JP2003222811A

JP2003222811A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2003222811A
Application number: JP2002024397A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Mizuta; 貴之水田; Hideyuki Miyamoto; 英幸宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】偏向面の端縁での反射にばらつきがある場合
であっても、書き出し位置同期信号検出手段に入射する
光束を適切に制限し、主走査方向に印字位置のずれのな
い、高精度な印字品質を得ることができる走査光学装置
を提供する。【解決手段】ＢＤ光束１２は、結像光学系６を通過し
た後、リブ１３で光束の主走査方向に制限される。リブ
１３は、偏向面の端部で反射偏向されたＢＤ光束１２の
うち偏向面の端縁で反射偏向された部分のみを遮光す
る。ＢＤ光束１２のうち、各面毎に反射率のばらつきが
ある偏向面の端縁で反射された部分（いわゆる光量むら
のある部分）をリブ１３で遮光するので、ＢＤ光束１２
全体として各面毎の光量むらを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は走査光学装置に関
し、特に光源から出射した光束を回転多面鏡で偏向させ
ｆθレンズを介して被走査面上に光走査して画像情報を
記録するようにした、レーザービームプリンターやデジ
タル複写機等の画像形成装置に具備される走査光学装置
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（Ｌ
ＢＰ）等の画像形成装置に具備される走査光学装置にお
いては、画像信号に応じて光源から出射した光束を光変
調している。そして光変調された光束を例えば回転多面
鏡から成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性
を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にス
ポット状に集束させたものを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としては、たとえば
図７に示すようなものが知られている。図７は従来の走
査光学装置の要部概略図である。

【０００４】同図において画像情報に応じて半導体レー
ザー５１から光変調され出射した光束は開口絞り５２に
よってその光束断面の大きさが制限され、コリメーター
レンズ５３により略平行光束もしくは収束光束に変換さ
れ、シリンドリカルレンズ５４に入射する。シリンドリ
カルレンズ５４に入射した光束のうち主走査断面内にお
いてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内に
おいては収束して回転多面鏡５５の偏向面（反射面）５
５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像
する。尚、開口絞り５２、コリメータレンズ５３、シリ
ンドリカルレンズ５４等の各要素は第１の光学系６２の
一要素を構成している。

【０００５】そして回転多面鏡５５の偏向面５５ａで反
射偏向された光束は第２の光学系としての結像光学系
（ｆθレンズ）５６により感光ドラム面５７上にスポッ
ト状に結像され、該回転多面鏡５５を矢印Ｅ方向に回転
させることによって、該感光ドラム面５７上を矢印Ｆ方
向（主走査方向）に等速度で光走査している。これによ
り記録媒体である感光ドラム面５７上に画像記録を行な
っている。

【０００６】このような走査光学系においては画像の書
き出し位置を正確に制御する為に、画像信号を書き出す
直前に書き出し位置同期信号検出手段を設けるのが一般
的である。

【０００７】図７において５８は折り返しミラー（以
下、「ＢＤミラー」と記す。）であり、感光ドラム面５
７上の走査開始位置のタイミングを調整する為の書き出
し位置同期信号検知用の光束を後述するＢＤセンサー６
１側へ反射させている。５９はスリットであり、感光ド
ラム面５７と等価な位置に配されている。このスリット
５９のスリット幅は０．５ｍｍ程度であり、この間をス
ポット径０．１ｍｍ程度の光束が通過する。６０は結像
手段としてのＢＤレンズであり、ＢＤミラー５８とＢＤ
センサー６１とを共役な関係にする為のものであり、Ｂ
Ｄミラー５８の面倒れを補正している。６１は書き出し
位置同期信号検出手段としての光センサー（以下、「Ｂ
Ｄセンサー」と記す。）である。

【０００８】同図においてはＢＤセンサー６１からの出
力信号を用いて感光ドラム面５７上への画像記録の走査
開始位置のタイミングを調整している。

【０００９】一方、図８に示す走査光学装置を画像形成
装置本体に配置する場合、本体の構成・電装系の取り回
し等の制限によっては、書き出し位置同期信号（以下、
「ＢＤ信号」と記す。）を同図に示すように結像光学系
（ｆθレンズ）５６の光軸を挟んで第１の光学系６２の
反対側で検出しなければならない場合がある。但し、こ
の場合には回転多面鏡５５の回転方向は図７の構成とは
逆となり、また被走査面５７上でのスポットの走査方向
も逆となる。尚、図８において図７に示した要素と同一
要素には同じ符号を付している。

【００１０】一般に図７及び図８に示したような走査光
学系においては、良好なる光学性能を維持する為に、画
像の両端部（図中Ｕ点およびＬ点）に到達する光束の端
部から回転多面鏡５５の偏向面５５ａの長手方向（主走
査方向）の端部までの余裕部が対称とはならない。

【００１１】図９（ａ），（ｂ）は各々この状況を説明
する為の回転多面鏡５５の偏向面５５ａ近傍の拡大図で
ある。同図（ａ）は光束がＵ点へ到達するときにおける
回転多面鏡５５で反射される光束の様子を示した拡大図
である。回転多面鏡５５の偏向面５５ａの長手方向の端
部から光束の端部までの余裕がΔＵである。同様に同図
（ｂ）は光束がＬ点へ到達するときにおける回転多面鏡
５５で反射される光束の様子を示した拡大図である。回
転多面鏡５５の偏向面５５ａの長手方向の端部から光束
の端部までの余裕がΔＬである。

【００１２】通常の走査光学系においては、 ΔＵ＞ΔＬとなるのが一般的である。

【００１３】従って図８に示すような走査光学系の配置
をとる必要が生じた場合には、回転多面鏡５５の偏向面
５５ａの余裕の少ない方向でＢＤ信号を検出しなければ
ならない為に、走査角度を大きく取れない、或いはスポ
ット径を小さく絞る為に光束幅を広げられない等といっ
た弊害が生じる。

【００１４】しかしながら前記従来のような構成の光走
査光学系においては、回転多面鏡の各偏向面の長手方向
端縁の加工精度の各面毎のばらつき、各偏向面に蒸着さ
れた蒸着膜の特に前記端縁における各面毎の反射率のば
らつき等によって、回転多面鏡の各偏向面によってＢＤ
センサーに到達する光量にばらつきが生じ易い為に、主
走査方向に印字位置のずれが発生し易いという問題点が
あった。

【００１５】以下、この現象を図１０（ａ），（ｂ）に
基づいて説明する。同図（ａ）はＢＤ信号（ＢＤ）とレ
ーザー駆動信号（ＬＤ）とのタイミングチャートを示し
た図である。回転多面鏡は等角速度で回転しているので
ＢＤ信号は一定時間ごとに出力され、各走査ラインに対
応するレーザー駆動信号は、このＢＤ信号から一定時間
ｔ１の経過後に送られる。従って各走査ラインは常に同
位置から開始されることになる。

【００１６】ここでＢＤ信号は同図（ｂ）に示すように
ＢＤセンサーの出力がある一定のスライスレベルＳ以上
になったとき時刻ｔ０後に出力される。この時点から一
定時間ｔ１の経過後に各走査ラインに対応するレーザー
駆動信号が送られる訳である。

【００１７】ここで上記の如き理由で回転多面鏡の各偏
向面によってＢＤセンサーに到達する光量にばらつきや
ＢＤセンサーに到達するスポット形状のばらつきが生じ
た場合、例えば同図（ｂ）に示したようにＢＤセンサー
に到達する光量の高低によって時刻ｔ０が必ずしも一致
せず、時間Δｔのずれが生じてしまう。従って各走査ラ
インに対応するレーザー駆動信号にも時間Δｔのずれが
生じることになり、結果として主走査方向に印字位置の
ずれが発生することになる。

【００１８】この問題に対して、特開２０００−２３５
１５４号公報では、回転多面鏡とＢＤセンサーの間の光
路中にＢＤセンサーに入射する光束の一部を制限する光
束制限手段を設けることにより、主走査方向の印字位置
ずれを低減する技術が開示されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された構成によりＢＤセンサーに入射する光束
の一部を制限すると、制限する前に比べて光量が全体的
に低くなってしまうので、ＢＤセンサーの反応が鈍くな
るという問題を招来する。すなわち、回転多面鏡の各偏
向面で発生する光量差は均一に出来るが、ＢＤセンサー
の反応を鈍らせることで飛躍的な効果は見込めないので
ある。

【００２０】以下、この現象を図１１（ａ），（ｂ）に
基づいて説明する。同図（ａ）は図１０（ｂ）のＢＤセ
ンサー出力を重ね合わせたものである。スライスレベル
Ｓで区切ったときのＢＤセンサー出力の波形にΔｔ１１
の時間差が発生していることがわかる。このΔｔ１１が
上で説明した図１０（ｂ）のΔｔに相当する。ここで波
形の幅６１が各偏向面で発生する光量のばらつきを示
し、波形の幅６２はＢＤセンサー出力の立ち上がりのば
らつきを示している。

【００２１】この光量ばらつきを制限するために光束制
限手段を設けた例を図１１（ｂ）に示す。波形６３は制
限手段を設ける前の状態であり、光量のばらつきや立ち
上がりのばらつきがある。波形６４は光束制限手段を設
けた時の状態であり、光量のばらつきや立ち上がりのば
らつきが波形の幅から軽減していることがわかる。しか
し、光量が下がるため波形の立ち上がりが鈍くなる関係
で、スライスレベルＳで区切ったとき光束制限手段を入
れる前の時間差Δｔ１２と入れた後の時間差Δｔ１３に
ほとんど差がないことが判る。

【００２２】ここで光量のばらつきや立ち上がりのばら
つきが発生する原因である回転多面鏡５５の各偏向面の
長手方向端縁の加工精度の各面毎のばらつき、各偏向面
に蒸着された蒸着膜の特に前記端縁における各面毎の反
射率のばらつきについて具体的に説明する。

【００２３】回転多面鏡５５の各偏向面の長手方向の端
縁の加工精度の各面毎のばらつきを図１２で説明する。
回転多面鏡５５は特別な加工機で約０．２μｍ以下の平
面度に精度よく加工されている。しかし、回転多面鏡５
５の角部７１では約０．２μｍ以下の平面度で「バリ」
や「めくれ」などが発生している。このバリやめくれが
ＢＤ光束の光量ばらつきを発生する要因となっている。
このバリやめくれの幅は約０．３ｍｍ〜０．５ｍｍで、
光源から入射する光束のはみ出し量が多いほど影響は大
きい。

【００２４】このバリやめくれは例えば中間調画像を出
すような特殊な画像パターンを出すときドットずれとし
て影響を与える場合がある。この現象は回転多面鏡５５
の偏向面ごとにＢＤセンサから出す信号のタイミングが
ずれることであり、画像書き出し位置が偏向面ごとに主
走査方向にずれる。この書き出しのずれ量は数μｍであ
る。しかし、ドットを細かく打つ特殊な画像パターンに
おいてはこの数μｍのずれも画像に影響を与えてしま
う。

【００２５】図１２に現象を説明する。これは回転多面
鏡５５の角部７１がめくれた場合を示している。図示の
ように角部７１にめくれがあると、偏向面の長手方向端
縁で反射したＢＤ光束７２は乱反射したりして、所定の
位置に反射しない。これにより、めくれがある偏向面で
反射したＢＤ光束とめくれがない偏向面で反射したＢＤ
光束でＢＤセンサに入射するタイミングに差が生じる。

【００２６】また、各偏向面に蒸着された蒸着膜の特に
長手方向端縁における各面毎の反射率にばらつきがある
場合にも、上記と同様、各偏向面で反射したＢＤ光束の
ＢＤセンサへの入射タイミングに差が生じることとな
る。

【００２７】なお、加工精度や膜厚を管理することが難
しいことから、バリやめくれ及び反射率のばらつきが回
転多面鏡５５の角部付近（偏向面の端縁）に発生するの
を完全に抑えることは出来ない。

【００２８】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、偏向
面の端縁での反射にばらつきがある場合であっても、書
き出し位置同期信号検出手段に入射する光束を適切に制
限し、主走査方向に印字位置のずれのない、高精度な印
字品質を得ることができる走査光学装置を提供すること
にある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、光源から出射した光束を整形して
主走査方向に長い線状の光束として結像させる第１の光
学系と、該第１の光学系の結像位置近傍に偏向面を有
し、入射された光束を主走査方向に偏向走査する偏向手
段と、該偏向器で反射偏向された光束を被走査面上に結
像させると共に、該偏向器の偏向面と該被走査面とを略
共役な関係とする第２の光学系と、該偏向面の端部で反
射偏向された光束を用いて該被走査面上の走査開始位置
のタイミングを制御する書き出し位置同期信号検出手段
と、を有する走査光学装置において、該偏向器と該書き
出し位置同期信号検出手段との間の光路中に、該偏向面
の端部で反射偏向された光束のうち該偏向面の端縁で反
射偏向された部分のみを制限する光束制限手段を設けた
ことを特徴とする。

【００３０】前記第１の光学系からの光束は前記偏向器
の偏向面に、はみ出すように入射し、該光束の一部が前
記書き出し位置同期信号検出手段に入射していることが
好適である。

【００３１】前記光束制限手段は、前記偏向面の端縁で
反射偏向された部分のみを遮光する遮光部材であること
が好適である。

【００３２】前記光束制限手段は、前記偏向面の端部で
反射偏向された光束を反射して前記書き出し位置同期信
号検出手段に導光する折り返しミラーを保持する折り返
しミラー保持部材であることが好適である。

【００３３】前記光束制限手段は、前記偏向器と前記第
２の光学系との間の光路中に設けられていることが好適
である。

【００３４】前記偏向面の端部で反射偏向された光束を
前記書き出し位置同期信号検出手段に結像させると共
に、該偏向面と該書き出し位置同期信号検出手段とを略
共役な関係とする第３の光学系を有することが好適であ
る。

【００３５】前記光束制限手段は、前記偏向器と前記第
３の光学系との間の光路中に設けられていることが好適
である。

【００３６】前記光束制限手段は、前記第２の光学系を
保持する第２の光学系保持部材であることが好適であ
る。

【００３７】前記光束制限手段は、前記第２の光学系の
一部に不透光性の加工を施してなることが好適である。

【００３８】前記光束制限手段は、制限する光束幅を調
整可能であることが好適である。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。これら
の走査光学装置は、レーザビームプリンタ・複写機・レ
ーザファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に
おいて、光ビームを感光体上に走査する露光ユニットに
用いられて好適なものである。

【００４０】なお、以下の実施の形態に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特
に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではない。

【００４１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る走査光学装置の要部概略図であ
り、図中Ａ部の拡大図を併せて示している。

【００４２】同図において、１は光源であり、例えば半
導体レーザーによって構成される。２は集光レンズであ
り、本実施形態ではこの集光レンズ２により光源１から
の発散光束を平行光束に変換している。３は絞りであり
光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレン
ズ（シリンダー）であり、光軸を含み主走査方向に直交
する副走査方向のみ所定の屈折力を有している。本実施
形態では、集光レンズ２とシリンドリカルレンズ４によ
り第１の光学系を構成し、光源１から出射した光束を整
形して主走査方向に長い線状の光束として結像させてい
る。

【００４３】５は光偏向器であり、偏向手段としての回
転多面鏡５５を有している。回転多面鏡５５はモーター
等の駆動手段により矢印方向に回転する。

【００４４】６はｆθ特性を有する第２の光学系として
の結像光学系（ｆθレンズ）であり主走査方向と副走査
方向とで互いに異なる曲率を持つレンズにより構成され
ている。このレンズは光学用プラスチック材料により成
型されている。結像光学系６は、回転多面鏡５５の偏向
面で反射偏向された光束を感光ドラム（不図示）の被走
査面上に結像させる。ここで結像光学系６は、回転多面
鏡５５の偏向面と被走査面とを略共役な関係にするよう
に設定されている。

【００４５】７は折り返しミラー（以下、「ＢＤミラ
ー」と記す。）であり、回転多面鏡５５の偏向面の端部
で反射偏向された光束を反射して後述のＢＤセンサー１
０に導光するものである。８はＢＤミラーを保持する折
り返しミラー保持部材としてのＢＤミラーホルダであ
る。

【００４６】９はＢＤミラーで反射された光束が通過す
るＢＤスリットであり、１０は書き出し位置同期信号検
出手段としてのＢＤセンサーであり、ＢＤスリット９と
ＢＤセンサー１０でＢＤユニット１１を構成している。
ＢＤセンサー１０は、ＢＤミラー７で反射されＢＤスリ
ット９を通過した光束を受光して、信号を出力する。

【００４７】１３は光束制限手段としてのリブであり、
上記光学部品を収納するケースと一体で成形されてい
る。リブ１３は、結像光学系６とＢＤミラー７との間の
光路中、すなわち回転多面鏡５５とＢＤセンサー１０と
の間の光路中に設けられている。また、リブ１３は、上
記回転多面鏡５５の偏向面の端部で反射偏向された光束
に対して、主走査方向の片側（偏向面の端縁に対応する
側）にのみ設けられている。

【００４８】光源１である半導体レーザーから出射した
発散光束は集光レンズ２によって平行光束となり、絞り
３によって光量を制限されシリンドリカルレンズ４に入
射する。このうち主走査方向の光束はそのまま回転多面
鏡５５に入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカ
ルレンズ４によって回転多面鏡５５の反射面付近に結像
される。したがって回転多面鏡５５に入射する光束は主
走査方向に長手の線像となる。

【００４９】回転多面鏡５５に到達した光束は、回転多
面鏡５５の偏向面にて反射され、同時にモーターによる
回転多面鏡５５の矢印方向の回転に伴って偏向される。
回転多面鏡５５により反射偏向された光束は結像光学系
６に入射する。本実施形態において結像光学系６を構成
するそれぞれのレンズの面形状は非球面である。結像光
学系６に入射した光束はｆθレンズにより被走査面上
（図示しない）に結像しする。そして回転多面鏡５５の
回動に伴い被走査面上を該光束で光走査する。

【００５０】一方、回転多面鏡５５により反射偏向され
た光束の一部は、画像の書き出し位置を揃えるためのＢ
Ｄ信号として使用される。ＢＤ信号として使用されるＢ
Ｄ光束１２は画像有効部より外側の光束を使うことが主
流である。そのためＢＤ光束１２は回転多面鏡５５の偏
向面の端部（隣接する２つの偏向面の角部）で反射した
ものを用いる。

【００５１】より具体的には、本実施形態では、第１の
光学系からの光束を回転多面鏡５５の偏向面に、はみ出
すように入射させる。すなわち、隣接する２つの偏向面
の角部をまたぐように光束を入射させて、一方の偏向面
の端部で反射偏向された光束をＢＤ光束１２として用い
る。

【００５２】このＢＤ光束１２は、結像光学系６を通過
した後、リブ１３で光束の主走査方向に制限される。リ
ブ１３は、偏向面の端部で反射偏向されたＢＤ光束１２
のうち偏向面の端縁で反射偏向された部分のみを遮光
（制限）する。なお、偏向面の端縁とは、２つの隣接す
る偏向面の境界およびその近傍であって、上述した反射
率のばらつきが生じ得る領域をさし、端部とは、端縁を
含んで且つそれよりも広い領域であって、ＢＤ信号を検
出するのに必要十分な光量を得られる領域をさしてい
る。

【００５３】リブ１３により制限されたＢＤ光束１２は
ＢＤミラー７で折り返され、ＢＤセンサー１０に入射す
る。そして、ＢＤセンサー１０からの出力信号に基づい
て、感光ドラムの被走査面上への画像記録の走査開始位
置のタイミングを調整する。

【００５４】以上述べた本実施形態の構成によれば、Ｂ
Ｄ光束１２のうち、各面毎に反射率のばらつきがある偏
向面の端縁で反射された部分（いわゆる光量むらのある
部分）をリブ１３で遮光するので、ＢＤ光束１２全体と
して各面毎の光量むらを抑制することができる。

【００５５】そのため、各面毎に得られるＢＤ光量が均
一になることで、主走査方向における書き出し位置のず
れを抑えることができ、高精度な印字品質を得ることが
可能となる。

【００５６】また、リブ１３で遮光されるのはＢＤ光束
１２のうち光量むらのある部分に限られるので、ＢＤセ
ンサー１０の受光光量の低下を招くことがない。したが
って、受光光量低下に起因するＢＤセンサー１０の出力
波形の立ち上がりのばらつきの問題を抑制でき、書き出
し位置のずれをより効果的に抑えることが可能となる。

【００５７】また、リブ１３はＢＤ光束１２に対して主
走査方向の片側にのみ設ければ足りるので、構造が簡易
になると共に、設計の自由度が増すので回転多面鏡５５
とＢＤセンサー１０との間の光路中であれば自由な位置
に配置することが可能となる。これにより走査角度を広
く確保することも可能となる。

【００５８】特に、本実施形態のようにＢＤ光束１２が
結像光学系６を通過してＢＤセンサー１０に入射する構
成においては、リブ１３を回転多面鏡５５と結像光学系
６との間の光路中に設ける構成が好適である。この構成
をとることで、偏向面で反射偏向されたＢＤ光束１２が
結像光学系６で収束する前、すなわちＢＤ光束１２の主
走査方向の幅が比較的広い段階に光束の制限を行うこと
ができるので、比較的精度の緩い簡易な光束制限手段で
目的を達成することができる。

【００５９】また、第１の光学系からの光束を回転多面
鏡５５の偏向面に、はみ出すように入射させることによ
り、偏向面を広く使用し走査角度をより広く確保するこ
とができ、設計の自由度が向上すると共に、ＢＤ光束１
２のスポット径を小さくすることができる。

【００６０】（第２の実施の形態）図２には、本発明の
第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形
態では、光束制限手段としてリブを設けたが、本実施形
態ではＢＤユニットにリブと同様の作用をなす部材を設
けている。

【００６１】その他の構成および作用については第１の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。

【００６２】図２に示すように、本実施の形態ではＢＤ
ユニット１１に光束制限手段としてのＢＤスリット２４
を設けている。ＢＤスリット２４は、ＢＤミラー７とＢ
Ｄセンサー１０との間の光路中、すなわち回転多面鏡５
５とＢＤセンサー１０との間の光路中に設けられてい
る。また、ＢＤスリット２４を形成する両壁のうち、Ｂ
Ｄ光束２３に対して主走査方向の片側（偏向面の端縁に
対応する側）にある壁は、ＢＤ光束２３の光軸に近づく
方向に張り出している。換言すれば、ＢＤスリット２４
はＢＤ光束２３の光軸に対して偏向面の端縁に対応する
側には狭く、反対側には広い形状をしている。

【００６３】この走査光学装置では、光源１から出射さ
れた光束を回転多面鏡５５の偏向面で反射し、書き出し
位置に結像する光束２１から書き終わり位置に結像する
光束２２にかけて偏向して、被走査面上に画像を形成し
ている。

【００６４】ＢＤ光束２３は書き出し位置に結像する光
束２１の近傍を通り、ＢＤミラー７で反射する。反射し
たＢＤ光束２３はＢＤスリット２４に入射する。

【００６５】このＢＤ光束２３は、ＢＤスリット２４で
光束の主走査方向に制限される。ＢＤスリット２４は、
偏向面の端部で反射偏向されたＢＤ光束２３のうち偏向
面の端縁で反射偏向された部分のみを遮光（制限）す
る。

【００６６】ＢＤスリット２４により制限されたＢＤ光
束２３はＢＤセンサー１０に入射する。そして、ＢＤセ
ンサー１０からの出力信号に基づいて、感光ドラムの被
走査面上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調
整する。

【００６７】本実施形態の構成によっても、上記第１の
実施形態に準じた作用効果を得ることができる。

【００６８】また、光束制限手段をＢＤユニット１１に
（ＢＤセンサー１０の近傍に）設けたので、結像光学系
６の構成（大きさや走査角度など）の設計自由度を向上
することができる。逆に言えば、結像光学系６の大きさ
や走査角度、あるいは書き出し位置に結像する光束２１
とＢＤ光束２３が近いことによる制約を受けることな
く、光束制限手段を配置することが可能となる。

【００６９】（第３の実施の形態）図３には、本発明の
第３の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形
態では、光束制限手段としてリブを設けたが、本実施形
態ではＢＤミラーホルダーにリブと同様の作用をなす部
材を設けている。

【００７０】その他の構成および作用については第１の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。

【００７１】図３に示すように、本実施の形態ではＢＤ
ミラー７を保持する折り返しミラー保持部材としてのＢ
Ｄミラーホルダ８に光束制限手段としてのリブ２６を設
けている。

【００７２】リブ２６は、結像光学系６とＢＤミラー７
との間の光路中、すなわち回転多面鏡５５とＢＤセンサ
ー１０との間の光路中に設けられている。また、リブ２
６は、回転多面鏡５５の偏向面の端部で反射偏向された
光束に対して、主走査方向の片側（偏向面の端縁に対応
する側）にのみ設けられている。

【００７３】上記実施形態と同様、回転多面鏡５５の偏
向面の端部で反射偏向されたＢＤ光束２５は、結像光学
系（ｆθレンズ）６を通過してＢＤミラー７へと導光さ
れる。

【００７４】このＢＤ光束２５は、リブ２６で光束の主
走査方向に制限される。リブ２６は、偏向面の端部で反
射偏向されたＢＤ光束２５のうち偏向面の端縁で反射偏
向された部分のみを遮光（制限）する。

【００７５】リブ２６により制限されたＢＤ光束２５は
ＢＤセンサー１０に入射する。そして、ＢＤセンサー１
０からの出力信号に基づいて、感光ドラムの被走査面上
への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整する。

【００７６】本実施形態の構成によっても、上記第１の
実施形態に準じた作用効果を得ることができる。

【００７７】また、光束制限手段をＢＤミラーホルダ８
に設けたので、結像光学系６の構成（大きさや走査角度
など）の設計自由度を向上することができる。逆に言え
ば、結像光学系６の大きさや走査角度、あるいは書き出
し位置に結像する光束とＢＤ光束２５が近いことによる
制約を受けることなく、光束制限手段を配置することが
可能となる。

【００７８】（第４の実施の形態）図４には、本発明の
第４の実施の形態が示されている。本実施形態では結像
光学系を保持する部材により光学制限手段を構成してい
る。

【００７９】同図において、１は光源であり、例えば半
導体レーザーによって構成される。２は集光レンズであ
り、本実施形態ではこの集光レンズ２により光源１から
の発散光束を平行光束に変換している。３は絞りであり
光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレン
ズ（シリンダー）であり、光軸を含み主走査方向に直交
する副走査方向のみ所定の屈折力を有している。本実施
形態では、集光レンズ２とシリンドリカルレンズ４によ
り第１の光学系を構成し、光源１から出射した光束を整
形して主走査方向に長い線状の光束として結像させてい
る。

【００８０】５は光偏向器であり、偏向手段としての回
転多面鏡５５を有している。回転多面鏡５５はモーター
等の駆動手段により矢印方向に回転する。

【００８１】６はｆθ特性を有する第２の光学系として
の結像光学系（ｆθレンズ）であり主走査方向と副走査
方向とで互いに異なる曲率を持つレンズにより構成され
ている。このレンズは光学用プラスチック材料により成
型されている。結像光学系６は、回転多面鏡５５の偏向
面で反射偏向された光束を感光ドラム（不図示）の被走
査面上に結像させる。ここで結像光学系６は、回転多面
鏡５５の偏向面と被走査面とを略共役な関係にするよう
に設定されている。

【００８２】７はＢＤミラーであり、回転多面鏡５５の
偏向面の端部で反射偏向された光束を反射してＢＤセン
サー１０に導光するものである。８はＢＤミラーを保持
する折り返しミラー保持部材としてのＢＤミラーホルダ
である。

【００８３】９はＢＤミラーで反射された光束が通過す
るＢＤスリットであり、１０は書き出し位置同期信号検
出手段としてのＢＤセンサーであり、ＢＤスリット９と
ＢＤセンサー１０でＢＤユニット１１を構成している。
ＢＤセンサー１０は、ＢＤミラー７で反射されＢＤスリ
ット９を通過した光束を受光して、信号を出力する。

【００８４】３０は結像光学系６を保持固定する保持部
材であり、例えば板バネなどの弾性部材により構成され
る。本実施形態では、この保持部材３０がＢＤ光束３２
を制限する光束制限手段としての機能を有している。こ
の点については後述する。

【００８５】３１はＢＤセンサー１０に結像する第３の
光学系としての結像光学系（以下、「ＢＤアナモフィッ
クレンズ」と記す。）である。ＢＤアナモフィックレン
ズ３１は、回転多面鏡５５の偏向面とＢＤセンサー１０
とを略共役な関係にするように設定されている。

【００８６】光源１である半導体レーザーから出射した
発散光束は集光レンズ２によって平行光束となり、絞り
３によって光量を制限されシリンドリカルレンズ４に入
射する。このうち主走査方向の光束はそのまま回転多面
鏡５５に入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカ
ルレンズ４によって回転多面鏡５５の反射面付近に結像
される。したがって回転多面鏡５５に入射する光束は主
走査方向に長手の線像となる。

【００８７】回転多面鏡５５に到達した光束は、回転多
面鏡５５の偏向面にて反射され、同時にモーターによる
回転多面鏡５５の矢印方向の回転に伴って偏向される。
回転多面鏡５５により反射偏向された光束は結像光学系
６に入射する。本実施形態において結像光学系６を構成
するそれぞれのレンズの面形状は非球面である。結像光
学系６に入射した光束はｆθレンズにより被走査面上
（図示しない）に結像しする。そして回転多面鏡５５の
回動に伴い被走査面上を該光束で光走査する。

【００８８】一方、回転多面鏡５５により反射偏向され
た光束の一部は、画像の書き出し位置を揃えるためのＢ
Ｄ信号として使用される。ＢＤ信号として使用されるＢ
Ｄ光束１２は画像有効部より外側の光束を使うことが主
流である。そのためＢＤ光束１２は回転多面鏡５５の偏
向面の端部（隣接する２つの偏向面の角部）で反射した
ものを用いる。

【００８９】より具体的には、本実施形態では、第１の
光学系からの光束を回転多面鏡５５の偏向面に、はみ出
すように入射させる。すなわち、隣接する２つの偏向面
の角部をまたぐように光束を入射させて、一方の偏向面
の端部で反射偏向された光束をＢＤ光束３２として用い
る。

【００９０】本実施形態では、図に示すように、結像光
学系６がＢＤ光束３２の光路から待避した形状をしてお
り、ＢＤ光束３２は結像光学系６を通過しないでＢＤア
ナモフィックレンズ３１に入射する。

【００９１】このときＢＤ光束３２は、保持部材３０を
かすめることにより、光束の主走査方向に制限される。
すなわち保持部材３０は、回転多面鏡５５とＢＤアナモ
フィックレンズ３１との間の光路中に設けられ、その一
部がＢＤ光束３２に対して主走査方向の片側（偏向面の
端縁に対応する側）からＢＤ光束３２の光軸に近づく方
向に張り出す形状となっており、その張り出した部分に
おいて、偏向面の端部で反射偏向されたＢＤ光束３２の
うち偏向面の端縁で反射偏向された部分のみを遮光（制
限）するのである。

【００９２】保持部材３０により制限されたＢＤ光束３
２は、ＢＤアナモフィックレンズ３１で集光され、ＢＤ
ミラー７で折り返された後、ＢＤセンサー１０に入射す
る。そして、ＢＤセンサー１０からの出力信号に基づい
て、感光ドラムの被走査面上への画像記録の走査開始位
置のタイミングを調整する。

【００９３】以上述べた本実施形態の構成によれば、Ｂ
Ｄ光束３２のうち、各面毎に反射率のばらつきがある偏
向面の端縁で反射された部分（いわゆる光量むらのある
部分）を保持部材３０で遮光するので、ＢＤ光束３２全
体として各面毎の光量むらを抑制することができる。

【００９４】そのため、各面毎に得られるＢＤ光量が均
一になることで、主走査方向における書き出し位置のず
れを抑えることができ、高精度な印字品質を得ることが
可能となる。

【００９５】また、保持部材３０で遮光されるのはＢＤ
光束３２のうち光量むらのある部分に限られるので、Ｂ
Ｄセンサー１０の受光光量の低下を招くことがない。し
たがって、受光光量低下に起因するＢＤセンサー１０の
出力波形の立ち上がりのばらつきの問題を抑制でき、書
き出し位置のずれをより効果的に抑えることが可能とな
る。

【００９６】また、結像光学系６を保持する保持部材３
０によりＢＤ光束３２を制限することとしたので、構造
の簡易化および部品点数の削減を図ることができる。

【００９７】また、結像光学系６とは別個にＢＤアナモ
フィックレンズ３１を設けて、被走査面上に結像させる
光学系とＢＤセンサー１０に結像させる光学系とを分け
たので、光学系の設計の自由度が増し、これにより走査
角度を広く確保することも可能となる。

【００９８】さらに、回転多面鏡５５とＢＤアナモフィ
ックレンズ３１との間の光路中に光束制限手段（保持部
材３０）を設けたので、偏向面で反射偏向されたＢＤ光
束３２がＢＤアナモフィックレンズ３１で収束する前、
すなわちＢＤ光束３２の主走査方向の幅が比較的広い段
階に光束の制限を行うことができるので、比較的精度の
緩い簡易な光束制限手段で目的を達成することができ
る。

【００９９】また、第１の光学系からの光束を回転多面
鏡５５の偏向面に、はみ出すように入射させることによ
り、偏向面を広く使用し走査角度をより広く確保するこ
とができ、設計の自由度が向上すると共に、ＢＤ光束３
２のスポット径を小さくすることができる。

【０１００】（第５の実施の形態）図５には、本発明の
第５の実施の形態が示されている。上記第４の実施の形
態では、結像光学系の保持部材にて光束を制限する構成
を採用したが、本実施形態では、結像光学系の一部に不
透光性の加工を施すことにより光束を制限する構成を示
す。

【０１０１】その他の構成および作用については第４の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。

【０１０２】図５に示すように、結像光学系６を構成す
るレンズのうち一方のレンズの端部に光束制限手段とし
ての凸部３６を設けている。凸部３６は、表面にシボ加
工がなされており、ほとんど光束を透過させない性質を
有している。

【０１０３】また、凸部３６は、回転多面鏡５５とＢＤ
アナモフィックレンズ３１との間の光路中に設けられ、
その一部がＢＤ光束３５に対して主走査方向の片側（偏
向面の端縁に対応する側）からＢＤ光束３５の光軸に近
づく方向に張り出す形状となっている。

【０１０４】したがって、回転多面鏡５５の偏向面の端
部で偏向反射されたＢＤ光束３５は、凸部３６をかす
め、上記張り出した部分において偏向面の端縁で反射偏
向された部分のみが遮光（制限）されることとなる。

【０１０５】そして凸部３６により制限されたＢＤ光束
３５は、ＢＤアナモフィックレンズ３１で集光され、Ｂ
Ｄミラー７で折り返された後、ＢＤセンサー１０に入射
する。そして、ＢＤセンサー１０からの出力信号に基づ
いて、感光ドラムの被走査面上への画像記録の走査開始
位置のタイミングを調整する。

【０１０６】本実施形態の構成によっても、上記第４の
実施形態に準じた作用効果を得ることができる。

【０１０７】また、結像光学系６の一部に不透光性の加
工を施した凸部３６を設け、これによりＢＤ光束３５を
制限することとしたので、構造の簡易化および部品点数
の削減を図ることができる。

【０１０８】（第６の実施の形態）図６には、本発明の
第６の実施の形態が示されている。上記各実施の形態で
は、制限手段が固定されていたが、本実施の形態では制
限手段の位置を調整する位置調整機構を設けて、制限す
る光束幅を調整可能としている。

【０１０９】その他の構成および作用については第４の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。

【０１１０】図６に示すように、本実施形態では、ＢＤ
光束３７を制限する光束制限手段としての遮光リブ３８
が、回転多面鏡５５とＢＤアナモフィックレンズ３１と
の間の光路中に設けられている。遮光リブ３８は、ＢＤ
光束３７に対して主走査方向の片側（偏向面の端縁に対
応する側）に設けられ、その一部がＢＤ光束３７の光軸
に近づく方向に張り出している。

【０１１１】遮光リブ３８はビス止めにより光学箱に固
定される。遮光リブ３８に設けられたビス穴は光束の主
走査方向に長手となる長穴であり、ビス止め時には遮光
リブ３８の固定位置を図示矢印方向に調整可能となって
いる。このときの位置は、回転多面鏡５５の偏向面の端
部で偏向反射されたＢＤ光束３７のうち偏向面の端縁で
反射偏向された部分のみが遮光（制限）されるように調
整される。実際には、ＢＤセンサー１０の出力をモニタ
しながら、最適な出力信号となる位置に調整すればよ
い。

【０１１２】かかる構成において、ＢＤ光束３７は遮光
リブ３８をかすめることにより光束の制限を受ける。そ
して遮光リブ３８により制限されたＢＤ光束３７は、Ｂ
Ｄアナモフィックレンズ３１で集光され、ＢＤミラー７
で折り返された後、ＢＤセンサー１０に入射する。そし
て、ＢＤセンサー１０からの出力信号に基づいて、感光
ドラムの被走査面上への画像記録の走査開始位置のタイ
ミングを調整する。

【０１１３】本実施形態の構成によっても、上記第４の
実施形態に準じた作用効果を得ることができる。

【０１１４】また、遮光リブ３８の位置調整を行えるよ
うにしたので、製造ロットの違いなどにより光学部品の
寸法や相対位置にばらつきが生じた場合であっても、制
限する光束幅が最適となるように調整することができ、
各面毎の書き出し位置をより高精度に合わせることが可
能となる。

【０１１５】なお、上記各実施形態においても、光束制
限手段が制限する光束幅を調整可能とする構成を採用す
ることが好ましい。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、偏向面
の端部で反射偏向された光束のうち偏向面の端縁で反射
偏向された部分のみを制限する光束制限手段を設けたの
で、偏向面の端縁での反射にばらつきがある場合に、書
き出し位置同期信号検出手段に入射する光束の光量を大
きく低下させることなく適切に制限し、主走査方向に印
字位置のずれのない、高精度な印字品質を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態に係る走査光学装置
の要部概略図である。

【図７】従来の走査光学装置の要部概略図である。

【図８】従来の走査光学装置の要部概略図である。

【図９】回転多面鏡の偏向面の端部の余裕を示す説明図
である。

【図１０】ＢＤ信号とレーザー駆動信号のタイミングを
示す説明図である。

【図１１】ＢＤセンサーの出力波形を示す説明図であ
る。

【図１２】回転多面鏡の偏向面の端縁における反射率の
ばらつきを示す説明図である。

【符号の説明】

１光源２集光レンズ３絞り４シリンドリカルレンズ５光偏向器６結像光学系７ＢＤミラー８ＢＤミラーホルダ９ＢＤスリット１０ＢＤセンサー１１ＢＤユニット１２ＢＤ光束１３リブ２１書き出し位置に結像する光束２２書き終わり位置に結像する光束２３ＢＤ光束２４ＢＤスリット２５ＢＤ光束２６リブ３０保持部材３１ＢＤアナモフィックレンズ３２ＢＤ光束３５ＢＤ光束３６凸部３７ＢＤ光束３８遮光リブ５５回転多面鏡

フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA03 BA04 BA85 BA89 2H045 AA01 CA89 DA02 5C051 AA02 CA07 DB30 DC04 5C072 AA03 HA02 HA09 HA13 HB08 HB13 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から出射した光束を整形して主走査方
向に長い線状の光束として結像させる第１の光学系と、該第１の光学系の結像位置近傍に偏向面を有し、入射さ
れた光束を主走査方向に偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上に結像さ
せると共に、該偏向手段の偏向面と該被走査面とを略共
役な関係とする第２の光学系と、該偏向面の端部で反射偏向された光束を用いて該被走査
面上の走査開始位置のタイミングを制御する書き出し位
置同期信号検出手段と、を有する走査光学装置におい
て、該偏向手段と該書き出し位置同期信号検出手段との間の
光路中に、該偏向面の端部で反射偏向された光束のうち
該偏向面の端縁で反射偏向された部分のみを制限する光
束制限手段を設けたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】前記第１の光学系からの光束は前記偏向手
段の偏向面に、はみ出すように入射し、該光束の一部が
前記書き出し位置同期信号検出手段に入射していること
を特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】前記光束制限手段は、前記偏向面の端縁で
反射偏向された部分のみを遮光することを特徴とする請
求項１または２に記載の走査光学装置。
【請求項４】前記光束制限手段は、前記偏向面の端部で
反射偏向された光束を反射して前記書き出し位置同期信
号検出手段に導光する折り返しミラーを保持する折り返
しミラー保持部材であることを特徴とする請求項１，
２，または３に記載の走査光学装置。
【請求項５】前記光束制限手段は、前記偏向手段と前記
第２の光学系との間の光路中に設けられていることを特
徴とする請求項１，２または３に記載の走査光学装置。
【請求項６】前記偏向面の端部で反射偏向された光束を
前記書き出し位置同期信号検出手段に結像させると共
に、該偏向面と該書き出し位置同期信号検出手段とを略
共役な関係とする第３の光学系を有することを特徴とす
る請求項１，２または３のうちいずれか１項に記載の走
査光学装置。
【請求項７】前記光束制限手段は、前記偏向手段と前記
第３の光学系との間の光路中に設けられていることを特
徴とする請求項６に記載の走査光学装置。
【請求項８】前記光束制限手段は、前記第２の光学系を
保持する第２の光学系保持部材であることを特徴とする
請求項６または７に記載の走査光学装置。
【請求項９】前記光束制限手段は、前記第２の光学系の
一部に不透光性の加工を施してなることを特徴とする請
求項６または７に記載の走査光学装置。
【請求項１０】前記光束制限手段は、制限する光束幅を
調整可能であることを特徴とする請求項１〜９のうちい
ずれか１項に記載の走査光学装置。