(57)【要約】【課題】各色の光路で折返しミラーの配置枚数が異なる場合であっても、各感光体上での光量差を簡単な構成で補正できるレーザ走査装置を得る。【解決手段】複数の光源１１と、該光源１１のそれぞれから放射された光束を主走査方向に偏向するポリゴンミラー１７と、偏向された光束を各感光体ドラム４０上に走査結像する走査レンズ２１，２２，２３と、偏向された光束を感光体ドラム４０に導くために光路を折り返す折返しミラー２４，２５，２６と、感光体ドラム４０へ向かうそれぞれの光路上に配置されたウインドウガラス２７と、を備えたレーザ走査装置。光源１１から感光体ドラム４０までの各光路上に配置された折返しミラーの枚数が多くなるほど該光路上に配置されたウインドウガラス２７の透過率が大きく設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、該光源のそれぞれから放射された光束を主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向された光束を感光体上に走査結像する走査レンズと、偏向された光束を前記感光体に導くために光路を折り返す折返しミラーと、前記感光体へ向かうそれぞれの光路上に配置されたウインドウと、を備えたレーザ走査装置において、
前記光源から前記感光体までの各光路上に配置された折返しミラーの枚数が多くなるほど該光路上に配置された前記ウインドウの透過率が大きいこと、
を特徴とするレーザ走査装置。
【請求項２】
各光路上に配置された折返しミラーの枚数がそれぞれＮ１，Ｎ２，Ｎ３であり、各光路上に配置されたウインドウの透過率がそれぞれＴ１，Ｔ２，Ｔ３であるとき、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３であり、かつ、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３であること、を特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
【請求項３】
配置された折返しミラーの枚数が最大の光路に配置されたウインドウはコーティングされていないこと、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ走査装置。
【請求項４】
全ての光学素子はコーティングされていない、又は、単層コーティングであること、を特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のレーザ走査装置。
【請求項５】
前記光源から放射された光束の拡がり角中心値から計算される結合効率が２５％以上であること、を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載のレーザ走査装置。
【請求項６】
各感光体上における光束の走査長内での光量分布が９３％以上であること、を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載のレーザ走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査装置、特に、画像データに基づいて変調される複数の光源から発せられる複数の光束にてそれぞれの感光体上を走査するレーザ走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フルカラーの複写機やプリンタなどの画像形成装置にあっては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応して四つの感光体を並置し、各感光体上に形成された各色の画像を中間転写ベルトや直接記録媒体に転写して合成するタンデム方式が主流となっている。
【０００３】
そして、この種のタンデム方式の画像形成装置では、ＹＭＣＫの各色での像面性能を揃えたり、四つの光路を狭いスペース内で引き回す都合上、光源部から感光体までの光路折返しミラー枚数が各光路で異なる場合が多い。各光路でミラー枚数が異なると、各光路の全系でのトータルの反射率が異なってくる。そこで、感光体上での光量を等しくするため、光源（レーザダイオード）の発光光量を各色ごとに異ならせる必要があった。即ち、ミラー枚数が多くてトータルでの光量が低下する光路にあっては光源の出力を大きく設定する必要があった。
【０００４】
しかしながら、各色での光源の出力値に差が生じると、同種のレーザダイオードが使用できなくなったり、別回路が必要になってコストが上昇してしまうという問題点が発生する。また、同種のレーザダイオードや回路を使用できたとしても、スイッチング特性（入力に対する出力特性）に差が生じ、画像の色味が変わってしまうという問題点が発生する。
【０００５】
特許文献１には、複数の感光体上における像面湾曲の向きが一致するように、折返しミラーの数を調整することが記載されている。しかし、折返しミラーの枚数が各光路で異なれば、各光路での反射率が異なってくるので、感光体上での光量に差が生じる。一方、特許文献２には、複数の感光体上における光量分布の差を、開口部の形状を変えることで改善することが記載されている。しかし、開口部の形状を変えると光束の形状も変わってしまい、画像品質に影響が生じる。
【特許文献１】特開２００６−３０９１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７０５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、各色の光路で折返しミラーの配置枚数が異なる場合であっても、各感光体上での光量差を簡単な構成で補正できるレーザ走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態であるレーザ走査装置は、
複数の光源と、該光源のそれぞれから放射された光束を主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向された光束を感光体上に走査結像する走査レンズと、偏向された光束を前記感光体に導くために光路を折り返す折返しミラーと、前記感光体へ向かうそれぞれの光路上に配置されたウインドウと、を備えたレーザ走査装置において、
前記光源から前記感光体までの各光路上に配置された折返しミラーの枚数が多くなるほど該光路上に配置された前記ウインドウの透過率が大きいこと、
を特徴とする。
【０００８】
光源から感光体までの光路上に配置された折返しミラーの枚数が多くなるとトータルの反射率が低下し、感光体上での光量が低下する。前記レーザ走査装置では、折返しミラーの枚数が多くなるほど光路上に配置された前記ウインドウの透過率を大きく設定したため、簡単な構成で感光体上における光量がほぼ均一化される。例えば、各光路上に配置された折返しミラーの枚数がそれぞれＮ１，Ｎ２，Ｎ３であり、各光路上に配置されたウインドウの透過率がそれぞれＴ１，Ｔ２，Ｔ３であるとき、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３であり、かつ、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係を満足するように設定することが好ましい。
【０００９】
前記レーザ走査装置においては、ウインドウの透過率で感光体上での光量を補正するため、各光路に対応する光源の出力値を異ならせる必要がなく、開口部の形状を異ならせる必要がなく、他に悪影響が生じるおそれはない。ウインドウの透過率はコーティングによって容易に変えることができるが、折返しミラーの枚数が最大の光路に配置されたウインドウはコーティングされていないか、単層コーティングであることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るレーザ走査装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明に係るレーザ走査装置の一実施例について、図１に立体配置関係を示す。なお、各図において、符号に付したｙ，ｍ，ｃ，ｋはイエローの光路Ｙ、マゼンタの光路Ｍ、シアンの光路Ｃ、ブラックの光路Ｋの形成に用いられる部材であることを意味し、いずれの色にも該当する場合にはこれらの添字は省略する。
【００１２】
このレーザ走査装置は、タンデム方式の電子写真法による画像形成装置の露光ユニットとして構成され、四つの感光体ドラム４０ｙ，４０ｍ，４０ｃ，４０ｋ上にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するように構成されている。なお、感光体ドラム４０上に形成された４色の画像（静電潜像）は各色のトナーにて現像された後、図示しない中間転写ベルト上に１次転写／合成され、記録材上に２次転写される。この種の画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、光源部は、レーザダイオードアレイからなる四つの光源１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋと、コリメータレンズ１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｋと、開口部（絞り）１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｋと、光路合成（折返し）ミラー１４ｙ，１４ｍ，１４ｃと、折返しミラー１５と、シリンダレンズ１６とで構成されている。
【００１４】
各光源１１から放射されたビーム（拡散光）は各コリメータレンズ１２により平行光とされ、各開口部１３を通過する。光源１１ｙから放射されたビームＢｙは、光路合成ミラー１４ｙで反射されてミラー１５へ向かう。光源１１ｍから放射されたビームＢｍは、光路合成ミラー１４ｍで反射されてミラー１５へ向かう。光源１１ｃから放射されたビームＢｃは、光路合成ミラー１４ｃで反射されてミラー１５へ向かう。光源１１ｋから放射されたビームＢｋは、直接ミラー１５へ向かう。光路合成ミラー１４は各ビームを同一方向（ｘ方向）に向けるように配置されている。
【００１５】
前記折返しミラー１５で反射されたそれぞれのビームは、シリンダレンズ１６を透過してポリゴンミラー１７の偏向面１７ａの近傍で副走査方向ｚに集光される。ポリゴンミラー１７は所定の速度で回転駆動され、それぞれのビームは主走査方向ｙに偏向走査される。各ビームはポリゴンミラー１７の回転軸に垂直な面に対して所定の互いに異なる角度で偏向面１７ａに入射する。
【００１６】
ポリゴンミラー１７から各ビームの進行方向ｘに関しては、走査部として、第１走査レンズ２１、第２走査レンズ２２、第３走査レンズ２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ，２３ｋ、折返しミラー２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋ，２５ｙ，２５ｍ，２５ｃ，２６ｍ，２６ｃ、平行平板として形成されている防塵用ウインドウガラス２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋが配置されている。
【００１７】
ポリゴンミラー１７の偏向面１７ａで同時に偏向されたそれぞれのビームは、第１走査レンズ２１及び第２走査レンズ２２を透過する。ビームＢｙは、ミラー２４ｙで反射され、第３走査レンズ２３ｙを透過し、さらに、ミラー２５ｙで反射され、ウインドウガラス２７ｙを透過して感光体ドラム４０ｙ上で結像し、主走査方向ｙに走査する。ビームＢｍは、ミラー２４ｍ，２５ｍで反射され、第３走査レンズ２３ｍを透過し、さらに、ミラー２６ｍで反射され、ウインドウガラス２７ｍを透過して感光体ドラム４０ｍ上で結像し、主走査方向ｙに走査する。ビームＢｃは、ミラー２４ｃで反射され、第３走査レンズ２３ｃを透過し、さらに、ミラー２５ｃ，２６ｃで反射され、ウインドウガラス２７ｃを透過して感光体ドラム４０ｃ上で結像し、主走査方向ｙに走査する。ビームＢｋは、第３走査レンズ２３ｋを透過し、ミラー２４ｋで反射され、ウインドウガラス２７ｋを透過して感光体ドラム４０ｋ上で結像し、主走査方向ｙに走査する。
【００１８】
本実施例では、光源部における各光路上の折返しミラーの枚数は、光路Ｙで２枚、光路Ｍで２枚、光路Ｃで２枚、光路Ｋで１枚である。また、走査部における各光路上の折返しミラーの枚数は、光路Ｙで２枚、光路Ｍで３枚、光路Ｃで３枚、光路Ｋで１枚である。従って、光源部と走査部とを合わせた折返しミラーの枚数は、光路Ｙで４枚、光路Ｍで５枚、光路Ｃで５枚、光路Ｋで２枚である。なお、ここでは、ポリゴンミラー１７は折返しミラーとして計算していない。
【００１９】
図４に、各光路Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のウインドウガラスを示している。ウインドウガラス２７ｙは透過率が６８％であり、ウインドウガラス２７ｍ，２７ｃは透過率が８９％であり、ウインドウガラス２７ｋは透過率が５３％である。透過率が６８％と５３％のウインドウガラス２７ｙ，２７ｋは目視では見分けにくいため、ウインドウガラス２７ｙの４隅を面取りして識別できるようにしている。
【００２０】
前述のごとく、光源１１から感光体ドラム４０までの光路上に配置された折返しミラーの枚数が多くなるとトータルの反射率が低下し、感光体ドラム４０上での光量が低下する。本実施例では、折返しミラーの枚数が多くなるほど光路上に配置されたウインドウガラス２７の透過率を大きく設定したため、簡単な構成で感光体ドラム４０上における光量がほぼ均一化される。ちなみに、ミラー枚数においては、Ｎ１＝５、Ｎ２＝３、Ｎ３＝２であり、ウインドウガラス２７の透過率においては、Ｔ１＝８９、Ｔ２＝６８、Ｔ３＝５３であり、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３、かつ、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係を満足している。
【００２１】
本実施例では、コリメータレンズ１２の焦点距離を１２ｍｍ、シリンダレンズ１６の焦点距離を１００ｍｍ、開口部１３の長辺方向幅を５．６３ｍｍ、短辺方向幅を０．９２ｍｍとしている。光源１１から放射された光束の拡がり角中心値は長辺方向に２４°、短辺方向に９°である。これらの値から結合効率を計算すると３１％である。結合効率は２５％以上であることが好ましい。
【００２２】
図５に、本実施例における、各感光体ドラム４０上での光束の走査長内での光量分布を示している。折返しミラーの反射コーティングの膜厚を調整することで、感光体ドラム４０上での光量分布は全ての色で９３％以上とされている。即ち、折返しミラーのコーティングで光量分布を補正し、ウインドウガラス２７の透過率で光量差を補正している。
【００２３】
以下の表１に、本実施例での光源部及び走査部におけるそれぞれの光学素子の仕様、即ち、各光学素子のコーティング、ミラー枚数、ウインドウガラス２７の透過率、光源１１の出力比を示す。
【００２４】
【表１】
2010091930.tif 000003
【００２５】
表１に示したように、ミラー枚数が最大の光路Ｍ，Ｃに配置されたウインドウガラス２７ｍ，２７ｃはコーティングしていない。また、全ての光学素子はコーティングされていないか、単層コーティングである。光源（レーザダイオード）１１の出力比は最大でも１．０２であり、各光源１１として同種のレーザダイオード及び駆動回路を使用することができる。一般的に、レーザダイオードの出力比が１．３を超えると、画像への影響が懸念されるが、本実施例では１．３を十分に下回っており、色味変化のない安定した画像を得ることができる。
【００２６】
なお、本発明に係るレーザ走査装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００２７】
例えば、光源部や走査部に配置した各光学素子の種類や配置順序などは任意である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るレーザ走査装置の一実施例における全体構成を示す立体配置図である。
【図２】光源部の構成を示す斜視図である。
【図３】走査部の構成を示す立面図である。
【図４】各光路に配置したウインドウガラスを示す平面図である。
【図５】感光体ドラム上での主走査方向の光量分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１１…光源
１２…コリメータレンズ
１３…開口部
１４…光路合成ミラー
１７…ポリゴンミラー
２１，２２，２３…走査レンズ
２４，２５，２６…折返しミラー
２７…ウインドウガラス
４０…感光体ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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