(57)【要約】【課題】光走査装置において、ポリゴンミラーの偏向面に対して光ビームが垂直に入射して反射した光ビームが光源に戻ることを防止する。【解決手段】ＬＤ（レーザ・ダイオード）ユニット１を書込みユニット１１に固定する部分に、長さの異なる２つのスペーサ１２，１５を介してネジ１３で固定することにより、ＬＤ２の主走査方向の光軸を傾ける。これによってＬＤユニット１内からのＬＤ光がポリゴンミラー８の偏光面８ａに対して９０度の角度を持つことが無くなるので、ＬＤ２に戻り光が入射することを防止することができる。この結果、ＬＤドライバの初期化の失敗等を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発光する光源手段と、
該光源手段を点灯制御する制御手段と、
前記光源手段からの光ビームを光偏向し走査する偏向手段と、
該偏向手段の偏向面に対して光ビームが垂直に入射しないように入射ビームを傾ける入射ビーム傾け手段と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記入射ビーム傾け手段は、前記光源手段からの光ビームを主走査方向に傾けることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
【請求項３】
前記入射ビーム傾け手段は、前記入射ビームを前記偏向面に入射する前に傾けることを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記入射ビーム傾け手段は、前記偏向面を傾けることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光源手段と前記偏向手段との間に、前記光源手段からの光ビームの位相をずらす位相変換手段を有することを特徴とする請求項1から４のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項６】
前記位相変換手段を複数個設けたことを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の光走査装置を有し、前記制御手段により前記光源手段を制御して光ビームを変調することにより感光体に電子潜像を形成して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを偏向して走査する光走査装置（光ビーム走査装置）と、この光走査装置を用いて感光体に電子潜像を形成することにより画像を形成する複写機やプリンタを含む画像形成装置と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等で用いられる従来の光走査装置は、ＬＤ（レーザダイオード）ユニットからのＬＤ光をポリゴンモータにより回転されるポリゴンミラーの偏向面で光偏向させ、その偏向されたＬＤ光により被照射面を走査する。
【０００３】
また、従来の複写機プリンタ等の画像形成装置は、感光体の被照射面に、変調されたＬＤ光を走査することによって感光体に電子潜像を形成することにより画像を形成する。
【０００４】
なお、従来の光走査装置として、ＬＤ光の光軸を副走査方向に傾けることにより、装置の小型化、走査線曲がり、走査線傾きを抑えるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−９０９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光走査装置では、ポリゴンモータの回転によりポリゴンミラー面（偏向面）がＬＤ光に対して９０度になる場合があるという問題があった。その場合は、ＬＤ光がポリゴンミラー面（偏向面）で正反射し、その戻り光がＬＤに戻って行き、ポリゴンミラー面（偏向面）で正反射した戻り光がＬＤに戻ると、ＬＤ変調の制御が不良になったり、ＬＤが異常動作をしたりする可能性が有る。
【０００６】
なお、特許文献１に開示されるものは、ＬＤ光の光軸を副走査方向に傾けることを特徴とする発明であるが、後述する本発明は、光軸を主走査方向及び副走査方向に傾けることを特徴とするので、明らかに異なる発明である。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題を解決し、ＬＤ等の光源手段に戻り光が入射するのを防止することができ、ＬＤドライバの初期化異常やＬＤの異常共振等を防止することができる光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、光ビームを発光する光源手段と、該光源手段を点灯制御する制御手段と、前記光源手段からの光ビームを光偏向し走査する偏向手段と、該偏向手段の偏向面に対して光ビームが垂直に入射しないように入射ビームを傾ける入射ビーム傾け手段と、を有することを特徴とする光走査装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項1記載の光走査装置において、前記入射ビーム傾け手段は、前記光源手段からの光ビームを主走査方向に傾けることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光走査装置において、前記入射ビーム傾け手段は、前記入射ビームを前記偏向面に入射する前に傾けることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の光走査装置において、前記入射ビーム傾け手段は、前記偏向面を傾けることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項1から４のいずれか１項記載の光走査装置において、前記光源手段と前記偏向手段との間に、前記光源手段からの光ビームの位相をずらす位相変換手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の光走査装置において、前記位相変換手段を複数個設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の光走査装置を有し、前記制御手段により前記光源手段を制御して光ビームを変調することにより感光体に電子潜像を形成して画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＬＤ等の光源手段に戻り光が入射するのを防止することができ、ＬＤドライバの初期化異常やＬＤの異常共振等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の好適な実施の形態を図面と共に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
【００１７】
図１は、本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る光走査装置の要部を示す構成図である。図１を用いて本実施形態の光走査装置の全体を説明したのち、図２、図３及び図４を用いて細部を説明する。そして、図８を用いて従来技術の問題点を指摘し、再度図１を参照して本実施形態について説明する。
【００１８】
図１において、ＬＤユニット１はＬＤＢ４により制御、変調される。ＬＤユニット１のＬＤ２（ＬＤチップ２ａ）から発光されたＬＤ光はコリメートレンズ５、アパーチャ６、シリンドカルレンズ７を通って偏光手段としてのポリゴンミラー８に行く。ポリゴンミラー８の偏光面８ａで偏光走査された光ビームとしてのＬＤ光は、ｆθレンズ９を通って、感光体１０に到達する。ＬＤ光は光強度に応じて感光体１０に電子潜像を形成することにより、画像を形成する。
【００１９】
コリメートレンズ５は、ＬＤ光の発散光を収束する働きを有する。アパーチャ６は、主、副光ビームのスポット径を設定する。シリンドリカルレンズ７は、副走査倍率の設定及び副走査ビームスポット径の設定を行う。ｆθレンズ９は、ｆθ特性の補正を行う。
【００２０】
感光体１０を除く各レンズ、ポリゴンミラー８等の各部材は書き込みユニット１１内に構成されている。そして、ＬＤユニット１を書き込みユニット１１に固定する部分は、長さの異なる２つのスペーサ１２，１５を使用してそれぞれネジ１３で固定するという構成である。
【００２１】
図２にＬＤユニット１の電気回路の構成を示し、また、図３にＬＤユニット１の内部の構成をブロック図で示し、ＬＤユニット１を説明する。その次に、図４にＬＤＢ４の電気回路のブロック図を示し、ＬＤＢ４を説明する。
【００２２】
図２は、ＬＤユニット１の電気回路の構成図である。
図２において、ＬＤユニット１は、ＬＤ２と、ＬＤ２の光量モニタ用のＰＤ（フォトダイオード）３とをＬＤパッケージの中に収納した構成となっている。図７の例では、ＬＤ２のアノードとＰＤ３のカソードが接続されて1本のリードになっている。ＬＤ２のカソードとＰＤ３のアノードは、それぞれ1本のリードになっている。
なお、図２はアノードコモンタイプのＬＤユニット１を示すが、ＬＤ２のカソードとＰＤ３のアノードが接続されているカソードコモンタイプのＬＤユニットを用いてもよい。
【００２３】
図３はＬＤユニット１の内部構成を示すブロック図である。
図３において、ＬＤチップ２ａは発光して、フロントビームとバックビームになる。フロントビームは、ＬＤ光（光ビーム）としてＬＤユニット１の外部に出て行く。バックビームは、ＰＤチップ３ａに入射され、モニタ用電流Ｉｍが発生する。
【００２４】
図４は、ＬＤユニット１を制御する制御手段としてのＬＤＢ４の電気回路のブロック図を示す。
ＬＤＢ４にはＬＤドライバ１４が搭載されている。ＬＤドライバ１４は、入力データに応じてＬＤ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＬＤユニット１内のＰＤ３からモニタ電流ＩｍがＬＤドライバ１４に入力されることにより、ＬＤドライバ１４は自動光量制御（ＡＰＣ）を行う。一方、ＬＤドライバ１４にはサンプル/ホールド信号が入力される。サンプル／ホールド信号がＬでサンプルモード、Ｈでホールドモードとする。サンプルモード時には、ＰＤ３のモニタ電流Ｉｍがフィードバックされることにより、ＬＤ光量が一定になるようにＡＰＣ制御が行われ、ＬＤ電流を増減する。ホールドモード時は、ＬＤドライバ１４はＡＰＣを行わず、ＬＤ２への電流は一定電流となる。
【００２５】
Ｃ１は、ＡＰＣを行うためのホールドコンデンサである。ＡＰＣを行う時は、ＬＤドライバ１４は、ホールドコンデンサＣ１への充放電により、ＬＤ２への電流を増減する。ＬＤ２の変調、制御は、ＬＤＢ４に搭載されるＬＤドライバ１４が行うが、ＬＤドライバ１４は、初期化としてＬＤ２を強制点灯し、その時のＬＤユニット１内のＰＤ電圧を測定し、その電圧に基づいてＬＤ電流−光量特性を検出して、ＬＤ２のオフセット電流を決定する方式のものが有る。
【００２６】
ここで、図８を参照して従来の光走査装置の問題点を説明する。
図８は従来の光走査装置では前述の問題が生じることを説明するための構成図である。図１と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
図８において、ＬＤユニット１は、スペーサ１２を介してネジ１３により書き込みユニット１１に取り付けられている。
【００２７】
また、ポリゴンミラー８は、図示しないポリゴンモータにより回転されるが、このポリゴンモータの回転によっては、図示のように偏光面（ポリゴンミラー面）８ａがＬＤユニット１からのＬＤ光と９０度になる場合が発生する。このためＬＤ光が偏向面（ポリゴンミラー面）８ａで正反射して戻り光が矢印ＡのようにＬＤユニット１に戻って行く。
【００２８】
ＬＤ２への戻り光によるノイズがＰＤ電圧に混入すると、図４を用いて説明したＬＤドライバ１４の初期化が失敗し、ＬＤドライバ１４が決定するオフセット電流が異常値になり、地汚れ画像の原因になる場合が有る。またＬＤ２に戻り光が入ると、ＬＤ２が外部共振を起こしてＬＤ発振が不安定になる場合が有る。
【００２９】
しかしながら、図１に示す本実施形態においては、上述したとおり、ＬＤユニット１を書き込みユニット１１に固定する部分に、長さの異なる２つのスペーサ１２，１５を使用してそれぞれネジ１３で固定するようにしている。
【００３０】
上記構成によれば、図示のようにＬＤ２の主走査方向の光軸が傾き、このためＬＤ光が偏向面８ａに対して９０度の角度を持つことが無くなり、ＬＤ２に戻り光が入射することを防止することができる。これによってＬＤドライバ１４の初期化の失敗等を防止することができる。
【００３１】
なお、ＬＤ光軸を傾けるための入射ビーム傾け手段として、本実施の形態のように長さの異なるスペーサ１５，１２を使用するのは一例であり、このほか例えばスプリングとネジを使用して、光軸を傾ける等の方法を採用しても良い。
【００３２】
図６は、本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る光走査装置を示す構成図である。図１と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。本実施の形態は光ビームが入射する偏向面を傾けることによって、副走査方向の戻り光を回避するものである。
【００３３】
図９はポリゴンミラー８の従来の取り付け構造を示すものである。図示のようにポリゴンミラー８は固定板１６にスペーサ１７を介して取り付けられている。また、ポリゴンモータはポリゴンミラー８と一体的に設けられている。
このような従来の構成では、図示のようにＬＤ光軸が偏向面８ａに対して垂直方向に９０度で当るので、ＬＤ光がポリゴンミラー８で反射して矢印ＢのようにＬＤ２に戻ってしまう。
【００３４】
本実施の形態は、図６に示すように、ポリゴンミラー８を高さの違うスペーサ１７，１８を介して固定板１６に取り付けるようにしたものである。
上記構成によれば、図示のように偏向面８ａが副走査方向に傾くので、ＬＤ２に対する偏向面８ａからの反射光を傾けることができ、反射光がＬＤ２に戻るのを防止することができる。
なお、この場合当然ながら、ｆθレンズ９は、副走査方向に上向きになった光が通る位置に配置することが必要である。
【００３５】
入射ビーム傾け手段として、ポリゴンミラー８の下部に高さの違うスペーサ１７，１８を置くのは一つの方法であり、他の方法でも良い。例えば、バネとネジを使用して偏向面８ａを副走査方向に傾ける方式等でも良い。
【００３６】
図７は本発明を好適に実施した第３の実施の形態に係る光走査装置を示す構成図であり、図１、図６と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。本実施の形態はＬＤ光の位相をずらせるようにした場合である。
【００３７】
図７において、シリンドリカルレンズ７とポリゴンミラー８との間に２つの１／４λ板１９、２０を設けている。
【００３８】
上記構成によれば、１／４λ板１９，２０により、ＬＤ光と戻り光の位相を９０度ずらすことができるので、戻り光がＬＤ２に入射しても、共振によるＬＤ２の動作が不安定になるのを防止することができる。
【００３９】
図７に示すように、１／４λ板１９，２０を２枚設けてＬＤ光を２回通すことにより、ＬＤ光と戻り光の位相を１８０度ずらすことができるので、戻り光がＬＤに入射しても、共振によるＬＤの動作が不安定になるのを防止することができる。
【００４０】
なお、１／４λ板は３枚以上設置しても良く、 共振によるＬＤ２の動作不安定が小さくなるように、１／４λ板の設置枚数を最適に決めるようにしてよい。また、１／４λ板のみに限定しなくてもよく、光ビームの位相をずらす位相板が好ましい。
【００４１】
以上で説明したように、上記本実施形態によれば、偏向手段の偏向面に対して光ビームが垂直に入射しないように入射ビーム、又は偏向面を傾けるので、ＬＤに戻り光が入射するのを防止することができ、ＬＤドライバの初期異常やＬＤの異常共振等を防止することができる。
【００４２】
特に、入射ビームを主走査方向に傾ける方式は、ビームの光学特性の劣化を少なくしながら、ＬＤの戻り光を防止することができる。
【００４３】
また、上記本実施形態によれば、発光源と光ビームを操作する偏向手段の間に、光の位相をずらす位相変換手段を設けるので、ＬＤの異常共振等を防止することができる。
【００４４】
また、上記本実施形態によれば、光の位相をずらす位相変換手段を複数個設けるので、最適個数設けることにより、共振による光源手段の動作不安定を小さくすることができる。
【００４５】
また、上記本実施形態によれば、偏光手段の偏光面に対して光ビームが垂直に入射しないように入射ビーム又は偏光面を傾けるので、ＬＤに戻り光が入射するのを防止することができ、ＬＤドライバの初期異常やＬＤの異常共振等を防止できる光走査装置を用いるので、品質のよい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】ＬＤユニット１の電気回路の構成図である。
【図３】ＬＤユニット１の内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＤＢ４の電気回路のブロック図である。
【図５】書き込みユニット１１の光路の１例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す構成図である。
【図８】従来の光走査装置では問題が生じることを説明するための図である。
【図９】従来の光走査装置では問題が生じることを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    ＬＤユニット
２    ＬＤ
３    ＰＤ
２ａ    ＬＤチップ
３ａ    ＰＤチップ
４    ＬＤＢ
５    コリメートレンズ
６    アパーチャ
７    シリンドカルレンズ
８    ポリゴンミラー
８ａ    偏光面
９    ｆθレンズ
１０    感光体
１１    書き込みユニット
１２、１５    スペーサ
１３    ネジ
１４    ＬＤドライバ
１６    固定板
１７、１８    スペーサ
１９、２０    １／４λ板
Ａ、Ｂ    戻り光
Ｃ１    ホールドコンデンサ
【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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【図８】
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【図９】
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