JP2770306B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光走査装置に係り、特にレーザプリンタや
デジタル複写機等に適用される光走査装置本体内に高精
度に組み付けることのできる光学素子、例えば反射鏡等
の支持構造に関する。

「従来の技術」 従来の例えばレーザプリンタ等に適用される光走査装
置の一例として第10図、第11図に示すものが提案されて
いる。

第10図は従来の光走査装置の一例を示す概略側面図、
第11図はその平面図であり図外の半導体レーザ等の光源
からの記録信号に応じて変調された光ビームを所定方向
へ偏向するビーム偏光器としての多面鏡１と、この多面
鏡１により偏向走査された光ビームの走査速度を補正す
るｆ−θレンズ２と、このｆ−θレンズ２からの光ビー
ムを感光体４へ反射させる円筒反射鏡３とこの円筒反射
鏡３からの反射ビームの露光を受ける感光体４等から構
成されている。

このような構成の光走査装置において、記録信号に応
じて変調した光ビームが図示しない半導体レーザ等から
出力され一定の角速度で回転する多面鏡１の鏡面で反射
し、その回転に応じてレーザビームが偏向される。多面
鏡１で反射されたレーザビームはｆ−θレンズ２によっ
て走査速度が補正されたのち、円筒反射鏡３によって反
射され感光体４の表面に到達し、ここで感光体表面を記
録信号に対応した露光を行い静電潜像を形成する。

このような光走査装置は、レンズ，ミラー等の光学部
品の加工精度を高め調整することなく組み立てるか、あ
るいはこれらの光学部品とｆ−θレンズの光軸方向の調
整に基づく倍率の調整を併用して組み立てるように構成
されており、これにより後述する第12図から第14図に示
すように画像エリアの設定調整を行っている。

しかし、このような構造の光走査装置にあっては、光
学部品のそれぞれに高い加工精度が要求されるため、装
置が高価になるという問題点が存在した。

そこで、この問題を解決するものとして次のような光
走査装置が提案された。第15図〜第17図はこのような光
走査装置の要部を示す構成図である。ここで円筒反射鏡
３および支持部材、調整部材が格納された筐体10と、こ
の筐体10に円筒反射鏡３を光軸方向ならびにこの光軸方
向および走査方向のそれぞれに直交する方向へ移動可能
に支持する円筒反射鏡支持スプリング11とを筐体10内に
設ける。そして、その繰り出し量に応じて円筒反射鏡３
を前後方向（光軸方向）に移動させる３本の光軸方向調
整スクリュー12と、この調整スクリュー12に直交する方
向から筐体10および円筒反射鏡３に係止されて、円筒反
射鏡３を非走査方向に押圧する円筒反射鏡持上げスプリ
ング13と、このスプリング13に抗して円筒反射鏡３を押
圧する２本の非走査方向調整スクリュー14とにより構成
されている。

次に、以上のように構成された光走査装置における、
光学部品の調整方法について説明する。いま第12図にお
いて実線で示すような画像エリアＡを得たい時に、破線
で示す画像エリアＡ′が得られた場合には、非走査方向
調整スクリュー14のそれぞれを同一の繰り出し量によっ
て調整し、円筒反射鏡３を第20図に示す如く破線位置か
ら実線位置へと移動する。すると画像エリアはＡ′から
Ａに示す位置へと移動する。なお、画像エリアが下方向
に移りすぎている場合にはこれとは逆に非走査方向調整
スクリュー14のそれぞれを回して調整する。

また、第13図に示す如く画像エリアが破線Ｂ′のよう
に傾斜している場合には、非走査方向調整スクリュー14
の左右いずれか一方を繰り出し調整することにより実線
で示すような正しい画像エリアに訂正することができ
る。

さらに、第14図に示す如く画像エリアが破線Ｃ′で示
すように走査方向に縮小されている場合には、光軸方向
調整スクリュー12のそれぞれを繰り出し調整することに
より訂正することができる。第18図，第19図はこの時の
円筒反射鏡３と感光体４等の光学系の関係を示す側面図
および平面図である。画像エリアが走査方向に縮小され
ている場合には、光軸方向調整スクリュー12のそれぞれ
を繰り出し調整することにより円筒反射鏡３をｆ−θレ
ンズ２から遠ざければよい。なお、画像エリアが拡大し
すぎている場合には、前記とは逆に円筒反射鏡３をｆ−
θレンズ２に近付ければよい。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した光走査装置においては、部品の加
工精度はそれほど要求されないものの調整箇所が多くな
り組み立て作業の工数が増加し、生産能率の面から好ま
しくなかった。また、調整箇所が多いということは振
動、落下等の物理的影響にも弱いという欠点が存在し
た。

本発明の目的は上述した従来の技術の欠点に鑑みなさ
れたもので、画像エリア位置の調整を１箇所の調整ネジ
で容易に行うことにより組み立て作業を能率化するとと
もに振動、落下等の物理的影響に強い光走査装置を提供
することにある。

また、各部品の加工精度をいたずらに高くすることな
く安価に提供するとともに各部品の寸法精度の累積誤差
が許容限度を越えた場合に初めて円筒反射鏡の背面に設
けられた突起を削除し、その近傍に設けられた回転調整
スクリューで調整することができる光走査装置を提供す
ることを目的とする。

「課題を解決するための手段および作用」 本発明では、（イ）変調された光ビームを偏向する多
面鏡等の偏向器と、（ロ）円筒をその軸方向に沿って切
断した形状の部分円筒からなり、その内面を反射面とし
前記偏向器により偏向された光ビームをこの部分円筒の
軸方向に沿って移動させながら前記した反射面に入射し
てその反射光を被走査体へ導く反射鏡と、（ハ）それ自
体が細長い部材で構成され、反射鏡の軸が前記した細長
い部材の長手方向と平行になるように前記反射鏡を固定
すると共に、前記した軸で折り返した２つの平面とそれ
ぞれ平行な２つの面を少なくとも外表面として有する反
射鏡固定具と、（ニ）不動材上に配置されたそれぞれ別
個の突片を反射鏡固定具の前記した外表面のそれぞれに
圧接させることで反射鏡固定具を所定の空間位置に保持
する反射鏡固定具保持手段と、（ホ）前記した外表面の
うちの一方の外表面に圧接する削除可能な突片の近傍
に、その先端がこの突片の先端よりも後退した位置から
この突片の先端を越える位置までの範囲で移動自在に配
置され、前記した一方の外表面に圧接する突片が取り除
かれた状態でこれに代えて先端がこの外表面に圧接して
この外表面を所望の位置まで移動させることで前記反射
鏡固定具の回動する角度を調整する圧接位置調整具とを
光走査装置に具備させる。

そして、各部品の組み立て精度を向上させ、円筒鏡固
定具の長手方向と反射鏡を構成する円筒の軸方向を一致
させるようにして、画像エリアの無調整化を達成すると
ともに、各部品の寸法精度の累積誤差が許容限度を越え
た場合に削除可能な突片を初めて取り除き、圧接位置調
整具で反射鏡固定具の前記した外表面のうちの一方の外
表面が所望の位置まで移動できるようにして、これによ
り反射鏡を前記した軸を中心として回転させ調整を行え
るようにした。

「実施例」 以下、本発明の一実施例について添付図面を参照しな
がら説明する。

第１図〜第５図は本発明の光走査装置の一実施例を示
すものである。ここで、従来の技術において説明した部
分については同一番号を付して説明する。円筒反射鏡３
および調整部材が格納される筐体10とこの筐体10に円筒
反射鏡３を光軸方向および走査方向のそれぞれに直交す
る方向に設定するための２つの突起10aと光軸方向に設
定するための２つの突起10bが設けられている。更に、
筐体10には円筒反射鏡３を走査方向を軸として回転させ
るための１本の回転調整スクリュー17が設けられてい
る。

また、円筒反射鏡３の両端には金属あるいは合成樹脂
等で加工成形された円筒反射鏡キャップ16が嵌合されて
おり、この円筒反射鏡キャップ16の斜辺部分16aには第
３図中に矢印Ａで示す方向に押圧力が付加されるよう円
筒反射鏡支持スプリング15が当接している。このため、
第４図に示すように円筒反射鏡３が回転調整スクリュー
17の働きにより回動しても突起に支持されて反射鏡の図
心Ｃは常に一定位置に有り大きく変動することがない。

次に、以上のように構成された本発明の光走査装置の
光学系の調整手順について従来技術を説明する場合に用
いた第12図〜第14図および本発明を示す第１図〜第５図
に基づいて説明する。

まず、第12図に示す如く画像エリアが実線Ａの位置で
有るべきであるのに破線Ａ′の如く上方にずれている場
合、回転調整スクリュー17を繰り出し調整し円筒反射鏡
３を第５図に示すように破線位置から実線位置へ回転さ
せる。すると、画像エリアは下方へ移動し実線Ａの正し
い位置へ修正される。

第１図〜第３図は円筒反射鏡３取り付け部および回転
調整スクリュー17部をさらに詳しく説明した説明図であ
る。ここで、円筒反射鏡３の両端には金属あるいは合成
樹脂等で加工成形された円筒反射鏡キャップ16が嵌合さ
れている。この円筒反射鏡キャップ16は、略正方形断面
を有するとともに斜辺部16aを備え、この斜辺部16aを円
筒反射鏡支持スプリング15により矢印Ａ方向へ押圧され
ている。円筒反射鏡支持スプリング15は筐体10の一部に
螺子等で固着されており、鉤形に折曲した折曲部15aで
前記斜辺部16aと当接している。したがって、円筒反射
鏡３が回転しても筐体10に立設された突起10a,10bと離
間することはない。つまり、回転調整スクリュー17の繰
り出しによって筐体10に設けられた突起10a,10bに接し
ながら走査方向を軸に回転し第５図に示すような調整を
行うことができる。

一方、第13図に破線Ｂ′で示す如く傾斜する場合およ
び第14図に破線Ｃ′で示す如く画像エリアが縮小あるい
は拡大している場合、本実施例では、円筒反射鏡３と突
起10a,10bの加工精度を高めることにより解消してい
る。ただし、すべての位置精度を無調整とすることは各
部品の加工精度を極めて高くしなければならず、いたず
らにコストを高めることとなり現実的ではない。

このように、本実施例によれば適性な画像エリアの調
整は、円筒反射鏡３の背面の長手方向略中央に設けられ
た１個の回転調整スクリュー17の繰り出し量を調整する
ことにより円筒反射鏡３を回転させることにより達成す
ることができる。また、１つの回転調整スクリュー17を
調整するだけでよいので組み立て性が向上するととも
に、振動、落下等の外力に対して強い構造とすることが
できる。

第６図は本発明の他の実施例を示す平面図、第７図は
その断面図でる。これらの図において光走査装置を構成
する円筒反射鏡３の収容される筐体10に円筒反射鏡３を
光軸方向および走査方向の各々と直交する方向に設定す
る突起10aと光軸方向に設定する突起10b,10cが設けら
れ、これらは画像エリアの調整が無用となるよう精度良
く円筒反射鏡３を設定している。しかし、それぞれの部
品を精度よく加工しても各部品の累積誤差が重なると画
像エリアの調整が必要となる。このため、突起10cを削
除しその近傍に回転調整スクリュー17を設ける。

以上のように構成した場合には、まず画像エリアを10
0％無調整とする代わりにコストアップのない範囲で部
品の加工精度を向上し、例えば90〜95％の範囲で無調整
化を図るものである。そして、５〜10％の範囲で調整が
必要となった場合に初めて、無調整化のための２つの突
起10cを削除しその近傍に設けられた回転調整スクリュ
ー17によって調整する。従って、本実施例によればいた
ずらに各部品の加工精度を上げて無調整化を図るのでは
なく、所定の範囲、例えば90％以上の範囲で無調整化と
しそれが、無調整化の範囲を外れた場合のみ調整機構で
ある回転調整スクリュー17により調整する構成とした。
これにより、組み立て性の向上とコストの低下を達成す
る。

なお、本実施例において円筒反射鏡に限ることなく平
面鏡であってもよい。

第８図は本発明の他の実施例を示す円筒反射鏡３′の
斜視図、第９図はその組み立て説明図である。ここで、
合成樹脂製の円筒反射鏡３′は背面に剛性の高い、例え
ば鉄等から成る補強板20を平行に当てがい両者の端部に
円筒反射鏡キャップ16を嵌合する。円筒反射鏡キャップ
16には円筒反射鏡３′および補強板20の嵌合される穴が
穿設されている。円筒反射鏡キャップ16を嵌合すること
により円筒反射鏡３′と補強板20とは一体的に固定さ
れ、この一体物を筐体10の両端に設けられた突起10a,10
b上に載置し上方向より円筒反射鏡支持スプリング15を
ビス21,21で固着する。すると、円筒反射鏡支持スプリ
ング15の折曲部15aで円筒反射鏡キャップ16の斜辺部16a
と当接する。従って、補強板20と一体的に固定された円
筒反射鏡３′は突起10a,10b上に押圧され位置決めされ
る。さらに、円筒反射鏡３′の背後には回転調整スクリ
ュー17が設けられている。

以上のように構成された光走査装置において、回転調
整スクリュー17を中心とする円筒反射鏡３′の円筒反射
鏡支持スプリング15による押さえ力によるたわみは補強
板20の存在により大幅に減少する。従って、合成樹脂等
からなる円筒反射鏡３′の変形量を最小限にとどめるこ
とができる。本実施例によれば安価な合成樹脂製の円筒
反射鏡であっても補強板20によりたわみが削減されるの
で高精度な画像エリアの設定を可能ならしめる。なお、
円筒反射鏡３′および補強板20は第８図に示すように背
面同士を接触させて円筒反射鏡キャップ16で一体固定し
てもよく、また第９図に示すようにそれぞれ別の穴16a,
16bを穿設し両者が接触しないように一体固定してもよ
い。

円筒反射鏡３′と補強板20をそれぞれ別の穴16a,16b
で接触しないように固定支持した場合には、光走査装置
に温度変化が生じた際に円筒反射鏡３′および補強板20
の素材の違いによる熱膨張率の差を吸収することができ
る。従って、光走査装置に温度変化が生じた際に円筒反
射鏡３′および補強板20の熱膨張による歪を回避するこ
とができる。

このように、本実施例においては従来のガラス製のミ
ラーに比べ安価に提供することのできる合成樹脂ミラー
を歪による影響をうけることなく実装することができ
る。なお、本実施例における反射鏡は光走査装置に限る
ことなく合成樹脂を用いたミラーに広く適用することが
できる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、各部品の組み立
て精度を向上させ、反射鏡固定具の長手方向と反射鏡を
構成する円筒の軸方向を一致させるようにして、この状
態で不動材上に配置されたそれぞれ別個の突片を反射鏡
固定具の２つの外表面に１つずつ圧接させて位置決めす
ることで、画像エリアの無調整化を達成した。

ただし、部品の精度を向上させていくと、調整が不要
になる光走査装置の割合が増加するのに比べて製品のコ
ストアップの割合の方が大きくなる。そこで、部品の精
度の向上に一定の限界を設け、各部品の累積誤差が許容
限度を越えて調整を行う必要のある一部の場合について
のみ、一方の外表面に圧接する削除可能な突片を初めて
取り除くようにし、圧接位置調整具で反射鏡固定具の外
表面のうちの一方の外表面が所望の位置まで移動できる
ようにして、これにより反射鏡を前記した軸を中心とし
て回転させ調整を行えるようにした。この調整は、他方
の突片を他方の外表面に圧接させた状態で行うので、簡
単に行うことができる。したがって、本発明では製品の
加工精度とコストダウンとのバランスを取りながら、光
走査装置の組み立て時の作業性の効率化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光走査装置を示す一部切り
欠き平面図、第２図はその左側面図、第３図、第４図は
その断面図、第５図は円筒反射鏡の調整を説明するため
の模式図、第６図は本発明の他の実施例を示す一部切り
欠き平面図、第７図は本発明の他の実施例を示す断面
図、第８図は本発明の他の実施例を示す組み立て斜視
図、第９図は本発明の他の実施例を示す組み立て斜視
図、第10図は従来の光走査装置の一例を示す概略側面
図、第11図はその平面図、第12図〜第14図は画像エリア
の各場合の調整手順を示す説明図、第15図は従来の光走
査装置の一例を示す平面図、第16図はその側面図、第17
図はその断面図、第18図は光学系の関係を示す側面図、
第19図はその平面図、第20図は光学素子を回転させる場
合を示す側面図である。 １……多面鏡、２……ｆ−θレンズ、３……円筒反射
鏡、４……回転体、10……筐体、15……円筒反射鏡支持
スプリング、16……円筒反射鏡キャップ、16a……斜辺
部分、17……回転調整スクリュー、20……補強板、21…
…ビス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変調された光ビームを偏向する多面鏡等の
   偏向器と、 円筒をその軸方向に沿って切断した形状の部分円筒から
   なり、その内面を反射面とし前記偏向器により偏向され
   た光ビームをこの部分円筒の軸方向に沿って移動させな
   がら前記反射面に入射してその反射光を被走査体へ導く
   反射鏡と、 それ自体が細長い部材で構成され、前記反射鏡の軸が前
   記細長い部材の長手方向と平行になるように前記反射鏡
   を固定すると共に、前記軸で折り返した２つの平面とそ
   れぞれ平行な２つの面を少なくとも外表面として有する
   反射鏡固定具と、 不動材上に配置されたそれぞれ別個の突片を反射鏡固定
   具の前記外表面のそれぞれに圧接させることで反射鏡固
   定具を所定の空間位置に保持する反射鏡固定具保持手段
   と、 前記外表面のうちの一方の外表面に圧接する削除可能な
   突片の近傍に、その先端がこの突片の先端よりも後退し
   た位置からこの突片の先端を越える位置までの範囲で移
   動自在に配置され、前記一方の外表面に圧接する突片が
   取り除かれた状態でこれに代えて先端がこの外表面に圧
   接してこの外表面を所望の位置まで移動させることで前
   記反射鏡固定具の回動する角度を調整する圧接位置調整
   具 とを具備することを特徴とする光走査装置。