JPH09197320A - レーザ露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ露光装置内での部材の剛性をむやみに
上げることなく、光偏向手段の振動に基づく共振を防止
して高画質のレーザ露光を行うようにする。 【解決手段】 レーザ露光装置内の振動部位の振動振幅
の最も大きい位置（例えば長尺ミラー１８の中央背面位
置）にそれ自体が振動することによって前記の振動部位
の振動を低減する振動低減部材２２を設ける。

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プリン
タやレーザファクシミリ等の画像記録装置に用いられる
レーザ露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレーザ露光装置は、画像
信号によって変調されたレーザ光を、高速回転するポリ
ゴンミラー又は高速で往復振動するガルバノミラー等の
機械的な光偏向手段によって偏向走査を行い被走査体で
ある感光体に照射するよう構成されている。かかる走査
記録を行うレーザ露光装置の問題の一つに走査線の間隔
が不揃いで起こる濃淡（いわゆるピッチむら）がある。
この原因の一つにレーザ露光装置の振動がある。この振
動源は光偏向装置で、ポリゴンミラーの場合はモータの
回転数の周波数で、ガルバノミラーの場合は走査周波数
での振動が発生する。この振動は偏向装置が取り付けら
れている露光装置フレームを介して各光学要素に伝わ
る。露光装置のフレームや光学要素の固有振動数がこの
加振周波数に近いと、共振して振動を発生しレーザビー
ムも一緒に振動させることとなる。

【０００３】レーザ露光装置のフレームが樹脂の場合に
は金属に比べて剛性が低くなりがちなので振動を発生し
やすい。また偏向走査したレーザビームの向きを変える
場合には縦横比の大きなミラーいわゆる長尺ミラーを使
用するが、長尺ミラーは振動を発生しやすい。また被走
査体近傍に設けた倒れ角補正用の円筒レンズも縦横比が
大きく振動しやすい部材である。

【０００４】レーザ露光装置のフレームの剛性を上げる
ためには、フレームの補強用リブの高さを高くする対策
がとられるが、高くするほど材料を多く使うのでコスト
がかかる。又フレーム自身が大きくなってしまい、記録
装置全体の形状を大きくしてしまう。

【０００５】またミラーや円筒レンズの長尺部品の剛性
を上げるためには部品を厚くする対策がとられる。これ
も厚くするほどコスト高となる。又厚み方向に補強部材
を設けてもよいが、十分や効果を上げるためにはコスト
高となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光偏向器に
よって励振されたレーザ露光装置のフレームや光学要素
の振動を、当該部品の剛性や重さを上げずに低減するよ
うにしたレーザ露光装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、光偏向手段
を用いてレーザ光の偏向走査を行うレーザ露光装置にお
いて、前記光偏向手段によって励振されて起こるレーザ
露光装置内の振動部位近傍に設けて、それ自身が振動す
ることにより、前記振動部位の振動を低減する振動低減
部材を設けたことを特徴とするレーザ露光装置により達
成される。

【０００８】なお、上記の光偏向手段は、ポリゴンミラ
ー又はガルバノミラーを用いたレーザ光の偏光手段であ
って、前記振動低減部材の一つの固定点は、当該振動部
位の振動の振幅の最も大きい部位の近傍であることが好
ましい実施態様である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例について説明する。

【００１０】図１に示す実施例は、カラー画像記録を行
うレーザ露光装置であって、図１（ａ）は平面図、図１
（ｂ）は断面図を示している。図において１１はＣ（シ
アン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色のレー
ザ光を発光する半導体レーザＬＤ（レーザダイオード）
であって、各ＬＤ１１から射出されるレーザ光は、その
前面に設けたコリメータレンズ１２によって平行光に整
形され、更にシリンドリカルレンズ１３を経て反射鏡１
４で反射したのち、光偏向器であるポリゴンミラー１５
に入射して主走査方向に一次元的に偏向され、ｆθレン
ズ１６によって所定の位置に所定のタイミングで結像す
るよう調整され、長尺ミラー１７，１８によって走査光
の反射がなされ、シリンドリカルレンズ１９によって面
倒れ補正がなされたのち、矢示した副走査方向に移動す
る記録媒体Ｐ上に主走査がなされて、２次元の画像露光
が行われる。

【００１１】かかるレーザ光源である。ＬＤ１１をはじ
め総ての走査光学系は、フレーム１０に固設され、更に
フレーム１０はその外方３箇所に設けた取付部１０ａに
よって装置本体に強固に取り付けられている。光偏光器
であるポリゴンミラー１５はレーザ露光時には多面鏡は
３０００ｒｐｍ〜７５００ｒｐｍの回転数をもって回転
する。多面鏡をはじめ駆動モータは何れもバランスに注
意をはらって作製されているが、５０Ｈｚ〜１２５Ｈｚ
の加振周波数をもった振動源となり、フレーム１０が振
動し、またフレーム１０を介して各光学要素に伝わる。
フレームや光学要素の固有振動数がこの加振周波数に近
いと共振し、光ビームも共振してピッチむらが生じるこ
ととなる。

【００１２】本発明は光偏向されて起こるレーザ露光装
置内の振動部位近傍に振動低減部材を設けて、それ自身
が振動することによって前記の振動部位の振動を低減す
る構成とするもので、図２及び図３にその実施例を示し
ている。

【００１３】図２に示した実施例は、フレーム１０の外
端部（図１（ａ）でＡをもって示した箇所）での振動を
低減する目的で振動低減部材２１を設けた実施例で、図
２（ａ）は斜視図を、図２（ｂ）は側面図を示してい
る。図１（ａ）においてＡで示したフレーム１０の外端
部は、材料力学的には自由端の形状をなしていて、外縁
をなす外端部では作動時に他の箇所に較べて最大の振幅
の振動が認められる。Ａ点での振動は、振動源であるポ
リゴンミラーを取り付けたフレーム部分の振動となり、
走査光のゆれや振動となりピッチむらとなる。本実施例
のフレーム１０は樹脂材を用いているため剛性が低くな
り振動が発生しやすい。本実施例ではフレームの外縁部
に補強用のリブ１０ｂを設け、その隅部上面に板状をな
した振動低減部材２１を、その板状の隅部との間で取付
部２１ａを介して接着剤等を用いて強固に取り付けてい
る。振動低減部材２１の材質は対象部位の剛性と近似し
た樹脂材を用い、板状の縦横及び厚さ寸法は１次又は２
次の固有振動数が対象部位の振動数に近いように設定す
る。作業としては大きさの異なる複数枚の板状の振動低
減部材２１を用意し、これの隅部を取付部２１ａを介し
て所定の箇所に取り付け、作動時に最も振動の大きく観
測される部材を選択決定することによってもなされる。
かかる振動低減部材２１を設けることによって、作動時
には振動低減部材２１は可なりの振動が認められる一
方、これを取り付けることによってフレーム１０のＡ位
置における振動は明らかに低減し、記録画像についても
フレーム部分の振動に基づくピッチむら等の現象は認め
られないようになる。

【００１４】図３に示した実施例は長尺ミラー１８の中
央位置近傍（図１（ａ）でＢをもって示した箇所）に振
動を低減する目的で振動低減部材２２を設けた実施例
で、図３（ａ）は斜視図を、図３（ｂ）は側面図を示し
ている。長尺ミラー１８は表面反射コーティングを施し
た棒状のガラス部材で、両端は支持部材１８ａによって
支持されている。従って長尺ミラー１８は両端支持の形
で、作動時には中央部をハラとして最大振幅をもって振
動する。ミラーは光梃の作用でその振動は拡大されるの
で、微細な振動も記録画像には大きく影響する。本実施
例は長尺ミラー１８の背面中央部に振動低減部材２２を
設けるようにしたもので、アルミニウム等を材料とする
短冊状の振動低減部材２２を、中央部付近を支持した取
付部２２ａによって固設している。この短冊状の振動低
減部材２２の１次又は２次の固有振動数は作動時の長尺
ミラー１８の振動数に近いように設定する。作業として
は大きさの異なる複数の短冊状の振動低減部材２２を用
意し、これの中央部を取付部２２ａを介して長尺ミラー
１８の背面中央部に貼付け、作動時に最も振動の大きく
観測される部材を選択決定することによってなされる。
かかる振動低減部材２２を設けることによって、作動時
には振動低減部材２２には若干の振動が認められる一
方、これを取り付けることによって長尺ミラー１８の振
動は殆ど認められず、記録画像についても長尺ミラー１
８の振動に基づくピッチむら等の現象は全く認められな
いようになる。

【００１５】以上、２つの実施例について説明したが、
本発明はレーザ露光装置内での共振に基づく振動箇所に
振動低減部材を設けることによって効果が得られる。ま
た本実施例では光偏向手段としてポリゴンミラーを用い
た例について説明したが、本発明はガルバノミラーを用
いた機械的な光偏向手段をもったレーザ露光装置にも適
用される。

【００１６】

【発明の効果】本発明によるときは、レーザ露光装置内
の長尺ミラーや露光装置フレーム等について、部材の剛
性を上げることなく振動を防ぐことができるので、従来
振動を防ぐために使用していた材料を少なくすることが
可能となり、振動によるピッチむらが発生することのな
い高画質のレーザ露光装置が安価に提供されることとな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザ露光装置の一実施例を示す平面図及び断
面図。

【図２】振動低減部材の一例を示す斜視図及び側面図。

【図３】振動低減部材の他の一例を示す斜視図及び側面
図。

【符号の説明】

１０ フレーム １１ ＬＤ １２ コリメータレンズ １３，１９ シリンドリカルレンズ １５ ポリゴンミラー １６ ｆθレンズ １７，１８ 長尺ミラー ２１，２２ 振動低減部材 ２１ａ，２２ａ 取付部（振動低減部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光偏向手段を用いてレーザ光の偏向走査
   を行うレーザ露光装置において、前記光偏向手段によっ
   て励振されて起こるレーザ露光装置内の振動部位近傍に
   設けて、それ自身が振動することにより、前記振動部位
   の振動を低減する振動低減部材を設けたことを特徴とす
   るレーザ露光装置。
2. 【請求項２】 前記光偏向手段はポリゴンミラー又はガ
   ルバノミラーのレーザ光の偏光手段であることを特徴と
   する請求項１記載のレーザ露光装置。
3. 【請求項３】 前記振動低減部材の一つの固定点は、当
   該振動部位の振動の振幅の最も大きい部位の近傍である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ露光装
   置。