(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光偏向器により偏向される偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして集光させて被走査面を光走査する光走査装置において、
走査結像レンズと被走査面との間に配備された防塵用の透明平行平板を、偏向光束が上記透明平行平板により反射されて走査結像レンズに戻り、上記走査結像レンズのレンズ面により反射された光束が、ゴースト光として被走査面に到達するのを防ぐために、副走査対応方向から２〜１０度傾けて配置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光偏向器により偏向される偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして集光させて被走査面を光走査する光走査装置において、
走査結像レンズと被走査面との間に配備された防塵用の透明平行平板を、副走査対応方向から２〜１０度傾けて配置し、
偏向光束が上記透明平行平板により反射されて走査結像レンズに戻り、上記走査結像レンズのレンズ面により反射された光束が、ゴースト光として被走査面に到達するのを防ぐための遮光手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、
走査結像レンズの副走査対応方向の口径を２ｄ、走査結像レンズから透明平行平板に到る距離をＬとするとき、
透明平行平板の副走査対応方向における傾き角：θｓが、条件：
θｓ≧｛ｔａｎ-1（ｄ／Ｌ）｝／２
を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の光走査装置において、
遮光手段が、透明平行平板に形成された遮光領域であることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項２または３記載の光走査装置において、
透明平行平板が、感光体等を含む画像形成部と光走査装置との間に配備され、
透明平行平板の配備部における光束透過用のスリットを構成する遮光板により遮光手段が構成されることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１または２または３または４または５記載の光走査装置において、
光走査装置がユニット化され、
透明平行平板がユニット化された光走査装置のハウジングにおける光束射出用開口部に配備され、上記ハウジングにおける透明平行平板取付部が副走査対応方向から傾いていることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１または２または３または４または５または６記載の光走査装置において、
走査結像レンズと透明平行平板との間に、偏向光束の光路を屈曲させる折り返しミラーが配備されていることを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光偏向器により偏向される偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして集光させて被走査面を光走査する光走査装置は、デジタル複写装置や光プリンター、ファクシミリの記録装置等に関連して広く知られている。
【０００３】
光走査装置は一般に、光走査により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して記録画像が得られる。静電潜像から記録画像を得る部分を「画像形成部」と呼ぶと、画像形成部では、浮遊トナーが発生したり、トナー画像を定着される記録紙の紙粉が浮遊したりする。
【０００４】
これら浮遊塵が光走査装置に紛れ込んでレンズ面等に付着すると光走査に支障を来すので、光走査部と画像形成部との間は一般に何らかの仕切りで仕切られ、偏向光束が仕切りから射出する部分には防塵用の透明平行平板が配備される。
【０００５】
従来、防塵用の透明平行平板は、副走査対応方向（光源から被走査面に到る光路を光学系の光軸に沿って直線的に展開した仮想的な光路上で副走査方向と平行的に対応する方向をいう、上記仮想的な光路上で主走査方向に平行的に対応する方向を主走査対応方向と呼ぶ）から傾いておらず、表面が上記仮想的な光路に直交するように配備されていた。
【０００６】
このため、走査結像レンズを透過した偏向光束の一部が、透明平行平板に反射されて走査結像レンズに戻り、走査結像レンズのレンズ面で反射され、「ゴースト光」として被走査面に到り、記録画像の画質低下の原因となることがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑み、上記防塵用の透明平行平板によるゴースト光の影響の有効な軽減もしくは防止を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査装置は、光偏向器により偏向される偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして集光させて被走査面を光走査する装置であり、以下の点を特徴とする（請求項１）。
【０００９】
即ち、走査結像レンズと被走査面との間に配備された防塵用の透明平行平板が「副走査対応方向から傾けて配置され」たことである。
【００１０】
その結果、走査結像レンズ側から透明平行平板に入射する偏向光束のうち、透明平行平板に反射された光束は、副走査対応方向において、入射方向とは異なる方向へ進行することになる。
【００１１】
「透明平行平板」は、例えば平行平板ガラスで構成される。
【００１２】
請求項１記載の発明は、透明平行平板を「偏向光束が上記透明平行平板により反射されて走査結像レンズに戻り、上記走査結像レンズのレンズ面により反射された光束が、ゴースト光として被走査面に到達するのを防ぐ」ために、副走査対応方向から２〜１０度傾けて配置する。
請求項２記載の発明は、透明平行平板を、副走査対応方向から２〜１０度傾けて配置し、かつ、透明平行平板により反射されて走査結像レンズに戻り、走査結像レンズのレンズ面により反射された光束が、ゴースト光として被走査面に到達するのを防ぐための遮光手段を有する。
【００１３】
請求項３記載の光走査装置は、請求項２記載の光走査装置において、走査結像レンズの副走査対応方向の口径を２ｄ、走査結像レンズから透明平行平板に到る距離をＬとするとき、透明平行平板の副走査対応方向における傾き角：θｓ（２〜１０度）が、条件：
θｓ≧｛ｔａｎ-1（ｄ／Ｌ）｝／２
を満足することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、上記請求項２または３記載の光走査装置において、遮光手段が「透明平行平板に形成された遮光領域である」ことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は上記請求項２または３記載の光走査装置において、透明平行平板が、感光体等を含む画像形成部と光走査装置との間に配備され、遮光手段が「透明平行平板の配備部における光束透過用のスリットを構成する遮光板により構成される」ことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は上記請求項１または２または３または４または５記載の光走査装置において、光走査装置がユニット化され、透明平行平板がユニット化された光走査装置のハウジングにおける光束射出用開口部に配備され、ハウジングにおける透明平行平板取付部が副走査対応方向から傾いていることを特徴とする。
【００１７】
光走査装置の光源としては、例えば「ＬＤやＬＥＤ」を用いることができる。光源からの光束はカップリングレンズによりカップリングされ、平行光束あるいは発散性の光束もしくは集束性の光束となって光偏向器に入射する。
【００１８】
光偏向器としてはポリゴンミラーや回転２面鏡、「ほぞ型ミラーやピラミダルミラー」等の回転単面鏡、ガルバノミラー等の揺動鏡を用いることができる。
【００１９】
光偏向器における所謂面倒れを補正するために、カップリングされた光束を副走査対応方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に、主走査対応方向に長い線像として結像させるようにしてもよい。
【００２０】
走査結像レンズは、光偏向器が回転多面鏡等の回転性のもので有る場合には、ｆθレンズを好適に用いることができ、光偏向器が揺動鏡の場合には、ｆｓｉｎθレンズが用いられる。このような走査結像レンズを用いることにより、主走査速度を等速化できる。
【００２１】
上述のように「面倒れ補正」のため、カップリングされた光束を光偏向器の偏向反射面位置に、主走査対応方向に長い線像として結像させる場合には、走査結像レンズは、副走査対応方向に関し、偏向反射面位置と被走査面位置とを副走査対応方向に関して「幾何光学的に略共役な関係」にする機能を持つ。
【００２２】
請求項６記載の発明において、防塵用の透明平行平板は「ハウジングにおける光束射出用開口部」に配備されるが、上記光束射出用開口部はスリット形状である。そこで、このスリット状の光束射出用開口部以外の部分を遮光性とすることにより「透明平行平板により反射されて走査結像レンズに戻り、走査結像レンズのレンズ面により反射された光束が、ゴースト光として被走査面に到達するのを防ぐための遮光手段」とすることができる。
【００２３】
上記ハウジング内には光偏向器、走査結像レンズが設けられるが、他に、カップリングされた光束を光偏向器の偏向反射面位置に主走査対応方向に長い線像として結像させるための集光光学系（シリンダミラーやシリンダレンズ）や、偏向光束の光路を屈曲させるための折り返しミラー等を配備することができる。
【００２４】
ハウジングが用いられると否とを問わず、光源から被走査面の間に、光路屈曲用のミラー部材を１以上配して良いことはいうまでもない。
【００２５】
上記請求項１〜６の任意の１に記載の発明の光走査装置において、光路屈曲用のミラー部材を偏向光束の光路を屈曲させるため折り返しミラーとし、これを走査結像レンズと透明平行平板との間に配備することができる（請求項７）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１において、符号１はポリゴンミラー、符号２は走査結像レンズ、符号３は防塵用の透明平行平板、符号４は光導電性の感光体をそれぞれ示している。
【００２７】
図示されない光源側からの光束は、光偏向器としてのポリゴンミラー１により偏向され、走査結像レンズ２により被走査面上に光スポットとして集光し、被走査面を走査する。
【００２８】
感光体４は、その母線を主走査ラインに合致させ、周面を被走査面に接しており、従って光スポットは感光体４を走査することになる。
【００２９】
防塵用の透明平行平板３は「平行平板ガラス」により形成され、図面に直交する方向に長い短冊状で、光走査装置側と画像形成部側とを仕切る仕切り部に設けられ、画像形成部側からの浮遊塵が光走査装置側へ侵入するのを防止するが、図示のように副走査対応方向における傾き角：θｓをもって、即ち、副走査対応方向（図の上下方向）から傾き角：θｓをもって傾けられている（請求項１）。
【００３０】
このため、走査結像レンズ２側から入射する偏向光束は、その一部が透明平行平板３により反射されるが、反射光は、副走査対応方向に関しては図に示すように、入射方向と角：２θｓの角を持って反射されることになる。
【００３１】
従って、透明平行平板３の傾き角：θｓを適切に設定することにより、透明平行平板３による反射光が走査結像レンズ２に戻らないように、あるいは走査結像レンズに戻る部分が少なくなるようにすることにより、ゴースト光の発生を有効に防止もしくは軽減させることが可能になる。
【００３２】
図２は、透明平行平板３の傾き角：θｓの大きさを、透明平行平板３による反射光の５０％が走査結像レンズ２に戻るように設定した例である。
【００３３】
走査結像レンズ２を透過した光束は被走査面に集光する光束７として、集光の途上で透明平行平板３に入射し、一部が反射される。反射光束はその主光線８の方向へ進行しつつ集束し、その後は発散しつつ進行する。
【００３４】
図１に示すように、走査結像レンズ２の副走査対応方向の口径を２ｄ、走査結像レンズから透明平行平板に到る距離をＬとするとき、偏向光束の主光線が透明平行平板３により反射されると、上記反射光束の主光線８の方向は入射方向に対して２θｓの角をなすから、主光線８が走査結像レンズ２に入射する位置は、副走査対応方向において「Ｌ・ｔａｎ２θｓ」である。
【００３５】
透明平行平板３による反射光の５０％が走査結像レンズ２に戻る条件、即ち、図２の如く、反射光束の主光線８が走査結像レンズ２の開口の縁の部分に戻る条件は、「Ｌ・ｔａｎ２θｓ＝ｄ」即ち、「２θｓ＝ｔａｎ~1(ｄ／Ｌ)」である。
【００３６】
従って、透明平行平板３の傾き角：θｓを「｛ｔａｎ-1(ｄ／Ｌ)｝／２」に設定すれば、透明平行平板３による反射光の走査結像レンズ２への戻り率を５０％に軽減でき、条件：θｓ＞｛ｔａｎ-1(ｄ／Ｌ)｝／２を満足することにより、上記戻り率を５０％以下に軽減できる（請求項３）。
【００３７】
従って、透明平行平板３の傾き角：θｓをなるべく大きく設定すれば、上記戻り率を０とすることも可能であるが、傾き角：θｓが大きくなりすぎると、走査光束に収差を生じて光スポット形状が所望の形状から変化してしまう。従って、透明平行平板３の傾き角：θｓの上限は、上記光スポット形状が適正な形状を保つという条件により定められることになる。
【００３８】
透明平行平板３による反射光の、走査結像レンズ２への「戻り率」が５０％以下に軽減されるだけでも、ゴースト光としての影響は有効に軽減される。戻り率が０でない場合には、図２に示すように、走査結像レンズ２に戻った光束がレンズ面で反射され、ゴースト光６として被走査面に向かう。
【００３９】
このようなゴースト光６は、図２に示すような遮光部材５を「遮光手段」として用いることにより、被走査面（感光体４）に対して遮光することができる（請求項２）。
【００４０】
遮光部材５は、図２においては透明平行平板３と感光体４との間に配備され、正規の走査用光束は開口部（図面に直交する方向に長いスリット状）を通過させるが、前記ゴースト光６は遮光するように、開口部の幅と位置とを定められている。
【００４１】
図２に示すように、遮光部材５を独立して、透明平行平板３と感光体４との間に設ける代わりに、遮光手段を透明平行平板３の位置に設けることもできる。  即ち、透明平行平板３は、前述のように、光走査装置側と画像形成側との仕切り部に設けられ、画像形成部側からの浮遊塵の光走査装置側への侵入を防止するのであるから、透明平行平板３が設けられる位置は、もともと「仕切り部」であり、仕切り部に形成された「走査用光束を通過させるための開口部」を透明平行平板３が塞いでいるのである。
【００４２】
従って上記仕切り部自体を遮光材で形成し、上記開口部の幅を、正規の走査用光束のみを通過させ、ゴースト光６を遮光するようにすることもできる。即ち、透明平行平板３を感光体４を含む画像形成部と光走査装置との間に配備し、透明平行平板３の配備部における光束透過用のスリット（上記開口部）を構成する遮光板（上記仕切り部）により遮光手段を構成することができる（請求項５）。
【００４３】
あるいはまた図３に示すように、透明平行平板３に形成された遮光領域９（適当な遮光材料の層として透明平行平板３の表面に形成される）をもって遮光手段とし、ゴースト光６を遮光することができる（請求項４）。
【００４４】
図４においては、光走査装置はユニット化され、透明平行平板３は、ユニット化された光走査装置のハウジング１１における光束射出用開口部５’に配備されている。ハウジング１１における透明平行平板取付部（光束射出用開口部５’の形成されているハウジング面部分）は副走査方向に傾いており、この部分に図のように透明平行平板３を取り付けることにより、透明平行平板３を副走査対応方向において、傾けて配備させることができる。
【００４５】
なお図４において、符号１’はポリゴンミラー１用の「駆動モータ」、符号１０はハウジングを閉ざす「カバー」を示す。
【００４６】
図５に示すように、ハウジング１１’の「透明平行平板３を取り付ける部分の面」のみを傾斜させ（符号５’’は光束射出用開口部を示す）、ハウジング外壁は傾斜させないようにしてもよい。ハウジング１１’への透明平行平板３の取り付けは、例えば、接着剤１３により行なうことができる。
【００４７】
以下に、図６〜９を参照して説明する実施の形態は、請求項７記載の発明の実施の形態である。
【００４８】
図６に示す実施の形態は、図１に示した実施の形態に対する変形例であり、繁雑を避けるため、混同の虞れがないと思われるものに就いては、図１におけると同一の符号を用いる。
【００４９】
走査結像レンズ２と感光体４との間に配備された折り返しミラー１３は、偏向光束の光路を副走査対応方向において屈曲させる。透明平行平板３は、副走査対応方向から傾き角：θｓをもって傾けられており、このため、透明平行平板３により反射される反射光８は、副走査対応方向に関しては入射方向と角：２θｓの角を持って反射されるので、透明平行平板３の傾き角：θｓを適切に設定することにより、透明平行平板３による反射光８が走査結像レンズ２に戻らないように、あるいは走査結像レンズに戻る部分が少なくなるようにすることにより、ゴースト光の発生を有効に防止もしくは軽減させることが可能になる。
【００５０】
図７は図２の実施の形態の変形例を示す。図２の形態との差異は、走査結像レンズ２と透明平行平板３との間に設けられた折り返しミラー１３の存在にある。透明平行平板３の傾き角：θｓの大きさは、透明平行平板３による反射光（２重矢印で示す）８の５０％が走査結像レンズ２に戻るように設定されている。
【００５１】
走査結像レンズ２を透過した光束は、被走査面上に集光する光束７として、折り返しミラー１３を介し、集光の途上で透明平行平板３に入射し、一部が反射される。反射光束はその主光線８の方向へ進行しつつ集束し、その後は発散しつつ進行する。
【００５２】
図２の実施の形態と同様、走査結像レンズ２の副走査対応方向の口径を２ｄ、走査結像レンズ２から折り返しミラー１３を介して透明平行平板に到る光軸上の距離をＬとするとき、透明平行平板３による反射光の５０％が走査結像レンズ２に戻る条件は「２θｓ＝ｔａｎ~1(ｄ／Ｌ)」である。
【００５３】
従って、透明平行平板３の傾き角：θｓを「｛ｔａｎ~1(ｄ／Ｌ)｝／２」に設定すれば、透明平行平板３による反射光の走査結像レンズ２への戻り率を５０％に軽減でき、条件：θｓ＞｛ｔａｎ~1(ｄ／Ｌ)｝／２を満足することにより、上記戻り率を５０％以下に軽減できる。
【００５４】
透明平行平板３の傾き角：θｓは、図２の実施の形態に即して説明したのと同様に、光スポット形状が適正な形状を保つという条件により、上限が定められることになる。
【００５５】
走査結像レンズ２に戻った光束はレンズ面で反射され、ゴースト光６として被走査面に向かうが、ゴースト光６は図７に示すような遮光部材５を「遮光手段」として用いることにより、被走査面（感光体４）に対して遮光できる。
【００５６】
遮光部材５は、透明平行平板３と感光体４との間に配備され、正規の走査用光束は開口部（図面に直交する方向に長いスリット状）を通過させるが、前記ゴースト光６は遮光するように、開口部の幅と位置とを定められている。
【００５７】
図２の実施の形態において説明したように、遮光手段を透明平行平板３の位置に設けることもできることは言うまでもない。
【００５８】
図８は図３に示した実施の形態の変形例であり、図３の形態との差異は、走査結像レンズ２と透明平行平板３との間の光路上に設けられた折り返しミラー１３の存在にある。
図３の実施の形態と同様、透明平行平板３に形成された遮光領域９をもって遮光手段とし、ゴースト光６を遮光する。
【００５９】
図９は、図４の実施の形態の変形例であり、図４の実施の形態と同様、光走査装置はユニット化され、透明平行平板３は、ユニット化された光走査装置のハウジング１１０における光束射出用開口部５’’’に配備され、偏向光束の光路を屈曲させる折り返しミラー１３もハウジング１１０内に設けられている。
【００６０】
ハウジング１１０における透明平行平板取付部（光束射出用開口部５’’’の形成されているハウジング面部分）は副走査方向に傾いており、この部分に図のように透明平行平板３を取り付けることにより、透明平行平板３を副走査対応方向から傾けて配備させることができる。
図４に示す実施の形態におけると同様、透明平行平板３の傾き角を調整することにより、透明平行平板３による反射光が走査結像レンズ２に戻らないように、あるいは走査結像レンズに戻る量が小さくなるようにできる。
【００６１】
なお、図９において、符号１’は図４におけると同様、ポリゴンミラー１用の「駆動モータ」、符号１０はハウジングを閉ざす「カバー」を示す。ハウジング１１０への透明平行平板３の取り付けは、例えば、接着剤等により行なうことができる。
【００６２】
上記の実施の各形態において「透明平行平板の傾き角」は、傾けることによる収差の影響等を考慮すると、２〜１０度程度が適当である。
【００６３】
【発明の効果】
この発明の光走査装置によれば、防塵用の透明平行平板により反射された光束が走査結像レンズに戻るのを有効に軽減もしくは防止することにより、戻り光束が走査結像レンズにより反射されてゴースト光として光走査に影響するのを有効に軽減もしくは防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図２】請求項２，３，５記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図３】請求項４記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図４】請求項６記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図５】請求項６記載の発明の実施の形態の別例を説明するための図である。
【図６】請求項７記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図７】請求項７記載の発明の実施の別の形態を説明するための図である。
【図８】請求項７記載の発明の実施の他の形態を説明するための図である。
【図９】請求項７記載の発明の実施の形態の別例を説明するための図である。
【符号の説明】
１      ポリゴンミラー
２      走査結像レンズ
３      防塵用の透明平行平板
４      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】
0003856871.tif 000008
【図８】
0003856871.tif 000009
【図９】
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