JPH05142492A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光偏向器の反射面の汚れを検知し常に安定し
た露光量を被走査面（感光体ドラム面）に供給すること
ができる走査光学装置を得ること。 【構成】 光源手段１から射出した光ビームを光偏向器
４を介して被走査面６ａ上に導光し、該光ビームで被走
査面６ａ上を光走査する走査光学装置において、該光源
手段から射出した光ビーム又は該光偏向器近傍に設けた
発光手段３１から射出した光ビームを該光偏向器の反射
面に入射させ、該反射面からの反射光ビームを検知手段
７で検知し、該検知手段で得られた信号を利用して該光
源手段から射出する光ビームの出力を制御し、該被走査
面上への入射光量が略一定となるようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査光学装置に関し、特
に光ビームを反射偏向させる光偏向器の反射面の汚れ具
合を検知手段で検知し、該検知手段からの信号を利用し
て被走査面上への入射光量が常に所望の光量となるよう
にして光走査することにより、高精度な光走査を可能と
した例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプ
リンターやデジタル複写機等の装置に好適な走査光学装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりレーザービームプリンター等の
走査光学装置においては画像信号により光源手段から射
出する光ビームを光変調している。そして該光変調させ
た光ビームを例えばポリゴンミラーから成る光偏向器に
より周期的に反射偏向させｆ−θ特性を有する結像光学
系によって感光性の記録媒体面（被走査面）上にスポッ
ト状に集束させ光走査して画像記録を行っている。

【０００３】この種の走査光学装置において被走査面上
への入射光量、即ち露光量を低下させる原因の１つに光
偏向器の反射面の汚れがある。

【０００４】そこで従来の走査光学装置においては光偏
向器の各反射面にゴミやホコリ等が付着しないように装
置内の密閉性を良好に保って露光量の低下を防止してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら光偏向器
の反射面はその耐久により時間の経過と伴に汚れが生じ
装置内の密閉性を良くするだけでは該反射面の汚れを完
全に防止することが非常に難かしかった。

【０００６】その為、耐久等により反射面が汚れて所望
の露光量が得られなくなった場合には、その対策として
光偏向器そのもの自体を交換していた。

【０００７】この様に従来の走査光学装置においては光
偏向器の反射面が汚れないようにする為の手段はとられ
てはいるものの、該反射面が汚れた後の光学的手段は何
もとられてはおらず、ただ単に光偏向器（ユニット）そ
のもの自体を交換するだけで対処していた。

【０００８】この為コストが高くなり、かつユニット交
換における作業時間、及び調整時間も非常に長くかかる
といった問題点があった。

【０００９】本発明は光偏向器の反射面の汚れ具合を検
知する検知手段からの出力信号を利用して被走査面上へ
の入射光量、即ち露光量が常に所望の値（一定値）とな
るように光源手段から射出する光ビームの出力を制御
し、あるいは清掃手段により各々の反射面を清掃するこ
とにより、常に安定した露光量で初期と同様の画像形成
を行うことができる走査光学装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の走査光学装置
は、光源手段から射出した光ビームを光偏向器を介して
被走査面上に導光し、該光ビームで被走査面上を光走査
する走査光学装置において、該光源手段から射出した光
ビーム又は該光偏向器近傍に設けた発光手段から射出し
た光ビームを該光偏向器の反射面に入射させ、該反射面
からの反射光ビームを検知手段で検知し、該検知手段で
得られた信号を利用して該光源手段から射出する光ビー
ムの出力を制御し、又は／及び駆動手段により清掃手段
を駆動させて該光偏向器の反射面を清掃し、該被走査面
上への入射光量が略一定となるようにしたことを特徴と
している。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の実施例１の走査光学装置の要
部概略図である。

【００１２】同図において１は光源手段であり、例えば
半導体レーザより成っている。２はコリメーターレンズ
であり、光源手段１から射出した光ビームを平行な光ビ
ームとしている。３はシリンドリカルレンズであり、副
走査方向にのみ所定の屈折力を有している。４は光偏向
器であり、例えばポリゴンミラーより成っておりモータ
等の駆動機構（不図示）により回転軸Ｏを中心にして矢
印Ａ方向に例えば毎分１万数千回転の速度で回転してい
る。

【００１３】５はｆ−θ特性を有する結像光学系であ
り、光偏向器４によって反射偏向された画像情報に基づ
く光ビームを感光体ドラム（記録媒体）６の被走査面６
ａ上に結像させている。感光体ドラム６は光変調された
光ビームに基づく画像情報を記録している。７は検知手
段（受光素子）であり、被走査面６ａの走査終了側に設
けてあり、光偏向器４の各反射面（偏向面）で反射偏向
された光ビームの一部を受光し、後述するように該反射
面の汚れ具合を検知している。尚、検知手段７は走査開
始側に設けても良い。

【００１４】８は判別手段であり、検知手段７で得られ
た信号（各反射面からの反射光ビームの光量）を予め求
めておいた光源手段１からの光ビームの光量（この場合
は装置が光走査を行う際に最も理想とする光量、あるい
は初期設定時の光量、以下「基準光量」という。）と比
較することにより各反射面の汚れ具合（反射面が汚れて
いるかどうか）を判別している。即ち各反射面の汚れ量
を算出している。

【００１５】９は制御手段であり、判別手段８からの信
号（反射面の汚れ具合）により光源手段１に印加する電
源電圧を制御している。即ち光源手段１から射出する光
ビームの出力（レーザパワー）を制御している。

【００１６】本実施例においては光源手段１から射出し
た光ビームはコリメーターレンズ２により平行な光ビー
ムとしシリンドリカルレンズ３に入射している。シリン
ドリカルレンズ３に入射した平行光ビームのうち主走査
断面においては、そのまま平行光ビームの状態で射出す
る。又副走査断面においては集束して光偏向器４の反射
面４ａにほぼ線像として結像している。

【００１７】その後、該反射面４ａで反射偏向した光ビ
ームは結像光学系５を介して被走査面６ａ上に導光して
いる。そして光偏向器４を矢印Ａ方向に回転させること
によって、該光ビームで被走査面６ａ上を光走査してい
る。即ち走査露光している。

【００１８】次に本発明に係る光偏向器４の反射面の汚
れ具合を検知し、所望の露光量（基準光量）を維持する
方法について説明する。

【００１９】本実施例においては光偏向器４の反射面で
反射偏向された光ビームの一部を結像光学系５を介して
検知手段７に入射させ、該反射面からの反射光量を測定
している。即ち各反射面の反射率を求めている。

【００２０】そして検知手段７からの信号（反射光量）
を利用して判別手段８により予め求めておいた基準光量
と比較し、これにより反射面の汚れ具合（反射面が汚れ
ているかどうか）を判別している。

【００２１】そして判別手段８からの信号により、例え
ば反射面が汚れていたと判別された場合には、即ち実際
に測定した反射光量が基準光量より小さい場合には制御
手段９により、その汚れ量に応じた分だけ光源手段１に
印加する電源電圧が大きくなるように制御している。

【００２２】これにより光源手段１から射出する光ビー
ムの出力（レーザーパワー）が大きくなるようにして被
走査面６ａ上への入射光量、即ち露光量が基準光量と略
等しく（例えば基準光量に対して±１０％以内）なるよ
うにしている。

【００２３】この様に本実施例においては光偏向器４の
反射面の汚れ具合を前述の如く光源手段１から射出した
光ビームの一部を用いて検知手段７で検知し、該検知手
段７で得られた信号を利用して判別手段８と制御手段９
により光源手段１から射出する光ビームの出力（レーザ
ーパワー）を制御している。これにより被走査面６ａ上
に常に一様な安定した露光量を供給することができ高精
度な走査露光を行うことができる。

【００２４】又、本実施例においてはこれまでの稼動し
た光偏向器の反射面の汚れに対して、その汚れ量（反射
率）を測定することができるので、これにより光偏向器
の寿命を伸ばすことができる。

【００２５】図２は本発明の実施例２の走査光学装置の
要部概略図である。同図において図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。

【００２６】同図において２７は検知手段であり、不図
示の回動機構により矢印Ｂの如く回動可能となってお
り、これにより光源手段１から射出した光ビームの光量
を直接測定し、又光偏向器４の反射面４ａで反射偏向さ
れた光ビームの光量を測定できるようにしている。

【００２７】即ち、本実施例においては光偏向器４の反
射面４ａで偏向する前後の光ビームの光量を検知手段２
７で測定することで、その装置の環境や他の光学条件に
応じて光源手段１から射出する光ビームの出力を実施例
１と同様に制御手段９で制御するようにしている。これ
により被走査面６ａを一定の光量で高精度に走査露光を
行っている。

【００２８】又、本実施例においては検知手段２７で得
られた反射前後の光ビームの光量を判別手段８で比較す
ることにより、該反射面の汚れ具合を判別し、該判別手
段８からの信号を用いて制御手段９により光源手段１か
ら射出する光ビームの出力を制御することもできる。

【００２９】図３、図４は各々本発明の実施例３の光偏
向器４近傍の要部断面図、及び要部平面図である。図
３、図４において図１に示した要素と同一要素には同符
番を付している。

【００３０】本実施例において実施例１、２と大きく異
なる点は走査用の光ビームを発する半導体レーザより成
る光源手段１からの光ビームを用いずにＬＥＤから成る
発光手段３１を光偏向器４近傍に設け、該発光手段３１
から射出する光ビームを用いて該光偏向器４の反射面の
汚れ具合を検知手段７で検知したことである。

【００３１】即ち、本実施例においては所定の発光光量
を有する発光手段３１から射出した光ビームを反射面４
ｃに入射させ該反射面４ｃからの反射光ビームを検知手
段７で受光し、該検知手段７からの信号を利用して反射
前後の光ビームの光量を判別手段８で比較することによ
り、該反射面４ｃの汚れ具合を判別している。

【００３２】そして前述の実施例１と同様に判別手段８
からの信号に基づいて不図示の制御手段で光源手段に印
加する電源電圧、即ち光源手段から射出する光ビームの
出力を制御している。

【００３３】この様に本実施例においては光源手段１と
は別に設けた発光手段３１からの光ビームを利用して反
射面の汚れ具合を検知手段７で検知することにより光偏
向器４を回転させずに、尚かつ反射面の一面分の汚れ具
合を一度で検出し、又その反射面の汚れ具合（汚れ量）
に応じて光源手段１から射出する光ビームの出力を制御
している。

【００３４】又、本実施例においては前述の如く発光手
段３１を利用することにより、例えば反射面が８面を有
する光偏向器に対しては発光手段からの照射回数を８
回、又反射面が１０面を有する光偏向器に対しては１０
回の照射回数で別々に各反射面の汚れ具合を検知手段で
検知している。

【００３５】これにより検知手段からの信号に基づいて
判別手段を介して制御手段により光源手段から射出する
光ビームの出力を各反射面毎に任意に制御し、更に精度
の高い走査露光を行っている。

【００３６】図５は本発明の実施例４の走査光学装置の
要部概略図である。同図において図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。

【００３７】同図において１１は清掃手段であり、清掃
パッド１１ａと清掃器具１１ｂとを一体的にして構成し
ており光偏向器４の反射面近傍に設けており、各反射面
の清掃を後述する駆動手段１０により自動的に行ってい
る。

【００３８】本実施例においての清掃器具１１ｂは光偏
向器４の反射面に対して平行となるようにモータの回
転、磁極の位置、そしてタイミング等に応じて調整して
いる。１０は駆動手段であり、判別手段８からの信号に
より清掃手段１１を駆動させている。

【００３９】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は検知手段７で得られた信号を判別手段８で判別し、
判別結果に基づいて駆動手段１０により清掃手段１１を
駆動させ、該清掃手段１１で光偏向器４の各反射面を清
掃している点である。これにより被走査面６ａ上への入
射光量、即ち露光量が基準光量と略一致するようにした
ことである。その他の構成は実施例１と同様である。

【００４０】即ち、本実施例においては検知手段７で反
射面の汚れ具合を検知し、該検知手段７からの信号（反
射光量）と予め求めておいた基準光量とを判別手段８で
比較し、その判別結果に基づいて例えば反射光量が基準
光量より小さいときには光偏向器４を一旦停止させ駆動
手段１０により清掃手段１１を駆動させている。そして
該清掃手段１１により光偏向器４の各反射面の清掃を行
うことにより、被走査面６ａには常に一定な露光量が入
射するようにしている。

【００４１】次に本発明に係る清掃手段１１の機構につ
いて図６〜図９を用いて説明する。図６は光偏向器４近
傍の要部断面図、図７〜図９は反射面４ｂを清掃手段１
１で清掃している様子を示す要部断面図である。

【００４２】本実施例においての清掃手段１１は図６に
示すように反射面４ｂに対して平行となるように光偏向
器４から少し離れた位置に配置している。

【００４３】そして前述の実施例１と同様に検知手段７
で得られた信号に基づいて、例えば反射面の汚れが検知
された場合には図７に示す如く光偏向器４を一旦停止す
る。そして図７に示す状態から図８に示すように駆動手
段１０により清掃手段１１が矢印の如く前面に移動し、
清掃パット１１ａが反射面４ｂに接するようにしてい
る。

【００４４】その後、図９に示すように清掃パット１１
ａが反射面４ａに接したまま駆動手段１０により清掃手
段１１が図面上矢印の如く上下に移動し、これにより反
射面４ａに付着したゴミやホコリ等の汚れをきれいに取
り除いている。

【００４５】この様に本実施例においては反射面の汚れ
具合を前述の如く検知手段７により検知し、該反射面の
汚れに応じて清掃手段１１により反射面の清掃を自動的
に行うことにより、反射面が常にきれいな状態となるよ
うにしている。これにより被走査面（感光体ドラム面）
６ａ上には常に一定の露光量を供給し安定した画像形成
を行っている。

【００４６】又、本実施例においては前述の如く検知手
段７で得られた信号に基づいて反射面を清掃する以外
に、例えば定期枚数毎、あるいは任意のタイミングで清
掃を行うようにしても良い。

【００４７】図１０は本発明の実施例５の走査光学装置
の要部概略図である。同図において図２、図５に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００４８】本実施例の走査光学装置は前述の実施例２
に示した装置と実施例４に示した装置を効果的に組み合
わせて構成している。

【００４９】即ち、本実施例においては光偏向器４の反
射面４ａで偏向する前後の光ビームの光量を回動可能な
検知手段２７で測定することで、より細かい反射面の汚
れ具合を検知し、例えば反射面の汚れが判別手段８によ
り判別された場合には光偏向器４を一旦停止させ駆動手
段１０により清掃手段１１を駆動させて各反射面を清掃
している。これにより前述の実施例４と同様な効果を得
ている。

【００５０】又、本実施例においては清掃手段１１で清
掃された後の各反射面からの反射光ビームの光量を再度
検知手段７で検知することにより初期設定時の光量に戻
ったかどうかを確認することもできる。

【００５１】又、検知手段２７で得られた信号（入射光
量）が基準光量より小さい場合、その光量落ちの原因が
反射面の汚れであるか、あるいは光源手段からの出力
（レーザーパワー）の絶対量が不足しているのかどうか
の確認も行うことができる。

【００５２】図１１、図１２は各々本発明の実施例６の
光偏向器４近傍の要部断面図、及び要部平面図である。
図１１、図１２において図５に示した要素と同一要素に
は同符番を付している。

【００５３】本実施例の走査光学装置は前述の実施例３
の装置と実施例４の装置を効果的に組み合わせて構成し
ている。

【００５４】即ち、前述の実施例３と同様に所定の発光
光量を有する発光手段３１から射出した光ビームを反射
面４ｃに入射させ、該反射面４ｃからの反射光ビームを
検知手段７で受光し、該検知手段７からの信号を用いて
反射前後の光量を判別手段８で比較し、これにより該反
射面４ｃの汚れ具合を判別している。

【００５５】そして前述の実施例４と同様に判別手段８
からの信号に基づいて、例えば汚れが検知された場合に
は光偏向器４を一旦停止させ、駆動手段１０により清掃
手段１１を駆動させ各反射面を清掃している。これによ
り前述の実施例４と同様な効果を得ている。

【００５６】又、本実施例においては前述の実施例３と
同様に光偏向器４を回転させずに、反射面の汚れ具合を
検知することができ、尚かつ反射面の一面分の汚れ具合
を一度に検知することができるので反射面の汚れ具合を
検知するのと同じタイミングで反射面の清掃を行うこと
ができる。又スピードアップにもつながるという特長も
有している。

【００５７】尚、本発明においては前述した実施例１と
実施例４の装置を効果的に組み合わせて構成しても良
い。

【００５８】即ち、検知手段で反射面の汚れが検知され
た場合には、その汚れに対して光源手段から射出する光
ビームの出力を制御しても良く、又は／及び清掃手段で
光偏向器の反射面を自動的に清掃するように構成しても
良い。

【００５９】更に清掃後の反射面からの反射光ビームを
再度検知手段で受光し該検知手段からの信号を利用して
光源手段から射出する光ビームの出力を制御するように
しても良い。これによれば更に安定した露光量を被走査
面（感光体ドラム面）に供給することができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く光偏向器の反
射面の汚れ具合を検知手段で検知し、該検知手段からの
信号を利用して例えば汚れが検知された場合には光源手
段から射出する光ビームの出力を制御し又は／及び清掃
手段により光偏向器の反射面を清掃することにより、被
走査面上への入射光量、即ち露光量が常に一定となるよ
うに制御し、これにより従来の走査光学装置のようにユ
ニット（光偏向器）を交換することなく露光量を初期設
定時と同様に一定に保つことができ安定した精度の良い
高画質な画像形成が可能な走査光学装置を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の走査光学装置の要部概略図

【図２】本発明の実施例２の走査光学装置の要部概略図

【図３】本発明の実施例３の光偏向器近傍の要部断面図

【図４】本発明の実施例３の光偏向器近傍の要部平面図

【図５】本発明の実施例４の走査光学装置の要部概略図

【図６】図５に示した光偏向器近傍の要部断面図

【図７】本発明の実施例４の反射面を清掃している様子
を示す要部断面図

【図８】本発明の実施例４の反射面を清掃している様子
を示す要部断面図

【図９】本発明の実施例４の反射面を清掃している様子
を示す要部断面図

【図１０】本発明の実施例５の走査光学装置の要部概略
図

【図１１】本発明の実施例６の光偏向器近傍の要部断面
図

【図１２】本発明の実施例６の光偏向器近傍の要部平面
図

【符号の説明】

１ 光源手段 ２ コリメーターレンズ ３ シリンドリカルレンズ ４ 光偏向器 ５ 結像光学系 ６ 感光体ドラム ６ａ 被走査面 ７ 検知手段 ８ 判別手段 ９ 制御手段 １０ 駆動手段 １１ 清掃手段 ３１ 発光手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段から射出した光ビームを光偏向
   器を介して被走査面上に導光し、該光ビームで被走査面
   上を光走査する走査光学装置において、該光源手段から
   射出した光ビーム又は該光偏向器近傍に設けた発光手段
   から射出した光ビームを該光偏向器の反射面に入射さ
   せ、該反射面からの反射光ビームを検知手段で検知し、
   該検知手段で得られた信号を利用して該光源手段から射
   出する光ビームの出力を制御し、該被走査面上への入射
   光量が略一定となるようにしたことを特徴とする走査光
   学装置。
2. 【請求項２】 光源手段から射出した光ビームを光偏向
   器を介して被走査面上に導光し、該光ビームで被走査面
   上を光走査する走査光学装置において、該光源手段から
   射出した光ビーム又は該光偏向器近傍に設けた発光手段
   から射出した光ビームを該光偏向器の反射面に入射さ
   せ、該反射面からの反射光ビームを検知手段で検知し、
   該検知手段で得られた信号を利用して駆動手段により清
   掃手段を駆動させて該光偏向器の反射面を清掃し、該被
   走査面上への入射光量が略一定となるようにしたことを
   特徴とする走査光学装置。