(57)【要約】    【課題】  被走査面上での光量変動を抑制し、常に良好なる画像を得ることが可能な光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。    【解決手段】  波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部と放射される波長450ｎｍ以下の光束の光量を検出する光量検出手段とを備えた光源手段１と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段５に導光する第１の光学系ＬＡと、該偏向手段により偏向された光束を被走査面７上に結像させる第２の光学系６を有し、該光量検出手段で得られた信号に基づいて前記光源手段の発光部から出射された光束の光量を制御する制御手段を有する光走査装置において、該第１の光学系を構成する光学素子は、すべてガラスレンズ又は／及び反射光学素子より成ること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部と放射される波長450ｎｍ以下の光束の光量を検出する光量検出手段とを備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系を有し、該光量検出手段で得られた信号に基づいて前記光源手段の発光部から出射された光束の光量を制御する制御手段を有する光走査装置において、
該第１の光学系を構成する光学素子は、すべてガラスレンズ又は／及び反射光学素子より成ることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該光源手段の発光部から出射された光束の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出結果に基づき該光源手段の発光部から出射される光束の光量を調整する光量補償手段を具備し、
該第１の光学系を構成する光学素子のうち、少なくとも１つの光学素子はプラスチック材より成り、該光量検出手段は該プラスチック材より成る光学素子を通過した光束を検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記プラスチック材より成る光学素子は、前記光源手段からの光束を平行光束として射出させていることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記プラスチック材より成る光学素子は、前記偏向手段の偏向面に主走査方向に長い線像を形成する機能を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記プラスチック材より成る光学素子は、ポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項２、３又は４に記載の光走査装置。
【請求項６】
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該光源手段の発光部から出射した光束の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出結果に基づき該光源手段の発光部から出射した光束の光量を調整する光量補償手段を具備し、
該第１の光学系、該第２の光学系は共に少なくとも１つのプラスチック材より成る光学素子を含み、該光量検出手段は、該被走査面と等価な位置に配設されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
各々が請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１０】
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該第１の光学系は少なくとも１つのプラスチック材より成る光学素子を含み、該プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを元に光量補償量を決定する光量補償量決定手段と、該光量補償量決定手段からの光量補償量に基づき該光源手段から発する光束の光量を調整する光量補償手段と、を具備することを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
前記光量補償量決定手段は、前記光源手段の積算発光時間を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１又は１２に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記光量補償量決定手段は、前記画像形成装置のプリント枚数を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
各々が請求項１１又は１２に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１７】
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項１６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１８】
前記光量補償量決定手段は、前記カラー画像形成装置のプリント枚数を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴とする請求項１６又は１７に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、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やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりレーザービームプリンター（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ等の光走査装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より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（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
図７は従来の光走査装置の要部概略図である。
【０００４】
同図において光源手段８１から出射した発散光束はコリメータレンズ８２により平行光束に変換され、絞り８３によって該光束を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ８４に入射している。シリンドリカルレンズ８４に入射した平行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集束してポリゴンミラーから成る偏向手段８５の偏向面（反射面）８５aに線像として結像している。
【０００５】
そして偏向手段８５の偏向面８５aで偏向された光束をｆθ特性を有する結像光学系８６を介して被走査面としての感光ドラム面８７上に導光し、偏向手段８５を矢印Ａ方向に回転させることによって該感光ドラム面８７上を矢印Ｂ方向に光走査して画像情報の記録を行っている。
【０００６】
従来より光源手段として使用される半導体レーザーは赤外レーザー（波長λ＝７８０nm）または赤色レーザー（波長λ＝６７５nm）であったが、高解像度化の要求から発振波長が４５０nm以下の短波長レーザー（短波長光源）を用い、微小スポット形状が得られる光走査装置が種々と提案されている。
【０００７】
短波長レーザーを用いる利点は、結像光学系の射出側のＦナンバーの値を従来並に保ったまま、従来の赤外レーザーを使用した光走査装置に比べて、約半分の微小なスポット径が得られる点である。この短波長レーザーを使用した光走査装置および画像形成装置が提案されている(特許文献１参照)。
【０００８】
しかしながら、現在のところこの短波長領域において、赤外レーザーや赤色レーザー並の感度を持つ感光体は少なく実用的には高出力レーザーが必要となっている。
【０００９】
また従来は光学系の温度補償の観点から光学素子の材料のプラスチック化には難点があったが近年、回折光学素子の利用による温度補償技術が確立し、高性能な光走査装置においてもプラスチック材より成る光学素子（プラスチック光学素子）の利用が可能となった(特許文献２参照)。
【００１０】
これにより簡易な構成で、しかも大幅なコストダウンが図れる光走査装置を達成することが可能となった。
【特許文献１】特開２００２−３０３８１０号公報
【特許文献２】特開平１０−６８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、発振波長が４５０nm以下の短波長レーザーを用いた光走査装置において、例えば４５０nm以下の短波長領域においては、プラスチック材より成る光学素子がこのような短波長の光の照射を受けるにつれて白濁し、透過率が低下するという問題があった。そのため短波長レーザーを用いた従来の光走査装置においては高画質な画像を得るのが難しかった。
【００１２】
本発明は被走査面上に入射するレーザー光の光量変動を抑制し、常に良好なる画像を得ることができる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明の光走査装置は、
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部と放射される波長450ｎｍ以下の光束の光量を検出する光量検出手段とを備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系を有し、該光量検出手段で得られた信号に基づいて前記光源手段の発光部から出射された光束の光量を制御する制御手段を有する光走査装置において、
該第１の光学系を構成する光学素子は、すべてガラスレンズ又は／及び反射光学素子より成ることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明の光走査装置は、
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該光源手段の発光部から出射された光束の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出結果に基づき該光源手段の発光部から出射される光束の光量を調整する光量補償手段を具備し、
該第１の光学系を構成する光学素子のうち、少なくとも１つの光学素子はプラスチック材より成り、該光量検出手段は該プラスチック材より成る光学素子を通過した光束を検出することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項２の発明において、
前記プラスチック材より成る光学素子は、前記光源手段からの光束を平行光束として射出させていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明は請求項２又は３の発明において、
前記プラスチック材より成る光学素子は、前記偏向手段の偏向面に主走査方向に長い線像を形成する機能を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明は請求項２、３又は４の発明において、
前記プラスチック材より成る光学素子は、ポリオレフィン系樹脂からなることを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明の光走査装置は、
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該光源手段の発光部から出射した光束の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出結果に基づき該光源手段の発光部から出射した光束の光量を調整する光量補償手段を具備し、
該第１の光学系、該第２の光学系は共に少なくとも１つのプラスチック材より成る光学素子を含み、該光量検出手段は、該被走査面と等価な位置に配設されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００２０】
請求項８の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【００２１】
請求項９の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００２２】
請求項１０の発明は請求項９の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【００２３】
請求項１１の発明の光走査装置は、
波長450ｎｍ以下の光束を出射する発光部を備えた光源手段と、該光源手段の発光部から出射された光束を偏向手段に導光する第１の光学系と、該偏向手段により偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備する光走査装置において、
該第１の光学系は少なくとも１つのプラスチック材より成る光学素子を含み、該プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを元に光量補償量を決定する光量補償量決定手段と、該光量補償量決定手段からの光量補償量に基づき該光源手段から発する光束の光量を調整する光量補償手段と、を具備することを特徴としている。
【００２４】
請求項１２の発明は請求項１１の発明において、
前記光量補償量決定手段は、前記光源手段の積算発光時間を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴としている。
【００２５】
請求項１３の発明の画像形成装置は、
請求項１１又は１２に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００２６】
請求項１４の発明の画像形成装置は、
請求項１１又は１２に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【００２７】
請求項１５の発明は請求項１３又は１４の発明において、
前記光量補償量決定手段は、前記画像形成装置のプリント枚数を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴としている。
【００２８】
請求項１６の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１１又は１２に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００２９】
請求項１７の発明は請求項１６の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【００３０】
請求項１８の発明は請求項１６又は１７の発明において、
前記光量補償量決定手段は、前記カラー画像形成装置のプリント枚数を元に前記プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率低下データを作成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば450nm以下の短波長領域の光源手段（短波長レーザー）を用いた場合においても、被走査面上に入射するレーザー光の光量変動を抑制し、常に良好なる画像を得ることができる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明の実施例１の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
【００３４】
ここで、主走査方向とは回転多面鏡の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向（回転多面鏡で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。副走査方向とは回転多面鏡の回転軸と平行な方向である。また主走査断面とは主走査方向と結像光学系の光軸を含む平面である。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面である。
【００３５】
同図において１は光源手段であり、例えば波長λが４５０ｎｍ以下（本実施例では４０５ｎｍ）の光束を発振する窒化ガリウム系の青紫色の半導体レーザー（短波長レーザー）より成っている。本実施例では光源手段１に内蔵する光量検出手段(フォトディテクタ)で得られた信号に基づいて放射する光量を制御手段（不図示）により制御している。  ２は変換光学素子としてのコリメータレンズであり、光源手段１から発せられた光束を平行光束（もしくは収束光束、もしくは発散光束）に変換している。
【００３６】
３はシリンドリカルレンズであり、副走査断面内にのみ所定のパワーを有しており、コリメータレンズ２により平行光束化した光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面(反射面)５ａに主走査方向に長い線像として結像させている。
【００３７】
コリメータレンズ２及びシリンドリカルレンズ３等の光学素子は第１の光学系としての入射光学系ＬＡの一要素を構成しており、共に光学ガラスより成るレンズより成っている。
【００３８】
尚、コリメータレンズ２とシリンドリカルレンズ３とを１つの光学素子より構成しても良い。
【００３９】
また本実施例においては入射光学系ＬＡを構成する一要素としてシリンドリカルレンズ３を用いているが、これに限らず、例えば反射光学素子としてのシリンドリカルミラーを用いて構成してもよい。さらに入射光学系ＬＡを反射光学素子のみで構成しても良い。
【００４０】
４は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。
【００４１】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成の回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成っており、モータ等の駆動手段（不図示）により一定速度で回転している。
【００４２】
６は集光機能とｆθ特性とを有する第２の光学系としての結像光学系（ｆθレンズ系）であり、第１、第２の光学素子（結像レンズ）６ａ、６ｂを有し、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面７上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面と感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより、倒れ補償を行っている。
【００４３】
本実施例における第１、第２の光学素子６ａ、６ｂは共に日本ゼオン社製Zeonex  330Rから成るプラスチック材料で形成されたトーリックレンズより成っている。尚、プラスチック材料はポリオレフィン系樹脂の一種であり、低吸湿、低GI、低複屈折等の特徴を有している。
【００４４】
また第２の光学素子６ｂは、その入射面(シリンダ面)に環境変動による副走査方向のピントシフト（ピント変動）を補償するための回折光学素子が形成された複合光学素子より成っている。
【００４５】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００４６】
本実施例において画像情報に応じて光源手段１から光変調され出射した発散光束はコリメータレンズ２により平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３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出射して開口絞り4を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内においては収束して開口絞り４を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光束は第１、第２の結像レンズ６a、６bを介して感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ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としての感光ドラム面７上に画像記録を行なっている。
【００４７】
図６は日本ゼオン社製ZEONEX  330Rにて成形した３mm厚の平板に対して405nmのレーザ光源を用いてレーザ照射による透過率低下を観測した結果のグラフである。実験の条件はレーザ波長405nm、レーザーパワー20ｍＷ、照射密度400mW/cm2、測定環境  25℃及び80℃である。
【００４８】
図６から分かるようにレーザ照射により経時的に透過率が低減し、更に高温環境下ではその低下率が非常に大きいことがわかる。このように短波長レーザーを用いた系にプラスチック材より成る光学素子（プラスチック光学素子）を使用しようと考えた場合には、この透過率劣化は無視できない。
【００４９】
しかしながら、結像光学系(第２の光学系)６においては光偏向器５により常に光束を結像レンズ上６ａ，６ｂを走査しているためその単位面積当たりのレーザ露光量は常に同一個所を光束が通過する入射光学系(第１の光学系)ＬＡの光学素子(レンズ)に比べて数十分の１程度となるため、結像光学系６であればプラスチック材より成る光学素子の使用が可能である。
【００５０】
本実施例においては入射光学系ＬＡを構成する全ての光学素子（コリメータレンズ２及びシリンドリカルレンズ３）の材料を光学ガラスとしたことにより、製品寿命中における透過率変化は微小量となり光源手段（半導体レーザ）１のパッケージ内のフォトディテクタを用いた光量制御だけで被走査面７上を走査する走査光束の光量を所望の光量とすることができる。
【００５１】
尚、本実施例においては結像光学系６をプラスチック材より成る光学素子で構成しているが、プラスチック材より成る光学素子に限定されるものではなく、例えば少なくとも一部を光学ガラスより成るレンズで構成しても良い。
【００５２】
また本実施例においては結像光学系６を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。また回折光学素子を含ませて構成しても良い。
【００５３】
本実施例では、光源手段（半導体レーザ）１の発光部は１個でも複数個でも良い。
【実施例２】
【００５４】
図２は本発明の実施例２の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)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。
【００５５】
本実施例において前述の実施例1と異なる点は、光源手段１から発した光束の光量を検出する光量検出手段１０と、該光量検出手段１０の検出結果に基づき該光源手段１の光量を調整する光量補償手段（光量制御手段）１１を具備し、かつ入射光学系ＬＡを構成する光学素子のうち、少なくとも１つの光学素子をプラスチック材より成る光学素子より構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００５６】
即ち、同図において８は温度補償素子であり、プラスチックモールド成型により成形されており、結像光学系６の主走査方向の温度補償(ピント補償)を行っている。
【００５７】
本実施例における温度補償素子８は入射面が主走査断面内に負のパワー（屈折力）を有するシリンダ面（シリンドリカル面）より構成されており、出射面が平面上に主走査断面内に正のパワーを有する回折格子が形成された回折面より構成されている。尚、本実施例において使用しているプラスチック材料（ポリオレフィン系樹脂）は日本ゼオン社製ZEONEX330Rであり、ポリオレフィン系樹脂から成っている。
【００５８】
９は光路分離手段であり、例えばビームスプリッターより成り、温度補償素子８を通過した後の光束を光偏向器５側と後述する光量検出手段１０側への２つに分離している。１０は光量検出手段であり、例えばフォトディテクター（受光センサー）等より成り、温度補償素子８より光偏向器５側に配設されており、光路分離手段９で分離された光束の光量を検出している。１１は光量補償手段（光量制御手段）であり、光量検出手段１０で検出された検出情報（光量）に基づいて光源手段１から発する光束の光量をレーザドライバー１２を介して制御（補償）している。
【００５９】
本実施例においては前述した如く入射光学系ＬＡにプラスチック材より成る光学素子を導入した場合には、該プラスチック材より成る光学素子の耐久劣化による透過率低下が無視できないため透過率低下を考慮して光量を制御する必要が生じてくる。
【００６０】
そこで本実施例においては温度補償素子８を通過した後の光束を光路分離手段９により２つに分離し、該分離した後の一方の光路に光量検出手段１０を設け、該光量検出手段１０により光量を検出し、該検出した光量データに基づいて光量補償手段１１によりレーザドライバー１２を介して光源手段１から発する光束の光量制御を行っている。
【００６１】
このような構成をとることにより温度補償素子８が耐久劣化し、透過率が変動しても被走査面７上での光量を常に一定に保つことができる。
【００６２】
尚、本実施例においては光路分離手段としてビームスプリッターを用いたが、これに限らず、光路が２つに分離できるなら、例えばガラス平板等を用いてもよい。
【００６３】
また本実施例においてはプラスチック材料としてポリオレフィン系の樹脂材料を用いているが、これに限らず、例えばアクリルやポリカーボネイト等の樹脂材料でも前述の実施例２と同様の効果を発揮することができる。
【実施例３】
【００６４】
図３は本発明の実施例３の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００６５】
本実施例において前述の実施例２と異なる点は、入射光学系ＬＡを構成するコリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ３１を共にプラスチック材（ポリオレフィン系樹脂）より成る光学素子より構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００６６】
即ち、同図において２１はコリメータレンズであり、プラスチックモールド成型より成形している。本実施例ではプラスチックモールド成型の利点を生かし、コリメータレンズ２１の少なくとも一方の面に非球面を導入している。これにより本実施例では有効に球面収差を低減している。
【００６７】
３１はシリンドリカルレンズであり、プラスチック材で形成されており、その自己温度補償のために入射面が副走査断面内に正のパワー（屈折力）を有するシリンダ面（シリンドリカル面）より成り、出射面が昇温によるピントシフトを補償する回折面より成っている。
【００６８】
本実施例においては前述の実施例２と同様にシリンドリカルレンズ３１を通過した後の光束を光路分離手段９により２つに分離し、該分離した後の一方の光路に設けた光量検出手段１０により光量を検出し、該検出した光量データに基づいて光量補償手段１１によりレーザドライバー１２を介して光源手段１から発する光束の光量制御を行っている。これにより被走査面７上での光量変動を効果的に低減でき、且つプラスチックレンズ化による製造の簡易化(コスト低減)が可能となる。
【００６９】
尚、本実施例ではコリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ３１を共にプラスチック材より成る光学素子より構成したが、どちらか一方のみでも良い。
【実施例４】
【００７０】
図４は本発明の実施例４の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７１】
本実施例において前述の実施例２、３と異なる点は、被走査面７と等価な位置（被走査面位置もしくはその近傍）に光量検出手段１０を配設したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例２、３と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００７２】
即ち、同図において１０は光量検出手段であり、被走査面７と等価な位置（被走査面位置もしくはその近傍）に配設されており、被走査面７上を走査する走査光束の光量を検出している。
【００７３】
本実施例では被走査面７と等価な位置に配設された光量検出手段１０により走査光束の光量を検出し、検出した光量データに基づいて光量補償手段１１によりレーザドライバー１２を介して光源手段１から発する光束の光量制御を行っている。
【００７４】
このような構成とすることで、全系を含めた光量制御が可能となり、被走査面７上での光量変動をより効果的に低減することが可能となる。
【実施例５】
【００７５】
図５は本発明の実施例５の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７６】
本実施例において前述の実施例２、３、４と異なる点は、光源手段１の積算発光時間や、本装置を画像形成装置に用いたときの積算プリント枚数等の情報を基に現在のプラスチック材より成る光学素子の透過率を予測し、その予測に基づいて光量制御を行うようにしたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例２、３、４と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００７７】
即ち、本実施例では入射光学系ＬＡの一部を構成するプラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率変化を予測し、その予測を元に光量補償量を決定する光量補償量決定手段１３と、該光量補償量決定手段１３からの光量補償量に基づき該光源手段１から発する光束の光量を調整する光量補償手段１１と、を具備し、該光量補償手段１１によりレーザドライバー１２を介して光源手段１から発する光束の光量制御を行っている。
【００７８】
本実施例における光量補償量決定手段１３は、光源手段１の積算発光時間をもとにプラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率変化を予測している。
【００７９】
又は／及び画像形成装置に用いたときのプリント枚数を元にプラスチック材より成る光学素子の耐久劣化に伴う透過率変化を予測している。
【００８０】
このように本実施例では前記図６に示すようなプラスチック材より成る光学素子の透過率変化情報を光量補償量決定手段１３に持たせることにより、光源手段１の積算発光時間や画像形成装置の積算プリント枚数等の情報から光量補償値を決定し補償を行うことにより、複雑な光量検出機構を必要とせずに被走査面７上での光量を常に一定に保つことを可能としている。
【００８１】
［画像形成装置］
図８は本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、実施例１〜５のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００８２】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００８３】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【００８４】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図８において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００８５】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図８おいて左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【００８６】
図８においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００８７】
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１〜５の構成はより効果を発揮する。
【００８８】
［カラー画像形成装置］
図９は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図９において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々実施例１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【００８９】
図９において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【００９０】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【００９１】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【００９２】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例１の主走査方向の要部断面図
【図２】本発明の実施例２の主走査方向の要部断面図
【図３】本発明の実施例３の主走査方向の要部断面図
【図４】本発明の実施例４の主走査方向の要部断面図
【図５】本発明の実施例５の主走査方向の要部断面図
【図６】プラスチック樹脂材料の短波長（405nm）レーザ照射による透過率変動を説明するグラフ
【図７】従来の光走査装置の要部概略図
【図８】本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図
【図９】本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
【００９４】
１  光源手段（短波長レーザー）
２、２１  変換光学素子(コリメータレンズ)
３、３１  レンズ系(シリンドリカルレンズ)
４  開口絞り
５  偏向手段（ポリゴンミラー）
６  第２の光学系（結像光学系）
６ａ,６ｂ  結像レンズ
７  被走査面（感光体ドラム）
ＬＡ  第１の光学系（入射光学系）
９  光路分離手段
１０  光量検出手段
１１  光量補償手段
１２  レーザドライバー
１３  光量補償量決定手段
６１、６２、６３、６４  光走査装置
２１、２２、２３、２４  像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４  現像器
４１、４２、４３、４４  光束
５１  搬送ベルト
５２  外部機器
５３  プリンタコントローラ
６０  カラー画像形成装置
１００  光走査装置
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０４  画像形成装置
１０７  現像装置
１０８  転写ローラ
１０９  用紙カセット
１１０  給紙ローラ
１１１  プリンタコントローラ
１１２  転写材（用紙）
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１５  モータ
１１６  排紙ローラ
１１７  外部機器
【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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【図６】
2006313268.tif 000008
【図７】
2006313268.tif 000009
【図８】
2006313268.tif 000010
【図９】
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