JP2004125813A - 光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光出力制御のための受光センサへのレーザビームの受光の調整を極めて容易に行い、組立工数の削減、装置の小型・軽量化及びコストダウンを図る。
【解決手段】受光センサを固定した受光センサ固定基板23を基板面内で揺動させる一方、光源28から光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズ26を、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させて、前り出した光ビームを受光センサの受光位置に合わせるようにした。
【選択図】 図2
【解決手段】受光センサを固定した受光センサ固定基板23を基板面内で揺動させる一方、光源28から光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズ26を、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させて、前り出した光ビームを受光センサの受光位置に合わせるようにした。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の画像記録装置に搭載される光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機やレーザプリンタ等の画像記録装置には、光源から出射された光ビームを回転多面鏡(ポリゴンミラー)等の偏向器で偏向反射させ、記録媒体の記録面上に走査させて画像記録を行う光走査装置が搭載されている。
この種の光走査装置としては、半導体レーザ(以下、LDと称する)を光源とするものが知られている。
【0003】
ところで、光走査装置では、均一な画像パターンを形成するために、光強度を一定に保持することが必要であるが、LDは、温度依存性が大きいため、温度変化に伴い光出力が不安定になってしまう。このため、LDを用いた光走査装置では、LDの発光出力を制御する光出力制御回路であるAPC(Auto Power Control)回路が採用されている。
【0004】
このAPC回路は、LDで発光した光の一部をフォトダイオード等の受光センサ(以下、PDと称する)で受光し、受光して得られた出力電圧を基準電圧と比較し、PDの出力電圧が基準電圧と一定の関係になるようにLDへの電流値を調整するフィードバック制御を行うもので、LDの光強度が一定に制御されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、APC回路による制御が行われる光走査装置では、LD1の光強度を一定に保持して均一な画像パターンを形成することができる。
ところで、APC回路はPD5からの出力電圧に基づいて高精度にフィードバック制御を行う必要があるので、回路上様々な工夫が行われて複雑化が免れずコストアップを招いており、回路上の工夫を最小限に抑えることが提案されている。
【0006】
そのためには、ビームスプリッタ3により反射されたLD1からのレーザビームを集光レンズ4を介してPD5へ高精度に照射させてPD5の応答性を向上させることが不可欠となる。しかし、PD5の受光面積は小さく、しかもPD5は2次元的にフリーな状態として位置調整可能とされているので、組み立て時における位置決め作業は試行錯誤によるものとなり、極めて煩雑かつ困難であり、組立工数の削減ができなかった。しかも、PD5の位置調整をするための各種の治具が必要となり、また、これら治具の装着スペースや位置決めを行うための作業スペースが必要となり、装置の小型・軽量化及びコストダウンを図ることが困難であった。
【0007】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光出力制御のための受光センサへのレーザビームの受光の調整を極めて容易に行い、組立工数の大幅な削減、装置の小型・軽量化及びコストダウンを図ることができる光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の光走査装置は、光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置であって、前記受光センサが固定され該受光センサを基板面内で揺動自在に支持した受光センサ固定基板と、前記光ビームの一部を前記受光センサ側に導くと共に、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動自在に配置した集光レンズとを備えたことを特徴とする。
【0009】
この光走査装置では、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。そして、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業が大幅に簡略化され、組立工数を削減することができ、さらには、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えられ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【0010】
請求項2記載の光走査装置は、前記受光センサ固定基板が、前記受光センサを固定すると共に、前記受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動自在に支持され、前記受光センサを前記光走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動自在とし、前記集光レンズが、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動自在に配設した集光レンズユニットに搭載されていることを特徴とする。
【0011】
この光走査装置では、受光センサが固定された受光センサ固定基板を、支点を中心として面内方向に揺動させることにより、走査平面に直交する第1の方向に受光センサの位置合わせを行うことができ、また、集光レンズユニットを移動させることにより、走査平面に平行且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向に受光センサの位置合わせを行うことができる。
【0012】
請求項3記載の光走査装置は、請求項1記載の光走査装置において、前記光出力制御回路が前記受光センサ固定基板に形成されていることを特徴としている。
【0013】
この光走査装置では、受光センサが固定された受光センサ固定基板に光出力制御回路を形成したので、さらなる部品点数の削減を図ることができ、さらに、小型・軽量化を図ることができる。
【0014】
請求項4記載の光走査装置の光走査装置の受光センサ位置調整方法は、光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置の受光センサ位置調整方法であって、前記受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を前記受光センサ側に導く集光レンズを、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させて、前記取り出した光ビームを前記受光センサの受光位置に合わせることを特徴とする。
【0015】
この光走査装置の受光センサ位置調整方法では、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。
【0016】
請求項5記載の光走査装置の受光センサ位置調整方法は、前記受光センサが固定された受光センサ固定基板を、該受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動することで前記受光センサを前記走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動させ、前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光に対し、この取り出した光を集光して前記受光センサへ導く集光レンズが搭載された集光レンズユニットを、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動させることで、前記集光レンズから出射される光を前記第1の方向と前記第2の方向とで個別に前記受光センサに位置合わせすることを特徴とする。
【0017】
この光走査装置の受光センサ位置調整方法では、受光センサの位置決めを走査平面に直交する第1の方向と、走査平面に平行且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向とで別個に位置合わせすることにより、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業の大幅な簡略化を図ることができる。
【0018】
請求項6記載の画像記録装置は、請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の光走査装置を光源装置として搭載し、入力される画像信号に基づいて前記光源装置からの出力光を変調しつつ、光源装置に対して相対移動される記録媒体に照射することを特徴としている。
【0019】
この画像記録装置では、位置決め作業の大幅な簡略化が図られ、組立工数の削減、位置調整をするための部品点数、位置決め作業のためのスペースの削減が行え、コストダウン及び小型・軽量化された光走査装置を備えているので、画像記録装置全体の小型・軽量化及び装置全体のコストダウンを図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る光走査装置の内部の構造を示す斜視図、図2は光源部の取付構造を示す拡大斜視図、図3は光源部におけるLD周囲の部材を透視して表示したLDとコリメータレンズとの関係を示す拡大斜視図である。
【0021】
図1〜図3に示すように、光走査装置100は、記録媒体に画像を記録する複写機やレーザプリンタ、熱現像記録装置等の画像記録装置の光源装置として搭載されるものである。この光走査装置100は、合成樹脂によって一体成形された光学箱であるハウジング21を有している。
【0022】
<光学系全体の構造>
次に、ハウジング21内に収納された光学系全体の構造について説明する。
光源部22はLD23及びコリメータレンズ24を有する(図3参照)。コリメータレンズ24はLD23が発光したレーザビーム(光ビーム)を平行ビームに変換する。光源部22からの平行ビームとされたレーザビームは、ビームスプリッタ25に照射され、その一部が反射され、残りが透過するようになっている
【0023】
ビームスプリッタ25で反射して取り出された一部のレーザビームは、集光レンズ26によって集光され、受光センサ固定基板27上に実装されたPD28へ照射される。そして、このPD28が受光して出力される出力電圧は、APC回路によって基準電圧と比較され、PD28の出力電圧が基準電圧と一定の関係となるようにLD23への電流値が調整される。これにより、LD23からのレーザビームの光強度は、常時一定になるように制御されている。
【0024】
一方、ビームスプリッタ25を通過したレーザビームは、シリンドリカルレンズ31を通過してビーム形状を整形し、プリズム32を通過して、高速回転駆動されるポリゴンミラー33に照射されて主走査方向に連続的に走査される。ポリゴンミラー33によって偏向されたレーザビームは、fθレンズ34、35及びシリンドリカルレンズ36を透過し(図1参照)、シリンドリカルミラー37で下方に反射され、その後、図示しない記録媒体上で結像して走査されるようになっている。
【0025】
また、ポリゴンミラー33からfθレンズ34、35及びシリンドリカルレンズ36を透過したレーザビームは、走査方向の一端側に設置されたシリンドリカルレンズ38を通過して平行板ミラー39に照射され、走査方向の他端側に設けられた基板41上の後述する光センサ42(図28参照)に照射されるようになっている。つまり、ポリゴンミラー33の回転時にこの光センサ42でレーザビームを受光した時点を主走査の画像形成開始のトリガとして、タイミング信号を形成している。
【0026】
次に、上記の光学系からなる光走査手段を構成する各部品に対して、ハウジング21内における設置構造について説明する。なお、本発明は、受光センサ固定基板27と集光レンズ26の固定方式に特徴を有している。
【0027】
<LD及び受光センサ固定基板の支持構造>
図2に示すように、LD用基台51は、ハウジング21の底面に固定する固定部51aと、この固定部51aから垂直に立設する取付部51bとを有し、固定部51aをハウジング21へねじ止めすることにより固定している。また、このLD用基台51には、その中央部分にコリメータレンズ取付ブロック部52を形成している。このコリメータレンズ取付ブロック部52には、その上方に光軸と平行となる装着孔53が形成されており、この装着孔53に、コリメータレンズ24が圧入された円筒状の鏡筒54を挿入している。
【0028】
図3に示すように、鏡筒54は、外周面の一部に全周にわたって環状の溝部55を形成している。また、コリメータレンズ取付ブロック部52には、その上部に、装着孔53と内部で連通する調整孔56を形成してある。この調整孔56には、先端部の偏心した位置に鏡筒54の溝部55と係合する突起部57を先端に形成した調整工具58が挿入されるようになっている。図4に概念的な図3のA方向矢視図を示した。調整工具58は軸回転によって突起部57の位置が図中矢印方向に変化して、鏡筒54をコリメータレンズ24の光軸方向へ進退自在にしている。
従って、この調整工具58を調整孔56へ挿入し、先端部の突起部57を鏡筒54の溝部55へ係合させた状態で、調整工具58を回すことにより、鏡筒54が装着孔53内で光軸方向へ摺動して、コリメータレンズ24の位置合わせを行うことができる。
【0029】
また、コリメータレンズ取付ブロック部52には、内部で装着孔53と連通する固定用ビス孔59を形成しており、この固定用ビス孔59には、固定ビス60がねじ込まれるようになっている。そして、この固定ビス60を固定用ビス孔59へねじ込み、その先端部を鏡筒54へ突き当てることにより、鏡筒54が装着孔53内で、光軸方向への摺動が規制された状態に固定される。
【0030】
一方、LD用基台51の取付部51bには、LD固定板61(図2、図3参照)をねじ止め固定している。このLD固定板61には、その中央部位にLD固定孔62を形成しており、このLD固定孔62に、LD23を圧入等により固定している。このLD固定板61には、LD固定孔62の両側部に、挿通孔63が形成してある。これら挿通孔63へねじを通し、LD用基台51の取付部51bに形成された図示しないねじ孔へねじ込むことにより、LD23の固定されたLD固定板61をLD用基台51に固定している。そして、このLD固定板61をLD用基台51に固定すると、LD23と鏡筒54のコリメータレンズ24とが同一軸線に位置決めされるようになっている。
【0031】
そして、上記のようにLD固定板61をLD用基台51へ固定した状態で、コリメータレンズ取付ブロック部52の調整孔56へ挿入した調整工具58を回すことにより、鏡筒54が装着孔53内で軸線方向へ摺動し、LD23からのレーザビームの照射方向に位置調整が行われる。これにより、LD23からのレーザビームを、平行光である平行ビームに適宜調整できるようになる。
【0032】
LD固定板61に固定されたLD23は、リード線23aを受光センサ固定基板27に半田付け等により実装されている。なお、このLD23が実装された受光センサ固定基板27には、LD固定板61の挿通孔63と連通する連通孔64が形成されている。これにより、LD固定板61をLD用基台51の取付部51bへねじ止めする際に、連通孔64からドライバー等の工具を挿通させることができる。
【0033】
また、LD用基台51の取付部51bには、両側部における上部に、ねじ孔を有する取付ボス部65を形成しており(図2参照)、これら取付ボス部65には、PD28が実装された受光センサ固定基板27の両側部に形成した長孔からなる取付孔66が連通するようになっている。そして、この受光センサ固定基板27の取付孔66へねじを挿入し、取付ボス部65のねじ孔へねじ込むことにより、受光センサ固定基板27をLD用基台51の取付部51bに固定している。
【0034】
<PDの垂直方向位置合わせ>
ここで、図5に受光センサ固定基板27の支持形態を示す説明図を示した。
図示のように、受光センサ固定基板27の中央における下方には、ハウジング21の底面から突起して形成されたリブ71が配置されており、LD23の固定される受光センサ固定基板27の中央部が、リブ(支点)71上に載置されている。
これにより、受光センサ固定基板27は、LD用基台51の取付部51bにねじ70によって仮止めした状態で、リブ71を支点とした基板平面内で揺動可能とされている。
【0035】
そして、この受光センサ固定基板27を、リブ71を支点として揺動させることにより、この受光センサ固定基板27に実装されているPD28が前述の光走査手段による走査平面に直交する第1の方向(つまり図中の上下方向で示す垂直方向)に移動されるようになっている。即ち、受光センサ固定基板27を揺動させることでPD28を上下方向に位置決めすることができる。このようにしてPD28の位置決めを行い、ねじ70をねじ込むことにより、PD28が上下方向に位置決めされた状態にて受光センサ固定基板27をLD用基台51の取付部51bに固定することができる。
【0036】
<PDの水平方向位置合わせ>
図2に示すように、LD用基台51の固定部51aには、その一側部側に、位置決めピン72を立設してあり、この位置決めピン72は、集光レンズ26を保持する集光レンズユニット73の固定部74に形成された長孔からなる位置決め孔75に挿通させている。また、この集光レンズユニット73の固定部74には、長孔からなる位置決め固定孔76が形成してあり、集光レンズユニット73をLD用基台51の固定部51a上に、位置決め孔75へ位置決めピン72を挿通させて載置させた状態で、LD用基台51の固定部51aに形成されたねじ孔77と連通するようになっている。
【0037】
そして、このように、ねじ孔77に位置決め固定孔76を連通させた状態で、位置決め固定孔76へねじを挿通してねじ孔77へねじ込むことにより、LD用基台51の固定部51a上に集光レンズ26を保持した集光レンズユニット73が固定される。これにより、集光レンズ26が、ビームスプリッタ25から反射されるLD23からの一部のレーザビームと対面して、図中矢印で示すこのレーザビームの進行方向に直交する水平方向(走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向)に位置を変更できるようになる。
【0038】
つまり、この集光レンズユニット73の固定部74に形成された位置決め孔75及び位置決め固定孔76は、それぞれ保持している集光レンズ26の光軸方向と直交する面と平行に長孔を形成している。これにより、集光レンズユニット73を位置決め孔75及び位置決め固定孔76の長手方向へ移動させることにより、集光レンズ26の位置を、ビームスプリッタ25から反射されるレーザビームの進行方向に対して直交する方向、つまり、前述の第2の方向(水平方向)へ調整することができるようになっている。これにより、集光レンズ26を通過したレーザビームの焦点位置が、受光センサ固定基板27上のPD28に対して左右へ移動調整できる。
【0039】
ここで、図6に基板に搭載されたPDへのレーザビームの位置合わせを説明するための受光センサ固定基板のPD位置とレーザスポット位置とを示す説明図を示した。図6に示すように、このような構造の光源部22においては、突起として形成された支点71を支点として受光センサ固定基板27を揺動させることにより、ビームスプリッタ25で反射されたレーザビームとの上下方向(第1の方向)の相対位置を調整することができ、また、集光レンズユニット73を、レーザビームに対して直交する水平方向へ平行移動させることにより、ビームスプリッタ25により反射されたレーザビームとの水平方向(第2の方向)の相対位置を調整することができるようになっている。
【0040】
これにより、受光センサ固定基板27のPD位置とレーザビームの位置とのずれを合わせる作業が、略直交する2方向成分にずれを分解して合わせることになり、その調整作業が格段に簡単なものとなる。
【0041】
<各光学部材の支持構造>
次に、この光走査装置100の各光学部材の支持構造を順次説明する。
図7に集光レンズの支持構造を説明する集光レンズユニットの斜視図、図8に図7のB−B断面図を示した。
図7及び図8に示すように、集光レンズユニット73は、集光レンズ26を保持するホルダ部78を形成している。このホルダ部78には、その上方及び一側部に、集光レンズ26の外周縁が収容される凹部79を形成してあり、また、下方及び他側部に爪部80を形成している。
【0042】
そして、集光レンズ26をホルダ部78に装着する際は、集光レンズ26の外周縁をホルダ部78のそれぞれの凹部79に合わせ、この状態で集光レンズ26をホルダ部78内に押し込む。すると爪部80が外側へ押し広げられ、さらに集光レンズ26を押し込むことで、押し広げられていた爪部80がその弾性により復元して集光レンズ26の外周縁をそれぞれ係止する。これにより、集光レンズ26は、凹部79及び爪部80によって外周縁が係止され、遊動や脱落することなく確実に保持される。
【0043】
次に、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31の支持構造を説明する。
図9にビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する斜視図、図10にその支持構造を説明する分解斜視図、図11にその支持構造を説明する概略断面図を示した。
ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31は、それぞれホルダ81A、81Bに保持されている。図示のように、これらホルダ81A、81Bは、それぞれ脚部82,82を有し、これら脚部82,82同士の間に保持凹部83を形成している。この保持凹部83の一側部側には、位置決め壁84を形成してある。
そして、この保持凹部83にビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31をそれぞれ嵌め込み、位置決め壁84に当接させることにより、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が、その厚み方向に位置決めされた状態で保持凹部83に収容される。
【0044】
そして、保持凹部83にビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31を収容した状態で、その上方から押さえ金具85を取り付けるようになっている。この押さえ金具85は、バネ鋼等から形成したもので、その両端に孔部86を形成している。また、この押さえ金具85には、その中央部分に、下方へ僅かに突出するように屈曲された押さえ片87を形成してあり、また、両端近傍には、互いに対向する一対の挟持片88を二組形成している。これら挟持片88は下方へ向かって互いに近接する方向へ傾斜され、先端部近傍が互いに離間する方向へ屈曲されている。
【0045】
また、脚部82の上端部には、その一方にピン89が形成され、他方にインサートナット90が埋め込まれている。そして、この一方の脚部82のピン89を、押さえ金具85の一方の孔部86に挿通させることにより、他方の脚部82のインサートナット90に押さえ金具85の他方の孔部86が連通される。この状態で、孔部86を介してインサートナット90へねじ91をねじ込むことで、押さえ金具85を固定している。
【0046】
上記のようなホルダ81A、81Bに、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31をそれぞれ保持させるには、ホルダ81A、81Bの保持凹部83に、それぞれビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31を嵌め込んで収容し、この状態で上方側から押さえ金具85を嵌め込む。このようにすると、図11に示すように、押さえ金具85の挟持片88によってビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が位置決め壁84とともに、力Fで挟持され、これにより、これらビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が位置決め壁84に押し付けられて規定の位置に位置決めされた状態で保持される。
【0047】
さらに、押さえ金具85を取り付けることで、押さえ金具85の押さえ片87によってビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が下方へ押し付けられて確実に保持されるようになっている。
【0048】
ここで、ビームスプリッタ25を保持するホルダ81Aは、ハウジング21の底部に一体成形されており、シリンドリカルレンズ31を保持するホルダ81Bは、ベース板92の上部に形成されている。ベース板92は、ハウジング21の底部に形成した摺動溝93内に設置してあり、LD23からのレーザビームの進行方向に沿って位置調整可能とされている。
【0049】
なお、ベース板92には移動方向に沿って一対の長孔94が形成してあり、この長孔94にねじを挿通し、ハウジング21の底面に設けられた図示しないインサートナットにねじ込むことにより、ベース板92を任意の位置でハウジング21に固定している。
【0050】
次に、プリズム32の支持構造を説明する。
図12にプリズム付近の斜視図、図13に図12のC方向矢視図を示した。図示のように、プリズム32は、ハウジング21に形成されたプリズム保持凹部101に収納された状態に保持されている。このプリズム保持凹部101には、レーザビームLの進行方向後方側における両側部に位置決め壁102が形成されており、プリズム保持凹部101内に収納したプリズム32を位置決め壁102に当接することにより位置決めするようになっている。
【0051】
また、プリズム保持凹部101のレーザビームの進行方向前方側における両側部には、支持壁103及び支持ボス104が形成してあり、支持壁103の上端部には、ピン105が形成され、支持ボス104の上端部には、図示しないインサートナットが埋め込まれている。
【0052】
これら支持壁103及び支持ボス104には、その上部に押さえ金具106が取り付けられる。この押さえ金具106は、バネ鋼等から形成されたもので、その両端には、孔部107を形成している。そして、支持壁103に形成したピン105を、押さえ金具106の一方の孔部107に挿通させることにより、支持ボス104のインサートナットに押さえ金具106の他方の孔部107が連通される。この状態で、孔部107を介してインサートナットへねじ108をねじ込むことにより、押さえ金具106を取り付けるようになっている。
【0053】
この押さえ金具106には、一側部における中央部分に、下方へ僅かに傾斜するように屈曲された押さえ片109を形成しており、また、一側部における両端近傍には、プリズム保持凹部101に収納させたプリズム32側へ向かって傾斜し、先端部が逆方向へ屈曲した一対の押圧片110を形成している。
【0054】
このようなプリズム保持凹部101に、プリズム32を保持させるには、プリズム保持凹部101にプリズム32を嵌め込んで収容し、この状態にて上方側から押さえ金具106を、ピン105を押さえ金具106の一方の孔部107に挿通させ、他方の孔部107を介してインサートナットへねじ108をねじ込むことにより取り付ける。このようにすると、押さえ金具106の押圧片110によってプリズム32が、力Fにより位置決め壁102に押し付けられて位置決めされた状態に保持される。さらに、押さえ金具106の押さえ片109によってプリズム32が下方へ押し付けられて確実に保持されるようになる。
【0055】
次に、ポリゴンミラー33の支持構造を説明する。
図14にポリゴンミラーの設置されるポリゴンミラー保持部の斜視図、図15にポリゴンミラーのポリゴンミラー保持部への挿入の様子を示すポリゴンミラー保持部の断面図を示した。
図14に示すポリゴンミラー保持部111には、図15に示すように、ポリゴンミラー33の駆動部112が嵌合されて固定される。ポリゴンミラー33は、駆動部112の内部に設けられた図示しないポリゴンモータの回転軸113に固定され、駆動部112内のポリゴンモータが駆動して回転軸113を回転させることにより、ポリゴンミラー33が回転軸113とともに回転するようになっている。
駆動部112は、ポリゴンモータが収納される断面円形の凸状に形成されたケース114を有し、このケース114の上部に、駆動制御回路が形成されたプリント基板115及びプレート116が順に固定されている。
【0056】
ポリゴンミラー保持部111は、ハウジング21の底面に一体成形された4つの略円柱状の支持ボス115を有しており、これら支持ボス115同士は、環状壁部116によって互いに連結されている。そして、これら支持ボス115に内接する部分がポリゴンミラー33の駆動部112を保持する保持空間117とされており、この保持空間117にポリゴンミラー33の駆動部112を嵌合させて収納することにより、ポリゴンミラー33の駆動部112のケース114の外周が、それぞれの支持ボス115によって保持された状態となる。
なお、このポリゴンミラー33の駆動部112が保持される保持空間117は、駆動部112のケース114の底部がハウジング21の底面に干渉しないように窪みがつけられている。
【0057】
また、支持ボス115のうちの対角線上に配置された2つの支持ボス115には、インサートナット118が埋め込まれており、ポリゴンミラー33の駆動部112を保持空間117内に収納させた際に、駆動部112を構成するケース114に形成された取付孔119が連通するようになっている。そして、図16に示すように、ポリゴンミラー33の駆動部112を保持空間117内に収納し、駆動部112のケース114に形成された取付孔119をインサートナット118に連通した状態で、取付孔119にねじ121を挿通し、インサートナット118にねじ込むことにより、駆動部112がハウジング21の所定位置に位置決めされた状態に固定される。これにより、ポリゴンミラー33が所定の位置に正確に配置されるようになる。
【0058】
次に、第1のfθレンズ34の支持構造を説明する。
図16にポリゴンミラー及び第1のfθレンズ付近の斜視図、図17に第1のfθレンズの概略平面図、図18に第1のfθレンズを支持するV字バネを示す説明図を示した。
図16に示すように、第1のfθレンズ34は、その両端部がハウジング21に支持されている。図17に示すように、ハウジング21は、fθレンズ支持部122を形成しており、これらfθレンズ支持部122に、第1のfθレンズ34を嵌め込むことにより、この第1のfθレンズ34が支持されるようになる。それぞれのfθレンズ支持部122には、ポリゴンミラー33側に、位置決め部123を突出して形成しており、また、一方のfθレンズ支持部122には、位置決め面124を形成している。そして、これら位置決め部123に第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側の側面を当接させるとともに、位置決め面124に第1のfθレンズ34の一端面を当接させることにより、第1のfθレンズ34がポリゴンミラー33に対して所定位置に位置決めされるようになっている。
【0059】
また、それぞれのfθレンズ支持部122には、位置決め部123と対向する側に、第1のfθレンズ34の厚さ方向に沿って溝部125を形成しており、また、位置決め面124と対向する側にも、第1のfθレンズ34の厚さ方向に沿って溝部126を形成している。
そして、これら溝部125、126には、図18に示すように、バネ鋼等からなるV字状に形成されたV字バネ127が押し込まれるようになっている。そして、このV字バネ127を溝部125、126へ押し込むことにより、このV字バネ127の弾性復元力により、第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側の側面が位置決め部123に押し付けられるとともに、第1のfθレンズ34の一端面が位置決め面124に押し付けられて所定の位置に位置決めされた状態に付勢されつつ保持される。
【0060】
また、fθレンズ支持部122には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具128が取り付けられている(図16参照)。この押さえ金具128には、それぞれ一対の孔部129が形成されており、端部近傍に形成された孔部129には、ハウジング21側に形成されたピン130が挿通され、中央部に形成された孔部129は、端部近傍の孔部129にピン130を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。そして、この状態で、中央部の孔部129へねじ131を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具128を取り付けて、この押さえ金具128の先端部の押さえ片132によって、第1のfθレンズ34の両端部が押し付けられて、第1のfθレンズ34が確実に支持される。
【0061】
なお、第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側におけるハウジング21に形成された壁面133は、その表面がノコ刃状の凹凸形状に形成されており、第1のfθレンズ34等にて反射したレーザビームをLD23への戻り光にさせることなく、散乱させるようになっている。
また、第1のfθレンズ34及び前述したプリズム32を取り付けた状態で、ハウジング21の上部から上蓋(図示略)を被せると、上蓋に設けられたパッキン等の防塵部材がプリズム32や第1のfθレンズ34に密着し、ポリゴンミラー33が収納されているポリゴンミラー保持部111が密閉されるようになっている。
これにより、ポリゴンミラー33が回転することにより生じる風によるレーザビームの揺らぎや内部に混入した粉塵の撒き散らしが防止される。
【0062】
なお、上記の第1のfθレンズ34の支持構造では、V字バネ127によって第1のfθレンズ34を位置決め部123へ押し付け、さらに、押さえ金具128によって第1のfθレンズ34を上方から押し付けて保持しているが、V字バネ127を用いることなく、図19に示す押さえ金具128によって第1のfθレンズ34を位置決め部123へ押し付けるようにしても良い。
つまり、図19に示すように、押さえ金具128に、第1のfθレンズ34を位置決め部123へ付勢する押し付け片128aを形成しておき、この押さえ金具128によって第1のfθレンズ34の位置決め部123への押し付け及び下方への押さえ付けの両方を行うようにしても良く、この場合、部品点数の削減を図ることができる。
【0063】
次に、第2のfθレンズ35の支持構造を説明する。
図20に第2のfθレンズの概略平面図、図21に第2のfθレンズの一端側における概略斜視図、図22に図21のD方向宇矢視図を示した。
図20に示すように、第2のfθレンズ35は、その両端部がハウジング21に一体成形されたfθレンズ支持部134に支持されている。これらのfθレンズ支持部134は、それぞれポリゴンミラー33側に位置決め部135が形成されており、この位置決め部135に、第2のfθレンズ35のポリゴンミラー33側の側面が当接されて位置決めされる。
また、fθレンズ支持部134の一方には、位置決め面136が形成されており、この位置決め面136に第2のfθレンズ35の一端面が当接されて位置決めされる。
【0064】
他方側のfθレンズ支持部134には、第2のfθレンズ35の厚み方向に沿って溝部137が形成されており、この溝部137には、前述したV字バネ127が押し込まれ、このV字バネ127の弾性復元力によって第2のfθレンズ35が位置決め面136に付勢されて押し付けられている。
【0065】
また、図21及び図22に示すように、fθレンズ支持部134には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具138を取り付けている。この押さえ金具138には、それぞれ一対の孔部139を形成してあり、端部近傍に形成された孔部139には、ハウジング21側に形成されたピン140が挿通され、中央部に形成された孔部139は、端部近傍の孔部139にピン140を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられたインサートナット141と連通する。
そして、この状態で、中央部の孔部139へねじを挿通してインサートナット141へねじ込むことにより押さえ金具138を取り付け、この押さえ金具138の先端部の押さえ片142によって、第2のfθレンズ35の両端部が押し付けられて確実に支持される。
【0066】
この押さえ金具138は、一対の挟持片143を形成している。これら挟持片143は、それぞれ下方へ向かって互いに近接する方向へ傾斜され、先端部近傍で互いに離間する方向へ屈曲されている。そして、この押さえ金具138を取り付けることにより、一対の挟持片143によって位置決め部135と第2のfθレンズ35とが挟持され、これにより第2のfθレンズ35が位置決め部135に確実に押し付けられた状態に保持される。
【0067】
なお、レーザビームが進行する走査平面(Z軸に垂直となるZ面)面に対して第2のfθレンズ35を位置決めするハウジング21側の位置決め面には、約0〜5°の傾きがあり、これにより、この位置決め面に支持された第2のfθレンズ35も光軸下流側(ポリゴンミラー33と逆側)が上方へ向くように傾けられて設置されている。
また、上記の例では、両端にて同一形状の押さえ金具138を用いることにより、部品を共通化したが、それぞれの端部にて第2のfθレンズ35の曲面に合わせた形状の挟持片143等を有する略線対称の異形状の押さえ金具138をそれぞれ用いても良い。
【0068】
次に、シリンドリカルレンズ36の支持構造を説明する。
図23にシリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図、図24に図23のE方向矢視図を示した。
シリンドリカルレンズ36は、図1に示すように、その両端部がベース部144に一体成形されたシリンドリカルレンズ支持部145に支持されている。ベース部144は、ハウジング21の底部に形成された溝部146内に配設されており、第1のfθレンズ34に対して近接離間方向へ移動可能とされている。また、このベース部144には、移動方向に沿う長孔147が形成されており、この長孔147へねじを挿通してハウジング21の底部に埋め込まれた図示しないインサートナットへねじ込むことにより、ベース部144を任意の位置でハウジング21の底部に固定することができるようになっている。
【0069】
シリンドリカルレンズ支持部145は、それぞれ第2のfθレンズ35側に、位置決め部148が形成されており、この位置決め部148に、シリンドリカルレンズ36の第2のfθレンズ35側の側面が当接されて位置決めされる。また、シリンドリカルレンズ支持部145の一方には、位置決め面149が形成されており、この位置決め面149にシリンドリカルレンズ36の一端面が当接されて位置決めされる。
【0070】
他方側のシリンドリカルレンズ支持部145には、シリンドリカルレンズ36の厚み方向に沿って溝部150が形成されており、この溝部150には、前述したV字バネ127が押し込まれ、このV字バネ127の弾性復元力によってシリンドリカルレンズ36が位置決め面149に付勢されて押し付けられる。
【0071】
また、図23及び図24に示すように、シリンドリカルレンズ支持部145には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具151が取り付けられるようになっている。この押さえ金具151には、それぞれ一対の孔部152が形成されており、端部近傍に形成された孔部152には、ハウジング21側に形成されたピン153が挿通され、中央部に形成された孔部152は、端部近傍の孔部152にピン153を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられた図示しないインサートナットと連通する。そして、この状態で、中央部の孔部152へねじ154を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具151を取り付け、シリンドリカルレンズ支持部145に両端部が保持されたシリンドリカルレンズ36の両端部が押し付けられて確実に支持されるようになる。
【0072】
また、この押さえ金具151にも、一対の挟持片155が形成されており、この押さえ金具151を取り付けることにより、一対の挟持片155によって位置決め部148とシリンドリカルレンズ36とが挟持され、これによりシリンドリカルレンズ36が位置決め部148に確実に押し付けられた状態に保持される。なお、このシリンドリカルレンズ36も、レーザビームが進行する走査平面(Z軸に垂直なZ面)に対してレーザビーム進行方向に向かって約0〜10°上方へ傾けられて支持されている。
【0073】
次に、シリンドリカルレンズ38の支持構造を説明する。
シリンドリカルレンズ38は、図23及び図24に示したように、ハウジング21の底面に一体成形されたレンズ保持部156に支持されている。
レンズ保持部156には、シリンドリカルレンズ38の背面が当接されて位置決めされる位置決め壁157が形成されている。シリンドリカルレンズ38の一側部側における下方には、シリンドリカルレンズ38の側方への移動を規制する規制ブロック158がハウジング21に形成されており、この規制ブロック158によってシリンドリカルレンズ38の側方への移動が規制されている。
【0074】
また、レンズ保持部156とシリンドリカルレンズ38との間における下方には、V字バネ127が差し込まれており、このV字バネ127によってシリンドリカルレンズ38が規制ブロック158側へ付勢されて当接されている。
【0075】
レンズ保持部156には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具159が取り付けられるようになっている。この押さえ金具159には、それぞれ一対の孔部160が形成されており、端部近傍に形成された孔部160には、レンズ保持部156に形成されたピン161が挿通され、中央部に形成された孔部160は、端部近傍の孔部160にピン161を挿通させた状態で、レンズ保持部156に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。
そして、この状態で、中央部の孔部160へねじ162を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具159を取り付け、押さえ金具159の先端部に形成された押圧片163によってシリンドリカルレンズ38が押し付けられるようになっている。
【0076】
また、この押さえ金具159にも、一対の挟持片164が形成されており、この押さえ金具159を取り付けることにより、一対の挟持片164によって位置決め壁157とシリンドリカルレンズ38とが挟持され、これによりシリンドリカルレンズ38が位置決め壁157に確実に押し付けられた状態に保持されるようになっている。
【0077】
また、ハウジング21の底面には、バネ鋼からなる保持金具165が取り付けられるようになっている。この保持金具165には、それぞれ一対の孔部166が形成されており、中央部分に形成された孔部166には、ハウジング21の底部に形成されたピン167が挿通され、端部近傍に形成された孔部166は、中央部分の孔部166にピン167を挿通させた状態で、ハウジング21の底部に設けられた図示しないインサートナットと連通する。そして、この状態で、端部近傍の孔部166へねじ168を挿通してインサートナットへねじ込むことにより、保持金具165が取り付けるようになっている。
【0078】
この保持金具165には、図25に断面図を示すように、その先端部分に、作用片169及び押圧片170が形成されており、作用片169は、規制ブロック158を押圧して反力を取り、押圧片170はレンズ押さえ部材171を介してシリンドリカルレンズ38を位置決め壁157側へ押し付けている。
【0079】
次に、平行板ミラー39の支持構造を説明する。
平行板ミラー39は、図23及び図24に示したように、ハウジング21の底面に一体成形されたミラー保持部172に支持されている。レンズ保持部172には、平行ミラー39の表面及び側面における下部が当接されて位置決めされる位置決めブロック部173が形成されている。また、平行ミラー39の背面側には、押圧ブロック部174が形成されており、この押圧ブロック部174と平行ミラー39との間には、V字バネ127が差し込まれ、このV字バネ127によって平行ミラー39が位置決めブロック部173に付勢されて当接され、位置決めされている。
【0080】
また、ミラー保持部172には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具175が取り付けられる。この押さえ金具175には、それぞれ一対の孔部176が形成されており、端部近傍に形成された孔部176には、ミラー保持部172に形成されたピン177が挿通され、中央部に形成された孔部176は、端部近傍の孔部176にピン177を挿通させた状態にて、ミラー保持部172に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。
そして、この状態にて、中央部の孔部176へねじ178を挿通してインサートナットへねじ込むことにより、押さえ金具175が取り付けられ、押さえ金具175の先端部に形成された押圧片179によって平行ミラー39が押し付けられるようになる。
【0081】
次に、シリンドリカルミラー37の支持構造を説明する。
図26にシリンドリカルミラーの一端側における概略斜視図、図27に図26のG方向矢視図を示した。
シリンドリカルミラー37は、図26及び図27に示すように、その両端部がハウジング21に一体成形されたシリンドリカルミラー支持部181に支持されている。
シリンドリカルミラー支持部181には、位置決め面182、183を有するV字状に形成された支持台部184が形成されており、この支持台部184にシリンドリカルミラー37を配設することにより、断面角形のシリンドリカルミラー37が位置決め面182、183によって位置決めされてレーザビームの進行方向に対して約30〜60°傾けられた状態に配置されるようになっている。
なお、ここでは、シリンドリカルミラー37を回転調整することなく、位置決め面182、183によってのみシリンドリカルミラー37の傾きが位置決めされている。
【0082】
また、シリンドリカルミラー支持部181の一方には、シリンドリカルミラー37の端面と対向する位置に溝部185が形成されており、この溝部185には、V字バネ127が押し込まれている。そして、このV字バネ127の付勢力によってシリンドリカルミラー37が他方のシリンドリカルミラー支持部181に押し付けられて保持されている。
【0083】
また、シリンドリカルミラー支持部181には、その上部から押さえ金具186が取り付けられるようになっている。この押さえ金具186は、バネ鋼から形成されたもので、3つの孔部187が形成された固定片188と、この固定片188に形成された一対の付勢片189とを有している。
【0084】
シリンドリカルミラー支持部181には、その上端部に、一対のピン190と、これらピン190の間に埋め込まれたインサートナット191とを有しており、押さえ金具186の固定片188の両端側に形成された孔部187にピン190が挿通される。
このように固定片188の両端側の孔部にピン190を挿通させることにより、固定片188の中央の孔部187がシリンドリカルミラー支持部181のインサートナット191と連通する。そして、この状態にて、中央部の孔部187へ図示しないねじを挿通してインサートナット191へねじ込むことにより、押さえ金具186を取り付け、シリンドリカルミラー支持部181に両端部が保持されたシリンドリカルミラー37の両端部が付勢片189によって押し付けられて確実に支持されるようになる。
【0085】
次に、光センサ42が実装された基板41の支持構造を説明する。
図28に光センサが搭載された基板付近の概略斜視図を示した。図28に示すように、光センサ42が実装された基板41は、基板支持台192に支持されている。この基板支持台192は、図1にも示すように、ハウジング21の底面にねじ止め固定されるベース部193と、このベース部193から立設された固定片部194とを有している。
また、この固定片部194には、ねじ孔を有するボス部195が設けられており、これらボス部195にねじ止め固定されて基板41が固定片部194に取り付けられている。基板41には、固定片部194のボス部195へのねじ止めのためにねじが挿通される取付孔196が形成されている。
【0086】
これら取付孔196は、上下に長い長孔からなり、固定片部194への基板41の取り付け位置を上下に調整することができるようになっている。つまり、基板41に実装された光センサ42の位置を上下に調整して光センサ42へレーザビームが確実に照射されるように調整することができる。
なお、この基板41は、固定片部194に固定した際に、下向きに傾斜されるように支持される。これにより、基板41の光センサ42へ照射したレーザビームが基板41に反射して光源部22側や記録媒体における結像面側へ到達して不具合を生じさせることがない。なお、基板41を上方に傾けて支持しても反射光の影響を防げるが、基板41を、位置を調整しながらねじ止めする際の作業性を考慮して下向きとされている。
【0087】
また、ハウジング21には、工具挿通孔197が形成されており、この工具挿通孔197から工具を差し込み、基板41を固定片部194のボス部195へねじ止めを行うことができるようになっている。
なお、基板41の固定片部194への固定終了後は、ハウジング21の内壁21aに沿って工具挿通孔197を塞ぐように閉鎖板198がパッキン等の弾性部材を介して取り付けられるようになっている。これにより、ハウジング21内は、上蓋を取り付けることにより、シリンドリカルミラー37の下部で記録媒体へ走査するための長角孔を除き、外部と遮断されることとなる。
【0088】
なお、基板41へ接続される制御線からなるケーブルは、ケーブルホルダ201によってシリンドリカルミラー37の外側を通して光源部22側へ引き回しているが、図29に示すように、第2のfθレンズ35の下方においてハウジング21の底部に配線溝202を形成し、この配線溝202にケーブル203を通したり、あるいは、図30に示すように、ハウジング21に被せる上蓋204の第2のfθレンズ35の上部に位置する部分に配設することにより、ケーブル203を短くすることができる。
【0089】
また、ハウジング21内は、図1に示す壁部W等の各所が前述した壁面133のようなノコ刃状の凹凸形状に形成されており、レーザビームを散乱させて反射光による記録媒体への感光に不具合を生じさせることが防止されている。また、図1に示すように、部材の各支持部等を構成しているボス部Bの断面形状が略円形状に形成されており、これにより、このボス部Bにおけるレーザビームの反射光も拡散され、反射光による不具合が防止されている。
【0090】
なお、上記の各レンズ、ミラーをレーザビームが進行する走査平面と平行あるいは所定角度となるように位置決めするハウジング21の底面側の位置決め面としては、支持するレンズ、ミラーの底面よりも大きくても小さくても良く、また、例えば、ハウジング21に、上端部が位置決め面とされた複数のボスを一体成形し、これらボス上に支持させて位置決めしても良い。
【0091】
また、上記の例では、各部材をねじ止めするために、ハウジング21にインサートナットを埋め込んだが、ハウジング21に直接めねじを形成しても良いことは勿論である。
【0092】
ここで、上述した各光学部材の特性を表1にまとめて示した。
【表1】
【0093】
以上説明したように、本発明に係る光走査装置100によれば、PD28が固定された受光センサ固定基板27を、リブ71を中心として面内方向に揺動させることにより、走査平面に直交する第1の方向にPD28の位置合わせを行うことができ、また、集光レンズユニット73を移動させることにより、走査平面に平行且つ集光レンズ26の光軸に直交する第2の方向にPD28の位置合わせを行うことができる。
【0094】
これにより、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業の大幅な容易化を図ることができ、組立工数を削減することができ、さらには、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えることができ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【0095】
また、この光走査装置100を図31に示す画像記録装置300に搭載することで、上記効果を備えた画像記録装置300が得られる。即ち、図31に示す光走査装置では、LD1で発光してコリメータレンズ2によって平行ビームにされたレーザビームがビームスプリッタ3に照射され、その一部が反射されて集光レンズ4を介してPD5にて受光される。ビームスプリッタ3を通過したレーザビームは、シリンドリカルレンズ6を通過してビーム整形され、高速回転駆動しているポリゴンミラー7に照射される。ポリゴンミラー7によって偏向されたレーザビームは、fθレンズ8、9及びシリンドリカルレンズ10を透過し、シリンドリカルミラー11で下方に反射され、その後、記録媒体12上で結像して走査するようになっている。
【0096】
ここで、PD5では、ビームスプリッタ3にて反射し、集光レンズ4を介して照射された光を受光するようになっている。
つまり、このPD5が受光して得られた出力電圧が、APC回路によって基準電圧と比較され、PD5の出力電圧が基準電圧と一定の関係となるようにLD1への電流値が調整されて光強度が一定に制御されるようになっている。
【0097】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。これにより、装置の組立工数を削減することができ、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えられ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光走査装置の内部の構造を示す斜視図である。
【図2】光源部の取付構造を示す拡大斜視図である。
【図3】光源部におけるLD周囲の部材を透視して表示したLDとコリメータレンズとの関係を示す拡大斜視図である。
【図4】概念的な図3のA方向矢視図である。
【図5】受光センサ固定基板の支持形態を示す説明図である。
【図6】基板に搭載されたPDへのレーザビームの位置合わせを説明するための受光センサ固定基板のPD位置とレーザスポット位置とを示す説明図である。
【図7】集光レンズの支持構造を説明する集光レンズユニットの斜視図である。
【図8】図7のB−B断面図である。
【図9】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する斜視図である。
【図10】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する分解斜視図である。
【図11】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する概略断面図である。
【図12】プリズムの支持構造を説明するプリズム付近の斜視図である。
【図13】図12のC方向矢視図である。
【図14】ポリゴンミラーの設置されるポリゴンミラー保持部の斜視図である。
【図15】ポリゴンミラーのポリゴンミラー保持部への挿入の様子を示すポリゴンミラー保持部の断面図である。
【図16】ポリゴンミラー及び第1のfθレンズ付近の斜視図である。
【図17】第1のfθレンズの概略平面図である。
【図18】第1のfθレンズを支持するV字バネを示す説明図である。
【図19】第1のfθレンズを支持する押さえ金具の他の例を示す概略斜視図である。
【図20】第2のfθレンズの概略平面図である。
【図21】第2のfθレンズの一端側における概略斜視図である。
【図22】図21のD方向宇矢視図である。
【図23】シリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図である。
【図24】シリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図である。
【図25】保持金具によるシリンドリカルレンズの支持を説明する断面図である。
【図26】シリンドリカルミラーの一端側における概略斜視図である。
【図27】図26のG方向矢視図である。
【図28】光センサが搭載された基板付近の概略斜視図である。
【図29】ケーブルの配線構造を説明する第2のfθレンズ付近における概略斜視図である。
【図30】ケーブルの配線構造を説明する上蓋の平面図である。
【図31】光走査装置を搭載した画像記録装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
23 LD(光源)
25 ビームスプリッタ
26 集光レンズ
27 受光センサ固定基板
28 PD(受光センサ)
71 リブ(支点)
73 集光レンズユニット
100 光走査装置
300 画像記録装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の画像記録装置に搭載される光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機やレーザプリンタ等の画像記録装置には、光源から出射された光ビームを回転多面鏡(ポリゴンミラー)等の偏向器で偏向反射させ、記録媒体の記録面上に走査させて画像記録を行う光走査装置が搭載されている。
この種の光走査装置としては、半導体レーザ(以下、LDと称する)を光源とするものが知られている。
【0003】
ところで、光走査装置では、均一な画像パターンを形成するために、光強度を一定に保持することが必要であるが、LDは、温度依存性が大きいため、温度変化に伴い光出力が不安定になってしまう。このため、LDを用いた光走査装置では、LDの発光出力を制御する光出力制御回路であるAPC(Auto Power Control)回路が採用されている。
【0004】
このAPC回路は、LDで発光した光の一部をフォトダイオード等の受光センサ(以下、PDと称する)で受光し、受光して得られた出力電圧を基準電圧と比較し、PDの出力電圧が基準電圧と一定の関係になるようにLDへの電流値を調整するフィードバック制御を行うもので、LDの光強度が一定に制御されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、APC回路による制御が行われる光走査装置では、LD1の光強度を一定に保持して均一な画像パターンを形成することができる。
ところで、APC回路はPD5からの出力電圧に基づいて高精度にフィードバック制御を行う必要があるので、回路上様々な工夫が行われて複雑化が免れずコストアップを招いており、回路上の工夫を最小限に抑えることが提案されている。
【0006】
そのためには、ビームスプリッタ3により反射されたLD1からのレーザビームを集光レンズ4を介してPD5へ高精度に照射させてPD5の応答性を向上させることが不可欠となる。しかし、PD5の受光面積は小さく、しかもPD5は2次元的にフリーな状態として位置調整可能とされているので、組み立て時における位置決め作業は試行錯誤によるものとなり、極めて煩雑かつ困難であり、組立工数の削減ができなかった。しかも、PD5の位置調整をするための各種の治具が必要となり、また、これら治具の装着スペースや位置決めを行うための作業スペースが必要となり、装置の小型・軽量化及びコストダウンを図ることが困難であった。
【0007】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光出力制御のための受光センサへのレーザビームの受光の調整を極めて容易に行い、組立工数の大幅な削減、装置の小型・軽量化及びコストダウンを図ることができる光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の光走査装置は、光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置であって、前記受光センサが固定され該受光センサを基板面内で揺動自在に支持した受光センサ固定基板と、前記光ビームの一部を前記受光センサ側に導くと共に、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動自在に配置した集光レンズとを備えたことを特徴とする。
【0009】
この光走査装置では、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。そして、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業が大幅に簡略化され、組立工数を削減することができ、さらには、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えられ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【0010】
請求項2記載の光走査装置は、前記受光センサ固定基板が、前記受光センサを固定すると共に、前記受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動自在に支持され、前記受光センサを前記光走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動自在とし、前記集光レンズが、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動自在に配設した集光レンズユニットに搭載されていることを特徴とする。
【0011】
この光走査装置では、受光センサが固定された受光センサ固定基板を、支点を中心として面内方向に揺動させることにより、走査平面に直交する第1の方向に受光センサの位置合わせを行うことができ、また、集光レンズユニットを移動させることにより、走査平面に平行且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向に受光センサの位置合わせを行うことができる。
【0012】
請求項3記載の光走査装置は、請求項1記載の光走査装置において、前記光出力制御回路が前記受光センサ固定基板に形成されていることを特徴としている。
【0013】
この光走査装置では、受光センサが固定された受光センサ固定基板に光出力制御回路を形成したので、さらなる部品点数の削減を図ることができ、さらに、小型・軽量化を図ることができる。
【0014】
請求項4記載の光走査装置の光走査装置の受光センサ位置調整方法は、光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置の受光センサ位置調整方法であって、前記受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を前記受光センサ側に導く集光レンズを、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させて、前記取り出した光ビームを前記受光センサの受光位置に合わせることを特徴とする。
【0015】
この光走査装置の受光センサ位置調整方法では、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。
【0016】
請求項5記載の光走査装置の受光センサ位置調整方法は、前記受光センサが固定された受光センサ固定基板を、該受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動することで前記受光センサを前記走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動させ、前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光に対し、この取り出した光を集光して前記受光センサへ導く集光レンズが搭載された集光レンズユニットを、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動させることで、前記集光レンズから出射される光を前記第1の方向と前記第2の方向とで個別に前記受光センサに位置合わせすることを特徴とする。
【0017】
この光走査装置の受光センサ位置調整方法では、受光センサの位置決めを走査平面に直交する第1の方向と、走査平面に平行且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向とで別個に位置合わせすることにより、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業の大幅な簡略化を図ることができる。
【0018】
請求項6記載の画像記録装置は、請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の光走査装置を光源装置として搭載し、入力される画像信号に基づいて前記光源装置からの出力光を変調しつつ、光源装置に対して相対移動される記録媒体に照射することを特徴としている。
【0019】
この画像記録装置では、位置決め作業の大幅な簡略化が図られ、組立工数の削減、位置調整をするための部品点数、位置決め作業のためのスペースの削減が行え、コストダウン及び小型・軽量化された光走査装置を備えているので、画像記録装置全体の小型・軽量化及び装置全体のコストダウンを図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光走査装置及び光走査装置の受光センサ位置調整方法並びに画像記録装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る光走査装置の内部の構造を示す斜視図、図2は光源部の取付構造を示す拡大斜視図、図3は光源部におけるLD周囲の部材を透視して表示したLDとコリメータレンズとの関係を示す拡大斜視図である。
【0021】
図1〜図3に示すように、光走査装置100は、記録媒体に画像を記録する複写機やレーザプリンタ、熱現像記録装置等の画像記録装置の光源装置として搭載されるものである。この光走査装置100は、合成樹脂によって一体成形された光学箱であるハウジング21を有している。
【0022】
<光学系全体の構造>
次に、ハウジング21内に収納された光学系全体の構造について説明する。
光源部22はLD23及びコリメータレンズ24を有する(図3参照)。コリメータレンズ24はLD23が発光したレーザビーム(光ビーム)を平行ビームに変換する。光源部22からの平行ビームとされたレーザビームは、ビームスプリッタ25に照射され、その一部が反射され、残りが透過するようになっている
【0023】
ビームスプリッタ25で反射して取り出された一部のレーザビームは、集光レンズ26によって集光され、受光センサ固定基板27上に実装されたPD28へ照射される。そして、このPD28が受光して出力される出力電圧は、APC回路によって基準電圧と比較され、PD28の出力電圧が基準電圧と一定の関係となるようにLD23への電流値が調整される。これにより、LD23からのレーザビームの光強度は、常時一定になるように制御されている。
【0024】
一方、ビームスプリッタ25を通過したレーザビームは、シリンドリカルレンズ31を通過してビーム形状を整形し、プリズム32を通過して、高速回転駆動されるポリゴンミラー33に照射されて主走査方向に連続的に走査される。ポリゴンミラー33によって偏向されたレーザビームは、fθレンズ34、35及びシリンドリカルレンズ36を透過し(図1参照)、シリンドリカルミラー37で下方に反射され、その後、図示しない記録媒体上で結像して走査されるようになっている。
【0025】
また、ポリゴンミラー33からfθレンズ34、35及びシリンドリカルレンズ36を透過したレーザビームは、走査方向の一端側に設置されたシリンドリカルレンズ38を通過して平行板ミラー39に照射され、走査方向の他端側に設けられた基板41上の後述する光センサ42(図28参照)に照射されるようになっている。つまり、ポリゴンミラー33の回転時にこの光センサ42でレーザビームを受光した時点を主走査の画像形成開始のトリガとして、タイミング信号を形成している。
【0026】
次に、上記の光学系からなる光走査手段を構成する各部品に対して、ハウジング21内における設置構造について説明する。なお、本発明は、受光センサ固定基板27と集光レンズ26の固定方式に特徴を有している。
【0027】
<LD及び受光センサ固定基板の支持構造>
図2に示すように、LD用基台51は、ハウジング21の底面に固定する固定部51aと、この固定部51aから垂直に立設する取付部51bとを有し、固定部51aをハウジング21へねじ止めすることにより固定している。また、このLD用基台51には、その中央部分にコリメータレンズ取付ブロック部52を形成している。このコリメータレンズ取付ブロック部52には、その上方に光軸と平行となる装着孔53が形成されており、この装着孔53に、コリメータレンズ24が圧入された円筒状の鏡筒54を挿入している。
【0028】
図3に示すように、鏡筒54は、外周面の一部に全周にわたって環状の溝部55を形成している。また、コリメータレンズ取付ブロック部52には、その上部に、装着孔53と内部で連通する調整孔56を形成してある。この調整孔56には、先端部の偏心した位置に鏡筒54の溝部55と係合する突起部57を先端に形成した調整工具58が挿入されるようになっている。図4に概念的な図3のA方向矢視図を示した。調整工具58は軸回転によって突起部57の位置が図中矢印方向に変化して、鏡筒54をコリメータレンズ24の光軸方向へ進退自在にしている。
従って、この調整工具58を調整孔56へ挿入し、先端部の突起部57を鏡筒54の溝部55へ係合させた状態で、調整工具58を回すことにより、鏡筒54が装着孔53内で光軸方向へ摺動して、コリメータレンズ24の位置合わせを行うことができる。
【0029】
また、コリメータレンズ取付ブロック部52には、内部で装着孔53と連通する固定用ビス孔59を形成しており、この固定用ビス孔59には、固定ビス60がねじ込まれるようになっている。そして、この固定ビス60を固定用ビス孔59へねじ込み、その先端部を鏡筒54へ突き当てることにより、鏡筒54が装着孔53内で、光軸方向への摺動が規制された状態に固定される。
【0030】
一方、LD用基台51の取付部51bには、LD固定板61(図2、図3参照)をねじ止め固定している。このLD固定板61には、その中央部位にLD固定孔62を形成しており、このLD固定孔62に、LD23を圧入等により固定している。このLD固定板61には、LD固定孔62の両側部に、挿通孔63が形成してある。これら挿通孔63へねじを通し、LD用基台51の取付部51bに形成された図示しないねじ孔へねじ込むことにより、LD23の固定されたLD固定板61をLD用基台51に固定している。そして、このLD固定板61をLD用基台51に固定すると、LD23と鏡筒54のコリメータレンズ24とが同一軸線に位置決めされるようになっている。
【0031】
そして、上記のようにLD固定板61をLD用基台51へ固定した状態で、コリメータレンズ取付ブロック部52の調整孔56へ挿入した調整工具58を回すことにより、鏡筒54が装着孔53内で軸線方向へ摺動し、LD23からのレーザビームの照射方向に位置調整が行われる。これにより、LD23からのレーザビームを、平行光である平行ビームに適宜調整できるようになる。
【0032】
LD固定板61に固定されたLD23は、リード線23aを受光センサ固定基板27に半田付け等により実装されている。なお、このLD23が実装された受光センサ固定基板27には、LD固定板61の挿通孔63と連通する連通孔64が形成されている。これにより、LD固定板61をLD用基台51の取付部51bへねじ止めする際に、連通孔64からドライバー等の工具を挿通させることができる。
【0033】
また、LD用基台51の取付部51bには、両側部における上部に、ねじ孔を有する取付ボス部65を形成しており(図2参照)、これら取付ボス部65には、PD28が実装された受光センサ固定基板27の両側部に形成した長孔からなる取付孔66が連通するようになっている。そして、この受光センサ固定基板27の取付孔66へねじを挿入し、取付ボス部65のねじ孔へねじ込むことにより、受光センサ固定基板27をLD用基台51の取付部51bに固定している。
【0034】
<PDの垂直方向位置合わせ>
ここで、図5に受光センサ固定基板27の支持形態を示す説明図を示した。
図示のように、受光センサ固定基板27の中央における下方には、ハウジング21の底面から突起して形成されたリブ71が配置されており、LD23の固定される受光センサ固定基板27の中央部が、リブ(支点)71上に載置されている。
これにより、受光センサ固定基板27は、LD用基台51の取付部51bにねじ70によって仮止めした状態で、リブ71を支点とした基板平面内で揺動可能とされている。
【0035】
そして、この受光センサ固定基板27を、リブ71を支点として揺動させることにより、この受光センサ固定基板27に実装されているPD28が前述の光走査手段による走査平面に直交する第1の方向(つまり図中の上下方向で示す垂直方向)に移動されるようになっている。即ち、受光センサ固定基板27を揺動させることでPD28を上下方向に位置決めすることができる。このようにしてPD28の位置決めを行い、ねじ70をねじ込むことにより、PD28が上下方向に位置決めされた状態にて受光センサ固定基板27をLD用基台51の取付部51bに固定することができる。
【0036】
<PDの水平方向位置合わせ>
図2に示すように、LD用基台51の固定部51aには、その一側部側に、位置決めピン72を立設してあり、この位置決めピン72は、集光レンズ26を保持する集光レンズユニット73の固定部74に形成された長孔からなる位置決め孔75に挿通させている。また、この集光レンズユニット73の固定部74には、長孔からなる位置決め固定孔76が形成してあり、集光レンズユニット73をLD用基台51の固定部51a上に、位置決め孔75へ位置決めピン72を挿通させて載置させた状態で、LD用基台51の固定部51aに形成されたねじ孔77と連通するようになっている。
【0037】
そして、このように、ねじ孔77に位置決め固定孔76を連通させた状態で、位置決め固定孔76へねじを挿通してねじ孔77へねじ込むことにより、LD用基台51の固定部51a上に集光レンズ26を保持した集光レンズユニット73が固定される。これにより、集光レンズ26が、ビームスプリッタ25から反射されるLD23からの一部のレーザビームと対面して、図中矢印で示すこのレーザビームの進行方向に直交する水平方向(走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向)に位置を変更できるようになる。
【0038】
つまり、この集光レンズユニット73の固定部74に形成された位置決め孔75及び位置決め固定孔76は、それぞれ保持している集光レンズ26の光軸方向と直交する面と平行に長孔を形成している。これにより、集光レンズユニット73を位置決め孔75及び位置決め固定孔76の長手方向へ移動させることにより、集光レンズ26の位置を、ビームスプリッタ25から反射されるレーザビームの進行方向に対して直交する方向、つまり、前述の第2の方向(水平方向)へ調整することができるようになっている。これにより、集光レンズ26を通過したレーザビームの焦点位置が、受光センサ固定基板27上のPD28に対して左右へ移動調整できる。
【0039】
ここで、図6に基板に搭載されたPDへのレーザビームの位置合わせを説明するための受光センサ固定基板のPD位置とレーザスポット位置とを示す説明図を示した。図6に示すように、このような構造の光源部22においては、突起として形成された支点71を支点として受光センサ固定基板27を揺動させることにより、ビームスプリッタ25で反射されたレーザビームとの上下方向(第1の方向)の相対位置を調整することができ、また、集光レンズユニット73を、レーザビームに対して直交する水平方向へ平行移動させることにより、ビームスプリッタ25により反射されたレーザビームとの水平方向(第2の方向)の相対位置を調整することができるようになっている。
【0040】
これにより、受光センサ固定基板27のPD位置とレーザビームの位置とのずれを合わせる作業が、略直交する2方向成分にずれを分解して合わせることになり、その調整作業が格段に簡単なものとなる。
【0041】
<各光学部材の支持構造>
次に、この光走査装置100の各光学部材の支持構造を順次説明する。
図7に集光レンズの支持構造を説明する集光レンズユニットの斜視図、図8に図7のB−B断面図を示した。
図7及び図8に示すように、集光レンズユニット73は、集光レンズ26を保持するホルダ部78を形成している。このホルダ部78には、その上方及び一側部に、集光レンズ26の外周縁が収容される凹部79を形成してあり、また、下方及び他側部に爪部80を形成している。
【0042】
そして、集光レンズ26をホルダ部78に装着する際は、集光レンズ26の外周縁をホルダ部78のそれぞれの凹部79に合わせ、この状態で集光レンズ26をホルダ部78内に押し込む。すると爪部80が外側へ押し広げられ、さらに集光レンズ26を押し込むことで、押し広げられていた爪部80がその弾性により復元して集光レンズ26の外周縁をそれぞれ係止する。これにより、集光レンズ26は、凹部79及び爪部80によって外周縁が係止され、遊動や脱落することなく確実に保持される。
【0043】
次に、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31の支持構造を説明する。
図9にビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する斜視図、図10にその支持構造を説明する分解斜視図、図11にその支持構造を説明する概略断面図を示した。
ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31は、それぞれホルダ81A、81Bに保持されている。図示のように、これらホルダ81A、81Bは、それぞれ脚部82,82を有し、これら脚部82,82同士の間に保持凹部83を形成している。この保持凹部83の一側部側には、位置決め壁84を形成してある。
そして、この保持凹部83にビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31をそれぞれ嵌め込み、位置決め壁84に当接させることにより、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が、その厚み方向に位置決めされた状態で保持凹部83に収容される。
【0044】
そして、保持凹部83にビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31を収容した状態で、その上方から押さえ金具85を取り付けるようになっている。この押さえ金具85は、バネ鋼等から形成したもので、その両端に孔部86を形成している。また、この押さえ金具85には、その中央部分に、下方へ僅かに突出するように屈曲された押さえ片87を形成してあり、また、両端近傍には、互いに対向する一対の挟持片88を二組形成している。これら挟持片88は下方へ向かって互いに近接する方向へ傾斜され、先端部近傍が互いに離間する方向へ屈曲されている。
【0045】
また、脚部82の上端部には、その一方にピン89が形成され、他方にインサートナット90が埋め込まれている。そして、この一方の脚部82のピン89を、押さえ金具85の一方の孔部86に挿通させることにより、他方の脚部82のインサートナット90に押さえ金具85の他方の孔部86が連通される。この状態で、孔部86を介してインサートナット90へねじ91をねじ込むことで、押さえ金具85を固定している。
【0046】
上記のようなホルダ81A、81Bに、ビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31をそれぞれ保持させるには、ホルダ81A、81Bの保持凹部83に、それぞれビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31を嵌め込んで収容し、この状態で上方側から押さえ金具85を嵌め込む。このようにすると、図11に示すように、押さえ金具85の挟持片88によってビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が位置決め壁84とともに、力Fで挟持され、これにより、これらビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が位置決め壁84に押し付けられて規定の位置に位置決めされた状態で保持される。
【0047】
さらに、押さえ金具85を取り付けることで、押さえ金具85の押さえ片87によってビームスプリッタ25及びシリンドリカルレンズ31が下方へ押し付けられて確実に保持されるようになっている。
【0048】
ここで、ビームスプリッタ25を保持するホルダ81Aは、ハウジング21の底部に一体成形されており、シリンドリカルレンズ31を保持するホルダ81Bは、ベース板92の上部に形成されている。ベース板92は、ハウジング21の底部に形成した摺動溝93内に設置してあり、LD23からのレーザビームの進行方向に沿って位置調整可能とされている。
【0049】
なお、ベース板92には移動方向に沿って一対の長孔94が形成してあり、この長孔94にねじを挿通し、ハウジング21の底面に設けられた図示しないインサートナットにねじ込むことにより、ベース板92を任意の位置でハウジング21に固定している。
【0050】
次に、プリズム32の支持構造を説明する。
図12にプリズム付近の斜視図、図13に図12のC方向矢視図を示した。図示のように、プリズム32は、ハウジング21に形成されたプリズム保持凹部101に収納された状態に保持されている。このプリズム保持凹部101には、レーザビームLの進行方向後方側における両側部に位置決め壁102が形成されており、プリズム保持凹部101内に収納したプリズム32を位置決め壁102に当接することにより位置決めするようになっている。
【0051】
また、プリズム保持凹部101のレーザビームの進行方向前方側における両側部には、支持壁103及び支持ボス104が形成してあり、支持壁103の上端部には、ピン105が形成され、支持ボス104の上端部には、図示しないインサートナットが埋め込まれている。
【0052】
これら支持壁103及び支持ボス104には、その上部に押さえ金具106が取り付けられる。この押さえ金具106は、バネ鋼等から形成されたもので、その両端には、孔部107を形成している。そして、支持壁103に形成したピン105を、押さえ金具106の一方の孔部107に挿通させることにより、支持ボス104のインサートナットに押さえ金具106の他方の孔部107が連通される。この状態で、孔部107を介してインサートナットへねじ108をねじ込むことにより、押さえ金具106を取り付けるようになっている。
【0053】
この押さえ金具106には、一側部における中央部分に、下方へ僅かに傾斜するように屈曲された押さえ片109を形成しており、また、一側部における両端近傍には、プリズム保持凹部101に収納させたプリズム32側へ向かって傾斜し、先端部が逆方向へ屈曲した一対の押圧片110を形成している。
【0054】
このようなプリズム保持凹部101に、プリズム32を保持させるには、プリズム保持凹部101にプリズム32を嵌め込んで収容し、この状態にて上方側から押さえ金具106を、ピン105を押さえ金具106の一方の孔部107に挿通させ、他方の孔部107を介してインサートナットへねじ108をねじ込むことにより取り付ける。このようにすると、押さえ金具106の押圧片110によってプリズム32が、力Fにより位置決め壁102に押し付けられて位置決めされた状態に保持される。さらに、押さえ金具106の押さえ片109によってプリズム32が下方へ押し付けられて確実に保持されるようになる。
【0055】
次に、ポリゴンミラー33の支持構造を説明する。
図14にポリゴンミラーの設置されるポリゴンミラー保持部の斜視図、図15にポリゴンミラーのポリゴンミラー保持部への挿入の様子を示すポリゴンミラー保持部の断面図を示した。
図14に示すポリゴンミラー保持部111には、図15に示すように、ポリゴンミラー33の駆動部112が嵌合されて固定される。ポリゴンミラー33は、駆動部112の内部に設けられた図示しないポリゴンモータの回転軸113に固定され、駆動部112内のポリゴンモータが駆動して回転軸113を回転させることにより、ポリゴンミラー33が回転軸113とともに回転するようになっている。
駆動部112は、ポリゴンモータが収納される断面円形の凸状に形成されたケース114を有し、このケース114の上部に、駆動制御回路が形成されたプリント基板115及びプレート116が順に固定されている。
【0056】
ポリゴンミラー保持部111は、ハウジング21の底面に一体成形された4つの略円柱状の支持ボス115を有しており、これら支持ボス115同士は、環状壁部116によって互いに連結されている。そして、これら支持ボス115に内接する部分がポリゴンミラー33の駆動部112を保持する保持空間117とされており、この保持空間117にポリゴンミラー33の駆動部112を嵌合させて収納することにより、ポリゴンミラー33の駆動部112のケース114の外周が、それぞれの支持ボス115によって保持された状態となる。
なお、このポリゴンミラー33の駆動部112が保持される保持空間117は、駆動部112のケース114の底部がハウジング21の底面に干渉しないように窪みがつけられている。
【0057】
また、支持ボス115のうちの対角線上に配置された2つの支持ボス115には、インサートナット118が埋め込まれており、ポリゴンミラー33の駆動部112を保持空間117内に収納させた際に、駆動部112を構成するケース114に形成された取付孔119が連通するようになっている。そして、図16に示すように、ポリゴンミラー33の駆動部112を保持空間117内に収納し、駆動部112のケース114に形成された取付孔119をインサートナット118に連通した状態で、取付孔119にねじ121を挿通し、インサートナット118にねじ込むことにより、駆動部112がハウジング21の所定位置に位置決めされた状態に固定される。これにより、ポリゴンミラー33が所定の位置に正確に配置されるようになる。
【0058】
次に、第1のfθレンズ34の支持構造を説明する。
図16にポリゴンミラー及び第1のfθレンズ付近の斜視図、図17に第1のfθレンズの概略平面図、図18に第1のfθレンズを支持するV字バネを示す説明図を示した。
図16に示すように、第1のfθレンズ34は、その両端部がハウジング21に支持されている。図17に示すように、ハウジング21は、fθレンズ支持部122を形成しており、これらfθレンズ支持部122に、第1のfθレンズ34を嵌め込むことにより、この第1のfθレンズ34が支持されるようになる。それぞれのfθレンズ支持部122には、ポリゴンミラー33側に、位置決め部123を突出して形成しており、また、一方のfθレンズ支持部122には、位置決め面124を形成している。そして、これら位置決め部123に第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側の側面を当接させるとともに、位置決め面124に第1のfθレンズ34の一端面を当接させることにより、第1のfθレンズ34がポリゴンミラー33に対して所定位置に位置決めされるようになっている。
【0059】
また、それぞれのfθレンズ支持部122には、位置決め部123と対向する側に、第1のfθレンズ34の厚さ方向に沿って溝部125を形成しており、また、位置決め面124と対向する側にも、第1のfθレンズ34の厚さ方向に沿って溝部126を形成している。
そして、これら溝部125、126には、図18に示すように、バネ鋼等からなるV字状に形成されたV字バネ127が押し込まれるようになっている。そして、このV字バネ127を溝部125、126へ押し込むことにより、このV字バネ127の弾性復元力により、第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側の側面が位置決め部123に押し付けられるとともに、第1のfθレンズ34の一端面が位置決め面124に押し付けられて所定の位置に位置決めされた状態に付勢されつつ保持される。
【0060】
また、fθレンズ支持部122には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具128が取り付けられている(図16参照)。この押さえ金具128には、それぞれ一対の孔部129が形成されており、端部近傍に形成された孔部129には、ハウジング21側に形成されたピン130が挿通され、中央部に形成された孔部129は、端部近傍の孔部129にピン130を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。そして、この状態で、中央部の孔部129へねじ131を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具128を取り付けて、この押さえ金具128の先端部の押さえ片132によって、第1のfθレンズ34の両端部が押し付けられて、第1のfθレンズ34が確実に支持される。
【0061】
なお、第1のfθレンズ34のポリゴンミラー33側におけるハウジング21に形成された壁面133は、その表面がノコ刃状の凹凸形状に形成されており、第1のfθレンズ34等にて反射したレーザビームをLD23への戻り光にさせることなく、散乱させるようになっている。
また、第1のfθレンズ34及び前述したプリズム32を取り付けた状態で、ハウジング21の上部から上蓋(図示略)を被せると、上蓋に設けられたパッキン等の防塵部材がプリズム32や第1のfθレンズ34に密着し、ポリゴンミラー33が収納されているポリゴンミラー保持部111が密閉されるようになっている。
これにより、ポリゴンミラー33が回転することにより生じる風によるレーザビームの揺らぎや内部に混入した粉塵の撒き散らしが防止される。
【0062】
なお、上記の第1のfθレンズ34の支持構造では、V字バネ127によって第1のfθレンズ34を位置決め部123へ押し付け、さらに、押さえ金具128によって第1のfθレンズ34を上方から押し付けて保持しているが、V字バネ127を用いることなく、図19に示す押さえ金具128によって第1のfθレンズ34を位置決め部123へ押し付けるようにしても良い。
つまり、図19に示すように、押さえ金具128に、第1のfθレンズ34を位置決め部123へ付勢する押し付け片128aを形成しておき、この押さえ金具128によって第1のfθレンズ34の位置決め部123への押し付け及び下方への押さえ付けの両方を行うようにしても良く、この場合、部品点数の削減を図ることができる。
【0063】
次に、第2のfθレンズ35の支持構造を説明する。
図20に第2のfθレンズの概略平面図、図21に第2のfθレンズの一端側における概略斜視図、図22に図21のD方向宇矢視図を示した。
図20に示すように、第2のfθレンズ35は、その両端部がハウジング21に一体成形されたfθレンズ支持部134に支持されている。これらのfθレンズ支持部134は、それぞれポリゴンミラー33側に位置決め部135が形成されており、この位置決め部135に、第2のfθレンズ35のポリゴンミラー33側の側面が当接されて位置決めされる。
また、fθレンズ支持部134の一方には、位置決め面136が形成されており、この位置決め面136に第2のfθレンズ35の一端面が当接されて位置決めされる。
【0064】
他方側のfθレンズ支持部134には、第2のfθレンズ35の厚み方向に沿って溝部137が形成されており、この溝部137には、前述したV字バネ127が押し込まれ、このV字バネ127の弾性復元力によって第2のfθレンズ35が位置決め面136に付勢されて押し付けられている。
【0065】
また、図21及び図22に示すように、fθレンズ支持部134には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具138を取り付けている。この押さえ金具138には、それぞれ一対の孔部139を形成してあり、端部近傍に形成された孔部139には、ハウジング21側に形成されたピン140が挿通され、中央部に形成された孔部139は、端部近傍の孔部139にピン140を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられたインサートナット141と連通する。
そして、この状態で、中央部の孔部139へねじを挿通してインサートナット141へねじ込むことにより押さえ金具138を取り付け、この押さえ金具138の先端部の押さえ片142によって、第2のfθレンズ35の両端部が押し付けられて確実に支持される。
【0066】
この押さえ金具138は、一対の挟持片143を形成している。これら挟持片143は、それぞれ下方へ向かって互いに近接する方向へ傾斜され、先端部近傍で互いに離間する方向へ屈曲されている。そして、この押さえ金具138を取り付けることにより、一対の挟持片143によって位置決め部135と第2のfθレンズ35とが挟持され、これにより第2のfθレンズ35が位置決め部135に確実に押し付けられた状態に保持される。
【0067】
なお、レーザビームが進行する走査平面(Z軸に垂直となるZ面)面に対して第2のfθレンズ35を位置決めするハウジング21側の位置決め面には、約0〜5°の傾きがあり、これにより、この位置決め面に支持された第2のfθレンズ35も光軸下流側(ポリゴンミラー33と逆側)が上方へ向くように傾けられて設置されている。
また、上記の例では、両端にて同一形状の押さえ金具138を用いることにより、部品を共通化したが、それぞれの端部にて第2のfθレンズ35の曲面に合わせた形状の挟持片143等を有する略線対称の異形状の押さえ金具138をそれぞれ用いても良い。
【0068】
次に、シリンドリカルレンズ36の支持構造を説明する。
図23にシリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図、図24に図23のE方向矢視図を示した。
シリンドリカルレンズ36は、図1に示すように、その両端部がベース部144に一体成形されたシリンドリカルレンズ支持部145に支持されている。ベース部144は、ハウジング21の底部に形成された溝部146内に配設されており、第1のfθレンズ34に対して近接離間方向へ移動可能とされている。また、このベース部144には、移動方向に沿う長孔147が形成されており、この長孔147へねじを挿通してハウジング21の底部に埋め込まれた図示しないインサートナットへねじ込むことにより、ベース部144を任意の位置でハウジング21の底部に固定することができるようになっている。
【0069】
シリンドリカルレンズ支持部145は、それぞれ第2のfθレンズ35側に、位置決め部148が形成されており、この位置決め部148に、シリンドリカルレンズ36の第2のfθレンズ35側の側面が当接されて位置決めされる。また、シリンドリカルレンズ支持部145の一方には、位置決め面149が形成されており、この位置決め面149にシリンドリカルレンズ36の一端面が当接されて位置決めされる。
【0070】
他方側のシリンドリカルレンズ支持部145には、シリンドリカルレンズ36の厚み方向に沿って溝部150が形成されており、この溝部150には、前述したV字バネ127が押し込まれ、このV字バネ127の弾性復元力によってシリンドリカルレンズ36が位置決め面149に付勢されて押し付けられる。
【0071】
また、図23及び図24に示すように、シリンドリカルレンズ支持部145には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具151が取り付けられるようになっている。この押さえ金具151には、それぞれ一対の孔部152が形成されており、端部近傍に形成された孔部152には、ハウジング21側に形成されたピン153が挿通され、中央部に形成された孔部152は、端部近傍の孔部152にピン153を挿通させた状態で、ハウジング21側に設けられた図示しないインサートナットと連通する。そして、この状態で、中央部の孔部152へねじ154を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具151を取り付け、シリンドリカルレンズ支持部145に両端部が保持されたシリンドリカルレンズ36の両端部が押し付けられて確実に支持されるようになる。
【0072】
また、この押さえ金具151にも、一対の挟持片155が形成されており、この押さえ金具151を取り付けることにより、一対の挟持片155によって位置決め部148とシリンドリカルレンズ36とが挟持され、これによりシリンドリカルレンズ36が位置決め部148に確実に押し付けられた状態に保持される。なお、このシリンドリカルレンズ36も、レーザビームが進行する走査平面(Z軸に垂直なZ面)に対してレーザビーム進行方向に向かって約0〜10°上方へ傾けられて支持されている。
【0073】
次に、シリンドリカルレンズ38の支持構造を説明する。
シリンドリカルレンズ38は、図23及び図24に示したように、ハウジング21の底面に一体成形されたレンズ保持部156に支持されている。
レンズ保持部156には、シリンドリカルレンズ38の背面が当接されて位置決めされる位置決め壁157が形成されている。シリンドリカルレンズ38の一側部側における下方には、シリンドリカルレンズ38の側方への移動を規制する規制ブロック158がハウジング21に形成されており、この規制ブロック158によってシリンドリカルレンズ38の側方への移動が規制されている。
【0074】
また、レンズ保持部156とシリンドリカルレンズ38との間における下方には、V字バネ127が差し込まれており、このV字バネ127によってシリンドリカルレンズ38が規制ブロック158側へ付勢されて当接されている。
【0075】
レンズ保持部156には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具159が取り付けられるようになっている。この押さえ金具159には、それぞれ一対の孔部160が形成されており、端部近傍に形成された孔部160には、レンズ保持部156に形成されたピン161が挿通され、中央部に形成された孔部160は、端部近傍の孔部160にピン161を挿通させた状態で、レンズ保持部156に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。
そして、この状態で、中央部の孔部160へねじ162を挿通してインサートナットへねじ込むことにより押さえ金具159を取り付け、押さえ金具159の先端部に形成された押圧片163によってシリンドリカルレンズ38が押し付けられるようになっている。
【0076】
また、この押さえ金具159にも、一対の挟持片164が形成されており、この押さえ金具159を取り付けることにより、一対の挟持片164によって位置決め壁157とシリンドリカルレンズ38とが挟持され、これによりシリンドリカルレンズ38が位置決め壁157に確実に押し付けられた状態に保持されるようになっている。
【0077】
また、ハウジング21の底面には、バネ鋼からなる保持金具165が取り付けられるようになっている。この保持金具165には、それぞれ一対の孔部166が形成されており、中央部分に形成された孔部166には、ハウジング21の底部に形成されたピン167が挿通され、端部近傍に形成された孔部166は、中央部分の孔部166にピン167を挿通させた状態で、ハウジング21の底部に設けられた図示しないインサートナットと連通する。そして、この状態で、端部近傍の孔部166へねじ168を挿通してインサートナットへねじ込むことにより、保持金具165が取り付けるようになっている。
【0078】
この保持金具165には、図25に断面図を示すように、その先端部分に、作用片169及び押圧片170が形成されており、作用片169は、規制ブロック158を押圧して反力を取り、押圧片170はレンズ押さえ部材171を介してシリンドリカルレンズ38を位置決め壁157側へ押し付けている。
【0079】
次に、平行板ミラー39の支持構造を説明する。
平行板ミラー39は、図23及び図24に示したように、ハウジング21の底面に一体成形されたミラー保持部172に支持されている。レンズ保持部172には、平行ミラー39の表面及び側面における下部が当接されて位置決めされる位置決めブロック部173が形成されている。また、平行ミラー39の背面側には、押圧ブロック部174が形成されており、この押圧ブロック部174と平行ミラー39との間には、V字バネ127が差し込まれ、このV字バネ127によって平行ミラー39が位置決めブロック部173に付勢されて当接され、位置決めされている。
【0080】
また、ミラー保持部172には、その上部からバネ鋼等からなる押さえ金具175が取り付けられる。この押さえ金具175には、それぞれ一対の孔部176が形成されており、端部近傍に形成された孔部176には、ミラー保持部172に形成されたピン177が挿通され、中央部に形成された孔部176は、端部近傍の孔部176にピン177を挿通させた状態にて、ミラー保持部172に設けられた図示しないインサートナットと連通するようになっている。
そして、この状態にて、中央部の孔部176へねじ178を挿通してインサートナットへねじ込むことにより、押さえ金具175が取り付けられ、押さえ金具175の先端部に形成された押圧片179によって平行ミラー39が押し付けられるようになる。
【0081】
次に、シリンドリカルミラー37の支持構造を説明する。
図26にシリンドリカルミラーの一端側における概略斜視図、図27に図26のG方向矢視図を示した。
シリンドリカルミラー37は、図26及び図27に示すように、その両端部がハウジング21に一体成形されたシリンドリカルミラー支持部181に支持されている。
シリンドリカルミラー支持部181には、位置決め面182、183を有するV字状に形成された支持台部184が形成されており、この支持台部184にシリンドリカルミラー37を配設することにより、断面角形のシリンドリカルミラー37が位置決め面182、183によって位置決めされてレーザビームの進行方向に対して約30〜60°傾けられた状態に配置されるようになっている。
なお、ここでは、シリンドリカルミラー37を回転調整することなく、位置決め面182、183によってのみシリンドリカルミラー37の傾きが位置決めされている。
【0082】
また、シリンドリカルミラー支持部181の一方には、シリンドリカルミラー37の端面と対向する位置に溝部185が形成されており、この溝部185には、V字バネ127が押し込まれている。そして、このV字バネ127の付勢力によってシリンドリカルミラー37が他方のシリンドリカルミラー支持部181に押し付けられて保持されている。
【0083】
また、シリンドリカルミラー支持部181には、その上部から押さえ金具186が取り付けられるようになっている。この押さえ金具186は、バネ鋼から形成されたもので、3つの孔部187が形成された固定片188と、この固定片188に形成された一対の付勢片189とを有している。
【0084】
シリンドリカルミラー支持部181には、その上端部に、一対のピン190と、これらピン190の間に埋め込まれたインサートナット191とを有しており、押さえ金具186の固定片188の両端側に形成された孔部187にピン190が挿通される。
このように固定片188の両端側の孔部にピン190を挿通させることにより、固定片188の中央の孔部187がシリンドリカルミラー支持部181のインサートナット191と連通する。そして、この状態にて、中央部の孔部187へ図示しないねじを挿通してインサートナット191へねじ込むことにより、押さえ金具186を取り付け、シリンドリカルミラー支持部181に両端部が保持されたシリンドリカルミラー37の両端部が付勢片189によって押し付けられて確実に支持されるようになる。
【0085】
次に、光センサ42が実装された基板41の支持構造を説明する。
図28に光センサが搭載された基板付近の概略斜視図を示した。図28に示すように、光センサ42が実装された基板41は、基板支持台192に支持されている。この基板支持台192は、図1にも示すように、ハウジング21の底面にねじ止め固定されるベース部193と、このベース部193から立設された固定片部194とを有している。
また、この固定片部194には、ねじ孔を有するボス部195が設けられており、これらボス部195にねじ止め固定されて基板41が固定片部194に取り付けられている。基板41には、固定片部194のボス部195へのねじ止めのためにねじが挿通される取付孔196が形成されている。
【0086】
これら取付孔196は、上下に長い長孔からなり、固定片部194への基板41の取り付け位置を上下に調整することができるようになっている。つまり、基板41に実装された光センサ42の位置を上下に調整して光センサ42へレーザビームが確実に照射されるように調整することができる。
なお、この基板41は、固定片部194に固定した際に、下向きに傾斜されるように支持される。これにより、基板41の光センサ42へ照射したレーザビームが基板41に反射して光源部22側や記録媒体における結像面側へ到達して不具合を生じさせることがない。なお、基板41を上方に傾けて支持しても反射光の影響を防げるが、基板41を、位置を調整しながらねじ止めする際の作業性を考慮して下向きとされている。
【0087】
また、ハウジング21には、工具挿通孔197が形成されており、この工具挿通孔197から工具を差し込み、基板41を固定片部194のボス部195へねじ止めを行うことができるようになっている。
なお、基板41の固定片部194への固定終了後は、ハウジング21の内壁21aに沿って工具挿通孔197を塞ぐように閉鎖板198がパッキン等の弾性部材を介して取り付けられるようになっている。これにより、ハウジング21内は、上蓋を取り付けることにより、シリンドリカルミラー37の下部で記録媒体へ走査するための長角孔を除き、外部と遮断されることとなる。
【0088】
なお、基板41へ接続される制御線からなるケーブルは、ケーブルホルダ201によってシリンドリカルミラー37の外側を通して光源部22側へ引き回しているが、図29に示すように、第2のfθレンズ35の下方においてハウジング21の底部に配線溝202を形成し、この配線溝202にケーブル203を通したり、あるいは、図30に示すように、ハウジング21に被せる上蓋204の第2のfθレンズ35の上部に位置する部分に配設することにより、ケーブル203を短くすることができる。
【0089】
また、ハウジング21内は、図1に示す壁部W等の各所が前述した壁面133のようなノコ刃状の凹凸形状に形成されており、レーザビームを散乱させて反射光による記録媒体への感光に不具合を生じさせることが防止されている。また、図1に示すように、部材の各支持部等を構成しているボス部Bの断面形状が略円形状に形成されており、これにより、このボス部Bにおけるレーザビームの反射光も拡散され、反射光による不具合が防止されている。
【0090】
なお、上記の各レンズ、ミラーをレーザビームが進行する走査平面と平行あるいは所定角度となるように位置決めするハウジング21の底面側の位置決め面としては、支持するレンズ、ミラーの底面よりも大きくても小さくても良く、また、例えば、ハウジング21に、上端部が位置決め面とされた複数のボスを一体成形し、これらボス上に支持させて位置決めしても良い。
【0091】
また、上記の例では、各部材をねじ止めするために、ハウジング21にインサートナットを埋め込んだが、ハウジング21に直接めねじを形成しても良いことは勿論である。
【0092】
ここで、上述した各光学部材の特性を表1にまとめて示した。
【表1】
【0093】
以上説明したように、本発明に係る光走査装置100によれば、PD28が固定された受光センサ固定基板27を、リブ71を中心として面内方向に揺動させることにより、走査平面に直交する第1の方向にPD28の位置合わせを行うことができ、また、集光レンズユニット73を移動させることにより、走査平面に平行且つ集光レンズ26の光軸に直交する第2の方向にPD28の位置合わせを行うことができる。
【0094】
これにより、従来のように2次元的にフリーな状態の受光センサの位置合わせと比較して、位置決め作業の大幅な容易化を図ることができ、組立工数を削減することができ、さらには、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えることができ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【0095】
また、この光走査装置100を図31に示す画像記録装置300に搭載することで、上記効果を備えた画像記録装置300が得られる。即ち、図31に示す光走査装置では、LD1で発光してコリメータレンズ2によって平行ビームにされたレーザビームがビームスプリッタ3に照射され、その一部が反射されて集光レンズ4を介してPD5にて受光される。ビームスプリッタ3を通過したレーザビームは、シリンドリカルレンズ6を通過してビーム整形され、高速回転駆動しているポリゴンミラー7に照射される。ポリゴンミラー7によって偏向されたレーザビームは、fθレンズ8、9及びシリンドリカルレンズ10を透過し、シリンドリカルミラー11で下方に反射され、その後、記録媒体12上で結像して走査するようになっている。
【0096】
ここで、PD5では、ビームスプリッタ3にて反射し、集光レンズ4を介して照射された光を受光するようになっている。
つまり、このPD5が受光して得られた出力電圧が、APC回路によって基準電圧と比較され、PD5の出力電圧が基準電圧と一定の関係となるようにLD1への電流値が調整されて光強度が一定に制御されるようになっている。
【0097】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を受光センサ側に導く集光レンズを、走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させることにより、取り出した光ビームと受光センサの受光位置とのずれを2方向成分に分解して合わせることができ、受光センサの位置合わせを簡単にできる。これにより、装置の組立工数を削減することができ、位置調整をするための部品点数を抑えることができるとともに、位置決め作業のためのスペースも最小限に抑えられ、装置のコストダウン及び小型・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光走査装置の内部の構造を示す斜視図である。
【図2】光源部の取付構造を示す拡大斜視図である。
【図3】光源部におけるLD周囲の部材を透視して表示したLDとコリメータレンズとの関係を示す拡大斜視図である。
【図4】概念的な図3のA方向矢視図である。
【図5】受光センサ固定基板の支持形態を示す説明図である。
【図6】基板に搭載されたPDへのレーザビームの位置合わせを説明するための受光センサ固定基板のPD位置とレーザスポット位置とを示す説明図である。
【図7】集光レンズの支持構造を説明する集光レンズユニットの斜視図である。
【図8】図7のB−B断面図である。
【図9】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する斜視図である。
【図10】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する分解斜視図である。
【図11】ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの支持構造を説明する概略断面図である。
【図12】プリズムの支持構造を説明するプリズム付近の斜視図である。
【図13】図12のC方向矢視図である。
【図14】ポリゴンミラーの設置されるポリゴンミラー保持部の斜視図である。
【図15】ポリゴンミラーのポリゴンミラー保持部への挿入の様子を示すポリゴンミラー保持部の断面図である。
【図16】ポリゴンミラー及び第1のfθレンズ付近の斜視図である。
【図17】第1のfθレンズの概略平面図である。
【図18】第1のfθレンズを支持するV字バネを示す説明図である。
【図19】第1のfθレンズを支持する押さえ金具の他の例を示す概略斜視図である。
【図20】第2のfθレンズの概略平面図である。
【図21】第2のfθレンズの一端側における概略斜視図である。
【図22】図21のD方向宇矢視図である。
【図23】シリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図である。
【図24】シリンドリカルレンズ及び平行ミラー等の支持構造を説明する概略斜視図である。
【図25】保持金具によるシリンドリカルレンズの支持を説明する断面図である。
【図26】シリンドリカルミラーの一端側における概略斜視図である。
【図27】図26のG方向矢視図である。
【図28】光センサが搭載された基板付近の概略斜視図である。
【図29】ケーブルの配線構造を説明する第2のfθレンズ付近における概略斜視図である。
【図30】ケーブルの配線構造を説明する上蓋の平面図である。
【図31】光走査装置を搭載した画像記録装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
23 LD(光源)
25 ビームスプリッタ
26 集光レンズ
27 受光センサ固定基板
28 PD(受光センサ)
71 リブ(支点)
73 集光レンズユニット
100 光走査装置
300 画像記録装置
Claims (6)
- 光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置であって、
前記受光センサが固定され該受光センサを基板面内で揺動自在に支持した受光センサ固定基板と、
前記光ビームの一部を前記受光センサ側に導くと共に、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動自在に配置した集光レンズとを備えたことを特徴とする光走査装置。 - 前記受光センサ固定基板が、前記受光センサを固定すると共に、前記受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動自在に支持され、前記受光センサを前記光走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動自在とし、
前記集光レンズが、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動自在に配設した集光レンズユニットに搭載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。 - 前記光出力制御回路が前記受光センサ固定基板に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光走査装置。
- 光源から出射される光ビームの一部を受光センサで受けて光強度の検出を行うと共に、検出された光強度に応じて光源の目標光量を調整して光出力を制御する光出力制御回路を備え、該光出力制御回路により光量制御されて出射される光ビームを光走査手段により走査駆動する光走査装置の受光センサ位置調整方法であって、
前記受光センサを固定した受光センサ固定基板を基板面内で揺動させる一方、前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光に対し、この取り出した光を前記受光センサ側に導く集光レンズを、前記走査手段の走査平面に平行且つ受光センサへ導かれる光ビームの光軸に直交する方向へ移動させて、前記取り出した光ビームを前記受光センサの受光位置に合わせることを特徴とする光走査装置の受光センサ位置調整方法。 - 前記受光センサが固定された受光センサ固定基板を、該受光センサの固定位置から所定長さ離間した支点位置を中心として面内方向に揺動することで前記受光センサを前記走査手段の走査平面に直交する第1の方向へ移動させ、
前記光源から前記光走査手段に向けて出射される光ビームの一部を取り出した光を集光して前記受光センサへ導く集光レンズが搭載された集光レンズユニットを、前記走査平面に平行で且つ集光レンズの光軸に直交する第2の方向へ移動させることで、
前記集光レンズから出射される光を前記第1の方向と前記第2の方向とで個別に前記受光センサに位置合わせすることを特徴とする請求項4記載の光走査装置の受光センサ位置調整方法。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の光走査装置を光源装置として搭載し、入力される画像信号に基づいて前記光源装置からの出力光を変調しつつ、光源装置に対して相対移動される記録媒体に照射することを特徴とする画像記録装置。
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2002
- 2002-08-23 JP JP2002243769A patent/JP2004125813A/ja active Pending
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