(57)【要約】【課題】走査方向において均一な光量分布で光ビームを照射することができる走査露光装置、およびこのような走査露光装置を備え、画質の高い画像を確実に形成することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】この走査露光装置は、直線偏光光源から照射される光ビームを回転される多面反射鏡によって偏向走査するものであって、多面反射鏡に照射される光ビームは、その波長が６８０〜７８０ｎｍのものであると共に電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と平行となる状態に直線偏光されたものであり、多面反射鏡は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜が形成されてなるものであり、当該反射率調整膜の厚みが４０〜８０ｎｍである。画像形成装置は、このような走査露光装置を備えてなる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光光源から照射される光ビームを回転される多面反射鏡によって偏向走査する走査露光装置であって、
多面反射鏡に照射される光ビームは、その波長が６８０〜７８０ｎｍのものであると共に電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と平行となる状態に直線偏光されたものであり、
多面反射鏡は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜が形成されてなるものであり、当該反射率調整膜の厚みが４０〜８０ｎｍであることを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
直線偏光光源から照射される光ビームの、多面反射鏡の反射面に対する入射角の変化に伴う反射率の変動幅が５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の走査露光装置。
【請求項３】
直線偏光光源から照射される光ビームの、多面反射鏡の反射面に対する入射角が１０〜６０゜の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査露光装置。
【請求項４】
直線偏光光源からの光ビームを回転される多面反射鏡によって走査露光することにより画像情報の書き込みを行う走査露光装置を備えた画像形成装置であって、
走査露光装置を構成する直線偏光光源は、波長領域が６８０〜７８０ｎｍであって、電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と平行となる状態に直線偏光された光ビームを照射するものであり、
多面反射鏡は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜が形成されてなるものであり、当該反射率調整膜の厚みが４０〜８０ｎｍであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査露光装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば、電子写真方式を利用した画像形成装置のある種のものにおいては、レーザー光源からの光ビームを偏向手段である例えばポリゴンミラーによって走査露光することにより画像情報の書き込み等を行う走査露光装置が利用されており、レーザー光源よりの光ビームは、例えば光の振動面を構成する電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と垂直となるよう直線偏光（Ｓ偏光）された状態でポリゴンミラーに照射される。
【０００３】
而して、ポリゴンミラーにおいては、その反射面に対する光ビームの入射角がポリゴンミラーの回転に伴って変化することに起因して反射率が変動し、これにより、像形成体に対する走査方向において均一な光量分布で照射することが困難であるという、問題がある。
【０００４】
このような問題に対して、ポリゴンミラーの反射面に例えば酸化膜を形成することによって、例えば、反射率を調整したり、光ビームの入射角に対する角度依存性を低減したりするなどして、ポリゴンミラーそれ自体に光学機能を付与することが行われており、このようなポリゴンミラーにおける光ビームの反射特性は、例えば、反射面に形成される膜（以下、「光学機能膜」という。）の厚みに大きく影響されることから、適正な厚みで形成されることが必要とされる。
【０００５】
ポリゴンミラーの反射面に形成される光学機能膜の厚みは、例えば、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とが同等の強度となる状態に直線偏光された光ビームの波長の０．０５倍の大きさ、またはＳ偏光成分に直線偏光された光ビームの波長の０．０４倍の大きさ（以上、特許文献１参照。）、あるいは使用されるレーザー光源の波長と光学機能膜の屈折率との関係、具体的には、Ｌ／２Ｎ（Ｌ；光源から照射される光ビームの波長、Ｎ；光学機能膜の屈折率）となる大きさ（特許文献２参照。）とされている。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５１２６８７３号明細書
【特許文献２】
特開平５−２６４９１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、走査方向において均一な光量分布で光ビームを照射することができる走査露光装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記のような走査露光装置を備え、画質の高い画像を確実に形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の走査露光装置は、直線偏光光源から照射される光ビームを回転される多面反射鏡によって偏向走査する走査露光装置であって、
多面反射鏡に照射される光ビームは、その波長が６８０〜７８０ｎｍのものであると共に電場ベクトルが入射光線と反射光線を含む面と平行となる状態に直線偏光されたものであり、
多面反射鏡は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜が形成されてなるものであり、当該反射率調整膜の厚みが４０〜８０ｎｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の走査露光装置においては、直線偏光光源から照射されるレーザー光の、多面反射鏡の反射面に対する入射角の変化に伴う反射率の変動幅が５％以下とすることができる。ここに、「反射率の変動幅」とは、所定の角度範囲の入射角に対して、反射率の最大値と最小値との差を示す。
また、直線偏光光源から照射されるレーザー光の、多面反射鏡の反射面に対する入射角が１０〜６０゜の範囲内である構成であることが好ましい。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、直線偏光光源からの光ビームを回転される多面反射鏡によって走査露光することにより画像情報の書き込みを行う走査露光装置を備えた画像形成装置であって、
走査露光装置を構成する直線偏光光源は、波長領域が６８０〜７８０ｎｍであって、電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と平行となる状態に直線偏光された光ビームを照射するものであり、
多面反射鏡は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜が形成されてなるものであり、当該反射率調整膜の厚みが４０〜８０ｎｍであることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
上記構成の走査露光装置によれば、特定の波長領域の光ビームを特定の偏光成分に直線偏光した状態で照射すると共に、多面反射鏡が、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に特定の厚みで形成されてなるものであることにより、多面反射鏡の回転による光ビームの入射角度の変化に起因する反射率の変動幅を一定以下の小さいものとすることができるので、走査方向において光ビームを均一な光量分布で照射することができる。
【００１２】
上記の走査露光装置を備えてなる画像形成装置によれば、走査露光装置よりの光ビームが像形成体に対して均一な光量分布で照射されるので、画質の高い画像が確実に得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一構成例における主要部を示す斜視図、図２は、図１に示す画像形成装置における走査露光装置の構成を示す平面図、図３は、図１に示す画像形成装置における走査露光装置の構成を示す側面図である。なお、図１は、便宜上、走査露光装置の外匣を省略した状態が示されている。
この画像形成装置は、回転される像形成体であるドラム状の感光体１０を備えており、この感光体１０の外周面に沿って、帯電手段１１、露光手段、現像手段１２、転写手段１３、およびクリーニング手段１４が感光体１０の回転方向に対して動作順に並ぶよう配設されている。
【００１４】
露光手段を構成する走査露光装置２０は、光ビームをその振動面を構成する電場ベクトルが入射光線および反射光線を含む面と平行となるよう直線偏光（Ｐ偏光）させた状態で照射する直線偏光光源２１と、この直線偏光光源２１からの光ビーム（以下、「Ｐ偏光ビーム」という。）Ｌｐを偏向させる多面反射鏡であるポリゴンミラー２５と、直線偏光光源２１からのＰ偏光ビームＬｐを感光体１０上にスポットとして結像する結像光学系３０とを備えている。
【００１５】
直線偏光光源２１は、例えば、６８０〜７８０ｎｍの波長領域の光ビームを照射する半導体レーザを発光素子とするレーザー光源により構成されており、このレーザー光源から照射される光ビームが適宜の偏光素子（図示せず）を介して照射されることにより特定の偏光成分（Ｐ偏光ビーム）が結像光学系３０におけるコリメータレンズ３１に導入される。
結像光学系３０は、例えば、コリメータレンズ３１、第１シリンドリカルレンズ３２、ｆθレンズ３３、第２シリンドリカルレンズ３４、および反射ミラー３５とにより構成されている。
図１および図２において、３６および３７は、それぞれ、画像形成動作を行うに際しての走査開始位置を制御するための、反射ミラーおよびこの反射ミラー３６からのＰ偏光ビームＬｐを受光するインデックスセンサである。
【００１６】
ポリゴンミラー２５は、その基材がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなり、その回転軸２５Ａに垂直な断面の形状が例えば正８面体であるもの、すなわち、８つの反射面を有するものであり、駆動用モータ２６により所定の速度（回転数）で回転駆動される構成とされている。
ポリゴンミラー２５における反射面の表面には、ポリゴンミラー２５の回転によるＰ偏光ビームＬｐの入射角度の変化に伴う反射率の変動幅が例えば５％以下、好ましくは２％以下となるよう、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）よりなる反射率調整膜が形成されている。ここに、照射されるＰ偏光ビームの、ポリゴンミラー２５の反射面に対する入射角度は、例えば１０〜６０゜となる状態とされている。反射率の変動幅が５％以下であれば、形成される画像が画像濃度ムラが生じないもの、あるいは画像濃度ムラが生じている場合であっても、実用上問題ないものが得られる。
【００１７】
反射率調整膜の厚みは４０〜８０ｎｍとされており、より好ましくは５０〜６７ｎｍとされる。これにより、所定の入射角度範囲のＰ偏光ビームに対して、反射面に対する入射角度の変化に伴う反射率の変動幅を確実に一定以下の大きさとすることができる。
反射率調整膜の屈折率は、例えば１．４〜１．５であることが好ましい。
【００１８】
以上において、反射率調整膜の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば真空蒸着法などを利用することができる。
【００１９】
上記の画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
すなわち、帯電手段１１による帯電処理が行われて感光体１０の表面が帯電された状態で、ポリゴンミラー２５の回転による主走査および感光体１０の回転による副走査が原稿画像に係る画像データに基づいて行われて感光体１０の表面が選択的に露光されることにより静電潜像が感光体１０上に形成される。
具体的には、直線偏光光源２１より照射された光ビームは、適宜の偏光手段によりＰ偏光ビームＬｐに直線偏光された状態でコリメータレンズ３１に導入され、このコリメータレンズ３１により平行光とされて、第１シリンドリカルレンズ３２、ｆθレンズ３３、および第２シリンドリカルレンズ３４により感光体１０上にスポットとして結像される。そして、第１シリンドリカルレンズ３２を透過したＰ偏光ビームＬｐは所定の回転数で等速回転するポリゴンミラー２５により偏向され、これにより、感光体１０の主走査方向（感光体１０の回転軸方向）に対する走査が行われる。画像の書込開始位置は、画像領域外に設けられた反射ミラー３６による反射光がインデックスセンサ３７により受光されることによりインデックスセンサ３７から動作指令信号が発せられ、これにより、制御される。
【００２０】
次いで、現像手段１２による現像処理、転写手段１３による転写処理、分離手段（図示せず）による分離処理、および定着手段（図示せず）による定着処理が順次に行われることにより可視画像が形成される。
【００２１】
而して、上記構成の走査露光装置２０によれば、６８０〜７８０ｎｍの波長領域の光ビームがＰ偏光ビームＬｐに直線偏光された状態で照射されると共に、ポリゴンミラー２５が、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に４０〜８０ｎｍの厚みで形成されてなるものであることにより、ポリゴンミラー２５の回転によるＰ偏光ビームＬｐの反射面に対する入射角度の変化に起因する反射率の変動幅を一定以下の小さいものとすることができる。
すなわち、特定の波長領域のＰ偏光ビームＬｐは、入射角度に対する反射特性の傾向が二酸化ケイ素膜の膜厚によって変化する特性（膜厚依存性）があり、反射面に対する入射角度に関わらず（実際上は、感光体１０に対する主走査が十分に行われるために必要とされる角度範囲において）、入射角度の変化に起因する反射率の変動幅が一定以下の大きさとなる膜厚が存在することが判明した。
従って、例えばポリゴンミラー２５の反射面から高い反射率でレーザー光源からの光ビームを反射させるという理由からＳ偏光ビームを利用している従来の走査露光装置であれば、膜厚に応じた反射特性の傾向が全体的にシフトするだけで、このような反射率特性の傾向の変化が生じないため、二酸化ケイ素膜の膜厚の絶対量を単に規定しただけでは、反射率の変動幅を一定以下の大きさとすることは困難である。
然るに、本発明によれば、上記のような特定の条件を満足する構成であることにより、光ビームの反射面に対する反射率の変動幅が一定以下の小さいものとすることができ、これにより、走査方向において光ビームを均一な光量分布で照射することができる。
【００２２】
従って、このような走査露光装置２０を備えてなる画像形成装置によれば、感光体１０の主走査方向において、実質的に均一な光量分布で露光処理を行うことができるので、画像濃度ムラのない画質の高い画像を確実に形成することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明における走査露光装置は、図１に示されるような構成の画像形成装置（モノクロ画像形成装置）に限定して用いられるものではなく、種々の構成のものに有効に適用することができる。
多面反射鏡の反射面の数および多面反射鏡の回転数は、目的に応じて適宜変更することができる。
【００２４】
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
＜実験例１＞
アルミニウム−マグネシウム合金よりなるポリゴンミラー基材における反射面に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）膜が５５ｎｍの厚みで形成されてなるポリゴンミラーを作製した。
直線偏光光源として、波長領域が７８０ｎｍであり、Ｐ偏光ビームを照射するレーザ光源を用い、このレーザ光源から照射されるＰ偏光ビームの、ポリゴンミラーの反射面に対する入射角度を１０〜６０°の範囲内で調整して、ポリゴンミラーの反射面に対する反射率の測定を行ったところ、反射率の変動幅が１％であり、レーザ光源よりのＰ偏光ビームを均一な光量分布で照射することができることが確認された。
【００２５】
＜実験例２＞
二酸化ケイ素膜が７５ｎｍの厚みで形成されてなるポリゴンミラーを用いたことの他は実験例１と同様にして、ポリゴンミラーの反射面に対する反射率の測定を行ったところ、反射率の変動幅が４％であり、直線偏光光源からのＰ偏光ビームを均一な光量分布で照射することができることが確認された。
【００２６】
＜実験例３＞
二酸化ケイ素膜が４５ｎｍの厚みで形成されてなるポリゴンミラーを用いたことの他は実験例１と同様にして、ポリゴンミラーの反射面に対する反射率の測定を行ったところ、反射率の変動幅が３％であり、直線偏光光源よりのＰ偏光ビームを均一な光量分布で照射することができることが確認された。
【００２７】
＜比較実験例１＞
二酸化ケイ素膜が２５ｎｍの厚みで形成されてなるポリゴンミラーを用いたことの他は実験例１と同様にして、ポリゴンミラーの反射面に対する反射率の測定を行ったところ、反射率の変動幅が８％であり、直線偏光光源よりのＰ偏光ビームを均一な光量分布で照射することが困難であることが確認された。
【００２８】
＜比較実験例２＞
二酸化ケイ素膜が８５ｎｍの厚みで形成されてなるポリゴンミラーを用いたことの他は実験例１と同様にして、ポリゴンミラーの反射面に対する反射率の測定を行ったところ、反射率の変動幅が７％であり、直線偏光光源よりのＰ偏光ビームを均一な光量分布で照射することが困難であることが確認された。
【００２９】
実験例１〜実験例３および比較実験例１〜比較実験例２の各々において作製したポリゴンミラーを備えた走査露光装置が搭載されてなる画像形成装置を図１に示す構成に従って製造し、各々の画像形成装置について、実写テストを実施することにより、形成された画像の評価を行ったところ、実験例１〜実験例３において作製されたポリゴンミラーを備えた走査露光装置が搭載されてなる本発明に係る画像形成装置によれば、いずれも、画像濃度ムラのない画質の高い画像が得られることが確認された。これに対して、比較実験例１〜比較実験例２において作製されたポリゴンミラーを備えた走査露光装置が搭載されてなる比較用の画像形成装置については、いずれも、得られた画像に画像濃度ムラが生じており、実用に供するものではないことが確認された。
【００３０】
また、波長が６８０ｎｍであるレーザー光源を発光素子として備えてなる走査露光装置を用いた場合であっても、同様の効果が得られることが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の走査露光装置によれば、特定の波長領域の光ビームを特定の偏光成分に直線偏光した状態で照射すると共に、多面反射鏡が、二酸化ケイ素よりなる反射率調整膜がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる反射面の表面に特定の厚みで形成されてなるものであることにより、多面反射鏡の回転による光ビームの入射角度の変化に起因する反射率の変動幅を一定以下の小さいものとすることができるので、走査方向に対して光ビームを均一な光量分布で照射することができる。
【００３２】
本発明の画像形成装置によれば、上記の走査露光装置を備えてなることにより、走査露光装置よりの光ビームが像形成体に対して均一な光量分布で照射されるので、画質の高い画像が確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一構成例における主要部を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における走査露光装置の構成を示す平面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における走査露光装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　感光体
１１　帯電手段
１２　現像手段
１３　転写手段
１４　クリーニング手段
２０　走査露光装置
２１　直線偏光光源
２５　ポリゴンミラー
２５Ａ　回転軸
２６　駆動用モータ
Ｌｐ　Ｐ偏光ビーム
３０　結像光学系
３１　コリメータレンズ
３２　第１シリンドリカルレンズ
３３　ｆθレンズ
３４　第２シリンドリカルレンズ
３５　反射ミラー
３６　反射ミラー
３７　インデックスセンサ
【図１】
2004125890.tif 000002
【図２】
2004125890.tif 000003
【図３】
2004125890.tif 000004