JPH10282444A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整用部品が不要で、より高品位な画像形成
が可能で、かつ省スペース、低コストな光走査装置を提
供する。 【解決手段】 反射ミラー７の取り付け部は、変形可能
部材で構成されており、具体的には、反射ミラー７の取
付部をハウジング板金１１の曲げ加工（塑性変形）で構
成し、ここに反射ミラー７を取り付けている。同様に、
同期検知装置１０やＬＤ光源１の取付部も変形可能部
材、例えば、板金の曲げ加工で形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置、より
詳細には、ビーム光を一定角度反復偏向させて画像形成
するようにした電子写真プロセスを有するレーザビーム
プリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等の光走査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＢＰ等の光走査装置においては、周知
のように、画像信号に応じて光源手段から放射したビー
ム光を光変調し、この変調されたビーム光をポリゴンミ
ラーからなる光偏向器により周期的に偏向させ、この偏
向した光ビームをｆθ特性を有する結像光学系によって
感光性の記録媒体面上にスポット集光させ、画像形成を
行っている。

【０００３】図１２は、従来の走査光学系の一例を説明
するための要部概略構成図で、周知のように、光源１か
ら放射された発散ビーム光は、出射方向にあるコリメー
タレンズ２によって平行ビーム光になり、その光軸上に
ある絞り３によってビーム光断面形状が形成され、シリ
ンドリカルレンズ４に入射する。シリンドリカルレンズ
４は副走査方向のみに屈折力を有し、入射したビーム光
は主走査面上に集束し、ポリゴンミラーからなる光偏光
器５の反射面にほぼ線像として結像する。光偏光器５の
反射面で反射偏向されたビーム光はｆθ特性を有する結
像光学系６及びビーム光を反射して光路を変える反射ミ
ラー７を介して感光体８上で集光し、該感光体８上に画
像形成する。ポリゴンミラー５の角度誤差等による主走
査方向の誤差を解決するため、変調開始直前に主走査線
上の所定方向のビーム光を、レンズ９を介して同期信号
を出力する同期検知装置１０に入射する。制御装置はそ
の同期信号から所定の時間遅れて画像信号を開始するよ
うに各部の動作を制御している。以上、これらの光学部
品が光学ハウジング１１上に配置され、光走査装置を形
成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような光走査装
置を、ＬＢＰやデジタル複写機等の装置に組み込み使用
する場合、高品位な画像を得るためには光走査装置にお
ける光学部品の位置ズレや傾きなど厳しく規制する必要
がある。そのために、従来では光学部品及び取付部の精
度を高めて対処していたが、これらの精度を高めるには
限界があり、かつコストが掛かるという欠点がある。ま
た、反射ミラーの角度をイモネジ等で調整する方法もあ
るが、調整用の機構（予圧バネ、ネジ、雌ネジ加工等）
でコスト、スペースの点で不利である（特開平３−２０
８００９号公報参照）。

【０００５】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、調整用部品が不要で、より高品位な画像形
成が可能で、かつ省スペース、低コストな光走査装置を
提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光源
からの光を光学系を通して反射ミラーに照射し、該反射
ミラーにて反射して感光体上に照射する光走査装置にお
いて、前記光源，光学系及び／又は反射ミラーが変形可
能部材に取り付けられ、該変形可能部材を変形して光軸
を調整するようにしたことを特徴としたものである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記光源，光学系及び／又は反射ミラーを取り付け
る変形可能部材が板金ハウジングであり、該板金ハウジ
ングの光学部品取り付け部を塑性変形して光軸を調整す
るものであることを特徴としたものである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記ハウジングを塑性変形して光軸を調整した後、
前記塑性変形部に接着剤等の樹脂を付加したことを特徴
としたものである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項２又は３の発明
において、前記ハウジングに光学部品を支持固定するバ
ネ性の締結機構が組み込まれていることを特徴としたも
のである。

【００１０】請求項５の発明は、請求項２乃至４のいず
れかの発明において、前記光学部品が前記ハウジングに
弾性部材を介して取り付けられていることを特徴とした
ものである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項２乃至５のいず
れかの発明において、前記ハウジングは塑性変形可能な
取り付け基準部を有し、前記感光体が取り付けられてい
る本体装置に対し、前記基準部を塑性変形させること
で、位置調整を可能とすることを特徴としたものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による光走査装置
の一実施例を説明するための要部概略斜視図（図１
（Ａ））及びその断面図（図１（Ｂ））で、図中、図１
２に示した従来技術と同様の作用をする部分には、図１
２の場合と同一の参照番号が付してある。而して、図１
に示した本発明の実施例においては、反射ミラー７の取
り付け部は、変形可能部材で構成されており、具体的に
は、反射ミラー７の取付部をハウジング板金１１の曲げ
加工（塑性変形）で構成し、ここに反射ミラー７を取り
付けている。同様に、同期検知装置１０やＬＤ光源１の
取付部も変形可能部材、例えば、板金の曲げ加工で形成
している（これ以外の部品に関しても板金の曲げ加工あ
るいは切り欠き加工で取付部を設けても良い）。

【００１３】光学部品やハウジングの部品寸法にバラツ
キや取付誤差がない場合は、このままでもよいが、いず
れかに誤差が含まれていた場合、調整作業が必要にな
る。例えば、結像光学系６の取付寸法がばらついていた
場合、それぞれの寸法に合わせて板金ハウジング上の取
付部を塑性加工して、一定の位置になるように調整す
る。この場合、結像光学系６の寸法を予め測定し、この
測定データに基づいて加工量を調整することになる。塑
性変形させるところには、変形し易くなるように切り欠
きや、力を加えやすくするレバーを板金フレームに設け
ても良い。塑性変形には多大な力が必要になるが、自動
機で力をモニタして作業することにより、変形量を制御
できる。例えば、図２に示すように、予め結像光学系レ
ンズ（ｆθレンズ６）の厚さｔを計測し、その個々の厚
さに対応させて板金フレーム１１の取付部の高さｈを調
整加工する。例えば、結像光学系６の取付位置を塑性変
形１１ａさせ、これにより、レンズの基準面の寸法公差
を厳しくしなくても、レンズ中央高さの光軸を常に一定
にできる。

【００１４】また、全部品をハウジングに組み込んで、
実際にレーザ光を走査させながらの調整も可能である。
例えば、図３（Ａ）に示すように、光偏光器５が傾いて
取り付けられた場合、感光体８の走査線はδ分ずれてし
まう（δ＝ｑ１理想位置−ｑ２実際の位置）。このた
め、走査線に曲がりやビーム径の形が崩れる恐れがあ
る。そこで、これを補正するために、図３（Ｂ）に示す
ように、感光体位置でビーム光を計測（図示していない
がＣＣＤ等で走査線の開始点、中央点、終点等を計測す
る）し、所定の位置にくるように反射ミラー７の傾きを
修正する。そのためにハウジング１１をε分大きく傾け
るように塑性変形させている。この際、反射ミラー等の
光学部品の固定には板金フレームの塑性変形での応力が
悪影響とならないような方法で支持固定してある（例え
ば、図３の場合、塑性加工部である曲げ部から若干離れ
た（ζ）ところに反射ミラーを接着してある）。

【００１５】また、光学部品の固定法にはネジ止めや接
着、バネによる固定法などが有るが、板金ハウジングの
一部を折り曲げ加工、あるいは切り欠き加工等してバネ
性を持たせ、これを利用して光学部品を固定できる。例
えば、図４（Ａ）に示すように、ハウジング１１に打ち
抜き形状１１ｂを形成し、光学部品６にピン６ａを構成
するだけで、上組付けが可能となり、締結も板金ハウジ
ングのバネ性で固定されることがわかる。打ち抜き形状
やピンの個数については光学部品の大きさによって自由
に設定できる。

【００１６】また、樹脂ハウジングと比較して板金ハウ
ジングの弱点である粘性の低さ（振動に弱い、振動が伝
わりやすい等）をカバーするため、図５に示すように、
塑性加工で調整した所に接着剤等の樹脂１２を付加す
る。これにより、光偏光器のモータ振動や外部からの振
動で板金ハウジングが振動しても塑性加工から先の光学
部品（図５の場合は反射ミラー７）への振動伝達を抑制
できる。調整部は塑性加工し易くなるように形成（切り
欠き等）されている場合、ここがネックとなって振動す
る場合があるので、この点に粘着剤となる樹脂を付加し
て振動を抑制する。

【００１７】また、塑性変形の調整法として、調整力Ｆ
を一定にし、その調整力を加えるポイントを調整する方
法がある。この方法は、図６の例で説明すると、レーザ
光源１の位置が傾いて取り付けられているので（図６
（Ａ））、これを補正するために、レーザ光源１を取り
付いている板金ハウジング１１を正規の位置から傾け
る。調整は図６（Ｂ）に示すように、折り曲げ部１１ｃ
に塑性変形を与えるが、その際、必要となる曲げモーメ
ントＭを調整力Ｆを一定にし、その加える点Ｌをａの範
囲で調整する（塑性変形部１１ｃに加わる曲げモーメン
トＭ＝Ｆ×Ｌ）。位置Ｌに比例したモーメントが加わる
ので、調整力Ｆは、機械的なバネ等の一定の力で十分で
あり、調整力Ｆの位置をａの範囲で動作させる自動位置
制御で調整できる。

【００１８】また、塑性変形の調整法として、調整力Ｆ
ｃを可変として加えるポイントＬを固定する方法があ
る。この方法は、図７に示すように、塑性変形部１１ｃ
に曲げモーメントを加えて傾きを調整する際、板金の最
大高さＬの点を調整ポイントとし、ここに調整可変力Ｆ
ｃを加えて調整する。但し、力をモニタする必要はなく
（ビーム光の位置でモニタするので）、力のみ可変であ
る機構であればよい。例えば、バネによって押しつけ、
そのバネ長を制御することで可変の力を発生させる機構
等が考えられる。

【００１９】また、ハウジング板金を塑性変形させた場
合、均一に変形するとは限らないので、その不均一さを
カバーするために弾性体を介して固定する。プリント基
板などを接着固定した後に板金ハウジングを塑性加工す
る場合等によっては、基板が断線する等の恐れがある。
これを回避するため、例えば、図８に示すように、塑性
変形する板金１１とレーザ光源基板１等の部品の間に弾
性体１３を介装する。

【００２０】また、図９（Ａ）に示すように、光学部品
６をハウジング板１１に接着固定１４した場合、ハウジ
ング板金１１を塑性変形させると、塑性変形部以外の周
辺にも応力がかかるので、この影響を少なくし、光学部
品の使用面（レンズ部等）へのひずみを防ぐ方法とし
て、図９（Ｂ）に示すような窪み６ｂを有する光学部品
が考えられる。図９（Ｂ）に示すように、板金ハウジン
グ１１の取付部とレンズ面のある光学部品６の間に窪み
６ｂを形成しておくと、光学部品６を板金ハウジング１
１に取り付け後、板金１１を変形させてもひずみは窪み
６ｂに集中し、レンズ面には及ばない。

【００２１】また、図１０（Ａ），（Ｂ）において、Ａ
部は塑性変調整部であるが、このように、塑性変形にて
調整する場合、図１０（Ｂ）に示すように、塑性変形し
て調整する光学部品の対象を最終光学部品（図示例の場
合、反射ミラー７）とすることで、それ以前の累積され
た位置誤差をトータルして、修正できる。また、倒れ等
の角度を微調整する場合、並進方向と違い、位置合わせ
する感光体までの距離が問題となる。つまり、調整する
光学部品から感光体までの光軸距離が長くなるほど調整
量（角度）は微小になり、弾性領域内しか変形できない
場合がある（微小量傾けたいので、微小なモーメントを
加えると、弾性変形しかしない）。そこで感光体に一番
近い最終光学部品を傾けて調整すると、傾き角の許容誤
差も広くなる。

【００２２】偏光器取付時にゴミ等があり、斜めに取り
付いた場合、図１０（Ａ）に示すように、最終光学部品
以外（この場合、偏光器５）の傾きを調整することを考
えると、感光体上の位置ズレδを補正する調整量ηは調
整光学部品と感光体までの距離（Ｌ１＋Ｌ２）に反比例
した値δ／（Ｌ１＋Ｌ２）となる。一方、図１０（Ｂ）
のように、最終光学部品を調整した場合は、調整量εは
δ／Ｌ１となる。つまり、最終光学部品で調整した方が
調整量が大きくでき、許容誤差も広くなる。

【００２３】図１１は、本体取付基準部を塑性変形調整
した光走査装置の一例を説明するための要部概略構成図
で、図１１に示すように、光走査装置２０と感光体８の
ある本体３０との取付に際し、光走査装置２０の基準部
Ｂを塑性変形で調整することで、走査したビーム光を感
光体８上の所定の位置に持ってくることができる。調整
用自動機で感光体所定位置に設定したセンサに光ビーム
が当たるように光走査装置２０を移動させ、当たった所
で、位置決め用の爪２１を折り曲げて加工する。調整用
治具の取り付け用穴位置やセンサ位置は、本体装置の取
り付け位置や感光体と一致する関係にあり、そのような
調整自動機で加工する。図１１において、光走査装置の
レーザ光出力位置ｑｗと感光体上の書込位置ｑ１の位置
が一致するように光走査装置を調整移動させ、位置が決
まり次第、取付基準部の爪を折り曲げ調整加工して、位
置決めする。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明は、光源からの光を光学
系を通して反射ミラーに照射し、該反射ミラーにて反射
して感光体上に照射する光走査装置において、前記光
源，光学系及び／又は反射ミラーが変形可能部材に取り
付けられ、該変形可能部材を変形して光軸を調整するよ
うにしたので、ネジ、バネ等の調整部品が不要となり、
部品点数を軽減できる。

【００２５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記光源，光学系及び／又は反射ミラーを取り付け
る変形可能部材が板金ハウジングであり、該板金ハウジ
ングの光学部品取り付け部を塑性変形して光軸を調整す
るようにしたので、ネジ、バネ等の調整部品が不要とな
り、部品点数を軽減できる。

【００２６】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記ハウジングを塑性変形して光軸を調整した後、
前記塑性変形部に接着剤等の樹脂を付加するようにした
ので、防振効果が加わり、偏光器等から発生する振動の
影響が少なくなり、ビーム光の乱れを抑制できる。

【００２７】請求項４の発明は、請求項２又は３の発明
において、前記ハウジングに光学部品を支持固定するバ
ネ性の締結機構を組み込むようにしたので、光学部品取
り付け用の板バネやネジが不要になり、部品点数を削減
できる。

【００２８】請求項５の発明は、請求項２乃至４のいず
れかの発明において、前記光学部品が前記ハウジングに
弾性部材を介して取り付けられるようにしたので、板金
ベースの塑性変形による光学部品へのひずみを防ぎ高品
な画像形成が可能になる。

【００２９】請求項６の発明は、請求項２乃至５のいず
れかの発明において、前記ハウジングは塑性変形可能な
取り付け基準部を有し、前記感光体が取り付けられてい
る本体装置に対し、前記基準部を塑性変形させること
で、位置調整を可能としたので、位置決めピンなどの部
品も不要となり部品点数の削減に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光走査装置の一実施例を説明す
るための要部概略斜視図である。

【図２】 結像光学系の取付部を塑性変形して位置調整
する場合の例を示す図である。

【図３】 反射ミラー取付部を塑性変形して光軸を調整
する例を示す図である。

【図４】 ハウジングを打ち抜き形状にし、光学部品に
ピンを形成して、ハウジングのバネ性を用いて光学部品
を固定するようにした例を示す図である。

【図５】 塑性加工した所に接着剤を付加した例を示す
図である。

【図６】 調整力を一定にし、該調整力を加える点を調
整するようにした例を示す図である。

【図７】 調整力を加える点を固定し、調整力を調整す
るようにした例を示す図である。

【図８】 塑性変形する板金と光学部品との間に弾性体
を介装するようにした例を示す図である。

【図９】 板金ハウジングに光学部品を接着固定する場
合の例を示す図である。

【図１０】 塑性変形して調整する光学部品の対象を最
終光学部品とする場合の例を説明するための図である。

【図１１】 本体取付基準部を塑性変形して光走査装置
を位置調整して組付ける場合の例を示す図である。

【図１２】 従来の光走査装置の一例を示す要部斜視図
である。

【符号の説明】

１…光源、２…コリメータレンズ、３…絞り、４…シリ
ンドリカルレンズ、５…光偏光器、６…結像光学系、７
…反射ミラー、８…感光体、９…レンズ、１０…同期検
知装置、１１…光学ハウジング、１２…樹脂、１３…弾
性体、１４…接着剤、２０…光走査装置、２１…位置決
め用の爪、３０…本体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 敏之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を光学系を通して反射ミラ
   ーに照射し、該反射ミラーにて反射して感光体上に照射
   する光走査装置において、前記光源，光学系及び／又は
   反射ミラーが変形可能部材に取り付けられ、該変形可能
   部材を変形して光軸を調整するようにしたことを特徴と
   する光走査装置。
2. 【請求項２】 前記光源，光学系及び／又は反射ミラー
   を取り付ける変形可能部材が板金ハウジングであり、該
   板金ハウジングの光学部品取り付け部を塑性変形して光
   軸を調整するものであることを特徴とする請求項１に記
   載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記ハウジングを塑性変形して光軸を調
   整した後、前記塑性変形部に接着剤等の樹脂を付加した
   ことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記ハウジングに光学部品を支持固定す
   るバネ性の締結機構が組み込まれていることを特徴とす
   る請求項２又は３に記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記光学部品が前記ハウジングに弾性部
   材を介して取り付けられていることを特徴とする請求項
   ２乃至４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 【請求項６】 前記ハウジングは塑性変形可能な取り付
   け基準部を有し、前記感光体が取り付けられている本体
   装置に対し、前記基準部を塑性変形させることで、位置
   調整を可能としたことを特徴とする請求項２乃至５のい
   ずれかに記載の光走査装置。