JPH05150178A

JPH05150178A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH05150178A
Application number: JP3317962A
Authority: JP
Inventors: Takao Iwasaki; 岳雄岩崎
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-06-18
Also published as: US5317444A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、構成部品の製造工程を簡易にし、部
材点数を減らすことができ、同時に調整箇所を極力削減
し、結果的に安価に実現することができるという光走査
装置を提供することを目的とする。【構成】画像情報にしたがって変調された光ビームを発
する光源と、該光源から発せられた該光ビームを偏向す
る平面鏡面を有する反射鏡と、該光源から出射された光
ビームを被走査媒体上に集光させるための結像光学系
と、該反射鏡を等速回転運動させるための回転軸を有し
た回転駆動手段と、平面鏡面以外の部位からの不用な反
射光が被走査媒体上に結像されることを除くための光吸
収散乱部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機から送られ
てくる画像信号を高速に印字出力する電子写真方式の記
録装置等において、レーザビーム等の光ビームを電子計
算機等からの画像信号に応じて偏向、変調制御する光走
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子計算機からの画像情報の記録
を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が
用いられている。

【０００３】以下、このような記録装置に用いられる光
走査装置について図７を用いて詳記する。

【０００４】図７は光走査装置３１を示す平面図であ
る。

【０００５】筐体３２には、被記録媒体である円筒形の
感光ドラム３３を直線的に走査するために必要な光ビー
ムを形成する全ての部材が配置されている。

【０００６】半導体レーザ３４はコリメータレンズ３５
と位置調整され、平行ビームが射出される。

【０００７】平行ビームは、位置調整されたシリンドリ
カルレンズ３６によって、鏡面を複数有するポリゴンミ
ラー４０の鏡面上に一旦集束するようにして入射され
る。これはポリゴンミラーの設置角度誤差（面倒れ誤
差）を補正するための公知技術である。

【０００８】ポリゴンミラー４０は、モータ４２の回転
軸に固定されており、定速回転のモータ４２により回転
駆動され、レーザビームは水平に掃引されて等角速度で
偏向される。

【０００９】偏向されたレーザビームは、公知のｆθ特
性を有する結像レンズ４３により前記感光ドラム３３上
にスポット光として結像される。

【００１０】上記のごとく変調および偏向されたレーザ
ビームは、感光ドラム３３に照射され、公知の電子写真
プロセスにより顕像化された後、普通紙等より成る転写
材上に転写定着されハードコピーとして出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の光走査装置においては、ポリゴンミラーは
複数面の鏡面加工工程を必要とし、各鏡面がモータ回転
軸に対して様々に傾斜して面倒れの問題を引きおこさな
いように、各鏡面の角度は高い精度で実現しなければな
らず、また回転時のバランス不良に起因する回転速度変
動を引き起こさないよう十分回転対称な形状に加工しな
ければならない。

【００１２】また、平行ビームを得るためのコリメータ
レンズに加え、複雑な曲面構成を持つ複数枚のｆθレン
ズ及び面倒れ補正用のシリンダレンズ等の結像光学系を
備えていたため、これらの各構成部品が複雑であり、同
時に部品点数が多いという問題点があった。

【００１３】また、半導体レーザとコリメータレンズを
適切な平行ビームが得られるよう調整し、その後、ポリ
ゴンミラー上へ該平行ビームを回転軸方向に集光させ、
結果的に被記録媒体上で所要の光ビーム形状を得るため
に面倒れ補正レンズを光軸方向に調整する工程や、回転
慣性力の大きいポリゴンミラーをモータに固定する際に
バランスの不良に起因する回転速度変動を引き起こさな
いよう十分慎重にバランスを調整しながらモータに固定
しなければならないなど、調整工程が多いという問題点
があった。

【００１４】これらの問題点、すなわち各構成部品が複
雑で、部材点数が多く、調整工程が多いという事から、
結果的に安価に実現することが困難であった。

【００１５】本発明は、上述した種々の問題点を同時に
解決するためになされたものであり、構成部品を簡易な
ものとし、部品点数を減らすことができ、同時に調整箇
所を極力削減し、結果的に安価に実現することができる
という光走査装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る光走査装置においては、画像情報にし
たがって変調された光ビームを発する光源と、該光源か
ら発せられた該光ビームを偏向し、被走査媒体上に照射
させる作用に寄与する、ただ１面の平面鏡面を有する反
射鏡と、該光源の光ビーム下流側、かつ、該反射鏡の光
ビーム上流側に配設された、該光源から出射された光ビ
ームを被走査媒体上に集光させるための唯一群の結像光
学系と、該反射鏡を等速回転運動させるための回転軸を
有した回転駆動手段と、該回転駆動手段により回転して
いる反射鏡に向かう光ビームが該平面鏡面で反射される
以外の機会には、該光ビームにたいして吸収または散乱
作用を与え、平面鏡面以外の部位からの不用な反射光が
被走査媒体上に結像されることを除くための光吸収散乱
部とを備える。

【００１７】ただし、該光吸収散乱部が、該反射鏡を該
回転駆動手段の回転軸に固定するための反射鏡固定手段
上に形成されており、該反射鏡固定手段は該回転軸と該
平面鏡面のなす角を規制するように回転軸接触面及び平
面鏡面接触面を備えていてもよい。

【００１８】また、１走査中に有効的に走査される該被
走査媒体上での走査軌跡の長さをＷ（ｍｍ）、該反射鏡
から該被走査媒体までの光ビーム進行距離の最小値をＬ
（ｍｍ）としたとき、１．０≦［ｃｏｓ²｛ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｌ）｝］^-1≦１．１の関係を満たすように各々の構成手段は位置が決められ
ていてもよい。

【００１９】また、該反射鏡の光ビーム下流側には光ビ
ーム光路を折り畳むための屈折鏡を備えていてもよい。

【００２０】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、光源か
ら発せられた光ビームは光源の光ビーム下流側にある結
像光学系により集光作用を受け、さらに、該結像レンズ
系の光ビーム下流側において回転駆動手段の回転軸に固
定された反射鏡の平面鏡面が回転することにより放射状
に偏向作用を受ける。

【００２１】偏向作用を受けた光ビームはこれ以上集光
作用を受けることなしに、その光路を屈折鏡により折り
畳まれて被記録媒体上に照射される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００２３】図１は光走査装置１を示す斜視図であり、
これを用いて、本実施例の光走査装置１の構成及び動作
を詳細に説明する。

【００２４】筐体２には、被記録媒体である感光ドラム
３を照射するに必要な光ビームを形成する全ての部材が
配置されている。

【００２５】光源４と結像レンズ５は、レーザユニット
６中に一体化されて固定されている。

【００２６】光源４は半導体レーザ装置からなり、外部
画像入力信号を受けて強弱に変調された光ビームを放射
し、結像レンズ５に入射させる。

【００２７】結像レンズ５は、単玉のプラスチックレン
ズからなり、光源４から放射されたレーザビームを集光
して、感光ドラム３上において適切に結像させる作用を
する。

【００２８】また、結像レンズ５として種々の材質、パ
ワーを組み合わせた複数枚のレンズから構成することも
できるが、単玉のプラスチックレンズを用いることによ
り、これを簡易構成で実現することができるという効果
がある。

【００２９】いま、光源４からの放射光ビームを結像レ
ンズ５の作用のみで感光ドラム３上にスポット状に結像
させる場合、その最小ビーム径２ωは、２ω＝ｆλ／Ａ
（ｆは結像レンズ５と感光ドラム３間の光路に沿った距
離、λは光の波長、Ａは結像レンズ５の有効口径）で与
えられ、ｆ，λが一定の場合Ａを大きくすればより小さ
いスポット径２ωが得られる。

【００３０】従って感光ドラム３上で所要ビーム径を得
るために上式の関係を満たすように結像レンズ５の有効
口径を決定することが必要となる。具体的な数値例を上
げるならば、２ω＝１００μｍ、ｆ＝５００ｍｍ、λ＝
７８０ｎｍである時、結像レンズ５の有効径は３．９ｍ
ｍと算出された。

【００３１】レーザユニット６は、アルミニウム等の金
属部品の組合せで構成され、光源４と結像レンズ５の相
対位置を調整し、固定して保持するための部品である。
また、同時に光源４の放熱機能も備える。レーザユニッ
ト６を介して光源４と結像レンズ５は光軸を一致させ、
また結像レンズ５により集光作用を受けた光ビームが感
光ドラム３上において適切な位置及びビーム径で結像さ
れるように調整されなければならない。この調整により
レーザユニット６からは結像レンズ５の光軸と一致した
集光ビームが出射される。また、本実施例の光走査装置
１においては、感光ドラム３上への結像光学系の調整箇
所は、前記レーザユニット６の部分のみであり、従来技
術に比して調整箇所が少なくてすむという効果が得られ
るものである。

【００３２】結像レンズ５により集光ビームとなったレ
ーザビームは、反射鏡１０の鏡面１１上に入射される。

【００３３】反射鏡１０は、モータ１２の回転軸１３に
固定具１４を介して固定されている。

【００３４】反射鏡１０は、直方体の基材上にただ１面
の鏡面１１を持つ。これは、公知の手法例えば、フロー
トガラス基材上にアルミ蒸着することによってつくら
れ、大きさとしては１０ｍｍ角で厚さ５ｍｍ、また、そ
の鏡面１１の表面精度としては、結像時のビーム形状を
乱さないようにλ／４程度のものが用いられる。

【００３５】このように、ただ１面の鏡面１１を光偏向
に用いることによれば、従来技術として公知な面倒れ補
正レンズは不用となるという効果がある。面倒れ補正レ
ンズは、ポリゴンミラーのような多数鏡面の面ごとの製
造調整誤差を補償するために用いられているからであ
る。

【００３６】また、ただ１面の鏡面１１を有する反射鏡
１０は、複数面の鏡面を有する反射鏡に比べて重量が相
対的に小さく、その回転時の回転慣性力が小さいため、
モータ１２への固定の際に慎重にバランスをとる調整工
程を省くことが容易に可能となるという効果を有する。

【００３７】固定具１４は、樹脂または金属部材からな
り、凸部１５の弾性力により反射鏡１０の鏡面１１が押
接される鏡面接触面１６と、モータ１２の回転軸１３の
側面に押接される軸接触面１７を備え、また鏡面１１が
露出する以外の部位では、光を吸収または散乱するよう
な形状や材質を用いて反射鏡１０を包むように光吸収散
乱部１８が形成されている。例えば固定具１４を、有色
（たとえば黒色）のプラスチック成形品で形成すること
が可能である。表面が凹凸形状を有していてもよい。ま
た、凸部１５としては固定具１４自身の形状変形による
弾性力を利用したものでも良いし、板バネ等で凸部１５
を構成してそれを固定具１４との間に介して反射鏡１０
を押接してもよい。

【００３８】前記鏡面接触面１６と軸接触面１７の効果
を説明すると、もしこれらの接触面を持たずに反射鏡１
０をモータ１２の回転軸１３に固定しようとするなら
ば、回転軸１３と鏡面１１の角度が略平行となるように
適切に両者の角度を調整してからこれらを固定しなけれ
ばならない。もし、この角度が平行からずれる様なこと
があると感光ドラム３上でのレーザビームの結像位置は
ずれてしまう。

【００３９】しかしながら、本実施例においては固定具
１４の鏡面接触面１６と軸接触面１７をあらかじめある
角度以内の角度精度で形成しておき、凸部１６の弾性力
により鏡面１１が鏡面接触面１６に押設され同時に固定
具１４と回転軸１３とのはめあいによって軸接触面１７
が回転軸１３に押接されることにより、無調整で鏡面１
１と回転軸１３の角度を必要な角度精度で平行に保つこ
とができるという効果を有するものである。。

【００４０】その具体例を上げるならば、反射鏡１０と
感光ドラム３間の光路に沿った距離ＬをＬ＝４４０ｍ
ｍ、鏡面１１と回転軸１３の角度の平行からのずれを５
ｍｒａｄとすると、結像位置のずれは４．４ｍｍにも達
してしまう。このとき、鏡面接触面１６と軸接触面１７
の角度精度が１ｍｒａｄ以内で形成されているような固
定具１４を用いることによって、この結像位置のずれを
無調整で最大０．９ｍｍ程度にすることが容易に可能で
ある。

【００４１】また、光吸収散乱部１８は、レーザビーム
が鏡面１１以外の部位から不用に反射しないように作用
する。もし、このような光吸収散乱部１８を持たないな
らば、鏡面１１の反対側から前記反射鏡１０に入射した
レーザビームがガラス基材を通過して鏡面１１の裏面に
おいて反射され再びガラス基材を通過して反射鏡１０か
ら放射され、感光ドラム３上に結像されてしまい予期し
ない画像を形成してしまうという問題点を引きおこす。

【００４２】また、別の例を上げるならば、モータ１２
の回転軸１３に固定具１４を介して固定された反射鏡１
０が回転する際に、反射鏡１０の鏡面１１以外の部位の
比較的反射率の高いガラスまたは金属平面にレーザビー
ムが照射されてしまう場合も、この面から反射されるレ
ーザビームは感光ドラム３上に結像されてしまい同様な
問題点を生ずる。

【００４３】しかしながら、本実施例の光走査装置１で
は、反射鏡１０に向かう光ビームが鏡面１１以外の部位
に照射されるときに、光吸収散乱部１８によって光ビー
ムが吸収または散乱作用を受け、その強さが減衰された
り、集光ビームとしての進行方向が無秩序に発散された
りして、感光ドラム上に結像されることが無いという効
果が得られる。

【００４４】モータ１２は、定速回転性に優れる公知の
ＤＣサーボモータ等が用いられる。

【００４５】モータ１２の回転変動は、走査線の解像点
数Ｒから求められ、回転変動は１／（４Ｒ）＊１００
（％）程度に抑えなければならない。いま、具体的に１
走査中に解像点数ＲがＲ＝２５００点の解像点を必要と
するならば、回転変動は０．０１％以内程度必要とな
る。もし、モータ１２の負荷（本実施例の場合は反射
鏡）の回転慣性力が大きく、かつ回転バランスが十分と
られていないならば、回転変動値は上記の値を満たすこ
とが不可能となる。

【００４６】また、モータ１２の回転軸１３が振動する
ことによって結像位置が走査毎に微小に変化するが、例
えば、反射鏡１０と感光ドラム３間の光路に沿った距離
Ｌが４４０ｍｍの場合に回転軸１３の振動角度を１０μ
ｒａｄに抑えることによって結像位置の走査毎の変化は
１０μｍ程度以下にすることができる。

【００４７】モータ１２内部の軸受けの種類は、モータ
１２の回転数が１万ｒｐｍ以下の場合には玉軸受け、そ
れ以上の回転数では、スラスト方向に磁気軸受けおよび
ラジアル方向に空気軸受けを備えた、公知の動圧軸受け
を用いることが多い。これは、高速回転時には玉軸受け
の耐久性に問題があるためである。

【００４８】また、軸受けは同時に上記の回転軸振動値
を満たすものを慎重に選定する必要がある。具体的に
は、軸受けに高精度ボールベアリングを用いたり、軸受
け部の軸方向に沿った距離を長くしたり、気体、流体軸
受けを用いたりすることが考えられる。

【００４９】固定具１４を介してモータ１２に固定され
ている反射鏡１０の回転によって、レーザビームはほぼ
水平に掃引されて等角速度で偏向され、以後、屈折鏡１
９により光路を折り畳まれて感光ドラム３上に順次照射
される。

【００５０】屈折鏡１９は、１枚または複数枚の、光学
的な集光作用を持たない平面鏡から構成される。これ
は、反射鏡１０と同様にガラス基材上にアルミ蒸着した
ものを用いることができる。

【００５１】屈折鏡１９は、反射鏡１０と感光ドラム３
の直線距離を縮めて筐体２の大きさを小さくするという
効果を有する。特に本実施例の光走査装置においては、
反射鏡１０から感光ドラム３への光路に沿った距離が、
従来のｆθレンズを備えた光走査装置より長くなる傾向
があるので、屈折鏡１９による小型化の効果はより大き
い。

【００５２】また、反射鏡１０と感光ドラム３の距離を
縮めることは同時に筐体２の振動による結像位置の微小
変化を低減させる効果がある。これは、反射鏡１０と感
光ドラム３の直線距離が長いと、反射鏡１０と感光ドラ
ム３はそれぞれ独立に振動する傾向が強くなり、反射鏡
１０の感光ドラム３に対する相対的な振動角度がある程
度大きくなると、結像位置が走査毎に微小幅で変動する
という問題点が生じるからである。これに対して、反射
鏡１０と感光ドラム３の距離が近いことによって、これ
らは一体となって振動するため、相対的な振動角度は小
さく、振動が結像位置に与える影響が低減されるといっ
た効果が得られる。

【００５３】また、反射鏡１０により掃引された光ビー
ムは感光ドラム３上への照射を妨げない領域内でビーム
検出ユニット２０に導かれる。該ビーム検出ユニット２
０はｐｉｎフォトダイオード等の光電変換素子からな
り、掃引される光ビームの位置を検出し、この検出信号
により感光ドラム３上に所望の光情報を与えるための光
源４への入力信号のスタートタイミングを制御してい
る。

【００５４】また、筐体２はガラス繊維入り樹脂等から
形成され、各構成要素を位置精度よく担持し、振動によ
る歪が小さいことが必要である。

【００５５】上記のごとく偏向されたレーザビームは感
光ドラム３に照射され、公知の電子写真プロセス等によ
り顕像化された後、普通紙または特殊紙より成る転写材
上に転写定着された後ハードコピーとして出力される。

【００５６】図２は本実施例の光走査装置１を示す平面
図であり、これを用いて、本実施例の光走査装置１の各
構成要素の配置を詳細に説明する。ただし、光路を説明
するために屈折鏡１９における反射は図中点線で示し、
光路の折り畳みを引き延ばして平面的に表示する。

【００５７】図２中には、感光ドラム３、光源４、結像
レンズ５、反射鏡１０、モータ１２、ビーム検出ユニッ
ト２０の配置が示されている。

【００５８】１走査中に光ビームが有効的に走査される
感光ドラム３上での走査幅をＷ（ｍｍ）、反射鏡１０か
ら感光ドラム３への垂線を基準線２１とし、この基準線
長をＬ（ｍｍ）、前記基準線２１と、等角速度で偏向を
受けて感光ドラム３に照射される光ビーム光路とのある
時刻におけるなす角度を走査角度θ（ｒａｄ）とする。
ただし０≦θ≦π／２であるとする。

【００５９】このとき、走査線端部での走査角度θの値
θｅｏｓは、θｅｏｓ＝ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｌ）となる。

【００６０】また、走査角度θが０の時とθｅｏｓのと
きの反射鏡１０と感光ドラム３の光路に沿った距離の差
である結像距離変動ｄＬはｄＬ＝Ｌ｛１／ｃｏｓ（θｅ
ｏｓ）−１｝で表される。

【００６１】図３は、モータ１２により反射鏡１０が一
定角速度で回転している時の、前記走査角度θと感光ド
ラム３上での光ビーム軌跡の走査速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）の関係を示すグラフである。

【００６２】走査速度Ｖは、Ｖ＝Ａ＊ｃｏｓ^-2（θ）で
表される（Ａは定数）。つまり、走査角度θが増大する
にしたがって、走査速度Ｖは単調に増加していく。

【００６３】従って、走査線中央での走査速度Ｖｃに対
する走査線端部での走査速度Ｖｅｏｓの変動率ｒは、ｒ
＝Ｖｅｏｓ／Ｖｃ＝ｃｏｓ^-2｛ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｌ）｝
である。

【００６４】これから、走査軌跡の長さＷと走査速度の
変動率ｒの値が与えられれば、走査線端部での走査角度
θｅｏｓと基準線長Ｌ、そして結像距離変動ｄＬが決定
される。また、上記に示された数式から明らかなよう
に、走査速度の変動率ｒが一定の時、結像距離変動ｄＬ
は走査軌跡の長さＷに比例する。

【００６５】いま、一走査線中の走査速度Ｖが上記の変
動率ｒで変化するとき、一定周波数のクロックに従っ
て、一定時間間隔で画像情報を感光ドラム３上に順次露
光したならば、ある一定時間内に走査される距離は走査
位置によって変化する。つまり、走査線端部では走査線
中央部に比べて走査速度が速いため一定時間内に走査さ
れる距離が長くなるという現象がある。

【００６６】このとき、１走査線中において一定時間内
に走査される距離の変動率は、走査速度の変動率ｒ以下
となる。

【００６７】従って、走査速度変動率ｒを１．０≦ｒ≦
１．１とすることによって、一定時間内に走査される距
離の変動率を１．１以下にすることができるという効果
がある。これにより、一定時間間隔で画像情報を感光ド
ラム３上に順次露光したときも、画像の歪を小さく抑え
ることができるものである。

【００６８】もし、一走査線中にクロック周波数を変化
させ走査線端部では高い周波数で、走査線中央部では低
い周波数で画像情報を順次露光することによれば、上記
画像の歪を０に近づける事ももちろん可能である。

【００６９】図４は光ビームのビーム径の変化を示すグ
ラフである。

【００７０】いま、集光作用を受けた光ビームが、その
最もビーム径の小さい位置において最小ビーム径２ω
（ωはビーム半径）の値を持つならば、反射鏡１０を起
点として（ｚ＝０）光ビームの光軸をｚ軸とし、最もビ
ーム径の小さい位置のｚ座標をｚ＝ｚ０、ｚ＝ｚ０付近
でのｚ軸に沿ったビーム径ωｚの変化は、図４に図示し
たようになる。また、このビーム径ωｚは数式上では、
ωｚ＝［ω²＋｛（ｚ−ｚ０）λ／ωπ｝²］^1/2と表さ
れる。

【００７１】従って、集光作用を受けた光ビームの結像
位置（最もビーム径の小さい位置）をｚ＝Ｌ＋ｄＬ／２
の位置に調整することによって走査角度θが０≦θ≦θ
ｅｏｓと変化したときのビーム径ωｚの変化を最小にす
ることができるという効果がある。

【００７２】この場合、走査角度θが０つまり光ビーム
光路と基準線２１が一致しているとき、ｚ＝Ｌに対応す
るビーム径で感光ドラム３上に照射され、走査角度θ＝
θｅｏｓのとき、ｚ＝Ｌ＋ｄＬに対応するビーム径で同
様に照射される。

【００７３】つまり、最小ビーム径２ωが与えられれ
ば、結像距離変動ｄＬの値によって１走査線中のビーム
径変動ｓが決定される事がわかる。

【００７４】これらを具体例で示すならば、走査幅Ｗが
Ｗ＝２２０ｍｍ、最小ビーム径２ωが２ω＝１００μｍ
と与えられたとき、走査速度の変動率ｒをｒ＝１．０６
とすると、走査線端部での走査角度θｅｏｓはθｅｏｓ
＝０．２４ｒａｄ、基準線長ＬはＬ＝４４３ｍｍと算出
される。またこのとき、結像距離変動ｄＬは、ｄＬ＝１
３ｍｍであり、ビーム径変動ｓはｓ＝１．２となる。つ
まり１走査線中のビーム径は最小１００μｍ最大で１２
０μｍ程度という事になる。

【００７５】図５及び図６は、走査速度の変動率ｒに対
するビーム径変動ｓを表したグラフである。

【００７６】算出は前述の種々の数式により行うもので
ある。

【００７７】ただし、図５では走査幅ＷはＷ＝２２０ｍ
ｍとして固定し最小ビーム径２ωをパラメータとして複
数の曲線で示してある。また図６では最小ビーム径は１
００μｍとして固定し走査幅Ｗをパラメータとして複数
の曲線で示してある。

【００７８】図５より、走査速度の変動率ｒが１．０≦
ｒ≦１．１を満たすならば、最小ビーム径２ωが２ω≧
８０μｍの範囲で、ビーム径変動ｓについてｓ≦２．０
を実現できる。

【００７９】図６より、走査速度の変動率ｒが１．０≦
ｒ≦１．１を満たすならば、走査幅ＷがＷ≦４００ｍｍ
の範囲で、ビーム径変動ｓについてｓ≦２．０を実現で
きる。

【００８０】上記から、走査速度の変動率ｒが１．０≦
ｒ≦１．１を満たすならば、感光ドラム３上に照射され
るビーム径変動率ｓを低く抑える事ができ、画像形成上
の問題が生じないようにすることができるという効果が
ある。画像形成上の問題点としては、ビーム径の変動が
大きいことによる１ライン中の線幅の変化や、１ドット
の点画像の大きさや濃度のばらつき、解像度の低下など
があげられ、実用上ビーム径変動率ｓはｓ≦２．０程度
に抑える必要がある。

【００８１】ついで、このような光走査装置の動作につ
いて以下に説明する。

【００８２】光源４は画像信号に基づいて点滅して光ビ
ームを発しており、この光ビームは結像レンズ５によっ
て感光ドラム３上に結像するような集光ビームにされた
のち、モータ１２によって回転軸１３を中心に高速で定
速回転運動させられている反射鏡１０に向かう。このと
き光ビームは鏡面１１においては高反射率で反射される
が、鏡面１１以外の部位では光吸収散乱部１８の作用に
より吸収または散乱作用を受け、そのほとんどが反射さ
れない。これにより、鏡面１１以外の部位から反射され
た光ビームが、感光ドラム３上に結像されてしまい予期
しない画像を形成してしまうことを防ぐことができると
いう効果を得る。

【００８３】上記鏡面１１の回転によって、光ビームは
ほぼ水平に掃引されて等角速度で偏向され、以後、屈折
鏡１９により光路を折り畳まれて感光ドラム３上に順次
照射され、公知の電子写真プロセス等により顕像化され
た後普通紙または特殊紙より成る転写材上に転写定着さ
れハードコピーとして出力される。

【００８４】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、適宜変更を加えることが可能である。

【００８５】例えば、前記反射鏡１０の鏡面１１以外の
部位を直接、光吸収散乱部１８として構成することも可
能である。例えば、ガラスからなる反射鏡であれば鏡面
以外をスリガラス面にするなど表面粗さを粗くしたり、
同部位を着色インクなど高濃度材料で着色したり、同部
位に着色テープなど高濃度材料を表面に貼付けるなどが
考えられる。

【００８６】このような場合には固定具１４自身には必
ずしも光吸収散乱部１８を設ける必要はない。

【００８７】また、固定具１４は必ずしも必要なもので
はなく、反射鏡１０を部品等介さずに直接回転軸１３に
接着固定してもよい。また、反射鏡１０自身に勘合穴を
設け回転軸１３との角度を所要値に保ちながら固定され
てもよい。ただし、このいずれのときも光吸収散乱部１
８は必要となるものである。

【００８８】反射鏡１０に直接光吸収散乱部１８を設け
ることによって、固定具１４の構造を簡単にすることが
でき、さらには固定具１４を省略できるという効果が得
られる。

【００８９】また、反射鏡１０として、アルミ等の金属
部材の一部を鏡面切削加工したものを用いてもよい。た
だし、モータ１２の負荷は回転時にバランスがとれてい
ることが必須であることから、回転軸１３に対して対称
な形状である必要がある。モータ１２の負荷が回転時に
バランスがとれていないとモータ１２の回転数変動をひ
き起こし、形成画像を乱すという問題が生じる。

【００９０】また、屈折鏡１９の枚数や配置は自由であ
り、必要なければ省略してもよいし、１対の鏡面間で数
回往復反射させる多重反射鏡構成としても構わない。屈
折鏡１９の省略は前記実施例を更に簡易構成化するとい
う効果を持つ。また、屈折鏡１９の多重反射鏡構成は、
反射鏡１０と感光ドラム３の距離を更に縮めるという効
果を持つ。

【００９１】その他、本発明の趣旨を越えない範囲で様
々な変更が可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明によれば、ただ１面の鏡面のみを有する反射鏡を
備え、しかも光学的な集光作用に寄与する結像光学系は
光源と反射鏡の間に１群のみ有すことから、従来技術と
比べて構成部品を簡易なものにし、部材点数を減らすこ
とができる。同時に、面倒れ補正光学系を有さず、反射
鏡の回転慣性力も小さいことから調整箇所を削減でき
る。従って、結果的に光走査装置を安価に実現すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光走査装置の斜視図である。

【図２】本発明に係る光走査装置の配置を示す平面図で
ある。

【図３】本発明に係る光走査装置の走査角と走査速度の
関係を示す図である。

【図４】本発明に係る光走査装置の結像距離とビーム径
の関係を示す図である。

【図５】本発明に係る光走査装置の走査速度変動率とビ
ーム径変動率の関係を示す図である。

【図６】本発明に係る光走査装置の走査速度変動率とビ
ーム径変動率の関係を示す別の図である。

【図７】従来の光走査装置の平面図である。

【符号の説明】

４光源１０反射鏡５結像光学系１２回転駆動手段１８光吸収散乱部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に従って変調された光ビームを
発する光源と、該光源から発せられた光ビームを反射し、被走査媒体上
に照射させる作用に寄与する部位がただ１面の平面鏡面
であるような反射鏡と、該光源の光ビーム下流側、かつ、該反射鏡の光ビーム上
流側に配設された、該光源から出射された光ビームを被
走査媒体上に集光させるための唯一群の結像光学系と、該反射鏡を等速回転運動させるための回転軸を有した回
転駆動手段と、該回転駆動手段により回転している該反射鏡に向かう光
ビームが該平面鏡面で反射される以外の機会には、該光
ビームにたいして吸収または散乱作用を与え、平面鏡面
以外の部位からの不用な反射光が被走査媒体上に結像さ
れることを除くための光吸収散乱部とからなる事を特徴
とする光走査装置。
【請求項２】該光吸収散乱部が、該反射鏡を該回転駆
動手段の回転軸に固定するための反射鏡固定手段上に形
成されており、該反射鏡固定手段は該回転軸と該平面鏡
面のなす角を規制するように回転軸接触面及び平面鏡面
接触面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
光走査装置。
【請求項３】以下の関係式１．０≦ｃｏｓ^-2｛ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｌ）｝≦１．１ただし、１走査中に有効的に走査される該被走査媒体上での走査
軌跡の長さをＷ（ｍｍ）該反射鏡から該被走査媒体までの光ビーム進行距離の最
小値をＬ（ｍｍ）が満たされることを特徴とする請求項１に記載の光走査
装置。
【請求項４】該反射鏡の光ビーム下流側には光ビーム
光路を折り畳むための屈折鏡を備えることを特徴とする
請求項１に記載の光走査装置。