JP2004170674A - 走査光学系を備える走査光学装置 - Google Patents
走査光学系を備える走査光学装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整や第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整の調整をする必要をなくするか、または調整しても僅かな調整量とし、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置を提供すること。
【解決手段】第２の光学系の保持部は母線位置調整のための調整機構を備えており、調整機構は、位置決め部材を使用することにより第２の光学系を所定の基準位置に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置。
【選択図】 図２
【解決手段】第２の光学系の保持部は母線位置調整のための調整機構を備えており、調整機構は、位置決め部材を使用することにより第２の光学系を所定の基準位置に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル複写機や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走査光学系を備える走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタル複写機や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走査光学系を備える走査光学装置として、光源部としてレーザ光を用い、またシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー等の各種光学系部品を用いたものが主に利用されている。当該走査光学装置において、各種光学部品の加工誤差、各種光学部品保持部の加工誤差、各種調整誤差等を吸収するため、一般的に光学系には様々な調整が必要である。その中の一つとして、第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整、第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整がある。
【０００３】
第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整機構としては、送りネジを回転させることにより、結像光学系を母線と垂直な方向の任意の位置に移動させ、光偏向器上でのビーム位置を合わせ込んだり、被走査面上でのビーム位置を合わせ込んだりするものが知られている（引用文献１参照。）。
【０００４】
また第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整機構としては、母線に平行な回転中心を持つ回転支持部材を、回転自在に取り付け、被走査面上でのビーム走査位置を合わせ込んだり、被走査面へのビーム入射角を合わせ込んだりするものが知られている（引用文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平１−１４５６３号公報（頁３、カラム５、第１図（Ｄ））
【０００６】
【特許文献２】
特許第２８８７９１８号（段落番号０００９、００１０、００１１、００１２、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記引用文献１に開示された第２の光学系の母線位置調整機構は、送りネジにより、結像光学系を任意に移動させることができるので、調整を行うのに多くの工数が必要となる。また、上記引用文献２に開示された第４の光学系の角度調整機構は、回転自在に取り付けられているので、調整を行うのに多くの工数が必要となる。
【０００８】
本発明は上記の不具合を解消し、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整の調整をする必要をなくするか、または調整しても僅かな調整量とし、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【００１０】
（１）レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、前記第２の光学系の保持部は母線位置調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第２の光学系を所定の基準位置に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置（第１の発明）。
【００１１】
（２）レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、前記第４の光学系の保持部は角度調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第４の光学系を所定の基準角度に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置（第２の発明）。
【００１２】
本発明は上記の如き構成をとることにより、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整をする必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置の提供を可能とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置について、図１ないし図５を用いて以下に説明する。図１は、本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置の斜視図であり、図２は、第２の光学系の母線位置調整の説明の一例を示す斜視図であり、図３は、第４の光学系の角度調整の説明の一例を示す斜視図であり、図４は、図３の中央部左側面より見た側断面図であり、図５は、図３の裏面（ミラー面側）から見た斜視図である。
【００１５】
図１において、１はレーザ光を出射するレーザ光源、２は第１の光学系としてのビーム整形用光学系のコリメータレンズ、３は第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ（ＣＹレンズ）、４はポリゴンミラー（光偏向器）、５は第３の光学系としてのｆθレンズ、６は第４の光学系としてのシリンドリカルミラー（ＣＹミラー）、９はカバーガラス、１００は像担持体をそれぞれ示している。また７は同期検出用の反射ミラー、８は同期検出用の光検出器である。
【００１６】
レーザ光源１から出射したビーム光は、コリメータレンズ２により平行光となり、シリンドリカルレンズ３を経て、等速で高速回転するポリゴンミラー４のミラー面に入射する。この反射光はｆθレンズ５、シリンドリカルミラー６を透過し、カバーガラス９を介して回転するドラム状或いはベルト状の像担持体１００の周面上に所定のスポット径で（主）走査が行われる。また像担持体１００の回転移動に伴い（副）走査がなされて、像担持体１００の周面上には画像の像露光が行われる。１ライン毎の同期検出は走査開始前の反射ミラー７を介して光検出器８に入射することによって行われる。
【００１７】
上記の走査光学装置の走査光学系において、第１の光学系としてのコリメータレンズ２は、レーザ光源部からの光束を略平行光にするものであり、第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ３は、コリメータレンズ２からの光束をポリゴンミラー（光偏向器）４上で主走査方向に長く略線状に集光するものであり、第３の光学系としてのｆθレンズ５は、ポリゴンミラー４により偏向される偏向光束を被走査面上（像担持体１００上）で主走査方向に結像させるものであり、第４の光学系としてのシリンドリカルミラー６は、ポリゴンミラー４により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させるものである。
【００１８】
なお、上記走査光学装置は不図示の基板上に配設されるものである。
本発明は位置決め部材を使用することにより、上記第２の光学系或いは第４の光学系を所定の基準位置に位置決めするものである。
【００１９】
（実施例１）
図２は、上記走査光学系の第２の光学系を所定の基準位置に位置決めするＣＹレンズ母線調整機構を示すものである。
【００２０】
ＣＹレンズ母線調整機構ＣＬｂｔは、図に示すような蒲鉾状のシリンドリカルレンズ（ＣＹレンズ）３を有するＣＹレンズの保持部ＨＧａと、四隅に長孔Ｈ１を有する長方形のＣＹレンズ支持部材ＣＬａとにより構成される。シリンドリカルレンズ３は水平方向に円筒軸を有し、保持部ＨＧａの中央に設けられるシリンドリカルレンズ３の四角形の受け穴Ｈａに嵌め込まれ、ビスＢＮｃによりネジ止めされるバネ板ＳＰａによって固定される。１点鎖線で示すＢａは、シリンドリカルレンズ３の蒲鉾形の頂点の母線である。ＣＹレンズ支持部材ＣＬａにはその中央部に位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１が設けられており、該位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１に対向した保持部ＨＧａの位置に位置決めピンの挿入穴ＩＰｈが設けられている。ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの長方形の裏面側の面（面Ａ）と保持部ＨＧａの位置決めピンの挿入穴ＩＰｈを有する面とは平面同士が突き当たった状態となっている。面同士が長孔Ｈ１の調整によってスライドするようになっており、図に矢印で示す母線位置調整方向（垂直方向）に保持部ＨＧａが移動されるようになっている。
【００２１】
シリンドリカルレンズ３の位置決め部材としての位置決めピンＩＰ１をＣＹレンズ支持部材ＣＬａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１に挿入し、さらに、保持部ＨＧａの挿入穴ＩＰｈに位置決めピンＩＰ１を挿入することにより、シリンドリカルレンズ３の母線位置の位置決めが成される。
【００２２】
前述した引用文献１の如く位置決めピンＩＰ１が無い場合は、調整幅が広く、大幅に振らなくてはならず、調整工数がかかってしまうが、本発明による母線位置調整では、位置決めピンＩＰ１を、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１および保持部ＨＧａの位置決めピンの挿入穴ＩＰｈに挿入することによって、母線位置が殆ど正確に位置決め（母線位置調整）される。これにより、シリンドリカルレンズ３の母線位置は所定の基準位置（設計上の位置）にあるので、それで調整しなくともよい。仮にシリンドリカルレンズ３の加工誤差、保持部ＨＧａやＣＹレンズ支持部材ＣＬａの加工誤差、コリメータレンズ２の調整誤差等により、ポリゴンミラー（光偏向器）４上でのビーム位置や被走査面上でのビーム位置が僅かにずれているときは、位置決めピンＩＰ１を抜いた状態で微調整（わずか分の調整）を行う。
【００２３】
本発明の母線位置調整とは、ビスＢＮａを締めＣＹレンズ支持部材ＣＬａと保持部ＨＧａとを仮止めした状態で、位置決めピンＩＰ１を抜き、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａに対向して保持部ＨＧａに設けられているピンＰｎａを、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの長孔Ｈ１に沿ってシリンドリカルレンズ３の上下方向（母線と垂直方向）の調整を行い、基板上に配設される検査治具（不図示）により適正位置が出されたところで、ビスＢＮａを保持部ＨＧａに本止めし、シリンドリカルレンズ３の母線調整（わずか分の調整）を行うものである。即ち、ピンＰｎａを長孔Ｈ１に沿って、垂直に僅かに動かして（スライドさせて）やり、光偏光器（ポリゴンミラー４）上でのビーム位置の合わせ込みや、被走査面（像担持体１００）上でのビーム位置の合わせ込みを行うものである。
【００２４】
本発明は保持部ＨＧａを所定の基準位置（設計上の位置）に決めてやってそれから微調整（わずか分の調整）を行うものである。各部材の誤差、調整誤差は正規分布的に広がっているので、位置決めピンＩＰ１を差し込んだだけで調整せずに適正値（適正範囲）に入っている場合が多いが、決まらないものは位置決めピンＩＰ１を抜いて、わずか分の調整（微調整）を行ってやる。
【００２５】
適正範囲に入っていないものはメカ的誤差、コリメータレンズ２の調整誤差によるもので、ビスＢＮａを緩め、位置決めピンＩＰ１を抜いた状態で、保持部ＨＧａに設けられているピンＰｎａと長孔Ｈ１とを案内として、保持部ＨＧａを僅かにスライドさせ、不図示の検査治具で、光軸を適正位置に合わせた上でビスＢＮａを締め込んで位置決めし、わずか分の調整を行う。
【００２６】
検査治具は不図示の基板上に配設されるもので、光偏向器４上でのビーム位置やレーザ光の光軸が像担持体１００上に（図１参照、図２には不図示）正確にきているか否かを検出するもので、母線位置の良否の判定を行うものである。該検査治具で母線位置の良否の判定を行ってみたところ、各部材の加工誤差、調整誤差が正規分布だった場合、調整なしで母線位置が適正範囲内に入っているものは、７５〜８５％であり、適正範囲内に入っておらず、検査治具によるＣＹレンズの母線位置の微調整を必要とするものは残りの２５〜１５％であった。
【００２７】
なお上記において、位置決めピンＩＰ１の位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１を予め母線位置調整範囲内の長孔としておき、位置決めピンＩＰ１を抜かずに上記の如き微調整を行うような構成としてもよい。
【００２８】
（実施例２）
図３ないし図５は、前記走査光学系の第４の光学系を所定の基準角度に位置決めするＣＹミラー角度調整機構を示すものである。
【００２９】
ＣＹミラー角度調整機構ＣＭｋｔは、シリンドリカルミラー（ＣＹミラー）６を有するＣＹミラー保持部材ＣＭａと、中央部にスリ割りＳＬを有し、ＣＹミラーの保持部とし用いられる長方形のホルダＨＤとにより構成される。シリンドリカルミラー６は水平方向に円筒面を有し、図４に示すように、シリンドリカルミラー６を突き当てピンＰｎｂ、支持ピンＰｎｃに突き当てた状態で、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに取り付けられるミラー押さえ板ＭＳａの先端部の押さえゴムＧＭａと、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに取り付けられるミラー押さえ板ＭＳｂの先端部の押さえゴムＧＭｂとの２点にてＣＹミラー保持部材ＣＭａに一体的に固定される。また、取り付けられたＣＹミラー保持部材ＣＭａが、図３に示すホルダＨＤに対して回転調整されるようになっている。またホルダＨＤには、その中央部で、スリ割りＳＬの端部に回転軸Ｊｔの穴（符号なし）と、シリンドリカルミラー６の位置決め部材としての位置決めピンＩＰ２を挿入するための位置決めピン挿入穴ＩＰｈ２とが設けられる。
【００３０】
ＣＹミラー保持部材ＣＭａはシリンドリカルミラー６を取り付けた状態で、図３に矢印で示す角度調整方向（円弧状の方向）に回転軸Ｊｔを支点として回転されるようになっている。
【００３１】
位置決めピンＩＰ２をＣＹミラー保持部材ＣＭａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ２に挿入し、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを位置決めピンＩＰ２に突き当てることにより、シリンドリカルミラー６の角度の位置決めが成される。
【００３２】
前述した引用文献２の如く位置決めピンＩＰ２が無い場合は、調整幅が広く、大幅に振らなくてはならず、調整工数がかかってしまうが、本発明の角度調整では、ホルダＨＤに挿入された位置決めピンＩＰ２に、シリンドリカルミラー６が取り付けられたＣＹミラー保持部材ＣＭａを突き当てることによって、角度が殆ど正確に位置決め（角度調整）される。これにより、シリンドリカルミラー６の角度は所定の基準角度（設計上の角度）にあるので、それで調整しなくともよい。仮にシリンドリカルミラー６の加工誤差、ホルダＨＤやＣＹミラー保持部材ＣＭａの加工誤差、コリメータレンズ２の調整誤差等により、被走査面上でのビーム位置や被走査面へのビーム入射角が僅かにずれているときは、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で微調整（わずか分の調整）を行う。
【００３３】
本発明の角度調整とは、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに対向して、ＣＹミラーの保持部としてのホルダＨＤを設け、スリ割りＳＬにねじ込まれるビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを緩め、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを回転させ、シリンドリカルミラー６の回転方向の調整を行い、被走査面（像担持体１００）上でのビーム走査位置の合わせ込みや、被走査面（像担持体１００面）へのビーム入射角の合わせ込みを行い、基板上に配設される検査治具（不図示）により適正位置が出されたところで、ビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを締め込み、ＣＹミラー保持部材ＣＭａをホルダＨＤに本止めし、ＣＹミラー保持部材ＣＭａとホルダＨＤとの微調整（わずか分の調整）を行うものである。即ち、位置決めピンＩＰ２が挿入される位置を基準としてＣＹミラー保持部材ＣＭａを、回転軸Ｊｔを中心に回転してやり、微調整するものである。ビスＢＮｂによるＣＹミラー保持部材ＣＭａのホルダＨＤへの仮止めとは、位置決めピンＩＰ２を抜いても、ＣＹミラー保持部材ＣＭａがガタンと落ちない程度にスリ割りＳＬをビスＢＮｂで締め込み、回転軸Ｊｔの回転を止めるものである。
【００３４】
本発明はＣＹミラー保持部材ＣＭａを所定の基準角度（設計上の角度）に決めてやってそれから微調整（わずか分の調整）を行うものである。各部材の誤差、調整誤差は正規分布的に広がっているので、位置決めピンＩＰ２にＣＹミラー保持部材ＣＭａを突き当てるだけで調整せずに適正値（適正範囲）に入っている場合が多いが、決まらないものは位置決めピンＩＰ２を抜いて、わずか分の調整（微調整）を行ってやる。
【００３５】
適正範囲に入っていないものはメカ的誤差、調整誤差によるもので、スリ割りＳＬに仮止めしておいたビスＢＮｂを緩め、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で、シリンドリカルミラー６を有するＣＹミラー保持部材ＣＭａを回転軸Ｊｔを支点として僅かに回転させ、不図示の検査治具で、被走査面上での走査位置や被走査面へのビーム入射角を適正位置に合わせた上でビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを締め込んで、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを位置決めし、わずか分の調整を行う。
【００３６】
検査治具は、レーザ光の被走査面上での走査位置が像担持体１００上に（図１参照、図３ないし図５には不図示）正確にきているか、または被走査面へのビーム入射角が適正か否かを検出するもので、ＣＹミラーの角度の良否の判定を行うものである。該検査治具でＣＹミラーの角度の良否の判定を行ってみたところ、各部材の加工誤差、調整誤差が正規分布だった場合、調整なしで角度が適正範囲内に入っているものは、７５〜８５％であり、適正範囲内に入っておらず、検査治具によりＣＹミラーの角度の微調整を必要とするものは残りの２５〜１５％であった。
【００３７】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整をする必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することが可能な走査光学系を備える走査光学装置が得られる。
【００３８】
なお上記においては、それぞれ位置決め部材を使用することにより、第２の光学系或いは第４の光学系をそれぞれの所定の基準位置に位置決めしたが、第２の光学系および第４の光学系を順次それぞれの所定の基準位置に調整するようなものについても本発明は適用されるものである。
【００３９】
また、上記の各実施例は一例であり、例えば上記位置決めピンをシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラーに直接突き当ててもよく、また位置決め部材は、ピンに限らず位置決めの目的であれば、他の部材を用いた構成でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整や第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整において、位置決め部材を用いることにより、所定の基準位置や所定の基準角度に第２の光学系（シリンドリカルレンズ）や第４の光学系（シリンドリカルミラー）を位置決めすることができるようになり、第２の光学系や第４の光学系を調整する必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置の斜視図である。
【図２】第２の光学系の母線位置調整の説明の一例を示す斜視図である。
【図３】第４の光学系の角度調整の説明の一例を示す斜視図である。
【図４】図３の中央部左側面より見た側断面図である。
【図５】図３の裏面（ミラー面側）から見た斜視図である。
【符号の説明】
１ レーザ光源部
２ コリメータレンズ
３ シリンドリカルレンズ
４ ポリゴンミラー（光偏向器）
５ ｆθレンズ
６ シリンドリカルミラー
７ 反射ミラー
８ 光検出器
９ カバーガラス
１００ 像担持体（被走査面）
Ｂａ 母線
ＢＮａ，ＢＮｂ，ＢＮｃ ビス
ＣＬａ ＣＹレンズ支持部材
ＣＬｂｔ ＣＹレンズ母線調整機構
ＣＭａ ＣＹミラー保持部材
ＣＭｋｔ ＣＹミラー角度調整機構
ＧＭａ，ＧＭｂ 押さえゴム
Ｈ１ 長孔
Ｈ２ 締め付け孔
Ｈａ 受け穴
ＨＤ ホルダ
ＨＧａ 保持部
ＩＰ１，ＩＰ２ 位置決めピン
ＩＰｈ 挿入穴
ＩＰｈ１，ＩＰｈ２ 位置決めピン挿入穴
Ｊｔ 回転軸
ＭＳａ，ＭＳｂ ミラー押さえ板
Ｐｎａ ピン
Ｐｎｂ 突き当てピン
Ｐｎｃ 支持ピン
ＳＬ スリ割り
ＳＰａ バネ板
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル複写機や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走査光学系を備える走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタル複写機や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走査光学系を備える走査光学装置として、光源部としてレーザ光を用い、またシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー等の各種光学系部品を用いたものが主に利用されている。当該走査光学装置において、各種光学部品の加工誤差、各種光学部品保持部の加工誤差、各種調整誤差等を吸収するため、一般的に光学系には様々な調整が必要である。その中の一つとして、第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整、第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整がある。
【０００３】
第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整機構としては、送りネジを回転させることにより、結像光学系を母線と垂直な方向の任意の位置に移動させ、光偏向器上でのビーム位置を合わせ込んだり、被走査面上でのビーム位置を合わせ込んだりするものが知られている（引用文献１参照。）。
【０００４】
また第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整機構としては、母線に平行な回転中心を持つ回転支持部材を、回転自在に取り付け、被走査面上でのビーム走査位置を合わせ込んだり、被走査面へのビーム入射角を合わせ込んだりするものが知られている（引用文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平１−１４５６３号公報（頁３、カラム５、第１図（Ｄ））
【０００６】
【特許文献２】
特許第２８８７９１８号（段落番号０００９、００１０、００１１、００１２、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記引用文献１に開示された第２の光学系の母線位置調整機構は、送りネジにより、結像光学系を任意に移動させることができるので、調整を行うのに多くの工数が必要となる。また、上記引用文献２に開示された第４の光学系の角度調整機構は、回転自在に取り付けられているので、調整を行うのに多くの工数が必要となる。
【０００８】
本発明は上記の不具合を解消し、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整の調整をする必要をなくするか、または調整しても僅かな調整量とし、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【００１０】
（１）レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、前記第２の光学系の保持部は母線位置調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第２の光学系を所定の基準位置に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置（第１の発明）。
【００１１】
（２）レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、前記第４の光学系の保持部は角度調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第４の光学系を所定の基準角度に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置（第２の発明）。
【００１２】
本発明は上記の如き構成をとることにより、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整をする必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置の提供を可能とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置について、図１ないし図５を用いて以下に説明する。図１は、本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置の斜視図であり、図２は、第２の光学系の母線位置調整の説明の一例を示す斜視図であり、図３は、第４の光学系の角度調整の説明の一例を示す斜視図であり、図４は、図３の中央部左側面より見た側断面図であり、図５は、図３の裏面（ミラー面側）から見た斜視図である。
【００１５】
図１において、１はレーザ光を出射するレーザ光源、２は第１の光学系としてのビーム整形用光学系のコリメータレンズ、３は第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ（ＣＹレンズ）、４はポリゴンミラー（光偏向器）、５は第３の光学系としてのｆθレンズ、６は第４の光学系としてのシリンドリカルミラー（ＣＹミラー）、９はカバーガラス、１００は像担持体をそれぞれ示している。また７は同期検出用の反射ミラー、８は同期検出用の光検出器である。
【００１６】
レーザ光源１から出射したビーム光は、コリメータレンズ２により平行光となり、シリンドリカルレンズ３を経て、等速で高速回転するポリゴンミラー４のミラー面に入射する。この反射光はｆθレンズ５、シリンドリカルミラー６を透過し、カバーガラス９を介して回転するドラム状或いはベルト状の像担持体１００の周面上に所定のスポット径で（主）走査が行われる。また像担持体１００の回転移動に伴い（副）走査がなされて、像担持体１００の周面上には画像の像露光が行われる。１ライン毎の同期検出は走査開始前の反射ミラー７を介して光検出器８に入射することによって行われる。
【００１７】
上記の走査光学装置の走査光学系において、第１の光学系としてのコリメータレンズ２は、レーザ光源部からの光束を略平行光にするものであり、第２の光学系としてのシリンドリカルレンズ３は、コリメータレンズ２からの光束をポリゴンミラー（光偏向器）４上で主走査方向に長く略線状に集光するものであり、第３の光学系としてのｆθレンズ５は、ポリゴンミラー４により偏向される偏向光束を被走査面上（像担持体１００上）で主走査方向に結像させるものであり、第４の光学系としてのシリンドリカルミラー６は、ポリゴンミラー４により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させるものである。
【００１８】
なお、上記走査光学装置は不図示の基板上に配設されるものである。
本発明は位置決め部材を使用することにより、上記第２の光学系或いは第４の光学系を所定の基準位置に位置決めするものである。
【００１９】
（実施例１）
図２は、上記走査光学系の第２の光学系を所定の基準位置に位置決めするＣＹレンズ母線調整機構を示すものである。
【００２０】
ＣＹレンズ母線調整機構ＣＬｂｔは、図に示すような蒲鉾状のシリンドリカルレンズ（ＣＹレンズ）３を有するＣＹレンズの保持部ＨＧａと、四隅に長孔Ｈ１を有する長方形のＣＹレンズ支持部材ＣＬａとにより構成される。シリンドリカルレンズ３は水平方向に円筒軸を有し、保持部ＨＧａの中央に設けられるシリンドリカルレンズ３の四角形の受け穴Ｈａに嵌め込まれ、ビスＢＮｃによりネジ止めされるバネ板ＳＰａによって固定される。１点鎖線で示すＢａは、シリンドリカルレンズ３の蒲鉾形の頂点の母線である。ＣＹレンズ支持部材ＣＬａにはその中央部に位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１が設けられており、該位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１に対向した保持部ＨＧａの位置に位置決めピンの挿入穴ＩＰｈが設けられている。ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの長方形の裏面側の面（面Ａ）と保持部ＨＧａの位置決めピンの挿入穴ＩＰｈを有する面とは平面同士が突き当たった状態となっている。面同士が長孔Ｈ１の調整によってスライドするようになっており、図に矢印で示す母線位置調整方向（垂直方向）に保持部ＨＧａが移動されるようになっている。
【００２１】
シリンドリカルレンズ３の位置決め部材としての位置決めピンＩＰ１をＣＹレンズ支持部材ＣＬａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１に挿入し、さらに、保持部ＨＧａの挿入穴ＩＰｈに位置決めピンＩＰ１を挿入することにより、シリンドリカルレンズ３の母線位置の位置決めが成される。
【００２２】
前述した引用文献１の如く位置決めピンＩＰ１が無い場合は、調整幅が広く、大幅に振らなくてはならず、調整工数がかかってしまうが、本発明による母線位置調整では、位置決めピンＩＰ１を、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１および保持部ＨＧａの位置決めピンの挿入穴ＩＰｈに挿入することによって、母線位置が殆ど正確に位置決め（母線位置調整）される。これにより、シリンドリカルレンズ３の母線位置は所定の基準位置（設計上の位置）にあるので、それで調整しなくともよい。仮にシリンドリカルレンズ３の加工誤差、保持部ＨＧａやＣＹレンズ支持部材ＣＬａの加工誤差、コリメータレンズ２の調整誤差等により、ポリゴンミラー（光偏向器）４上でのビーム位置や被走査面上でのビーム位置が僅かにずれているときは、位置決めピンＩＰ１を抜いた状態で微調整（わずか分の調整）を行う。
【００２３】
本発明の母線位置調整とは、ビスＢＮａを締めＣＹレンズ支持部材ＣＬａと保持部ＨＧａとを仮止めした状態で、位置決めピンＩＰ１を抜き、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａに対向して保持部ＨＧａに設けられているピンＰｎａを、ＣＹレンズ支持部材ＣＬａの長孔Ｈ１に沿ってシリンドリカルレンズ３の上下方向（母線と垂直方向）の調整を行い、基板上に配設される検査治具（不図示）により適正位置が出されたところで、ビスＢＮａを保持部ＨＧａに本止めし、シリンドリカルレンズ３の母線調整（わずか分の調整）を行うものである。即ち、ピンＰｎａを長孔Ｈ１に沿って、垂直に僅かに動かして（スライドさせて）やり、光偏光器（ポリゴンミラー４）上でのビーム位置の合わせ込みや、被走査面（像担持体１００）上でのビーム位置の合わせ込みを行うものである。
【００２４】
本発明は保持部ＨＧａを所定の基準位置（設計上の位置）に決めてやってそれから微調整（わずか分の調整）を行うものである。各部材の誤差、調整誤差は正規分布的に広がっているので、位置決めピンＩＰ１を差し込んだだけで調整せずに適正値（適正範囲）に入っている場合が多いが、決まらないものは位置決めピンＩＰ１を抜いて、わずか分の調整（微調整）を行ってやる。
【００２５】
適正範囲に入っていないものはメカ的誤差、コリメータレンズ２の調整誤差によるもので、ビスＢＮａを緩め、位置決めピンＩＰ１を抜いた状態で、保持部ＨＧａに設けられているピンＰｎａと長孔Ｈ１とを案内として、保持部ＨＧａを僅かにスライドさせ、不図示の検査治具で、光軸を適正位置に合わせた上でビスＢＮａを締め込んで位置決めし、わずか分の調整を行う。
【００２６】
検査治具は不図示の基板上に配設されるもので、光偏向器４上でのビーム位置やレーザ光の光軸が像担持体１００上に（図１参照、図２には不図示）正確にきているか否かを検出するもので、母線位置の良否の判定を行うものである。該検査治具で母線位置の良否の判定を行ってみたところ、各部材の加工誤差、調整誤差が正規分布だった場合、調整なしで母線位置が適正範囲内に入っているものは、７５〜８５％であり、適正範囲内に入っておらず、検査治具によるＣＹレンズの母線位置の微調整を必要とするものは残りの２５〜１５％であった。
【００２７】
なお上記において、位置決めピンＩＰ１の位置決めピン挿入穴ＩＰｈ１を予め母線位置調整範囲内の長孔としておき、位置決めピンＩＰ１を抜かずに上記の如き微調整を行うような構成としてもよい。
【００２８】
（実施例２）
図３ないし図５は、前記走査光学系の第４の光学系を所定の基準角度に位置決めするＣＹミラー角度調整機構を示すものである。
【００２９】
ＣＹミラー角度調整機構ＣＭｋｔは、シリンドリカルミラー（ＣＹミラー）６を有するＣＹミラー保持部材ＣＭａと、中央部にスリ割りＳＬを有し、ＣＹミラーの保持部とし用いられる長方形のホルダＨＤとにより構成される。シリンドリカルミラー６は水平方向に円筒面を有し、図４に示すように、シリンドリカルミラー６を突き当てピンＰｎｂ、支持ピンＰｎｃに突き当てた状態で、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに取り付けられるミラー押さえ板ＭＳａの先端部の押さえゴムＧＭａと、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに取り付けられるミラー押さえ板ＭＳｂの先端部の押さえゴムＧＭｂとの２点にてＣＹミラー保持部材ＣＭａに一体的に固定される。また、取り付けられたＣＹミラー保持部材ＣＭａが、図３に示すホルダＨＤに対して回転調整されるようになっている。またホルダＨＤには、その中央部で、スリ割りＳＬの端部に回転軸Ｊｔの穴（符号なし）と、シリンドリカルミラー６の位置決め部材としての位置決めピンＩＰ２を挿入するための位置決めピン挿入穴ＩＰｈ２とが設けられる。
【００３０】
ＣＹミラー保持部材ＣＭａはシリンドリカルミラー６を取り付けた状態で、図３に矢印で示す角度調整方向（円弧状の方向）に回転軸Ｊｔを支点として回転されるようになっている。
【００３１】
位置決めピンＩＰ２をＣＹミラー保持部材ＣＭａの位置決めピン挿入穴ＩＰｈ２に挿入し、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを位置決めピンＩＰ２に突き当てることにより、シリンドリカルミラー６の角度の位置決めが成される。
【００３２】
前述した引用文献２の如く位置決めピンＩＰ２が無い場合は、調整幅が広く、大幅に振らなくてはならず、調整工数がかかってしまうが、本発明の角度調整では、ホルダＨＤに挿入された位置決めピンＩＰ２に、シリンドリカルミラー６が取り付けられたＣＹミラー保持部材ＣＭａを突き当てることによって、角度が殆ど正確に位置決め（角度調整）される。これにより、シリンドリカルミラー６の角度は所定の基準角度（設計上の角度）にあるので、それで調整しなくともよい。仮にシリンドリカルミラー６の加工誤差、ホルダＨＤやＣＹミラー保持部材ＣＭａの加工誤差、コリメータレンズ２の調整誤差等により、被走査面上でのビーム位置や被走査面へのビーム入射角が僅かにずれているときは、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で微調整（わずか分の調整）を行う。
【００３３】
本発明の角度調整とは、ＣＹミラー保持部材ＣＭａに対向して、ＣＹミラーの保持部としてのホルダＨＤを設け、スリ割りＳＬにねじ込まれるビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを緩め、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを回転させ、シリンドリカルミラー６の回転方向の調整を行い、被走査面（像担持体１００）上でのビーム走査位置の合わせ込みや、被走査面（像担持体１００面）へのビーム入射角の合わせ込みを行い、基板上に配設される検査治具（不図示）により適正位置が出されたところで、ビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを締め込み、ＣＹミラー保持部材ＣＭａをホルダＨＤに本止めし、ＣＹミラー保持部材ＣＭａとホルダＨＤとの微調整（わずか分の調整）を行うものである。即ち、位置決めピンＩＰ２が挿入される位置を基準としてＣＹミラー保持部材ＣＭａを、回転軸Ｊｔを中心に回転してやり、微調整するものである。ビスＢＮｂによるＣＹミラー保持部材ＣＭａのホルダＨＤへの仮止めとは、位置決めピンＩＰ２を抜いても、ＣＹミラー保持部材ＣＭａがガタンと落ちない程度にスリ割りＳＬをビスＢＮｂで締め込み、回転軸Ｊｔの回転を止めるものである。
【００３４】
本発明はＣＹミラー保持部材ＣＭａを所定の基準角度（設計上の角度）に決めてやってそれから微調整（わずか分の調整）を行うものである。各部材の誤差、調整誤差は正規分布的に広がっているので、位置決めピンＩＰ２にＣＹミラー保持部材ＣＭａを突き当てるだけで調整せずに適正値（適正範囲）に入っている場合が多いが、決まらないものは位置決めピンＩＰ２を抜いて、わずか分の調整（微調整）を行ってやる。
【００３５】
適正範囲に入っていないものはメカ的誤差、調整誤差によるもので、スリ割りＳＬに仮止めしておいたビスＢＮｂを緩め、位置決めピンＩＰ２を抜いた状態で、シリンドリカルミラー６を有するＣＹミラー保持部材ＣＭａを回転軸Ｊｔを支点として僅かに回転させ、不図示の検査治具で、被走査面上での走査位置や被走査面へのビーム入射角を適正位置に合わせた上でビスＢＮｂによりスリ割りＳＬを締め込んで、ＣＹミラー保持部材ＣＭａを位置決めし、わずか分の調整を行う。
【００３６】
検査治具は、レーザ光の被走査面上での走査位置が像担持体１００上に（図１参照、図３ないし図５には不図示）正確にきているか、または被走査面へのビーム入射角が適正か否かを検出するもので、ＣＹミラーの角度の良否の判定を行うものである。該検査治具でＣＹミラーの角度の良否の判定を行ってみたところ、各部材の加工誤差、調整誤差が正規分布だった場合、調整なしで角度が適正範囲内に入っているものは、７５〜８５％であり、適正範囲内に入っておらず、検査治具によりＣＹミラーの角度の微調整を必要とするものは残りの２５〜１５％であった。
【００３７】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、第２の光学系の母線位置調整や第４の光学系の角度調整をする必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することが可能な走査光学系を備える走査光学装置が得られる。
【００３８】
なお上記においては、それぞれ位置決め部材を使用することにより、第２の光学系或いは第４の光学系をそれぞれの所定の基準位置に位置決めしたが、第２の光学系および第４の光学系を順次それぞれの所定の基準位置に調整するようなものについても本発明は適用されるものである。
【００３９】
また、上記の各実施例は一例であり、例えば上記位置決めピンをシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラーに直接突き当ててもよく、また位置決め部材は、ピンに限らず位置決めの目的であれば、他の部材を用いた構成でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、第２の光学系（シリンドリカルレンズ）の母線位置調整や第４の光学系（シリンドリカルミラー）の角度調整において、位置決め部材を用いることにより、所定の基準位置や所定の基準角度に第２の光学系（シリンドリカルレンズ）や第４の光学系（シリンドリカルミラー）を位置決めすることができるようになり、第２の光学系や第４の光学系を調整する必要がなくなるか、または調整しても僅かな調整量なので、大幅に調整工程を削減することのできる走査光学系を備える走査光学装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走査光学系を備える走査光学装置の斜視図である。
【図２】第２の光学系の母線位置調整の説明の一例を示す斜視図である。
【図３】第４の光学系の角度調整の説明の一例を示す斜視図である。
【図４】図３の中央部左側面より見た側断面図である。
【図５】図３の裏面（ミラー面側）から見た斜視図である。
【符号の説明】
１ レーザ光源部
２ コリメータレンズ
３ シリンドリカルレンズ
４ ポリゴンミラー（光偏向器）
５ ｆθレンズ
６ シリンドリカルミラー
７ 反射ミラー
８ 光検出器
９ カバーガラス
１００ 像担持体（被走査面）
Ｂａ 母線
ＢＮａ，ＢＮｂ，ＢＮｃ ビス
ＣＬａ ＣＹレンズ支持部材
ＣＬｂｔ ＣＹレンズ母線調整機構
ＣＭａ ＣＹミラー保持部材
ＣＭｋｔ ＣＹミラー角度調整機構
ＧＭａ，ＧＭｂ 押さえゴム
Ｈ１ 長孔
Ｈ２ 締め付け孔
Ｈａ 受け穴
ＨＤ ホルダ
ＨＧａ 保持部
ＩＰ１，ＩＰ２ 位置決めピン
ＩＰｈ 挿入穴
ＩＰｈ１，ＩＰｈ２ 位置決めピン挿入穴
Ｊｔ 回転軸
ＭＳａ，ＭＳｂ ミラー押さえ板
Ｐｎａ ピン
Ｐｎｂ 突き当てピン
Ｐｎｃ 支持ピン
ＳＬ スリ割り
ＳＰａ バネ板
Claims (2)
- レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、
前記第２の光学系の保持部は母線位置調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第２の光学系を所定の基準位置に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置。 - レーザ光源部からの光束を略平行光にする第１の光学系と前記第１の光学系からの光束を光偏向器上で主走査方向に長く略線状に集光する第２の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で主走査方向に結像させる第３の光学系と、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面上で副走査方向に結像させる第４の光学系とを有する走査光学系を備える走査光学装置において、
前記第４の光学系の保持部は角度調整のための調整機構を備えており、前記調整機構は、位置決め部材を使用することにより前記第４の光学系を所定の基準角度に位置決めすることを特徴とする走査光学系を備える走査光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002336310A JP2004170674A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 走査光学系を備える走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002336310A JP2004170674A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 走査光学系を備える走査光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004170674A true JP2004170674A (ja) | 2004-06-17 |
Family
ID=32700188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002336310A Pending JP2004170674A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 走査光学系を備える走査光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004170674A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007293304A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置と該画像形成装置に用いられる走査光学ユニットと光学部材 |
-
2002
- 2002-11-20 JP JP2002336310A patent/JP2004170674A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007293304A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置と該画像形成装置に用いられる走査光学ユニットと光学部材 |
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