(57)【要約】【課題】光束を分離して光学性能を測定可能であって、かつ、感光体を露光する光束に光学性能の悪化や変化を生じないようにした光走査光学装置を得る。【解決手段】レーザダイオード１１から放射された光束をポリゴンミラー１４で偏向し、偏向された後の光束を走査レンズ２１，２２を透過させ、感光体４０上に集光させる光走査光学装置。走査レンズ２１，２２を経た後の光束を反射及び透過させて分離するハーフミラー２４と、光束の光学性能を測定するためのセンサ２５とを備えている。ハーフミラー２４に至る光束が収束光又は発散光であり、ハーフミラー２４で反射された光束が感光体４０上に導かれ、かつ、ハーフミラー２４を透過した光束がセンサ２５に導かれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を放射する光源と、
前記光源から放射された光束を偏向する偏向器と、
前記偏向器で偏向された後の光束を感光体上に集光させる結像光学素子と、
前記結像光学素子の少なくとも一つを経た後の光束を反射及び透過させて分離する分離光学素子と、
前記光束の光学性能を測定するためのセンサと、
を備え、
前記分離光学素子に至る光束が収束光又は発散光であり、
前記分離光学素子で反射された光束が前記感光体上に導かれ、かつ、前記分離光学素子を透過した光束が前記センサに導かれること、
を特徴とする光走査光学装置。
【請求項２】
前記分離光学素子の透過光束出射面が正のパワーを有していること、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】
前記分離光学素子の反射面が正のパワーを有していること、を特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項４】
前記分離光学素子の反射面と透過光束出射面が正のパワーを有していること、を特徴とする請求項１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プリンタや複写機に搭載されて感光体上に静電潜像を形成する光走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の光走査光学装置としては、プリンタや複写機などの画像形成装置の高速化、高密度化の要求を満たすために、感光体を露光する光量や結像位置、光束径などの光学性能を常時一定に保つことが必要とされている。そこで、光学性能を一定に保つために、従来では、感光体を露光する光束を途中で分離して光学性能を測定するためのセンサで検出し、変化が生じれば補正することとしている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、偏向器で偏向され、結像光学系を経た後の収束光を分離してセンサで検出する構成において、収束光を分離する素子であるハーフミラーを透過した光束にて感光体を露光し、反射した光束をセンサにて受光する走査光学装置を提案している。しかし、この走査光学装置のように、感光体を露光する収束光を途中に配置したハーフミラーで分離すると、透過する収束光は、ハーフミラーに入射する角度が光束の両端で異なるので、非対称性が生じて光学性能が悪化する。さらに、環境変動によってハーフミラーの屈折率が変化することに伴って光学性能が変化する。光学性能の悪化や変化が生じた光束で感光体上に静電潜像を描画すると、画像が劣化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、光束を分離して光学性能を測定可能であって、かつ、感光体を露光する光束に光学性能の悪化や変化を生じないようにした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】
【０００６】
本発明の一形態である光走査光学装置は、
光束を放射する光源と、
前記光源から放射された光束を偏向する偏向器と、
前記偏向器で偏向された後の光束を感光体上に集光させる結像光学素子と、
前記結像光学素子の少なくとも一つを経た後の光束を反射及び透過させて分離する分離光学素子と、
前記光束の光学性能を測定するためのセンサと、
を備え、
前記分離光学素子に至る光束が収束光又は発散光であり、
前記分離光学素子で反射された光束が前記感光体上に導かれ、かつ、前記分離光学素子を透過した光束が前記センサに導かれること、
を特徴とする。
【０００７】
前記光走査光学装置において、分離光学素子で反射された光束（収束光又は発散光）が感光体を露光する。反射された収束光又は拡散光は、分離光学素子に入射する角度が光束の両端で異なっていても、非対称性が生じることはなく、また、分離光学素子の内部を透過することもないので屈折率の変化の影響を受けない。それゆえ、感光体を露光する光束に光学性能の悪化や変化が生じることがなく、画像の劣化が回避される。なお、分離光学素子を透過した光束は光学性能の悪化、劣化が生じることになるが、この光束が光学性能測定用センサに受光されても、光量測定などであれば光学性能の悪化や劣化は測定の実用上問題になることはなく、他の光学性能の測定にも実用上の問題が生じることはない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光束を分離して光学性能を測定可能であって、かつ、感光体を露光する光束の光学性能の悪化や変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用される光走査光学装置の概略構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は副走査方向断面図である。
【図２】光走査光学装置の他の例を示す副走査方向断面図である。
【図３】実施例１における要部を示す説明図である。
【図４】実施例２における要部を示す説明図である。
【図５】実施例３における要部を示す説明図である。
【図６】実施例４における要部を示す説明図である。
【図７】実施例４における要部を別の角度で示す説明図である。
【図８】実施例５における要部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る光走査光学装置の実施例について説明する。なお、各図において同じ部材、部分については共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
（光走査光学装置の基本的構成、図１及び図２参照）
まず、本発明が適用される光走査光学装置の概略構成について図１（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。この光走査光学装置は、概略、光源であるレーザダイオード１１、コリメータレンズ１２、シリンドリカルレンズ１３、複数の反射面を有するポリゴンミラー１４、走査レンズ２１，２２、光路折返しミラー２３、ハーフミラー２４にて構成されている。
【００１２】
レーザダイオード１１から放射されたレーザ光束（発散光）は、コリメータレンズ１２によって平行光とされた後、シリンドリカルレンズ１３を透過することで副走査方向について収束光とされ、回転するポリゴンミラー１４の各反射面によって主走査方向ｙに偏向され、結像光学素子として機能する走査レンズ２１，２２、光路折返しミラー２３を経てハーフミラー２４に入射する。ハーフミラー２４は分離光学素子として機能するもので、入射面での反射光は感光体４０上で集光し、内部で屈折した透過光は光センサ２５で受光される。光センサ２５での受光状態に基づいて、光量、結像位置、光束径などの光学性能が測定される。
【００１３】
また、ポリゴンミラー１４で偏向された光束の主走査方向ｙの最上流側の光束は走査レンズ２１を透過した後、集光レンズ３１を介して光センサ３２に入射し、主走査方向ｙの同期信号が生成される。
【００１４】
本発明において、ハーフミラー２４に至る光束は収束光又は発散光である。図１に示す光走査光学装置では、副走査方向にはシリンドリカルレンズ１３にて一旦収束され、ポリゴンミラー１４で反射された際には発散するが、走査レンズ２２で収束される。主走査方向ｙには走査レンズ２１で収束される。このような収束光がハーフミラー２４で反射されて感光体４０を露光することの作用効果は以下の実施例１にて詳述する。
【００１５】
図１に示した光走査光学装置では、ハーフミラー２４にて光束を９０°に反射している。ハーフミラー２４による反射角度は９０°以外であってもよく、図２にはそのような光走査光学装置を示している。
【００１６】
（実施例１、図３参照）
実施例１である光走査光学装置は、図３に示すように、入射面と出射面とが平行な（パワーを有しない）ハーフミラー２４Ａを使用したものである。図３において、収束光の右側端部について、ハーフミラー２４Ａへの入射角をθ１、反射角をθ１ａ、ハーフミラー２４Ａの内部を透過する光束の角度をθ１ｂ、ハーフミラー２４Ａを出射した後の光束の角度をθ１ｃとする。収束光の左側端部について、ハーフミラー２４Ａへの入射角をθ２、反射角をθ２ａ、ハーフミラー２４Ａの内部を透過する光束の角度をθ２ｂ、ハーフミラー２４Ａを出射した後の光束の角度をθ２ｃとする。
【００１７】
ハーフミラー２４Ａの板厚をｔとすると、光束の右側端部がハーフミラー２４Ａの内部を移動する距離は、ｔ／ｃｏｓ（θ１ｂ）となり、左側端部がハーフミラー２４Ａの内部を移動する距離は、ｔ／ｃｏｓ（θ２ｂ）となる。ハーフミラー２４Ａの屈折率をｎとすると、θ１とθ２との関係は、ｓｉｎ（θ１）＝ｎ×ｓｉｎ（θ１ｂ）となり、θ２とθ２ｂとの関係は、ｓｉｎ（θ２）＝ｎ×ｓｉｎ（θ２ｂ）となる。
【００１８】
収束光はθ１とθ２とが異なるので、光束の右側端部と左側端部はハーフミラー２４Ａ内を移動する距離が異なり、透過側に光学性能上の非対称性が発生する。ハーフミラー２４Ａは入射面と出射面が平行なので、θ１＝θ１ｃ、θ２＝θ２ｃである。さらに、ハーフミラー２４Ａを透過した光束は、環境変動によりハーフミラー２４Ａの内部の屈折率が変化すると光学性能が変化する。一方、入射面で反射される光束はハーフミラー２４Ａの内部を移動しないので、光学性能上の非対称性は発生せず、屈折率変動による影響もない。
【００１９】
以上のごとく、実施例１では、ハーフミラー２４Ａで反射された光束で感光体４０を露光する。反射された光束は収束光であっても、非対称性が生じることはなく、また、ハーフミラー２４Ａの内部を透過することもないので屈折率の変化の影響を受けない。それゆえ、感光体４０上に描画された画像の劣化が回避される。なお、ハーフミラー２４Ａを透過した光束は光学性能の悪化、劣化が生じることになるが、この光束が光学性能測定用センサ２５に受光されても、光量測定などであれば光学性能の悪化や劣化は測定の実用上問題になることはなく、他の光学性能の測定にも実用上の問題が生じることはない。
【００２０】
（実施例２、図４参照）
実施例２である光走査光学装置は、図４に示すように、反射面が平面（パワーを有しない）であり、出射面が正のパワーを有するハーフミラー２４Ｂを使用したものである。このハーフミラー２４Ｂによる作用効果は前記ハーフミラー２４Ａと基本的に同じである。
【００２１】
（実施例３、図５参照）
実施例３である光走査光学装置は、図５に示すように、反射面が正のパワーを有し、出射面が平面（パワーを有しない）であるハーフミラー２４Ｃを使用したものである。このハーフミラー２４Ｃによる作用効果は前記ハーフミラー２４Ａと基本的に同じである。
【００２２】
（実施例４、図６及び図７参照）
実施例４である光走査光学装置は、図６に示すように、反射面と出射面がともに正のパワーを有するハーフミラー２４Ｄを使用したものである。ハーフミラー２４Ｄは、図７に示すように、主走査方向ｙに対して垂直な断面において、出射面の中央部と両端部とが正のパワーを有する曲面２４ａ，２４ｂ，２４ｃとされ、この３点を透過した光束を三つのセンサ２５ａ，２５ｂ，２５ｃで検出するように構成されている。検出点は３点以上であってもよい。このハーフミラー２４Ｄによる作用効果は前記ハーフミラー２４Ａと基本的に同じである。
【００２３】
（実施例５、図８）
実施例５である光走査光学装置は、図８に示すように、前記実施例４に示したハーフミラー２４Ｄを使用したもので、これまでの実施例１〜４と異なるのは、走査レンズ２１，２２を経てハーフミラー２４Ｄに至る光束が発散光である点である。
【００２４】
発散光においても、前記実施例１での説明が妥当し、透過側に光学性能上の非対称性が発生し、屈折率の変動によって光学性能が変化する。一方、入射面で反射される光束は光学性能上の非対称性は発生せず、屈折率変動の影響もない。従って、発散光においても、ハーフミラー２４Ｄで反射された光束で感光体４０を露光することにより、感光体４０上に描画された画像の劣化が回避される。
【００２５】
（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。
【００２６】
例えば、光源部に配置した光学素子や、結像光学素子の構成は任意であり、光源としては複数の光束を放射するレーザダイオードアレイを使用したものであってもよい。また、分離光学素子としては前記ハーフミラー以外の素子であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、画像形成装置に搭載される光走査光学装置に有用であり、特に、光束を分離して光学性能を測定可能であって、かつ、感光体を露光する光束に光学性能の悪化や変化が生じない。
【符号の説明】
【００２８】
１１…レーザダイオード
１４…ポリゴンミラー
２１，２２…走査レンズ
２４（２４Ａ〜２４Ｄ）…ハーフミラー
２５…光学性能測定用センサ
４０…感光体
【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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