JP3498512B2

JP3498512B2 - 光学走査装置

Info

Publication number: JP3498512B2
Application number: JP01425697A
Authority: JP
Inventors: 直之多田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 2004-02-16
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH10206762A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
デジタル複写機等の画像記録装置に使用される光学走査
装置に関し、さらに詳しくは、複数の光源から出射され
た複数のビームを偏向器の鏡面の面幅よりも広い範囲に
受けて被走査媒体上に偏向して分割走査する光学走査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやデジタル複写機等の画
像記録装置に使用される光学走査装置として、図１０
（Ａ）に示すものが提案されている。

【０００３】この光学走査装置３００は、画像情報に応
じて変調されたレーザービームを発生する２台の半導体
レーザー３０２、３０４を有している。これらの半導体
レーザー３０２、３０４から出射されたレーザービーム
３０６、３０８は、回転多面鏡３１０の同一の鏡面３１
２に異なった角度で入射する。鏡面３１２で反射された
レーザービーム３０６、３０８は、回転多面鏡３１０の
回転により、感光体ドラム３１４上で主走査方向中間部
に２分割された状態で走査露光される。

【０００４】ここで、図１１に示すように、半導体レー
ザー３０２、３０４から出射されたレーザービーム３０
６、３０８の幅３０６Ｗ、３０８Ｗは、鏡面３１２の面
幅３１２Ｗよりも広くなっている。このように鏡面３１
２の面幅をレーザービーム３０６、３０８の幅より小さ
くすることで、回転多面鏡３１０を大型にすることなく
鏡面３１２の数を増やすと共に、回転多面鏡３１０を回
転させるモータの負荷も大きくせずに高速回転させるこ
とができるので、高画質、高解像度の画像を得ることが
できる。

【０００５】しかし、この光学走査装置３００では、図
１１からも分かるように、回転多面鏡３１０の回転によ
る鏡面３１２の移動によって、鏡面３１２で反射される
レーザービーム３０６、３０８の幅が異なってしまう。
すなわち、回転多面鏡３１０が実線で示す位置（主走査
方向への走査開始位置）にあるときは、鏡面３１２に入
射するレーザービーム３０６のうち幅３０６ＷＳの部分
が鏡面３１２で反射されるが、例えば、回転多面鏡３１
０が図１０時計周り方向方向に回転して鏡面３１２が一
点鎖線で示す位置に移動した状態では、レーザービーム
３０６の鏡面３１２に対する入射角が大きくなって、幅
３０６ＷＳよりも狭い幅３０６ＷＣの部分が鏡面３１２
で反射される。さらに回転多面鏡３１０が回転し、鏡面
３１２が二点鎖線で示す位置（主走査方向への走査終了
位置）に移動してレーザービーム３０６の入射角が大き
くなると、幅３０６ＷＣよりもさらに狭い幅３０６ＷＥ
の部分が鏡面３１２で反射される。このように、回転多
面鏡３１０の回転によって、鏡面３１２に入射するレー
ザービーム３０６のうち鏡面３１２で反射される部分が
移動して次第にその幅が狭くなっていくので、感光体ド
ラム３１４上での主走査方向の光量分布曲線３０６Ｌ、
３０８Ｌ（図１０（Ｂ））からも分かるように、レーザ
ービーム３０６、３０８それぞれの光量分布が不均一と
なる。

【０００６】また、レーザービーム３０８の鏡面３１２
に対する入射角は、レーザービーム３０６の鏡面３１２
に対する入射角よりも常に小さいため、鏡面３１２がど
の位置にあっても、鏡面３１２で反射されるレーザービ
ーム３０８の幅は、鏡面３１２で反射されるレーザービ
ーム３０６の幅より広い。特に、鏡面３１２が実線で示
す位置にあるときに鏡面３１２で反射されるレーザービ
ーム３０６の幅３０６ＷＳと、鏡面３１２が二点鎖線で
示す位置にあるときに鏡面３１２で反射されるレーザー
ビーム３０８の幅３０８ＷＥとを比較すると、幅３０８
ＷＥの方が広い。このため、図１０（Ｂ）に示すよう
に、鏡面３１２で反射されたレーザービーム３０８の主
走査方向終端における光量と、同じく鏡面３１２で反射
されたレーザービーム３０６の主走査方向始端における
光量との間に、Δの光量差が生じて光量分布曲線３０６
Ｌ、３０８Ｌが不連続となり、画像に濃度ムラが生じ
る。

【０００７】このような濃度ムラを解消する方法とし
て、例えば、半導体レーザー３０２、３０４から出射さ
れるレーザービーム３０６、３０８の光量を、あらかじ
め電気的に制御することが考えられるが、この方法で
は、構造が複雑となったり、画像記録装置３００が大型
になったりして、コストの上昇を招く。

【０００８】一方、光学走査装置の別の例として、図１
２に示すものが提案されている（特開昭５８−１２７９
１２号参照）。

【０００９】この光学走査装置３２０では、２台の半導
体レーザー３２２、３２４のそれぞれに対して、これら
半導体レーザー３２２、３２４から出射されたレーザー
ビーム３２６、３２８を主走査方向に偏向走査する回転
多面鏡３３２、３３４が設けられている。また、この光
学走査装置３２０では、主走査方向の略中央部に境界領
域Ｍ１を設定し、この境界領域Ｍ１内で分割走査の境界
点がランダムとなるように、半導体レーザー３２２、３
２４から出射されるレーザービーム３２６、３２８の主
走査方向の走査量が制御されている。

【００１０】しかし、この光学走査装置３２０では、境
界領域Ｍ１内では双方のレーザービーム３２６、３２８
がオーバーラップする。このため、図１２（Ｂ）に示す
ように，レーザービーム３２６、３２８を合成した光量
分布曲線３２６Ｌの中央に光量の突出した部分が生じて
光量分布が不均一になると共に、この突出部分の両端
で、光量分布曲線３２６Ｌが不連続になる。これによ
り、画像に濃度ムラが生じてしまう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事実を
考慮し、簡単な構成で、光学走査装置の大型化やコスト
の上昇を招くことなく、画像の濃度ムラを少なくできる
光学走査装置を得ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、複数の光源と、周囲に複数の鏡面が設けられ、前記
複数の光源から出射された複数のビームをこの鏡面の面
幅よりも広い範囲に受けて回転により被走査媒体上に偏
向して主走査方向に分割走査する偏向器と、前記複数の
光源から前記被走査媒体までの前記ビームの光路に配置
され、被走査媒体に結像される複数のビームの光量分布
曲線が連続するように透過率が設定されたフィルタと、
を有することを特徴とする。

【００１３】複数の光源から出射された複数のビーム
は、偏向器によって主走査方向に偏向走査され、被走査
媒体上で分割走査されて結像される。偏向器は、複数の
ビームを鏡面の面幅よりも広い範囲に受けて被走査媒体
上に偏向走査する。偏向器の各々の鏡面を小さくするこ
とで、偏向器自体を大きくすることなく鏡面の数を増や
すことができると共に、偏向器を回転させるモータ等の
負荷を大きくすることなく偏向器を高速回転させること
ができるので、高画質、高解像度の画像を得ることがで
きる。

【００１４】複数の光源から被走査媒体までのビームの
光路には、フィルタが配置されている。このフィルタ
は、被走査媒体に結像される複数のビームの光量分布曲
線が連続するように透過率が設定されているので、被走
査媒体上で画像濃度の不連続部分が生じることがなく、
高画質の画像を得ることができる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、前記フィルタ
の透過率が、被走査媒体に結像される複数のビームの光
量分布曲線が連続となり且つ光量分布が略均一となるよ
うに設定されていることを特徴とする。

【００１６】このため、被走査媒体に結像される複数の
ビームの光量分布曲線が連続するだけでなく、光量分布
が略均一となる。これにより、被走査媒体上で画像の濃
度が略均一となり、高画質の画像を得ることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明では、前記フィルタ
が前記複数のビームのそれぞれの光路に配置され、且
つ、前記偏向器の鏡面への入射角が大きいビームの光路
に配置されたフィルタの透過率が入射角の小さいビーム
の光路に配置されたフィルタの透過率より高く設定され
ていることを特徴とする。

【００１８】偏向器の鏡面への入射角が大きいビーム
は、鏡面への入射角が小さいビームと比較して、鏡面に
対してより斜め方向から入射する。このため、鏡面によ
って反射されるビームの幅が狭くなって光量が少なくな
る。ここで、鏡面への入射角が大きいビームの光路に配
置されたフィルタの透過率は、入射角の小さいビームの
光路に配置されたフィルタの透過率より高く設定されて
おり、これよって、被走査媒体に結像される複数のビー
ムの光量分布が略均一となる。このため、被走査媒体上
で画像の濃度ムラが少なくなって、高画質の画像を得る
ことができる。

【００１９】なお、フィルタは、複数のビームごとに複
数配置してもよいが、１つのフィルタで、主走査方向の
透過率を変化させて、複数のビームがそれぞれ透過率の
異なる部分を通過するようにしてもよい。また、偏向器
の鏡面への入射角が大きいビームの光路にのみフィルタ
を配置し、入射角が大きいビームの光路にはフィルタを
配置しないようにして、被走査媒体に結像される複数の
ビームの光量分布が略均一となるようにしてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）には、本発明の第１の
実施の形態に係る光学走査装置１０の概略が示されてお
り、図１（Ｂ）には、この光学走査装置１０によって感
光体ドラム２４上に入射するレーザービーム１６、１８
の光量分布曲線１６Ｌ、１８Ｌが示されている。

【００２１】光学走査装置１０は、画像情報に応じて変
調されたレーザービーム１６、１８を出射する２台の半
導体レーザー１２、１４を有している。半導体レーザー
１２、１４は、出射されたレーザービーム１６、１８が
接近しながら進むように、レーザービーム１６、１８の
出射部が互いに対面する方向に若干傾いた状態で、光学
走査装置１０の取付部（図示省略）に固定されている。

【００２２】半導体レーザー１２、１４からのレーザー
ビーム１６、１８の出射方向前方側には、回転多面鏡２
０が設けられている。回転多面鏡２０は、図２及び図３
にも示すように、底面が正多角形の多角柱状で、中心軸
Ｊ（図２参照）を中心として、モータ（図示省略）によ
って図１反時計周り方向（矢印Ａ方向）に回転するよう
になっている。また、回転多面鏡２０はその周囲に、中
心軸Ｊと平行で、且つ、レーザービーム１６、１８の幅
１６Ｗ、１８Ｗ（図３参照）よりも幅狭（面幅２２Ｗ）
の複数の鏡面２２を有しており、半導体レーザー１２、
１４から出射されて互いに接近しながら進んだレーザー
ビーム１６、１８の幅方向の一部分が、この鏡面２２に
入射して反射される。回転多面鏡２０の矢印Ａ方向への
回転により、鏡面２２によって反射されたレーザービー
ム１６、１８の光路は、図１（Ａ）に実線で示す光路１
６Ｓ、１８Ｓから主走査方向（矢印Ｂ方向）に移動して
一点鎖線で示す光路１６Ｃ、１８Ｃを経て、さらに回転
多面鏡２０が回転すると、主走査方向に移動して二点鎖
線で示す光路１６Ｅ、１８Ｅへ至る。

【００２３】また、鏡面２２の面幅２２Ｗがレーザービ
ーム１６，１８の幅１６Ｗ、１８Ｗより小さいので、回
転多面鏡２０を大型にすることなく鏡面２２の数を増や
すと共に、回転多面鏡２０を回転させるモータの負荷も
大きくせずに高速回転させることができる。このため、
高画質、高解像度の画像を得ることができる。なお、鏡
面２２の数は、通常、１２〜２４あるいはそれ以上とさ
れているが、これに限られない。図１（Ａ）では、図示
の便宜上、鏡面２２の数を８としている。

【００２４】図１（Ａ）に示すように、鏡面２２によっ
て反射されたレーザービーム１６、１８の反射方向前方
側には、感光体ドラム２４が配置されている。この感光
体ドラム２４は円柱状に成形され、中心軸が主走査方向
と平行となるように配置されている。また、感光体ドラ
ム２４は、モータ（図示省略）によって、図１（Ａ）左
側から見て時計周り方向（矢印Ｃ方向）に回転する。

【００２５】従って、半導体レーザー１２、１４から出
射されて回転多面鏡２０の鏡面２２によって反射された
レーザービーム１６、１８は、回転多面鏡２０の回転に
よって主走査方向に偏向走査されながら感光体ドラム２
４の表面に入射する。また、感光体ドラム２４の矢印Ｃ
方向への回転によって、レーザービーム１６、１８は副
走査方向に走査される。回転多面鏡２０の矢印Ａ方向へ
の回転及び、感光体ドラム２４の矢印Ｃ方向への回転に
より、感光体ドラム２４上でレーザービーム１６、１８
が主走査方向及び副走査方向に走査されて、感光体ドラ
ム２４上に画像が得られる。

【００２６】半導体レーザー１２、１４から回転多面鏡
２０に至るレーザービーム１６、１８の光路には、平板
状のフィルタ２６、２８が設置され、画像記録装置の取
付部に固定されている。ここで、図３にに示すように、
半導体レーザー１２（図１参照）から出射されたレーザ
ービーム１６の幅１６Ｗは、鏡面２２の幅２２Ｗより広
いため、レーザービーム１６の幅方向の一部分のみが鏡
面２２によって反射される。反射されるレーザービーム
１６の幅は、鏡面２２が図３に実線で示す位置（主走査
方向への走査開始位置）にあるときは比較的広い（幅１
６ＷＳ）が、回転多面鏡２０が回転して鏡面２２が移動
するに従って、鏡面２２に入射するレーザービーム１６
のうち反射される部分が次第に矢印Ｄ方向に移動しつ
つ、レーザービーム１６の鏡面２２に対する入射角が大
きくなって、反射される幅が次第に狭くなる。例えば、
鏡面２２が図３に一点鎖線で示す位置にあるとき鏡面２
２によって反射されるレーザービーム１６の幅１６ＷＣ
は、幅１６ＷＳより狭い。さらに、鏡面２２が図３に二
点鎖線で示す位置（主走査方向への走査終了位置）にあ
るときに反射されるレーザービーム１６の幅１６ＷＥ
は、幅１６ＷＣよりも狭い。半導体レーザー１４から出
射されたレーザービーム１８が鏡面２２によって反射さ
れる幅（幅１８ＷＳ、１８ＷＣ、１８ＷＥ）についても
同様に、回転多面鏡２０の回転によって次第に狭くな
る。

【００２７】このため、図１（Ａ）及び図２に示すよう
に、フィルタ２６には長方形状で透過率の低い低透過率
領域２６Ａと、この低透過率領域２６Ａを取り囲んで略
Ｕ字上とされ、透過率の高い高透過率領域２６Ｂとが形
成されて、フィルタ２６全体として透過率が２段階に分
割されている。これにより、図３（Ｂ）に示すように、
フィルタ２６を通過する前のレーザービーム１６の光量
分布（曲線Ｌ１で示す）が意図的に崩され、フィルタ２
６を通過した後は曲線Ｌ２で示す光量分布となる。この
ため、鏡面２２によって反射された後のレーザービーム
１６の光量が、鏡面２２の位置に係わらずほぼ等しくな
る。すなわち、鏡面２２が図３に実線で示す位置にある
とき、鏡面２２によって反射されるレーザービーム１６
の幅１６ＷＳは、幅１６ＷＣ及び幅１６ＷＥと比較して
広いが、この幅１６ＷＳの部分の所定範囲が低透過率領
域２６Ａを通過するようにこの低透過率領域２６Ａの位
置が設定されているため、フィルタ２６通過後の光量は
少なくなる。回転多面鏡２０の回転による鏡面２２の移
動によって、反射されるレーザービーム１６の幅が幅１
６ＷＳから幅１６ＷＣへと次第に狭くなるが、反射され
る部分が図２及び図３矢印Ｄ方向に移動して低透過率領
域２６Ａから高透過率領域２６Ｂへと移っていくため、
フィルタ２６を通過する光量が次第に多くなる。このた
め、幅１６ＷＣが幅１６ＷＳより狭くても、鏡面２２に
よる反射後の光量はほぼ等しくなる。さらに回転多面鏡
２０が回転して鏡面２２が二点鎖線で示す位置に至る
と、幅１６ＷＥの部分の多くが低透過率領域２６Ａから
高透過率領域２６Ｂへ移るので、幅１６ＷＥが幅１６Ｗ
Ｃより狭くても，鏡面２２による反射後の光量はほぼ等
しくなる。

【００２８】同様に、フィルタ２８も２分割されて、低
透過率領域２８Ａと高透過率領域２８Ｂとが形成されて
おり、鏡面２２による反射後のレーザービーム１６の光
量が、鏡面２２の位置に関わらずほぼ等しくなるように
なっている。

【００２９】また、半導体レーザー１２から出射される
レーザービーム１６と比較して、半導体レーザー１４か
ら出射されるレーザービーム１８は、鏡面２２に対する
入射角がレーザービーム１６より常に小さいので、鏡面
２２がどの位置にあっても、鏡面２２によって反射され
るレーザービーム１８の幅が、鏡面２２によって反射さ
れるレーザービーム１６よりも広くなる。例えば、鏡面
２２が図３に実線で示す位置にあるとき、反射されるレ
ーザービーム１６の幅１６ＷＳとレーザービーム１８の
幅１８ＷＳとを比較すると、幅１８ＷＳの方が幅１６Ｗ
Ｓより広い。鏡面２２が図３に一点鎖線で示す位置にあ
るとき、及び図３に二点鎖線で示す位置にあるときも同
様に、鏡面２２によって反射されるレーザービーム１８
の幅１８ＷＣ、１８ＷＥが、鏡面２２によって反射され
るレーザービーム１６の幅１６ＷＣ、１６ＷＥよりもそ
れぞれ広い。さらに、鏡面２２が図３に実線で示す位置
にあるときにレーザービーム１６が反射される幅１６Ｗ
Ｓと、鏡面２２が図３に二点鎖線で示す位置にあるとき
にレーザービーム１８が反射される幅１８ＷＥと比較す
ると、幅１８ＷＥの方が広い。

【００３０】このため、レーザービーム１６の光路に設
置されたフィルタ２６は、レーザービーム１８の光路に
設置されたフィルタ２８よりも、全体的に透過率が高く
設定されており、これにより、鏡面２２が図３に二点鎖
線で示す位置にあるときに鏡面２２で反射されるレーザ
ービーム１８の光量と、鏡面２２が図３に実線で示す位
置にあるときに鏡面２２で反射されるレーザービーム１
６の光量とが等しくなるようになっている。

【００３１】次に、第１の実施の形態に係る光学走査装
置１０の作用を説明する。図１（Ａ）に示すように、半
導体レーザー１２、１４から出射されたレーザービーム
１６、１８は、それぞれフィルタ２６、２８を通過した
後、回転多面鏡２０の鏡面２２によってその一部分が反
射されて、感光体ドラム２４上に入射し、結像される。
回転多面鏡２０の矢印Ａ方向への回転によって鏡面２２
が移動すると、鏡面２２によって反射されたレーザービ
ーム１６、１８の光路が、光路１６Ｓ、１８Ｓから光路
１６Ｃ、１８Ｃを経て光路１６Ｅ、１８Ｅに至る。これ
により、レーザービーム１６、１８は感光体ドラム２４
上で主走査方向に偏向走査される。また、感光体ドラム
２４の矢印Ｃ方向への回転により、レーザービーム１
６、１８は感光体ドラム２４上で副走査方向に走査され
る。

【００３２】図３（Ａ）に示すように、半導体レーザー
１２から出射されたレーザービーム１６が鏡面２２によ
って反射される幅は、回転多面鏡２０の回転による鏡面
２２の移動によって、幅１６ＷＳから幅１６ＷＣを経て
幅１６ＷＥへと次第に狭くなるが、フィルタ２６による
レーザービーム１６の透過量は次第に多くなるので、鏡
面２２によって反射されて感光体ドラム２４上に入射す
るレーザービーム１６の光量分布が略均一となり、図１
（Ｂ）に示すように、光量分布曲線１６Ｌがほぼ平坦に
なる。

【００３３】また、半導体レーザー１４から出射された
レーザービーム１８が鏡面２２によって反射される幅
も、回転多面鏡２０の回転による鏡面２２の移動で、幅
１８ＷＳから幅１８ＷＣを経て幅１８ＷＥへと次第に狭
くなるが、フィルタ２８によるレーザービーム１８の透
過量が次第に多くなるので、感光体ドラム２４上に入射
するレーザービーム１８の光量分布は略均一となり、光
量分布曲線１６Ｌがほぼ平坦になる。（なお、図１
（Ｂ）では、比較の対象として、フィルタ２６、２８を
設けない従来の場合のレーザービーム１６、１８の光量
分布曲線３０６Ｌ、３０８Ｌを点線にて示している。）さらに、レーザービーム１８はレーザービーム１６より
も鏡面２２に対する入射角が鏡面２２の位置に関わらず
常に小さいため、鏡面２２によって反射されるレーザー
ビーム１８の幅は、同じく鏡面２２によって反射される
レーザービーム１６の幅より常に広いが、フィルタ２８
はフィルタ２６よりも透過率が低く設定されているの
で、レーザービーム１６の主走査方向終端の光量と、レ
ーザービーム１８の主走査方向始端の光量が等しくな
る。このため、図１（Ｂ）に示す如く、従来のように光
量分布曲線３０６Ｌと光量分布曲線３０８Ｌとに光量差
Δの不連続部分が生じることがなく、感光体ドラム２４
上の光量分布曲線１６Ｌ、１８Ｌが連続する。

【００３４】このように、半導体レーザー１２、１４か
ら出射されて回転多面鏡２０の鏡面２２に入射するまで
のレーザービーム１６、１８の光路に設置したフィルタ
２６、２８によって、感光体ドラム２４上で得られる画
像の濃度ムラを少なくして、高画質の画像を得ることが
できる。レーザービーム１６、１８の光路にフィルタ２
６、２８を設置するだけなので、画像記録装置が大型に
なったり構造が複雑になることがなく、コストが上昇す
ることもない。

【００３５】図４（Ａ）には、本発明の第２の実施の形
態に係る光学走査装置４０の概略が示されており、図４
（Ｂ）には、この光学走査装置４０によって感光体ドラ
ム２４上に入射するレーザービーム１６、１８の光量分
布曲線１６Ｌ、１８Ｌが示されている。

【００３６】この光学走査装置４０では、半導体レーザ
ー１２から出射されるレーザービーム１６の光路にはフ
ィルタが設置されておらず、半導体レーザー１４から出
射されるレーザービーム１８の光路にのみフィルタ４２
が設置されている。このフィルタ４２は、透過率の低い
低透過率領域４２Ａと、透過率の高い高透過率領域４２
Ｂとが設定された２分割フィルタとされており、これに
よって、回転多面鏡２０の鏡面２２で反射されたレーザ
ービーム１８の感光体ドラム２４上での光量が略均一と
なり、且つ、レーザービーム１８の主走査方向終端の光
量がレーザービーム１６の主走査方向始端の光量と等し
くなる。それ以外は、第１の実施の形態に係る光学走査
装置１０と同じである。

【００３７】従って、感光体ドラム２４上に結像される
レーザービーム１８の光量分布が主走査方向で略均一と
なって光量分布曲線１８Ｌが平坦になり、また、レーザ
ービーム１６の光量分布曲線１６Ｌとレーザービーム１
８の光量分布曲線１８Ｌとが途切れることなく連続す
る。このため、感光体ドラム２４上に得られる画像の濃
度ムラが少なくなって、高画質の画像を得ることができ
る。

【００３８】図５（Ａ）には、本発明の第３の実施の形
態に係る光学走査装置５０の概略が示されており、図５
（Ｂ）には、この光学走査装置５０によって感光体ドラ
ム２４上に入射するレーザービーム１６、１８の光量分
布曲線１６Ｌ、１８Ｌが示されている。

【００３９】この光学走査装置５０では、半導体レーザ
ー１２から出射されるレーザービーム１６の光路にはフ
ィルタが設置されておらず、半導体レーザー１４から出
射されるレーザービーム１８の光路にのみフィルタ５２
が設置されている。このフィルタ５２には、第１の実施
の形態に係るフィルタ２６、２８及び第２の実施の形態
に係るフィルタ４２と異なり、フィルタ５２の面方向の
位置に関わらず透過率が一定とされている。また、この
フィルタ５２の透過率は、回転多面鏡２０の鏡面２２で
反射されたレーザービーム１８の感光体ドラム２４上で
の主走査方向終端の光量がレーザービーム１６の感光体
ドラム２４上での主走査方向始端の光量と等しくなるよ
うに設定されている。それ以外は、第１の実施の形態に
係る光学走査装置１０と同じである。

【００４０】従って、図５（Ｂ）に示すように、感光体
ドラム２４上に結像されるレーザービーム１６、１８の
光量分布曲線１６Ｌ、１８Ｌが途切れることなく連続す
る。このため、感光体ドラム２４上に得られる画像の濃
度ムラが少なくなって、高画質の画像を得ることができ
る。

【００４１】図６（Ａ）には、本発明の第４の実施の形
態に係る光学走査装置６０の概略が示されており、図６
（Ｂ）には、この光学走査装置６０によって感光体ドラ
ム２４上に入射するレーザービーム６６、６８の光量分
布曲線６６Ｌ、６８Ｌが示されている。

【００４２】この光学走査装置６０の半導体レーザー６
２、６４には走査量制御手段（図示省略）が接続されて
いる。また、感光体ドラム２４上に入射するレーザービ
ーム６６、６８の主走査方向略中央部にはあらかじめ所
定幅の境界領域Ｍが設定されており、走査量制御手段に
よって、この境界領域Ｍ内で分割走査の境界点が走査線
ごとに主走査方向にランダムに移動するように、半導体
レーザー６２、６４から出射されるレーザービーム６
６、６８の主走査方向の走査量が制御される。このよう
に、境界領域Ｍ内で分割走査の境界点がランダムになっ
ているので、レーザービーム６６による像と、レーザー
ビーム６８による像とが境界領域Ｍ内でオーバーラップ
し、これらの像の間に切れ目が生じない。

【００４３】光学走査装置６０には、半導体レーザー６
２から出射されて回転多面鏡２０の鏡面２２に入射する
レーザービーム６６の光路及び、半導体レーザー６４か
ら出射されて回転多面鏡２０の鏡面２２に入射するレー
ザービーム６８の光路に共通して、一枚の平板状のフィ
ルタ７０が設置されている。このフィルタ７０は、幅方
向両側に透過率の低い低透過率領域７０Ａ、７０Ｂが形
成され、中央部に透過率の高い高透過率領域７０Ｃが形
成された３分割フィルタとされている。半導体レーザー
６２から出射されたレーザービーム６６のうち回転多面
鏡２０の鏡面２２で反射される範囲は、回転多面鏡２０
の回転による鏡面２２の移動で、図７に示すように矢印
Ｆ方向へ移動し、次第に低透過率領域７０Ａから高透過
率領域７０Ｃへ移っていく。一方、半導体レーザー６４
から出射されたレーザービーム６８のうち鏡面２２で反
射される範囲は、回転多面鏡２０の回転による鏡面２２
の移動で矢印Ｇ方向へ移動し、次第に高透過率領域７０
Ｃから低透過率領域７０Ｂへ移っていく。このため、半
導体レーザー６２から出射されるレーザービーム６４
は、感光体ドラム２４上では、主走査方向始端側、すな
わち、境界領域Ｍ内での光量が少なくなる。一方、半導
体レーザー６４から出射されるレーザービーム６８は、
感光体ドラム２４上では、主走査方向終端側、すなわ
ち、境界領域Ｍ内での光量が少なくなる。従って、レー
ザービーム６６とレーザービーム６８とを合成したとき
の感光体ドラム２４上での光量分布は、図６（Ｂ）に示
すように、境界領域Ｍ内においても、フィルタ７０を設
置しないとき（この場合のレーザービーム６６及びレー
ザービーム６８の光量分布曲線を破線３６６Ｌ及び破線
３６８Ｌで示し、これらを合成した後の光量分布曲線を
実線３６７Ｌで示す）のように光量が多くなってしまう
ことがなく、光量分布は略均一となる。すなわち、レー
ザービーム６６及びレーザービーム６８の光量は，光量
分布曲線６６Ｌ、６８Ｌに示すように、境界領域Ｍ内で
少なくなり、これらを合成した光量分布曲線６７Ｌが連
続する。このため、感光体ドラム２４上に得られる画像
の濃度ムラが少なくなって、高画質の画像を得ることが
できる。

【００４４】図８（Ａ）には、本発明の第５の実施の形
態に係る光学走査装置８０の概略が示されており、図８
（Ｂ）には、この光学走査装置８０によって感光体ドラ
ム２４上に入射するレーザービーム８６、８８の光量分
布曲線８６Ｌ、８８Ｌが示されている。

【００４５】この光学走査装置８０では、半導体レーザ
ー８２、８４が、感光体ドラム２４の中心軸と直交する
光軸ＣＬに対して対称に配置されている。半導体レーザ
ー８２、８４から出射されたレーザービーム８６、８８
は、折返ミラー９２、９４によってそれぞれ折り返され
て、回転多面鏡２０の同一の鏡面２２に入射する。回転
多面鏡２０の回転により、鏡面２２で反射されたレーザ
ービーム８６、８８は、感光体ドラム２４上を主走査方
向（矢印Ｂ方向）に偏向走査される。

【００４６】また、第４の実施の形態に係る光学走査装
置６０と同様に、半導体レーザー８２、８４には走査量
制御手段（図示省略）が接続されており、感光体ドラム
２４上に入射するレーザービーム８６、８８の主走査方
向略中央部に設定された境界領域Ｍ内で分割走査の境界
点がランダムとなるように、半導体レーザー８２、８４
から出射されるレーザービーム８６、８８の主走査方向
の走査量が制御されている。

【００４７】半導体レーザー８２、８４から出射される
レーザービーム８６、８８の光路には、平板状のフィル
タ９６、９８が配置されている。このフィルタ９６、９
８は、光軸ＣＬ側に、透過率の低い低透過率領域９６
Ａ、９８Ａが設定され、その反対側に透過率の高い高透
過率領域９６Ｂ、９８Ｂが設定された２分割フィルタと
されている。回転多面鏡２０の回転によって鏡面２２が
移動すると、レーザービーム８６のうち鏡面２２によっ
て反射される範囲が、低透過率領域９６Ａから高透過率
領域９６Ｂへと移動する。このため、レーザービーム８
６は、感光体ドラム２４上で、主走査方向始端側、すな
わち、境界領域Ｍ内での光量が少なくなる。一方、レー
ザービーム８８のうち鏡面２２によって反射される範囲
は、回転多面鏡２０の回転による鏡面２２の移動によっ
て、高透過率領域９８Ｂから低透過率領域９８Ａへと移
動する。このため、レーザービーム８８は、感光体ドラ
ム２４上で、主走査方向終端側、すなわち、境界領域Ｍ
内での光量が少なくなる。これにより、レーザービーム
８６とレーザービーム８８とを合成したときの光量分布
は、図８（Ｂ）に示すように、境界領域Ｍ内において
も、フィルタ９６，９８を設置しないとき（この場合の
レーザービーム８６及びレーザービーム８８の光量分布
曲線を破線３８６Ｌ及び破線３８８Ｌで示す）のように
光量が多くなってしまうことがなく、光量分布は略均一
となる。すなわち、レーザービーム８６及びレーザービ
ーム８８の光量は、それぞれ光量分布曲線８６Ｌ、８８
Ｌに示すように、境界領域Ｍ内で少なくなり、これらを
合成した光量分布曲線８７Ｌが連続する。このため、感
光体ドラム２４上に得られる画像の濃度ムラが少なくな
って、高画質の画像を得ることができる。

【００４８】図９（Ａ）には、本発明の第６の実施の形
態に係る光学走査装置１００の概略が示されており、図
９（Ｂ）には、この光学走査装置１００によって感光体
ドラム２４上に入射するレーザービーム１０６、１０８
が合成された状態での光量分布曲線１０６Ｌが示されて
いる。

【００４９】この光学走査装置１００では、２台の半導
体レーザー１０２、１０４のそれぞれに対応して、回転
多面鏡１１０、１１４が設けられている。半導体レーザ
ー１０２から出射されたレーザービーム１０６は、回転
多面鏡１１０の鏡面１１２によって反射されて感光体ド
ラム２４上に入射し、半導体レーザー１０４から出射さ
れたレーザービーム１０８は、回転多面鏡１１４の鏡面
１１６によって反射されて感光体ドラム２４上に入射す
る。

【００５０】また、この光学走査装置１００も、第４の
実施の形態に係る光学走査６０と同様に、半導体レーザ
ー１０２、１０４には走査量制御手段（図示省略）が接
続されており、感光体ドラム２４上に入射するレーザー
ビーム１０６、１０８の主走査方向略中央部に設定され
た境界領域Ｍ内で分割走査の境界点がランダムとなるよ
うに、半導体レーザー１０２、１０４から出射されるレ
ーザービーム１０６、１０８の主走査方向の走査量が制
御される。

【００５１】回転多面鏡１１０、１１４の鏡面１１２、
１１６で反射されたレーザービーム１０６、１０８の光
路には、一枚の平板状のフィルタ１１８が設置されてい
る。このフィルタ１１８は、レーザービーム１０６、１
０８の主走査方向中央に透過率の低い低透過率領域１１
８Ａが設定され、両側に透過率の高い高透過率領域１１
８Ｂ、１１８Ｃが設定された３分割フィルタとされてい
る。このため、回転多面鏡１１０の鏡面１１２によって
反射されるレーザービーム１０６は、主走査方向始端
側、すなわち、境界領域Ｍ内での光量が少なくなる。一
方、回転多面鏡１１４の鏡面１１６によって反射される
レーザービーム１０８は、主走査方向終端側、すなわ
ち、境界領域Ｍ内での光量が少なくなる。これにより、
レーザービーム１０６とレーザービーム１０８とを合成
したときの光量分布は、図９（Ｂ）に示すように、境界
領域Ｍ内において、フィルタ１１８を設置しない従来の
場合のの光量分布曲線３２６Ｌように光量が多くなって
しまうことがなく、光量分布は略均一となり、また、光
量分布曲線１０６Ｌも連続する。このため、感光体ドラ
ム２４上に得られる画像の濃度ムラが少なくなって、高
画質の画像を得ることができる。

【００５２】なお、上記した各フィルタの位置及び構造
は、各実施の形態において説明したものに限られず、感
光体ドラム２４上でのレーザービームの光量分布曲線を
連続にするものであれば、感光体ドラム２４上に得られ
る画像の濃度ムラが少なくなって、高画質の画像を得る
ことができる。例えば、透過率が３段階以上に設定され
たり、連続的に変化するように設定されたフィルタを使
用してもよい。さらに、レーザービームの光量分布を略
均一にするものであれば、より高画質の画像を得ること
ができる。

【００５３】また、各実施の形態においては、各光学走
査装置に、上記において説明した部材以外の光学装置や
光学部材が取り付けられていてもよい。例えば、レーザ
ービームの光路に、コリメータレンズやｆθレンズ等が
設けられていてもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、簡単な構
成で、光学走査装置の大型化やコストの上昇を招くこと
なく、画像の濃度ムラを少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光学走査装置
の回転多面鏡をフィルタの拡大斜視図である。

【図３】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光
学走査装置において回転多面鏡によって反射されるレー
ザービームの幅を示す説明図であり、（Ｂ）はこの光学
走査装置のフィルタの有無にによるレーザービームの光
量の分布を示す分布グラフである。

【図４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図５】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図６】（Ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るフィルタとレ
ーザービームとの位置を示す説明図である。

【図８】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図９】（Ａ）は本発明の第６の実施の形態に係る光学
走査装置の概略構成図であり、（Ｂ）はこの光学走査装
置によって感光体ドラム上に入射するレーザービームの
光量分布曲線を示す分布グラフである。

【図１０】（Ａ）は従来の光学走査装置の概略構成図で
あり、（Ｂ）はこの光学走査装置によって感光体ドラム
上に入射するレーザービームの光量分布曲線を示す分布
グラフである。

【図１１】従来の光学走査装置において回転多面鏡によ
って反射されるレーザービームの幅を示す説明図であ
る。

【図１２】（Ａ）は従来の光学走査装置の概略構成図で
あり、（Ｂ）はこの光学走査装置によって感光体ドラム
上に入射するレーザービームの光量分布曲線を示す分布
グラフである。

【符号の説明】

１０光学走査装置１２半導体レーザー（光源）１４半導体レーザー（光源）２０回転多面鏡（偏向器）２２鏡面２４感光体ドラム（被走査媒体）２６フィルタ２８フィルタ４０光学走査装置４２フィルタ５０光学走査装置５２フィルタ６０光学走査装置６２半導体レーザー（光源）６４半導体レーザー（光源）７０フィルタ８０光学走査装置８２半導体レーザー（光源）８４半導体レーザー（光源）９６フィルタ９８フィルタ１００光学走査装置１０２半導体レーザー（光源）１０４半導体レーザー（光源）１１０回転多面鏡（偏向器）１１２鏡面１１４回転多面鏡（偏向器）１１６鏡面１１８フィルタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光源と、周囲に複数の鏡面が設けられ、前記複数の光源から出射
された複数のビームをこの鏡面の面幅よりも広い範囲に
受けて回転により被走査媒体上に偏向して主走査方向に
分割走査する偏向器と、前記複数の光源から前記被走査媒体までの前記ビームの
光路に配置され、被走査媒体に結像される複数のビーム
の光量分布曲線が連続するように透過率が設定されたフ
ィルタと、を有することを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】前記フィルタの透過率が、被走査媒体に
結像される複数のビームの光量分布曲線が連続となり且
つ光量分布が略均一となるように設定されていることを
特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】前記フィルタが前記複数のビームのそれ
ぞれの光路に配置され、且つ、前記偏向器の鏡面への入
射角が大きいビームの光路に配置されたフィルタの透過
率が入射角の小さいビームの光路に配置されたフィルタ
の透過率より高く設定されていることを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の光学走査装置。