０に案内さ
れたレーザビームの位置ｈを主走査方向に関し、ｈ＝ｆ
θを満足させるとともに、折り返しミラー１３２ｃによ
り折り返されたレーザビームの感光体ドラム上での歪曲
収差あるいは像面湾曲などの結像特性を補正するために
利用される。また、第２のｆθレンズ１３２ｄは、第１
のｆθレンズ１３２ｂと共働して、光偏向装置１３２の
面倒れによるレーザビームが結像する位置を補正する面
倒れ補正機能を有する。この第２のｆθレンズ１３２ｄ
は、板バネ１０８ａ及び１０８ｂによりハウジング１０
１に固定されている。

【００６４】出射ミラー１３２ｅは、主走査方向に延出
された平面ミラーであって、第２のｆθレンズ１３２ｄ
を通過されたレーザビームを感光体ドラム３０に向けて
さらに折り返すと共に、光走査装置１００の大きさを低
減するために寄与する。この出射ミラー１３２ｅは、板
バネ１０９ａ及び１０９ｂによりハウジング１０１に固
定されている。

【００６５】なお、ハウジング１０１の所定の位置であ
って、出射ミラー１３２ｅにより折り返されたレーザビ
ームがハウジング１０１の外側へ出射される位置には、
光走査装置１００の内部に、トナーあるいは紙かすなど
が侵入することを阻止するための防塵ガラス１０５が配
置されている。この防塵ガラス１０５は、板バネ１１０
ａ及び１１０ｂによりハウジング１０１に固定されてい
る。

【００６６】また、多面鏡１３２ａの各反射面の反射点
と感光体ドラム３０の軸線方向と直交する主走査方向の
中心との間に規定される光軸Ｏ₂ は、発光ユニット１２
０のレーザ素子１２１の発光点と多面鏡１３２ａの各反
射面の反射点との間に規定される光軸Ｏ₁ と同一の平面
に配置されている。

【００６７】また、この光走査装置１００は、発光ユニ
ット１２０から放射されたレーザビームの主走査方向に
関する水平同期信号を検出するための水平同期信号検出
部を備えている。この水平同期信号検出部は、水平同期
検出用の検出ミラー１４１、及び水平同期信号を検出す
るセンサ１４２からなる。水平同期検出用の検出ミラー
１４１は、レーザビームの主走査方向に関して、第２の
ｆθレンズ１３２ｄの端部を通過して画像の領域より外
側に導かれたビームが反射されるハウジング１０１内の
位置に配置される。同期信号を検出するセンサ１４２
は、この検出ミラー１４１から反射されたレーザビーム
を確実に検出できるハウジング１０１内の位置に配置さ
れる。

【００６８】なお、この光走査装置１００に配設される
結像光学部１４０は、固定部材に接着されてハウジング
１０１に固定されても良い。図７は、この発明の光走査
装置の変形例を概略的に示す平面図である。図８は、図
７に示されている光走査装置をＡ−Ａ線で切断した断面
を概略的に示す断面図である。即ち、図７及び図８に示
されているように、第１のｆθレンズ１３２ｂは、ハウ
ジング１０１の所定の位置に一体に形成された固定部材
１０６α及び１０６βに接着されてハウジング１０１に
固定される。折り返しミラー１３２ｃは、ハウジング１
０１の所定の位置に一体に形成された固定部材１０７ａ
及び１０７ｂによりハウジング１０１に固定される。第
２のｆθレンズ１３２ｄは、ハウジング１０１の所定の
位置に一体に形成された固定部材１０８ａ及び１０８ｂ
によりハウジング１０１に固定される。出射ミラー１３
２ｅは、ハウジング１０１の所定の位置に一体に形成さ
れた固定部材１０９ａ及び１０９ｂによりハウジング１
０１に固定される。防塵ガラス１０５は、ハウジング１
０１の所定の位置に一体に形成された固定部材１１０ａ
及び１１０ｂによりハウジング１０１に固定される。

【００６９】図１及び図２に示すように、このような光
走査装置１００では、発光ユニット１２０から放射され
たレーザビームは、図４ないし図６に示される発光ユニ
ット内の光学系によって所定の特性が与えられ、上述し
た光軸Ｏ₁ に沿って光偏向装置１３０に導かれる。この
レーザビームは、光偏向装置１３０の多面鏡１３２ａの
回転を伴って上述した光軸Ｏ₂ から所定の偏向角の範囲
の主走査方向に向けて反射される。この反射ビームは、
第１のｆθレンズ１３２ｂを通過し、折り返しミラー１
３２ｃで上方に向けて反射される。この反射ビームは、
面倒れ補正機能を有する第２のｆθレンズ１３２ｄを通
過して出射ミラー１３２ｅで反射され、防塵ガラス１０
５を介して感光体ドラム３０上に結像される。

【００７０】次に、この発明の光走査装置による水平同
期信号を検出するための方法について説明する。図９
は、光走査装置におけるレーザビームの軌跡を示す概略
図である。図１０は、ビームが水平同期信号検出部に導
かれる様子を示す概略図である。

【００７１】図９及び図１０の（ａ）に示されるよう
に、光偏向装置１３０により主走査方向の画像領域の外
側、即ち光軸Ｏ₂ に対して最大の偏向角で偏向されたレ
ーザビームは、第１のｆθレンズ（図示しない）の端部
を通過し、折り返しミラー１３２ｃに導かれる。このビ
ームは、図９に示されるように、折り返しミラー１３２
ｃによって上方、且つ光偏向装置の主走査方向を含む走
査平面上の外側に反射される。この反射ビームは、図１
０の（ｂ）に示されるように、面倒れ機能を有する第２
のｆθレンズ（図示しない）の端部を通過し、出射ミラ
ー１３２ｅに導かれる。このビームは、図９に示される
ように、出射ミラー１３２ｅにより下方、且つ主走査方
向のさらに外側に反射される。この反射ビームは、図１
０の（ｃ）に示されるように、水平同期信号検出用の検
出ミラー１４１に導かれる。この検出ミラー１４１は、
図９に示されるように、折り返しミラー１３２ｃ及び出
射ミラー１３２ｅの端部より外側のハウジング１０１内
に配置されている。検出ミラー１４１に導かれたビーム
は、図１０の（ｄ）に示されるように、水平同期信号検
出用のセンサ１４２に向けて反射される。この反射ビー
ムは、図９及び図１０の（ｄ）に示されるように、光軸
Ｏ₁ 及びＯ₂ を含む平面内を通過する。

【００７２】このセンサ１４２は、図９に示されるよう
に、ビームを確実に検出できる位置に配置される。この
位置は、ビームが面倒れ補正機能を有する第２のｆθレ
ンズ１３２ｄを通過するため、面倒れが補正される位
置、即ち結像面にほぼ等しい位置が望ましい。この位置
は、レンズ１３２ｄの面倒れ補正能力にもよるが、結像
面に対して、例えばこの実施例では±２乃至３ｍｍの幅
の許容範囲を有する。

【００７３】光走査装置１００の結像光学部１４０をコ
ンパクトに形成し、光学的にビームが安定する像面に対
応する位置で水平同期信号を検出するためには、光学系
設計上、以下の条件を満足させる必要がある。

【００７４】光偏向装置１３０から面倒れ補正機能を有
する第２ｆθレンズ１３２ｄの入射面までの最も短い距
離をd1、第２ｆθレンズ１３２ｄの入射面から結像面ま
での最も短い距離をd2とすると、 0.5 ≦d1/(d1+d2)≦ 0.7 …(1) このような関係式で表される位置に面倒れ補正機能を有
する第２のｆθレンズ１３２ｄが配置され、結像面に相
当する位置にセンサ１４２が配置される必要がある。つ
まり、光偏向装置１３０によりビームが偏向された後、
結像面に到達するまでの全光路長のほぼ６０％付近に、
第２のｆθレンズ１３２ｄが配置されることによって、
光走査装置内の結像面に相当する位置で水平同期信号が
検出可能である。一方、第２のｆθレンズ１３２ｄが全
光路長の５０％より短い位置に配置された場合、ビーム
がレンズ１３２ｄを通過した後の光路長が長くなり、ビ
ームを結像位置に到達させるまでに数回折り返す必要が
あり、光学系、及び光走査装置全体の構造が複雑にな
る。また、第２ｆθレンズ１３２ｄが全光路長の７０％
より長い位置に配置された場合、レンズ１３２ｄから結
像位置までの距離が短くなり、光走査装置内にセンサ１
４２を配置することが難しくなる。なお、この実施例で
は、d1/(d1+d2)＝0.635 となっている。

【００７５】次に、光走査装置１００内における光線の
軌跡を追跡する。図１１は、光走査装置内のＸＺ平面に
おける光線の軌跡を概略的に示す断面図である。図１２
は、光走査装置をＹＺ平面に平行な光軸Ｏ₁ 及びＯ₂ を
含む平面で切断した断面を概略的に示した断面図であ
る。

【００７６】図１１及び図１２に示すように座標軸をと
る。一般に、入射光線の方向余弦（α、β、γ）反射光線の方向余弦（α´、β´、γ´）反射面の法線の方向余弦（λ、μ、ν）としたとき、反射光線の方向余弦のベクトル成分は、 α´＝α− 2λ cosｉ β´＝β− 2μ cosｉ γ´＝γ− 2ν cosｉと表すことができる。ここで、 cosｉ＝αλ＋βμ＋γ
νである。

【００７７】この光走査装置１００の結像光学系１４０
では、水平同期信号検出部は、偏向された光線が第１及
び第２のｆθレンズ１３２ｂ及び１３２ｄを通過した位
置に位置している。このため、図１２に示すようなＹＺ
平面上における、センサ１４２への入射光線は、レンズ
による屈折によって光偏向装置１３０の偏向角とは一致
しない。従って、この実施例では、光偏向装置１３０で
偏向された光線が第１及び第２のｆθレンズ１３２ｂ及
び１３２ｄを通過した後、光軸Ｏ₁ 及び光軸Ｏ₂ を含む
ＹＺ平面内を通過し、センサ１４２に入射するように光
線追跡を実行する。

【００７８】まず、以下に示す方向余弦（α1 、β1 、
γ1 ）で規定される光線について、光線の軌跡を追跡す
る。即ち、図１２に示されているように、ＹＺ平面上に
おいて、光偏向装置１３０の多面鏡１３２ａにより偏向
され、折り返しミラー１３２ｃに入射する第１の入射光
線の方向余弦（α1 、β1 、γ1 ）を、 α1 ＝ cos90° β1 ＝ cos114.6 ° γ1 ＝ cos24.6° とする。図１１に示されているように、ＸＺ平面上にお
いて、折り返しミラー１３２ｃの反射面における法線の
方向余弦（λ1 、μ1 、ν1 ）を、 λ1 ＝ cos115 ° μ1 ＝ cos90° ν1 ＝ cos25° とすると、 cosｉ1 ＝ cos24.6°× cos25°＝0.824047
8 となる。従って、折り返しミラー１３２ｃの反射光線
の方向余弦（α´、β´、γ´）は、 α´＝α1 − 2λ1 cosｉ1 ＝− 2 cos115 °×0.8240478 ＝0.6965153 β´＝β1 − 2μ1 cosｉ1 ＝ cos114.6 ° ＝−0.4162808 γ´＝γ1 − 2ν1 cosｉ1 ＝ cos24.6°− 2 cos25°×0.824078 ＝−0.5844458 となる。

【００７９】次に、図１１に示すように、この折り返し
ミラー１３２ｃによる反射光線が第２のｆθレンズ１３
２ｄを通過して出射ミラー１３２ｅへ反射される。出射
ミラー１３２ｅへの入射光線の方向余弦は、折り返しミ
ラー１３２ｃによる反射光線の方向余弦（α´、β´、
γ´）に相当する。このため、出射ミラー１３２ｅの入
射光線の方向余弦は、 α´＝ 0.6965153 β´＝−0.4162808 γ´＝−0.5844458 となる。出射ミラー１３２ｅの反射面における法線の方
向余弦（λ2 、μ2 、ν2 ）を、 λ2 ＝ cos15° μ2 ＝ cos90° ν2 ＝ cos105 ° とすると、 cosｉ2 ＝α´λ2 ＋β´μ2 ＋γ´ν2 ＝
0.8240478 となる。従って、出射ミラー１３２ｅの反射
光線の方向余弦（α″、β″、γ″）は、 α″＝α´− 2λ2 cos ｉ2 ＝0.6965153 − 2 cos15°×0.8240478 ＝−0.8954228 β″＝β´− 2μ2 cos ｉ2 ＝−0.4162808 γ″＝γ´− 2ν2 cos ｉ2 ＝−0.5844458 − 2 cos105 °×0.824078 ＝−0.1578873 となる。

【００８０】次に、図１１に示すように、この出射ミラ
ー１３２ｅによる反射光線が水平同期信号検出用の検出
ミラー１４１へ導かれる。検出ミラー１４１への入射光
線の方向余弦は、出射ミラー１３２ｅによる反射光線の
方向余弦（α″、β″、γ″）に相当する。このため、
検出ミラー１４１の入射光線の方向余弦は、 α″＝−0.8954228 β″＝−0.4162808 γ″＝−０．１５７８８７３となる。検出ミラー１４１の反射面における法線の方向
余弦を（λＨ、μH 、νH ）、検出ミラー１４１によ
る反射光線の方向余弦を（αH 、βH 、γH ）とする。
反射光線の方向余弦を、 αH ＝ cos90° βH ＝ cos52.8° γH ＝ cos142.8 ° とする。即ち、図１２に示すように、検出ミラー１４１
による反射光線は、発光ユニットから多面鏡１３２ａに
導かれる光線の光軸Ｏ₁ 、及び多面鏡１３２ａから折り
返しミラー１３２ｃに導かれる光線の光軸Ｏ₂ を含むＹ
Ｚ平面内を通過し、βH 及びγH で方向付けられる位置
に反射されるものとし、センサ１４２の受光面がこの反
射光線の光軸に対して直角となるように仮定する。反射
光線の方向余弦に関する関係式から、 αH ＝α″− 2λH cosｉH ＝cos90 °＝0 …(2) βH ＝β″− 2μH cosｉH ＝cos52.8 °＝0.6045911 …(3) γH ＝γ″− 2νH cosｉH ＝cos142.8°＝−0.7965299 …(4) 以上の式が導かれる。式(2) ないし(4) から、 λH cosｉH ＝−0.4477114 …(2-1) μH cosｉH ＝−0.5104360 …(3-1) νH cosｉH ＝ 0.3193213 …(4-1) となり、これらの式 (2-1)ないし(4-1) の両辺を２乗し
て和をとると、 ( λH ² ＋μH ² ＋νH ² )cos² ｉH ＝0.5629565 となり、 cosｉH ＝±0.7503043 が導かれる。この値を
式 (2-1)ないし(4-1) に代入すると、 λH ＝−0.5967065 μH ＝−0.6803053 νH ＝ 0.4255891 又は、 λH ＝ 0.5967065 μH ＝０．６８０３０５３ νＨ＝−0.4255891 このように、検出ミラー１４１の反射面における法線の
方向余弦が求められる。従って、ＹＺ平面上において検
出ミラー１４１の反射面の法線とＺ軸とのなす角は、 tan^-1( μH/νH ) ＝59.97 ° …(5) である。また、ＸＺ平面上において検出ミラー１４１の
反射面の法線とＸ軸とのなす角は、 sin^-1λH ＝36.6° …(6) である。以上のようにして、水平同期信号検出部のセン
サ１４２に光偏向装置１３０からの光線を導くための検
出ミラー１４１の反射面が配置される角度は、(5) 及び
(6) で決定される。また、センサ１４２の受光面は、検
出ミラー１４１で反射される光線の方向に対して垂直で
あり、且つ第２のｆθレンズ１３２ｄから結像面に相当
する位置に配置される。この時、先に仮定したように、
(5) 及び(6) で求められる角度は、検出ミラー１４１に
よって反射された光線が光軸Ｏ₁ 及びＯ₂ を含む平面内
を通過するように決定されている。これは、(2) に示す
ように、ベクトル成分αH が０であることで示される。
このように、検出ミラー１４１の反射面の法戦が決定さ
れることで、光線の軌跡が決定され、水平同期信号検出
部のセンサ１４２の配置が容易となる。(5) 及び(6) で
求められた角度とは異なる角度で検出ミラー１４１が配
置されると、検出ミラー１４１で反射された光線は任意
の方向に導かれ、結像面に相当する位置にセンサ１４２
を配置できなくなる可能性がある。

【００８１】次に、以下に示す方向余弦（α1 、β1 、
γ1 ）で規定される光線について、同様に、光線の軌跡
を追跡する。即ち、図１２に示すように、ＹＺ平面にお
いて、光偏向装置１３０の多面鏡１３２ａにより偏向さ
れ、折り返しミラー１３２ｂに入射する第２の入射光線
の方向余弦（α1 、β1 、γ1 ）を、 α1 ＝ cos90° β1 ＝ cos116 ° γ1 ＝ cos26° とする。図１１に示すように、ＸＺ平面において、折り
返しミラー１３２ｃの反射面における法線の方向余弦
（λ1 、μ1 、ν1 ）を、 λ1 ＝ cos115 ° μ1 ＝ cos90° ν1 ＝ cos25° とすると、 cosｉ1 ＝ cos26°× cos25°＝0.8145840
となる。従って、折り返しミラー１３２ｃの反射光線の
方向余弦（α´、β´、γ´）は、 α´＝α1 − 2λ1 cosｉ1 ＝− 2 cos115 °×0.8145840 ＝0.6885161 β´＝β1 − 2μ1 cosｉ1 ＝ cos116 ° ＝−0.4383711 γ´＝γ1 − 2ν1 cosｉ1 ＝ cos26°− 2 cos25°×0.8145840 ＝−0.5777336 となる。

【００８２】次に、図１１に示すように、この折り返し
ミラー１３２ｃによる反射光線が第２のｆθレンズ１３
２ｄを通過して出射ミラー１３２ｅへ反射される。出射
ミラー１３２ｅへの入射光線の方向余弦は、折り返しミ
ラー１３２ｃによる反射光線の方向余弦（α´、β´、
γ´）に相当する。このため、出射ミラー１３２ｅの入
射光線の方向余弦は、 α´＝0.6885161 β´＝−0.4383711 γ´＝−0.5777336 となる。出射ミラー１３２ｅの反射面における法線の方
向余弦（λ2 、μ2 、ν2 ）を、 λ2 ＝ cos15° μ2 ＝ cos90° ν2 ＝ cos105 ° とすると、 cosｉ2 ＝α´λ2 ＋β´μ2 ＋γ´ν2 ＝
0.8145840 となる。従って、出射ミラー１３２ｅの反射
光線の方向余弦（α″、β″、γ″）は、 α″＝α´− 2λ2 cos ｉ2 ＝0.6885161 − 2 cos15°×0.8145840 ＝−0.8851393 β″＝β´− 2μ2 cos ｉ2 ＝−0.4383711 γ″＝γ´− 2ν2 cos ｉ2 ＝−0.5777336 − 2 cos105 °×0.8145840 ＝−0.1560739 となる。

【００８３】次に、図１１に示すように、この出射ミラ
ー１３２ｅによる反射光線が水平同期信号検出用の検出
ミラー１４１へ導かれる。検出ミラー１４１への入射光
線の方向余弦は、出射ミラー１３２ｅによる反射光線の
方向余弦（α″、β″、γ″）に相当する。このため、
検出ミラー１４１の入射光線の方向余弦は、 α″＝−0.8851393 β″＝−0.4383711 γ″＝−0.1560739 となる。検出ミラー１４１の反射面における法線の方向
余弦（λH 、μH 、νH）は、先の光線追跡の結果、 λH ＝−0.5967065 μH ＝−0.6803053 νH ＝ 0.4255891 と求められている。従って、検出ミラー１４１による反
射光線の方向余弦を（αH ´、βH ´、γH ´）とする
と、 αH ´＝α″− 2λH cosｉH ´＝−0.0218202 βH ´＝β″− 2μH cosｉH ´＝ 0.5956538 γH ´＝γ″− 2νH cosｉH ´＝−0.8029448 以上の式が導かれる。ただし、 cosｉH ´＝0.7599712
である。

【００８４】以上のように、折り返しミラー１３２ｃに
対する第１及び第２の入射光線に関して光線追跡を実行
した結果、第１及び第２の入射光線に対する検出ミラー
１４１による反射光線の方向余弦から、以下の方向に反
射光線がずれることがわかる。

【００８５】 tan^-1((αH ´−αH)/(βH ´−βH)) ＝67.7° …(7) 従って、検出ミラー１４１によって反射される光線は、
ＹＺ平面に対して67.7°の方向にずれることがわかる。
このように反射光線の軌跡が傾いているため、この反射
光線を受光するセンサ１４２の受光面は、反射光線の光
軸に対して直交する平面に配置され、受光面に対してほ
ぼ垂直な方向から光線が入射される。このようにセンサ
１４２が配置されると、センサの受光位置を調整する場
合に、センサの中心部分を基準として調整することが可
能となる。

【００８６】一方、センサ１４２における受光面の長手
方向がＸＺ平面を平行に配置されていると、光線はセン
サに対して斜めに入射するため、センサ１４２の受光位
置を調整する必要が生じた場合に、調整しにくく、ま
た、光線をセンサ１４２のどの位置に通すかの判断が困
難である。なお、センサ受光面が半球形の場合は、光線
が半球の中心を通過すればセンサ１４２自身を傾ける必
要はない。

【００８７】以上、 (5)ないし(7) の結果から、以下の
ような条件が導かれる。即ち、センサ１４２の受光面が
面倒れ補正機能を有するｆθレンズの結像面とほぼ等し
い位置に位置することが必要である。また、検出ミラー
１４１の反射面は、出射ミラー１３２ｅで反射された光
線を光軸Ｏ₁ 及びＯ₂ を含む平面内に反射させるように
配置され、ミラー１４１の反射光線はこの平面を任意の
角度を持って横切ることが必要である。さらに、センサ
１４２の受光面は、検出ミラー１４１で反射された光線
がほぼ垂直に入射するように配置されることが必要であ
る。

【００８８】水平同期信号検出部がこのような条件を満
たすように配置されることで、水平同期信号が安定に検
出される。次に、水平同期信号検出部のセンサの位置調
整について説明する。センサ１４２の位置調整は、光学
系を光走査装置１００内に配置する際に、光学系の取付
誤差により光軸にばらつきが生じるときに必要となる。

【００８９】なお、このセンサ１４２は、治具による調
整がしやすいように、スペース的に余裕のある場所、例
えば図１２に示されるような位置に配置される。図１３
は、水平同期信号検出部のセンサを概略的に示す正面図
である。図１４は、水平同期信号検出部のセンサを概略
的に示す平面図である。

【００９０】図１３及び図１４に示すように、水平同期
信号検出部のセンサ１４２は、基板１４３に固定されて
いる。この基板１４３は、光走査装置１００のハウジン
グ１０１に一体に形成されたガイド１４４ａ及び１４４
ｂにより挟持されている。センサ１４２は、２２．３°
の傾斜を有する支持台１４５に載置された状態で基板１
４３を介してガイド１４４ａ及び１４４ｂからネジなど
の固定部材１４６ａ及び１４６ｂで固定される。この支
持台１４５の傾斜角は、上述したように、光偏向装置１
３０の面倒れ、及びその他の光学系の取付誤差による光
軸のずれが、図１３に示されている光線Ｃ、即ちＹＺ平
面に対して６７．７°の方向に平行にずれることで決定
されている。

【００９１】このように、センサ１４２を支持台１４５
上でスライドさせながら基板１４３の位置を移動させる
ことで、光線の結像位置から受光面をずらすことなく、
センサ１４２を光線がずれる方向、即ち光線Ｃに対して
平行な方向に微調整が可能である。また、支持台１４５
上を斜めにスライド可能なため、検出ミラー１４１で反
射され、光線Ｃに対して平行にずれる光線をセンサ１４
２の中心部分で安定に検出できる。センサ１４２は、こ
のように位置調整された後、基板１４３を介して固定部
材１４６ａ及び１４６ｂによってガイド１４４ａ及び１
４４ｂに固定される。なお、センサ１４２は、基板１４
３がガイド１４４ａ及び１４４ｂに接着されて固定され
ても良い。

【００９２】上述したように、センサ１４２を位置調整
するために、センサ部分を治具化した構造とすることに
より品質が安定し、また、部品点数が少なくなるためコ
ストが低減される。また、センサ１４２は、基板１４３
及びガイド１４４ａ及び１４４ｂによりハウジング１０
１に固定されるため、環境が変化した場合でも、センサ
１４２の受光面が検出ミラー１４１から反射された光線
の光軸から外れることがなく、安定して水平同期信号を
発生するための光線を検出できる。なお、この発明は、
例えばレーザプリンタなどの他の画像形成装置にも適用
可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
装置及び光走査装置を有する画像形成装置は、光偏向装
置により偏向され、ｆθレンズを通過された光線を、水
平同期信号検出部の検出ミラーによって、発光ユニット
から光偏向装置に導かれる光線の光軸Ｏ₁ と光偏向装置
により偏向される光線の光軸Ｏ₂ とを含む平面内に導く
ことができる。一方、水平同期信号検出部のセンサは、
検出ミラーによって光線が導かれる方向であり、且つｆ
θレンズによって光線が結像される位置に配置されるた
め、安定して水平同期信号としての光線が検出される。
また、１つの検出ミラーによって光線を折り返すこと
で、ｆθレンズからセンサまでの光路を結像位置までの
光路とほぼ等しくすることが可能であり、装置の小型化
に有利である。さらに、部品点数が少なくなり、コスト
ダウンにつながる。

【００９４】また、この発明によれば、検出ミラーによ
り導かれる光線がセンサの受光面に垂直に入射するの
で、十分な光量の水平同期信号としての光線が受光でき
る。さらに、この発明によれば、光偏向装置からｆθレ
ンズに入射される光線の入射角に応じて変化する光線の
軌跡の応じてセンサが移動可能であるため、光偏向装
置、及び他の光学系の取付誤差によって必要となるセン
サの位置調整が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例である光走査装置の
概略を示す平面図である。

【図２】図２は、図１に示されている光走査装置の概略
を示す断面図である。

【図３】図３は、この発明の画像形成装置の概略を示す
断面図である。

【図４】図４は、図１に示されている光走査装置の発光
ユニットの概略を示す平面図である。

【図５】図５は、図４に示されている光走査装置の発光
ユニットの概略を示す正面図である。

【図６】図６は、図５に示されている発光ユニットの変
形例の概略を示す正面図である。

【図７】図７は、この発明の光走査装置の変形例を概略
的に示す平面図である。

【図８】図８は、図７に示されている光走査装置の概略
に示す断面図である。

【図９】図９は、図１に示されている光走査装置内にお
ける光線の軌跡を示す概略図である。

【図１０】図１０は、光線が水平同期信号検出部に導か
れる様子を示す概略図である。

【図１１】図１１は、光走査装置内のＸＺ平面における
光線の軌跡を概略的に示す断面図である。

【図１２】図１２は、光走査装置をＹＺ平面に平行な光
軸Ｏ₁ 及びＯ₂ を含む平面で切断した平面図である。

【図１３】図１３は、水平同期信号検出部のセンサを概
略的に示す正面図である。

【図１４】図１４は、水平同期信号検出部のセンサを概
略的に示す平面図である。

【符号の説明】

２…画像形成装置４…画像読取り部６…画像形成部８…ＡＤＦ１１…原稿台３０…感光体ドラ
ム３２…光走査装置（露光手段）３２ａ…光偏向装
置３２ｂ…第１のｆθレンズ３２ｃ…折り返し
ミラー３２ｄ…第２のｆθレンズ３２ｅ…出射ミラ
ー３３…現像装置３４…転写・剥離
チャージャ４０…多段給紙装置５８…定着装置１００…結像光学部１０１…ハウジン
グ（保持手段）１０２…隔壁、１０３…光源側防
塵ガラス１０４…像面側防塵ガラス１２０…発光ユニ
ット１２１…半導体レーザ素子 (光源) １２２…第１レン
ズ１２３…シリンドリカルレンズ１２４…絞り１２５…鏡筒１３１…スキャナ
モータ１３１ａ…回転軸１３１ｂ…ロー
タ、１３１ｃ…固定部１３１ｄ…モータ
ベース１３２…多面反射鏡１４０…水平同期
信号検出部１４１…検出用ミラー１４２…センサ１４３…基板１４４ａ…ガイド１４４ｂ…ガイド１４５…支持台１４６ａ…固定部材１４６ｂ…固定部
材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を発生する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からの光
を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定
の位置に結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光の一部を前記対象物に向かう
光から分離して、前記光源から前記偏向手段に向かう第
１の系の光軸と前記偏向手段により偏向さた光が通過す
る第２の系の光軸とを含む面内を横切る方向に案内する
案内手段と、前記第１の系の光軸と前記第２の系の光軸とを含む面内
に、前記偏向手段から前記対象物に向かう光と実質的に
等しい光路長が与えられた位置に配置され、前記案内手
段により案内された光を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】光を発生する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からの光
を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定
の領域内に結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光を前記対象物の前記所定の領
域以外の、前記光源から前記偏向手段に向かう第１の系
の光軸と前記偏向手段により偏向さた光が通過する第２
の系の光軸とを含む面内を横切る方向に案内する案内手
段と、前記第１の系の光軸と前記第２の系の光軸とを含む面内
に、前記偏向手段から前記対象物に向かう光と実質的に
等しい光路長が与えられた位置に配置され、前記案内手
段により案内された光を受光する受光面を有する検出手
段とを含み、前記結像手段は、前記偏向手段から前記結像手段におい
て面倒れ補正を行う結像手段の入射面までの最も短い距
離をd1、前記結像手段において面倒れ補正を行う結像手
段の入射面から前記対象物の前記光が結像される位置の
最も短い距離をd2とするとき、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 を満足する位置に配置されることを特徴とする光走査装
置。
【請求項３】光を発生する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からの光
を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定
の領域内に結像させる結像手段と、この結像手段を通過した光を前記対象物の前記所定の領
域以外の、前記光源から前記偏向手段に向かう第１の系
の光軸と前記偏向手段により偏向さた光が通過する第２
の系の光軸とを含む面内を横切る方向に案内する案内手
段と、前記第１の系の光軸と前記第２の系の光軸とを含む面内
に、前記偏向手段から前記対象物に向かう光と実質的に
等しい光路長が与えられた位置に配置され、前記案内手
段により案内された光を受光する受光面を有する検出手
段とを含み、前記結像手段は、前記偏向手段から前記結像手段におい
て面倒れ補正を行う結像手段の入射面までの最も短い距
離をd1、前記結像手段において面倒れ補正を行う結像手
段の入射面から前記対象物の前記光が結像される位置の
最も短い距離をd2とするとき、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 を満足する位置に配置され、前記案内手段が、前記検出
手段の受光面の垂直方向に前記光を案内して前記受光面
に入射させるように配置されることを特徴とする光走査
装置。
【請求項４】光を発生する光源と、回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からの光
を所定の方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された前記光を、対象物の所定
の領域内に結像させる結像手段と、前記偏向手段から前記結像手段において面倒れ補正を行
う結像手段の入射面までの最も短い距離をd1、前記結像
手段において面倒れ補正を行う結像手段の入射面から結
像位置までの最も短い距離をd2とするとき、 0.5≦d1/(d1+d2)≦0.7 で規定される位置に結像手段が配置され、また、前記結
像手段を通過した光を前記対象物の前記所定の領域以外
の、前記光源から前記偏向手段に向かう第１の系の光軸
と前記偏向手段により偏向さた光が通過する第２の系の
光軸とを含む面内を横切る方向に案内する案内手段と、この案内手段により案内された光を検出するための受光
面を有し、前記偏向手段から前記結像手段に第１の入射
角で入射された光が到達する前記受光面上の第１の位置
と、前記偏向手段から前記結像手段に第２の入射角で入
射された光が到達する前記受光面上の第２の位置とで規
定される方向に移動可能な検出手段とを含むことを特徴
とする光走査装置。
【請求項５】光を発生する光源と、回転可能に形成され
た反射面を有し、前記光源からの光を所定の方向に偏向
する偏向手段と、この偏向手段により偏向された前記光
を、対象物の所定の位置に結像させる結像手段と、この
結像手段を通過した光の一部を前記対象物に向かう光か
ら分離して、前記光源から前記偏向手段に向かう第１の
系の光軸と前記偏向手段により偏向さた光が通過する第
２の系の光軸とを含む面内を横切る方向に案内する案内
手段と、前記第１の系の光軸と前記第２の系の光軸とを
含む面内に、前記偏向手段から前記対象物に向かう光と
実質的に等しい光路長が与えられた位置に配置され、前
記案内手段により案内された光を検出する検出手段と、
を有する光走査手段と、この光走査手段の前記偏向手段及び前記結像手段を介し
て案内された前記光源からの光に対応する像を保持する
像担持体と、この像担持体に対して前記光走査手段により形成された
前記像に現像剤を供給することで、前記像を可視化する
現像手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。