JP2012022169A - 光走査光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】迷光によるゴースト光の発生を防止しつつ、同期検出用の光束と書出し開始側の描画光束との分離が容易な光走査光学装置を得る。
【解決手段】光源1y,1mと光源1c,1kからなる2組の光源部から放射された光束を単一の回転多面鏡5の異なる反射面5a,5bで同時に偏向させ、それぞれの感光体上に結像させる光走査光学装置。回転多面鏡5で偏向された光束を検出し、主走査方向yの同期信号を出力する同期検出センサ15y,15kと、回転多面鏡5で偏向された光束をセンサ15y,15kに導く反射ミラー17y,17kを備えている。反射ミラー17y,17kは、回転多面鏡5と該回転多面鏡5に最も近い走査レンズ11との間であって、該走査レンズ11の近傍に配置され、反射ミラー17y,17kで反射された光束は、回転多面鏡5で偏向される描画光束とは交差しない。
【選択図】図1
【解決手段】光源1y,1mと光源1c,1kからなる2組の光源部から放射された光束を単一の回転多面鏡5の異なる反射面5a,5bで同時に偏向させ、それぞれの感光体上に結像させる光走査光学装置。回転多面鏡5で偏向された光束を検出し、主走査方向yの同期信号を出力する同期検出センサ15y,15kと、回転多面鏡5で偏向された光束をセンサ15y,15kに導く反射ミラー17y,17kを備えている。反射ミラー17y,17kは、回転多面鏡5と該回転多面鏡5に最も近い走査レンズ11との間であって、該走査レンズ11の近傍に配置され、反射ミラー17y,17kで反射された光束は、回転多面鏡5で偏向される描画光束とは交差しない。
【選択図】図1
Description
本発明は、光走査光学装置、特に、画像データに基づいて変調された複数の光束を単一の回転多面鏡を用いて複数の感光体上をそれぞれ走査する光走査光学装置に関する。
近年、デジタル複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置にあっては、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色に対応して四つの感光体を並置し、各感光体上に形成された各色の画像を中間転写ベルトなどに転写して合成するタンデム方式が主流となっている。そして、この種のタンデム方式の画像形成装置には、例えば、各感光体上に単一の回転多面鏡(ポリゴンミラー)を用いて4本の光束を同時に走査して画像を描画する光走査光学装置が搭載されている。
この種のタンデム方式の画像形成装置に搭載される光走査光学装置では、光源も4個必要になる。一つの光源を備えた四つの光走査光学装置を搭載することもあり得るが、比較的高価な回転多面鏡を4個必要とするために、コスト面で不利である。そこで、単一の回転多面鏡で複数の光束を走査するようにした光走査光学装置が種々提案されている。
単一の回転多面鏡で四つの光束を走査する場合、回転多面鏡の一つの反射面に同時に四つの光束を入射させる片側偏向走査タイプと、回転多面鏡の二つの反射面のそれぞれに二つの光束を入射させる両側偏向走査タイプがある。両側偏向走査タイプは光走査光学装置自体をコンパクトに構成できる点で有利である。
また、感光体上に所望の画像を形成するには、画像データに応じて各光源を変調制御すること、1ライン分の画像データの書出しタイミングを制御することが必要である。この書出しタイミングの制御は、通常、光走査光学装置内に回転多面鏡で偏向された光束を受光する同期検出用センサを配置し、該センサの受光タイミングに基づいて行う。
特許文献1には、偏向前の光源光学系を構成する開口絞り部材に反射面を設け、該反射面で反射された光束(以下、SOS光束とも記す)を同期検出用センサで受光するようにした走査式光学装置が記載されている。この装置では、同期検出用センサへ至る光束が回転多面鏡で偏向された描画光束と交差する。
ところで、前記走査式光学装置では、回転多面鏡の近傍に配置されている開口絞り部材にSOS光束の反射面を設けているため、同期検出用センサに入射する前後の光束が該反射面で反射されて再び回転多面鏡に向かい、該回転多面鏡で再反射され、迷光(ゴースト光)となる。また、同期検出用センサへ至る光束が描画光束と交差するため、同期検出用センサに入射する前後の光束が前記反射面で反射された後に走査光学素子(走査レンズ)に入射する迷光(ゴースト光)となる。これらのゴースト光が感光体へ到達すると、ゴースト像となり、画像品質が劣化してしまう。
また、回転多面鏡で偏向された光束をSOS光束と書出し開始側の描画光束とに分離する必要がある。しかし、回転多面鏡に近い位置ではSOS光束と書出し開始側の描画光束とがかなり近接しているため、両光束を分離するためのマージンが極めて小さくなる。
そこで、本発明の目的は、迷光によるゴースト光の発生を防止しつつ、同期検出用の光束と書出し開始側の描画光束との分離が容易な光走査光学装置を提供することにある。
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である光走査光学装置は、
複数の光源と、
前記複数の光源から放射されたそれぞれの光束を整形する光源光学系と、
前記光源光学系から射出された複数の光束を同時に二つの異なる面で偏向する単一の回転多面鏡と、
前記回転多面鏡の二つの異なる面によって偏向された光束をそれぞれ異なる感光体上に結像させる走査レンズを含む複数の走査光学系と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を検出し、主走査方向の同期信号を出力する同期検出手段と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を前記同期検出手段に導く反射部材と、
を備えた光走査光学装置において、
前記反射部材は、前記回転多面鏡と該回転多面鏡に最も近い走査レンズとの間であって、該走査レンズの近傍に配置され、
前記反射部材で反射された光束は、前記回転多面鏡で偏向される描画光束とは交差しないこと、
を特徴とする。
複数の光源と、
前記複数の光源から放射されたそれぞれの光束を整形する光源光学系と、
前記光源光学系から射出された複数の光束を同時に二つの異なる面で偏向する単一の回転多面鏡と、
前記回転多面鏡の二つの異なる面によって偏向された光束をそれぞれ異なる感光体上に結像させる走査レンズを含む複数の走査光学系と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を検出し、主走査方向の同期信号を出力する同期検出手段と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を前記同期検出手段に導く反射部材と、
を備えた光走査光学装置において、
前記反射部材は、前記回転多面鏡と該回転多面鏡に最も近い走査レンズとの間であって、該走査レンズの近傍に配置され、
前記反射部材で反射された光束は、前記回転多面鏡で偏向される描画光束とは交差しないこと、
を特徴とする。
前記光走査光学装置において、同期検出用の光束を同期検出手段に導く反射部材は回転多面鏡には近接していないため、同期検出手段に入射する光束の前後の光束が回転多面鏡で再反射されることはなく、この再反射による迷光の発生が防止される。さらに、同期検出用の光束が偏向走査される描画光束と交差することはないため、同期検出手段に入射する光束の前後の光束が反射部材で反射された後に走査光学系に入射して迷光となることが回避される。
また、前記反射部材を走査レンズの近傍に配置しているため、同期検出用の光束と書出し開始側の描画光束とがそれほど近接することはなく、両光束を容易に分離することができる。
本発明によれば、迷光によるゴースト光の発生を防止しつつ、同期検出用の光束と書出し開始側の描画光束との分離が容易になる。
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
(第1実施例、図1参照)
第1実施例である光走査光学装置は、タンデム方式の電子写真法による画像形成装置の露光ユニットとして構成され、図1に示すように、図示しない四つの感光体上にそれぞれの色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、B:ブラック)の画像を形成するように構成されている。なお、それぞれの感光体上に形成された4色の画像(静電潜像)はトナーにて現像された後、図示しない中間転写ベルト上に1次転写/合成され、記録材上に2次転写される。この種の画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。
第1実施例である光走査光学装置は、タンデム方式の電子写真法による画像形成装置の露光ユニットとして構成され、図1に示すように、図示しない四つの感光体上にそれぞれの色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、B:ブラック)の画像を形成するように構成されている。なお、それぞれの感光体上に形成された4色の画像(静電潜像)はトナーにて現像された後、図示しない中間転写ベルト上に1次転写/合成され、記録材上に2次転写される。この種の画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。
光源部は四つのレーザダイオード1y,1m,1c,1k、コリメータレンズ2y,2m,2c,2k、シリンドリカルレンズ3y,3m,3c,3kにて構成されている。Y色とM色の光路及びC色とK色の光路は、それぞれは副走査方向に所定の段差を有して重ねて配置されている。2組の光束By,Bmと光束Bc,Bkが、それぞれ回転多面鏡5の異なる面5a,5bに入射する。反射面5a,5bに入射した光束By,Bmと光束Bc,Bkは、それぞれ主走査方向yには同じ角度、位置であるが、副走査方向には異なる角度で斜入射する。
さらに、回転多面鏡5で主走査方向yに偏向された各光束を各感光体上に結像するための走査レンズ11,12と、該走査レンズ11,12を透過した光束を各感光体に導くための図示しない光路折返しミラーなどが配置されている。光束By,Bmと光束Bc,Bkの主走査方向yは互いに逆向きであり、主走査領域Aを走査される光束が描画光束である。描画光束のうち、主走査方向yの先端側(書出し開始側)の描画光束をSOI、後端側(書出し終了側)の描画光束をEOIと称する。
また、各感光体上における主走査方向yの画像書出し位置を制御するために、同期検出センサ15y,15kが配置されている。同期検出センサ15y,15kは、回転多面鏡5で偏向され、かつ、反射ミラー17y,17kで反射された、主走査方向yの先端部分の光束By,Bkをそれぞれ検出し、いわゆるSOS信号を出力する。このSOS信号に基づいて図示しない制御部によって主走査方向yの画像書出し信号が生成される。本第1実施例は、四つの光束が回転多面鏡5の両側で二つずつ走査される両側偏向走査タイプであり、図1の右側で偏向走査される光束By,Bmに関しては、光束Byを基準として同期信号を検出し、画像書出し信号を生成する。また、左側で偏向走査される光束Bc,Bkに関しては、光束Bkを基準として同期信号を検出し、画像書出し信号を生成する。
ところで、前記反射ミラー17y,17kは、反射機能のみを有し、回転多面鏡5と該回転多面鏡5に最も近い走査レンズ11との間であって、走査レンズ11の端部近傍に配置されている。また、反射ミラー17y,17kで反射された光束は、回転多面鏡5で偏向される描画光束とは交差しないように設定されている。
本第1実施例において、同期検出用の光束SOSを同期検出センサ15y,15kに導く反射ミラー17y,17kは回転多面鏡5には近接していないため、同期検出センサ15y,15kに入射する光束SOSの前後の光束が回転多面鏡5で再反射されることはなく、この再反射による迷光の発生が防止される。さらに、同期検出用の光束SOSが偏向走査される描画光束と交差することはないため、同期検出センサ15y,15kに入射する光束の前後の光束が反射ミラー17y,17kで反射された後に走査レンズ11,12に入射して迷光となることが回避される。それゆえ、ゴースト光による画像品質の劣化が生じることはない。
また、前記反射ミラー17y,17kを走査レンズ11の近傍に配置しているため、同期検出用の光束SOSと書出し開始側の描画光束SOIとがそれほど近接することはなく、両光束SOS,SOIを容易に分離することができる。
(比較例1,2、図5及び図6参照)
ここで、第1実施例の作用効果を比較例1及び比較例2と比較の上で説明する。比較例1(図5参照)は、回転多面鏡5で偏向された光束SOSを反射ミラーを介することなく直接センサ15y’で受光するようにしたものである。第1実施例における光束SOSの最大偏向角θ1に対して、比較例1における光束SOSの最大偏向角θ2は大きくなる。最大偏向角θ2が大きくなると、回転多面鏡5の反射面5aの長さが大きくなり、その分回転多面鏡5が大型化し、駆動力なども大きくなる。換言すれば、最大偏向角θ1を小さくできる第1実施例では回転多面鏡5を小型化し、駆動力なども小さくて済む。
ここで、第1実施例の作用効果を比較例1及び比較例2と比較の上で説明する。比較例1(図5参照)は、回転多面鏡5で偏向された光束SOSを反射ミラーを介することなく直接センサ15y’で受光するようにしたものである。第1実施例における光束SOSの最大偏向角θ1に対して、比較例1における光束SOSの最大偏向角θ2は大きくなる。最大偏向角θ2が大きくなると、回転多面鏡5の反射面5aの長さが大きくなり、その分回転多面鏡5が大型化し、駆動力なども大きくなる。換言すれば、最大偏向角θ1を小さくできる第1実施例では回転多面鏡5を小型化し、駆動力なども小さくて済む。
一方、比較例2(図6参照)は、反射ミラー17yを走査レンズ11ではなく回転多面鏡5に近付けて配置したものである(17y’として示す)。反射ミラー17y’を回転多面鏡5に近付けるほど光束SOSと描画光束SOIが近づき、反射ミラー17y’の僅かな配置誤差によって描画光束SOIに干渉するおそれがある。第1実施例のごとく、反射ミラー17yを走査レンズ11に近接させることで、ミラー17y自身が描画光束SOIに干渉するおそれが解消される。
(第2実施例、図2参照)
第2実施例である光走査光学装置は、図2に示すように、反射ミラー17yを、該反射ミラー17yの側面に対向して設けられた壁部21aを有する保持部21にて保持したもので、該壁部21aの外面は書込み開始側の描画光束SOIと略平行に延在している。これにて、壁部21aが描画光束SOIに干渉することを効果的に防止することができる。即ち、同期検出用の光束SOSと描画光束SOIとの分離性を確保しつつ、反射ミラー17yの側部や壁部21aでの反射(迷光の発生)を防止できる。
第2実施例である光走査光学装置は、図2に示すように、反射ミラー17yを、該反射ミラー17yの側面に対向して設けられた壁部21aを有する保持部21にて保持したもので、該壁部21aの外面は書込み開始側の描画光束SOIと略平行に延在している。これにて、壁部21aが描画光束SOIに干渉することを効果的に防止することができる。即ち、同期検出用の光束SOSと描画光束SOIとの分離性を確保しつつ、反射ミラー17yの側部や壁部21aでの反射(迷光の発生)を防止できる。
(第3実施例、図3参照)
第3実施例である光走査光学装置は、図3に示すように、反射ミラー17yの側面に光束の反射率を低減させる塗料25を塗布したものである。反射ミラー17yの側面に光束の反射率を低減させるシール材26を貼着してもよい。塗料25は黒のインクなどを好適に用いることができる。シール材26はスポンジなどであってもよい。これにて、同期検出センサ15yに入射する光束SOSの前後の光束が迷光となることが防止される。また、反射ミラー17yの必要最小限の箇所に塗料25やシール材26を設けることで、低コスト化につながる。
第3実施例である光走査光学装置は、図3に示すように、反射ミラー17yの側面に光束の反射率を低減させる塗料25を塗布したものである。反射ミラー17yの側面に光束の反射率を低減させるシール材26を貼着してもよい。塗料25は黒のインクなどを好適に用いることができる。シール材26はスポンジなどであってもよい。これにて、同期検出センサ15yに入射する光束SOSの前後の光束が迷光となることが防止される。また、反射ミラー17yの必要最小限の箇所に塗料25やシール材26を設けることで、低コスト化につながる。
(第4実施例、図4参照)
第4実施例である光走査光学装置は、図4に示すように、反射ミラー17yの保持部21と、回転多面鏡5に最も近い走査レンズ11の保持部とを兼用したものである。即ち、走査レンズ11の端部は保持部22と反射ミラー17yの保持部21とで挟着保持されている。これにて、走査レンズ11の保持部の小型化を図るとともに、反射ミラー17yを走査レンズ11により近接させることができ、光束SOSと描画光束SOIとの分離がより容易になる。
第4実施例である光走査光学装置は、図4に示すように、反射ミラー17yの保持部21と、回転多面鏡5に最も近い走査レンズ11の保持部とを兼用したものである。即ち、走査レンズ11の端部は保持部22と反射ミラー17yの保持部21とで挟着保持されている。これにて、走査レンズ11の保持部の小型化を図るとともに、反射ミラー17yを走査レンズ11により近接させることができ、光束SOSと描画光束SOIとの分離がより容易になる。
(他の実施例)
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
特に、回転多面鏡5の両側で偏向走査される光束By,Bm及び光束Bc,Bkのうち、光束Bm,Bcで同期信号を検出してもよい。レーザダイオードの配置関係は任意であり、マルチ光源であってもよい。また、コリメータレンズなどの光源光学系及び回転多面鏡の後段に配置される走査光学系の構成は任意である。
以上のように、本発明は、電子写真複写機などに搭載される光走査光学装置に有用であり、特に、迷光によるゴースト光の発生を防止しつつ、同期検出用の光束と書出し開始側の描画光束との分離が容易になる点で優れている。
1y,1m,1c,1k…レーザダイオード
5…回転多面鏡
11,12…走査レンズ
15y,15k…同期検出センサ
17y,17k…反射ミラー
21…保持部
21a…壁部
25…塗料
26…シール材
5…回転多面鏡
11,12…走査レンズ
15y,15k…同期検出センサ
17y,17k…反射ミラー
21…保持部
21a…壁部
25…塗料
26…シール材
Claims (7)
- 複数の光源と、
前記複数の光源から放射されたそれぞれの光束を整形する光源光学系と、
前記光源光学系から射出された複数の光束を同時に二つの異なる面で偏向する単一の回転多面鏡と、
前記回転多面鏡の二つの異なる面によって偏向された光束をそれぞれ異なる感光体上に結像させる走査レンズを含む複数の走査光学系と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を検出し、主走査方向の同期信号を出力する同期検出手段と、
前記回転多面鏡で偏向された光束を前記同期検出手段に導く反射部材と、
を備えた光走査光学装置において、
前記反射部材は、前記回転多面鏡と該回転多面鏡に最も近い走査レンズとの間であって、該走査レンズの近傍に配置され、
前記反射部材で反射された光束は、前記回転多面鏡で偏向される描画光束とは交差しないこと、
を特徴とする光走査光学装置。 - 前記複数の光源は、それぞれ二つの発光部を有し、計四つの発光部はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像に対応しており、
前記回転多面鏡は前記発光部から放射された光束を異なる面で両側に偏向すること、
を特徴とする請求項1に記載の光走査光学装置。 - 前記反射部材は反射機能のみを有していること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光走査光学装置。
- 前記反射部材は、該反射部材の側面に対向して設けられた壁部を有する保持部にて保持され、該壁部は主走査方向における書込み開始側の描画光束と略平行に延在していること、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光走査光学装置。
- 前記反射部材の側面には光束の反射率を低減させる塗料が塗布されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光走査光学装置。
- 前記反射部材の側面には光束の反射率を低減させるシール材が貼着されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光走査光学装置。
- 前記反射部材の保持部と、前記回転多面鏡に最も近い走査レンズの保持部とが、兼用されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の光走査光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010160416A JP2012022169A (ja) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 光走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014115515A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Canon Inc | 走査光学装置および画像形成装置並びに反射部材の製造方法 |
-
2010
- 2010-07-15 JP JP2010160416A patent/JP2012022169A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014115515A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Canon Inc | 走査光学装置および画像形成装置並びに反射部材の製造方法 |
US10138549B2 (en) | 2012-12-11 | 2018-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus and method for manufacturing reflection member |
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