光走査装置及び画像形成装置
【課題】異なる波長のレーザー光を出射する光源、又は異なる方式の光源に付け替えても感光体ドラム上の光量分布の均一性を保つこと。
【解決手段】ポリゴンミラーの反射面を構成する金属層の各膜厚について、反射面の主走査方向の各位置における赤色波長領域及び赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分及びＰ偏光成分の反射率をそれぞれ測定する。そして、測定した反射率の最大反射率と最小反射率の差が等しく、最大反射率と最小反射率の差の和が最小であるときの膜厚をポリゴンミラーの金属層の膜厚として採用する。
【解決手段】ポリゴンミラーの反射面を構成する金属層の各膜厚について、反射面の主走査方向の各位置における赤色波長領域及び赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分及びＰ偏光成分の反射率をそれぞれ測定する。そして、測定した反射率の最大反射率と最小反射率の差が等しく、最大反射率と最小反射率の差の和が最小であるときの膜厚をポリゴンミラーの金属層の膜厚として採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射された光をポリゴンミラーを用いて像担持体の主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する光走査装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられている光走査装置は、光源とポリゴンミラーを有し、光源を出射したレーザー光が、回転駆動しているポリゴンミラーに反射して感光体ドラムの主走査方向に走査することによって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
【０００３】
ポリゴンミラーの各面は鏡面になっており、回転しながら面ごとにレーザー光を反射して主走査方向に走査する。そして、感光体ドラムに十分な光量のレーザー光を照射するために、ポリゴンミラーの反射率は主走査方向に対して均一とする等、鏡面はレーザー光に最適な反射特性である必要がある（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５１２２３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７２８５号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６２４８号公報
【特許文献４】特開２００９−２５７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ポリゴンミラーは、材質としてアルミニウム、プラスチック、ガラス等が用いられ、鏡面に蒸着膜や陽極酸化膜を施すことによって反射率を増加させたり、酸化（錆）を防止したりしている。また、レーザー光の鏡面での反射率は、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているのが一般的である。言い換えると、所定の波長のレーザー光を鏡面で反射させて感光体ドラムに照射させたときの感光体ドラム上における光量分布が均一になるように鏡面の反射率が調整されている。
【０００６】
その為、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーに所定の波長以外のレーザー光を照射した場合、鏡面の反射特性が異なってくるため、感光体ドラム上の光量分布の均一性がなくなり、良好な画質の画像を形成できない。つまり、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーは、所定の波長以外のレーザー光を出射する光源と共に用いることができなかった。また、１つの発光部で構成されたシングルビーム方式の光源と複数の発光部で構成されたマルチビーム方式の光源についても、鏡面の反射特性が各光源によって異なるため、１つのポリゴンミラーを２つの方式の光源が共有することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、異なる波長のレーザー光を出射する光源、又は異なる方式の光源に付け替えても感光体ドラム上の光量分布の均一性を保つことができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明の光走査装置は、レーザー光を出射する発光部を１つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は当該発光部の光軸周りに予め定められた角度回転して取り付けられる光源と、鏡面を有し、当該鏡面で前記光源が出射したレーザー光を反射させて主走査方向に走査する偏向手段と、を備え、前記レーザー光の前記鏡面での前記主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を特性差とすると、前記鏡面を構成する金属層の膜厚は、前記シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差と前記マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差が等しい、又は前記２つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【０００９】
この構成によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記発光部は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものであり、前記金属層の膜厚は、シングルビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、シングルビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【００１１】
この構成によれば、赤色波長領域、赤外波長領域のシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１２】
従って、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源にて同じ光走査装置を共有することができ、装置の組み立て工程やコストを削減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記金属層の膜厚は、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【００１４】
シングルビーム方式の光源が出射するレーザー光と、マルチビーム方式の光源が出射するレーザー光とでは、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が異なる。そこで、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差を測定し、鏡面の金属層の膜厚を少なくとも２つの特性差が等しく且つ４つの特性差の和が最小、又は４つの特性差の和が最小となる膜厚とすることで、レーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わっても（つまり、赤色波長領域、赤外波長領域のシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても）、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光走査装置であって、前記マルチビーム方式の光源は、前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は８０°以上９０°以下の範囲である。
【００１６】
この構成によれば、主走査方向と直交する方向である副走査方向の解像度（照射対象物における副走査方向に沿った所定範囲内においてレーザー光が照射できるドットの数）を調整できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、を備え、前記光走査装置は請求項１〜４の何れか一項に記載のものである。
【００１８】
この構成によれば、偏向手段を反射するレーザー光の光量分布がほぼ均一であるため、像担持体上での光量のバラツキを抑えることができる。従って、光走査装置に搭載される光源の方式が異なっても、画質悪化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式、或いは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射する発光部を有する複数種類の光源のうち、光走査装置が何れの光源を搭載しても、鏡面の主走査方向におけるレーザー光の反射率をほぼ均一にすることができる。従って、何れの種類の光源を用いても像担持体上の光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。
【００２０】
また、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源にて同じ光走査装置を共有することができ、装置の組み立て工程やコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の内部構造の概略図。
【図２】ポリゴンミラーの反射面にレーザー光を照射した状態を示す模式図。
【図３】レーザー光の照射制御系を示すブロック図。
【図４】光源の外観図。
【図５】赤色波長領域のレーザー光を出射するレーザーダイオードを有するシングルビーム方式の光源とマルチビーム方式の光源を用いたときの、反射面の金属層の膜厚に対する反射面の主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を示したグラフ。
【図６】赤色波長領域、赤外波長領域のレーザー光を出射するレーザーダイオードを有するシングルビーム方式の光源とマルチビーム方式の光源を用いたときの、反射面の金属層の膜厚に対する反射面の主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。
【００２３】
画像形成装置１は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色別の画像形成部２（２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋ）を含むタンデム式のカラープリンターである。各画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋは、現像装置３、帯電器５、光走査装置６、トナー供給部７、クリーナー２１及び１次転写ローラー９を含む。
【００２４】
トナー供給部７は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像装置３は、トナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム（像担持体）４に供給する。
【００２５】
感光体ドラム４は、後述する転写ベルト８の下方に位置し、転写ベルト８の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト８の回転方向Ｂの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム４、シアン用感光体ドラム４、イエロー用感光体ドラム４、及びブラック用感光体ドラム４が並設されている。また、感光体ドラム４は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等から構成され、図１における時計回りの方向（図示のＡ方向）に回転する。
【００２６】
感光体ドラム４の対向する位置には、１次転写ローラー９が転写ベルト８の内表面に接触した状態で転写ベルト８を介して配置されている。１次転写ローラー９は、転写ベルト８の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム４とで転写ベルト８をニップして、感光体ドラム４に形成された各色のトナー像を転写ベルト８に１次転写させる１次転写部Ｔを構成する。１次転写部Ｔにおいて、転写ベルト８に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト８にはカラーのトナー像が形成される。
【００２７】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を一様に帯電する。光走査装置６は、外部装置から送信された画像データに基づくレーザー光を感光体ドラム４の周面に導くポリゴンミラー（偏向手段）２８を有している。ポリゴンミラー２８は、後述するモーター３２によって回転しつつ、各感光体ドラム４の周面上にレーザー光を主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。尚、主走査方向とは、レーザー光が感光体ドラム４の長手方向に走査される方向である。ポリゴンミラー２８は複数の感光体ドラム４間で共用されている。
【００２８】
現像装置３は感光体ドラム４にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム４にトナー像が形成される。クリーナー２１は、各感光体ドラム４の周面上に配置され、周面上の残留トナー等を除去する。
【００２９】
転写ベルト８は、感光体ドラム４の列の上方に配置されると共に、外表面が感光体ドラム４の周面に接触した状態となるように、従動ローラー１０と駆動ローラー１１との間に張設されている。また、転写ベルト８は、テンションローラー１９によって上方に付勢されている。駆動ローラー１１は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト８を回転駆動させる。従動ローラー１０は、転写ベルト８の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト８はＢ方向（反時計回りの方向）に回転する。
【００３０】
また、転写ベルト８は、駆動ローラー１１に巻回されている部位が屈曲した状態となっており、この屈曲部位は、転写ベルト８に１次転写されたトナー像が用紙Ｐに２次転写される２次転写位置Ｐ１として設定されている。この２次転写位置Ｐ１には、転写ベルト８を介して駆動ローラー１１に対向する２次転写ローラー１８が設けられている。２次転写ローラー１８は、駆動ローラー１１との間でニップを形成して、該ニップを通過する用紙Ｐに、転写ベルト８の外表面上のトナー像を２次転写する。
【００３１】
２次転写位置Ｐ１の下方には、一対のレジストローラー１７が配設されている。レジストローラー１７は、用紙Ｐを２次転写位置Ｐ１に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Ｐの斜め送りを修正する。
【００３２】
２次転写位置Ｐ１の上方には、２次転写位置Ｐ１でトナー像の２次転写が施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着装置１４が設けられている。定着装置１４は、加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂを有しており、この１対のローラーが定着ニップ部ＮＰを形成している。用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過することによって、加熱ローラー１４ａが用紙Ｐを加熱しつつ、加圧ローラー１４ｂが用紙Ｐを押圧することによって、２次転写されたトナー像が用紙Ｐ上に定着する。
【００３３】
光走査装置６の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット１２が配置されている。給紙カセット１２と２次転写位置Ｐ１との間には、用紙Ｐを給紙カセット１２から２次転写位置Ｐ１まで用紙Ｐを案内する用紙搬送路１３が設けられている。用紙搬送路１３には、上述のレジストローラー１７が配設されている。また、用紙搬送路１３には、レジストローラー１７の他に、用紙Ｐを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。
【００３４】
加熱ローラー１４ａ及び加圧ローラー１４ｂは、用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過した後、排出ローラー対１５１に向けて搬送する。画像形成装置１の上面には、定着装置１４によって定着処理が施された用紙Ｐが排出される排出部１６が形成されており、この排出部１６と定着装置１４との間には、用紙Ｐを案内するための用紙排出路１５が設けられている。用紙Ｐは排出ローラー対１５１の駆動によって用紙排出路１５に搬送され、排出部１６に排出される。
【００３５】
図２は、ポリゴンミラー２８の反射面（鏡面）２８２にレーザー光ＬＢを照射した状態を示す模式図である。図３は、レーザー光の照射制御系を示すブロック図である。図４は、光源３１の外観図である。尚、図３ではコリメータレンズ及びｆθレンズ等の光学部品については図示を省略している。
【００３６】
レーザー光生成部３０は、レーザー光ＬＢを発光する光源３１及び光源３１を駆動する駆動回路等から構成される。
【００３７】
光源３１としては、例えば半導体レーザーが用いられる。本発明における光走査装置６が備える光源としては、先端面Ｙに１つのレーザーダイオードＬＤを備えたシングルビーム方式の光源（図４（ａ））、又は先端面Ｙに複数のレーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２を備えたマルチビーム方式の光源（図４（ｂ））の何れの方式の光源であってもよい。
【００３８】
マルチビーム方式の光源３１の場合、レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２が先端面Ｙに一定間隔で１列に配列されてなり、先端面Ｙに対する法線のうち中央を通る法線Ｇを回転軸として矢印Ｘの方向に回転されて光走査装置６の所定位置に配設される。具体的には、各レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２が出射したレーザー光が感光体ドラム１３５の周面を照射した際に、その照射位置（結像位置）の配列方向が、レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２を結ぶ線が主走査方向に対して所定の傾斜角度（例えば、８０°〜９０°）を有するように光源３１がＸ方向に回転されて配置される。こうすることで、副走査方向の解像度を調整できる。通常、装置の仕様に合わせて副走査方向のピッチが決定され、この決定により主走査方向のピッチが決定される。
【００３９】
尚、図４（ｂ）では、マルチビーム方式の光源として２個のレーザーダイオードを備えた場合について図示するが、当該光源が備えるレーザーダイオードは２個以上であってもよい。
【００４０】
また、本発明における光走査装置６に搭載される光源３１に配置されるレーザーダイオードは、赤色波長領域（６６０ｎｍ〜６８０ｎｍ）又は赤外波長領域（７７０ｎｍ〜７９０ｎｍ）のレーザー光を出射するものとする。つまり、光走査装置６は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式の光源、若しくは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたマルチビーム方式の光源の合計４種類の光源を付け替え可能である。光走査装置６に何れの種類の光源を搭載させるかは、回路設計時に決定され、決定した光源が回路組み立て時に組み付けられる。
【００４１】
ポリゴンミラー２８は、モーター３２の駆動によって回転軸２８１を中心に矢印Ｒ１の方向に回転し、レーザー光生成部３０で生成されたレーザー光ＬＢを反射する。ポリゴンミラー２８は、例えば正六角形の側面を有しており、６個の側面が反射面２８２に相当する。
【００４２】
露光制御部３０３は、レーザー光生成部３０にレーザー光ＬＢを照射させて感光体ドラム４に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部３０３は、モーター３２によりポリゴンミラー２８を回転させながら、記憶部３０１に記憶されている画像データをレーザー光生成部３０に送り、レーザー光生成部３０にレーザー光ＬＢを出射させる。光源３１が出射したレーザー光ＬＢは、回転するポリゴンミラー２８を照射し、反射面２８２で偏向されて、感光体ドラム４上に走査ラインＳＬを主走査方向Ｄ１に描画する。１つの反射面２８２で１本の走査ラインＳＬが描画される。こうして回転する感光体ドラム４に１本の走査ラインＳＬの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム４の回転方向Ｒ２に対応している。
【００４３】
図３に示すように、タイミング信号生成部３０５は、ＢＤ(Beam Detect)センサー２７及びＢＤ信号変換部２９を備える。レーザー光ＬＢは、感光体ドラム４の主走査方向Ｄ１の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向Ｄ１に繰り返し走査される。ＢＤセンサー２７はその走査範囲のうち、レーザー光ＬＢが感光体ドラム４の走査を開始する前にレーザー光ＬＢを受光する位置に設置されている。
【００４４】
ＢＤセンサー２７はフォトセンサーであり、反射面２８２で反射されたレーザー光ＬＢを受光すると、その受光信号をＢＤ信号変換部２９に出力する。ＢＤ信号変換部２９は、その受光信号を矩形波のタイミング信号ＢＤに整形し、タイミング信号ＢＤを露光制御部３０３に出力する。
【００４５】
タイミング信号ＢＤは、感光体ドラム４に静電潜像を描画する際の主走査方向Ｄ１の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。露光制御部３０３は、タイミング信号ＢＤを基準として、レーザー光生成部３０に対するレーザー光ＬＢを出射させる指示を行う。
【００４６】
レーザー光ＬＢの反射面２８２での反射率は、レーザー光ＬＢが感光体ドラム４上に結像されたときの光量分布が均一になるように調整される必要がある。これは、感光体ドラム４上においてレーザー光ＬＢの光量にバラツキがあると、形成される画像に色ムラが発生し、画質悪化の原因となるためである。光走査装置６は複数の種類の光源が付け替え可能であるため、何れの種類の光源を用いても、反射面２８２での主走査方向の各点における反射率をできるだけ均一にするよう反射面２８２の特性を調整する。こうすることで何れの光源を用いても感光体ドラム４上におけるレーザー光ＬＢの光量のバラツキを抑えることができる。
【００４７】
反射面２８２の反射率を調整する手段として、反射面２８２に成膜される金属層の膜厚を変化させる方法を用いる。最適な膜厚を導出する方法として、金属層の各膜厚について、反射面２８２の主走査方向の各位置における赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の反射率と赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の反射率を測定し、各膜厚における主走査方向各位置の反射率の最大値と最小値の差（以下、この差を「特性差」という）を算出する。そして、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の特性差が等しい、又は２つの特性差の和が最小であるときの膜厚を、光量分布の抑制が可能な最適な膜厚とする。
【００４８】
ここで、最適な膜厚の導出にレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率を用いる理由を説明する。レーザー光が反射面２８２に入射するときの光の成分は、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とに分けることができる。そして、シングルビーム方式の光源が出射するレーザー光と、マルチビーム方式の光源が出射するレーザー光とでは、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が異なる。更に、マルチビーム方式の光源の場合は、レーザーダイオードＬＤ１とＬＤ２を結ぶ線と主走査方向とが交差する角度（傾斜角度）が異なると、上記割合が異なってくる。
【００４９】
そこで、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率を測定し、それぞれの特性差を算出する。レーザー光はＳ偏光成分とＰ偏光成分に区別されるのだから、算出された特性差は、レーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わっても、即ち、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても同じとなる。従って、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率からそれぞれの特性差を算出し、２つの特性差が等しい又は２つの特性差の和が最小となるときの膜厚は、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式、マルチビーム方式のそれぞれの光源にとっても最適な膜厚となる。
【００５０】
図５は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフＬ１はＳ偏光成分、グラフＬ２はＰ偏光成分のグラフである。
【００５１】
図５に示すように、グラフＬ１が最小になる膜厚は１９０ｎｍである。一方、グラフＬ２が最小となる膜厚は１４０ｎｍ又は３１０ｎｍである。しかし、膜厚１９０ｎｍのときにグラフＬ１が最小（０．５％）であってもグラフＬ２が示す反射率は５．５％であり、マルチビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。同様に、膜厚１４０ｎｍのときにグラフＬ２が最小（１．２％）であってもグラフＬ１が示す反射率は７％であり、シングルビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。
【００５２】
そこで、グラフＬ１とグラフＬ２の交点の膜厚、即ちＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差が等しいときの膜厚であって、各特性差の和が最小であるときの膜厚（各グラフにおいて交点が存在しないときは、２つの特性差の和が最小であるときの膜厚）を採用する。図５の場合、グラフＬ１とグラフＬ２の交点の膜厚は１６３ｎｍと２６８ｎｍであり、この２点のうち、特性差の和が小さい方は膜厚１６３ｎｍである。
【００５３】
従って、反射面２８２の金属層の膜厚を１６３ｎｍにすることで、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、反射面２８２の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム４上での光量分布の均一性を保つことができる。
【００５４】
図６は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフＬ１は赤色波長領域のＳ偏光成分、グラフＬ２は赤色波長領域のＰ偏光成分、グラフＬ３は赤外波長領域のＳ偏光成分、グラフＬ４は赤外波長領域のＰ偏光成分である。
【００５５】
４種類の光源に対する金属層の膜厚を決定する際は、少なくとも２つのグラフが交わっており、その交わった点の膜厚における４つの特性差の和が最小であるときの膜厚（グラフの交点が存在しないときは、４つの特性差の和が最小であるときの膜厚）を採用する。図６の場合、上記の条件に合致した膜厚は１９０ｎｍである。
【００５６】
反射面２８２の金属層の膜厚を１９０ｎｍにすることで、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わったことによる（シングルビーム方式／マルチビーム方式を変えたことによる）、主走査方向における光量分布の均一性に与える影響を小さくできるから、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源のうち、何れの光源を用いても、反射面２８２の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム４上での光量分布の均一性を保つことができる。
【００５７】
以上、説明したように、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源について、ポリゴンミラー２８の反射面２８２における反射率を測定し、反射面２８２の金属層を反射面２８２の主走査方向における反射率のバラツキを抑えた膜厚とすることにより、何れの種類の光源を用いても感光体ドラム４上の光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。
【００５８】
また、光走査装置６において、単一のポリゴンミラー２８にて、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源を搭載させることが可能となるため、部品等を共通化させることができ、組み立て工程やコストを削減することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 画像形成装置
２ 画像形成部
４ 感光体ドラム
６ 光走査装置
２８ ポリゴンミラー
２８１ 回転軸
２８２ 反射面
２７ ＢＤセンサー
２９ ＢＤ信号変換部
３０ レーザー光生成部
３１ 光源
３２ モーター
３０３ 露光制御部
３０５ タイミング信号生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射された光をポリゴンミラーを用いて像担持体の主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する光走査装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられている光走査装置は、光源とポリゴンミラーを有し、光源を出射したレーザー光が、回転駆動しているポリゴンミラーに反射して感光体ドラムの主走査方向に走査することによって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
【０００３】
ポリゴンミラーの各面は鏡面になっており、回転しながら面ごとにレーザー光を反射して主走査方向に走査する。そして、感光体ドラムに十分な光量のレーザー光を照射するために、ポリゴンミラーの反射率は主走査方向に対して均一とする等、鏡面はレーザー光に最適な反射特性である必要がある（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５１２２３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７２８５号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６２４８号公報
【特許文献４】特開２００９−２５７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ポリゴンミラーは、材質としてアルミニウム、プラスチック、ガラス等が用いられ、鏡面に蒸着膜や陽極酸化膜を施すことによって反射率を増加させたり、酸化（錆）を防止したりしている。また、レーザー光の鏡面での反射率は、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているのが一般的である。言い換えると、所定の波長のレーザー光を鏡面で反射させて感光体ドラムに照射させたときの感光体ドラム上における光量分布が均一になるように鏡面の反射率が調整されている。
【０００６】
その為、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーに所定の波長以外のレーザー光を照射した場合、鏡面の反射特性が異なってくるため、感光体ドラム上の光量分布の均一性がなくなり、良好な画質の画像を形成できない。つまり、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーは、所定の波長以外のレーザー光を出射する光源と共に用いることができなかった。また、１つの発光部で構成されたシングルビーム方式の光源と複数の発光部で構成されたマルチビーム方式の光源についても、鏡面の反射特性が各光源によって異なるため、１つのポリゴンミラーを２つの方式の光源が共有することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、異なる波長のレーザー光を出射する光源、又は異なる方式の光源に付け替えても感光体ドラム上の光量分布の均一性を保つことができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明の光走査装置は、レーザー光を出射する発光部を１つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は当該発光部の光軸周りに予め定められた角度回転して取り付けられる光源と、鏡面を有し、当該鏡面で前記光源が出射したレーザー光を反射させて主走査方向に走査する偏向手段と、を備え、前記レーザー光の前記鏡面での前記主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を特性差とすると、前記鏡面を構成する金属層の膜厚は、前記シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差と前記マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差が等しい、又は前記２つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【０００９】
この構成によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記発光部は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものであり、前記金属層の膜厚は、シングルビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、シングルビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【００１１】
この構成によれば、赤色波長領域、赤外波長領域のシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１２】
従って、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源にて同じ光走査装置を共有することができ、装置の組み立て工程やコストを削減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記金属層の膜厚は、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする。
【００１４】
シングルビーム方式の光源が出射するレーザー光と、マルチビーム方式の光源が出射するレーザー光とでは、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が異なる。そこで、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差を測定し、鏡面の金属層の膜厚を少なくとも２つの特性差が等しく且つ４つの特性差の和が最小、又は４つの特性差の和が最小となる膜厚とすることで、レーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わっても（つまり、赤色波長領域、赤外波長領域のシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても）、鏡面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光走査装置であって、前記マルチビーム方式の光源は、前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は８０°以上９０°以下の範囲である。
【００１６】
この構成によれば、主走査方向と直交する方向である副走査方向の解像度（照射対象物における副走査方向に沿った所定範囲内においてレーザー光が照射できるドットの数）を調整できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、を備え、前記光走査装置は請求項１〜４の何れか一項に記載のものである。
【００１８】
この構成によれば、偏向手段を反射するレーザー光の光量分布がほぼ均一であるため、像担持体上での光量のバラツキを抑えることができる。従って、光走査装置に搭載される光源の方式が異なっても、画質悪化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式、或いは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射する発光部を有する複数種類の光源のうち、光走査装置が何れの光源を搭載しても、鏡面の主走査方向におけるレーザー光の反射率をほぼ均一にすることができる。従って、何れの種類の光源を用いても像担持体上の光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。
【００２０】
また、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源にて同じ光走査装置を共有することができ、装置の組み立て工程やコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の内部構造の概略図。
【図２】ポリゴンミラーの反射面にレーザー光を照射した状態を示す模式図。
【図３】レーザー光の照射制御系を示すブロック図。
【図４】光源の外観図。
【図５】赤色波長領域のレーザー光を出射するレーザーダイオードを有するシングルビーム方式の光源とマルチビーム方式の光源を用いたときの、反射面の金属層の膜厚に対する反射面の主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を示したグラフ。
【図６】赤色波長領域、赤外波長領域のレーザー光を出射するレーザーダイオードを有するシングルビーム方式の光源とマルチビーム方式の光源を用いたときの、反射面の金属層の膜厚に対する反射面の主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。
【００２３】
画像形成装置１は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色別の画像形成部２（２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋ）を含むタンデム式のカラープリンターである。各画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋは、現像装置３、帯電器５、光走査装置６、トナー供給部７、クリーナー２１及び１次転写ローラー９を含む。
【００２４】
トナー供給部７は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像装置３は、トナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム（像担持体）４に供給する。
【００２５】
感光体ドラム４は、後述する転写ベルト８の下方に位置し、転写ベルト８の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト８の回転方向Ｂの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム４、シアン用感光体ドラム４、イエロー用感光体ドラム４、及びブラック用感光体ドラム４が並設されている。また、感光体ドラム４は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等から構成され、図１における時計回りの方向（図示のＡ方向）に回転する。
【００２６】
感光体ドラム４の対向する位置には、１次転写ローラー９が転写ベルト８の内表面に接触した状態で転写ベルト８を介して配置されている。１次転写ローラー９は、転写ベルト８の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム４とで転写ベルト８をニップして、感光体ドラム４に形成された各色のトナー像を転写ベルト８に１次転写させる１次転写部Ｔを構成する。１次転写部Ｔにおいて、転写ベルト８に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト８にはカラーのトナー像が形成される。
【００２７】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を一様に帯電する。光走査装置６は、外部装置から送信された画像データに基づくレーザー光を感光体ドラム４の周面に導くポリゴンミラー（偏向手段）２８を有している。ポリゴンミラー２８は、後述するモーター３２によって回転しつつ、各感光体ドラム４の周面上にレーザー光を主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。尚、主走査方向とは、レーザー光が感光体ドラム４の長手方向に走査される方向である。ポリゴンミラー２８は複数の感光体ドラム４間で共用されている。
【００２８】
現像装置３は感光体ドラム４にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム４にトナー像が形成される。クリーナー２１は、各感光体ドラム４の周面上に配置され、周面上の残留トナー等を除去する。
【００２９】
転写ベルト８は、感光体ドラム４の列の上方に配置されると共に、外表面が感光体ドラム４の周面に接触した状態となるように、従動ローラー１０と駆動ローラー１１との間に張設されている。また、転写ベルト８は、テンションローラー１９によって上方に付勢されている。駆動ローラー１１は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト８を回転駆動させる。従動ローラー１０は、転写ベルト８の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト８はＢ方向（反時計回りの方向）に回転する。
【００３０】
また、転写ベルト８は、駆動ローラー１１に巻回されている部位が屈曲した状態となっており、この屈曲部位は、転写ベルト８に１次転写されたトナー像が用紙Ｐに２次転写される２次転写位置Ｐ１として設定されている。この２次転写位置Ｐ１には、転写ベルト８を介して駆動ローラー１１に対向する２次転写ローラー１８が設けられている。２次転写ローラー１８は、駆動ローラー１１との間でニップを形成して、該ニップを通過する用紙Ｐに、転写ベルト８の外表面上のトナー像を２次転写する。
【００３１】
２次転写位置Ｐ１の下方には、一対のレジストローラー１７が配設されている。レジストローラー１７は、用紙Ｐを２次転写位置Ｐ１に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Ｐの斜め送りを修正する。
【００３２】
２次転写位置Ｐ１の上方には、２次転写位置Ｐ１でトナー像の２次転写が施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着装置１４が設けられている。定着装置１４は、加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂを有しており、この１対のローラーが定着ニップ部ＮＰを形成している。用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過することによって、加熱ローラー１４ａが用紙Ｐを加熱しつつ、加圧ローラー１４ｂが用紙Ｐを押圧することによって、２次転写されたトナー像が用紙Ｐ上に定着する。
【００３３】
光走査装置６の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット１２が配置されている。給紙カセット１２と２次転写位置Ｐ１との間には、用紙Ｐを給紙カセット１２から２次転写位置Ｐ１まで用紙Ｐを案内する用紙搬送路１３が設けられている。用紙搬送路１３には、上述のレジストローラー１７が配設されている。また、用紙搬送路１３には、レジストローラー１７の他に、用紙Ｐを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。
【００３４】
加熱ローラー１４ａ及び加圧ローラー１４ｂは、用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過した後、排出ローラー対１５１に向けて搬送する。画像形成装置１の上面には、定着装置１４によって定着処理が施された用紙Ｐが排出される排出部１６が形成されており、この排出部１６と定着装置１４との間には、用紙Ｐを案内するための用紙排出路１５が設けられている。用紙Ｐは排出ローラー対１５１の駆動によって用紙排出路１５に搬送され、排出部１６に排出される。
【００３５】
図２は、ポリゴンミラー２８の反射面（鏡面）２８２にレーザー光ＬＢを照射した状態を示す模式図である。図３は、レーザー光の照射制御系を示すブロック図である。図４は、光源３１の外観図である。尚、図３ではコリメータレンズ及びｆθレンズ等の光学部品については図示を省略している。
【００３６】
レーザー光生成部３０は、レーザー光ＬＢを発光する光源３１及び光源３１を駆動する駆動回路等から構成される。
【００３７】
光源３１としては、例えば半導体レーザーが用いられる。本発明における光走査装置６が備える光源としては、先端面Ｙに１つのレーザーダイオードＬＤを備えたシングルビーム方式の光源（図４（ａ））、又は先端面Ｙに複数のレーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２を備えたマルチビーム方式の光源（図４（ｂ））の何れの方式の光源であってもよい。
【００３８】
マルチビーム方式の光源３１の場合、レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２が先端面Ｙに一定間隔で１列に配列されてなり、先端面Ｙに対する法線のうち中央を通る法線Ｇを回転軸として矢印Ｘの方向に回転されて光走査装置６の所定位置に配設される。具体的には、各レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２が出射したレーザー光が感光体ドラム１３５の周面を照射した際に、その照射位置（結像位置）の配列方向が、レーザーダイオードＬＤ１及びＬＤ２を結ぶ線が主走査方向に対して所定の傾斜角度（例えば、８０°〜９０°）を有するように光源３１がＸ方向に回転されて配置される。こうすることで、副走査方向の解像度を調整できる。通常、装置の仕様に合わせて副走査方向のピッチが決定され、この決定により主走査方向のピッチが決定される。
【００３９】
尚、図４（ｂ）では、マルチビーム方式の光源として２個のレーザーダイオードを備えた場合について図示するが、当該光源が備えるレーザーダイオードは２個以上であってもよい。
【００４０】
また、本発明における光走査装置６に搭載される光源３１に配置されるレーザーダイオードは、赤色波長領域（６６０ｎｍ〜６８０ｎｍ）又は赤外波長領域（７７０ｎｍ〜７９０ｎｍ）のレーザー光を出射するものとする。つまり、光走査装置６は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式の光源、若しくは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたマルチビーム方式の光源の合計４種類の光源を付け替え可能である。光走査装置６に何れの種類の光源を搭載させるかは、回路設計時に決定され、決定した光源が回路組み立て時に組み付けられる。
【００４１】
ポリゴンミラー２８は、モーター３２の駆動によって回転軸２８１を中心に矢印Ｒ１の方向に回転し、レーザー光生成部３０で生成されたレーザー光ＬＢを反射する。ポリゴンミラー２８は、例えば正六角形の側面を有しており、６個の側面が反射面２８２に相当する。
【００４２】
露光制御部３０３は、レーザー光生成部３０にレーザー光ＬＢを照射させて感光体ドラム４に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部３０３は、モーター３２によりポリゴンミラー２８を回転させながら、記憶部３０１に記憶されている画像データをレーザー光生成部３０に送り、レーザー光生成部３０にレーザー光ＬＢを出射させる。光源３１が出射したレーザー光ＬＢは、回転するポリゴンミラー２８を照射し、反射面２８２で偏向されて、感光体ドラム４上に走査ラインＳＬを主走査方向Ｄ１に描画する。１つの反射面２８２で１本の走査ラインＳＬが描画される。こうして回転する感光体ドラム４に１本の走査ラインＳＬの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム４の回転方向Ｒ２に対応している。
【００４３】
図３に示すように、タイミング信号生成部３０５は、ＢＤ(Beam Detect)センサー２７及びＢＤ信号変換部２９を備える。レーザー光ＬＢは、感光体ドラム４の主走査方向Ｄ１の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向Ｄ１に繰り返し走査される。ＢＤセンサー２７はその走査範囲のうち、レーザー光ＬＢが感光体ドラム４の走査を開始する前にレーザー光ＬＢを受光する位置に設置されている。
【００４４】
ＢＤセンサー２７はフォトセンサーであり、反射面２８２で反射されたレーザー光ＬＢを受光すると、その受光信号をＢＤ信号変換部２９に出力する。ＢＤ信号変換部２９は、その受光信号を矩形波のタイミング信号ＢＤに整形し、タイミング信号ＢＤを露光制御部３０３に出力する。
【００４５】
タイミング信号ＢＤは、感光体ドラム４に静電潜像を描画する際の主走査方向Ｄ１の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。露光制御部３０３は、タイミング信号ＢＤを基準として、レーザー光生成部３０に対するレーザー光ＬＢを出射させる指示を行う。
【００４６】
レーザー光ＬＢの反射面２８２での反射率は、レーザー光ＬＢが感光体ドラム４上に結像されたときの光量分布が均一になるように調整される必要がある。これは、感光体ドラム４上においてレーザー光ＬＢの光量にバラツキがあると、形成される画像に色ムラが発生し、画質悪化の原因となるためである。光走査装置６は複数の種類の光源が付け替え可能であるため、何れの種類の光源を用いても、反射面２８２での主走査方向の各点における反射率をできるだけ均一にするよう反射面２８２の特性を調整する。こうすることで何れの光源を用いても感光体ドラム４上におけるレーザー光ＬＢの光量のバラツキを抑えることができる。
【００４７】
反射面２８２の反射率を調整する手段として、反射面２８２に成膜される金属層の膜厚を変化させる方法を用いる。最適な膜厚を導出する方法として、金属層の各膜厚について、反射面２８２の主走査方向の各位置における赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の反射率と赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の反射率を測定し、各膜厚における主走査方向各位置の反射率の最大値と最小値の差（以下、この差を「特性差」という）を算出する。そして、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の特性差が等しい、又は２つの特性差の和が最小であるときの膜厚を、光量分布の抑制が可能な最適な膜厚とする。
【００４８】
ここで、最適な膜厚の導出にレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率を用いる理由を説明する。レーザー光が反射面２８２に入射するときの光の成分は、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とに分けることができる。そして、シングルビーム方式の光源が出射するレーザー光と、マルチビーム方式の光源が出射するレーザー光とでは、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が異なる。更に、マルチビーム方式の光源の場合は、レーザーダイオードＬＤ１とＬＤ２を結ぶ線と主走査方向とが交差する角度（傾斜角度）が異なると、上記割合が異なってくる。
【００４９】
そこで、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率を測定し、それぞれの特性差を算出する。レーザー光はＳ偏光成分とＰ偏光成分に区別されるのだから、算出された特性差は、レーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わっても、即ち、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても同じとなる。従って、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射率からそれぞれの特性差を算出し、２つの特性差が等しい又は２つの特性差の和が最小となるときの膜厚は、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式、マルチビーム方式のそれぞれの光源にとっても最適な膜厚となる。
【００５０】
図５は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフＬ１はＳ偏光成分、グラフＬ２はＰ偏光成分のグラフである。
【００５１】
図５に示すように、グラフＬ１が最小になる膜厚は１９０ｎｍである。一方、グラフＬ２が最小となる膜厚は１４０ｎｍ又は３１０ｎｍである。しかし、膜厚１９０ｎｍのときにグラフＬ１が最小（０．５％）であってもグラフＬ２が示す反射率は５．５％であり、マルチビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。同様に、膜厚１４０ｎｍのときにグラフＬ２が最小（１．２％）であってもグラフＬ１が示す反射率は７％であり、シングルビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。
【００５２】
そこで、グラフＬ１とグラフＬ２の交点の膜厚、即ちＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差が等しいときの膜厚であって、各特性差の和が最小であるときの膜厚（各グラフにおいて交点が存在しないときは、２つの特性差の和が最小であるときの膜厚）を採用する。図５の場合、グラフＬ１とグラフＬ２の交点の膜厚は１６３ｎｍと２６８ｎｍであり、この２点のうち、特性差の和が小さい方は膜厚１６３ｎｍである。
【００５３】
従って、反射面２８２の金属層の膜厚を１６３ｎｍにすることで、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、反射面２８２の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム４上での光量分布の均一性を保つことができる。
【００５４】
図６は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフＬ１は赤色波長領域のＳ偏光成分、グラフＬ２は赤色波長領域のＰ偏光成分、グラフＬ３は赤外波長領域のＳ偏光成分、グラフＬ４は赤外波長領域のＰ偏光成分である。
【００５５】
４種類の光源に対する金属層の膜厚を決定する際は、少なくとも２つのグラフが交わっており、その交わった点の膜厚における４つの特性差の和が最小であるときの膜厚（グラフの交点が存在しないときは、４つの特性差の和が最小であるときの膜厚）を採用する。図６の場合、上記の条件に合致した膜厚は１９０ｎｍである。
【００５６】
反射面２８２の金属層の膜厚を１９０ｎｍにすることで、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の割合が変わったことによる（シングルビーム方式／マルチビーム方式を変えたことによる）、主走査方向における光量分布の均一性に与える影響を小さくできるから、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源のうち、何れの光源を用いても、反射面２８２の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム４上での光量分布の均一性を保つことができる。
【００５７】
以上、説明したように、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源について、ポリゴンミラー２８の反射面２８２における反射率を測定し、反射面２８２の金属層を反射面２８２の主走査方向における反射率のバラツキを抑えた膜厚とすることにより、何れの種類の光源を用いても感光体ドラム４上の光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。
【００５８】
また、光走査装置６において、単一のポリゴンミラー２８にて、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の４種類の光源を搭載させることが可能となるため、部品等を共通化させることができ、組み立て工程やコストを削減することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 画像形成装置
２ 画像形成部
４ 感光体ドラム
６ 光走査装置
２８ ポリゴンミラー
２８１ 回転軸
２８２ 反射面
２７ ＢＤセンサー
２９ ＢＤ信号変換部
３０ レーザー光生成部
３１ 光源
３２ モーター
３０３ 露光制御部
３０５ タイミング信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を出射する発光部を１つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は当該発光部の光軸周りに予め定められた角度回転して取り付けられる光源と、
鏡面を有し、当該鏡面で前記光源が出射したレーザー光を反射させて主走査方向に走査する偏向手段と、
を備え、前記レーザー光の前記鏡面での前記主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を特性差とすると、前記鏡面を構成する金属層の膜厚は、前記シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差と前記マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差が等しい、又は前記２つの特性差の和が最小となる膜厚とする光走査装置。
【請求項２】
前記発光部は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものであり、前記金属層の膜厚は、シングルビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、シングルビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記金属層の膜厚は、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記マルチビーム方式の光源は、前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は８０°以上９０°以下の範囲である請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、
を備え、前記光走査装置は請求項１〜４の何れか一項に記載のものである画像形成装置。
【請求項１】
レーザー光を出射する発光部を１つ有するシングルビーム方式、又は前記発光部を複数有するマルチビーム方式であり、前記マルチビーム方式の場合は当該発光部の光軸周りに予め定められた角度回転して取り付けられる光源と、
鏡面を有し、当該鏡面で前記光源が出射したレーザー光を反射させて主走査方向に走査する偏向手段と、
を備え、前記レーザー光の前記鏡面での前記主走査方向の各位置における反射率の最大反射率と最小反射率の差を特性差とすると、前記鏡面を構成する金属層の膜厚は、前記シングルビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差と前記マルチビーム方式の光源が出射したレーザー光の特性差が等しい、又は前記２つの特性差の和が最小となる膜厚とする光走査装置。
【請求項２】
前記発光部は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザー光を出射するものであり、前記金属層の膜厚は、シングルビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、シングルビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤色波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差、マルチビーム方式であって前記発光部が赤外波長領域のレーザー光を出射する光源が出射したレーザー光の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記金属層の膜厚は、赤色波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤色波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＳ偏光成分の特性差、赤外波長領域のレーザー光のＰ偏光成分の特性差のうち、少なくとも２つの前記特性差が等しく且つ前記４つの特性差の和が最小、又は前記４つの特性差の和が最小となる膜厚とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記マルチビーム方式の光源は、前記複数の発光部が一列に配置され、前記発光部の列に沿う方向と、前記主走査方向とが交差する角度は８０°以上９０°以下の範囲である請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する光走査装置と、
を備え、前記光走査装置は請求項１〜４の何れか一項に記載のものである画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８８５８９（Ｐ２０１３−８８５８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８４７６（Ｐ２０１１−２２８４７６）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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