JP2004045808A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004045808A JP2004045808A JP2002203731A JP2002203731A JP2004045808A JP 2004045808 A JP2004045808 A JP 2004045808A JP 2002203731 A JP2002203731 A JP 2002203731A JP 2002203731 A JP2002203731 A JP 2002203731A JP 2004045808 A JP2004045808 A JP 2004045808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal detection
- laser
- laser light
- deflecting
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
【課題】マルチビーム光源ユニット等のレーザ発光ユニットを光軸を中心に回転調整したとしても、レーザ光束の信号検知時間ずれ、すなわち書き出し位置ずれを生ずることのない、原理的に、より高精細な記録画像を得ることのできる光偏向装置を提供する。
【解決手段】信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eの規制部位を光軸Lを中心とした円弧形状にする。
【選択図】 図1
【解決手段】信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eの規制部位を光軸Lを中心とした円弧形状にする。
【選択図】 図1
Description
【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形成装置に用いられる光偏向装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に使用される光偏向装置では、複数のレーザ光束を同時に書き込む方式を採用して記録速度を上昇させている。
【0003】
図6は従来の光偏向装置の斜視図を示している。マルチビーム光源ユニット101の前方の光路上には、シリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、回転多面鏡3を回転駆動するモータ4が順次に配列され、回転多面鏡3の反射方向の光路上には、Fθレンズ7、感光体ドラム8が配列されている。また、感光体ドラム8の有効画像領域外で偏向走査されるレーザ光束の一部の光路上には結像レンズ5と信号検知規制部101eと信号検知センサ6が設けられている。
【0004】
マルチビーム光源ユニット101はマルチビーム光源101aとマルチビーム光源101aを発光させるための回路基板101fとレーザホルダ101bと鏡筒101cから成っている。
【0005】
マルチビーム光源101aは複数の発光点が光軸Lに直交する面にアレイ状に配置され、発光点からは複数本のレーザ光が同時に出射されるようになっている。また、光軸Lは複数のレーザ光の仮想中心軸であり、マルチビーム光源101aは光軸Lとレーザホルダ101bとが同心になるようにレーザホルダ101bに圧入されている。
【0006】
またレーザホルダ101bの筒部には鏡筒101cが取り付けられ、この鏡筒101cには感光体ドラム8上の走査線のスポット形状を決定するための、方向性を有する楕円形状または長円形状の図示しない光学絞り孔とマルチビーム光源101aからのレーザ光を平行光または収束光とするコリメータレンズ101dが内蔵されている。
【0007】
マルチビーム光源ユニット101をシリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、回転多面鏡3を回転駆動するモータ4、Fθレンズ7を収容する図示しない光学箱に取り付ける際には、マルチビーム光源ユニット101を光軸Lの回りに回転調整することにより、感光体ドラム8上に走査される複数本のレーザ光束の副走査方向間隔を所定の間隔に調整する。
【0008】
マルチビーム光源101aから発せられた複数本のレーザ光束は、コリメータレンズ101dによって平行光束または収束光束に変えられ、シリンドリカルレンズ2によって回転多面鏡3上に線像を結像する。そして、このレーザ光束は回転多面鏡3をモータ4により回転させることによって偏向され、Fθレンズ7によって感光体ドラム8上に結像走査される。
【0009】
Fθレンズ7は、回転多面鏡3において反射される光束が感光体ドラム8上においてスポットを形成するように集光され、またスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなFθレンズ7の特性を得るために、Fθレンズ7は球面レンズもしくはトーリックレンズ7aとトーリックレンズ7bの2つのレンズで構成されている。
【0010】
また、偏向されたレーザ光束の一部は画像領域外の部分を利用して、結像レンズ5を介して、レーザホルダ101bに一体に形成された信号検知規制部101eを通過した後、マルチビーム光源101aを発光させるための回路基板101fに設置された信号検知センサ6に導かれて検知され、書き出し位置調整が行われる。
【0011】
回転多面鏡3の回転によって、感光体ドラム8においては光束による主走査が行われ、また感光体ドラム8がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体の表面には静電潜像が形成される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術によれば、信号検知規制部と信号検知センサを有したマルチビーム光源ユニットを光軸Lの回りに回転させて走査線の副走査方向間隔の調整を行っているために、次のような欠点がある。
【0013】
走査線の副走査方向間隔の調整のためにマルチビーム光源ユニットを光軸Lの回りに回転させると信号検知規制部も一緒に回転移動する。信号検知規制部は副走査方向に直線形状で形成されているため、走査線の副走査間隔を所定の間隔に調整した後は、信号検知規制部は副走査方向に対して傾いた姿勢となる。更にマルチビーム光源ユニットは、マルチビーム光源をレーザホルダに組付ける際、相対角度において約±1°の組付け誤差を有する。
【0014】
このためマルチビーム光源の場合は、マルチビーム光源ユニットの回転調整の度に信号検知センサで検知される最初のレーザ光束と次に検知されるレーザ光束との間で異なる時間ずれが生じ、最初のレーザ光束と次のレーザ光束の書き出し位置が光偏向装置ごとに異なることになる。また最初のレーザ光束の信号検知時間にもずれが生じ、最初のレーザ光束の書き出し位置も所定の位置からずれることになり、画像の高精細さを原理的に欠き易い。
【0015】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、マルチビーム光源ユニット等のレーザ発光ユニットを光軸を中心に回転調整したとしても、レーザ光束の信号検知時間ずれ、すなわち書き出し位置ずれを生ずることのない、原理的に、より高精細な記録画像を得ることのできる光偏向装置を提供することにある。
【0016】
【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にあっては、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、を有し、前記信号検知規制手段を前記レーザ発光ユニットに一体に設けるとともに、該信号検知規制手段のレーザ光を規制する部位の少なくとも一部を円弧形状にしたことを特徴とする。
【0017】
前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記レーザ発光ユニットから出射されるレーザ光の光軸を中心とする円弧であることが好適である。
【0018】
前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記信号検知受光手段に入射するレーザ光を偏向走査方向に規制する部位に形成されていることが好適である。
【0019】
前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、前記モータの回転変動をα[%]、前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置することが好適である。
【0020】
前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することが好適である。
【0021】
また、他の発明の光偏向装置は、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、前記偏向手段と前記信号検知受光手段の間に設けられた結像レンズと、を有し、前記信号検知受光手段と前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内で相対的に位置調整可能に構成されていることを特徴とする。
【0022】
前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内において位置調整可能に保持されていることが好適である。
【0023】
前記信号検知規制手段は、前記レーザ発光ユニットに一体に設けられていることが好適である。
【0024】
前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、前記モータの回転変動をα[%]、前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置することが好適である。
【0025】
前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することが好適である。
【0026】
また、さらに他の発明の光偏向装置は、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、光学箱と、を有し、前記光学箱に前記信号検知規制手段を一体に設けるとともに、前記光学箱に前記信号検知受光手段を位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。これらの光偏向装置は、レーザビームプリンタ・複写機・レーザファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置において、レーザ光束を感光体上に走査し静電潜像を形成する露光手段に用いられて好適なものである。
【0028】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0029】
(第1の実施形態)
図1および図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置について説明する。
【0030】
図1は本実施形態の光走査装置が具備するマルチビーム光源ユニットの斜視構成図であり、図2はその側面構成図である。なお、マルチビーム光源ユニット以外の構成部分については上記従来例(図6)のものと略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0031】
これらの図において、1はレーザ光を出射するレーザ発光ユニットとしてのマルチビーム光源ユニットである。マルチビーム光源ユニット1は、マルチビーム光源1a、マルチビーム光源を発光させるための回路基板1f、レーザホルダ1b、鏡筒1c、コリメータレンズ1d、信号検知規制部1e、回路基板1fに搭載された信号検知センサ6などを有して構成される。
【0032】
信号検知規制部1eは、信号検知センサ6に入射するレーザ光を偏向走査方向(主走査方向)に規制する信号検知規制手段である。ここでは、信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eのレーザ光を規制する部位の少なくとも一部(本実施形態では、光軸L側の側壁)を円弧状にしている。この円弧状規制部位の形状は、光軸Lを中心とする円弧であるか、それに近似した形状であることが好ましい。なお、光軸Lは、マルチビーム光源1aから出射される複数のレーザ光の仮想中心軸をいう。
【0033】
また、同図において、6aは信号検知センサ6内の受光部、10a,10bは信号検知規制部通過直前のビームスポットを示している。ここではレーザ光が2本の場合を示しているが、レーザ光の本数、ビームスポット10a、10bの大きさ、間隔は本実施形態説明のための一例でありこの限りではない。
【0034】
上述の構成において、マルチビーム光源1aの発光点から複数本のレーザ光が同時に出射されると、レーザ光は、鏡筒1c内部に形成された図示しない光学絞り孔を通過した後、鏡筒1c内部に内蔵されたコリメータレンズ1dによって平行光または収束光に変えられ、マルチビーム光源ユニット1から複数本のレーザ光として出射される。ここで光学絞り孔は、感光体ドラム8上の走査線のスポット形状を決定するためのものである。
【0035】
マルチビーム光源ユニット1から出射されたレーザ光は、偏向手段としての回転多面鏡3(図6参照)により偏向走査される。回転多面鏡3により偏向(反射)された一部のレーザ光、すなわち画像領域に入る前のレーザ光は、信号検知受光手段としての信号検知センサ6へと導かれる。このときレーザ光は、信号検知規制部1eを主走査方向に横切り、上記円弧状規制部位によって主走査方向に規制される。信号検知規制部1eを通過したレーザ光は、信号検知センサ6に入射し検知される。その検知信号に基づいて主走査方向の書き出し位置が決められる。
【0036】
マルチビーム光源1aの場合、副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整する必要があるため、マルチビーム光源ユニット1は光軸Lを中心に回転調整された後、光偏向装置の各ユニットを収容する図示しない光学箱にネジ等で組み付けられる。
【0037】
この時、マルチビーム光源ユニット1に一体に設けられた信号検知規制部1eも光軸Lを中心に回転する。しかし、本実施形態の信号検知規制部1eは光軸Lを中心とした円弧状で形成されているため、光軸Lから信号検知規制部1eまでの主走査方向の距離は任意の角度に回転調整されても変化することはない。
【0038】
信号検知規制部1eは書き出し信号を検知してから書き出すまでの時間誤差を少なくするため、マルチビーム光源ユニット1から出射されたレーザ光と回転多面鏡3で反射されて感光体ドラム8上で主走査方向の書き出しを開始するレーザ光との間に配置されていることが望ましい。
【0039】
更に具体的には信号検知規制部1eは以下の位置に配置されていると良い。
【0040】
回転多面鏡3を回転駆動するモータ4には回転変動(ジッターという)があり、一般的にジッターの量αはおよそ0.03%以下で規定されている。そのため信号検知センサ6で書き出し信号を検知してから書き出すまでの時間において、ジッターにより最大0.03%の書き出し時間誤差、つまり書き出し位置の誤差を生じる。
【0041】
記録紙上での書き出し位置の誤差の要因は光偏向装置以外の部分にも多くあり、光偏向装置ではなるべく書き出し位置誤差を少なくすることが望まれる。したがって、ジッターによる書き出し位置誤差の許容値としてはほとんど目視で確認することができない量として約0.05mmを考慮すれば十分である。
【0042】
ここでFθレンズ7の特性として、感光体ドラム8上での主走査方向のある走査距離をX[mm]、その時の回転多面鏡3とFθレンズ7との間のレーザ光束の走査角をθ[rad]、Fθレンズ7のFθ係数をf[mm/rad](Fθレンズ7の焦点距離と一致)とすると、感光体ドラム8上での主走査速度が等速に保たれるように設計されているため、X=fθの関係が成り立つ。つまりモータ4の回転角度と感光体ドラム8上での主走査方向の走査距離とは比例関係となっている。
【0043】
したがって回転ジッターは走査距離に比例関係で影響を与え、ジッターをα[%]とすると、感光体ドラム8上で主走査方向に約5/α[mm]だけ走査したときに、約0.05mmの走査距離ずれを生ずることになる。これを回転多面鏡3の走査角θに換算すれば、X=fθより、θ=(5/α)/f[rad]となる。
【0044】
上記のように、ジッターαは最大約0.03%で規定されているので、その場合にはθ=167/f[rad]と把握すれば足りる。
【0045】
例えば、f=150の場合、走査角θは、θ=1.1[rad](約64°)である。
【0046】
したがって、ジッターによる書き出し位置誤差を約0.05mm以内に抑えるために、感光体ドラム8上の書き出し位置に到達するように回転多面鏡3で偏向されたレーザ光の光軸と、信号検知センサ6に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]、
あるいは、ジッター≦0.03%の場合は、
θ≦167/f[rad]
となる位置に、信号検知規制部1eを配置することが好ましい。
【0047】
以上述べたように、本実施形態では、信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eのレーザ光を規制する部位の一部を円弧状にしたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を任意の角度に回転調整しても、ビームスポット10aと10bが信号検知規制部1eを通過するタイミングは変化することなく主走査方向の書き出し位置がずれることはない。したがって、原理的に、より高精細な光偏向装置を提供できる。
【0048】
また、信号検知規制部1eを上述の位置に配置することにより回転多面鏡3の回転ムラによる書き出し位置ずれも少なくすることができ、より高性能な光偏向装置を提供できる。
【0049】
更に回転調整による書き出し位置ずれがなく回転多面鏡の回転ムラによる書き出し位置ずれが少ないため、書き出し位置の調整をなくすことが可能であり、書き出し位置調整に必要な部品、調整工程を減らすことができ、光偏向装置の低コスト化を実現できる。
【0050】
なお、本実施形態では、光源としてマルチビームでの記述をしてきたが、本発明は副走査方向の走査線間隔の調整が必要ないシングルビームに用いられても好適なものである。すなわち、光学箱にシングルビーム光源ユニットを組み付けるとき、光軸Lを中心とした回転方向に組み付け誤差を生じる。したがってシングルビーム光源において、そのような組み付け誤差が生じても光軸Lから信号検知規制部までの主走査方向の距離を原理的に一定に保つためには、マルチビーム光源の場合と同様に信号検知規制部が円弧状で形成されていることが有効である。
【0051】
(第2の実施形態)
図3は本発明の第2の実施形態によるマルチビーム光源ユニットの構成図であり、レーザ光束出射側から見た側面図である。この図において1bはレーザホルダ、Lは複数のレーザ光の仮想中心軸、1gはレーザホルダ1bに形成された信号検知規制部である。本実施形態における信号検知規制部1gのレーザ光規制部位は、光軸Lとは反対側の側壁(主走査方向先方側の側壁)であり、その側壁が光軸Lを中心とした円弧形状に形成されている。その他の構成は第1の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0052】
レーザ光の走査を行う際、まずレーザスポット10a,10bは信号検知規制部1gを通過して、信号検知センサ6の受光部6aに入射する。次に、レーザスポット10a,10bは、信号検知規制部1gの円弧状規制部位を横切る。なお、レーザ光が円弧状規制部位の手前で途切れることがないように、受光部6aおよび信号検知規制部1gは主走査方向において十分な大きさを有するように設けられている。
【0053】
上記構成において、信号検知のタイミングを信号検知センサ6に入力された信号入力値のOFF側に設定する。これにより、上記第1の実施形態と同様に、円弧状規制部位が信号検知タイミングの役目を果たす。
【0054】
以上述べたように、本実施形態では、信号検知規制部1gをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1gのレーザ光を規制する部位の一部を円弧状にしたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を任意の角度に回転調整しても、主走査方向における光軸Lから信号検知規制部1gまでの距離は変化しないため、上記第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0055】
なお、信号検知規制部の形状は、第1の実施形態のものと第2の実施形態のものを組み合わせた、両側壁が光軸Lを中心とした円弧状を呈していても好ましい。
【0056】
(第3の実施形態)
図4は本発明の第3の実施形態によるマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。この図においてL1,L2は複数のレーザ光の仮想中心軸、5は結像レンズ、5a,5bはレンズ突き当て面、9は光学箱、9aはレンズ保持部、9bは光学箱突き当て面、9cは弾性部材、11a,11bは信号検知受光部近傍のレーザ光である。その他の構成は第1の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0057】
上述の構成において、マルチビーム光源ユニット1が副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整するために回転調整されると、信号検知センサ6はマルチビーム光源ユニットに一体のため光軸L1を中心として一緒に回転移動する。その際、信号検知センサ6の受光部6aの副走査方向の大きさが十分でないと回転調整後にレーザ光11a,11bの主走査外に受光部6aが外れ、書き出し信号を検知できなくなる。または受光部6aからレーザ光11a、11bが完全に外れなくても、どちらかのレーザ光の一部が受光部6aに入射するような状態で回転調整されたとしても、各々のレーザ光束の受光部6aへの入射光量が異なるため、信号検知センサ6のスレッシュレベルへ各々の入射光量が到達するまでの時間に差が生じ、レーザ光11a,11bの相対的な書き出し位置がずれる。
【0058】
この解決策としてはマルチビーム光源ユニット1の回転調整後もずれのない書き出し信号を検知できるよう十分な副走査方向の大きさを持った受光部6aを有する信号検知センサ6を使用することが考えられるが、受光部6aが大き過ぎると信号検知センサ6や回路基板1fのコストアップとなり好ましくない。
【0059】
そこで本実施形態ではマルチビーム光源ユニット1の回転調整後もレーザ光11a,11bを受光部6aに入射させることが可能であり、各々のレーザ光束を規定の信号検知タイミングで検出できるように結像レンズ5で調整を行う。
【0060】
次にこの調整方法について具体的に述べる。
【0061】
結像レンズ5は、回転多面鏡3と信号検知センサ6の間に設けられている。結像レンズ5はレンズ有効域外に光学箱9への突き当て面5a,5bを有しており、z方向上方から光学箱9のレンズ保持部9aの間に挿入される。この時、レンズ保持面9bは堅固な壁で光学箱9と一体で形成されており、結像レンズ5のx方向(光軸方向)の基準面となっている。
【0062】
光学箱9と一体で形成された弾性部9cは、レンズ突き当て面5bと接触するとマイナスx方向へ弾性変形して結像レンズ5をレンズ保持面9bへ押圧保持する。結像レンズ5のy−z面内での規定の位置決めは図示しない別体の位置決め工具等によって行われ光学箱9への仮保持が終了する。
【0063】
次にマルチビーム光源ユニット1の回転調整が行われると前述したように信号検知受光部6aのz方向位置がずれる。ここで回転調整方向が図4に示している方向であれば受光部6aはz方向へずれるが、仮保持された結像レンズ5をy−z平面内でz方向へ移動させることによりレーザ光11a,11bを受光部6aへ入射させることが可能である。回転調整方向が逆の場合は、結像レンズ5の移動方向も逆にすれば同様にレーザ光を受光部6aへ入射させることができる。
【0064】
このように結像レンズ5の位置を調整した後、結像レンズ5を光学箱9に図示しない接着手段または締結手段等によって固定することにより結像レンズ5の本固定が行われる。
【0065】
以上述べたように、本実施形態の構成によれば、信号検知受光部6aへのレーザ光束の位置を結像レンズ5のz方向への位置調整で調整することができるため、マルチビーム光源ユニット1を回転調整した後も、複数のレーザ光束の各々の相対的な書き出し位置を調整でき、書き出し位置ずれをなくすことが可能である。
【0066】
また、結像レンズ5をy方向へも調整可能であるため複数のレーザ光束全体の書き出し位置調整もでき、全体の書き出し位置ずれもなくすことが可能である。従来と比較すると他の別体の手段で行っていた主走査方向の書き出し位置調整を、部品を増やすことなく結像レンズの位置調整のみで行えるため、従来よりも部品費を削減でき、光偏向装置の低コスト化を実現できる。
【0067】
なお、本実施形態では結像レンズ5の調整方向としてz方向の例を示したが、結像レンズ5をy方向へ移動させることによって、画像上での主走査方向の書き出し位置を調整することも可能であり、従来、他の手段で行われていた本書き出し位置調整も同時に行うことができる。
【0068】
また、本実施形態では信号検知センサ6をマルチビーム光源ユニット1と一体の構成としたが、マルチビーム光源ユニット1と別体であっても部品の加工誤差、組付け誤差等により信号検知センサ6と受光部6aへの入射光との所望の相対位置に対してずれは生じるため書き出し位置調整をすることが望ましく、信号検知センサ6がマルチビーム光源ユニット1と一体の構成の限りではない。
【0069】
(第4の実施形態)
図5は本発明の第4の実施形態によるマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。この図において1hは光学箱に形成された信号検知規制部、6bは信号検知センサの端子、9dは光学箱に形成された信号検知センサの位置決め部である。その他の構成は第3の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0070】
上述の構成において、マルチビーム光源ユニット1が副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整するために回転調整されると、信号検知センサ6はマルチビーム光源ユニット1に一体のため光軸L1を中心として一緒に回転移動する。その際、信号検知センサ6とレーザ光束L2との相対位置ずれにより第3の実施形態で述べたと同様の不具合を生じる。
【0071】
そのため本実施形態では、信号検知規制部1hを光学箱9に一体に形成しマルチビーム光源ユニット1の回転調整の影響を受けないようにする。
【0072】
信号検知センサ6はマルチビーム光源1aと同一の回路基板1fに配設されているためマルチビーム光源ユニット1と共に回転移動する。回転移動した後、信号検知センサ6の外形にz方向の押圧力を加え、光学箱9へ形成された信号検知センサ位置決め部9dへ信号検知センサ6を位置決めすることにより、マルチビーム光源ユニット1の回転調整の影響を受けないようにする。実際には回転調整の前に信号検知センサ6を光学箱の位置決め部9dに位置決めしておき、その後、回転調整を行うのが容易である。
【0073】
このような構成では、信号検知センサ6が配設されている回路基板1fはマルチビーム光源ユニット1と同時に回転するため、回転調整中には信号検知センサ6の端子6bにはz方向に応力が生じる。しかしながら、マルチビーム光源1aをレーザホルダ1bに圧入固定する時に回転調整分を見込んで組付けておけば、マルチビーム光源ユニット1で回転調整を行う角度はおよそ±1°以内に抑えることが可能であり、信号検知センサ6の箇所でのz方向の回転調整量は、光軸L1から信号検知センサ6までの距離を例えば15mmとすると約0.26mm(=15×tan1°)となる。この回転調整量なら端子6bの長さや板厚、幅を調整することにより回路基板1fに作用するz方向の力を数十グラムに抑えることができ、回路基板1fにほとんど力を作用させないことが可能である。
【0074】
以上述べたように、本実施形態では、光学箱に信号検知規制手段としての信号検知規制部1hを一体形成するとともに、光学箱に信号検知センサ6を位置決めする位置決め部9dを設けたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を所定の角度に回転調整しても、受光部6aと信号検知規制部1h、受光部6aへ入射するレーザ光束との間の相対位置関係はずれないため、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ発光ユニットを光軸を中心に回転調整しても、レーザ光束の信号検知時間ずれ、すなわち書き出し位置ずれが生ずることがなく、原理的に、より高精細な記録画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図2】図1のマルチビーム光源ユニットをレーザ光束出射側から見た側面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るマルチビーム光源ユニットの側面構成図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図5】本発明の第4の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図6】従来の光偏向装置の斜視図である。
【符号の説明】
1 マルチビーム光源ユニット(レーザ発光ユニット)
1a マルチビーム光源
1b レーザホルダ
1c 鏡筒
1d コリメータレンズ
1e 信号検知規制部(信号検知規制手段)
1f 回路基板
1g 信号検知規制部(信号検知規制手段)
1h 信号検知規制部(信号検知規制手段)
2 シリンドリカルレンズ
3 回転多面鏡(偏向手段)
4 モータ
5 結像レンズ
5a,5b 突き当て面
6 信号検知センサ(信号検知受光手段)
6a 受光部
6b 端子
7 Fθレンズ(結像光学系)
7a,7b トーリックレンズ
8 感光体ドラム
9 光学箱
9a レンズ保持部
9b レンズ保持面
9c 弾性部
9d 信号検知センサ位置決め部
10a,10b レーザスポット
11a,11b レーザ光
L,L1,L2 光軸
【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形成装置に用いられる光偏向装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に使用される光偏向装置では、複数のレーザ光束を同時に書き込む方式を採用して記録速度を上昇させている。
【0003】
図6は従来の光偏向装置の斜視図を示している。マルチビーム光源ユニット101の前方の光路上には、シリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、回転多面鏡3を回転駆動するモータ4が順次に配列され、回転多面鏡3の反射方向の光路上には、Fθレンズ7、感光体ドラム8が配列されている。また、感光体ドラム8の有効画像領域外で偏向走査されるレーザ光束の一部の光路上には結像レンズ5と信号検知規制部101eと信号検知センサ6が設けられている。
【0004】
マルチビーム光源ユニット101はマルチビーム光源101aとマルチビーム光源101aを発光させるための回路基板101fとレーザホルダ101bと鏡筒101cから成っている。
【0005】
マルチビーム光源101aは複数の発光点が光軸Lに直交する面にアレイ状に配置され、発光点からは複数本のレーザ光が同時に出射されるようになっている。また、光軸Lは複数のレーザ光の仮想中心軸であり、マルチビーム光源101aは光軸Lとレーザホルダ101bとが同心になるようにレーザホルダ101bに圧入されている。
【0006】
またレーザホルダ101bの筒部には鏡筒101cが取り付けられ、この鏡筒101cには感光体ドラム8上の走査線のスポット形状を決定するための、方向性を有する楕円形状または長円形状の図示しない光学絞り孔とマルチビーム光源101aからのレーザ光を平行光または収束光とするコリメータレンズ101dが内蔵されている。
【0007】
マルチビーム光源ユニット101をシリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、回転多面鏡3を回転駆動するモータ4、Fθレンズ7を収容する図示しない光学箱に取り付ける際には、マルチビーム光源ユニット101を光軸Lの回りに回転調整することにより、感光体ドラム8上に走査される複数本のレーザ光束の副走査方向間隔を所定の間隔に調整する。
【0008】
マルチビーム光源101aから発せられた複数本のレーザ光束は、コリメータレンズ101dによって平行光束または収束光束に変えられ、シリンドリカルレンズ2によって回転多面鏡3上に線像を結像する。そして、このレーザ光束は回転多面鏡3をモータ4により回転させることによって偏向され、Fθレンズ7によって感光体ドラム8上に結像走査される。
【0009】
Fθレンズ7は、回転多面鏡3において反射される光束が感光体ドラム8上においてスポットを形成するように集光され、またスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなFθレンズ7の特性を得るために、Fθレンズ7は球面レンズもしくはトーリックレンズ7aとトーリックレンズ7bの2つのレンズで構成されている。
【0010】
また、偏向されたレーザ光束の一部は画像領域外の部分を利用して、結像レンズ5を介して、レーザホルダ101bに一体に形成された信号検知規制部101eを通過した後、マルチビーム光源101aを発光させるための回路基板101fに設置された信号検知センサ6に導かれて検知され、書き出し位置調整が行われる。
【0011】
回転多面鏡3の回転によって、感光体ドラム8においては光束による主走査が行われ、また感光体ドラム8がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体の表面には静電潜像が形成される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術によれば、信号検知規制部と信号検知センサを有したマルチビーム光源ユニットを光軸Lの回りに回転させて走査線の副走査方向間隔の調整を行っているために、次のような欠点がある。
【0013】
走査線の副走査方向間隔の調整のためにマルチビーム光源ユニットを光軸Lの回りに回転させると信号検知規制部も一緒に回転移動する。信号検知規制部は副走査方向に直線形状で形成されているため、走査線の副走査間隔を所定の間隔に調整した後は、信号検知規制部は副走査方向に対して傾いた姿勢となる。更にマルチビーム光源ユニットは、マルチビーム光源をレーザホルダに組付ける際、相対角度において約±1°の組付け誤差を有する。
【0014】
このためマルチビーム光源の場合は、マルチビーム光源ユニットの回転調整の度に信号検知センサで検知される最初のレーザ光束と次に検知されるレーザ光束との間で異なる時間ずれが生じ、最初のレーザ光束と次のレーザ光束の書き出し位置が光偏向装置ごとに異なることになる。また最初のレーザ光束の信号検知時間にもずれが生じ、最初のレーザ光束の書き出し位置も所定の位置からずれることになり、画像の高精細さを原理的に欠き易い。
【0015】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、マルチビーム光源ユニット等のレーザ発光ユニットを光軸を中心に回転調整したとしても、レーザ光束の信号検知時間ずれ、すなわち書き出し位置ずれを生ずることのない、原理的に、より高精細な記録画像を得ることのできる光偏向装置を提供することにある。
【0016】
【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にあっては、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、を有し、前記信号検知規制手段を前記レーザ発光ユニットに一体に設けるとともに、該信号検知規制手段のレーザ光を規制する部位の少なくとも一部を円弧形状にしたことを特徴とする。
【0017】
前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記レーザ発光ユニットから出射されるレーザ光の光軸を中心とする円弧であることが好適である。
【0018】
前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記信号検知受光手段に入射するレーザ光を偏向走査方向に規制する部位に形成されていることが好適である。
【0019】
前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、前記モータの回転変動をα[%]、前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置することが好適である。
【0020】
前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することが好適である。
【0021】
また、他の発明の光偏向装置は、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、前記偏向手段と前記信号検知受光手段の間に設けられた結像レンズと、を有し、前記信号検知受光手段と前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内で相対的に位置調整可能に構成されていることを特徴とする。
【0022】
前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内において位置調整可能に保持されていることが好適である。
【0023】
前記信号検知規制手段は、前記レーザ発光ユニットに一体に設けられていることが好適である。
【0024】
前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、前記モータの回転変動をα[%]、前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置することが好適である。
【0025】
前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することが好適である。
【0026】
また、さらに他の発明の光偏向装置は、レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、光学箱と、を有し、前記光学箱に前記信号検知規制手段を一体に設けるとともに、前記光学箱に前記信号検知受光手段を位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。これらの光偏向装置は、レーザビームプリンタ・複写機・レーザファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置において、レーザ光束を感光体上に走査し静電潜像を形成する露光手段に用いられて好適なものである。
【0028】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0029】
(第1の実施形態)
図1および図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置について説明する。
【0030】
図1は本実施形態の光走査装置が具備するマルチビーム光源ユニットの斜視構成図であり、図2はその側面構成図である。なお、マルチビーム光源ユニット以外の構成部分については上記従来例(図6)のものと略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0031】
これらの図において、1はレーザ光を出射するレーザ発光ユニットとしてのマルチビーム光源ユニットである。マルチビーム光源ユニット1は、マルチビーム光源1a、マルチビーム光源を発光させるための回路基板1f、レーザホルダ1b、鏡筒1c、コリメータレンズ1d、信号検知規制部1e、回路基板1fに搭載された信号検知センサ6などを有して構成される。
【0032】
信号検知規制部1eは、信号検知センサ6に入射するレーザ光を偏向走査方向(主走査方向)に規制する信号検知規制手段である。ここでは、信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eのレーザ光を規制する部位の少なくとも一部(本実施形態では、光軸L側の側壁)を円弧状にしている。この円弧状規制部位の形状は、光軸Lを中心とする円弧であるか、それに近似した形状であることが好ましい。なお、光軸Lは、マルチビーム光源1aから出射される複数のレーザ光の仮想中心軸をいう。
【0033】
また、同図において、6aは信号検知センサ6内の受光部、10a,10bは信号検知規制部通過直前のビームスポットを示している。ここではレーザ光が2本の場合を示しているが、レーザ光の本数、ビームスポット10a、10bの大きさ、間隔は本実施形態説明のための一例でありこの限りではない。
【0034】
上述の構成において、マルチビーム光源1aの発光点から複数本のレーザ光が同時に出射されると、レーザ光は、鏡筒1c内部に形成された図示しない光学絞り孔を通過した後、鏡筒1c内部に内蔵されたコリメータレンズ1dによって平行光または収束光に変えられ、マルチビーム光源ユニット1から複数本のレーザ光として出射される。ここで光学絞り孔は、感光体ドラム8上の走査線のスポット形状を決定するためのものである。
【0035】
マルチビーム光源ユニット1から出射されたレーザ光は、偏向手段としての回転多面鏡3(図6参照)により偏向走査される。回転多面鏡3により偏向(反射)された一部のレーザ光、すなわち画像領域に入る前のレーザ光は、信号検知受光手段としての信号検知センサ6へと導かれる。このときレーザ光は、信号検知規制部1eを主走査方向に横切り、上記円弧状規制部位によって主走査方向に規制される。信号検知規制部1eを通過したレーザ光は、信号検知センサ6に入射し検知される。その検知信号に基づいて主走査方向の書き出し位置が決められる。
【0036】
マルチビーム光源1aの場合、副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整する必要があるため、マルチビーム光源ユニット1は光軸Lを中心に回転調整された後、光偏向装置の各ユニットを収容する図示しない光学箱にネジ等で組み付けられる。
【0037】
この時、マルチビーム光源ユニット1に一体に設けられた信号検知規制部1eも光軸Lを中心に回転する。しかし、本実施形態の信号検知規制部1eは光軸Lを中心とした円弧状で形成されているため、光軸Lから信号検知規制部1eまでの主走査方向の距離は任意の角度に回転調整されても変化することはない。
【0038】
信号検知規制部1eは書き出し信号を検知してから書き出すまでの時間誤差を少なくするため、マルチビーム光源ユニット1から出射されたレーザ光と回転多面鏡3で反射されて感光体ドラム8上で主走査方向の書き出しを開始するレーザ光との間に配置されていることが望ましい。
【0039】
更に具体的には信号検知規制部1eは以下の位置に配置されていると良い。
【0040】
回転多面鏡3を回転駆動するモータ4には回転変動(ジッターという)があり、一般的にジッターの量αはおよそ0.03%以下で規定されている。そのため信号検知センサ6で書き出し信号を検知してから書き出すまでの時間において、ジッターにより最大0.03%の書き出し時間誤差、つまり書き出し位置の誤差を生じる。
【0041】
記録紙上での書き出し位置の誤差の要因は光偏向装置以外の部分にも多くあり、光偏向装置ではなるべく書き出し位置誤差を少なくすることが望まれる。したがって、ジッターによる書き出し位置誤差の許容値としてはほとんど目視で確認することができない量として約0.05mmを考慮すれば十分である。
【0042】
ここでFθレンズ7の特性として、感光体ドラム8上での主走査方向のある走査距離をX[mm]、その時の回転多面鏡3とFθレンズ7との間のレーザ光束の走査角をθ[rad]、Fθレンズ7のFθ係数をf[mm/rad](Fθレンズ7の焦点距離と一致)とすると、感光体ドラム8上での主走査速度が等速に保たれるように設計されているため、X=fθの関係が成り立つ。つまりモータ4の回転角度と感光体ドラム8上での主走査方向の走査距離とは比例関係となっている。
【0043】
したがって回転ジッターは走査距離に比例関係で影響を与え、ジッターをα[%]とすると、感光体ドラム8上で主走査方向に約5/α[mm]だけ走査したときに、約0.05mmの走査距離ずれを生ずることになる。これを回転多面鏡3の走査角θに換算すれば、X=fθより、θ=(5/α)/f[rad]となる。
【0044】
上記のように、ジッターαは最大約0.03%で規定されているので、その場合にはθ=167/f[rad]と把握すれば足りる。
【0045】
例えば、f=150の場合、走査角θは、θ=1.1[rad](約64°)である。
【0046】
したがって、ジッターによる書き出し位置誤差を約0.05mm以内に抑えるために、感光体ドラム8上の書き出し位置に到達するように回転多面鏡3で偏向されたレーザ光の光軸と、信号検知センサ6に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]、
あるいは、ジッター≦0.03%の場合は、
θ≦167/f[rad]
となる位置に、信号検知規制部1eを配置することが好ましい。
【0047】
以上述べたように、本実施形態では、信号検知規制部1eをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1eのレーザ光を規制する部位の一部を円弧状にしたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を任意の角度に回転調整しても、ビームスポット10aと10bが信号検知規制部1eを通過するタイミングは変化することなく主走査方向の書き出し位置がずれることはない。したがって、原理的に、より高精細な光偏向装置を提供できる。
【0048】
また、信号検知規制部1eを上述の位置に配置することにより回転多面鏡3の回転ムラによる書き出し位置ずれも少なくすることができ、より高性能な光偏向装置を提供できる。
【0049】
更に回転調整による書き出し位置ずれがなく回転多面鏡の回転ムラによる書き出し位置ずれが少ないため、書き出し位置の調整をなくすことが可能であり、書き出し位置調整に必要な部品、調整工程を減らすことができ、光偏向装置の低コスト化を実現できる。
【0050】
なお、本実施形態では、光源としてマルチビームでの記述をしてきたが、本発明は副走査方向の走査線間隔の調整が必要ないシングルビームに用いられても好適なものである。すなわち、光学箱にシングルビーム光源ユニットを組み付けるとき、光軸Lを中心とした回転方向に組み付け誤差を生じる。したがってシングルビーム光源において、そのような組み付け誤差が生じても光軸Lから信号検知規制部までの主走査方向の距離を原理的に一定に保つためには、マルチビーム光源の場合と同様に信号検知規制部が円弧状で形成されていることが有効である。
【0051】
(第2の実施形態)
図3は本発明の第2の実施形態によるマルチビーム光源ユニットの構成図であり、レーザ光束出射側から見た側面図である。この図において1bはレーザホルダ、Lは複数のレーザ光の仮想中心軸、1gはレーザホルダ1bに形成された信号検知規制部である。本実施形態における信号検知規制部1gのレーザ光規制部位は、光軸Lとは反対側の側壁(主走査方向先方側の側壁)であり、その側壁が光軸Lを中心とした円弧形状に形成されている。その他の構成は第1の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0052】
レーザ光の走査を行う際、まずレーザスポット10a,10bは信号検知規制部1gを通過して、信号検知センサ6の受光部6aに入射する。次に、レーザスポット10a,10bは、信号検知規制部1gの円弧状規制部位を横切る。なお、レーザ光が円弧状規制部位の手前で途切れることがないように、受光部6aおよび信号検知規制部1gは主走査方向において十分な大きさを有するように設けられている。
【0053】
上記構成において、信号検知のタイミングを信号検知センサ6に入力された信号入力値のOFF側に設定する。これにより、上記第1の実施形態と同様に、円弧状規制部位が信号検知タイミングの役目を果たす。
【0054】
以上述べたように、本実施形態では、信号検知規制部1gをマルチビーム光源ユニット1に一体に設けるとともに、信号検知規制部1gのレーザ光を規制する部位の一部を円弧状にしたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を任意の角度に回転調整しても、主走査方向における光軸Lから信号検知規制部1gまでの距離は変化しないため、上記第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0055】
なお、信号検知規制部の形状は、第1の実施形態のものと第2の実施形態のものを組み合わせた、両側壁が光軸Lを中心とした円弧状を呈していても好ましい。
【0056】
(第3の実施形態)
図4は本発明の第3の実施形態によるマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。この図においてL1,L2は複数のレーザ光の仮想中心軸、5は結像レンズ、5a,5bはレンズ突き当て面、9は光学箱、9aはレンズ保持部、9bは光学箱突き当て面、9cは弾性部材、11a,11bは信号検知受光部近傍のレーザ光である。その他の構成は第1の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0057】
上述の構成において、マルチビーム光源ユニット1が副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整するために回転調整されると、信号検知センサ6はマルチビーム光源ユニットに一体のため光軸L1を中心として一緒に回転移動する。その際、信号検知センサ6の受光部6aの副走査方向の大きさが十分でないと回転調整後にレーザ光11a,11bの主走査外に受光部6aが外れ、書き出し信号を検知できなくなる。または受光部6aからレーザ光11a、11bが完全に外れなくても、どちらかのレーザ光の一部が受光部6aに入射するような状態で回転調整されたとしても、各々のレーザ光束の受光部6aへの入射光量が異なるため、信号検知センサ6のスレッシュレベルへ各々の入射光量が到達するまでの時間に差が生じ、レーザ光11a,11bの相対的な書き出し位置がずれる。
【0058】
この解決策としてはマルチビーム光源ユニット1の回転調整後もずれのない書き出し信号を検知できるよう十分な副走査方向の大きさを持った受光部6aを有する信号検知センサ6を使用することが考えられるが、受光部6aが大き過ぎると信号検知センサ6や回路基板1fのコストアップとなり好ましくない。
【0059】
そこで本実施形態ではマルチビーム光源ユニット1の回転調整後もレーザ光11a,11bを受光部6aに入射させることが可能であり、各々のレーザ光束を規定の信号検知タイミングで検出できるように結像レンズ5で調整を行う。
【0060】
次にこの調整方法について具体的に述べる。
【0061】
結像レンズ5は、回転多面鏡3と信号検知センサ6の間に設けられている。結像レンズ5はレンズ有効域外に光学箱9への突き当て面5a,5bを有しており、z方向上方から光学箱9のレンズ保持部9aの間に挿入される。この時、レンズ保持面9bは堅固な壁で光学箱9と一体で形成されており、結像レンズ5のx方向(光軸方向)の基準面となっている。
【0062】
光学箱9と一体で形成された弾性部9cは、レンズ突き当て面5bと接触するとマイナスx方向へ弾性変形して結像レンズ5をレンズ保持面9bへ押圧保持する。結像レンズ5のy−z面内での規定の位置決めは図示しない別体の位置決め工具等によって行われ光学箱9への仮保持が終了する。
【0063】
次にマルチビーム光源ユニット1の回転調整が行われると前述したように信号検知受光部6aのz方向位置がずれる。ここで回転調整方向が図4に示している方向であれば受光部6aはz方向へずれるが、仮保持された結像レンズ5をy−z平面内でz方向へ移動させることによりレーザ光11a,11bを受光部6aへ入射させることが可能である。回転調整方向が逆の場合は、結像レンズ5の移動方向も逆にすれば同様にレーザ光を受光部6aへ入射させることができる。
【0064】
このように結像レンズ5の位置を調整した後、結像レンズ5を光学箱9に図示しない接着手段または締結手段等によって固定することにより結像レンズ5の本固定が行われる。
【0065】
以上述べたように、本実施形態の構成によれば、信号検知受光部6aへのレーザ光束の位置を結像レンズ5のz方向への位置調整で調整することができるため、マルチビーム光源ユニット1を回転調整した後も、複数のレーザ光束の各々の相対的な書き出し位置を調整でき、書き出し位置ずれをなくすことが可能である。
【0066】
また、結像レンズ5をy方向へも調整可能であるため複数のレーザ光束全体の書き出し位置調整もでき、全体の書き出し位置ずれもなくすことが可能である。従来と比較すると他の別体の手段で行っていた主走査方向の書き出し位置調整を、部品を増やすことなく結像レンズの位置調整のみで行えるため、従来よりも部品費を削減でき、光偏向装置の低コスト化を実現できる。
【0067】
なお、本実施形態では結像レンズ5の調整方向としてz方向の例を示したが、結像レンズ5をy方向へ移動させることによって、画像上での主走査方向の書き出し位置を調整することも可能であり、従来、他の手段で行われていた本書き出し位置調整も同時に行うことができる。
【0068】
また、本実施形態では信号検知センサ6をマルチビーム光源ユニット1と一体の構成としたが、マルチビーム光源ユニット1と別体であっても部品の加工誤差、組付け誤差等により信号検知センサ6と受光部6aへの入射光との所望の相対位置に対してずれは生じるため書き出し位置調整をすることが望ましく、信号検知センサ6がマルチビーム光源ユニット1と一体の構成の限りではない。
【0069】
(第4の実施形態)
図5は本発明の第4の実施形態によるマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。この図において1hは光学箱に形成された信号検知規制部、6bは信号検知センサの端子、9dは光学箱に形成された信号検知センサの位置決め部である。その他の構成は第3の実施形態と略同様であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0070】
上述の構成において、マルチビーム光源ユニット1が副走査方向の走査線間隔を所定の間隔に調整するために回転調整されると、信号検知センサ6はマルチビーム光源ユニット1に一体のため光軸L1を中心として一緒に回転移動する。その際、信号検知センサ6とレーザ光束L2との相対位置ずれにより第3の実施形態で述べたと同様の不具合を生じる。
【0071】
そのため本実施形態では、信号検知規制部1hを光学箱9に一体に形成しマルチビーム光源ユニット1の回転調整の影響を受けないようにする。
【0072】
信号検知センサ6はマルチビーム光源1aと同一の回路基板1fに配設されているためマルチビーム光源ユニット1と共に回転移動する。回転移動した後、信号検知センサ6の外形にz方向の押圧力を加え、光学箱9へ形成された信号検知センサ位置決め部9dへ信号検知センサ6を位置決めすることにより、マルチビーム光源ユニット1の回転調整の影響を受けないようにする。実際には回転調整の前に信号検知センサ6を光学箱の位置決め部9dに位置決めしておき、その後、回転調整を行うのが容易である。
【0073】
このような構成では、信号検知センサ6が配設されている回路基板1fはマルチビーム光源ユニット1と同時に回転するため、回転調整中には信号検知センサ6の端子6bにはz方向に応力が生じる。しかしながら、マルチビーム光源1aをレーザホルダ1bに圧入固定する時に回転調整分を見込んで組付けておけば、マルチビーム光源ユニット1で回転調整を行う角度はおよそ±1°以内に抑えることが可能であり、信号検知センサ6の箇所でのz方向の回転調整量は、光軸L1から信号検知センサ6までの距離を例えば15mmとすると約0.26mm(=15×tan1°)となる。この回転調整量なら端子6bの長さや板厚、幅を調整することにより回路基板1fに作用するz方向の力を数十グラムに抑えることができ、回路基板1fにほとんど力を作用させないことが可能である。
【0074】
以上述べたように、本実施形態では、光学箱に信号検知規制手段としての信号検知規制部1hを一体形成するとともに、光学箱に信号検知センサ6を位置決めする位置決め部9dを設けたので、副走査方向の走査線間隔調整のためにマルチビーム光源ユニット1を所定の角度に回転調整しても、受光部6aと信号検知規制部1h、受光部6aへ入射するレーザ光束との間の相対位置関係はずれないため、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ発光ユニットを光軸を中心に回転調整しても、レーザ光束の信号検知時間ずれ、すなわち書き出し位置ずれが生ずることがなく、原理的に、より高精細な記録画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図2】図1のマルチビーム光源ユニットをレーザ光束出射側から見た側面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るマルチビーム光源ユニットの側面構成図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図5】本発明の第4の実施形態に係るマルチビーム光源ユニット近傍の斜視図である。
【図6】従来の光偏向装置の斜視図である。
【符号の説明】
1 マルチビーム光源ユニット(レーザ発光ユニット)
1a マルチビーム光源
1b レーザホルダ
1c 鏡筒
1d コリメータレンズ
1e 信号検知規制部(信号検知規制手段)
1f 回路基板
1g 信号検知規制部(信号検知規制手段)
1h 信号検知規制部(信号検知規制手段)
2 シリンドリカルレンズ
3 回転多面鏡(偏向手段)
4 モータ
5 結像レンズ
5a,5b 突き当て面
6 信号検知センサ(信号検知受光手段)
6a 受光部
6b 端子
7 Fθレンズ(結像光学系)
7a,7b トーリックレンズ
8 感光体ドラム
9 光学箱
9a レンズ保持部
9b レンズ保持面
9c 弾性部
9d 信号検知センサ位置決め部
10a,10b レーザスポット
11a,11b レーザ光
L,L1,L2 光軸
Claims (11)
- レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、
該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、
該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、
前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、
該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、を有し、
前記信号検知規制手段を前記レーザ発光ユニットに一体に設けるとともに、該信号検知規制手段のレーザ光を規制する部位の少なくとも一部を円弧形状にしたことを特徴とする光偏向装置。 - 前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記レーザ発光ユニットから出射されるレーザ光の光軸を中心とする円弧であることを特徴とする請求項1に記載の光偏向装置。
- 前記信号検知規制手段の円弧形状は、前記信号検知受光手段に入射するレーザ光を偏向走査方向に規制する部位に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光偏向装置。
- 前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、
前記モータの回転変動をα[%]、
前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、
前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置したことを特徴とする請求項1,2または3に記載の光偏向装置。 - 前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、
該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の光偏向装置。 - レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、
該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、
該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、
前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、
該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、
前記偏向手段と前記信号検知受光手段の間に設けられた結像レンズと、を有し、
前記信号検知受光手段と前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内で相対的に位置調整可能に構成されていることを特徴とする光偏向装置。 - 前記結像レンズは、該結像レンズの光軸の垂直面内において位置調整可能に保持されていることを特徴とする請求項6に記載の光偏向装置。
- 前記信号検知規制手段は、前記レーザ発光ユニットに一体に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の光偏向装置。
- 前記偏向手段はモータにより回転駆動されるものであって、
前記モータの回転変動をα[%]、
前記結像光学系の焦点距離をf[mm/rad]、としたときに、
前記感光体上の書き出し位置に到達するように前記偏向手段で偏向されたレーザ光の光軸と、前記信号検知受光手段に受光されるレーザ光の光軸との間の角度θが、
θ≦(5/α)/f[rad]
となる位置に、前記信号検知規制手段を配置したことを特徴とする請求項6,7または8に記載の光偏向装置。 - 前記レーザ発光ユニットは、複数のレーザ光束を発するマルチビーム光源ユニットであり、
該マルチビーム光源ユニットをその光軸回りに回転させることによって前記感光体上に結像された複数のレーザ光束の互いのスポットの間隔を調整することを特徴とする請求項6乃至9のうちいずれか1項に記載の光偏向装置。 - レーザ光を出射するレーザ発光ユニットと、
該レーザ発光ユニットから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向手段と、
該偏向手段により偏向されたレーザ光を感光体上に結像する結像光学系と、
前記偏向手段により偏向された一部のレーザ光を受光する信号検知受光手段と、
該信号検知受光手段に入射するレーザ光を規制する信号検知規制手段と、
光学箱と、を有し、
前記光学箱に前記信号検知規制手段を一体に設けるとともに、前記光学箱に前記信号検知受光手段を位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴とする光偏向装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002203731A JP2004045808A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002203731A JP2004045808A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 光偏向装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004045808A true JP2004045808A (ja) | 2004-02-12 |
Family
ID=31709525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002203731A Withdrawn JP2004045808A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004045808A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006039040A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Brother Ind Ltd | 光走査装置、画像形成装置、及び、光走査装置の製造方法 |
JP2011248228A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Brother Ind Ltd | 光走査装置 |
JP2013029615A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Kyocera Document Solutions Inc | 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2013174641A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Kyocera Document Solutions Inc | 光走査装置及び画像形成装置 |
CN104117772A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 三菱综合材料株式会社 | 激光加工方法及加工装置 |
-
2002
- 2002-07-12 JP JP2002203731A patent/JP2004045808A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006039040A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Brother Ind Ltd | 光走査装置、画像形成装置、及び、光走査装置の製造方法 |
JP4635502B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2011-02-23 | ブラザー工業株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2011248228A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Brother Ind Ltd | 光走査装置 |
JP2013029615A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Kyocera Document Solutions Inc | 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2013174641A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Kyocera Document Solutions Inc | 光走査装置及び画像形成装置 |
CN103293668A (zh) * | 2012-02-23 | 2013-09-11 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 光扫描装置以及图像形成装置 |
US8736654B2 (en) | 2012-02-23 | 2014-05-27 | Kyocera Document Solutions Inc. | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
EP2631701B1 (en) * | 2012-02-23 | 2021-03-10 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image forming apparatus |
CN104117772A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 三菱综合材料株式会社 | 激光加工方法及加工装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6825869B2 (en) | Apparatus to generate laser beam detect signal | |
JP4027293B2 (ja) | 走査光学装置 | |
US7715075B2 (en) | Optical beam scanning apparatus and image forming apparatus | |
US7697182B2 (en) | Scanning optical apparatus and image forming apparatus wherein a route of the second laser beam reflected by the first rotating polygon mirror and a route of the third laser beam reflected by the second rotating polygon mirror cross each other in the optical box | |
JP4573943B2 (ja) | 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4136729B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2004184657A (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP5449302B2 (ja) | 光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置 | |
JP3564026B2 (ja) | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2004045808A (ja) | 光偏向装置 | |
JP4551560B2 (ja) | 走査光学装置及び画像形成装置 | |
JP2005201941A (ja) | 走査光学装置 | |
JPH11242170A (ja) | マルチビーム光偏向走査装置 | |
JP4794717B2 (ja) | 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4573944B2 (ja) | 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4708629B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4642182B2 (ja) | 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4197806B2 (ja) | 走査光学系およびその焦点位置調整方法 | |
JP5499003B2 (ja) | 光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置 | |
JPH11183827A (ja) | 光偏向走査装置 | |
US7518773B2 (en) | Light scanning system and image forming apparatus employing the same | |
JP4350243B2 (ja) | レンズ保持装置 | |
JPH04281421A (ja) | 走査光学装置 | |
JP2004219770A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP2000227567A (ja) | 光ビーム走査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |