JP2012022169A - 光走査光学装置 - Google Patents

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

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。

特開２００８−１１２０４１号公報

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。

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。

第１実施例である光走査光学装置の概略構成を示す平面図である。 第２実施例である光走査光学装置の要部の概略構成を示す平面図である。 第３実施例である光走査光学装置の要部の概略構成を示す平面図である。 第４実施例である光走査光学装置の要部の概略構成を示す平面図である。 第１比較例である光走査光学装置の要部の概略構成を示す平面図である。 第２比較例である光走査光学装置の要部の概略構成を示す平面図である。

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。

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。

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。

（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。

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

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。

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