JP2005017680A

JP2005017680A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2005017680A
Application number: JP2003182238A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Uzuki; 和男夘月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】複数のＢＤ素子を使用する際に、温度変化で感度特性が変化したり、センサ検出面が汚れる等の不均一な変化が発生すると、それぞれのＢＤ検出タイミングに微妙なずれが生じて画像が劣化してしまう。
【解決手段】単一の光学箱内に，単一の回転多面鏡と、複数の独立したレーザ発光器と、発光タイミングを検出するＢＤ素子を備え、前記回転多面鏡の複数の反射面で同時に複数のレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、前記ＢＤ素子は１つで前記複数の独立したレーザ発光器からの走査光を、交互に検出可能な位置に保持し、単一のＢＤ素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立で制御することで、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に複写機、レ−ザビ−ムプリンタ等で使用されている走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、レ−ザビ−ムプリンタ等の走査光学装置においては、回転多面鏡により偏向されたレーザビームを、走査光学装置に設けたレーザ出射口から感光ドラムに向けて出射し、感光ドラムを走査し、静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置によってトナ−像で顕像化され、このトナ−像が記録紙に転写され、この後前記トナ−像の転写後の記録紙に定着装置によってトナ−が加熱定着されることによってプリントが行われる。
【０００３】
特に複数ドラム方式のカラー複写機では、感光ドラムが複数個有る為、感光ドラムを走査するレーザビームも複数本必要となる。独立した走査光学装置を複数個配置する構成もあるが、単一の走査光学装置から複数本の独立したレーザビームを照射する方法がある（特許文献１参照）。この従来例では、図５に示すように単一の回転多面鏡の両側に光学レンズを配置し、複数のレーザ発光器からのレーザビームを、回転多面鏡の異なる面に照射してそれぞれ偏向走査を行い、光学レンズを経て、反射ミラーで、それぞれの感光ドラム方向に折り曲げ複数の画像形成動作を同時に行う。回転多面鏡に入射する複数のレーザビームはそれぞれ独立であるから、画像書き出しタイミングを検出する為の、ＢＤ素子はそれぞれのビーム毎に必要となる。従来例では、右側のレーザ発光器用のＢＤ検出素子を図の下側、左側のレーザ発光器用のＢＤ検出素子を上側にそれぞれ配置し対応している。ＢＤ検出素子は画像書き出し側に設置することが望ましい為、従来例でも、反時計方向に回転する回転多面鏡によるそれぞれの走査方向の書き出し側にＢＤ検出素子を配置してある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−０５５２９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、電子写真式印字装置に要求される画像品質は高度なものとなってきており、特に、カラー複写機では色ずれが画像品質上、重要な問題となる。色ずれの原因の１つとして、各色の書き出し位置ずれがあり、ＢＤ検出素子によって、各色の感光ドラムを走査するレーザビームの走査開始位置を決定しているが、従来例では複数のＢＤ素子を使用するため、温度変化で、それぞれの感度特性が変化したり、センサ検出面が汚れる等の不均一な変化が発生すると、それぞれのＢＤ検出タイミングに微妙なずれが生じて画像が劣化してしまうという問題を抱えていた。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構成で、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、単一の光学箱内に，単一の回転多面鏡と、複数の独立したレーザ発光器と、発光タイミングを検出するＢＤ素子を備え、前記回転多面鏡の複数の反射面で同時に複数のレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、前記ＢＤ素子は１つで前記複数の独立したレーザ発光器からの走査光を、交互に検出可能な位置に保持し、単一のＢＤ素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立で制御する事を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光ユニットの平面図である。光学箱１０内には、２つのレーザ発光器２１，２２，シリンダレンズ５３，５４、反射ミラー５５，５６、Ｆθレンズ５１，５２、スキャナモータ３０、回転多面鏡４０、反射ミラー６３、ＢＤレンズ６１，６２、レーザ発光器２２と同一の基板上に配置されたＢＤ素子７１が収納されている。
【００１０】
レーザ発光器２２から出射されたレーザビームは、シリンダレンズ５４を経て、反射ミラー５５で適正な入射角とされて回転多面鏡４０に入射する。回転多面鏡４０で偏向走査されるレーザビームはＦθレンズ５１、あるいは図示しない折り返しミラー等を経て、感光ドラム面を照射する。回転多面鏡４０で偏向走査されるレーザビームの一部はもう一度反射ミラー５５に戻され、ＢＤレンズ６１を経て、ＢＤ素子７１に入射する。
【００１１】
レーザ発光器２１から出射されたレーザビームは、シリンダレンズ５３を経て、反射ミラー５６で適正な入射角とされて、回転多面鏡４０上の、レーザ発光器２２からの入射光とは異なる反射面に入射する。回転多面鏡４０で偏向走査されるレーザビームはＦθレンズ５２、あるいは図示しない折り返しミラー等を経て、感光ドラム面を照射する。回転多面鏡４０で偏向走査されるレーザビームの一部は、反射ミラー５６の反対側に設けられた反射ミラー６３で折り返された後、ＢＤレンズ６２を経て、ＢＤ素子７１に入射する。
【００１２】
本実施形態では、レーザ発光器２２から出射されたレーザビームが、ＢＤ素子７１に入射する時の回転多面鏡４０の回転角度はＦθレンズ５１に正対する反射面の法線と図のｙ軸とが９１°の時で、レーザ発光器２１から出射されたレーザビームが、ＢＤ素子７１に入射する時の回転多面鏡４０の回転角度はＦθレンズ５２に正対する反射面の法線と図のｙ軸とが９９°の時に設定されている。ＢＤ素子に複数のレーザビームが入射するときそれらの時間差が少な過ぎるとセンサの立ち上がり特性の影響で検出精度が低下する原因になる。また、時間差を多く取ろうとすると、回転多面鏡の角部に拠るけられが発生する為、６面ポリゴン使用時に適当な設定である。また、レーザ発光器２１から出射されたレーザビームがＢＤ素子７１に入射するまでの光路長はレーザ発光器２１，２２から出射されたレーザビームがＢＤ素子７１に入射するまでの光路長と略等長としている。これにより、２つのビーム間で検出精度に相違が出ることを回避することが出来る。
【００１３】
図２は本発明の第二の実施形態の構成を説明するための部分平面図で、図１の左下側部分の拡大図である。レーザ発光器２０１の基板２０２には、フレキ基板２０３が接合されていて、フレキ基板２０３上には、ＢＤ素子７２が設けられている。ＢＤレンズ６４はレーザ発光器２０１から出射したレーザビームのＢＤへの入射光路上にあり、ＢＤレンズ６５は図示しないもう一方のレーザ発光器から出射したレーザビームのＢＤへの入射光路上にある。ＢＤ素子７２は前記２つのＢＤへの入射光路がなす角度の略中間方向に正対して配置されている。又、ＢＤ素子７２の至近位置で各入射光路近傍には、走査方向上流側に遮蔽壁を有するリブ形状８１，８２が設けられている。ＢＤ素子はレーザビームの入射角で感度特性が変化する性質と、センサ周辺部の感度がばらつく性質をもっている為、前記構成でＳ／Ｎの改善を図っている。
【００１４】
前記構成で、回転多面鏡で偏向走査され、ＢＤ素子７２へ向かう各レーザビームは各光路上に設けられたリブ形状８１，８２で遮蔽されていて、遮蔽壁のエッジ部を過ぎた時ＢＤ素子７２へ入射する為、センサ中央部でＢＤ検出を行える。又、各レーザビームのＢＤ素子７２への入射角は同じとなる為、角度依存による感度ばらつきを防止することが出来る。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡の複数の反射面で同時に複数のレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、ＢＤ素子は１つで複数の独立したレーザ発光器からの走査光を、交互に検出する構成としたことで、ＢＤ素子の感度変化が生じても、また、センサ面が汚れても、それらは複数のレーザビームの書き出し位置が同様にシフトするだけで、書き出し位置のばらつきは発生しない。したがって、色ずれの発生しない走査光学装置を簡単な構成で実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光ユニットの平面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態の構成を説明するための部分平面図である。
【図３】従来例の平面図。
【符号の説明】
１０光学箱
２１，２２，２０１レーザ発光器
３０スキャナモータ
４０回転多面鏡
５１，５２Ｆθレンズ
５３，５４シリンドリカルレンズ
５５，５６反射ミラー
６１，６２ＢＤレンズ
６３反射ミラー
７１，７２ＢＤ素子
８１，８２リブ形状

Claims

単一の光学箱内に単一の回転多面鏡と複数の独立したレーザ発光器と発光タイミングを検出するＢＤ素子を備え、前記回転多面鏡の複数の反射面で同時に複数のレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、
前記ＢＤ素子は、１つで前記複数の独立したレーザ発光器からの走査光を交互に検出可能な位置に保持されていることを特徴とする走査光学装置。
前記複数のレーザ発光器から出射され前記回転多面鏡で反射され、ＢＤ素子に入射する複数の光路のうちの、少なくとも１つの光路上には反射ミラーが設けられている事を特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
前記複数のレーザ発光器から出射され前記回転多面鏡で反射され、ＢＤ素子に入射する複数の光路上には、それぞれの光路に対応するスリット形状、もしくは遮蔽形状の部材が設けられている事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査光学装置。
前記ＢＤ素子は、前記ＢＤ素子に入射する複数の光路の向きの略中間方向に正対している事を特徴とする請求項１及至請求項３に記載の走査光学装置。
複数のレーザ発光器から前記ＢＤ素子に向かう複数のレーザビームの光路長は略等長に設定されている事を特徴とする請求項１及至請求項４に記載の走査光学装置。
複数の独立したレーザ発光器と発光タイミングを検出する単一のＢＤ素子を備え、
前記単一のＢＤ素子の出力信号によって、前記複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立して制御することを特徴とする走査光学装置。
前記走査光学装置は、回転多面鏡を有し、
前記単一のＢＤ素子にレーザビームが入射する時の、前記回転多面鏡の回転角は相対差で５度から１０度程度異なることを特徴とする請求項６に記載の走査光学装置。