JP2000241727A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割走査装置において、少なくとも独立複数
２つのビームを被走査面に案内することにより起因する
つなぎ目のずれを解消することができ、かつ隣面光によ
る二重書き込みを防止する。 【解決手段】 ２ユニットの光源部を共通（単一ユニッ
ト）の光学系によって感光体ドラム上に案内走査するこ
とができ、かつ共通の光学系によって走査することによ
り発生する、走査面（画像記録面）上の不要光を、ポリ
ゴンミラーの反射・非反射特性並びにフィルタ（シリン
ドリカルミラー）の偏光特性により排除するようにした
ため、光学走査装置の部品点数を軽減することができ、
かつ適正な画質を維持することができる。また、共通の
光学系であるため、２本の走査線のつなぎ目のずれ(特
に副走査方向の位置ずれ）をほとんど解消することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームを画
像情報に応じて感光体上に走査露光することにより、画
像を記録する画像記録装置に使用される光学走査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転多面鏡を用いた光学走査装置
において、回転多面鏡の中心と被走査面の中央とを結ぶ
線に対して＋α、−αの角度で２つのビームを入射さ
せ、感光体上の１ラインをそれぞれ２αの走査角で分割
し走査する光学装置が提案されている(一例として、特
開平１０−１７７１４７号公報、以下先行技術１とい
う）。

【０００３】また、上記先行技術１において、それぞれ
のビームを回転多面鏡に対して副走査方向に相互に異な
る角度で入射させ、回転多面鏡で偏向されたビームをそ
れぞれ独立で反射させる２つの反射鏡を配置し、不要光
をカットする技術が提案されている(一例として特開平
１０−２０６７６１号公報、以下先行技術２という）。

【０００４】さらに、先行技術２において、二重書き込
みを防止し、かつ主走査のオーバーラップ領域を確保す
るための入出射角度および反射鏡位置の条件を設定した
ものが提案されている（一例として、特願平九−３２１
６８０号、以下先行技術３という）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術１乃至先
行技術３では、いずれも目的が高速／高解像化であり、
多面鏡に入射するビームの幅を多面鏡の反射面の幅より
大きくするＯｖｅｒｆｉｌｌｅｄタイプである。

【０００６】従って、先行技術１では、隣面光(回転多
面鏡の回転によって次に反射面となる隣接した鏡面から
の反射光）による二重書き込みが問題となる。

【０００７】また,先行技術２及び先行技術３では、２
つのビームを独立するべく、３枚の反射鏡を配置するこ
とにより二重書き込みを防止しているが、Ｐｏｓｔ Ｐ
ｏｌｙｇｏｎ系が副走査方向に分割されており、それぞ
れ独立して変動する要因となり、分割された主走査線の
つなぎ目にずれが生じ、画像がダブったり、空白が生じ
たりする。これを、補償するためには、ずれ量を検出
し、電気的に補正する手段(画像記録時期の遅延等)を行
う必要があるが、前記反射鏡の組み付け精度誤差のみに
起因せず、経時的な環境変化等によって起こり得るた
め、精度の維持が難しい。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、分割走査装置
において、少なくとも独立複数２つのビームを被走査面
に案内することにより起因するつなぎ目のずれを解消す
ることができ、かつ隣面光による二重書き込みを防止す
ることができる光学走査装置を得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、回転駆動することによって、入射したビームを主走
査方向へ偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡の回転
中心と被走査面の主走査中央位置を結ぶ中心線に対し
て、主走査方向に均等の角度（＋α、−α、αは正の
数）で入射させ、、前記回転多面鏡がα角度回転する間
に、それぞれ主走査の１／２ずつを担うように主走査方
向に２つのビームが前記中心線に対して−２αと＋２α
の角度範囲で偏向されるように構成配置された２つの光
源ユニットと、を備えた光学走査装置であって、前記回
転多面鏡が、入射角度α／２を超えない範囲に非反射特
性を備えたことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、回転駆動するこ
とによって、入射したビームを主走査方向へ偏向する回
転多面鏡と、前記回転多面鏡の回転中心と被走査面の主
走査中央位置を結ぶ中心線に対して、主走査方向に均等
の角度（＋α、−α、αは正の数）で入射させ、、前記
回転多面鏡がα角度回転する間に、それぞれ主走査の１
／２ずつを担うように主走査方向に２つのビームが前記
中心線に対して−２αと＋２αの角度範囲で偏向される
ように構成配置された２つの光源ユニットと、を備えた
光学走査装置であって、前記回転多面鏡が、入射角度α
／２を超えない範囲に非反射特性を備え、かつ前記２つ
のビームが互いに電界ベクトルが直交するように設定さ
れると共に、回転多面鏡から被走査面までの間の光路中
に、少なくとも走査端で偏光特性を持つフィルタ機能を
持たせたことを特徴としている。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記請求項２に
記載の発明において、前記フィルタ機能は、反射型で、
不要光の走査角θ、反射鏡のあおり角φとした場合に、
ｔａｎ４５^o＝ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置したことを特
徴としている。

【００１２】請求項４に記載の発明は、前記請求項２に
記載の発明において、前記フィルタ機能は、透過型で、
不要光の走査角θ、反射鏡のあおり角φとした場合に、
ｔａｎ４５^o＝ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置したことを特
徴としている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、前記請求項２乃
至請求項４のいずれか１項記載の発明において、有効走
査範囲が前記中央線に対して−α−βとα＋β(α＞
β、かつ共に正の数）の角度範囲で偏向されることを特
徴としている。

【００１４】請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃
至請求項５のいずれか１項記載の発明において、前記非
反射特性を持つ回転多面鏡は、透過型基材上に入射角依
存性のある反射特性を持つことを特徴としている。

【００１５】請求項７に記載の発明は、前記請求項１乃
至請求項５に記載の発明において、前記非反射特性を持
つ回転多面鏡は、反射面上に入射角依存性のある吸収特
性を持つことを特徴としている。

【００１６】請求項１記載の発明によれば、回転多面鏡
に非反射特性を持たせることにより、少なくとも主走査
中央の不要光を除去することができる。すなわち、不要
光は、隣接する反射面からの反射光(隣面光）でありこ
のビームの入射角が、実際に主走査を行っている反射面
への入射角よりも小さいことに着目し、入射角が所定値
以下のビームを反射させないことにより達成できる。

【００１７】これにより、Ｐｏｓｔ Ｐｏｌｙｇｏｎ系
の副走査方向への分割を排除し、つなぎ目の維持性を著
しく向上させることが可能となる。、かつ隣面光による
二重書き込みを防止し高速／高画質を得ることが可能と
なる。また、Ｐｏｓｔ Ｐｏｌｙｇｏｎ系の副走査方向
への分割を排除したことで光学走査装置の組立を容易に
することが可能となる。

【００１８】請求項２記載の発明によれば、前記請求光
に記載の発明で説明した回転多面鏡の非反射特性と、共
にフィルタ機能（偏光特性）によって、主走査端の不要
光を除去している。これにより、主走査幅の拡大するこ
とができる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、上記請求
項２の有効走査範囲の条件を示しており、有効走査範囲
を決めるために、前記中央線に対して−α−βとα＋β
の角度範囲で偏向されるように構成し、α＞βとすれば
よい。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、フィルタが
反射型で、不要光の走査角θ、反射鏡のあおり角φと
し、ｔａｎ４５°=ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置した。こ
の反射型のフィルタ機能は、折り返しミラーやシリンド
リカルミラー等の結像光学系に組み込むことができる。

【００２１】請求項５記載の発明によれば、フィルタ
は、透過型で、不要光の走査角θ、反射鏡のあおり角φ
とし、ｔａｎ４５^o＝ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置した。
この透過型のフィルタ機能として、シリンドリカルレン
ズ等の結像光学系の他、光学走査装置を収容するケーシ
ングに設けられ、ビームのみを被走査面へ案内するため
の貫通孔に塵埃侵入防止のために設けられたガラスやプ
ラスチック製の透明板に組み込むことができる。また、
別途透明の板材を光路中に設けることも可能である。

【００２２】請求項６及び請求項７に記載の発明によれ
ば、非反射特性を持つ回転多面鏡が透過型基材上に入射
角依存性のある反射特性或いは吸収特性を持たせる膜を
形成する。すなわち、反射面が二重構造であり、入射角
によって反射又は非反射させることによって、不要光の
除去が可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】(第１の実施の形態）以下、図面
を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 「光学走査装置の構成」図１には、第１の実施例に係る
光学走査装置の光学系の模式図が示されている。なお、
第１の実施例に係る光学走査装置（図１）は、レーザプ
リンタ及びデジタル複写機等に用いられるものである。

【００２４】図１に示すように、本発明に係る光学走査
装置には、２ユニットの光源部１００、１０２と、これ
らの光源１００、１０２から照射されるレーザビームを
受け、主走査方向に偏向走査するためのポリゴンミラー
(回転多面鏡）１０４と、偏向走査されたレーザビーム
を感光体ドラム１０６面上に案内結像するための結像光
学系１０８と、で構成されている。 「光源部」前記光源部１００、１０２は、前記ポリゴン
ミミラー１０４を中心として平面視で左右対称に配設さ
れている。さらに詳しく言えば、ポリゴンミラー１０４
の回転中心と感光体ドラム１０６への走査中央位置を結
ぶ中心線ＣＬに対して、左右対称となっている。

【００２５】光源部１００、１０２は、略ガウシアン分
布のレーザビームを発光する半導体レーザ１０８を備え
ている。なお、以下、光源部１００から出射されるレー
ザビームをビームＡ（図１の実線参照）、光源部１０２
から出射されるレーザビームをビームＢ（図１の破線参
照）として区別する。

【００２６】光源部１００から発光されるレーザビーム
Ａは、偏光面に対して平行方向、垂直方向に異なった拡
がり角を持ったビームであり、コリメータレンズ１１０
で緩い発散光とされる。コリメータレンズ１１０の下流
側には、ビーム整形スリット１１２が配置され、コリメ
ータレンズ１１０を通過した直後に、このビーム整形用
スリット１１２によって、発散光の中央のみの光が通過
し、シリンドリカルレンズ１１４に入射するようになっ
ている。この光は、ポリゴンミラー１０４の反射面の近
傍に副走査方向に収束する光となる。

【００２７】シリンドリカルレンズ１１４を通過したレ
ーザビームＡは、反射ミラー１１６によって反射され、
ポリゴンミラー１０４の方向に偏向されるようになって
いる。このレーザビームＡの反射ミラー１１６への入射
角度、及び反射ミラー１１６自体の配置角度により、レ
ーザビームＡのポリゴンミラー１０４への入射角度が決
定される。第１の実施の形態では、レーザビームＡは、
前記中心線ＣＬ（０^o）に対して、主走査方向へ−α
（−１２．８^o）の入射角度で、ポリゴンミラーの反射
面へ入射する。

【００２８】次に、光源部１０２の構成であるが、前記
光源部１００の構成と中心線ＣＬに対して全てさ左右対
称となっているため、同一構成部品については同一の符
号を付してその構成の説明を省略する。なお、この光源
部１０２のレーザビームＢは、ポリゴンミラー１０４の
中心線ＣＬに対して+α（+１２．８°）の入射角度で、
前記レーザビームＡが入射した面と同一の反射面に入射
する。

【００２９】レーザビームＡ、Ｂは、それぞれポリゴン
ミラー１０４の反射面よりも広い略平行光であり、所謂
オーバーフィルド系の構成となっている。 「結像光学系」反射ミラー１１６、１１６とポリゴンミ
ラー１０４との間には、主走査にのみパワーを有する２
枚組のｆθレンズ１１８が配設されている。なお、この
ｆθレンズ１１８には、前記反射ミラー１１６、１１６
で反射されポリゴンミラー１０４へと至る光路上でもあ
る。

【００３０】前記ポリゴンミラー１０４で偏向されたレ
ーザビームＡ、Ｂは、再びｆθレンズ１１８を通過し、
折り曲げミラー１２０で所定角度折り曲げ（反射）さ
れ、シリンドリカルミラー１１４で反射され、感光体ド
ラム１０６上に結像するようになっている。なお、シリ
ンドリカルミラー１２２と感光体ドラム１０６との間に
は、上記光学走査系を収容する図示しないケーシングに
設けられたスリット上の貫通孔が設けられ、ガラス又は
プラスチック製のウィンドウ１２４が嵌め込まれてい
る。

【００３１】前記ｆθレンズ１１８の作用によって、結
像される感光体ドラム１０６上のビームのスポットは、
レーザビームＡが感光体ドラム１０６の表面からに
向かって主走査方向に、レーザビームＢが感光体ドラム
１０６の表面からに向かって主走査方向に、互いに
ほぼ等速度で１主走査ラインを分割走査する。

【００３２】このようにして、１ラインの走査が行われ
ると、ポリゴンミラーの次の反射面によってレーザビー
ムＡ、Ｂが偏向され、次のラインの走査がおこなわれ
る。

【００３３】前記光源部１００からポリゴンミラー１０
４を介して折り曲げミラー１１６へと至るレーザビーム
Ａは、ポリゴンミラー１０４の１主走査分の開始時に、
シリンドリカルミラー１２２とは異なる位置に配設され
た反射ミラー１２６へと案内されるようになっている。
この反射ミラー１２６で反射されたレーザビームＡは、
集束レンズ１２８を介して主走査ラインにおける画像記
録が行われる書き出し位置を設定するためのＳＯＳ（Ｓ
ｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）信号を検出するＳＯＳセン
サ１３０に入力されるようになっている。このＳＯＳセ
ンサ１３０は、図示しない制御部に接続されており、制
御部はＳＯＳセンサからの出力信号を検出した時点から
所定時間経過した後、画像信号の変調を開始するように
なっている。

【００３４】また、レーザビームＢは、レーザビームＡ
のＳＯＳセンサ１３０からの出力信号と同期して、所定
時間経過した時点で、画像信号の変調が開始され、レー
ザビームＡが感光体ドラム１０６の表面からに向か
って走査すると同時に、感光体ドラム１０６の表面か
らに向かって分割走査を行う。これにより、ポリゴン
ミラー１０４が角度α回転するうちに、レーザビーム
Ａ、Ｂによって画像エリアに相当する走査角θ（−２α
〜＋２α）が走査され画像が記録される。 「ポリゴンミラーの反射・非反射特性」上記構成の光学
走査装置では、ポリゴンミラー１０４によってレーザビ
ームＡが感光体ドラム１０６の表面からまで走査す
るときに、ポリゴンミラー１０４の隣接する反射面によ
って感光体ドラム１０６の表面からまでの一部を照
射することになる。逆に、レーザビームＢにおいては、
感光体ドラム１０６の表面からまで走査するとき
に、ポリゴンミラー１０４の隣接する反射面によって感
光体ドラム１０６の表面からまでの一部を照射する
ことになる。

【００３５】そこで、第１の実施の形態に係るポリゴン
ミラー１０４は、レーザビームＡ、Ｂの入射角度に応じ
て、反射、非反射特性手を持たせている。この特性によ
って、ポリゴンミラー１０４への入射角γが５°未満の
場合には反射させず、６．５°以上の場合に反射させる
ことができる。

【００３６】この結果、隣接する反射面での反射を抑制
し、少なくとも走査中央部に発生する不要光を排除する
ことができる。 「ポリゴンミラー１０４の実施例（その１）」ポリゴン
ミラー１０４は、ガラスやプラスチック等の透過型基材
で形成し、その上に入射角依存性のあるフィルタ膜を形
成することによって、図８に示される如く、低入射角
（０°〜６．５°）ではビームを透過し、高入射角
（８．５°以上）ではビームを反射する特性を持たせ
る。

【００３７】以下に、図８の特性を持つ透過型の膜構成
を式（３）にに示す。なお、波長λ ₀に対してそれぞれ
λ₀／４の光学薄膜をもつ層をＨ、Ｍ、Ｌ、Ａで表わ
す。

【００３８】 空気｜Ｈ・１．０１Ｍ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝¹²・ａ ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｂ｛（９／８）Ｌ・（５／４ ）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｃ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・０ ．５８Ａ・１．５６Ｈ・０．５８Ａ・｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８ ）Ｌ｝¹²・ａ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｂ｛（９／８） Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｃ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／ ８）Ｌ｝｜ガラス 式（３） 図８の特性を得るための設定を以下に示す。

【００３９】λ₀＝７９７ｎｍ、係数はａ＝１．００
５、ｂ＝１．００７、ｃ＝１．０３５とし、光学薄膜の
屈折率は、ｎ_H＝２．３、ｎ_L＝１．５６、ｎ_M＝１．６
８、ｎ_A＝１．３７であり、それぞれλ₀／４の光学薄膜
となる膜厚は、ｄ_H＝λ₀／ｎ_H／４、ｄ_L＝λ₀／ｎ_L／
４、ｄ_M＝λ₀／ｎ_M／４、ｄ_A＝λ₀／ｎ_A／４となる。

【００４０】空気の屈折率は１．０であり、基材である
ガラスの屈折率は１．５２とし、使用波長を７８０ｎｍ
とした。 「ポリゴンミラー１０４の実施例（その２）」ポリゴン
ミラー１０４をアルミニウム等の反射型基材で形成し、
その上に入射角依存性のあるフィルタ膜をを形成するこ
とによって、図８に示される如く、低入射角（０°〜
６．５°）ではビームを吸収し、高入射角（８．５°以
上）ではビームを反射する特性を持たせる。

【００４１】以下に、図８の特性を持つ吸収型の膜構成
を式（４）に示す。なお、波長λ₀に対してそれぞれλ₀
／４の光学薄膜をもつ層をＨ、Ｍ、Ｌ、Ａで表わす。

【００４２】次に、吸収型の膜構成を（式４）に示す。

【００４３】 空気｜Ｈ・１．０１Ｍ・｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝¹²・ ａ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｂ｛（９／８）Ｌ・（５／ ４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｃ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ ０．５８Ａ・１．５６Ｈ・０．５８Ａ・｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／ ８）Ｌ｝¹²・ａ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｂ｛（９／８ ）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９／８）Ｌ｝・ｃ｛（９／８）Ｌ・（５／４）Ｈ・（９ ／８）Ｌ｝・Ａｌ・１．１９Ｈ｜アルミ 式（４） 図８の特性を得るための設定を以下に示す。

【００４４】λ₀＝７９７ｎｍ、係数はａ＝１．００
５、ｂ＝１．００７、ｃ＝１．０３５とし、光学薄膜の
屈折率は、ｎ_H＝２．３、ｎ_L＝１．５６、ｎ_M＝１．６
８、ｎ_A＝１．３７であり、それぞれλ₀／４の光学薄膜
となる膜厚は、ｄ_H＝λ₀／ｎ_H／４、ｄ_L＝λ₀／ｎ_L／
４、ｄ_M＝λ₀／ｎ_M／４、ｄ_A＝λ₀／ｎ_A／４となる。

【００４５】空気の屈折率は１．０であり、Ａｌは膜厚
４．５ｎｍで屈折率２＋ｉ７である。基材であるアルミ
の屈折率も２＋ｉ７とし、使用波長λを７８０ｎｍとし
た。 「フィルタの偏光特性」次に、第１の実施の形態では、
図１に示される如く、前記ポリゴンミラー１０４と感光
体ドラム１０６との間に配設されているシリンドリカル
ミラー１２２をフィルタとして適用している。このフィ
ルタ機能を持つシリンドリカルミラー１２２は、走査端
部近傍において、偏光特性を持たせるように生成されて
おり、レーザビームＡと、レーザビームＢとの電界ベク
トルを互いに直交させることによって、走査端部近傍の
不要光を除去することができるようになっている。

【００４６】レーザビームＡ、Ｂは、半導体レーザ１０
８を光軸周りに回転可能な構造としておくことにより
(図１の矢印ＡＡ、ＢＢ参照）、電界ベクトルを互いに
直交させることは容易が作業となる。

【００４７】ここでは、、図２に示される如く、ポリゴ
ンミラー１０４から反射されるレーザビームＡ、Ｂの電
界ベクトルを走査平面に対して垂直方向を０°とし、レ
ーザビームＡの電界ベクトルを−４５°、レーザビーム
Ｂの電界ベクトルを＋４５°（レーザビームＡの進行方
向に向かって時計回りを＋、反時計回りを−とする）と
なるように調整している。これにより、互いの電界ベク
トルが直交するという条件を得ることができる。

【００４８】上記条件を踏まえ、図４に従い、フィルタ
機能をシリンドリカルミラー１２２の設定角度について
説明するが、説明の便宜上、フィルタ機能のみを単体の
フィルタＦＴと称して説明する。図４に示される如く、
ポリゴンミラー１０４で反射し偏向されるレーザビーム
Ａ、Ｂのつくる走査平面とフィルタＦＴの垂直線のなす
角をあおり角φとし、走査角をθ（前述）とし、また、
フィルタＦＴへ入射するレーザビームＡ、Ｂとフィルタ
ＦＴの表面とのなす角を入射角θ１、光軸を回転軸と
し、走査平面に垂直方向を０°（レーザビームＡの進行
方向に向かって時計回りを＋、反時計回りを−とする）
とすると、入射面の角度δは、以下の（１）式及び
（２）式で表すことができる。

【００４９】ｔａｎδ=ｓｉｎθ/ｔａｎφ・・・（１） また、フィルタＦＴへの入射角θ１は、 ｃｏｓθ１=ｃｏｓθ・ｃｏｓφ・・・（２） 次に、このフィルタＦＴをシリンドリカルミラー１２２
として適用し、反射型フィルタとして用いた場合の反射
特性を説明する。

【００５０】図２に示される如く、残存するす走査端部
近傍の不要光は、−２６°＜θ＜−２２°及び＋２２°
＜θ＜＋２６°に存在する。

【００５１】従って、走査端部近傍の入射角が互いに直
交するようにシリンドリカルミラーをあおるようにすれ
ばよい。

【００５２】前記式（１）から、θ＝−２５°のときδ
＝４５°、θ＝２５°のときδ＝−４５°となるあおり
角φは、−２２．９°であり、この結果、シリンドリカ
ルミラーはあおり角（φｔ＝−２２．９°）で配置され
る。このとき、−２６°＜θ＜−２２°の走査範囲（以
下、マイナス側走査範囲という）では、レーザビームＡ
がＳ偏光であり、レーザビームＢがＰ偏光であり、＋２
２°＜θ＜＋２６°の操作範囲（以下、プラス側走査範
囲という）では、レーザビームＡがＰ偏光であり、レー
ザビームＢがＳ偏光となるため、マイナス側走査範囲で
は、レーザビームＢの不要光だけ透過し、プラス側走査
範囲ではレーザビームＡの不要光のみを透過することに
なる。

【００５３】また、（２）式から、不要光の発生するフ
ィルタＦＴへの入射角θ１は、３１．５°＜θ１＜３７
°であるため、この範囲で上記特性（不要光の透過）を
得ることが可能となっている。 「フィルタ（シリンドリカルミラー１２２）の実施例」
図９の反射率特性を持つ反射型フイルタの膜構成の実施
例を式（５）に示す。

【００５４】 空気｜（０．５Ｈ’Ｌ’０．５Ｈ’）³・（０．５Ｈ”Ｌ”０．５Ｈ”）⁸・（ ０．５Ｈ’Ｌ’０．５Ｈ’）³｜ガラス 式（ ５） なお、λ₀＝６１０ｎｍ、Ｈ’＝１．０１Ｈ、Ｌ’＝
１．１４６Ｌ、Ｈ”＝１．０７６Ｈ、Ｌ”＝１．２２０
Ｌ、ｎ_ll＝２．２５、ｎ_L＝１．４５、ｎ_G＝１．５２、
ｄ_H＝λ₀／ｎ_H／４、ｄＬ＝λ₀／ｎ_L／４、使用波長λ
を７８０ｎｍとした。

【００５５】以下に、第１の実施の形態の作用を図２を
用いて説明する。

【００５６】半導体レーザ１０８から出力されるレーザ
ビームＡと、半導体レーザ１０８から出力されるレーザ
ビームＢは、コリメータレンズ１１０により緩い発散光
とされ、次いでビーム整形用スリット１１２によって、
発散光の中央部の光が抽出（通過）してシリンドリカル
レンズ１１４に入射する。

【００５７】このシリンドリカルレンズ１１４を通過し
たレーザビームＡ、Ｂは、副走査方向に収束する光とな
り、前記中心線ＣＬに対して、走査角θ＝−αおよびθ
＝αからポリゴンミラーへ入射する。

【００５８】このとき、ポリゴンミラー１０４は高速に
回転しており、図１に示される如く、角度α回転するう
ちに、レーザビームＡはが感光体ドラム１０６の表面
からまでを走査し、レーザビームＢはが感光体ドラム
１０６の表面からまで走査する。このため、走査角
θの範囲内の−２αから＋２αまでが露光される。

【００５９】ここで、図２に示される如く、レーザビー
ムＡ及びレーザビームＢのそれぞれにおいて、走査光に
よって感光体ドラム１０６へ画像を書き込む以外には、
ポリゴンミラー１０４の現走査面に隣接する反射面（隣
面）で反射された光が感光体ドラム１０６の表面に案内
されることがある。すなわち、図２のｓｔｅｐ０に示す
ように、通常のポリゴンミラー１０４ではレーザビーム
Ａがからを走査すると同時にポリゴンミラー１０４
の隣面からの反射光が不要光として感光体ドラム１０６
上のからの一部を照射してしまう。レーザビームＢ
もからを走査すると同時にポリゴンミラー１０４の
隣面からの反射光が不要光として感光体ドラム１０６上
のからの一部を照射してしまう。

【００６０】この不要光は、画像記録面をトレースする
ため、。排除しなければならない光である。 （走査中央付近の不要光の除去）第１の実施の形態で
は、ポリゴンミラー１０４のレーザビームＡ、Ｂの入射
角度に応じた反射、非反射特性により、ポリゴンミラー
１０４への入射角γが５°未満の場合には反射させず、
６．５°以上の場合に反射させるようにしている。

【００６１】このため、図２のｓｔｅｐ１に示すよう
に、ポリゴンミラー１０４への入射角γが５°未満で隣
面へ入射したレーザビームＡは反射せず、走査中央部の
不要光は発生しない。一方、ポリゴンミラー１０４への
入射角γが６．５°以上で現反射面へ入射したレーザビ
ームＡは反射し、感光体ドラム１０６の表面からを
走査する。なお、レーザビームＢについても同様に、隣
面へ入射するレーザビームＢは反射せず、現反射面に入
射レーザビームＢは反射するため、不要光が除去され、
かつ感光体ドラム１０６の表面からを走査すること
ができる。

【００６２】このように、ポリゴンミラー１０４に、低
入射角において非反射特性を持たせ、走査中央部の不要
光を除去することができる。 （走査端の不要光の除去）次に、前記走査角θの範囲内
の−２αから＋２αまでの露光エリア内において、上記
ポリゴンミラー１０４の反射・非反射特性による不要光
の除去は、走査中央付近のみであるため、走査端に不要
光が残る場合がある。

【００６３】そこで、第１の実施の形態では、シリンド
リカルミラー１２２にフィルタ機能を持たせ入射するレ
ーザビームＡ、Ｂの入射角（あおり角を含む）に応じ
て、偏光特性を持たせ、前記走査端の不要光の除去を実
現している。第１の実施の形態では、前記（１）式及び
（２）式から、あおり角φは、φ＝２２．９°、入射角
θ₁は、３１．５°＜θ₁＜３７°に設定されている。な
お、この場合、前提条件として、レーザビームＡとレー
ザビームＢとの間で電界スペクトルが互いに直交してい
ることが挙げられる。

【００６４】このために、第１の実施の形態では、半導
体レーザ１０８を軸回りに図１の矢印ＡＡ及び矢印ＢＢ
方向に回転可能とし、調整も可能となっている。以下、
半導体レーザ１０８が、上記条件（レーザビームＡとレ
ーザビームＢとの間で電界スペクトルが互いに直交）を
維持しているものとして説明する。

【００６５】すなわち、図２のｓｔｅｐ２に示すよう
に、ポリゴンミラー１０４から反射されるレーザビーム
Ａ、Ｂのつくる走査平面に垂直方向を０°とした場合
に、レーザビームＡの電界ベクトルが−４５°（ビーム
の進行方向に向かって時計回りを＋、反時計回りを−、
とする）となっており、レーザビームＢの電界ベクトル
が＋４５°となっている。

【００６６】このため、走査範囲−２６°＜θ＜−２２
°では、ビームＡはＳ偏光、ビームＢはＰ偏光となる。
走査範囲２２°＜θ＜２６°では、ビームＡはＰ偏光、
ビームＢはＳ偏光となり、前記走査範囲−２６°＜θ＜
−２２°では、ビームＢの不要光だけを透過し、前記走
査範囲２２°＜θ＜２６°では、ビームＡの不要光だけ
を透過する。

【００６７】不要光の発生するフィルタヘの入射角θ₁
は、３１．５°＜θ₁＜３７°であり、シリンドリカル
ミラー１２２のフィルタ機能は、この範囲でＰ偏光に対
しては透過、Ｓ偏光に対しては反射の特性を示すことが
できる。

【００６８】以上説明した如く、第１の実施の形態で
は、２ユニットの光源部１００、１０２を共通（単一ユ
ニット）の光学系によって感光体ドラム１０６上に案内
走査することができ、かつ共通の光学系によって走査す
ることにより発生する、走査面（画像記録面）上の不要
光を、ポリゴンミラー１０４の反射・非反射特性並びに
フィルタＦＴ（実際には、シリンドリカルミラー１２
２）の偏光特性により排除するようにしたため、光学走
査装置の部品点数を軽減することができ、かつ適正な画
質を維持することができる。また、共通の光学系である
ため、２本の走査線のつなぎ目のずれ(特に副走査方向
の位置ずれ）をほとんど解消することができる。 (第２の実施の形態）以下に、本発明の第２の実施の形
態について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同
一構成部分については同一の符号を付してその構成の説
明を省略する。

【００６９】第２の実施の形態の特徴は、走査端の不要
光を除去するフィルタ機能を第１の実施の形態でシリン
ドリカルミラー１２２としたのに対し、「ポリゴンミラ
ー１０４と感光体ドラム１０６との間に、少なくとも走
査端で偏光特性を持つフィルタ」、という上位概念に基
づき、フィルタ機能を別の光学部材を適用したことにあ
る。

【００７０】選択した光学部材は、ケーシングのスリッ
ト状の貫通孔に嵌め込まれたあれウィンドウ１２４であ
る。

【００７１】図６に従い、レーザビームＡ、Ｂの電界ベ
クトルと透過型フィルタであるウィンドウ１２４による
偏光特性を説明する。

【００７２】式（１）から、θ＝−２５°のときδ＝４
５°、θ＝２５°のときδ＝−４５°となるあおり角φ
は、−２２．９°であり、ウィンドウ１２４をこの角度
で配設する。

【００７３】レーザビームＡの電界ベクトルが＋４５°
（ビームの進行方向に向かって時計回りを＋、反時計回
りを−、とする）となるよう半導体段レーザ１０８が調
整され、レーザビームＢの電界ベクトルが−４５°とな
るように半導体レーザ１０８が配設されている。

【００７４】従って、一方の不要光の発生する走査範囲
−２６°＜θ＜−２２°では、レーザビームＡはＰ偏
光、レーザビームＢはＳ偏光となる。もう一方の不要光
の発生する走査範囲２２°＜θ＜２６°では、レーザビ
ームＡはＳ偏光、レーザビームＢはＰ偏光となる。

【００７５】これにより、ウィンドウ１２４は、走査範
囲−２６°＜θ＜−２２°では、ビームＢの不要光だけ
を反射し、走査範囲２２°＜θ＜２６°では、ビームＡ
の不要光だけを反射する偏光ローパスフィルタの役目を
持つことになる。

【００７６】また、式（２）から不要光の発生するフィ
ルタヘの入射角θ₁は、３１．５°＜θ₁＜３７°であ
り、ウィンドウ１２４は、この範囲でＰ偏光に対しては
透過、Ｓ偏光に対しては反射の特性を示す。

【００７７】このように、フィルタ機能を持たせる光学
部材として、結像光学系１０８から選択してもよいし、
上記のように光学的には何ら寄与しない部材であっても
よい。また、別部材としてフィルタ機能を持った部材を
所定の光路中に配置してもよい。

【００７８】なお、上記第２の実施の形態では、ウィン
ドウ１２４にあおり角φ(φ＝２２．９°）を持たせた
が、設計上おあり角を設定できない場合がある。また、
ウィンドウ１２４の屈折率等を考慮した場合、あおり角
φを０°とすることが好ましい場合がある。そこで、図
７では、ウィンドウ１２４のあおり角φを０°としたと
きについて説明する。

【００７９】図７に示される如く、ウィンドウ１２４は
走査平面に直交するように、あおり角φ＝０°で配設さ
れている。式（１）から、あおり角φが０°であれば、
入射面の角度δは０°である。

【００８０】一方の不要光の発生する走査範囲−２６°
＜θ＜−２２°では、偏光方向が０°となるようにし、
もう一方の不要光の発生する走査範囲２２°＜θ＜２６
°では、偏光方向が９０°となるようにする。

【００８１】従って、レーザビームＡの電界ベクトルが
９０°となるよう半導体レーザ１０８の光軸回りの位置
を調整し、レーザビームＢの電界ベクトルが０°となる
ように半導体レーザ１０８の光軸回りの位置を調整すれ
ばよい。

【００８２】これにより、走査範囲−２６°＜θ＜−２
２°では、ビームＢの不要光だけを反射し、走査範囲２
２°＜θ＜２６°では、ビームＡの不要光だけを反射す
る。 (第３の実施の形態）以下に本発明の題３の実施の形態
について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一
の構成部分については、同一の符号を付して、その構成
の説明を省略する。

【００８３】第３の実施の形態の特徴は、上記第１及び
第２の実施の形態で説明した走査端の不要光の除去不要
とし、走査中央の不要光の除去のみとした点にある。

【００８４】これを実現するためには、図３に示される
如く、単純に画像エリアを画像中心の基準として主走査
方向の長さを短縮すればよい。

【００８５】図３に示される如く、走査角θで示す画像
エリアを−α−βから＋α＋βとして、α＞βとする
(α、βは、共に正の数）。半導体レーザ１０８から出
力されるレーザビームＡと、半導体レーザ１０８から出
力されるレーザビームＢは、走査中央位置を通る中心線
ＣＬに対して、走査角θ＝−αおよびθ＝＋αからポリ
ゴンミラー１０４へ入射する。したがって、ポリゴンミ
ラー１０４が角度（α十β）／２回転するうちに、レー
ザビームＡが感光体ドラム１０６の表面からまで、
レーザビームＢが感光体ドラム１０６の表面からま
で走査され、画像エリアにあたる走査角θの−α−βか
ら＋α＋βまでが露光される。

【００８６】図３のｓｔｅｐ０に示すように、通常のポ
リゴンミラー１０４ではレーザビームＡがからを走
査すると同時にポリゴンミラー１０４の隣面からの反射
光が不要光として感光体ドラム１０６の表面からの
一部を照射してしまう。レーザビームＢもからを走
査すると同時にポリゴンミラー１０４の隣面からの反射
光が不要光として感光体ドラム１０６の表面からの
一部を照射してしまう。

【００８７】次に、図３のｓｔｅｐ１に示すように、ポ
リゴンミラー１０４への入射角γが６．５°未満で入射
したビームＡは、反射しないので画像エリアに不要光は
発生しない。ポリゴンミラー１０４への入射角γが８．
５°以上で入射したレーザビームＡは、反射するので感
光体ドラム１０６の表面からを走査する。レーザビ
ームＢは同様に感光体ドラム１０６の表面からを走
査する。

【００８８】すなわち、ポリゴンミラー１０４に低入射
角において非反射特性を持たせることにより、画像エリ
アの不要光を除去することができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る光学走査
装置は、

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の形態に係る光学走査装置の構成因

【図２】 本発明の第１形態の反射特性説明図

【図３】 本発明の第２形態の反射特性説明図

【図４】 フィルタの設定角度の説明図

【図５】 ビームの電界ベクトルと反射型フィルタによ
る反射特性の説明図

【図６】 ビームの電界ベクトルと透過型フィルタによ
る反射特性の説明図

【図７】 あおり角＝０の場合のビーム電界ベクトルと
透過型フィルタによる反射特性の説明図

【図８】 ポリゴンミラーの反射率特性の説明図

【図９】 反射型フィルタ反射率特性の説明図

【符号の説明】

１００、１０２ 光源部 １０４ ポリゴンミラー(回転多面鏡） １０６ 感光体ドラム １０８ 半導体レーザ(光源部） １１０ コリメータレンズ(光源部） １１２ スリット(光源部） １１４ シリンドリカルレンズ（結像光学系） １１６ 反射ミラー(光源部） １１８ ｆθレンズ(結像光学系） １２０ 折り曲げミラー(結像光学系） １２２ シリンドリカルミラー(結像光学系、第１の
実施の形態のフィルタ機能） １２４ ウィンドウ(第２の実施の形態のフィルタ機
能） １２６ 反射ミラー １２８ 集束レンズ １３０ ＳＯＳセンサ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動することによって、入射したビ
   ームを主走査方向へ偏向する回転多面鏡と、 前記回転多面鏡の回転中心と被走査面の主走査中央位置
   を結ぶ中心線に対して、主走査方向に均等の角度（＋
   α、−α、αは正の数）で入射させ、、前記回転多面鏡
   がα角度回転する間に、それぞれ主走査の１／２ずつを
   担うように主走査方向に２つのビームが前記中心線に対
   して−２αと＋２αの角度範囲で偏向されるように構成
   配置された２つの光源ユニットと、を備えた光学走査装
   置であって、 前記回転多面鏡が、入射角度α／２を超えない範囲に非
   反射特性を備えたことを特徴とする光学走査装置。
2. 【請求項２】 回転駆動することによって、入射したビ
   ームを主走査方向へ偏向する回転多面鏡と、 前記回転多面鏡の回転中心と被走査面の主走査中央位置
   を結ぶ中心線に対して、主走査方向に均等の角度（＋
   α、−α、αは正の数）で入射させ、、前記回転多面鏡
   がα角度回転する間に、それぞれ主走査の１／２ずつを
   担うように主走査方向に２つのビームが前記中心線に対
   して−２αと＋２αの角度範囲で偏向されるように構成
   配置された２つの光源ユニットと、を備えた光学走査装
   置であって、 前記回転多面鏡が、入射角度α／２を超えない範囲に非
   反射特性を備え、 かつ前記２つのビームが互いに電界ベクトルが直交する
   ように設定されると共に、回転多面鏡から被走査面まで
   の間の光路中に、少なくとも走査端で偏光特性を持つフ
   ィルタ機能を持たせた、ことを特徴とする光学走査装
   置。
3. 【請求項３】 前記フィルタ機能は、反射型で、不要光
   の走査角θ、反射鏡のあおり角φとした場合に、ｔａｎ
   ４５^o＝ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置したことを特徴とす
   る請求項２記載の光学走査装置。
4. 【請求項４】 前記フィルタ機能は、透過型で、不要光
   の走査角θ、反射鏡のあおり角φとした場合に、ｔａｎ
   ４５^o＝ｓｉｎθ／ｔａｎφで配置したことを特徴とす
   る請求項２記載の光学走査装置。
5. 【請求項５】 前記請求項２乃至請求項４のいずれか１
   項記載の光学走査装置において、有効走査範囲が前記中
   央線に対して−α−βとα＋β(α＞β、かつ共に正の
   数）の角度範囲で偏向される、ことを特徴とした光学走
   査装置。
6. 【請求項６】 前記非反射特性を持つ回転多面鏡は、透
   過型基材上に入射角依存性のある反射特性を持つ、こと
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載
   の光学走査装置。
7. 【請求項７】 前記非反射特性を持つ回転多面鏡は、反
   射面上に入射角依存性のある吸収特性を持つ、ことを特
   徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の光
   学走査装置。