JP2013088791A - Optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a uniform distribution of a light amount on a peripheral surface of a photoreceptor drum without applying a special coating on a folding mirror.SOLUTION: An incidence angle θ of a laser beam LB is defined within a range of 40° to 65° relative to a folding mirror 677. Reflectance of the folding mirror 677 relative to an S-polarization component of the laser beam is made higher than reflectance relative to a P-polarization component of the laser beam in a red wavelength region by 3%. Within a range of incidence angle of the laser beam at each position in a main-scanning direction of the folding mirror 677, a difference in the reflectance of the S-polarization component between an incidence at a minimum incidence angle and an incidence at a maximum incidence angle, and a difference in the reflectance of the P-polarization component between an incidence at a minimum incidence angle and an incidence at a maximum incidence angle are both defined as 5% or less. An inclination angle α in a sub-scanning direction of the folding mirror 677 is defined as 20° to 30°, and an inclination angle β in a sub-scanning direction of a dust-proof glass 621 is defined as 5° to 20°.

Description

本発明は、光源から出射された光を像担持体の主走査方向に走査させることによって静電潜像を形成する光走査装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that form an electrostatic latent image by scanning light emitted from a light source in a main scanning direction of an image carrier.

例えば画像形成装置に用いられる光走査装置は、一様に帯電された感光体ドラムの周面にレーザー光を照射し、静電潜像を形成する。このような光走査装置は、レーザー光を出射する光源、このレーザー光を反射させるポリゴンミラー、ポリゴンミラーが反射した光を感光体ドラムの周面に結像させるfθレンズを含む光学部品、光学部品を通過した光を感光体ドラムの周面に向かうように反射する折り返しミラーを備えている。   For example, an optical scanning device used in an image forming apparatus irradiates a circumferential surface of a uniformly charged photosensitive drum with laser light to form an electrostatic latent image. Such an optical scanning device includes a light source that emits laser light, a polygon mirror that reflects the laser light, an optical component that includes an fθ lens that forms an image of light reflected by the polygon mirror on the peripheral surface of the photosensitive drum, and an optical component. And a folding mirror that reflects the light passing through the photosensitive drum toward the peripheral surface of the photosensitive drum.

ポリゴンミラーの各面は鏡面になっており、回転しながら面ごとにレーザー光を反射して主走査方向に走査する。その後、レーザー光は光学部品、折り返しミラーを経て感光体ドラムの周面に向かうが、感光体ドラムの周面を走査するレーザー光の光量にバラツキがあると、画像濃度にムラが生じ、画質悪化を招きやすい。従って、良好な画質を得るためにはレーザー光の光量バラツキを抑える必要がある。   Each surface of the polygon mirror is a mirror surface, and the laser beam is reflected on each surface while rotating to scan in the main scanning direction. After that, the laser light passes through the optical parts and the folding mirror to the peripheral surface of the photosensitive drum. However, if the amount of laser light that scans the peripheral surface of the photosensitive drum varies, the image density becomes uneven and the image quality deteriorates. It is easy to invite. Therefore, in order to obtain a good image quality, it is necessary to suppress variations in the amount of laser light.

特許文献1には、レーザー光を感光体ドラムに向けて反射させる折り返しミラーのP偏光成分に対する反射率が所定の反射率となるように特別なコーティングを施した光学装置について記載されている。具体的には、波長バラツキによる折り返しミラーにおける反射率の変動が少ないP偏光成分の光が多く反射するように折り返しミラーをコーティングすることで、感光体ドラムに照射されるレーザー光の光量バラツキを抑えている。   Patent Document 1 describes an optical device in which a special coating is applied so that the reflectance with respect to the P-polarized component of a folding mirror that reflects laser light toward a photosensitive drum becomes a predetermined reflectance. Specifically, by coating the folding mirror so that a large amount of P-polarized component light is reflected with little variation in the reflectance of the folding mirror due to wavelength variation, the variation in the amount of laser light irradiated to the photosensitive drum is suppressed. ing.

特開2001−215427号公報JP 2001-215427 A

しかし、特許文献1に記載の方法では、折り返しミラーの製造においてにコーティング工程が必須となる。つまり、製造工程が増加するため手間とコストがかかっていた。   However, in the method described in Patent Document 1, a coating process is essential in manufacturing the folding mirror. That is, since the manufacturing process increases, it takes time and cost.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、折り返しミラーに特別なコーティングすることなく、感光体ドラムの周面における光量分布の均一性を保つことができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an optical scanning device and an image forming device capable of maintaining the uniformity of the light amount distribution on the peripheral surface of the photosensitive drum without specially coating the folding mirror. The object is to provide an apparatus.

請求項1に記載の発明の光走査装置は、レーザー光を出射する光源と、前記光源が出射したレーザー光を偏向し、像担持体上で主走査方向に走査させる偏向手段と、前記偏向手段が偏向したレーザー光を前記像担持体上に導くべく反射させるものであり、前記主走査方向に延びる長板状のミラーと、前記光源、前記偏向手段及び前記ミラーを内部に配し、前記ミラーが反射したレーザー光を透過する透過窓を有する筐体と、を備え、前記レーザー光の前記ミラーへの入射角は40°〜60°であり、前記レーザー光のS偏光成分に対する前記ミラーの反射率は前記レーザー光のP偏向成分に対する前記ミラーの反射率より3%以上高く、前記S偏向成分に対する前記ミラーの前記主走査方向の各位置における最大反射率と最小反射率の差及び前記P偏向成分に対する前記ミラーの前記主走査方向の各位置における最大反射率と最小反射率の差が共に5%以下であり、前記ミラーは当該ミラーに入射するレーザー光の光軸の垂線に対して前記主走査方向と直交する副走査方向であって当該ミラーの反射面が前記像担持体側に向くように20°〜30°傾いており、前記透過窓は当該透過窓を透過するレーザー光の光軸の垂線に対して前記副走査方向に5°〜20°傾いているものである。   An optical scanning device according to a first aspect of the present invention includes a light source that emits laser light, a deflection unit that deflects the laser beam emitted from the light source and scans the image carrier in a main scanning direction, and the deflection unit. The reflected laser beam is reflected so as to be guided onto the image carrier, and a long plate-like mirror extending in the main scanning direction, the light source, the deflecting means, and the mirror are arranged inside, and the mirror And a housing having a transmission window that transmits the laser beam reflected by the laser beam, an incident angle of the laser beam to the mirror is 40 ° to 60 °, and reflection of the mirror with respect to an S-polarized component of the laser beam The reflectance is 3% or more higher than the reflectance of the mirror with respect to the P deflection component of the laser light, and the difference between the maximum reflectance and the minimum reflectance at each position in the main scanning direction of the mirror with respect to the S deflection component and the previous The difference between the maximum reflectance and the minimum reflectance at each position in the main scanning direction of the mirror with respect to the P deflection component is 5% or less, and the mirror is perpendicular to the optical axis perpendicular to the laser beam incident on the mirror. The mirror is inclined in the sub-scanning direction orthogonal to the main-scanning direction and the reflecting surface of the mirror is inclined by 20 ° to 30 ° so as to face the image carrier, and the transmission window transmits laser light that passes through the transmission window. It is tilted by 5 ° to 20 ° in the sub-scanning direction with respect to the perpendicular to the optical axis.

この構成によれば、ミラーに光量分布を補正するためのコーティングを施さなくても、像担持体に照射されるレーザー光の光量分布の不均一を補正することができる。つまり、像担持体上における光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。そして、ミラーにコーティングを施す手間とコストを削減することができる。   According to this configuration, it is possible to correct non-uniformity in the light amount distribution of the laser light irradiated to the image carrier without applying a coating for correcting the light amount distribution on the mirror. That is, variations in the amount of light on the image carrier can be suppressed, and deterioration in image quality can be suppressed. Further, it is possible to reduce the labor and cost of coating the mirror.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光走査装置であって、前記光源は、レーザー光を発する発光部を1つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は80°以上90°以下の範囲である。   The invention according to claim 2 is the optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is a single beam system having one light emitting unit that emits laser light, or a multi-beam system having a plurality of the light emitting units. In the case of the multi-beam method, the plurality of light emitting units are arranged in a row, and an angle between the direction along the row of the light emitting units and the main scanning direction is in a range of 80 ° to 90 °. is there.

この構成によれば、シングルビーム方式、マルチビーム方式の何れの光源を用いても、像担持体に照射されるレーザー光の光量分布の不均一を補正することができる。そして、シングルビーム方式及びマルチビーム方式の光源に対するミラー及び透過窓の配置条件を共通化できるため、光源の方式の違いによって異なる光走査装置を組み立てる必要がない。   According to this configuration, it is possible to correct nonuniformity in the light amount distribution of the laser light irradiated to the image carrier, regardless of whether the light source is a single beam system or a multibeam system. Since the arrangement conditions of the mirror and the transmission window for the single beam type and multi-beam type light sources can be made common, it is not necessary to assemble different optical scanning devices depending on the light source methods.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の光走査装置であって、前記光源は、赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものである。   The invention according to claim 3 is the optical scanning device according to claim 1 or 2, wherein the light source emits laser light in a red wavelength region or an infrared wavelength region.

この構成によれば、赤色波長領域のレーザー光を出射する光源又は赤外波長領域のレーザー光を出射する光源の何れを用いても、像担持体に照射されるレーザー光の光量分布の不均一を補正することができる。そして、赤色波長領域のレーザー光を出射する光源、赤外波長領域のレーザー光を出射する光源に対するミラー及び透過窓の配置条件を共通化できるため、レーザー光の波長領域の違いによって異なる光走査装置を組み立てる必要がない。   According to this configuration, the light amount distribution of the laser light irradiated to the image carrier is not uniform regardless of whether the light source emitting laser light in the red wavelength region or the light source emitting laser light in the infrared wavelength region is used. Can be corrected. Since the arrangement conditions of the mirror and the transmission window for the light source that emits the laser light in the red wavelength region and the light source that emits the laser light in the infrared wavelength region can be shared, the optical scanning device varies depending on the difference in the wavelength region of the laser light. There is no need to assemble.

請求項4に記載の発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、を備え、前記光走査装置は請求項1〜3の何れか一項に記載のものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image carrier; and an optical scanning device that irradiates the image carrier with a laser beam based on image data. 3. It is a thing as described in any one of 3.

この構成によれば、像担持体上での光量のバラツキを抑え、画質悪化を防ぐことができる。   According to this configuration, variation in the amount of light on the image carrier can be suppressed, and deterioration in image quality can be prevented.

この発明によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式、或いは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射する複数種類の光源のうち何れの光源を用いても、光量分布を均一にするための特別なコーティングをミラーに施さずに像担持体上における光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。   According to the present invention, in order to make the light amount distribution uniform even when any one of a plurality of types of light sources that emit laser light in a single-beam method, a multi-beam method, or a red wavelength region or an infrared wavelength region is used. Thus, it is possible to suppress variations in the amount of light on the image carrier and to prevent deterioration in image quality without applying a special coating to the mirror.

また、複数種類の光源に対してミラー及び透過窓の設置条件を共通化できるため、光源の違いによって異なる光走査装置を組み立てる必要がなく、装置の組み立ての手間とコストを削減することができる。   Further, since the installation conditions of the mirror and the transmission window can be made common to a plurality of types of light sources, it is not necessary to assemble different optical scanning devices depending on the light sources, and the labor and cost for assembling the devices can be reduced.

画像形成装置の内部構造の概略図。1 is a schematic diagram of an internal structure of an image forming apparatus. 光走査装置の斜視図。The perspective view of an optical scanning device. 光走査装置の主要な構成要素を模式的に示した図。The figure which showed the main component of the optical scanning device typically. 光源の外観図。FIG. シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光が折り返しミラーに入射するときの、像高ごとのP偏光成分に対するS偏光成分の比率を示したグラフ。The graph which showed the ratio of the S polarization component with respect to the P polarization component for every image height when the laser beam which the light source of the single beam system injects into a folding mirror. 光走査装置を主走査方向から見たときの断面図。Sectional drawing when an optical scanning device is seen from the main scanning direction. 特別なコーティングを施していない一般的なミラーにレーザー光が入射する時のS偏光成分及びP偏光成分の反射率を示したグラフ。The graph which showed the reflectance of the S polarization component and the P polarization component when a laser beam injects into the general mirror which has not performed special coating. シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光の折り返しミラーにおける像高ごとの反射率を示したグラフ。The graph which showed the reflectance for every image height in the folding mirror of the laser beam which the single beam type light source emitted. シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光が防塵ガラスに入射するときの、像高ごとのP偏光成分に対するS偏光成分の比率を示したグラフ。The graph which showed the ratio of the S polarization component with respect to the P polarization component for every image height when the laser beam which the light source of the single beam system injects into dustproof glass. レーザー光のP偏光成分に対する防塵ガラスの透過率を示したグラフ。The graph which showed the transmittance | permeability of dustproof glass with respect to the P polarization component of a laser beam. マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光についての、折り返しミラーにおける像高ごとの反射率を示したグラフ。The graph which showed the reflectance for every image height in a folding mirror about the laser beam which the multi-beam system light source emitted. マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光のS偏光成分に対する防塵ガラスの透過率を示したグラフ。The graph which showed the transmittance | permeability of the dust-proof glass with respect to the S polarization component of the laser beam which the light source of the multi-beam system emitted.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置1の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置1としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置1はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus 1 including an optical scanning device according to the present invention. In the present embodiment, a printer is described as an example of the image forming apparatus 1. However, in addition to this, an image forming apparatus adopting an electrophotographic system such as a copier, a facsimile machine, and a multifunction machine having a plurality of these functions. If it is. The image forming apparatus 1 described in this embodiment is a color printer, but may be a monochrome printer.

画像形成装置1の下部には、用紙束を収納する給紙カセット300が配置されている。更に、画像形成装置1の正面側には開放可能なマルチトレイ510が配置されている。マルチトレイ510は、手差し給紙用のトレイである。給紙カセット300又はマルチトレイ510から搬送された用紙は、画像形成装置1内に形成された用紙搬送路に案内されつつ、用紙にトナー画像を形成する画像形成部410及びトナー画像を用紙に定着させる定着部430へ搬送される。その後、用紙は、排出部450を通じて、排紙トレイ23上に排出される。   A paper feed cassette 300 that stores a bundle of paper is disposed below the image forming apparatus 1. Further, an openable multi-tray 510 is disposed on the front side of the image forming apparatus 1. The multi-tray 510 is a manual feed tray. The paper conveyed from the paper feed cassette 300 or the multi-tray 510 is guided to a paper conveyance path formed in the image forming apparatus 1, and the image forming unit 410 that forms a toner image on the paper and the toner image is fixed to the paper. It is conveyed to the fixing unit 430. Thereafter, the sheet is discharged onto the discharge tray 23 through the discharge unit 450.

用紙搬送路は、マルチトレイ510を基端として、画像形成装置1の上下方向に延びる第1給紙搬送路530と、第1給紙搬送路530の下方に位置する給紙カセット300の下流端から上方に向けて延びる第2給紙搬送路310とを含む。マルチトレイ510上の用紙は第1給紙搬送路530に引き込まれ、給紙カセット300内の用紙はピックアップローラー311によって第2給紙搬送路310に引き込まれる。各搬送路に引き込まれた用紙は、画像形成部410の画像形成工程とタイミングを合わせて、画像形成部410に用紙を送るレジストローラー対320へ搬送される。   The sheet conveyance path is based on the multi-tray 510 and has a first sheet feeding conveyance path 530 extending in the vertical direction of the image forming apparatus 1 and a downstream end of the sheet feeding cassette 300 positioned below the first sheet feeding conveyance path 530. And a second sheet feeding / conveying path 310 extending upward. The paper on the multi-tray 510 is drawn into the first paper feed conveyance path 530, and the paper in the paper feed cassette 300 is drawn into the second paper feed conveyance path 310 by the pickup roller 311. The paper drawn into each conveyance path is conveyed to the registration roller pair 320 that sends the paper to the image forming unit 410 in synchronization with the image forming process of the image forming unit 410.

用紙搬送路は、更に、レジストローラー対320から定着部430までの区間、用紙を案内する主搬送路330と、定着部430から排出部450までの区間、用紙を案内する排出搬送路340とを含む。主搬送路330に沿って移動する用紙に画像形成部410はトナー画像を形成し、定着部430は、用紙にトナー画像を定着させる。   The sheet conveyance path further includes a section from the registration roller pair 320 to the fixing unit 430, a main conveyance path 330 that guides the sheet, a section from the fixing unit 430 to the discharge unit 450, and a discharge conveyance path 340 that guides the sheet. Including. The image forming unit 410 forms a toner image on a sheet that moves along the main conveyance path 330, and the fixing unit 430 fixes the toner image on the sheet.

第1給紙搬送路530、第2給紙搬送路310、主搬送路330及び排出搬送路340の適所には、これら搬送路に案内される用紙を搬送するための搬送ローラー対360が配設されている。   At appropriate positions of the first paper feed conveyance path 530, the second paper feed conveyance path 310, the main conveyance path 330, and the discharge conveyance path 340, conveyance roller pairs 360 for conveying the paper guided to these conveyance paths are arranged. Has been.

画像形成部410は、イエロー用トナーコンテナ900Y、マゼンタ用トナーコンテナ900M、シアン用トナーコンテナ900C及びブラック用トナーコンテナ900Bkを含む。これらコンテナの下方には、YMCBk各色に対応する現像装置10Y、10M、10C及び10Bkがそれぞれ配設されている。画像形成部410は、これらトナーコンテナ900Y、900M、900C及び900Bkに収容されたトナーを用いて、用紙に画像を形成する。   The image forming unit 410 includes a yellow toner container 900Y, a magenta toner container 900M, a cyan toner container 900C, and a black toner container 900Bk. Below these containers, developing devices 10Y, 10M, 10C and 10Bk corresponding to the respective colors of YMCBk are arranged. The image forming unit 410 forms an image on a sheet using toner stored in the toner containers 900Y, 900M, 900C, and 900Bk.

画像形成部410は、各色のトナー像を担持する感光体ドラム17を含む。感光体ドラム17の周囲には、帯電器16、現像装置10(10Y、10M、10C及び10Bk)、転写ローラー19及びクリーニング装置18が配置されている。   The image forming unit 410 includes a photosensitive drum 17 that carries toner images of respective colors. Around the photosensitive drum 17, a charger 16, a developing device 10 (10Y, 10M, 10C, and 10Bk), a transfer roller 19, and a cleaning device 18 are disposed.

帯電器16は、感光体ドラム17の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム17の表面は、光走査装置600によって露光され、静電潜像が形成される。光走査装置600は、例えば、外部装置からの画像信号に基づき、帯電後の感光体ドラム17の表面にレーザー光を出射する。   The charger 16 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 17. The surface of the photosensitive drum 17 after charging is exposed by the optical scanning device 600 to form an electrostatic latent image. The optical scanning device 600 emits laser light to the surface of the charged photosensitive drum 17 based on, for example, an image signal from an external device.

現像装置10Y、10M、10C及び10Bkは、それぞれトナーコンテナ900Y、900M、900C及び900Bkから供給される各色のトナーを供給し、各々の感光体ドラム17上に形成された静電潜像に合致するトナー画像を形成する。転写ローラー19は、中間転写ベルト921を挟んで感光体ドラム17とニップ部を形成し、感光体ドラム17上のトナー像を中間転写ベルト921上に一次転写する。クリーニング装置18は、トナー像転写後の感光体ドラム17の周面を清掃する。   The developing devices 10Y, 10M, 10C, and 10Bk supply the respective color toners supplied from the toner containers 900Y, 900M, 900C, and 900Bk, respectively, and match the electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 17. A toner image is formed. The transfer roller 19 forms a nip portion with the photosensitive drum 17 across the intermediate transfer belt 921, and primarily transfers the toner image on the photosensitive drum 17 onto the intermediate transfer belt 921. The cleaning device 18 cleans the peripheral surface of the photosensitive drum 17 after the toner image is transferred.

光走査装置600は、光源やポリゴンミラー、折り返しミラーなどの各種の光学系機器を有し、感光体ドラム17の周面に画像信号に基づく光を出射して、静電潜像を形成する。この光走査装置600については、後記で詳述する。   The optical scanning device 600 has various optical system devices such as a light source, a polygon mirror, and a folding mirror, and emits light based on an image signal to the peripheral surface of the photosensitive drum 17 to form an electrostatic latent image. The optical scanning device 600 will be described in detail later.

中間転写ユニット92は、中間転写ベルト921、駆動ローラー922及び従動ローラー923を備える。中間転写ベルト921上には、複数の感光体ドラム17からトナー像が重ね塗りされる(一次転写)。重ね塗りされたトナー像は、二次転写部98において用紙に二次転写される。   The intermediate transfer unit 92 includes an intermediate transfer belt 921, a driving roller 922, and a driven roller 923. On the intermediate transfer belt 921, toner images are overcoated from a plurality of photosensitive drums 17 (primary transfer). The overcoated toner image is secondarily transferred to the paper in the secondary transfer unit 98.

レジストローラー対320から送り出された用紙は、二次転写部98を構成する中間転写ベルト921及び転写ローラー981との間の転写ニップ部に供給される。その後、用紙は二次転写部98によって転写されたトナー画像を担持しつつ、定着部430へ送り出される。   The sheet fed from the registration roller pair 320 is supplied to a transfer nip portion between the intermediate transfer belt 921 and the transfer roller 981 constituting the secondary transfer portion 98. Thereafter, the sheet is sent to the fixing unit 430 while carrying the toner image transferred by the secondary transfer unit 98.

定着部430は、加熱ローラー432と、加熱ローラー432に圧接される加圧ローラー433とを含む。二次転写部98から送り出された用紙は、加熱ローラー432と加圧ローラー433の間のニップ部に送り込まれ、用紙上のトナーが用紙に定着する。定着部430は、用紙にトナーを定着した後、用紙を排出ローラー451に向けて搬送する。排出ローラー451は搬送された用紙を排出トレイ23へ排出する。   The fixing unit 430 includes a heating roller 432 and a pressure roller 433 pressed against the heating roller 432. The paper sent out from the secondary transfer unit 98 is sent to the nip portion between the heating roller 432 and the pressure roller 433, and the toner on the paper is fixed to the paper. The fixing unit 430 transports the sheet toward the discharge roller 451 after fixing the toner on the sheet. The discharge roller 451 discharges the conveyed paper to the discharge tray 23.

次に、本実施の形態における光走査装置600について説明する。図2は、光走査装置600の斜視図である。本実施形態では、YMCBk各色に個別に対応する4つの光走査装置600Y、M、C及びBkが備えられている例を示しており、これらは図1に示すように画像形成部410の下方に配置されている。   Next, the optical scanning device 600 in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a perspective view of the optical scanning device 600. In the present embodiment, an example in which four optical scanning devices 600Y, 600M, and Bk corresponding to each color of YMCBk are provided is shown below the image forming unit 410 as shown in FIG. Has been placed.

図2中、最も左方に配設される光走査装置600Yは、イエローのトナーを用いてトナー画像を形成する感光体ドラム17にレーザー光を出射する。以下同様に、光走査装置600Mはマゼンタトナー画像用の感光体ドラム17に、光走査装置600Cはシアントナー画像用の感光体ドラム17に、光走査装置600Bkはブラックトナー画像用の感光体ドラム17に、各々レーザー光を照射する。   In FIG. 2, the optical scanning device 600Y disposed on the leftmost side emits laser light to the photosensitive drum 17 that forms a toner image using yellow toner. Similarly, the optical scanning device 600M is a photosensitive drum 17 for a magenta toner image, the optical scanning device 600C is a photosensitive drum 17 for a cyan toner image, and the optical scanning device 600Bk is a photosensitive drum 17 for a black toner image. Each is irradiated with a laser beam.

光走査装置600は、略直方体形状の筐体620を備える。筐体620の内部構造については図3で詳述するが、大略的に、レーザー光を発する光源、このレーザー光を反射させて主走査方向に走査させるポリゴンミラー、ポリゴンミラーを反射したレーザー光を感光体ドラム17の周面に結像させるfθレンズを含む光学部品、光学部品を通過したレーザー光を感光体ドラム17の周面に向かうように反射する折り返しミラー等が収容されている。   The optical scanning device 600 includes a housing 620 having a substantially rectangular parallelepiped shape. The internal structure of the housing 620 will be described in detail with reference to FIG. 3. In general, a light source that emits laser light, a polygon mirror that reflects the laser light and scans in the main scanning direction, and laser light that reflects the polygon mirror are reflected. An optical component including an fθ lens that forms an image on the peripheral surface of the photosensitive drum 17, a folding mirror that reflects laser light that has passed through the optical component toward the peripheral surface of the photosensitive drum 17, and the like are housed.

筐体620の上面には、略矩形状の防塵ガラス(透過窓)621が備えられている。防塵ガラス621は、筐体620の上面において光走査装置600の主走査方向に延びる。筐体620内に配設された光源からのレーザー光は、防塵ガラス621を透過し、感光体ドラム17の周面に照射される。   A substantially rectangular dust-proof glass (transmission window) 621 is provided on the upper surface of the housing 620. The dust-proof glass 621 extends in the main scanning direction of the optical scanning device 600 on the upper surface of the housing 620. Laser light from a light source disposed in the housing 620 passes through the dust-proof glass 621 and is irradiated on the peripheral surface of the photosensitive drum 17.

図3は、光走査装置600の主要な構成要素を模式的に示した図であり、図4は、光源68の外観図である。光走査装置600は、光源68、コリメートレンズ678、シリンドリカルレンズ679、ポリゴンミラー(偏向手段)671、ポリゴンモーター672、fθレンズ676及び折り返しミラー(ミラー)677を含む。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating main components of the optical scanning device 600, and FIG. 4 is an external view of the light source 68. The optical scanning device 600 includes a light source 68, a collimating lens 678, a cylindrical lens 679, a polygon mirror (deflecting means) 671, a polygon motor 672, an fθ lens 676, and a folding mirror (mirror) 677.

光源68としては、例えば半導体レーザーが用いられる。そして光源68は、先端面Yに1つのレーザーダイオード(発光部)LDを備えたシングルビーム方式の光源(図4(a))、又は先端面Yに複数のレーザーダイオード(発光部)LD1及びLD2を備えたマルチビーム方式の光源(図4(b))の何れの方式の光源であってもよい。   As the light source 68, for example, a semiconductor laser is used. The light source 68 is a single beam type light source (FIG. 4A) provided with one laser diode (light emitting portion) LD on the front end surface Y, or a plurality of laser diodes (light emitting portions) LD1 and LD2 on the front end surface Y. The light source of any type of a multi-beam type light source (FIG. 4B) provided with

マルチビーム方式の光源68の場合、レーザーダイオードLD1及びLD2が先端面Yに一定間隔で1列に配列されてなり、先端面Yに対する法線のうち中央を通る法線Gを回転軸として矢印Xの方向に回転されて光走査装置600の所定位置に配設される。具体的には、各レーザーダイオードLD1及びLD2が出射したレーザー光が感光体ドラム17の周面を照射した際に、その照射位置(結像位置)の配列方向、つまりレーザーダイオードLD1及びLD2を結ぶ線が主走査方向に対して所定の傾斜角度(例えば、80°〜90°)を有するように光源68がX方向に回転されて配置される。こうすることで、副走査方向の解像度を調整できる。通常、装置の仕様に合わせて副走査方向のピッチが決定され、この決定により主走査方向のピッチが決定される。   In the case of the multi-beam type light source 68, the laser diodes LD1 and LD2 are arranged in a line at a constant interval on the front end surface Y, and the normal line G passing through the center among the normal lines with respect to the front end surface Y is used as the rotation axis. And is disposed at a predetermined position of the optical scanning device 600. Specifically, when the laser beams emitted from the laser diodes LD1 and LD2 irradiate the peripheral surface of the photosensitive drum 17, the arrangement direction of the irradiation positions (image forming positions), that is, the laser diodes LD1 and LD2 are connected. The light source 68 is rotated and arranged in the X direction so that the line has a predetermined inclination angle (for example, 80 ° to 90 °) with respect to the main scanning direction. By doing so, the resolution in the sub-scanning direction can be adjusted. Usually, the pitch in the sub-scanning direction is determined according to the specifications of the apparatus, and the pitch in the main scanning direction is determined by this determination.

尚、図4(b)では、マルチビーム方式の光源として2個のレーザーダイオードを備えた場合について図示するが、当該光源が備えるレーザーダイオードは2個以上であってもよい。   4B illustrates a case where two laser diodes are provided as a multi-beam type light source, the number of laser diodes provided in the light source may be two or more.

また、本発明における光走査装置600に搭載される光源68に配置されるレーザーダイオードは、赤色波長領域(660nm〜680nm)又は赤外波長領域(770nm〜790nm)のレーザー光を出射するものとする。つまり、光走査装置600は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式の光源、若しくは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたマルチビーム方式の光源の合計4種類の光源を付け替え可能である。光走査装置600に何れの種類の光源を搭載させるかは、回路設計時に決定され、決定した光源が回路組み立て時に組み付けられる。   The laser diode disposed in the light source 68 mounted on the optical scanning device 600 according to the present invention emits laser light in the red wavelength region (660 nm to 680 nm) or the infrared wavelength region (770 nm to 790 nm). . That is, the optical scanning device 600 includes a total of four light sources of a single beam system using a laser diode in a red wavelength region or an infrared wavelength region, or a multi-beam system light source using a laser diode in a red wavelength region or an infrared wavelength region. It is possible to change the type of light source. Which type of light source is mounted on the optical scanning device 600 is determined at the time of circuit design, and the determined light source is assembled at the time of circuit assembly.

コリメートレンズ678は、光源68の近傍に配置され、光源68から出力されたレーザー光を受光してレーザー光のビーム径を整える。シリンドリカルレンズ679は、レーザー光の進行方向(矢印)から見てコリメートレンズ678の下流側に配置されており、コリメートレンズ678を通過したレーザー光を受光してレーザー光のビーム径をさらに整える。コリメートレンズ678及びシリンドリカルレンズ679の位置は、レーザー光の光軸上に設定されている。   The collimating lens 678 is disposed in the vicinity of the light source 68 and receives the laser light output from the light source 68 to adjust the beam diameter of the laser light. The cylindrical lens 679 is disposed on the downstream side of the collimating lens 678 when viewed from the traveling direction (arrow) of the laser light, and receives the laser light that has passed through the collimating lens 678 to further adjust the beam diameter of the laser light. The positions of the collimating lens 678 and the cylindrical lens 679 are set on the optical axis of the laser light.

ポリゴンミラー671は、レーザー光の進行方向から見てシリンドリカルレンズ679の下流側に配置されている。ポリゴンミラー671は、例えば正六角形の側面を有しており、6個の側面が反射面5aに相当する。そして、ポリゴンミラー671はポリゴンモーター672によって所定の速度で回転しており、シリンドリカルレンズ679を通過したレーザー光が感光体ドラム17の長手方向(つまり、矢印Dで示す主走査方向)に走査されるようにレーザー光を偏向する。図3では、ポリゴンミラー671は矢印Rの方向に回転するので、レーザー光は感光体ドラム17のドラム周面において紙面左側から右側に向けて走査される。つまり、光源68が出射したレーザー光は、感光体ドラム17上に走査ラインSLを主走査方向に描画する。1つの反射面5aで1本の走査ラインSLが描画される。こうして回転する感光体ドラム17に1本の走査ラインSLの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム17の回転方向に対応している。   The polygon mirror 671 is disposed on the downstream side of the cylindrical lens 679 when viewed from the traveling direction of the laser beam. The polygon mirror 671 has, for example, regular hexagonal side surfaces, and the six side surfaces correspond to the reflecting surface 5a. The polygon mirror 671 is rotated at a predetermined speed by the polygon motor 672, and the laser beam that has passed through the cylindrical lens 679 is scanned in the longitudinal direction of the photosensitive drum 17 (that is, the main scanning direction indicated by the arrow D). So that the laser light is deflected. In FIG. 3, since the polygon mirror 671 rotates in the direction of the arrow R, the laser beam is scanned from the left side to the right side on the drum surface of the photosensitive drum 17. That is, the laser light emitted from the light source 68 draws the scanning line SL on the photosensitive drum 17 in the main scanning direction. One scanning line SL is drawn by one reflecting surface 5a. By repeating the drawing of one scanning line SL on the photosensitive drum 17 thus rotating, an electrostatic latent image is drawn along the sub-scanning direction. The sub-scanning direction corresponds to the rotation direction of the photosensitive drum 17.

fθレンズ676は、レーザー光の進行方向におけるポリゴンミラー671の下流側に配置されており、感光体ドラム17の主走査方向にレーザー光が一定の速度で走査されるようにレーザー光を折り返しミラー677へと導く。折り返しミラー677は、レーザー光の進行方向から見てfθレンズ676の下流側に配置され、fθレンズ676から出力されたレーザー光を感光体ドラム17へ向けて反射する。この反射したレーザー光は防塵ガラス621(図3では不図示)を透過して感光体ドラム17を照射する。   The fθ lens 676 is disposed on the downstream side of the polygon mirror 671 in the traveling direction of the laser light, and returns the laser light to the mirror 677 so that the laser light is scanned at a constant speed in the main scanning direction of the photosensitive drum 17. Lead to. The folding mirror 677 is disposed downstream of the fθ lens 676 when viewed from the traveling direction of the laser light, and reflects the laser light output from the fθ lens 676 toward the photosensitive drum 17. The reflected laser light passes through a dustproof glass 621 (not shown in FIG. 3) and irradiates the photosensitive drum 17.

光走査装置6000の装置サイズの制約から、レーザー光は折り返しミラー677が反射して感光体ドラム17の周面へと導くが、レーザー光を折り返しミラー677で反射させると、像高中心(折り返しミラー677の中央部)と像高端部(折り返しミラー677の端部)とで光量差が生じる。このため、従来では折り返しミラー677に特別なコーティングを施して光量分布の不均一を補正していた。しかし、この場合、折り返しミラー677の製造においてコーティング工程が必須となり、製造工程が増加するため手間とコストがかかっていた。   Due to the size limitation of the optical scanning device 6000, the laser beam is reflected by the folding mirror 677 and guided to the peripheral surface of the photosensitive drum 17, but when the laser beam is reflected by the folding mirror 677, the center of the image height (the folding mirror). A light amount difference is generated between the center portion of 677) and the image height end portion (end portion of the folding mirror 677). For this reason, conventionally, a special coating is applied to the folding mirror 677 to correct the unevenness of the light amount distribution. However, in this case, a coating process is essential in the manufacture of the folding mirror 677, and the manufacturing process is increased, which requires labor and cost.

そこで、折り返しミラー677に特別なコーティングを施すことなく、像高中心と像高端部で生じる光量差を打ち消す方法を以下で説明する。図5は、シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光が折り返しミラー677に入射するときの、像高ごとのP偏光成分に対するS偏光成分の比率を、折り返しミラー677の副走査方向の傾斜角度ごとに示したグラフである。   Therefore, a method for canceling out the difference in light quantity generated at the center of the image height and the end of the image height without applying a special coating to the folding mirror 677 will be described below. FIG. 5 shows the ratio of the S-polarized component to the P-polarized component for each image height when the laser beam emitted from the single beam type light source is incident on the folding mirror 677, for each tilt angle of the folding mirror 677 in the sub-scanning direction. It is the graph shown in.

ここで、像高とは、光学系の評価面上における像の位置を光軸からの距離で示した値であり、本実施の形態においては、像高とは評価面上(折り返しミラー677の反射面上)の主走査方向各位置に相当する。従って、以下では「像高」と「主走査方向各位置」は同じ意味として適宜使用する。   Here, the image height is a value indicating the position of the image on the evaluation surface of the optical system as a distance from the optical axis. In the present embodiment, the image height is on the evaluation surface (of the folding mirror 677). This corresponds to each position in the main scanning direction on the reflecting surface. Therefore, hereinafter, “image height” and “position in the main scanning direction” are used as the same meaning as appropriate.

続いて「折り返しミラー677の副走査方向の傾斜角度」について説明する。図6は、光走査装置600を主走査方向から見たときの断面図であり、図6中の拡大図Aは折り返しミラー677の副走査方向の傾斜角度を説明するための図である。折り返しミラー677の副走査方向の傾斜角度とは、レーザー光LBの光軸に対する垂線PL2と折り返しミラー677の反射面677aとの角度αをいう。つまり、折り返しミラー677がレーザー光LBの垂線PL2と同じ位置にある時の傾斜角度を0°とすると、その垂線PL2から折り返しミラー677の反射面677aが感光体ドラム17側に向くように(矢印Y1方向)傾かせたときの角度αが、副走査方向の傾斜角度となる。以下、折り返しミラー677の副走査方向の傾斜角度を、単に「折り返しミラー677の傾斜角度」という。   Next, “an inclination angle of the folding mirror 677 in the sub-scanning direction” will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical scanning device 600 viewed from the main scanning direction, and an enlarged view A in FIG. 6 is a diagram for explaining an inclination angle of the folding mirror 677 in the sub-scanning direction. The inclination angle of the folding mirror 677 in the sub-scanning direction refers to an angle α between the perpendicular line PL2 with respect to the optical axis of the laser beam LB and the reflecting surface 677a of the folding mirror 677. That is, when the tilt angle when the folding mirror 677 is at the same position as the perpendicular line PL2 of the laser beam LB is 0 °, the reflecting surface 677a of the folding mirror 677 faces the photosensitive drum 17 side from the perpendicular line PL2 (arrow). The angle α when tilted (Y1 direction) is the tilt angle in the sub-scanning direction. Hereinafter, the inclination angle of the folding mirror 677 in the sub-scanning direction is simply referred to as “the inclination angle of the folding mirror 677”.

そして、本発明の効果を実現するために、折り返しミラー677へのレーザー光LBの入射角や折り返しミラー677の反射率には条件がある。折り返しミラー677に対するレーザー光LBの入射角θの範囲は40°〜65°とする。図3を用いて説明すると、PL1は折り返しミラー677の反射面に対する垂線である。折り返しミラー677の中央部における垂線PL1と入射光との角度θ1は40°とし、折り返しミラー677の端部における垂線PL1と入射光との角度θ2は65°とする。以下、レーザー光の折り返しミラー67への入射角をまとめて角度θという。   And in order to implement | achieve the effect of this invention, there are conditions in the incident angle of the laser beam LB to the folding mirror 677, and the reflectance of the folding mirror 677. The range of the incident angle θ of the laser beam LB with respect to the folding mirror 677 is 40 ° to 65 °. If it demonstrates using FIG. 3, PL1 is a perpendicular with respect to the reflective surface of the folding mirror 677. FIG. The angle θ1 between the perpendicular PL1 and the incident light at the center of the folding mirror 677 is 40 °, and the angle θ2 between the perpendicular PL1 and the incident light at the end of the folding mirror 677 is 65 °. Hereinafter, the incident angle of the laser beam to the folding mirror 67 is collectively referred to as an angle θ.

また、光源68は、赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものを用いるが、赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分に対する折り返しミラー677の反射率は、赤色波長領域のレーザー光のP偏光成分に対する反射率より3%以上高いこととする。同様に、赤外波長領域のレーザー光のS偏光成分に対する折り返しミラー677の反射率は、赤外波長領域のレーザー光のP偏光成分に対する反射率より3%以上高いこととする。   The light source 68 uses a laser beam that emits laser light in the red wavelength region or infrared wavelength region. The reflectivity of the folding mirror 677 with respect to the S-polarized component of the laser light in the red wavelength region is the laser light in the red wavelength region. 3% or more higher than the reflectance for the P-polarized light component. Similarly, the reflectivity of the folding mirror 677 for the S-polarized component of the laser light in the infrared wavelength region is 3% or more higher than the reflectivity for the P-polarized component of the laser light in the infrared wavelength region.

この条件について説明する。図7は、特別なコーティングを施していない一般的なミラー(つまり、折り返しミラー677に相当)にレーザー光が入射する時のS偏光成分及びP偏光成分の反射率を示したグラフである。このグラフに示すように、S偏光成分の反射率とP偏向成分の反射率の差であるΔRは常に3%以上とする。各偏向成分の反射率は、折り返しミラー677を構成する表面の金属層の膜厚を変化させることによって調整可能である。   This condition will be described. FIG. 7 is a graph showing the reflectance of the S-polarized component and the P-polarized component when the laser light is incident on a general mirror that is not specially coated (that is, equivalent to the folding mirror 677). As shown in this graph, ΔR, which is the difference between the reflectance of the S-polarized component and the reflectance of the P-polarized component, is always 3% or more. The reflectance of each deflection component can be adjusted by changing the film thickness of the metal layer on the surface constituting the folding mirror 677.

更に、折り返しミラー677の主走査方向各位置における赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分が入射角θ1(最小入射角、即ち40°)で入射したときの反射率と入射角θ2(最大入射角、即ち65°)で入射したときの反射率の差Δrsと、P偏光成分が入射角θ1で入射したときの反射率と入射角θ2で入射したときのP偏向成分の反射率の差Δrpは、共に5%以下とする。   Further, the reflectance and the incident angle θ2 (maximum incident angle) when the S-polarized component of the laser beam in the red wavelength region at each position in the main scanning direction of the folding mirror 677 is incident at the incident angle θ1 (minimum incident angle, that is, 40 °). That is, the difference Δrs between the reflectance when incident at 65 °) and the difference Δrp between the reflectance when the P-polarized component is incident at the incident angle θ1 and the reflectance of the P-polarized component when incident at the incident angle θ2. Both are 5% or less.

同様に、折り返しミラー677の主走査方向各位置における赤外波長領域のレーザー光のS偏光成分が入射角θ1で入射したときの反射率と入射角θ2で入射したときの反射率の差Δrsと、P偏光成分が入射角θ1で入射したときの反射率と入射角θ2で入射したときの反射率の差Δrpは、共に5%以下とする。図7に示すグラフの横軸は像高になっているが、像高は主走査方向の位置、即ち、折り返しミラー677の中央部から端部において入射されるレーザー光の反射率を示している。各偏向成分の反射率は、折り返しミラー677を構成する金属層の膜厚を変化させることによって調整可能である。   Similarly, the difference Δrs between the reflectance when the S-polarized component of the laser beam in the infrared wavelength region at each position of the folding mirror 677 in the main scanning direction is incident at the incident angle θ1 and the reflectance when incident at the incident angle θ2. The difference Δrp between the reflectance when the P-polarized component is incident at the incident angle θ1 and the reflectance when the P-polarized component is incident at the incident angle θ2 is set to 5% or less. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 7 indicates the image height, and the image height indicates the reflectivity of the laser beam incident at the position in the main scanning direction, that is, from the center to the end of the folding mirror 677. . The reflectance of each deflection component can be adjusted by changing the film thickness of the metal layer constituting the folding mirror 677.

図5に戻る。折り返しミラー677に入射するレーザー光の偏光成分は、像高端部にいくほど(折り返しミラー677の中央部から離れるほど)、S偏光成分の比率が増える。この傾向は、折り返しミラー677の傾斜角度が大きくなるほど顕著に現れる。   Returning to FIG. The ratio of the S-polarized light component increases as the polarization component of the laser light incident on the folding mirror 677 increases toward the image height end (away from the center of the folding mirror 677). This tendency becomes more prominent as the inclination angle of the folding mirror 677 increases.

図7は、特別なコーティングを施していない一般的なミラーにレーザー光が入射する時のS偏光成分及びP偏光成分の反射率を示したグラフである。S偏光成分の反射率は像高端部にいくほど増加し、P偏光成分の反射率は像高端部にいくほど低下する。   FIG. 7 is a graph showing the reflectance of the S-polarized component and the P-polarized component when the laser light is incident on a general mirror that is not specially coated. The reflectance of the S-polarized component increases as it goes to the image high end, and the reflectance of the P-polarized component decreases as it goes to the image high end.

そして、図8は、レーザー光のS偏光成分及びP偏光成分を合わせた光の折り返しミラー677における像高ごと(主走査方向各位置)の反射率を示したグラフである。図8によると、折り返しミラー677の傾斜角度が20°〜40°ときは、像高端部にいくほど(折り返しミラー677の中央部から離れるほど)反射率が低くなる。折り返しミラー677の傾斜角度が20°〜40°のときは、図5に示したように、折り返しミラー677に入射するレーザー光のP偏光成分に対するS偏光成分の比率が低いため、レーザー光の反射特性として、図7に示したP偏光成分の反射特性の特徴が表れてくる。   FIG. 8 is a graph showing the reflectivity for each image height (each position in the main scanning direction) in the folding mirror 677 of the light combining the S polarization component and the P polarization component of the laser light. According to FIG. 8, when the inclination angle of the folding mirror 677 is 20 ° to 40 °, the reflectance decreases as it goes to the image height end portion (away from the central portion of the folding mirror 677). When the tilt angle of the folding mirror 677 is 20 ° to 40 °, the ratio of the S-polarized component to the P-polarized component of the laser beam incident on the folding mirror 677 is low as shown in FIG. As a characteristic, the characteristic of the reflection characteristic of the P polarization component shown in FIG. 7 appears.

一方、折り返しミラー677の傾斜角度が50°以上のときは、像高端部にいくほど(折り返しミラー677の中央部から離れるほど)、反射率が高くなる。折り返しミラー677の傾斜角度が50°以上のときは、図5に示したように、折り返しミラー677に入射するレーザー光のP偏光成分に対するS偏光成分の比率が高くなるめ、レーザー光の反射特性として、図7に示したS偏光成分の反射特性の特徴が表れてくる。   On the other hand, when the inclination angle of the folding mirror 677 is 50 ° or more, the reflectance increases as it goes to the image height end (away from the center of the folding mirror 677). When the tilt angle of the folding mirror 677 is 50 ° or more, as shown in FIG. 5, the ratio of the S-polarized component to the P-polarized component of the laser beam incident on the folding mirror 677 is increased, so that the reflection characteristics of the laser beam. As a result, the characteristic of the reflection characteristic of the S-polarized component shown in FIG. 7 appears.

図9は、シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光が防塵ガラス621を透過するときの像高ごと(主走査方向各位置)のP偏光成分に対するS偏光成分の比率を、防塵ガラス621の副走査方向の傾斜角度ごとに示したグラフである。   FIG. 9 shows the ratio of the S-polarized component to the P-polarized component for each image height (each position in the main scanning direction) when the laser beam emitted from the single beam type light source passes through the dust-proof glass 621. It is the graph shown for every inclination-angle in the scanning direction.

ここで、図6の拡大図Bを用いて「防塵ガラス621の副走査方向の傾斜角度」について説明する。防塵ガラス621の副走査方向の傾斜角度とは、折り返しミラー677を反射したレーザー光LBの光軸に対する垂線PL3と防塵ガラス621におけるレーザー光LBの入射面621a及び出射面621bの角度β1及びβ2をいう(拡大図B参照)。つまり、防塵ガラス621の入射面621a及び出射面621bがレーザー光LBの垂線PL3と同じ位置にある時の傾斜角度を0°とすると、その垂線PL3から防塵ガラス621の入射面621a及び出射面621bを傾かせたときの角度β1及びβ2が、副走査方向の傾斜角度となる。尚、垂線PL3と防塵ガラス621の入射面621a及び出射面621bのなす角はβ1又はβ2のどちらでもよい。以下、防塵ガラス621の副走査方向の傾斜角度を、単に「防塵ガラス621の傾斜角度」という。   Here, the “tilt angle of the dustproof glass 621 in the sub-scanning direction” will be described with reference to an enlarged view B of FIG. 6. The tilt angle of the dust-proof glass 621 in the sub-scanning direction is defined by the angle PL1 and β2 between the perpendicular PL3 with respect to the optical axis of the laser beam LB reflected by the folding mirror 677 and the incident surface 621a and the exit surface 621b of the laser beam LB in the dust-proof glass 621. (See enlarged view B). In other words, if the incident angle 621a and the exit surface 621b of the dust-proof glass 621 are at the same position as the perpendicular PL3 of the laser beam LB is 0 °, the entrance surface 621a and the exit surface 621b of the dust-proof glass 621 from the perpendicular PL3. The angles β1 and β2 when tilting is the tilt angle in the sub-scanning direction. Note that the angle formed by the perpendicular line PL3 and the incident surface 621a and the exit surface 621b of the dust-proof glass 621 may be either β1 or β2. Hereinafter, the inclination angle of the dustproof glass 621 in the sub-scanning direction is simply referred to as “the inclination angle of the dustproof glass 621”.

図9に戻る。防塵ガラス621を透過するレーザー光の偏光成分は、図5に示す折り返しミラー677の特性と同様に、像高端部にいくほど(防塵ガラス621の中央部から離れるほど)、S偏光成分の比率が増える。この傾向は、防塵ガラス621の傾斜角度が大きくなるほど(30°〜40°)顕著に現れる。逆に、防塵ガラス621の傾斜角度が5°〜20°のときは、S偏向成分の比率は全像高において少ない。従って、防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°にすることで、防塵ガラス621を透過するレーザー光の偏光成分を全像高(主走査方向各位置)においてほぼP偏光成分のみとすることができる。   Returning to FIG. Similar to the characteristics of the folding mirror 677 shown in FIG. 5, the polarization component of the laser light transmitted through the dust-proof glass 621 is closer to the image height end (the farther from the center of the dust-proof glass 621), the ratio of the S-polarized component is increased. Increase. This tendency becomes more prominent as the inclination angle of the dust-proof glass 621 increases (30 ° to 40 °). On the contrary, when the inclination angle of the dustproof glass 621 is 5 ° to 20 °, the ratio of the S deflection component is small in the total image height. Therefore, by setting the inclination angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the polarization component of the laser light transmitted through the dust-proof glass 621 is almost only the P-polarized component at the entire image height (each position in the main scanning direction). Can do.

そして、図10は、レーザー光のP偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率を示したグラフである。P偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率は、像高中心部は低く、像高端部にいくほど増加する。   FIG. 10 is a graph showing the transmittance of the dust-proof glass 621 for the P-polarized component of the laser light. The transmittance of the dust-proof glass 621 with respect to the P-polarized component is low at the center of the image height and increases as it goes to the end of the image height.

以上に示した特性から(1)折り返しミラー677の傾斜角度を20°〜40°にすることで、レーザー光に対する折り返しミラー677の反射率は像高中心部から像高端部にいくほど低くなる。即ち、反射後の光量は像高中心部に比べて像高端部側が少なくなる特性となる。(2)防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°にすることで、防塵ガラス621を透過するレーザー光の偏光成分はほぼP偏光成分のみとなり、更に、P偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率は像高中心部から像高端部にいくほど高くなる。即ち、透過後の光量は像高中心部に比べて像高端部側が多くなる特性となる。   From the characteristics shown above, (1) by setting the inclination angle of the folding mirror 677 to 20 ° to 40 °, the reflectance of the folding mirror 677 with respect to the laser light becomes lower from the center of the image height to the end of the image height. That is, the amount of light after reflection has a characteristic that the image height end side is smaller than the image height center portion. (2) By setting the tilt angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the polarization component of the laser light that passes through the dust-proof glass 621 is almost only the P-polarized component, and further, the dust-proof glass 621 transmits the P-polarized component. The rate increases from the center of the image height to the end of the image height. That is, the amount of light after transmission has a characteristic that the image height end side is larger than the image height center portion.

つまり、折り返しミラー677の傾斜角度を20°〜40°且つ防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°とすることで、折り返しミラー677による反射後のレーザー光の光量が像高中心部から像高端部にいくほど少なくなる現象を、防塵ガラス621の像高中心部から像高端部にいくほど光量が多くなる特性によって打ち消すことができる。言い換えると、折り返しミラー677の傾斜角度を20°〜40°且つ防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°とすることで、防塵ガラス621透過後のレーザー光の光量が全像高においてほぼ均一に補正される。従って、折り返しミラー677に光量分布を均一にするための特別なコーティングを施すことなく、感光体ドラム17の周面に照射されるレーザー光の光量分布の不均一を補正することができ、画像濃度のムラを抑えることができる。   In other words, by setting the tilt angle of the folding mirror 677 to 20 ° to 40 ° and the tilt angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the amount of laser light reflected by the folding mirror 677 is imaged from the center of the image height. The phenomenon of decreasing toward the high end portion can be canceled by the characteristic that the amount of light increases from the center of the image height of the dustproof glass 621 toward the end of the image height. In other words, by setting the tilt angle of the folding mirror 677 to 20 ° to 40 ° and the tilt angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the amount of laser light transmitted through the dust-proof glass 621 is almost uniform over the entire image height. It is corrected to. Accordingly, the non-uniformity in the light amount distribution of the laser light applied to the peripheral surface of the photosensitive drum 17 can be corrected without applying a special coating on the folding mirror 677 to make the light amount distribution uniform. Can suppress unevenness.

以上は、シングルビーム方式の光源68を用いたときの折り返しミラー677及び防塵ガラス621の副走査方向の傾きとレーザー光の特性について説明した。次に、マルチビーム方式の光源68を用いた場合について説明する。   The above is a description of the tilt of the folding mirror 677 and the dust-proof glass 621 in the sub-scanning direction and the characteristics of the laser light when the single beam type light source 68 is used. Next, a case where a multi-beam light source 68 is used will be described.

図11は、マルチビーム方式の光源68が出射したレーザー光のS偏光成分及びP偏光成分を合わせた光の折り返しミラー677における像高ごと(主走査方向各位置)の反射率を示したグラフである。図11によると、折り返しミラー677の傾斜角度が20°のときは、像高端部にいくほど(折り返しミラー677の中央部から離れるほど)反射率が高くなり、傾斜角度が30°のときは全像高において反射率はほぼ一定である。一方、折り返しミラー677の傾斜角度が40°以上のときは、像高端部にいくほど(折り返しミラー677の中央部から離れるほど)、反射率が低くなる。   FIG. 11 is a graph showing the reflectance at each image height (each position in the main scanning direction) of the folding mirror 677 of the light combining the S-polarized light component and the P-polarized light component of the laser light emitted from the multi-beam type light source 68. is there. According to FIG. 11, when the inclination angle of the folding mirror 677 is 20 °, the reflectance increases as it goes to the end of the image height (away from the central portion of the folding mirror 677), and when the inclination angle is 30 °, the reflection angle increases. The reflectance is substantially constant at the image height. On the other hand, when the inclination angle of the folding mirror 677 is 40 ° or more, the reflectance decreases as it goes to the image height end (away from the center of the folding mirror 677).

そして、防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°にすることで、防塵ガラス621を透過するレーザー光の偏光成分は全像高(主走査方向各位置)においてほぼS偏光成分のみとすることができる。図12は、マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光のS偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率を示したグラフである。S偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率は、像高中心部から像高端部にいくほど低下する。   Then, by setting the inclination angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the polarization component of the laser light transmitted through the dust-proof glass 621 is almost only the S-polarized component at the entire image height (each position in the main scanning direction). Can do. FIG. 12 is a graph showing the transmittance of the dust-proof glass 621 with respect to the S-polarized component of the laser light emitted from the multi-beam type light source. The transmittance of the dust-proof glass 621 with respect to the S-polarized component decreases as it goes from the image height center to the image height end.

以上に示した特性から(3)折り返しミラー677の傾斜角度を20°〜30°にすることで、レーザー光に対する折り返しミラー677の反射率は像高中心部から像高端部にいくほど高くなる(或いは全像高において反射率がほぼ一定になる)。即ち、反射後の光量は像高中心部に比べて像高端部側が多くなる特性となる。(4)防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°にすることで、防塵ガラス621を透過するレーザー光の偏光成分がほぼS偏光成分のみとなり、更に、S偏光成分に対する防塵ガラス621の透過率は像高中心部から像高端部にいくほど低くなる。即ち、透過後の光量は像高中心部に比べて像高端部側が少なくなる特性となる。   (3) By setting the inclination angle of the folding mirror 677 to 20 ° to 30 °, the reflectivity of the folding mirror 677 with respect to the laser light increases from the center of the image height to the end of the image height ( (Alternatively, the reflectance becomes almost constant at the entire image height). That is, the amount of light after reflection has a characteristic that the image height end side is larger than the image height center portion. (4) By setting the inclination angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the polarization component of the laser light transmitted through the dust-proof glass 621 is almost only the S-polarized component, and further, the dust-proof glass 621 transmits the S-polarized component. The rate decreases from the center of the image height to the end of the image height. That is, the amount of light after transmission has a characteristic that the image height end side becomes smaller than the image height center portion.

つまり、折り返しミラー677の傾斜角度を20°〜30°且つ防塵ガラス621の傾斜角度を5°〜20°にすることで、折り返しミラー677による反射後のレーザー光の光量が像高中心部から像高端部にいくほど多くなる現象を、防塵ガラス621の像高中心部から像高端部にいくほど光量が少なくなる特性によって打ち消すことができる。   In other words, by setting the tilt angle of the folding mirror 677 to 20 ° to 30 ° and the tilt angle of the dust-proof glass 621 to 5 ° to 20 °, the amount of laser light reflected by the folding mirror 677 is imaged from the center of the image height. The phenomenon that increases as it goes to the high end can be canceled by the characteristic that the amount of light decreases from the center of the image height of the dust-proof glass 621 to the end of the image height.

以上より、シングルビーム方式及びマルチビーム方式の何れの光源を用いても、感光体ドラム17の周面に照射されるレーザー光の光量分布をほぼ均一にするための折り返しミラー677の傾斜角度は上記(1)と(3)の条件を満たした角度であり、防塵ガラス621の傾斜角度は上記(2)と(4)の条件を満たした角度である。つまり(I)折り返しミラー677の傾斜角度が20°〜30°、(II)防塵ガラス621の傾斜角度が5°〜20°となる。   From the above, the tilt angle of the folding mirror 677 for making the light quantity distribution of the laser light irradiated on the peripheral surface of the photosensitive drum 17 substantially uniform regardless of whether the light source of the single beam system or the multi-beam system is used. The angle satisfies the conditions (1) and (3), and the inclination angle of the dust-proof glass 621 is an angle satisfying the conditions (2) and (4). That is, (I) the inclination angle of the folding mirror 677 is 20 ° to 30 °, and (II) the inclination angle of the dustproof glass 621 is 5 ° to 20 °.

つまり、折り返しミラー677及び防塵ガラス621の傾斜角度を上記(I)(II)の角度とすることで、光源68としてシングルビーム方式及びマルチビーム方式の何れを用いても感光体ドラム17に照射されるレーザー光の光量分布をほぼ均一にすることができる。即ち、感光体ドラム17に形成される静電潜像の電荷量のバラツキが少なくなり、画像濃度のムラを抑えることができる。   That is, by setting the inclination angles of the folding mirror 677 and the dustproof glass 621 to the angles (I) and (II), the photosensitive drum 17 is irradiated regardless of whether the light source 68 is a single beam system or a multibeam system. It is possible to make the light amount distribution of the laser light almost uniform. That is, variation in the amount of charge of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 17 is reduced, and unevenness in image density can be suppressed.

また、図5〜図8及び図9〜図12に示したレーザー光の特性は、赤色波長領域及び赤外波長領域の何れのレーザー光において同じ特性となる。従って、折り返しミラー677及び防塵ガラス621の傾斜角度を上記(I)(II)の角度とすることで、光源68として赤色波長領域のレーザー光を出射する光源及び赤外波長領域のレーザー光を出射する光源の何れを用いても感光体ドラム17に照射されるレーザー光の光量分布をほぼ均一にすることができる。そして、複数種類の光源68に対して折り返しミラー677及び防塵ガラス621の傾斜角度を共通化できるため、光源68の種類の違いによって異なる光走査装置600を組み立てる必要がなく、装置の組み立ての手間とコストを削減することができる。   The characteristics of the laser light shown in FIGS. 5 to 8 and 9 to 12 are the same in any laser light in the red wavelength region and the infrared wavelength region. Therefore, by setting the inclination angles of the folding mirror 677 and the dustproof glass 621 to the angles (I) and (II), the light source 68 emits a red wavelength laser beam and an infrared wavelength laser beam. The light quantity distribution of the laser light irradiated onto the photosensitive drum 17 can be made substantially uniform regardless of which light source is used. In addition, since the tilt angles of the folding mirror 677 and the dust-proof glass 621 can be made common to a plurality of types of light sources 68, there is no need to assemble different optical scanning devices 600 depending on the types of the light sources 68, and the labor of assembling the devices can be reduced. Cost can be reduced.

1 画像形成装置
17 感光体ドラム
410 画像形成部
600 光走査装置
621 防塵ガラス
671 ポリゴンミラー
677 折り返しミラー
68 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 17 Photosensitive drum 410 Image forming part 600 Optical scanning apparatus 621 Dust-proof glass 671 Polygon mirror 677 Folding mirror 68 Light source

Claims (4)

レーザー光を出射する光源と、
前記光源が出射したレーザー光を偏向し、像担持体上で主走査方向に走査させる偏向手段と、
前記偏向手段が偏向したレーザー光を前記像担持体上に導くべく反射させるものであり、前記主走査方向に延びる長板状のミラーと、
前記光源、前記偏向手段及び前記ミラーを内部に配し、前記ミラーが反射したレーザー光を透過する透過窓を有する筐体と、
を備え、前記レーザー光の前記ミラーへの入射角は40°〜60°であり、前記レーザー光のS偏光成分に対する前記ミラーの反射率は前記レーザー光のP偏向成分に対する前記ミラーの反射率より3%以上高く、前記S偏向成分に対する前記ミラーの前記主走査方向の各位置における最大反射率と最小反射率の差及び前記P偏向成分に対する前記ミラーの前記主走査方向の各位置における最大反射率と最小反射率の差が共に5%以下であり、前記ミラーは当該ミラーに入射するレーザー光の光軸の垂線に対して前記主走査方向と直交する副走査方向であって当該ミラーの反射面が前記像担持体側に向くように20°〜30°傾いており、前記透過窓は当該透過窓を透過するレーザー光の光軸の垂線に対して前記副走査方向に5°〜20°傾いているものである光走査装置。
A light source that emits laser light;
Deflecting means for deflecting laser light emitted from the light source and scanning the image carrier in the main scanning direction;
Reflecting the laser light deflected by the deflecting means onto the image carrier, a long plate-like mirror extending in the main scanning direction;
A casing having the light source, the deflecting means, and the mirror disposed therein, and having a transmission window that transmits the laser light reflected by the mirror;
The angle of incidence of the laser beam on the mirror is 40 ° to 60 °, and the reflectivity of the mirror with respect to the S-polarized component of the laser beam is greater than the reflectivity of the mirror with respect to the P-polarized component of the laser beam. The difference between the maximum reflectance and the minimum reflectance at each position in the main scanning direction of the mirror with respect to the S deflection component is higher than 3%, and the maximum reflectance at each position in the main scanning direction of the mirror with respect to the P deflection component And the difference in the minimum reflectance is 5% or less, and the mirror is in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction with respect to the perpendicular to the optical axis of the laser beam incident on the mirror, and the reflecting surface of the mirror Is inclined by 20 ° to 30 ° so as to face the image carrier, and the transmission window is inclined by 5 ° to 20 ° in the sub-scanning direction with respect to the perpendicular of the optical axis of the laser beam transmitted through the transmission window. It shall be a light scanning device.
前記光源は、レーザー光を発する発光部を1つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は80°以上90°以下の範囲である請求項1に記載の光走査装置。   The light source is a single beam method having one light emitting unit that emits laser light, or a multi-beam method having a plurality of the light emitting units, and in the case of the multi-beam method, the plurality of light emitting units are arranged in a row 2. The optical scanning device according to claim 1, wherein an angle between a direction along a row of light emitting units and the main scanning direction is in a range of 80 ° to 90 °. 前記光源は、赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものである請求項1又は2に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source emits laser light in a red wavelength region or an infrared wavelength region. 像担持体と、
前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、
を備え、前記光走査装置は請求項1〜3の何れか一項に記載のものである画像形成装置。
An image carrier;
An optical scanning device for irradiating the image carrier with laser light based on image data;
An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical scanning device is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015141388A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanning device and image formation device

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