JPH0933842A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走査結像レンズのレンズ面による反射光がゴー
スト光として作用するのを防止する。 【解決手段】光偏向器１による偏向光束を走査結像レン
ズ２により被走査面４上に光スポットとして集光させて
被走査面４を光走査する光走査装置において、走査結像
レンズ２を副走査対応方向に傾けて配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光偏向器による偏向光束を走査結像レン
ズにより光スポットとして集光させて被走査面を光走査
する光走査装置は、デジタル複写装置や光プリンター、
ファクシミリの記録装置等に関連して広く知られてい
る。

【０００３】光走査においては、被走査面が正規の走査
光のみによって走査されることが理想であるが、光走査
装置において光源から被走査面に到る光路上に配備され
る種々の光学素子は多かれ少なかれ光を反射させるもの
であり、これらの光学素子で反射された光のうちで被走
査面に到達するものは、正規の走査光に対して迷光とし
て作用する。

【０００４】これら迷光のうち、正規の走査光による記
録画像の像質低下の原因となる「ゴースト像」を生ぜし
めるような有害なものは「ゴースト光」と呼ばれる。

【０００５】ゴースト光の発生源は種々在るが、その１
つに走査結像レンズのレンズ面による反射に起因するも
のがある。

【０００６】レンズ面の反射によるゴースト光の代表的
な１例を図７に示す。

【０００７】光走査は、「光偏向器」であるポリゴンミ
ラー１により偏向された光束を、２枚のレンズ６，７に
より構成される「走査結像レンズ」により光導電性の感
光体４上に光スポットとして結像させ、感光体４を走査
することにより行なわれる。

【０００８】感光体４は、光スポットの理想上の像面で
ある被走査面に、母線を合致させて接しており、従っ
て、被走査面を走査する光スポットが感光体４の周面を
走査するのである。

【０００９】図７に示すように、ポリゴンミラー１が回
転すると、偏向光束はポリゴンミラー１の回転軸に直交
する面（図面に平行な面）内で偏向しつつ走査結像レン
ズに入射し、正規の走査光（図示されず）は走査結像レ
ンズにより被走査面上に光スポットとして集光するが、
走査結像レンズに入射した光のうちで、レンズ６の像側
面およびレンズ７の両面で図のように反射するものがあ
る。

【００１０】即ち、偏向光束の主光線に就いて、この反
射を辿ると、主光線は先ずレンズ６を透過し、レンズ７
の入射側面７Ａによりレンズ６側へ反射され、レンズ６
の像側面６Ｂにより反射されてレンズ７に入射し、レン
ズ７の像側面７Ｂと入射側面７Ａにより相次いで反射さ
れたのち、感光体４に向かう。

【００１１】このような反射光５’は、感光体４に到る
までの反射回数が４回と多いので、反射光自体としての
強度はさほど強くはないが、正規の走査光（図示され
ず）が感光体４の主走査領域を広く走査するのに対し、
反射光５’は、図７に示すように感光体４の比較的狭い
領域４Ａを集中的に走査するので、領域４Ａが過剰に露
光されてゴースト像を発生させ易い。従って、反射光
５’は「ゴースト光」である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、光走査装置におい
て、走査結像レンズのレンズ面での反射に起因するゴー
スト光の光走査への影響を有効に除去することを課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置
は、光偏向器による偏向光束を走査結像レンズにより被
走査面上に光スポットとして集光させて被走査面を光走
査する装置である。

【００１４】請求項１記載の発明の光走査装置は、以下
の点を特徴とする。

【００１５】即ち「走査結像レンズが副走査対応方向に
傾けて配置される」ことである。

【００１６】副走査対応方向は、光源から被走査面に到
る光路上の任意の点において、被走査面上における副走
査方向と対応する方向である。従って、走査結像レンズ
が副走査対応方向に傾けられるとは、走査結像レンズの
光軸に合致するベクトルが副走査対応方向に有限の成分
を持つことを意味する。

【００１７】走査結像レンズは単数または複数のレンズ
により構成される。

【００１８】請求項２記載の発明の光走査装置において
は、走査結像レンズは２枚以上のレンズにより構成さ
れ、これら複数のレンズのうちに「レンズ面として平面
を有する」ものが含まれる。

【００１９】請求項２記載の発明の光走査装置は、走査
結像レンズを構成するレンズのうちで、レンズ面として
平面を有するものを副走査対応方向に傾けて配置する点
を特徴とする。

【００２０】請求項３記載の発明の光走査装置は、走査
結像レンズを構成するレンズにおける「レンズ面として
の平面」を副走査対応方向に傾けたことを特徴とする。

【００２１】即ち、請求項２記載の光走査装置において
は、レンズ面として平面を有するレンズ自体を傾けるの
であるが、請求項３記載の光走査装置においては、レン
ズ面それ自体が傾くようにレンズ自体を形成するのであ
る。請求項３記載の光走査装置における走査結像レンズ
は単レンズ構成でもよいし、副数枚のレンズで構成して
もよい。

【００２２】上記請求項１または２記載の光走査装置に
おいて、レンズを傾けるには、副走査対応方向に傾けて
配備されるレンズを保持する基板面を副走査対応方向に
おいて傾斜させてもよいし（請求項４）、副走査対応方
向に傾けて配備されるレンズの、保持基板側取付面を副
走査対応方向に傾斜させてもよい（請求項５）。

【００２３】上記請求項１〜５記載の発明の光走査装置
のように、走査結像レンズのレンズもしくはレンズ面を
副走査対応方向に傾けると、被走査面上における光スポ
ットの軌跡である走査線が曲がることになる。

【００２４】請求項６記載の光走査装置は、このような
「走査線の曲がり」を補正するための透明平行平板が、
副走査対応方向に傾けて配備されることを特徴とする。

【００２５】この発明の光走査装置では、上記のように
走査結像レンズのレンズもしくはレンズ面を副走査対応
方向に傾けるので、レンズ面による反射光束は、正規の
走査光と、副走査対応方向に分離した方向に進むことに
より、正規の走査光から分離することになる。

【００２６】両者の分離が不十分である場合には、分離
した反射光が感光体を露光する可能性もあるので、この
ような場合には、レンズ面により反射されたゴースト光
を被走査面に対して遮光する遮光部材を設けることがで
きる（請求項７）。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１（ａ）において、符号１はポ
リゴンミラー、符号２は走査結像レンズ、符号４は光導
電性の感光体をそれぞれ示している。図示されない光源
側からの光束は、光偏向器としてのポリゴンミラー１に
より偏向され、走査結像レンズ２により被走査面上に光
スポットとして集光し、被走査面を走査する。

【００２８】感光体４は、その母線を主走査ラインに合
致させ、周面を被走査面に接しており、従って光スポッ
トは感光体４を走査することになる。

【００２９】図１において、ポリゴンミラー１により偏
向される偏向光束は、ポリゴンミラー１の回転軸に直交
する平面内で偏向する。この平面を「偏向面」と称す
る。

【００３０】走査結像レンズ２は「単レンズ構成」であ
り、その光軸は上記偏向面から副走査対応方向（図の上
下方向）に角：θだけ傾けられている。即ち、走査結像
レンズ２は「副走査対応方向に傾けて配置され」ている
（請求項１）。

【００３１】走査結像レンズ２が副走査対応方向に傾け
て配置されているため、ポリゴンミラー側からの偏向光
束５が、図１（ｂ）に示すように、走査結像レンズ２に
入射すると、正規の走査光５Ａは実線のように（走査光
束の主光線を示す）進行するのに対し、走査結像レンズ
２の像側面２Ｂで反射された光５Ｂ（破線で示す）は、
走査結像レンズ２が副走査対応方向に傾いているため、
入射側面２Ａに戻り、同面により反射されたのち像側面
２Ｂから射出することにより、正規の走査光５Ａと副走
査対応方向において分離する。

【００３２】走査結像レンズ２の副走査対応方向におけ
る傾き角を適当に設定すれば、レンズ面による反射光５
Ｂを、感光体４の周面にゴースト光として到達しない程
度に、正規の走査光５Ａから分離することが可能であ
る。

【００３３】図２は、図７に示した従来例に対して、請
求項２，７記載の発明を適用した実施の１形態を示す図
であり、走査結像レンズは、２枚のレンズ６，７により
構成されており、像側のレンズ７は、入射側のレンズ面
７Ａが平面である。

【００３４】この実施の形態においては、平面をレンズ
面７Ａとしてもつレンズ７が、副走査対応方向に傾けら
れている（請求項２）。レンズ７を副走査対応方向に傾
けたことにより、レンズ面による反射光５’は破線で示
すように、実線で示す正規の走査光５から副走査対応方
向において分離する。

【００３５】図２の形態では、反射光５’の、正規の走
査光５からの分離は十分でなく、そのままでは反射光
５’がゴースト光として感光体４を露光してゴースト像
を発生させてしまう。

【００３６】そこで、遮光部材８を走査結像レンズと感
光体４との間に配備し、反射光５’を感光体４に対して
遮光することにより、反射光５’がゴースト光として作
用するのを防止している（請求項７）。

【００３７】遮光部材８は、正規の走査光５は開口部
（図面に直交する方向に長いスリット状）を通過させる
が、反射光５’は遮光するするように、開口部の幅と位
置とを定められている。遮光部材８は、例えば、光走査
装置ユニットのハウジングの壁面を利用して構成でき
る。

【００３８】図３は、図７に示した従来例に対して、請
求項２，６，７記載の発明を適用した実施の１形態を示
す図である。図２の場合と同様、走査結像レンズは２枚
のレンズ６，７により構成され、像側のレンズ７の入射
側のレンズ面７Ａが平面である。

【００３９】この実施の形態においても、平面をレンズ
面７Ａとしてもつレンズ７が、副走査対応方向に傾けら
れている（請求項２）。レンズ７を副走査対応方向に傾
けたことにより、レンズ面による反射光５’は破線で示
すように、実線で示す正規の走査光５から副走査対応方
向において分離する。

【００４０】走査結像レンズ、或いはその構成レンズの
一部を副走査対応方向に傾けると、走査結像レンズから
射出する正規の走査光は、一般に、レンズと同じ向きに
傾くことになる。

【００４１】正規の走査光が走査結像レンズから被走査
面に到る距離は、一般に偏向角とともに増大するので、
正規の走査光が上記の如く副走査対応方向に傾くと、光
スポットの被走査面上における移動軌跡である走査線が
曲がることになる。

【００４２】従って、図１，２の形態においては、走査
線の曲がりが発生する。図３の形態においては、上記走
査線の曲がりを補正するために、透明平行平板９を副走
査対応方向に傾けて配備している（請求項６）。

【００４３】正規の走査光５は透明平行平板９を透過す
る際に、屈折の作用により、副走査対応方向へシフトさ
れる。正規の走査光５の偏向角が大きくなると、走査光
５は主走査対応方向（図３の図面に直交する方向）に傾
いて入射するため、透明平行平板９を透過するために透
明平行平板９内を通過する光路が長くなり、それに伴い
上記シフトの大きさも増大し、走査線曲がりが補正され
るのである。

【００４４】なお、透明平行平板による走査線曲がりの
補正は、既に、特開平２−２８９８１６号公報により公
知である。

【００４５】図３においては、正規の走査光５から分離
された反射光５’がゴースト光として感光体４を走査す
るのを防止するために、透明平行平板９に形成された遮
光領域１０（適当な遮光材料の層として透明平行平板３
の表面に形成される）をもって遮光部材としている（請
求項７）。

【００４６】上に説明した実施の形態では、走査結像レ
ンズもしくはその構成レンズの一部を副走査対応方向に
傾けたが、図４に示す実施の形態のように、レンズ２０
（走査結像レンズ自体もしくはその一部）における平レ
ンズ面２０Ａを光軸ＡＸに対して傾けることにより、光
軸ＡＸ自体は偏向面に合致させたままで、レンズ面２０
Ａのみを副走査対応方向に傾けることができ、このよう
にしても、反射光を正規の走査光から、副走査対応方向
に分離することができる（請求項３）。

【００４７】走査結像レンズ自体あるいはその構成レン
ズを、副走査対応方向に傾けて配置するための配置の例
を図５および図６に示す。傾けて配置するレンズとして
は、図１における単レンズ構成の走査結像レンズ２を例
にとる。

【００４８】図５（ａ）に示す形態では、副走査対応方
向に傾けて配備されるレンズ２を保持する基板面１５
（取付部の座面）が、副走査対応方向において所望の
角：θだけ傾斜している（請求項４）。これによりレン
ズ２が副走査対応方向に角：θだけ傾くことになる。

【００４９】図５（ｂ）に示す形態では、副走査対応方
向に傾けて配備されるレンズ２の、保持基板１６側の取
付面２ａが、副走査対応方向に角：θだけ傾斜している
（請求項５）。これによりレンズ２が副走査対応方向に
角：θだけ傾くことになる。

【００５０】レンズ２を副走査対応方向に傾けるには、
上記の他に、図６（ａ）に示すように、副走査対応方向
に傾けて配備されるレンズ２の、保持基板１６側の取付
面に設けた当接突起２ｂにより行なっても良いし、図６
（ｂ）に示すように、副走査対応方向に傾けて配備され
るレンズ２を保持する基板面に設けた当接突起１６ａに
より行なっても良い なお、副走査対応方向におけるレンズの傾き角（図５の
角：θ）の大きさは、走査結像レンズの構成や、走査結
像レンズから被走査面に到る距離等に応じて定まるが、
一般に１〜２度であり、傾き角を大きくしすぎると、走
査線の曲がりが補正できないほど大きくなったり、光ス
ポットの形状が不適切なものとなってしまう。

【００５１】

【発明の効果】この発明の光走査装置によれば、走査結
像レンズのレンズ面による反射光がゴースト光として、
正規の走査光による光走査に迷光として有害に作用する
のを有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。

【図２】請求項２，７記載の発明の実施の１形態を説明
するための図である。

【図３】請求項２，６，７記載の発明の実施の１形態を
説明するための図である。

【図４】請求項３記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。

【図５】請求項４，５記載の発明の実施の１形態を説明
するための図である。

【図６】副走査対応方向に傾けて配置するレンズの配置
形態を２例説明するための図である。

【図７】解決課題を説明するための図である。

【符号の説明】

１ ポリゴンミラー ２ 走査結像レンズ ４ 感光体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光偏向器による偏向光束を走査結像レンズ
   により被走査面上に光スポットとして集光させて被走査
   面を光走査する光走査装置において、 走査結像レンズを、副走査対応方向に傾けて配置したこ
   とを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】光偏向器による偏向光束を走査結像レンズ
   により被走査面上に光スポットとして集光させて被走査
   面を光走査する光走査装置において、 走査結像レンズを構成する２以上のレンズのうち、レン
   ズ面として平面を有するものを、副走査対応方向に傾け
   て配置したことを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】光偏向器による偏向光束を走査結像レンズ
   により被走査面上に光スポットとして集光させて被走査
   面を光走査する光走査装置において、 走査結像レンズを構成するレンズにおける、レンズ面と
   しての平面を、副走査対応方向に傾けたことを特徴とす
   る光走査装置。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の光走査装置におい
   て、 副走査対応方向に傾けて配備されるレンズを保持する基
   板面が、副走査対応方向において傾斜していることを特
   徴とする光走査装置。
5. 【請求項５】請求項１または２記載の光走査装置におい
   て、 副走査対応方向に傾けて配備されるレンズの、保持基板
   側取付面が、副走査対応方向に傾斜していることを特徴
   とする光走査装置。
6. 【請求項６】請求項１または２または３または４または
   ５記載の光走査装置において、 走査線の曲がりを補正するための透明平行平板が、副走
   査対応方向に傾けて配備されることを特徴とする光走査
   装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし６の任意の１に記載された
   光走査装置において、 レンズ面により反射されて正規の走査光と副走査対応方
   向において分離したゴースト光を被走査面に対して遮光
   する遮光部材を有することを特徴とする光走査装置。