(57)【要約】【課題】同期信号の基となる二つの光検出手段に対する入射光量差を略等しくし、同期信号生成の精度を略同等とすることのできる光走査光学装置を得る。【解決手段】第1及び第2光束を放射する第1及び第2レーザダイオード1A,1Bと、第1及び第2光束をそれぞれ整形する第1及び第2光源光学系2A,2Bと、第1及び第2光束をそれぞれ主走査方向Yに偏向する単一のポリゴンミラー5と、ポリゴンミラー5で偏向された第1及び第2光束を異なる感光体上に結像させる第1及び第2走査光学系6A,6Bと、主走査方向Yの同期信号を得るためにポリゴンミラー5で偏向された第1及び第2光束を検出する第1及び第2光検出手段10A,10Bと、を備えた光走査光学装置。第1及び第2光束はそれぞれ異なる角度でポリゴンミラー5に入射する。第1光束に対するポリゴンミラー5の反射率とミラー12Aの反射率との合成反射率と、第2光束に対するポリゴンミラー5の反射率と、が略等しく設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光束を放射する第１光源及び第２光束を放射する第２光源と、
第１及び第２光束をそれぞれ整形する第１及び第２光源光学系と、
第１及び第２光束をそれぞれ主走査方向に偏向する単一の偏向器と、
前記偏向器で偏向された第１及び第２光束を異なる感光体上に結像させる第１及び第２走査光学系と、
主走査方向の同期信号を得るために前記偏向器で偏向された第１及び第２光束を検出する第１及び第２光検出手段と、
を備えた光走査光学装置において、
第１及び第２光束はそれぞれ異なる角度で前記偏向器に入射し、
第１光束に対する前記偏向器の反射率と第１光源から第１光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合成反射率と、第２光束に対する前記偏向器の反射率又は該偏向器の反射率と第２光源から第２光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合計反射率と、が略等しいこと、
を特徴とする光走査光学装置。
【請求項２】
第１及び第２光束は前記偏向器によってそれぞれ逆方向に偏向走査されること、を特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項３】
第１及び第２光源と第１及び第２光検出手段とは、前記偏向器で偏向された第１及び第２光束の中心光軸に対して一方の側に配置されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査光学装置、特に、電子写真方式による複写機、プリンタなどの画像形成装置に画像書込み手段として搭載される光走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、レーザプリンタなどのフルカラーの画像形成装置では、並置された複数の感光体に対して画像データに基づいて変調された光束を走査して静電潜像を形成し、それぞれの感光体上で現像されたトナー画像を最終的に記録紙上に合成転写する、タンデム方式が採用されている。
【０００３】
従来、タンデム方式のプリンタに搭載される光走査光学装置として、特許文献１に記載のように、複数の光束を単一の偏向器によってそれぞれ逆方向に偏向走査するものがある。この種の光走査光学装置では、一方の偏向走査側の主走査方向の同期信号を制御するための光検出センサと、他方の偏向走査側の主走査方向の同期信号を制御するための光検出センサを配置している。
【０００４】
ところで、光学素子は反射角度が異なれば反射率が異なり、反射率は反射された光束のエネルギーに影響する。それゆえ、一方の偏向走査側に配置された光検出センサと、他方の偏向走査側に配置された光検出センサとで光エネルギーに差が生じると、同期信号の検出精度に差が生じ、ひいては高品質な画像を形成することが困難になる。
【０００５】
即ち、図６及び図７に示すように、光検出センサ５０は基板５１上に設けたフォトダイオード５２であり、受光領域５３を光束が横切ることにより電流Ｉ、電圧Ｅを発生し、電圧Ｅが基準電圧Ｌを超えたときに、同期信号Ｍを発生する。この同期信号Ｍから所定時間Ｔ経過後に光源の変調を開始（画像の書出しを開始）する。光検出センサ５０へ入射する光エネルギーに差が生じると、検出電圧Ｅの立ち上りがばらつくので、同期信号Ｍの基準タイミングＴ１に差が生じ、ひいては画像の書出し開始タイミングＳＯＩがばらつくことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、同期信号の基となる二つの光検出手段に対する入射光量差を略等しくし、同期信号生成の精度を略同等とすることのできる光走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である光走査光学装置は、
第１光束を放射する第１光源及び第２光束を放射する第２光源と、
第１及び第２光束をそれぞれ整形する第１及び第２光源光学系と、
第１及び第２光束をそれぞれ主走査方向に偏向する単一の偏向器と、
前記偏向器で偏向された第１及び第２光束を異なる感光体上に結像させる第１及び第２走査光学系と、
主走査方向の同期信号を得るために前記偏向器で偏向された第１及び第２光束を検出する第１及び第２光検出手段と、
を備えた光走査光学装置において、
第１及び第２光束はそれぞれ異なる角度で前記偏向器に入射し、
第１光束に対する前記偏向器の反射率と第１光源から第１光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合成反射率と、第２光束に対する前記偏向器の反射率又は該偏向器の反射率と第２光源から第２光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合計反射率と、が略等しいこと、
を特徴とする。
【０００９】
前記光走査光学装置においては、第１光束に対する前記偏向器の反射率と第１光源から第１光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合成反射率と、第２光束に対する前記偏向器の反射率又は該偏向器の反射率と第２光源から第２光検出手段に至る光路中に配置されている反射光学素子の反射率との合計反射率と、が略等しく設定されている。それゆえ、第１及び第２光検出手段に入射する光束のエネルギーが略等しくなり、同期信号生成の精度が略同等となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、同期信号の基となる第１及び第２光検出手段に対する入射光量差を略等しくし、同期信号生成の精度を略同等とすることができ、ひいては画像品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である光走査光学装置を示す概略平面図である。
【図２】第２実施例である光走査光学装置を示す概略平面図である。
【図３】第１の反射面（Ａｌ単層コーティング）における入射角に対する反射率を示すグラフである。
【図４】第２の反射面（Ａｌ＋ＳｉＯ2コーティング）における入射角に対する反射率を示すグラフである。
【図５】第３の反射面（Ａｌ＋ＳｉＯ2＋ＴｉＯ2コーティング）における入射角に対する反射率を示すグラフである。
【図６】光検出センサの説明図である。
【図７】同期信号の生成プロセスを示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
第１実施例である光走査光学装置は、図１に示すように、第１及び第２光束を放射する光源としての第１及び第２レーザダイオード１Ａ，１Ｂと、第１及び第２光束をそれぞれ整形する第１及び第２光源光学系２Ａ，２Ｂと、第１及び第２光束をそれぞれ主走査方向Ｙに偏向する単一のポリゴンミラー５と、ポリゴンミラー５で偏向された第１及び第２光束を図示しない感光体上に結像させる第１及び第２走査光学系６Ａ，６Ｂと、主走査方向Ｙの同期信号を得るためにポリゴンミラー５で偏向された第１及び第２光束を検出する第１及び第２光検出センサ１０Ａ，１０Ｂと、で構成されている。
【００１４】
第１及び第２光源光学系２Ａ，２Ｂは、コリメータレンズ３Ａ，３Ｂとシリンドリカルレンズ４Ａ，４Ｂにて構成されている。第１及び第２走査光学系６Ａ，６Ｂは、第１走査レンズ７Ａ，７Ｂと第２走査レンズ８Ａ，８Ｂと図示しない光路折曲げ用のミラーとで構成されている。また、第１及び第２光検出センサ１０Ａ，１０Ｂの直前には集光レンズ１１Ａ，１１Ｂが配置されて、第１光検出センサ１０Ａに至る光路にはミラー１２Ａが配置されている。
【００１５】
第２実施例である光走査光学装置は、基本的な構成要素は前記第１実施例と同様であり、異なるのは、第１光検出センサ１０Ａの配置と、第２光検出センサ１０Ｂにもミラー１２Ｂを設けたことと、それぞれの反射光学素子の反射角であり、これらは以下に詳述する。
【００１６】
第１実施例及び第２実施例において、第１レーザダイオード１Ａから放射された第１光束（発散光）は、コリメータレンズ３Ａによって平行光に整形され、シリンドリカルレンズ４Ａによって副走査方向Ｚに集光され、ポリゴンミラー５に入射し、主走査方向Ｙに等角速度で偏向される。偏向された第１光束は第１及び第２走査レンズ７Ａ，８Ａを介して図示しない第１感光体上で結像した状態で露光／走査する。また、ポリゴンミラー５に角度α１で入射し、角度α１で反射された主走査方向Ｙの始端側の第１光束は、ミラー１２Ａで反射され（入射角及び反射角はα２）、集光レンズ１１Ａを介して第１光検出センサ１０Ａに入射する。
【００１７】
また、第２レーザダイオード１Ｂから放射された第２光束（発散光）は、コリメータレンズ３Ｂによって平行光に整形され、シリンドリカルレンズ４Ｂによって副走査方向Ｚに集光され、ポリゴンミラー５に入射し、主走査方向Ｙに等角速度で偏向される。偏向された第２光束は第１及び第２走査レンズ７Ｂ，８Ｂを介して図示しない第２感光体上で結像した状態で露光／走査する。ポリゴンミラー５に角度β１で入射し、角度β１で反射された主走査方向Ｙの始端側の第２光束は、第１実施例においては集光レンズ１１Ｂを介して第２光検出センサ１０Ｂに入射し、第２実施例においてはミラー１２Ｂで反射され（入射角及び反射角はβ２）、集光レンズ１１Ｂを介して第２光検出センサ１０Ｂに入射する。
【００１８】
第１実施例においては、第１光束に対するポリゴンミラー５の反射率とミラー１２Ａ反射率との合成反射率と、第２光束に対するポリゴンミラー５の反射率と、が略等しく設定されている。また、第２実施例においては、第１光束に対するポリゴンミラー５の反射率とミラー１２Ａの反射率との合成反射率と、第２光束に対するポリゴンミラー５の反射率とミラー１２Ｂの反射率との合計反射率と、が略等しく設定されている。
【００１９】
ここで、反射光学素子に関して、入射角に対する反射率のシミュレーション結果を図３、図４、図５に示す。シミュレーションは、波長が７８０ｎｍでの偏光成分（Ｓ偏光、Ｐ偏光）ごとに、入射角に対する反射率を算出した。両偏光成分の平均値も算出した。図３はＡｌで単層コーティングした反射面におけるシミュレーション結果であり、図４はＡｌとＳｉＯ2とで２層コーティングした反射面におけるシミュレーション結果であり、図５はＡｌとＳｉＯ2とＴｉＯ2とで３層コーティングした反射面におけるシミュレーション結果である。
【００２０】
図３、図４及び図５から明らかなように、各反射面において、Ｓ偏光では入射角の増大に伴って反射率が上昇する傾向にあり、Ｐ偏光では下降し８０°（図４では７０°）を超えると上昇する傾向にある。Ｓ偏光及びＰ偏光は、一般的な反射光学系では、入射面に対する偏光方向の角度によって決まり、入射面にたいして偏光方向が平行であればＰ偏光となり、垂直であればＳ偏光となる。第１実施例及び第２実施例において、レーザダイオード１Ａ，１Ｂの傾き角によって光束の偏光成分はＳ偏光のみであるので、以下に説明する具体的数値はＳ偏光成分の値を参照する。また、反射面はＡｌ単層コーティングの値を参照する。
【００２１】
第１実施例においては、入射角α１が７０°でその反射率は０．９５３である。入射角α２は６０°でその反射率は０．９３２である。よって、合成反射率は０．９５３×０．９３２＝０．８８８である。一方、入射角β１は３０°でその反射率は０．８７０である。両者の反射率は０．８８８と０．８７０であって、略等しい。従って、第１及び第２光検出センサに入射する光束のエネルギーは略等しく、同期信号生成の精度が略同等となる。
【００２２】
第２実施例においては、入射角α１が６０°でその反射率は０．９３２である。入射角α２は１０°でその反射率は０．８７０である。よって、合成反射率は０．９３２×０．８７０＝０．８１１である。一方、入射角β１は１０°でその反射率は０．８７０である。入射角β２は６０°でその反射率は０．９３２である。よって合計反射率は０．８７０×０．９３２＝０．８１１である。両者の反射率は０．８８８と０．８７０であって、略等しい。従って、第１及び第２光検出センサ１０Ａ，１０Ｂに入射する光束のエネルギーは等しく、同期信号生成の精度が同等となる。
【００２３】
ところで、前記第２実施例においては、ポリゴンミラー５で偏向された第１及び第２光束の中心光軸Ｃに対して一方の側Ｃ１と他方の側Ｃ２とに分けた場合、第１及び第２ダイオード１Ａ，１Ｂと第１及び第２光検出センサ１０Ａ，１０Ｂとは、一方の側Ｃ１に配置されている。これにて、第２実施例では、光走査光学装置の平面的な専有面積を小さく構成することができる。
【００２４】
（他の実施例）
なお、本発明に係る光走査光学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することができる。
【００２５】
例えば、第１及び第２光源光学系、第１及び第２走査光学系の構成、配置などは任意である。また、タンデム方式の画像形成装置にあっては、４本の光束を同時に走査することになる。この場合、各レーザダイオードから２本ずつの光束を放射してもよく、あるいは、レーザダイオードを２個ずつ配置し、２本ずつの光束を進行方向を合成してポリゴンミラーに入射させればよい。さらに、一つの感光体を複数の光束で同時に露光／走査するようにしてもよい。この場合、同期信号の検出には同時に走査される複数の光束のうち一つを用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明は、光走査光学装置に有用であり、特に、同期信号生成の精度を略同等にできる点で優れている。
【符号の説明】
【００２７】
１Ａ，１Ｂ…レーザダイオード
２Ａ，２Ｂ…光源光学系
５…ポリゴンミラー
６Ａ，６Ｂ…走査光学系
１０Ａ，１０Ｂ…光検出センサ
１２Ａ，１２Ｂ…ミラー
α１，α２，β１，β２…反射角
Ｙ…主走査方向
【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】
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【図７】
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