JPH0882736A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ビームを位置検出素子に導くための反射ミラ
ーの主走査方向の傾きの調整及び副走査方向の傾きの調
整を容易にかつ同時に行う。 【構成】ポリゴンミラーで偏向走査したレーザ光を印字
のための有効範囲以外の箇所で反射して位置検出素子に
導く反射ミラー４５を、板金部材を曲げ加工で製作した
ミラー保持部材４７の可倒部４７ａにミラー押え部材４
８で挟持して保持する。そして調整ピン嵌合孔４７ｋに
調整治具の調整ピンを嵌合しミラー保持部材を矢印Ａ方
向に回動して位置検出素子に対するレーザ光の主走査方
向の受光角度を調整し、同時に調整治具の調整ピンを矢
印Ｂ方向に移動して可倒部を傾け反射ミラーの反射面を
矢印Ｃ方向に傾けて位置検出素子に対するレーザ光の副
走査方向の受光角度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザプリンタ
の露光装置に適用する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式印刷方式は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等に応用され、印刷技術の重要な１つ
になっている。この印刷方式は、静電潜像を形成するた
めに、感光体を帯電した後に露光を行うが、この露光方
式には色々な方法がある。

【０００３】複写機の場合はアナログ露光方式を採用す
るが、プリンタやファクシミリではデジタル露光方式を
採用する。デジタル露光方式としては、ＬＥＤ（ライト
・エミッティング・ダイオード）、ＬＣＤ（リクワィド
・クリスタル・デバイス）、ＥＥＨ（エッジ・エミッタ
・ヘッド）等の固体デバイスを使用する方式やポリゴン
ミラーやホログラムディスクを回転させてレーザ光を偏
向走査させる方式等がある。そして、最近ではポリゴン
ミラーを使用してレーザ光を偏向走査させる方式が主流
になっている。

【０００４】ポリゴンミラーを使用する方式では、ポリ
ゴンミラーにより走査されるレーザ光が印字に関与しな
い領域に位置検出素子を配置し、この位置検出素子がレ
ーザ光を検出するとその出力により主走査方向の同期を
取るようになっている。すなわち、位置検出素子の出力
信号を受けてから所定時間経過した後に印字データを出
力することで主走査方向のスタート位置を決め、ポリゴ
ンミラーの分割精度不良等で発生する印字の横方向のず
れを小さくしている。

【０００５】また、ポリゴンミラーを使用する方式に
は、いわゆるｆθレンズを用いてポリゴンミラーによる
偏向後に光ビームを収束光に変換するプレオブジェクテ
ィブ型とポリゴンミラーによる偏向前に光ビームを収束
光に変換するポストオブジェクティブ型が知られてい
る。

【０００６】ポストオブジェクティブ型の光走査装置と
しては、例えば特開平１−１７７５１２号公報が知られ
ている。これは、図１０に示すように、光源１からの光
ビームをコリメータレンズ２、シリンダレンズ３及び平
凸レンズ４を順次通してポリゴンミラー５の反射面に照
射する。ポリゴンミラー５はスキャナモータ６により一
定速度で回転され、入射する光ビームを偏向走査する。
この偏向走査される光ビームはこの光ビームを収束させ
る非球面補正レンズ７により補正されて感光ドラム８の
感光面上を走査して露光を行う。ここで使用されている
ポリゴンミラー５は、各反射面が主走査方向にパワーを
有する楕円面となっている。

【０００７】一方、コンピュータの進歩と共にプリンタ
のカラー化への要求が高まっている。そしてフルーカラ
ープリンタにおいては、電子写真方式を採用する方が印
字品質の点で他の方式よりも優位であることが知られて
いる。

【０００８】また、電子写真方式のカラープリンタの中
でも、１現像系・１露光系方式や４現像系・４露光系方
式等があり、４現像系・４露光系方式はタンデム方式と
呼ばれ印刷用紙のパスが１回で済むため高速化に対応で
きるという利点を有している。しかし反面、タンデム方
式は露光系の走査位置精度がそのまま色ズレとなって現
れるため、使用する光走査装置にも高い走査位置精度が
要求される。特に、４光学系における位置検出素子の出
力信号の出力タイミングがばらつくとそのまま横方向の
色ズレとなるため、位置検出素子の配置位置及びこの位
置検出素子に導かれる光ビームの経路には高い精度が要
求される。

【０００９】このようなことから、従来では、位置検出
素子を所定の位置に配置した後、この位置検出素子に光
ビームを導く反射ミラーの傾きを調整するようにしてい
た。

【００１０】例えば図１１に示すものは、反射ミラー９
をＬ字型のミラー保持部材１０の垂直面の外側に取付
け、この垂直面の内側をカム部材１１を回動することに
より押圧して垂直面を押し曲げて反射ミラー９の倒れ角
を調整し、これにより副走査方向の光ビームの位置決め
を行い、また、ミラー保持部材１０をベース１２に設け
た軸１３を中心に回動させて主走査方向の位置決めを行
い、これらの位置決めが終了したときネジ１４，１５で
ミラー保持部材１０をベース１２に固定するようにして
いた。

【００１１】また、図１２に示すものは、反射ミラー１
６をＬ字型のミラー保持部材１７の垂直面の内側に取付
け、このミラー保持部材１７を基準ピン１８を中心に回
動することで位置検出部１９の位置検出素子２０に対す
る光ビームの出射角度を調整し、垂直方向については調
整ネジ２１により位置検出素子２０の高さを調整して行
っている。このように、直交する２つの方向の調整を異
なる部品で行うことにより調整作業の簡略化を図ってい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
のものでは、調整がカム１１の回転とミラー保持部材１
０の回転であるため、２つの調整が影響しあう。例えば
カム１１の回転によって副走査方向の調整が完了した後
に、主走査方向の調整をミラー保持部材１０を回動して
行おうとすると、再び副走査方向のミラー倒れ角が変化
してしまい、このため、２方向調整を繰り返し行って最
終的に目標の位置精度に光ビームを導くという作業が必
要となり、作業性が悪い問題があった。

【００１３】また、図１２のものでは、２方向の調整が
影響しあうことはないが、完全に調整が独立しているた
め、調整作業が面倒であり、また２方向について同時に
最適な調整位置を見つけるのが困難であった。

【００１４】そこで本発明は、光ビームを位置検出素子
に導くための反射ミラーの主走査方向の傾きの調整及び
副走査方向の傾きの調整を容易にかつ同時に行うことが
できる光走査装置を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
光源と、この光源からの光ビームを偏向走査するポリゴ
ンミラーと、このポリゴンミラーを保持し回転駆動する
モータと、ポリゴンミラーにより走査する光ビームが所
定の位置に達したことを検出する位置検出素子と、ポリ
ゴンミラーにより走査する光ビームが所定の位置に達し
たときこの光ビームを反射して位置検出素子に導く反射
ミラーと、この反射ミラーを保持するミラー保持機構と
からなり、ミラー保持機構は、長尺な板状部材の中央部
を上方に突出するように折曲げて可倒部とし、板状部材
の両端部を可倒部を支持するように水平方向に折曲げて
それぞれ固定部、スライド部とし、可倒部は反射ミラー
を保持する保持部を一方の片に形成し、固定部はこの機
構の取付面に対して回転基準部を中心に平行に回転調整
可能とし、スライド部はこの機構の取付面に対してスラ
イド調整可能とし、固定部の回転調整及びスライド部の
スライド調整により反射ミラーの角度調整を行うもので
ある。

【００１６】請求項２対応の発明は、請求項１対応の発
明において、可倒部と固定部との間の折曲部と、可倒部
とスライド部との間の折曲部とに強度差を持たせたもの
である。

【００１７】

【作用】請求項１対応の発明においては、スライド部を
スライド調整することで反射ミラーの倒れ角、すなわち
副走査方向の傾きを調整し、かつ固定部を回転調整する
ことで反射ミラーの主走査方向の傾きを調整する。しか
もスライド部、固定部及び可倒部を１つの板状部材で構
成しているので、２つの調整を同時に行うことができ
る。

【００１８】請求項１対応の発明においては、２つの折
曲部の強度差によりスライド部のスライド量に反射ミラ
ーの傾きを対応させることができ、しかも傾き調整後に
おいて一旦調整した調整量を安定に保つことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２０】図１及び図２に示すように、長方形状のハ
ウジング３１のベースの一端側に光源として半導体レー
ザ装置３２を配置し、この半導体レーザ装置３２から光
ビームであるレーザ光をコリメータレンズ３３により平
行光に変換した後、シリンダレンズ３４、アパーチャ３
５及び平凸レンズ３６を介して所望の収束レーザ光に変
換し折曲げミラー３７に照射している。

【００２１】収束レーザ光は折曲げミラー３７により略
９０°折り曲げられ，同時に上向きに所定の角度でスキ
ュー入射するように偏向されてポリゴンミラー３８の偏
向面に入射し、この偏向面上に線像として結像するよう
になっている。

【００２２】前記半導体レーザ装置３２、コリメータレ
ンズ３３、シリンダレンズ３４、アパーチャ３５、平凸
レンズ３６及び折曲げミラー３７は、ベース部材３９に
所定の間隔を開けて固定し光学ブロックとして一体化し
ている。

【００２３】前記ポリゴンミラー３８はスキャナモータ
４０に一体的に取り付けられ、このモータ４０により一
定の速度で回転するようになっている。

【００２４】前記ポリゴンミラー３８は回転により、入
射する収束レーザ光を偏向走査し、この偏向走査したレ
ーザ光をＭミラー４１及びＬミラー４２で反射した後、
非球面補正レンズ４３を介して感光ドラム４４の感光面
に結像している。

【００２５】また、前記ポリゴンミラー３８からの走査
レーザ光は感光ドラム４４上を主走査方向に走査する
が、印字のための有効範囲から一方の側に外れた時点
で、前記非球面補正レンズ４３の手前に配置した反射ミ
ラー４５でその走査レーザ光を反射し前記Ｍミラー４１
及びＬミラー４２の側方に配置した位置検出素子４６に
導くようになっている。

【００２６】前記位置検出素子４６は印字開始位置を決
める基準となり、この位置検出素子４６がレーザ光を検
出した後の所定のタイミングで印字データが出力されて
感光ドラム４４に対する露光動作が開始されるようにな
っている。

【００２７】この光走査装置は、ポストオブジェクティ
ブ型の光走査装置で、像面湾曲、ｆθ誤差等の補正は、
ポリゴンミラー３８の偏向面を楕円円筒状とし、この偏
向面と前記非球面補正レンズ４３との組み合わせにより
行っている。

【００２８】前記反射ミラー４５はミラー保持機構に固
定している。前記ミラー保持機構は、図３及び図４に示
すように、例えば長尺な板状の板金部材を曲げ加工で製
作したミラー保持部材４７を備え、このミラー保持部材
４７は、中央部を上方に突出するようにコ字状に折曲げ
て可倒部４７ａを形成し、両端部を水平方向に折曲げて
それぞれ前記可倒部４７ａを支持する固定部４７ｂ、ス
ライド部４７ｃを形成している。

【００２９】前記可倒部４７ａの一方の片、すなわち、
固定部４７ｂ側の片には前記反射ミラー４５を保持する
保持部４７ｄを形成し、この保持部４７ｄには前記反射
ミラー４５を位置決めする位置決め突起４７ｅを設けて
いる。

【００３０】前記可倒部４７ａの保持部４７ｄに反射ミ
ラー４５を当て、その反射ミラー４５を板金部材を曲げ
加工で製作したミラー押え部材４８で挟持して可倒部４
７ａの保持部４７ｄに保持するようになっている。な
お、前記ミラー押え部材４８の反射ミラー４５の反射面
を押える側は二股に分割されていて１対の押え爪４８
ａ，４８ａが設けられ、その押え爪４８ａ，４８ａで囲
まれた反射ミラー４５の反射面でレーザ光を反射するよ
うになっている。

【００３１】前記可倒部４７ａの一片側の一側部には高
さを規定する段差４７ｆを設け、前記ミラー押え部材４
８で反射ミラー４５を挟持するとき、この段差４７ｆに
合わせてミラー押え部材４８の高さを決めることにより
レーザ光が押え爪４８ａ，４８ａにより遮断されること
無く必ず押え爪４８ａ，４８ａで囲まれた反射面に反射
するようになっている。

【００３２】前記可倒部４７ａと固定部４７ｂとの折曲
部及び前記可倒部４７ａの中央部の折曲部にはそれぞれ
肉盗み孔４７ｇが開けられ、折曲部の曲り強度が可倒部
４７ａとスライド部４７ｃとの折曲部の曲り強度に比べ
て小さくなるようにしてある。

【００３３】前記固定部４７ｂには、このミラー保持部
材４７を固定するベース４９に設けられた回転基準ボス
５０に嵌合する回転基準用孔４７ｈ及びベース４９に固
定部４７ｂを固定するときのネジ５１を通すネジ孔４７
ｉを設けている。このネジ孔４７ｉはミラー保持部材４
７を図中矢印Ａ方向にある程度回動してもネジ５１が通
るようにその径をネジ５１の径よりも充分に大きくして
ある。

【００３４】前記スライド部４７ｃには、ベース４９に
このスライド部４７ｃを固定するときのネジ５２を通す
ネジ孔４７ｊを設けている。このネジ孔４７ｊはスライ
ド部４７ｃを図中矢印Ｂ方向にある程度スライドさせて
もネジ５２が通るようにその径をネジ５２の径よりも充
分に大きくしてある。

【００３５】また、前記可倒部４７ａの中央部に形成し
た折曲頂部には調整治具の調整ピン（図示せず）を嵌合
するための調整ピン嵌合孔４７ｋを設けている。

【００３６】この実施例においては、ミラー保持部材４
７に反射ミラー４５をミラー押え部材４８により固定し
た後、このミラー保持部材４７をベース４９に載せる。
このとき固定部４７ｂの回転基準用孔４７ｈを回転基準
ボス５０に嵌合させる。

【００３７】そして調整ピン嵌合孔４７ｋに調整治具の
調整ピンを嵌合した状態でミラー保持部材４７を矢印Ａ
方向に回動して位置検出素子４６に対するレーザ光の主
走査方向の受光角度を調整し、位置検出素子４６からの
信号の出力タイミングを調整する。

【００３８】このとき同時に調整治具の調整ピンを矢印
Ｂ方向に移動して回転半径を変化させればミラー保持部
材４７の可倒部４７ａが図５に示すように倒れて反射ミ
ラー４５の反射面が図３の矢印Ｃ方向に傾き位置検出素
子４６に対するレーザ光の副走査方向の受光角度が調整
される。

【００３９】こうして位置検出素子４６から所望のタイ
ミングで安定した信号が出力できる状態になったところ
で固定部４７ｂをネジ５１により固定すると共にスライ
ド部４７ｃをネジ５２により固定する。

【００４０】このように１回の調整作業で反射ミラー４
５の主走査方向の傾きの調整及び副走査方向の傾きの調
整、すなわち、位置検出素子４６に対するレーザ光の主
走査方向の受光角度と副走査方向の受光角度の両方の調
整が同時にでき、作業性を向上できる。

【００４１】しかも作業は調整ピン嵌合孔４７ｋに調整
治具の調整ピンを嵌合してミラー保持部材４７を矢印Ａ
方向に回動するとともに調整ピンを矢印Ｂ方向に移動す
るのみでよいので容易である。

【００４２】また、可倒部４７ａと固定部４７ｂとの折
曲部及び可倒部４７ａの中央部の折曲部にはそれぞれ肉
盗み孔４７ｇを設けて折曲部の曲り強度を可倒部４７ａ
とスライド部４７ｃとの折曲部の曲り強度よりも小さく
しているので、スライド部４７ｃが矢印Ｂ方向にスライ
ドした場合に折曲部の曲り角度が変化するのは、肉盗み
孔４７ｇを設けた折曲部のみとなり、可倒部４７ａとス
ライド部４７ｃとの折曲部は曲り角度がほとんど変化し
ないので、スライド部４７ｃのスライド量に応じて反射
ミラー４５は傾き、しかも１か所の剛性で調整量を安定
に保つことができる。

【００４３】さらに、反射ミラー４５をミラー保持部材
４７にミラー押え部材４８で挟持して固定しているの
で、ミラー保持部材４７の保持部４７ｄのミラー当接面
が多少変形しても反射ミラー４５を安定的に保持でき
る。

【００４４】なお、ミラー当接面の平坦度がある程度保
証されている場合にはミラー押え部材を使用せずに反射
ミラー４５を接着剤で保持部４７ｄに直接固定するよう
にしてもよい。

【００４５】なお、この実施例では調整ピン嵌合孔４７
ｋを可倒部４７ａの中央部に形成した折曲頂部に設けた
が必ずしもこれに限定するものではなく、図６に示すよ
うにスライド部４７ｃに調整ピン嵌合孔４７ｋを設けて
もよい。また、図７に示すようにスライド部４７ｃに曲
げ起こした爪４７ｍを設け、この爪４７ｍを治具で摘む
ようにしても、また、この爪４７ｍにさらに調整ピン嵌
合孔４７ｎを設けてもよい。

【００４６】また、この実施例は可倒部４７ａの中央部
がコ字状に折り曲がったミラー保持部材を使用したが必
ずしもこれに限定するものではなく、図８に示すよう
に、中央部がＶ字状に折り曲がった可倒部５７ａと、固
定部５７ｂ及びスライド部５７ｃからなるミラー保持部
材５７を使用しても同様の作用効果が得られる。

【００４７】すなわち、スライド部５７がスライドする
と可倒部５７ａと固定部５７ｂとの折曲部、可倒部５７
ａとスライド部５７ｃとの折曲部及び可倒部５７ａの中
央折曲部がすべて曲がり角度を変化し、その結果可倒部
５７ａは図９に点線で示すように傾きを変化する。そし
てこのように可倒部５７ａの形状をＶ字状にした場合に
は折曲部に肉盗み用の孔を設ける必要はない。但し、こ
のものでは反射ミラーの反射面を下向きに調整すること
は不可能となるため、位置検出素子の配置位置等を考慮
する必要がある。

【００４８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、光ビームを位置
検出素子に導くための反射ミラーの主走査方向の傾きの
調整及び副走査方向の傾きの調整を容易にかつ同時に行
うことができ、作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図。

【図２】同実施例の一部断面した側面図。

【図３】同実施例のミラー保持機構の斜視図。

【図４】同実施例のミラー保持機構の分解斜視図。

【図５】同実施例のミラー保持部材の動作を示す概略
図。

【図６】ミラー保持部材の他の実施例を示す斜視図。

【図７】ミラー保持部材の他の実施例を示す部分斜視
図。

【図８】ミラー保持部材の他の実施例を示す斜視図。

【図９】同実施例のミラー保持部材の動作を示す概略
図。

【図１０】従来の光走査装置の構成を示す斜視図。

【図１１】ミラー保持機構の従来例を示す分解斜視図。

【図１２】ミラー保持機構及び位置検出部の従来例を示
す斜視図。

【符号の説明】

３２…半導体レーザ装置（光源） ３８…ポリゴンミラー ４０…スキャナモータ ４５…反射ミラー ４６…位置検出素子 ４７…ミラー保持部材 ４８…ミラー押え部材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 26/10 Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、この光源からの光ビームを偏向
   走査するポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを保持
   し回転駆動するモータと、前記ポリゴンミラーにより走
   査する光ビームが所定の位置に達したことを検出する位
   置検出素子と、前記ポリゴンミラーにより走査する光ビ
   ームが所定の位置に達したときこの光ビームを反射して
   前記位置検出素子に導く反射ミラーと、この反射ミラー
   を保持するミラー保持機構とからなり、 前記ミラー保持機構は、長尺な板状部材の中央部を上方
   に突出するように折曲げて可倒部とし、前記板状部材の
   両端部を前記可倒部を支持するように水平方向に折曲げ
   てそれぞれ固定部、スライド部とし、前記可倒部は前記
   反射ミラーを保持する保持部を一方の片に形成し、前記
   固定部はこの機構の取付面に対して回転基準部を中心に
   平行に回転調整可能とし、前記スライド部はこの機構の
   取付面に対してスライド調整可能とし、前記固定部の回
   転調整及び前記スライド部のスライド調整により前記反
   射ミラーの角度調整を行うことを特徴とする光走査装
   置。
2. 【請求項２】 可倒部と固定部との間の折曲部と、前記
   可倒部とスライド部との間の折曲部とに強度差を持たせ
   たことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。