JP2001194614A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成により光ビームの走査位置補正用
に設けられたミラーの角度を、正確且つ容易に調整可能
な光走査装置を提供する。 【解決手段】 本発明の光走査装置は、ビーム発生手段
と、該ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向へ走
査する光偏向手段と、偏向される光ビームを被走査体面
に集光させる集光レンズ系と、該集光レンズ系を経る光
ビームを反射させ被走査体へ導くミラー４と、上記各部
品を保持するハウジング７と、を有し、上記ミラーが、
上記主走査方向に沿う長尺方向に対し略垂直な第１の接
合面１３，１３′と、該第１の接合面１３，１３′に対
し略直角な第２の接合面１４，１４′とを介してハウジ
ング７へ接着された構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出射された光ビー
ムを走査位置調整用のミラーを介して被走査体へ導き、
該被走査体の主走査領域を走査することにより情報を書
込又は読取り可能な光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光走査装置を図面に基づいて説明
する。複写機、レーザプリンタに代表される電子写真装
置やスキャナ等において、同図のようにレーザダイオー
ド等の光源１から光ビームを出射しこれを感光体ドラム
６又はその他の記録媒体上へ走査することにより画像の
書込又は読取を行う光走査装置が広く知られている。図
３に示すように、この種の装置では、集光レンズ３を通
過した光ビームを主走査方向に沿って配設した可動ミラ
ー４′により被走査体である感光体ドラム６上へ導く構
成とし、この可動ミラー４′の向きを調整することによ
って被走査面における走査線ずれなどを補正することが
できる。

【０００３】この走査線の「ずれ」としては、例えばレ
ーザプリンタでは、予め書式の印刷された用紙に、書き
込む場合にその書式からずれるといった不都合を生じさ
せる。図４に、この「ずれ」について２つの形態を模式
的に示した。感光体ドラム６上の所望の走査線１０に対
して、副走査方向Ｙに平行に「位置ずれ」を起こすと鎖
線１１のようになる（この現象を「角度ずれ」と称する
ことにする）。また、主走査方向Ｘで傾くと鎖線１２の
ようになる（この現象を「角度ずれ」と称することにす
る）。このような「ずれ」が生ずる原因としては、一般
に各部品及び筐体の加工誤差や組立誤差がある。しか
し、これらの誤差を完全に排除するには多大な労力を要
し、また現在の加工技術ではコスト的に不可能に近い。
したがって、被走査面上における走査線ずれを補正する
調整作業が必要となる。

【０００４】上記走査線ずれを補正する事例に関して、
特開平６−３４９０３号に記載の光走査装置の調整方
法、および特開平８−１４６３２９号に記載の光走査装
置を例にとって説明する。 （１）特開平６−３４９０３号に記載の光走査装置の調
整方法については、図５にミラー調整機構の要部構成を
示す。同図のように可動ミラー４′はミラーハウジング
７′に保持され、その背面を３点支持する調整用ネジ
７″，７″，７″が設けられる。３支点のうち、ある調
整用ネジ７″を進退させると残りの２支点を結ぶ各軸を
中心に可動ミラー４が微量に回動し、これにより各軸線
間では独立にミラー角度が調整される。 （２）特開平８−１４６３２９号に記載の光走査装置で
は、集光レンズにより集光される記録用レーザビームを
複数の可動ミラーを介して記録媒体上へ導く。この場
合、記録用レーザビームの入射方向と走査方向の両者に
対して略直交する方向に設定された軸線を中心として、
各可動ミラーを所定量独立に回動させると走査線の傾斜
および像面の傾きが補正される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述したように
走査線補正を行う事例に関しては種々の提案がなされて
いるが、実用化に際してコスト低減と性能のバランスを
みる観点からは、光ビームの主走査方向の傾きと副走査
レジスト調整といった基本的な調整機構を具備し、双方
で要求される精度が満たされると共に低価格且つ調整容
易であることが求められる。

【０００６】しかしながら、上記特開平６−３４９０３
号に示されたように、ネジ７″を用いて角度調整を行う
ような機構では、高精度な角度調整を行うためにネジピ
ッチを精密にする必要があり、また、大きな角度調整を
容易且つ素早く行うには不向きな機構である。

【０００７】さらに、上記特開平８−１４６３２９号記
載の装置のように、角度調整を行う部品が複数必要とな
れば、個々の調整機能を持った部品に高い精度が要求さ
れるとともに、ミラー幅以上の大きさの部品も必要とな
る。このため要求される精度を満たしながら低価格化の
要求に応えることはできない。特にこの種の装置では、
光ビームの主走査方向の傾きの調整と副走査レジストの
傾きの調整が互いに独立していないため、片方調整を行
うと他方に影響を与え正確な調整を行うことが難しい。

【０００８】そこで、本発明は上記のような点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、簡素な
調整手段により装置のコストが低減され、また、被走査
体上に形成される光ビームによる主走査線の傾き調整
と、副走査レジストの調整とを互いに独立させ、走査線
のずれの補正を正確且つ容易に行うことのできる光走査
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光走査装置は、ミラーにより被走査体へ導
いた光ビームを該被走査体の主走査領域へ走査すること
により情報を書込又は読取るもので、上記ミラーの向き
により被走査体上の少なくとも走査位置を補正可能とし
た光走査装置であって、上記光ビームを出射するビーム
発生手段と、出射した光ビームを主走査方向へ走査する
光偏向手段と、偏向される光ビームを被走査体面に集光
させる集光レンズ系と、該集光レンズ系を経由する光ビ
ームを反射して被走査体面へ導くミラーと、上記各部品
を保持するためのハウジングと、を有し、上記ミラー
が、該ミラーを保持するためのハウジングへ、上記主走
査方向に沿う長尺方向に対し略垂直な第１の接合面と、
該第１の接合面に対し略直角な第２の接合面とを介して
接着されていることを特徴としている。上記構成による
作用は、第１の接合面の接着前に、該第１の接合面に規
制されたミラーの角度調整により被走査体上における光
ビームの副走査位置を平行移動するような補正を可能と
し、また、第２の接合面の接着前に、該第２の接合面に
規制されたミラーの角度調整により被走査体上における
主走査線の傾きが補正可能となり、また、これら第１の
接合面と第２の接合面とは略直角であるから、上記２方
向の角度調整を互いに独立した動作として行うことがで
きる。

【００１０】また、上記ミラーを上記ハウジングに保持
するための中間保持部材を備え、上記ミラーが、上記第
１の接合面に略垂直な第１の回動軸にて上記中間保持部
材に支持されるとともに該第１の接合面で接着され、該
中間保持部材が、上記第２の接合面に略垂直な第２の回
動軸にて上記ハウジングに支持されるとともに該第２の
接合面で接着された構成とするこができる。

【００１１】また、上記ミラーが、その長尺方向の両端
面に第１の接合面を備えた構成とすることができる。ま
た、上記第１の接合面又は第２の接合面が、紫外線硬化
型接着剤により接着された構成にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例としてレー
ザプリンタの光走査装置を例に取り、図面に基づいて説
明する。図１は、本実施例の光走査装置の全体構成図で
ある。図２は、本実施例の要部構成図である。これらの
図において、１はビーム発生手段、２は光偏向手段を構
成する回転多面鏡、３はｆθレンズ群からなる集光レン
ズ系、４はミラー４を保持する中間保持部材、６は被走
査体としての感光体ドラム６である。上記１〜５の各部
品はハウジング７に保持されている。

【００１３】この装置のビーム発生手段１は、半導体レ
ーザ等を用いる光源１ａと、コリメータレンズ１ｂ及び
シリンドリカルレンズ１ｃにより構成され、光源１ａは
画像情報信号に応じて強度変調された光ビームを出射す
る。光源１ａからの光ビームは拡散するが、コリメータ
レンズ１ａにより平行光になり、この平行光がシリンド
リカルレンズ１ｃにより回転多面鏡２の側面へ集束され
る。

【００１４】上記光偏向手段としての回転多面鏡２は矢
印ａ方向に回転駆動される。これに伴って回転多面鏡２
の側面へ集束した光ビームが主走査方向Ｘへ角度走査さ
れる。集光レンズ系３は、回転多面鏡２により反射され
て再び拡散するが、これを感光体ドラム６上へ集束させ
るとともにその被走査面上における走査速度がほぼ等速
となるように設計されたレンズ群である。

【００１５】ミラー４は、上記集光レンズ系３と、感光
体ドラム６との間、すなわち集光レンズ系３及び被走査
体１面の双方を臨むような反射面を設けるようにハウジ
ング７に固定されている。またミラー４は、感光体ドラ
ム６の主走査領域（像高）をカバーするように主走査方
向Ｘに沿って並設されている。集光レンズ系３を経た光
ビームはミラー４に反射され感光体ドラム６上へ導かれ
る。そして、上記光ビームが走査されるときには感光体
ドラム６が所定速度で回転され、こうして副走査方向Ｙ
へスクロールされるドラム面の主走査領域には所定ピッ
チで走査線が書き込まれ静電潜像が形成される。

【００１６】上記ミラー４は、その反射面の角度によ
り、感光体ドラム６に対する光ビームの走査位置及び角
度を決定するものである。すなわち、ミラー４は、その
接着前において後述の直交規制面に沿って可動であり、
所望の向きへ調整された後、接着剤でハウジング７との
間を固着させられる。このミラー４を保持する構成にお
いて、本実施例では中間保持部材５を用いている。この
中間保持部材５は、ミラー４とこれを保持するハウジン
グ７との間に、調整時には互いに可動自在となる直交面
（接着前の接合面）を与える。これにより角度調整が容
易且つ正確となるとともに、この結果、後述の接着剤を
介した固定において接着精度を向上させるためにも役立
つ部材である。なお、本実施例では、１つのミラー４を
感光体ドラム６に沿って設けているが、このミラー部材
の個数や配設箇所は本発明の構成を限定するものではな
い。主走査方向Ｘに沿って配設され、光ビームの偏向角
度範囲内にて光ビームを被走査体へ導く手段であれば、
任意の個数及び配置をとることができる。以下、具体的
な構成について図２を用いて説明する。

【００１７】図２（ａ）はミラー４及び中間保持部材５
を示す斜視図である。上記中間保持部材５とミラー４と
の間に、第１の接合面１３，１３′がある。第１の接合
面１３，１３′は、副走査レジストの調整におけるミラ
ー４の可動方向を規制するもので、上記主走査方向Ｘに
沿わせるミラー面に対し略垂直である。図示の例ではミ
ラー４の両端面の各々に中間保持部材５，５′を対向さ
せている。向き合う２つの第１の接合面１３，１３′は
ほぼ平行面を成し、また、ミラー４の両端面も互いに略
平行に加工されている。

【００１８】また、ミラー４の角度調整をスムーズ且つ
容易にするため上記第１の接合面１３，１３′に対し垂
直な回動軸ｘが設定されている。こうして角度調整時に
は、回動軸ｘを中心にミラー４が矢印ｂ方向へ回動自在
である。この矢印ｂ方向への回動により感光体ドラム６
上における走査線の副走査位置が平行に移動するように
なっている。これにより走査線の「位置ずれ」が補正可
能となる。そして後述の接着剤により、所望の角度にて
第１の接合面１３，１３′は固着される。このため、第
１の接合面１３，１３′には適量の接着剤を充填・保持
するために必要最小限度の隙間を有するように設計がな
されている。

【００１９】上記中間保持部材５とハウジング７との間
に、第２の接合面１４，１４′がある。第２の接合面１
４，１４′はいずれも、各第１の接合面１３，１３′に
略直角である。なお、本実施例の中間保持部材５では、
ミラー両端に対向する２つの「Ｌ」字断面状の部材５,
５′を配置した構成であり、各一側面部が上記第１の接
合面１３，１３′に相当し、また、その各下面部が第２
の接合面１４，１４′が相当するようになっている。ま
た、ハウジング７内には、上記各部材５,５′の各下面
部に対し略平行な、図示しない土台部が設けられてい
る。このハウジング７の土台部は、各部材５,５′の各
下面部の双方に対して略平行な面を備え、角度調整時に
は各部材５,５′が回動軸ｚを中心に一体として矢印ｃ
方向へ回動可能となっている。本実施例では、中間保持
部材５び回動軸ｚは各部材５,５′間のほぼ中央位置に
ある。回動軸ｚを中心とした矢印ｃ方向への回動によ
り、感光体ドラム６上における主走査線の傾きが調整さ
れ、これにより走査線の「角度ずれ」が補正可能とな
る。そして後述の接着剤により、所望の角度にて第２の
接合面１４，１４′は固着される。

【００２０】なお、上記のような回動機構は、例えば各
部材５,５′を一体に架橋する部材を用い、あるいは各
部材５,５を有する回転テーブルにより構成でき、回動
軸ｚに沿ったピン部材を嵌挿する等によって支持可能で
ある。また、ミラー４と、部材５,５′の側面部との間
における回動軸ｘの回転機構についてもピン部材等によ
り構成できる。

【００２１】以上の構成において、上記回動軸ｘはミラ
ー４の各端面中央を貫き、第１の接合面１３，１３′に
垂直であり、また、上記回動軸ｚは２つの第１の接合面
１３，１３′間の中央位置を貫き、第２の接合面１４，
１４′に垂直であるから、上記回動軸ｘと回動軸ｘとが
直角に交わるようになっている。この構成よれば、その
角度調整時においてミラー４の向きは、直交する２つの
回動方向に規制され、相対的には走査線の「位置ずれ」
と、「角度ずれ」とが互いに独立した動作により調整可
能となるのである。

【００２２】つぎに、上記ミラー４の調整及び固定方法
について説明する。図２（ｂ）は接着剤により固定され
たミラー４を示している。第１の接合面１３，１３′に
相当する中間保持部材５の各側面部あるいはミラー４の
両端面に接着剤１５を塗布し、中間保持部材５にミラー
４を保持させる。また、第２の接合面１４，１４′に相
当する中間保持部材５底面あるいはハウジング７上に接
着剤１５を塗布し、中間保持部材５をハウジング７上の
適所に配設する。そして、主走査傾きの調整では、ミラ
ー４を備えた中間保持部材５を、回動軸ｚを中心にハウ
ジング７に対し第２の接合面１４，１４′をすべらせる
ようにミラー４を含めた全体を回転させ、走査線の傾き
を解消する（例えば図４における２点鎖線１２から実線
１０へ）。副走査レジストの調整では、回動軸ｘを中心
に第１の接合面１３，１３′をすべらせるようにミラー
４を回転させ、走査線の副走査位置のずれを解消する
（例えば図４における２点鎖線１１から実線１０へ）。
なお、ミラー４等の位置決め手法としては、例えば、定
盤によってミラー４又は中間保持部材５をチャックし、
ハウジング７内の適所へ保持したミラー４等の位置をＣ
ＣＤカメラ等で撮像し、その位置精度を演算させながら
行うといった手法が挙げられる。また、感光体ドラム６
面と等価な被走査面へ主走査方向Ｘに沿って光電変換素
子等の検知手段を配置して、これにより実際の走査線の
位置を測定しながら、ミラー４の向きを決めてもよい。

【００２３】以上の構成から、走査線ずれの補正が正確
且つ容易であるとともに、従来と比較して優れた種々の
効果が導かれる。すなわち、各接合面１３〜１４′で任
意の位置及び角度を設定でき、ミラー４の配置に自由度
が高い。またネジピッチ等に影響されず高精度な位置決
めが可能である。そして、広範囲なミラー４の角度調整
によって、同じ構成の光走査装置であっても様々な方向
へ光ビームを出すことができる。したがって、異なる設
計の電子写真装置にも同じ光走査装置を用いることがで
き、その汎用性が高まるのである。さらに、このような
ミラー４による広範な走査線の補正が可能であれば、例
えば感光体ドラム６と光走査装置との間の位置精度をラ
フにすることができ、電子写真装置のコストダウンとい
った効果も生じる。

【００２４】つぎに、接着剤１５について紫外線硬化型
の接着剤を用いる場合を説明する。図２（ｂ）に示すよ
うに、ミラー４を所望の角度へ位置決めされた状態で、
各接合面１３，１３′，１４，１４′に充填した接着剤
１５に紫外線を照射し硬化させる。この場合、取付位置
の精度低下を防止する観点からは、次のような照射方法
及び構成が好ましい。接着剤１５の硬化による収縮又は
膨張、あるいは残留応力により位置精度が狂わないよう
に、紫外線照射はミラー４の両端間でバランス良く同時
に、つまり同一条件で行うとよい。本例のように複数箇
所を接着する場合、ミラー４を中心に対称方向から照射
するとよい。このため各接合面１３，１３′，１４，１
４′は、本実施例のようにミラー４の中心位置から対称
に同数・同範囲に備え、また、中間保持部材５は紫外線
を透過する部材であるとよい。このような紫外線照射に
よれば、第１の接合面１３，１３′における接着剤１５
の硬化収縮による影響は、部材５，及び部材５′の各々
がミラー４方向へ同量にて移動するので、その移動量あ
るいは残留応力が互いに相殺され位置誤差が生じない。
また、第２の接合面１４，１４′の接着剤１５が収縮し
ても、ミラー４及び中間保持部材５が共にハウジング７
方向へ平行に僅かに移動するだけである。なお、以上の
接着固定において、中間保持部材５により与えられる各
接合面１３，１３′，１４，１４′によって、接着剤１
５を充填するための隙間、すなわち接着剤１５の膜厚は
どの箇所においてもほぼ一定なので、接着剤収縮等の影
響を最小限度に抑えることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光走査装
置では、光ビームを出射するビーム発生手段と、出射し
た光ビームを主走査方向へ走査する光偏向手段と、偏向
される光ビームを被走査体面に集光させる集光レンズ系
と、該集光レンズ系を経由する光ビームを反射して被走
査体面へ導くミラーと、上記各部品を保持するためのハ
ウジングと、を有し、上記ミラーが、該ミラーを保持す
るためのハウジングへ、上記主走査方向に沿う長尺方向
に対し略垂直な第１の接合面と、該第１の接合面に対し
略直角な第２の接合面とを介して接着されている構成な
ので、ミラーを組み付ける際の走査位置の補正では、第
１の接合面を滑らせて副走査レジストの傾きを調整し、
第２の接合面を滑らせて主走査傾きを調整できるので、
これら２方向の調整を構造上独立させることができる。

【００２６】また、上記ミラーを上記ハウジングに保持
するための中間保持部材を備え、上記ミラーが、上記第
１の接合面に略垂直な第１の回動軸にて上記中間保持部
材に支持されるとともに該第１の接合面で接着され、該
中間保持部材が、上記第２の接合面に略垂直な第２の回
動軸にて上記ハウジングに支持されるとともに該第２の
接合面で接着されている構成によれば、ミラーの独立し
た２方向の回動動作により走査位置を補正できるため、
従来と比較して調整操作が極めてスムーズ且つ容易とな
る。

【００２７】または、上記ミラーが、その長尺方向の両
端面に第１の接合面を備えた構成によれば、ミラーの取
付構造が極めて簡素化し、所望の位置精度を得るととも
に安価な光走査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である光走査装置の全体構成を
示す斜視図である。

【図２】図１の実施例のミラー周辺を拡大して示す図
で、同図（ａ）は斜視図、（ｂ）はその縦断面図であ
る。

【図３】従来の光走査装置を説明する斜視図である。

【図４】走査線のずれを模式的に示す斜視図である。

【図５】従来におけるミラー角度の調整機構の一例を説
明する断面図である。

【符号の説明】

１ ビーム発生手段 ２ 光偏向手段 ３ 集光レンズ系 ４ ミラー ５，５′ 中間保持部材 ６ 被走査体 ７ ハウジング １３，１３′ 第１の接合面 １４，１４′ 第２の接合面 １５ 紫外線硬化型接着剤 Ｘ 主走査方向 ｘ 第１の回動軸 ｚ 第２の回動軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミラーにより被走査体へ導いた光ビーム
   を該被走査体の主走査領域へ走査することにより情報を
   書込又は読取るもので、上記ミラーの向きにより被走査
   体上の少なくとも走査位置を補正可能とした光走査装置
   であって、上記光ビームを出射するビーム発生手段と、
   出射した光ビームを主走査方向へ走査する光偏向手段
   と、偏向される光ビームを被走査体面に集光させる集光
   レンズ系と、該集光レンズ系を経由する光ビームを反射
   して被走査体面へ導くミラーと、上記各部品を保持する
   ためのハウジングと、を有し、上記ミラーが、該ミラー
   を保持するためのハウジングへ、上記主走査方向に沿う
   長尺方向に対し略垂直な第１の接合面と、該第１の接合
   面に対し略直角な第２の接合面とを介して接着されてい
   ることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 上記ミラーを上記ハウジングに保持する
   ための中間保持部材を備え、上記ミラーが、上記第１の
   接合面に略垂直な第１の回動軸にて上記中間保持部材に
   支持されるとともに該第１の接合面で接着され、該中間
   保持部材が、上記第２の接合面に略垂直な第２の回動軸
   にて上記ハウジングに支持されるとともに該第２の接合
   面で接着されていることを特徴とする請求項１記載の光
   走査装置。
3. 【請求項３】 上記ミラーが、その長尺方向の両端面に
   上記第１の接合面を備えていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 上記第１の接合面又は第２の接合面が、
   紫外線硬化型接着剤により接着されていることを特徴と
   する請求項１から３のいずれかに記載の光走査装置。光
   走査装置。