JP2002277786A

JP2002277786A - 光走査装置

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Publication number: JP2002277786A
Application number: JP2001082743A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Okubo; 憲造大久保; Toshiro Mukai; 俊郎向井; Tetsuya Nishiguchi; 哲也西口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP3693929B2

Abstract

(57)【要約】【課題】迷光及びＢＤセンサの受光面に入射されなかっ
た光が迷光となって印刷媒体に印字される画像にゴース
トが生じるの防止した光走査装置を提供する。【解決手段】ポリゴンミラー２２と、被走査体１５との
間、並びに、ポリゴンミラー２２と、前記偏向移動され
たレーザ光を検出して主走査方向のレーザ光の走査位置
の同期を取るための水平同期信号を出力する水平同期信
号出力手段３４との間、における走査光学系中に、被走
査体１５上の静電潜像の画質に影響を与える迷光の発生
を防止するための迷光発生防止手段４１〜４８を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームを画
像情報に応じて感光体ドラム上に走査露光することによ
り、画像を記録するレーザプリンターやデジタル複写機
等の画像記録装置に使用される光走査装置に関するもの
であり、特に、感光体ドラムの主走査方向に細長い形状
のビームの異なる領域をポリゴンミラーで反射して走査
する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光走査装置においては、
図示は省略するが、感光体ドラム上におけるレーザ光の
印字開始位置よりも主走査方向上流側に位置するレーザ
光を感知して、主走査方向のレーザ光の走査位置の同期
を取るための水平同期信号であるＢＤ（ビーム・ディテ
クト）信号を出力するＢＤセンサが設けられている。こ
のＢＤセンサは、レーザ光を反射するＢＤセンサ用ミラ
ーを用いることで、例えばポリゴンミラーから感光体ド
ラムの表面までの光路長と同じ光路長となるように配置
されている。

【０００３】上記ＢＤセンサが設けられているため、ポ
リゴンミラーによって走査される捜査範囲は、感光体ド
ラム上に走査される範囲及びＢＤセンサの受光面とその
受光面に対して主走査方向前後の所定範囲を含んだ範囲
Ｘが必要である。なお、ＢＤセンサの受光面に対して主
走査方向前後の所定範囲にレーザ光が必要なのは、ＢＤ
センサの取付誤差を考慮して、最大誤差で取り付けられ
ても、所定光強度のレーザ光が、ＢＤセンサの受光面に
入射する前に発光している必要があるからである。

【０００４】従来では、走査光は範囲Ｘより広い範囲を
有してポリゴンミラーから光路の下流へ向けて放射され
ていた。そのため、走査光はポリゴンミラーから感光体
ドラム又はＢＤセンサに到達する前に、走査装置を構成
する光学部品を保持する保持部材や筐体の壁部に走査光
が当たることがあった。その光が反射することによって
迷光となり、結果、感光体ドラム上に迷光が照射され
て、印刷媒体の画質を低下させる原因となっていた。

【０００５】この問題を解決するために、例えば特開平
５−１１９２７８号公報では、回転ミラー（ポリゴンミ
ラー）（１１）の光路下流側に配置されるｆθレンズ
（１２）の光路下流側近傍に不要範囲の光が光路下流側
に進まないように板状の遮光部材（１９ａ，１９ｂ）が
設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
（特開平５−１１９２７８号公報）においても、遮光部
材（１９ａ，１９ｂ）で遮光された光は、その遮光部材
の面上で反射して迷光となることが考えられ、上記問題
点は十分に解決されていないようである。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、上記迷光及びＢＤセンサの受光面に入射されなかっ
た光が迷光となって印刷媒体に印字される画像にゴース
トが生じるの防止した光走査装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段を以下のように構成している。

【０００９】（１）被走査体上に、原稿画像データを変
調したレーザ光を走査することによって原稿画像データ
の静電潜像を該被走査体上に形成する光走査装置であっ
て、複数の反射面を有し、回転することによって光源か
らのレーザ光を主走査方向に偏向移動させるポリゴンミ
ラーと、前記被走査体との間、並びに、前記ポリゴンミ
ラーと、前記偏向移動されたレーザ光を検出して主走査
方向のレーザ光の走査位置の同期を取るための水平同期
信号を出力する水平同期信号出力手段との間、における
走査光学系中に、前記被走査体上の静電潜像の画質に影
響を与える迷光の発生を防止するための迷光発生防止手
段を設けたことを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、走査光学系中に迷光発
生防止手段を設けたので、被走査体上に迷光が到達せ
ず、静電潜像の画質に影響しない。更に迷光が水平同期
信号出力手段にも入射することがないので、レーザ光の
走査制御も正しく行われる。

【００１１】その迷光発生防止手段は、例えば、装置筐
体内の走査光学系中の立ち上がり部等に設ければ、迷光
の発生を効果的に防止することができる。

【００１２】（２）前記迷光発生防止手段は、正しい光
路に沿って進むレーザ光以外のレーザ光を前記走査光学
系中で吸収することを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、正しい光路に沿って進
んでいないレーザ光、即ち光走査装置の壁部、光学部品
の位置決め保持部材に当たって反射、散乱した光を吸収
するので、被走査体上の静電潜像や水平同期信号に影響
を及ぼさない。

【００１４】（３）前記迷光発生防止手段は、起毛布状
部材であることを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、迷光発生防止手段に起
毛布状部材を用いたので、レーザ光は起毛に吸収され
て、反射、散乱が防止される。

【００１６】（４）前記迷光発生防止手段は、黒色つや
消し塗装であることを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、迷光発生防止手段とし
て、黒色つや消し塗装を施したので、塗装面における複
数の針形状によってレーザ光は吸収され、反射、散乱が
防止される。

【００１８】（５）前記迷光発生防止手段は、拡散面で
あることを特徴とする。

【００１９】この構成によれば、迷光発生防止手段を拡
散面としたので、レーザ光は拡散してその強度が弱くな
り、感光体に迷光として届いても、画像にゴーストが現
れることなく、良好な画像を得ることが出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態に係る
光走査装置について図面を参照しつつ説明する。

【００２１】装置の概略説明図１は、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成シス
テムの一例を示す断面構成図で、同図に示すように、本
画像形成システムは、原稿読取部１、印刷部２、用紙供
給部３および用紙後処理部４とからなる。

【００２２】まず、読み取るべき原稿があるときは、原
稿読取部１の自動原稿搬送装置５の原稿セットトレイ６
に原稿をセットして順次原稿をスキャナ７のプラテンガ
ラス８上に搬送してスキャナ７によって原稿画像データ
を読み取る。読み取られた原稿は、原稿排出トレイ９に
排出される。

【００２３】印刷部２としてのプリンタ１１は、原稿読
取部１で読み取られた原稿画像データ或いは外部機器
（例えば、パソコンやＦＡＸ）から回線を介して送られ
た画像データに基づいて図２に示す光走査装置１４から
レーザ光を発光し、その光を走査光学系によって被走査
体としての感光体ドラム１５上に走査して、感光体ドラ
ム１５上に静電潜像を形成する。

【００２４】感光体ドラム１５上に形成された静電潜像
は現像ユニット１６からトナーの供給を受けて現像さ
れ、その後用紙供給部３の多段給紙ユニット１７から用
紙が供給されて、従来の電子写真現像プロセスにより、
感光体ドラム１５上の画像が用紙上に転写されて、画像
データの顕像化が行われ、定着装置１８によって画像が
用紙に定着され印刷が終了する。

【００２５】その用紙供給部３の多段給紙ユニット１７
には複数種類の用紙が収納されており、ユーザの選択し
た用紙が収容されているトレイ１７１─に対応する用紙
搬送機構１７１ａ─を作動させて用紙を印字部２へ搬送
するようになっている。

【００２６】上述のように、印刷部２で印刷された用紙
は用紙後処理部４のシート後処理装置１９に搬送され、
ステープル処理、ソート処理等が行われる。以上の作業
により、本画像形成システムの一連の画像形成作業が終
了する。

【００２７】光走査装置の光学系構成図３は、光走査装置１４の主要光学部品の配置と光ビー
ムの光路を示す斜視図で、同図に示すように、光走査装
置１４は、基本的には半導体レーザ２１と、回転方向に
複数の反射面を有して、半導体レーザ２１から放射され
たレーザ光を受けて反射するポリゴンミラー２２と、に
よって感光体ドラム１５上に光ビームを走査する装置で
ある。

【００２８】半導体レーザ２１からポリゴンミラー２２
までの光路（以後、往路と呼ぶ）と、ポリゴンミラー２
２から感光体ドラム１５までの光路（以後、復路と呼
ぶ）には、種々の光学部品が配置されている。いま、往
路に配置されている光学部品を往路光学系と呼び、復路
に配置されている光学部品を走査光学系と呼ぶことにす
る。

【００２９】往路光学系では、レーザ光を放射する光源
としての半導体レーザ２１と、放射されたレーザ光を平
行光にするコリメータ・レンズ２３と、コリメータ・レ
ンズ２３を透過した平行レーザ光の幅方向（即ち、走査
方向）を拡大する凹レンズ２４と、凹レンズ２４を透過
したレーザ光を矩形状のビームに絞る開口板２５と、開
口板２５の開口部を通過したレーザ光の垂直方向をポリ
ゴンミラー２２上で合焦させるシリンドリカルレンズ２
６と、シリンドリカルレンズ２６を透過したレーザ光を
反射させてポリゴンミラー２２にレーザ光を導く反射ミ
ラー２８と、反射ミラー２８で反射されたレーザ光のビ
ームを整形する２枚のｆθレンズ２９，３０と、から構
成されている。なお、半導体レーザ２１、コリメータ・
レンズ２３、凹レンズ２４及び開口板２５は同じ鏡筒
（図示省略）内に移動調整可能に組み込まれている。

【００３０】走査光学系では、図４及び図５に示すよう
に回転軸を中心に複数の反射面を有すると共にそれらが
回転軸を中心に回転することによって、往路光学系から
入射したレーザ光を主走査方向へ走査するポリゴンミラ
ー２２と、感光体ドラム（即ち、像面）１５上での球面
収差を無くすための上記２枚のｆθレンズ２９，３０
と、ｆθレンズ２９，３０を透過したレーザ光を２枚の
ｆθレンズ２９，３０の下方にあるシリンドリカルミラ
ー３３及びＢＤセンサ３４ヘレーザ光の一部を導くＢＤ
センサ用ミラー３５へレーザ光を導く反射ミラー３６
と、反射ミラー３６を反射したレーザ光を光走査装置１
４の外部にある感光体ドラム１５へ入射させると共にポ
リゴンミラー２２の面倒れ補正を行うシリンドリカル面
で形成されたシリンドリカルミラー３３と、ＢＤセンサ
用ミラー３５を反射したレーザ光を集光してＢＤセンサ
へ入射させるＢＤセンサ用集光レンズ３７と、集光レン
ズ３７を透過したレーザ光を受光して同期信号を発生す
る水平同期信号出力手段としてのＢＤセンサ３４と、か
らなる。

【００３１】上記往路光学系と走査光学系は一体に成形
された光走査装置１４の筐体に、位置決め保持部材３
８，３９によって所定位置に位置決め固定される。

【００３２】反射防止部材図４に示すように、本発明に係る光走査装置１４の走査
光学系は、各光学部品の製造誤差や組立誤差等を考慮し
て感光体ドラム１５を走査するのに必要な走査範囲とＢ
Ｄセンサ３４に所定光強度のレーザ光を入射させるのに
必要な走査範囲との和の範囲より広くなるように構成さ
れている。

【００３３】そのため、光路下流側にある（第２の）ｆ
θレンズ３０近傍にある反射ミラー３６の周辺では、感
光体ドラム１５やＢＤセンサ３４の受光面に入射されな
いレーザ光が筐体内部表面や光学部品の位置決め保持部
材３８，３９表面で反射或いは散乱して迷光となる可能
性が生じるが、本実施形態では、走査光学系の反射ミラ
ー３６の近傍、特に主走査方向両端部近傍、ＢＤセンサ
用ミラー３５の近傍、特にミラー面上から見たときのミ
ラーの右側近傍、集光レンズ３７の位置決め保持部材３
９の近傍に、迷光発生防止手段としての反射防止部材
（図中、塗りつぶし部分）４１〜４８を設けてレーザ光
の反射や散乱を防止している。

【００３４】具体的には、反射ミラー３６の両側におけ
る第１壁部３６１の角部に反射防止部材４１、その近傍
に反射防止部材４２、第２壁部３６２の角部３６２に反
射防止部材４３、その近傍に反射防止部材４４、ＢＤセ
ンサ用ミラー３５の両側の位置決め保持部材３８には反
射防止部材４５，４６、集光レンズ３７の両側の位置決
め保持部材３９には反射防止部材４７，４８をそれぞれ
設けている。

【００３５】その反射防止部材４１〜４８は、例えば、
ベルベット状の起毛布状部材が好ましく、これらを反射
を防止すべき個所に貼り付けることによって、迷光及び
ＢＤセンサ３４の受光面に入射されなかった光が迷光と
なって印刷媒体に印字される画像にゴーストが生じるの
防止することができる。なお、反射防止部材４１〜４８
は起毛布状部材以外に、黒色つや消し塗装、黒色塗装で
あってもよく、これらは光をよく吸収することができ、
同様に、目的を達成することができる。

【００３６】上記のように、ポリゴンミラー２２から感
光体ドラム１５との間に構成される走査光学系中の迷光
が発生しやすい箇所に、上述のような反射防止部材４１
〜４８を設けることにより、ｆθレンズ３０を透過した
レーザ光が筐体内部表面や光学部品の位置決め保持部材
３８，３９の表面で反射或いは散乱して迷光となり、そ
の結果、感光体ドラム１５上に迷光が照射されて、ゴー
ストとなり印刷媒体の画質を低下させるような不具合の
発生を効果的に防止することができ、画像品位の格段の
向上を図ることができる。

【００３７】次いで、別の実施形態について、図６を参
照しつつ以下に説明する。

【００３８】上述した実施の形態中では、装置内のＢＤ
光が当たる所に反射防止部材を設けて、光の反射を防止
して、ＢＤ光によるゴーストの発生を防止したが、これ
とは別に以下のようにしても良い。

【００３９】この場合、迷光発生防止手段は、ＢＤ光が
当たる面を、図４のように、平面でそのまま受けて反射
を防止（光を吸収）するのではなく、拡散面（凸面又は
焦点距離の短い凹面）５１〜５６として光強度を低下さ
せるようにしている。具体的には、反射ミラー３６の両
側における第１壁部３６１の角部に拡散面５１、第２壁
部３６２の角部３６２に拡散面５２、ＢＤセンサ用ミラ
ー３５の両側の位置決め保持部材３８に拡散面５３，５
４、集光レンズ３７の両側の位置決め保持部材３９に拡
散面５５，５６をそれぞれ設けている。

【００４０】このような構成では、各拡散面５１〜５６
によって光を拡散させることにより光強度を低下させ、
感光体ドラム１５に拡散光が入射してもゴーストとして
影響が現れないようにしなければならないが、そのため
には、装置の腔壁を内部に向かって凸面又焦点距離の短
い凹面状として、ＢＤセンサー用ミラー３５の保持部材
３８の拡散面からの拡散光を更に拡散させるようにする
のが好ましい。また、上述の黒塗装や表面粗し等を拡散
面５１〜５６に併用してもよい。

【００４１】なお、本発明の光走査装置は、図１に示す
画像形成システムに限定されることなく、少なくとも、
ポリゴンミラーによって、走査した原稿の画像を被走査
体上に静電潜像として形成する画像形成システムであれ
ば適用することができ、その形式や型式の如何を問わな
い。

【００４２】

【発明の効果】請求項１によれば、走査光学系中に迷光
発生防止手段を設けたので、被走査体上に迷光が到達せ
ず、静電潜像の画質に影響せず、また、迷光が水平同期
信号出力手段にも入射することがないので、レーザ光の
走査制御も正しく行われ、迷光及び水平同期信号出力手
段の受光面に入射されなかった光が迷光となって印刷媒
体に印字される画像にゴーストが生じるの防止すること
ができる。

【００４３】請求項２によれば、正しい光路に沿って進
んでいないレーザ光、即ち光走査装置の壁部、光学部品
の位置決め保持部材に当たって反射、散乱した光を吸収
するので、被走査体上の静電潜像や水平同期信号に影響
を及ぼさない。

【００４４】請求項３によれば、迷光発生防止手段に起
毛布状部材を用いたので、レーザ光は起毛に吸収され
て、反射、散乱が防止される。

【００４５】請求項４によれば、迷光発生防止手段とし
て、黒色つや消し塗装を施したので、塗装面における複
数の針形状によってレーザ光は吸収され、反射、散乱が
防止される。

【００４６】請求項５によれば、迷光発生防止手段を拡
散面としたので、レーザ光は拡散されるため、その強度
が弱くなりゴーストの発生を効果的に防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置が適用され
る画像形成システムの一例を示す概略構成図である。

【図２】同印刷部の拡大図である。

【図３】同光走査装置の配置を示す斜視図である。

【図４】同平面図である。

【図５】同側面図である。

【図６】同別の実施形態の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１４−光走査装置１５−被走査体２１−光源２２−ポリゴンミラー３４−水平同期信号出力手段４１〜４８，５１〜５６−迷光発生防止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ (72)発明者西口哲也大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C362 DA27 DA29 2H042 AA09 AA21 2H045 AA01 CA88 CB63 5C051 AA02 CA07 DA01 DB02 DB22 DB24 DB30 DC02 DC04 DC07 FA01 5C072 AA03 BA15 DA02 DA04 DA21 DA30 HA02 HA09 HA13 XA01 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被走査体上に、原稿画像データを変調し
たレーザ光を走査することによって原稿画像データの静
電潜像を該被走査体上に形成する、光走査装置であっ
て、複数の反射面を有し、回転することによって光源からの
レーザ光を主走査方向に偏向移動させるポリゴンミラー
と、前記被走査体との間、並びに、前記ポリゴンミラー
と、前記偏向移動されたレーザ光を検出して主走査方向
のレーザ光の走査位置の同期を取るための水平同期信号
を出力する水平同期信号出力手段との間、における走査
光学系中に、前記被走査体上の静電潜像の画質に影響を
与える迷光の発生を防止するための迷光発生防止手段を
設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記迷光発生防止手段は、正しい光路に
沿って進むレーザ光以外のレーザ光を前記走査光学系中
で吸収することを特徴とする請求項１に記載の光走査装
置。
【請求項３】前記迷光発生防止手段は、起毛布状部材
であることを特徴とする請求項１または２に記載の光走
査装置。
【請求項４】前記迷光発生防止手段は、黒色つや消し
塗装であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光
走査装置。
【請求項５】前記迷光発生防止手段は、拡散面である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。