JP2005017587A

JP2005017587A - 走査装置

Info

Publication number: JP2005017587A
Application number: JP2003180842A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hama; 善博浜
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】様々なサイズの印刷を高い効率で行うことができる。
【解決手段】光ビームを射出する光源部と、光ビームを被走査面に偏向する第１の回転偏向器であって、被走査面上において光ビームを第１の走査幅で走査するための第１の回転偏向器と、光ビームを被走査面に偏向する第２の回転偏向器であって、被走査面上において光ビームを第１の走査幅より狭い第２の走査幅で走査するための第２の回転偏向器と、光ビームの被走査面上の走査幅を設定する設定手段と、設定手段に設定された走査幅に応じて、第１の回転偏向器または第２の回転偏向器のいずれかに光ビームを導く光ビーム導光手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源部から射出された光ビームを、設定された被走査面上における走査幅に応じて選択的に複数の回転偏向器のいずれかに導く走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタなどに備えられている走査装置において、被走査面上における光ビームの走査速度（例えば１秒間に走査される走査ライン数）は、ポリゴンモータの回転速度及びポリゴンミラーの面数などによって決定している。説明を加えると、この走査速度は、ポリゴンモータの回転速度やポリゴンミラーの面数に比例して速くなる。
【０００３】
また、走査速度を表すパラメータの一つに、１ドット当たりの走査時間がある。この１ドット当たりの走査時間は、ポリゴンモータの回転速度や、解像度、ｆθレンズの焦点距離などに加えて、光源部であるレーザダイオードとこのレーザダイオードの駆動回路の変調速度によって決定するものである。
【０００４】
単純に走査速度を上げるためには、ポリゴンモータの回転速度をより高速にすることが考えられる。しかしながら、ポリゴンモータの回転速度を高速にしていくと、このレーザダイオードの変調速度が、上記回転速度に追従できなくなってしまう。その結果、被走査面上に正確に潜像を描くことができなくなるという問題が発生してしまう。
【０００５】
そこで従来は、光源部に複数の発光素子を配置し、これら複数の発光素子からの光ビームの各々を同一の被走査面上で同時に走査させるマルチビーム走査装置を用いることにより、走査速度の向上を達成していた（例えば特許文献１）。すなわちこのようなマルチビーム走査装置によると、複数の光ビームにより複数のラインを同時に走査できるため、発光素子の増設に伴い、走査速度を高速にすることができた。
【０００６】
また、上述のような走査装置において、主走査方向の走査幅は、ｆθレンズの焦点距離及びポリゴンミラーの面数などによって決定している。従って、Ａ３サイズを印刷可能なレーザプリンタやＡ４サイズを印刷可能なレーザプリンタは、それぞれ上記サイズを印刷可能なようにｆθレンズの焦点距離とポリゴンミラーの面数とが適宜選択され構成されている。
【０００７】
ところが、Ａ４サイズを印刷するように構成されたレーザプリンタを用いてＡ３サイズの印刷を行うこともできる。例えば、被走査面上における光ビームの主走査方向の走査範囲がＡ４の長辺となるよう構成されたＡ４サイズ用の走査装置において、Ａ３サイズの画像を印刷する場合、この走査装置は、Ａ３の短辺を主走査方向として光ビームを走査し印刷を行うことができる。なお、ここでいう主走査方向とは、光ビームが走査される方向である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２００１−１９４６０５号公報（第７頁から第９頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＡ４サイズ用の走査装置でＡ５サイズの画像を印刷する場合、実際に必要な光ビームの走査幅はＡ５サイズの長辺であるにも関わらず、被走査面上における光ビームの走査範囲は、Ａ４の長辺と実質的に等しい範囲である。そのためこのような走査装置では、光ビームの走査範囲に対して比較的広い幅の領域（Ａ４長辺とＡ５長辺との差分）の、印刷を全く行わない領域が出来てしまう。すなわちＡ４サイズ用の走査装置を用いてＡ５サイズの印刷を行うと、印刷効率が低くなってしまう。
【００１０】
別の言い方をすると、上記走査装置ではＡ４またはＡ５のいずれを印刷する場合であっても印刷に費やす時間は同じであるため、Ａ５印刷時には、走査装置の性能（ポリゴンモータの回転速度、ポリゴンミラーの面数、１ドット当たりの走査時間）に対して実実質的に走査速度が低下していることになる。
【００１１】
そこで、上述したようなマルチビーム走査装置を用いて、印刷効率の低下による走査速度の低下を防止することが考えられる。ところがマルチビーム走査装置の場合、複数の光ビームを被走査面上で同時に走査させるための駆動制御回路や、これらの光ビームそれぞれの同期光を検出する手段を備える必要があるため、装置が大型化するだけでなく、回路も複雑になってしまう問題がある。また結局、上述したようなマルチビーム走査装置であっても、この装置にとって最適な用紙サイズ以外のサイズを印刷する場合であれば印刷効率は低いため、その性能に対する実質的な走査速度は遅い。
【００１２】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、様々なサイズの印刷を高い効率で行うことができる走査装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る走査装置は、光ビームを射出する光源部と、光ビームを被走査面に偏向する第１の回転偏向器であって、被走査面上において光ビームを第１の走査幅で走査するための第１の回転偏向器と、光ビームを被走査面に偏向する第２の回転偏向器であって、被走査面上において光ビームを第１の走査幅より狭い第２の走査幅で走査するための第２の回転偏向器と、光ビームの被走査面上の走査幅を設定する設定手段と、設定手段に設定された走査幅に応じて、第１の回転偏向器または第２の回転偏向器のいずれかに光ビームを導く光ビーム導光手段とを備えている。また、光源部は単一の光ビームを射出するものであって、上記走査装置は、設定された走査幅に応じて、第１の回転偏向器または第２の回転偏向器のいずれかに単一の光ビームを導くことが好ましい。
【００１４】
また、上記走査装置において、光源部は第１の回転偏向器に向けて前記単一の光ビームを射出するものであって、光ビーム導光手段は、単一の光ビームを第２の回転偏向器に偏向する光路偏向部を有し、設定された走査幅が第１の走査幅の場合、光路偏向部を単一の光ビームの光路上から退避させ、設定された走査幅が第２の走査幅の場合、光路偏向部を光路上に挿入するものであることが好ましい。
【００１５】
また、上記走査装置において、光ビーム導光手段は、第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器を支持している筐体に備えられているものであってもよい。また、この筐体は、第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器の回転時に発する騒音が外部に伝わないよう第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器を覆ったカバー部材であることが好ましい。
【００１６】
また、上記走査装置において、第１の回転偏向器と第２の回転偏向器は、回転中心が同軸であって、さらに相対的に固定された状態であることが好ましい。また、上記走査装置において、光路偏向部は、単一の光ビームを、進行方向を変えることなく第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器の回転軸方向に所定量シフトさせることが好ましい。
【００１７】
また、上記走査装置において、第１の回転偏向器と第２の回転偏向器とは回転軸方向に密着して配置され、所定量は、第１の回転偏向器の回転軸方向における中心位置から第２の回転偏向器の回転軸方向における中心位置までの距離と等しいことが好ましい。
【００１８】
また、上記走査装置において、光ビーム導光手段は、光源部と、第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器との間の光路と、第１の回転偏向器及び第２の回転偏向器と、被走査面との間の光路に配置されていることが好ましい。
【００１９】
また、上記走査装置において、単一の光ビームが光路偏向部で偏向した時と偏向しなかった時とに生じる光路長の差は、第１の回転偏向器と第２の回転偏向器との半径の差と等しいことが好ましい。
【００２０】
また、上記走査装置は、水平同期を検出する検出手段と、水平同期を示す単一の光ビームを検出手段に向けて反射する可動ミラーとをさらに備えており、可動ミラーは、光路偏向部を単一の光ビームの光路上から退避させると、第１の走査幅における水平同期を示す単一の光ビームを検出手段に向けて反射する位置に移動し、光路偏向部を単一の光ビームの光路上に挿入すると、第２の走査幅における水平同期を示す単一の光ビームを検出手段に向けて反射する位置に移動することが好ましい。
【００２１】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る走査装置は、光ビームを射出する光源部と、光ビームを被走査面に偏向する偏向面を有した複数の回転偏向器であって、それぞれ異なった数の偏向面を有した複数の回転偏向器と、光ビームの被走査面上の走査幅を設定する設定手段と、設定手段に設定された走査幅に応じて、複数の回転偏向器のいずれかに光ビームを導く光ビーム導光手段とを備えている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の光ビーム走査装置１００の構成を模式的に示す図である。この光ビーム走査装置１００は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどに備えられている、光ビームを被走査面１７０上で走査させることにより被走査面１７０上に画像を形成する装置である。この光ビーム走査装置１００を備えた画像形成機器は、様々な用紙サイズに文字や画像を高い効率で印刷することができる。なお、ここでいう被走査面１７０とは、光ビーム走査装置１００を構成する部位であって、円筒状に形成された周知の感光ドラムのことを示している。
【００２３】
この図１は、この光ビーム走査装置１００の構成を分かり易くするため、この装置の外枠であるハウジング部分を省略し、その内部に備えられている光学系のみを模式的に示している。また、図２及び図３は、この光ビーム走査装置１００の概略構成を示した側面図である。以下に、図１から図３を用いて、この光ビーム走査装置１００の構成と作用を説明する。
【００２４】
この光ビーム走査装置１００は、光源部であるレーザダイオード１１０を備えている。レーザダイオード１１０は、その光軸方向と直交する断面が楕円形状を有した光ビームを射出する。また、このレーザダイオード１１０は、このレーザダイオード１１０の点灯・消灯駆動を行う図示しない制御回路を備えた基板上に実装されており、入力される文字・画像情報に基づいて駆動制御される。
【００２５】
レーザダイオード１１０から射出された光ビームは、コリメータレンズ１１２に入射して、このコリメータレンズ１１２により平行光束に変換される。平行光束に変換された光ビームは、次に、スリット１１４を通過する。
【００２６】
スリット１１４は、コリメータレンズ１１２と後述するシリンドリカルレンズ１１６との間の光路に配置され、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ辺をもつスリットである。コリメータレンズ１１２から射出した光ビームは、上述したように光軸方向と直交する断面が楕円形状を有している平行光束であって、主走査方向の径が長軸側となっており、副走査方向の径が短軸側となっている。このスリット１１４を通過した光ビームは、このスリット１１４により副走査方向のビーム幅が規定され、次に、シリンドリカルレンズ１１６に入射する。なお、本明細書では、被走査面１７０上において光ビームが走査される方向を主走査方向（言い換えると、被走査面１７０の軸方向）とし、その主走査方向に直交する方向を副走査方向（言い換えると、被走査面１７０の周方向）とする。
【００２７】
シリンドリカルレンズ１１６は、後述するポリゴンミラー１３２またはポリゴンミラー１３４の反射面（または偏向面）近傍において、入射してきた光ビームが副走査方向にのみ収束するようなパワーを有している。従って、シリンドリカルレンズ１１６から射出した光ビームは、長軸側の倍率を変更されることなく短軸側の倍率のみを変更されてポリゴンミラー１３２またはポリゴンミラー１３４の反射面近傍において収束する。シリンドリカルレンズ１１６と上記２つのポリゴンミラーとの間には、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４が配置されている。従って、シリンドリカルレンズ１１６を射出した光ビームは、先ず、カバーガラス１２２に入射する。
【００２８】
カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、図示しないハウジングと一体に形成されているモータフード１２０に備えられている。具体的に説明すると、これらはモータフード１２０の側面の穴部に嵌め込まれたものであって、モータフード１２０の外壁側にカバーガラス１２２、モータフード１２０の内壁側に可動プリズム１２４が配置されている。
【００２９】
モータフード１２０は、ポリゴンミラー１３２及びポリゴンミラー１３４、さらにこれらのポリゴンミラーの駆動部であるポリゴンモータ１３６を覆うように、ハウジングと一体に形成されている。ポリゴンミラー１３２及びポリゴンミラー１３４は、高速に回転する偏向器であるため風を切り、大きな騒音を発生させてしまう。そのため、これらのポリゴンミラー及びポリゴンミラーは、回転による風切り騒音が外部に漏れないように、モータフード１２０及びカバーガラス１２２などにより密閉されて備えられている。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態のカバーガラス１２２及び可動プリズム１２４の構成を示す側断面図である。これらのカバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、シリンドリカルレンズ１１６を射出した光ビームを、ポリゴンミラー１３２またはポリゴンミラー１３４のいずれかに選択的に導くことができる光ビーム導光手段としての機能を果たすものである。図２では、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、上記光ビームをポリゴンミラー１３２に導く状態となっている。また、図３では、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、上記光ビームをポリゴンミラー１３４に導く状態となっている。先ず、図２を用いて、上記光ビームを、ポリゴンミラー１３２に導く場合を説明する。
【００３１】
カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、板ガラス部分とプリズム部分とから構成されている。シリンドリカルレンズ１１６からの光ビームをポリゴンミラー１３２に導く場合、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、それぞれ、この光ビームが板ガラス部分を透過するよう位置している。なお、図４に示されているカバーガラス１２２において、反射面１２２ａ及び１２２ｂにより形成されている三角形の部分をプリズム部分とし、それ以外の部分を板ガラス部分とする。また、図４に示されている可動プリズム１２４において、反射面１２４ａ及び１２４ｂにより形成されている三角形の部分をプリズム部分とし、それ以外の部分を板ガラス部分とする。
【００３２】
これらカバーガラス１２２及び可動プリズム１２４は、光軸（またはシリンドリカルレンズ１１６からの光ビームの光路）に対して微少な角度θ傾けられて配置されている。また、これらの板ガラス部分は平面ガラスであり結像性能を有するものでない。従って、シリンドリカルレンズ１１６からの光ビームは、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４が角度θ傾けられて配置されていることにより僅かに屈折しつつ、カバーガラス１２２、可動プリズム１２４を順に透過していく。これらを透過すると、この光ビームは、副走査方向にのみ収束しつつポリゴンミラー１３２の反射面（より正確にはポリゴンミラー１３２の反射面上の点Ｐ_１）に向かって進行していく。
【００３３】
ポリゴンミラー１３２は、上述したようにモータフード１２０内に備えられている。このポリゴンミラー１３２は、もう一つのポリゴンミラー１３４と、互いの回転軸が一致しつつ、さらに密着するように配置されている。すなわちこれらのポリゴンミラーは、副走査方向に重ねられて配置されている。また、これらのポリゴンミラーは、これらを回転駆動させる単一のポリゴンモータ１３６により回転軸１３０中心に矢印Ａ方向に一定速度で回転することができる。
【００３４】
ポリゴンミラー１３２は反射面を６面有した６角形のポリゴンミラーであって、ポリゴンミラー１３４は反射面を１０面有した１０角形のポリゴンミラーである。被走査面１７０上における光ビームの走査幅は、後述するｆθレンズ１４０の焦点距離に比例し、ポリゴンミラーの反射面の数に反比例する。従って、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームの走査幅（被走査面１７０上のＳＰ_１からＥＰ_１まで）は、ポリゴンミラー１３４を介した光ビームの走査幅（被走査面１７０上のＳＰ_２からＥＰ_２まで）の２倍となる。ここで例えば、ポリゴンミラー１３２の走査幅をＡ４の長辺と等しいとすると、ポリゴンミラー１３４の走査幅はＡ５の長辺と等しいことになる。
【００３５】
カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４を透過した光ビームは、ポリゴンミラー１３２の反射面上の点Ｐ_１に入射し、この反射面によって被走査面１７０に偏向される。このポリゴンミラー１３２は矢印Ａ方向に回転しているため、この光ビームは、被走査面１７０に対して図１の紙面と水平な方向、すなわち主走査方向に走査するよう偏向される。ポリゴンミラー１３２によって偏向された光ビームは、再び、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４に向かって進行する。
【００３６】
ポリゴンミラー１３２に偏向された光ビームは、可動プリズム１２４の板ガラス部分、カバーガラス１２２の板ガラス部分を順に透過して、次に、ｆθレンズ１４０に向かって進行していく。
【００３７】
ｆθレンズ１４０は、その歪曲特性がｙ＝ｆθとなっているレンズである。このｆθレンズ１４０は、ポリゴンミラー１３２によって偏向されｆθレンズ１４０に入射した光ビームを、被走査面１７０において主走査方向（矢印Ｂ方向）に一定速度で走査するよう変換する。なお、ポリゴンミラー１３２の反射面上の点Ｐ_１における光ビームの収束位置と、被走査面１７０上における光ビームの収束位置とは共役関係にあるため、ポリゴンミラー１３２における面倒れが補正されている。従ってこの光ビームは、ポリゴンミラー１３２のいずれの面で反射しても、被走査面１７０上において主走査方向に同一直線上に走査される。
【００３８】
ミラー１５２は、ポリゴンミラー１３２を介して被走査面１７０上で走査される光ビームの全走査範囲のうち、実際の描画に用いられる走査範囲の外側に位置する未描画領域において、走査方向を遡る側の領域の端部周辺に達した光ビーム（被走査面１７０上でＢＤ_１の位置に到達する光ビーム）を反射する機能を有している。このミラー１５２で反射される光ビームは、ポリゴンミラー１３２を用いて光ビームを走査する際に必要となる水平同期をとるための光ビームである。ｆθレンズ１４０から射出してこのミラー１５２に入射した光ビームは、受光素子１６０に向けて反射される。
【００３９】
受光素子１６０は、ミラー１５２を介して被走査面１７０と光学的にほぼ等価な位置に配置されている。また、受光素子１６０の受光面上には、遮光板が設けられており、光ビームが走査範囲の外側の所定位置に達してから出力信号が得られるよう構成されている。この受光素子１６０の出力信号の立ち上がりを検出することによりポリゴンミラー１３２を介した光ビームが走査範囲の外側の所定位置に達したことが検出され水平同期信号を得ることができる。
【００４０】
以上が、ポリゴンミラー１３２を介して被走査面１７０上で走査される光ビームの光路である。次に、図３を用いて、シリンドリカルレンズ１１６からの光ビームがポリゴンミラー１３４に導かれた場合の光ビームの光路を説明する。
【００４１】
カバーガラス１２２は、モータフード１２０の側面の穴部に固定するように嵌め込まれている。また、可動プリズム１２４は、この側面の穴部にＣ方向にスライド可能に嵌め込まれている。シリンドリカルレンズ１１６からの光ビームをポリゴンミラー１３４に導く場合、この可動プリズム１２４のプリズム部分が上記光ビームの光路上に位置するように、この可動プリズム１２４をスライドさせる。
【００４２】
上記位置に可動プリズム１２４をスライドさせると、シリンドリカルレンズ１１６からの光ビームは、カバーガラス１２２の板ガラス部分を透過し、可動プリズム１２４のプリズム部分の面（板ガラス部分とプリズム部分の境界に位置する面）である反射面１２４ａを反射し、さらに同様に可動プリズム１２４のプリズム部分である反射面１２４ｂをカバーガラス１２２に戻る方向に向かって反射する。そしてさらに、この光ビームは、カバーガラス１２２のプリズム部分の面（板ガラス部分とプリズム部分の境界に位置する面）である反射面１２２ａ、反射面１２２ｂを順に反射し、可動プリズム１２４の板ガラス部分を透過してポリゴンミラー１３４の反射面（より正確にはポリゴンミラー１３４の反射面上の点Ｐ_２）に向かって進行していく。
【００４３】
上述したように、ポリゴンミラー１３２またはポリゴンミラー１３４に進行していく光ビームは、共に同様の方向すなわち各反射面上の点Ｐ_１またはＰ_２に向かって進行していく。従って、ポリゴンミラー１３２に向かう光ビームとポリゴンミラー１３４に向かう光ビームは、それぞれ主走査方向に一致しつつ副走査方向（または回転軸１３０方向）に所定距離ｌ_２離れた状態で進行していく。なお、この所定距離ｌ_２は、ポリゴンミラー１３２の副走査方向における中心位置（点Ｐ_１）からポリゴンミラー１３４の副走査方向における中心位置（点Ｐ_２）までの距離と等しい。ここで、カバーガラス１２２の光軸方向の厚みをｔ_１、可動プリズム１２４の光軸方向の厚みをｔ_２とした場合、この所定距離ｌ_２を以下の式で示すことができる。
【数１】

【００４４】
また、可動プリズム１２４により光路が偏向された光ビーム（すなわちポリゴンミラー１３４に向かう光ビーム）は、そのプリズム部分に偏向されたことにより、可動プリズム１２４を透過した光ビーム（すなわちポリゴンミラー１３２に向かう光ビーム）と比べて光路が長くなる。このとき、ポリゴンミラー１３４に向かう光ビームは点Ｐ_２で収束し、ポリゴンミラー１３２に向かう光ビームは点Ｐ_１で収束する。従って、上記偏向によって生じるこれらの光路差と同一距離、点Ｐ_２が点Ｐ_１より手前に位置するようポリゴンミラー１３２とポリゴンミラー１３４とを構成する必要がある。そのため、ポリゴンミラー１３４は、ポリゴンミラー１３２に比べて、その半径が上記光路差分大きく形成されている。ここで、カバーガラス１２２の屈折率をｎ_１、可動プリズム１２４の屈折率をｎ_２、カバーガラス１２２と可動プリズム１２４との間の距離をｌ_１とし、さらに、互いの光路差を光路差ｌ_３（ポリゴンミラー１３２とポリゴンミラー１３４との半径の差に相当する距離）とした場合、この光路差ｌ_３を以下の式で示すことができる。
【数２】

【００４５】
カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４で偏向した光ビームは、ポリゴンミラー１３４の反射面上の点Ｐ_２に入射し、この反射面によって被走査面１７０に偏向される。このポリゴンミラー１３４は矢印Ａ方向に回転しているため、この光ビームは、被走査面１７０に対して図１の紙面と水平な方向、すなわち主走査方向に走査するよう偏向される。ポリゴンミラー１３４によって偏向された光ビームは、再び、カバーガラス１２２及び可動プリズム１２４に向かって進行する。
【００４６】
ポリゴンミラー１３４に偏向された光ビームは、上述と同様の光路を進行していく。すなわちこの光ビームは、可動プリズム１２４の板ガラス部分を透過して、反射面１２２ｂ、反射面１２２ａを順に反射し、さらに、反射面１２４ｂ、反射面１２４ａを反射し、カバーガラス１２２の板ガラス部分を透過して、次に、ｆθレンズ１４０に向かって進行していく。
【００４７】
このｆθレンズ１４０は、ポリゴンミラー１３２によって偏向された光ビームに加えて、ポリゴンミラー１３４によって偏向されｆθレンズ１４０に入射した光ビームを、被走査面１７０において主走査方向（矢印Ｂ方向）に一定速度で走査するよう変換する。また、ポリゴンミラー１３４の反射面上の点Ｐ_２における光ビームの収束位置と、被走査面１７０上における光ビームの収束位置とは共役関係にあるため、ポリゴンミラー１３４における面倒れが補正されている。従ってこの光ビームは、ポリゴンミラー１３４のいずれの面で反射しても、被走査面１７０上において主走査方向に同一直線上に走査される。
【００４８】
可動ミラー１５４は、ポリゴンミラー１３４を介して被走査面１７０上で走査される光ビームの全走査範囲のうち、実際の描画に用いられる走査範囲の外側に位置する未描画領域において、走査方向を遡る側の領域の端部周辺に達した光ビーム（被走査面１７０上でＢＤ_２の位置に到達する光ビーム）を反射する機能を有している。この可動ミラー１５４で反射される光ビームは、ポリゴンミラー１３４を用いて光ビームを走査する際に必要となる水平同期をとるための光ビームである。ｆθレンズ１４０から射出してこの可動ミラー１５４に入射した光ビームは、受光素子１６０に向けて反射される。この受光素子１６０は、ミラー１５２を反射してくる光ビームと同様に、この可動ミラー１５４を反射してくる光ビームを受光することによってポリゴンミラー１３４を介した光ビームの水平同期信号を出力することができる。
【００４９】
ポリゴンミラー１３２を介した光ビームの走査範囲は、ポリゴンミラー１３４を介した光ビームの全走査範囲を含みかつ広い。従って、ミラー１５２を用いて水平同期信号を得る場合、このミラー１５２は、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームの光路上だけに位置すればよい。また、もう１つの観点から説明すると、ポリゴンミラー１３４を介した光ビームの全走査範囲は、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームの走査範囲に含まれておりかつ狭い。従って、可動ミラー１５４を用いて水平同期信号を得る場合、この可動ミラー１５４は、ポリゴンミラー１３４を介した光ビームの光路上だけでなく、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームの光路上にも位置することになる。従って、ポリゴンミラー１３２を介して光ビームを被走査面１７０上に走査する場合、可動ミラー１５４をその光路上から退避させ、ポリゴンミラー１３４を介して光ビームを被走査面１７０上に走査する場合、可動ミラー１５４をその光路上に挿入させる必要がある。
【００５０】
上述の理由により、可動ミラー１５４は、可動プリズム１２４と、機械的または電気的な図示しない連動機構により連動するよう構成されている。具体的に説明すると、可動プリズム１２４のプリズム部分を光ビームの光路上に位置するように可動プリズム１２４をスライドさせると、可動ミラー１５４は、光ビームの光路上に移動する。また、可動プリズム１２４のプリズム部分を光ビームの光路上から退避するように可動プリズム１２４をスライドさせると、可動ミラー１５４は、光ビームの光路上から退避する。その結果、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームは、ミラー１５２に入射し、その後、走査範囲（被走査面１７０上のＳＰ_１からＥＰ_１まで）を走査することができる。また、ポリゴンミラー１３４を介した光ビームは、可動ミラー１５４に入射し、その後、走査範囲（被走査面１７０上のＳＰ_２からＥＰ_２まで）を走査することができる。
【００５１】
可動プリズム１２４及び可動ミラー１５４の位置は、図示しない制御部により決定されている。例えば印刷する画像または文字列がＡ４サイズの場合、この制御部は、印刷サイズすなわち光ビームの走査幅を、Ａ４の長辺と等しい走査幅（被走査面１７０上のＳＰ_１からＥＰ_１まで）に設定する。つまり、光ビームがポリゴンミラー１３２を介して被走査面１７０上を走査するように、可動プリズム１２４のプリズム部を光路上から退避させる。また、例えば印刷する画像または文字列がＡ５サイズの場合、この制御部は、印刷サイズすなわち光ビームの走査幅を、Ａ５の長辺と等しい走査幅（被走査面１７０上のＳＰ_２からＥＰ_２まで）に設定する。つまり、光ビームがポリゴンミラー１３４を介して被走査面１７０上を走査するように、可動プリズム１２４のプリズム部を光路上に挿入する。なお、可動プリズム１２４と可動ミラー１５４とは連動するため、このとき、可動ミラー１５４も光路上に挿入される。
【００５２】
また、別の実施形態の光ビーム走査装置では、１つのミラーにより、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームとポリゴンミラー１３４を介した光ビームの水平同期信号を得ることができる。
【００５３】
この別の実施形態の場合、上記ミラーは、可動プリズム１２４と、機械的または電気的な図示しない連動機構により連動するよう構成されている。具体的に説明すると、可動プリズム１２４のプリズム部分を光ビームの光路上に位置するように可動プリズム１２４をスライドさせると、上記ミラーは、上述した実施形態の可動ミラー１５４と同じ位置（光路上に挿入した位置）に移動する。また、可動プリズム１２４のプリズム部分を光ビームの光路上から退避するように可動プリズム１２４をスライドさせると、上記ミラーは、上述した実施形態のミラー１５２と同じ位置（光路上に挿入した位置）に移動する。
【００５４】
この別の実施形態の光ビーム走査装置によると、１つのミラーにより、ポリゴンミラー１３２を介した光ビームとポリゴンミラー１３４を介した光ビームの水平同期信号を得ることができるため、装置の簡略化、小型化、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明の走査装置によると、設定された走査幅に応じて、複数の回転偏向器であって、光ビームをそれぞれ異なった走査幅で走査するための回転偏向器のいずれかに光ビームが導かれる。そのため、複数の用紙サイズのいずれを印刷する場合であっても、全く利用しない走査領域（例えば印刷を行う走査領域や同期をとる領域以外の走査領域）を極めて少なくすることができる。つまり常に高い効率で印刷を行うことができるため、結果的に走査速度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光ビーム走査装置の構成を模式的に示した図である。
【図２】本発明の実施形態の光ビーム走査装置の概略構成を示した側面図である。
【図３】本発明の実施形態の光ビーム走査装置の概略構成を示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態のカバーガラス及び可動プリズムの構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
１００光ビーム走査装置
１２２カバーガラス
１２４可動プリズム
１３２、１３４ポリゴンミラー
１５２ミラー
１５４可動ミラー

Claims

光ビームを射出する光源部と、
前記光ビームを被走査面に偏向する第１の回転偏向器であって、前記被走査面上において前記光ビームを第１の走査幅で走査するための第１の回転偏向器と、前記光ビームを前記被走査面に偏向する第２の回転偏向器であって、前記被走査面上において前記光ビームを前記第１の走査幅より狭い第２の走査幅で走査するための第２の回転偏向器と、
前記光ビームの前記被走査面上の走査幅を設定する設定手段と、
前記設定手段に設定された走査幅に応じて、前記第１の回転偏向器または前記第２の回転偏向器のいずれかに前記光ビームを導く光ビーム導光手段と、を備えたこと、を特徴とする走査装置。
前記光源部は単一の光ビームを射出するものであって、
前記設定された走査幅に応じて、前記第１の回転偏向器または前記第２の回転偏向器のいずれかに前記単一の光ビームを導くこと、を特徴とする請求項１に記載の走査装置。
前記光源部は前記第１の回転偏向器に向けて前記単一の光ビームを射出するものであって、
前記光ビーム導光手段は、前記単一の光ビームを前記第２の回転偏向器に偏向する光路偏向部を有し、
設定された走査幅が前記第１の走査幅の場合、前記光路偏向部を前記単一の光ビームの光路上から退避させ、
設定された走査幅が前記第２の走査幅の場合、前記光路偏向部を前記光路上に挿入すること、を特徴とする請求項２に記載の走査装置。
前記光ビーム導光手段は、前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器を支持している筐体に備えられていること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の走査装置。
前記筐体は、前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器の回転時に発する騒音が外部に伝わないよう前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器を覆ったカバー部材であること、を特徴とする請求項４に記載の走査装置。
前記第１の回転偏向器と前記第２の回転偏向器は、回転中心が同軸であって、さらに相対的に固定された状態であること、を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の走査装置。
前記光路偏向部は、前記単一の光ビームを、進行方向を変えることなく前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器の回転軸方向に所定量シフトさせること、を特徴とする請求項４に記載の走査装置。
前記第１の回転偏向器と前記第２の回転偏向器とは前記回転軸方向に密着して配置され、
前記所定量は、前記第１の回転偏向器の前記回転軸方向における中心位置から前記第２の回転偏向器の前記回転軸方向における中心位置までの距離と等しいこと、を特徴とする請求項７に記載の走査装置。
前記光ビーム導光手段は、前記光源部と、前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器との間の光路と、
前記第１の回転偏向器及び前記第２の回転偏向器と、前記被走査面との間の光路に配置されていること、を特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の走査装置。
前記単一の光ビームが前記光路偏向部で偏向した時と偏向しなかった時とに生じる光路長の差は、前記第１の回転偏向器と前記第２の回転偏向器との半径の差と等しいこと、を特徴とする請求項９に記載の走査装置。
水平同期を検出する検出手段と、
水平同期を示す前記単一の光ビームを前記検出手段に向けて反射する可動ミラーと、をさらに備え、
前記可動ミラーは、前記光路偏向部を前記単一の光ビームの光路上から退避させると前記第１の走査幅における水平同期を示す前記単一の光ビームを前記検出手段に向けて反射する位置に移動し、
前記光路偏向部を前記単一の光ビームの光路上に挿入すると前記第２の走査幅における水平同期を示す前記単一の光ビームを前記検出手段に向けて反射する位置に移動すること、を特徴とする請求項３から請求項１０のいずれかに記載の走査装置。
光ビームを射出する光源部と、
前記光ビームを被走査面に偏向する偏向面を有した複数の回転偏向器であって、それぞれ異なった数の偏向面を有した複数の回転偏向器と、
前記光ビームの前記被走査面上の走査幅を設定する設定手段と、
前記設定手段に設定された走査幅に応じて、前記複数の回転偏向器のいずれかに前記光ビームを導く光ビーム導光手段と、を備えたこと、を特徴とする走査装置。