JP3602314B2 - マルチビーム射出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書き込み系に用いられる光射出装置に適用され、特にステッピングモータによって光源部を回動させることによりビームピッチを切換えることができるマルチビーム射出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み系に用いられる光射出装置において記録速度を上げる手段として、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法ではモータの耐久性や多面鏡の材質などが問題となり記録速度に限界がある。記録速度を低下させることなく多面鏡の回転速度を低くするには、一度に複数のレーザ光で走査するようにすればよい。
【０００３】
このようにしたマルチビーム射出装置として、特開昭６０−３２０１９号公報に開示されているように、複数個の半導体レーザからの光束を合成して射出する光源方式や、特開平２−５４２１１号公報に開示されているように、複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レーザアレイを用いた光源方式が提案され、走査線ピッチの調整は、前者では副走査方向の光軸傾き、後者では光軸回りの光源傾きにより調節されている。さらに前者では半導体レーザを用いるために波長や出力が選べるので利用範囲が広いという特徴がある。また、環境の変動によるビームピッチが変動するのを解決するために、特願平５−２１６８００号による出願がある。
【０００４】
一般にマルチビーム射出装置では、装置フレームに光源部を取り付ける際、取り付け誤差や光学素子の加工誤差等により所定の走査線ピッチが得られないため、その調整が必須となっている。
このような不具合を解消するものとして、例えば特開平９−４３５２３号公報に記載されたようなものがある。
【０００５】
このものは、２つの半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部を有し複数本の光ビームを同時に繰り返し走査するマルチビーム射出装置において、前記光源部を、ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも副走査方向に所定角度隔てて射出されるよう構成すると共に、前記合成された光ビームを光軸回りに回動調整自在にしたものである。
【０００６】
具体的には、図１３（ａ）に示すように１つの半導体レーザから射出された第１ビーム１を中心として他の半導体レーザから射出される第２ビーム２の位置を調整するように光ビームを光軸回りに回動調整自在にすることにより、第１ビーム１と第２ビーム２とのピッチを変更して書込み密度を変更可能にしている。図１３（ａ）の例では、第２ビーム２がＡの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ２が狭くなるため、書込み密度が高くなり、第２ビーム２がＢの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ２がピッチＰ１に比べて広くなるため、書込み密度が低くなる。
【０００７】
そして、このように第１ビーム１と第２ビーム２のピッチを狙った位置になるように光源部を回動させる手段としては、ステッピングモータおよびステッピングモータの出力軸と光源部の間に介装され、ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して光源部を回動させるように出力軸に螺合するネジ部が形成された摺動部材がある。
【０００８】
ところで、このように光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂに高精度に切換えるには、図１３（ｂ）に示すように、光源部（同図において符号３は光軸の中心を示す）を回動位置Ａまたは回動位置Ｂからホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）に移動させ、この位置から回動位置Ｂまたは回動位置Ａに移動する量に相当するパルス数だけステッピングモータを回転させることが一般的であり、従来の装置でもそのような構成が採用されているものと考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のマルチビーム射出装置にあっては、ステッピングモータの回転駆動を摺動部材によって直線運動に変換して光源部を回動させるようになっているため、例えば、光源部をＨ・Ｐから離れた回動位置Ａからこの回動位置ＡとＨ・Ｐの間に位置する回動位置Ｂ（すなわち、Ｈ・Ｐに対してＡ＞Ｂの関係にある）に回動させる場合、Ｈ・Ｐから回動位置Ａに移動させる間のステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュにより、光源部を回動位置Ｂに移動させる際の角度誤差または位置誤差が生じてしまい、回動位置Ｂに高精度に位置決めすることができない。
【００１０】
このため、ステッピングモータによって回動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際に、光源部をＨ・Ｐに移動させた後、回動位置Ｂに移動させるようにしている上に、回動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際にも光源部をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ａに回動させるようにしていたため、この動作（以下、Ｈ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させる動作をホーミング動作という）を毎回実施すると、ビームのピッチを切換えるまでの待ち時間に多くの時間を要する上にホーミング動作分の回転動作がステッピングモータおよび摺動部材に作用するため、これら部品の耐久、耐摩耗性をより高くしなければならないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、光源部をある回動位置から別の回動位置に回動させる際に光源部の角度誤差または位置誤差が生じるの防止することができるとともに、回動位置を切換える際に毎回ホーミング動作を実行しないようにして切換え時間を短縮することができ、さらに、ステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができるマルチビーム射出装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するために、複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴としている。
【００１３】
その場合、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
【００１４】
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００１５】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００１６】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するために、複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、本マルチビーム射出装置が搭載された機器の電源が投入されたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させ、光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴としている。
【００１８】
その場合、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００１９】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、光源部のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずに本マルチビーム射出装置を搭載している機器の振動や衝撃によるピッチ位置の経時的な変化が生じたり、ホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００２０】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１または２に記載の発明において、前記ステッピングモータは、前記光源部を一方向と他方向の間で複数の回動位置に切換えるとともに、光源部の回動位置を切換える度に通電が遮断されることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜８は本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図である。
まず、構成を説明する。図１において、半導体レーザ11、12は各々支持体13、14に固定され、基体15の裏面に後述するコリメータレンズ16、17との光軸を一致させてネジ18、19を用いて接合される。 コリメータレンズ16、17は、鏡筒に収められ、基体15の嵌合穴15ａ、15ｂに各々半導体レーザ11、12との位置を合せて係合され、接着されて、各光束を平行光束に変換する。コリメータレンズ16、17からの射出光は、各々に対して真円径のスリットを対応させて形成された絞り板20により整形され、ビーム合成手段21によって合成される。尚、本実施形態では絞り板20を別体に設けたがコリメータレンズ16、17の鏡筒でこれを兼ねることも可能である。
【００２４】
ここで、ビーム合成手段21について説明する。２個の半導体レーザ11、12はそのｐｎ接合面を一致させて同一平面状に配列されている。何れか一方のビーム（実施形態では半導体レーザ11のビーム）は、ビーム合成手段21の入射面に貼り付けられた１／２波長板22によってその偏光面が９０°回転されて、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂを通過する。そして半導体レーザ12のビームは、ビーム合成手段21の斜面21ａで内面反射し、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂで反射して、基準となる半導体レーザ12の光軸近傍でそのビームと合成される。各半導体レーザ11、12に係わる一連のそれぞれの光軸は、互いに副走査方向に僅かにずれた位置に対応させるべく、ビーム合成手段21の出力側に示した角度θだけ互いにずらせるように設定されている。
【００２５】
ビーム合成手段２１と絞り板２０は、フランジ部材２３の裏面の所定位置に支持され、ネジ２４、２５により基体１５に固定される。半導体レーザ１１、１２からフランジ部材２３に至る光路の各部材は、半導体レーザ１１、１２の駆動回路が形成されたフレーム２６に一体的に固定されていて、光源部１０をなす。
また、フランジ部材２３には中空の筒状部２３ａが突出しており、この筒状部２３ａは本体機器のフレーム２６に形成された穴２６ａに挿通されるとともにこの筒状部２３ａの外周部にはスプリング２７が装着されている。
【００２６】
また、筒状部２３ａの先端部には突起２３ｂが形成されており、筒状部２３ａの先端を穴２６ａに挿通してスプリング押圧部材２８に形成された穴２８ａに挿通し、このスプリング押圧板２８を９０゜回動させてこの押圧板２８に形成された突起２８ｂに突起２３ｂを引っ掛けることにより、光源部１０を矢印α方向に引張りフレーム２６に筒状部２３ａを光軸の中心として取付けることにより、光源部１０がフレーム２６に回動自在に取付けられる。
【００２７】
ここで、この構成が成立するには、スプリング２７の径が穴２６ａの径よりも大きく、かつ、スプリング押圧板２８のスプリング２７を受ける部分がスプリング２７の径よりも広くなっていなければならない。
また、フランジ部材２３およびフレーム２６はガラス繊維が含有されたプラスチックから構成されており、フランジ部材２３とフレーム２６の間にはプラスチックよりも強度が高い図示しないステンレス鋼が介装されている。このため、フランジ部材２３とフレーム２６の摺動抵抗が小さくなり、フランジ部材２３の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２８】
次に、マルチビーム射出装置の制御例を説明する。図２はマルチビーム射出装置の系統を示す。同図において、光源部１０は図１における半導体レーザ１１、１２からフランジ部材２３に至る光路の各部材によって構成されている。光源部１０から射出された各ビームは、シリンダレンズ３０を介して多面鏡３１よりなる偏光手段に入射され、この多面鏡３１を回転させることによって主走査方向に繰返し偏光させる。多面鏡３１で反射されたビームをさらにｆθレンズ３２、トロイダルレンズ３３からなる走査用レンズによって所定の走査記録面上にスポットとして投影させる。このとき、各ビームは副走査方向に１ピッチｐだけずれたものとすることで２本の走査線が同時に書き込まれる。
【００２９】
光量検出手段としてのフォトセンサ３４は被走査面近傍に配設され、非書き込み領域にて走査ビームを検出する。演算部３５はその検出データを受けて所定の基準値と比較して初期値に対するずれ量を算出する。半導体レーザ制御部３６は、該ずれ量を減少すべく半導体レーザ駆動回路のビーム出力を制御する。上記のフォトセンサ３４と半導体レーザ制御部３６は光量可変制御手段をなす。
【００３０】
回転駆動部３７は後述するステッピングモータや摺動部材からなり、光源部１０を回転させる。この回転駆動部３７は検知部材としてのホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）センサ２９によって常にＨ・Ｐ位置が検知されるようになっており、このＨ・Ｐセンサ２９の検出情報は制御部３８に入力され、この制御部３８からの指令信号に基づいて後述する回動調整制御が実施される。
【００３１】
次に、回転駆動部３７の構成を説明する。
図１において、フランジ部材２３の一側面には棒状部材２３ｃが設けられており、この棒状部材２３ｃの端部には摺動部材３９が当接可能になっている。この摺動部材３９は図３（ａ）に示すように外形がＤ字形状をしており、内周部に図３（ｂ）に示すようにＭ３のネジ部３９ａが形成され、フレーム２６に形成された中空の円柱部２６ｂに挿通されている。なお、この円柱部２６ｂの内周部も摺動部材３９の外形と同様にＤ字状になっている。
【００３２】
この摺動部材３９の内周部にはステッピングモータ４０の出力軸に形成された呼び径Ｍ３に形成された送りネジ４０ａ（図１では別体になっているが、このネジ４０ａとモータ４０の出力軸は一体である）が螺合している。このため、ステッピングモータ４０が回転駆動されると、摺動部材３９が円柱部２６ｂ内で図１中、上下方向に摺動する。
【００３３】
また、フレーム２６と棒状部材２３ｃの間にはスプリング４１が介装されており、このスプリング４１は棒状部材２３ｃを摺動部材３９の上面に押し付けるようになっている。
したがって、ステッピングモータ４０が回転駆動されると、摺動部材３９が円柱部２６ｂ内で上下方向に移動するのに伴って光源部１０が光軸を構成する筒状部２３ａを中心として回動する。
【００３４】
また、フランジ部材２３の他側面には検知フィラー２３ｄが形成されており、この検知フィラー２３ｄはＨ・Ｐセンサ２９によって検知されるようになっている。具体的には、Ｈ・Ｐセンサ２９は図１に示すように、発光素子２９ａと受光素子２９ｂが対向配置されており、この発光素子２９ａと受光素子２９ｂの間に検知フィラー２３ｄの先端部が挿入されて受光素子２９ｂを遮蔽した瞬間にＨ・Ｐ位置を検知する。すなわち、このＨ・Ｐセンサ２９はＨ・Ｐ位置に配置され、検知フィラー２３ｄを検知したときに光源部１０の回動の基準となるＨ・Ｐ位置を検知する。
【００３５】
次に、光源部１０の回動位置について説明する。
図４（ａ）は、光源部１０の回動位置を示す図であり、発光素子２９ａおよび受光素子２９ｂの設置位置がＨ・Ｐ位置である。このＨ・Ｐ位置から光軸を回転中心として光源部１０が所定方向にθ１だけ回動した位置を回動位置Ａ（第１回動位置）、光源部１０が光軸を回転中心として所定方向にθ２だけ回動した位置が回動位置Ｂ（第２回動位置）であり、この回動位置Ｂは回動位置ＡとＨ・Ｐ間に位置している。すなわち、回動位置Ａと回動位置Ｂの関係は、Ｈ・Ｐを基準としてθ１＞θ２となっている。
【００３６】
そして、光源部１０をＨ・Ｐから回動位置Ｂに回動させるには、ステッピングモータ４０を所定方向に所定パルスだけ移動させて摺動部材３９を上方向に移動させ、光源部１０をＨ・Ｐから回動位置Ａに回動させるには、ステッピングモータ４０を所定方向に前記パルス以上のパルスだけ移動させて摺動部材３９をさらに上方向に移動させる。
【００３７】
また、図４（ｂ）に示すように上述した回転角θ１、θ２に対応してビーム１０ａ、１１ａのピッチはＰ１、Ｐ２であり、Ｐ２＞Ｐ１の関係となっている。ここで、例えば、回動位置Ａは書込密度６００ｄｐｉに相当し、回動位置Ｂは書込密度４００ｄｐｉに相当するものであり、当然のことながら書込密度が多ければ多い程、２つのビーム１０ａ、１１ａのピッチは狭くなる。
【００３８】
また、制御部３８は回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部１０を移動させる場合のみに、ステッピングモータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ｂに回動させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、ステッピングモータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御するようになっている。本実施形態では、摺動部材３９およびステッピングモータ４０からなる回転駆動部３７、Ｈ・Ｐセンサ２９、制御部３８が回動調整手段を構成している。
【００３９】
また、制御部３８はモータ４０を駆動してフランジ部材２３を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ４０の通電を遮断するようになっている。
次に、ステッピングモータ４０の構成を図５に基づいて説明する。図５に示すようにステッピングモータ４０はモータ軸４２に圧入されているロータ４３が軸受４４によってモータフレーム４５に取付けられている。
【００４０】
このモータフレーム４５の内側にはスターテ４６が取付けられており、ロータ４３とステータ４６の一方が永久磁石または電磁石から構成されている。また、モータ軸４２のスラスト方向の移動を規制するために、図５（ｂ）に示すようにスプリングワッシャ４７によってモータ軸４２の矢印βで示す方向に力が加わったときにガタが生じるようになっている。
【００４１】
次に、光源部10の回動位置（ビームのピッチ）を切換える方法を図６、７に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を回動させるピッチ切換え制御を説明する。本実施形態では、図１のステッピングモータ40を正面のモータ軸方向から見た場合、時計回り方向をＣＷ方向とし、反時計方向をＣＣＷ方向と定義する。
【００４２】
光源部４０が回動位置Ａにあるときに、図６のフローチャートに示すように、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、モータ４０をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ１）。このとき、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して検知フィラー２３ｄが上方に移動する。
次いで、検知フィラー２３ｄが受光素子２９ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ２）、遮蔽したものと判断したときには、光源部１０がＨ・Ｐに位置して基準位置にあるため、モータ４０の駆動を停止する（ステップＳ３）。
【００４３】
次いで、Ｈ・Ｐから回動位置Ｂに相当する所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ４）。このとき、摺動部材３９が上方に移動するため、フランジ部材２３が反時計方向に回動する。そして、モータ４０が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ４０を停止するとともにモータ４０への通電を遮断すると、光源部１０が回動位置Ｂに回動されて位置決めされる。なお、光源部１０をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させる動作を以下、ホーミング動作という。
【００４４】
一方、光源部４０が回動位置Ｂにあるときに、図７のフローチャートに示すように、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、回動位置Ｂから回動位置Ａに相当する所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ１１）。このとき、摺動部材３９が上方に移動するため、フランジ部材２３が反時計方向に回動する。そして、モータ４０が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ４０を停止するとともにモータ４０への通電を遮断すると、光源部１０が回動位置Ａに回動されて位置決めされる。
【００４５】
なお、回動位置Ａおよび回動位置Ｂに位置決めする度にモータ４０への通電を遮断する動作は確実に行なわれることであるため、その点の説明は以後省略する。
次に、このように制御する理由を説明する。
モータ４０によって光源部１０を回動位置Ａから回動位置Ｂまで回動させる際には、モータ４０の上述した構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュにより、光源部１０の狙いの位置に対する回転角または位置誤差のずれが発生する。
【００４６】
このため、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部１０を移動させる場合には、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ｂに回動させることにより、モータ４０の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを防止して、光源部１０を高精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。
【００４７】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる際には、光源部１０はＨ・Ｐから回動位置Ａにそのまま回動されたものであるため、モータ４０の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュは存在しない。
このため、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させることにより、ホーミング動作を実行しないようにして、切換え時間を短縮することができる。また、ホーミング動作が少なくなる分だけモータ４０および摺動部材３９の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ４０への通電を遮断しているため、光源部１０の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
この点は図８に示す実験結果から明らかである。すなわち、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ４０への通電を遮断しない場合には、■点で示すように回動位置を切換える度に光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が右上がりで蓄積されるのに対して、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ４０への通電を遮断する場合には、●点で示すように回動位置を切換える度に光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が発生せずに、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で一定の量だけ移動していることが分かる。
【００４９】
図９、10は本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、回動位置Ａおよび回動位置Ｂ間で光源部10を回動させる際にホーミング動作を実施しない点を特徴としており、制御方法が第１実施形態と異なるが、構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。
【００５０】
図９は光源部10の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示す図であり、図10は実験によって求められたモータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
本参考例では、制御部38は、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルス分だけ駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40を予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらにモータ40を設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御しており、この制御部38、ステッピングモータ40および摺動部材39が回動調整手段を構成している。
【００５１】
次に、作用を説明する。
光源部１０が回動位置Ａにあるときに、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、Ｃ−Ｄの演算が行なわれる（ステップＳ２１）。ここで、ＣはＨ・Ｐから回動位置Ａに移動するためのモータ４０のパルス数であり、ＤはＨ・Ｐから回動位置Ｂに移動するためのモータ４０のパルス数である。
【００５２】
この結果、回動位置Ａと回動位置Ｂのモータ４０の回転パルスによる位置的な差分Ｅが求められる。
次いで、モータ４０をパルスＥに相当する量だけＣＣＷ方向に回転駆動すると、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して停止する（ステップＳ２２、Ｓ２３）。このとき、ネジ部３９ａのバックラッシュが存在しない分だけ理論的には、この位置が回動位置Ｂとなる。
【００５３】
ところが、第１実施形態で説明したように、モータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分があり、実際には理論的な位置とは異なり、光源部１０は回動位置Ｂに位置していないことなる。
このため、モータ４０をＦパルスだけＣＣＷ方向に回転駆動することにより、次ステップで調整用のＣＷ方向の回転のための調整代を得る（ステップＳ２４）。すなわち、パルスＦはモータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるために余分にモータ４０をＣＣＷ方向に回転させるためのパルス数である。
【００５４】
次いで、実験により求められたモータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分を調整するためのパルスＪだけモータ４０をＣＷ方向に回転させる（ステップＳ２５）。この結果、光源部１０が回動位置Ｂに位置決めされる。
次に、パルスＣの求め方を図１０に基づいて説明する。
【００５５】
まず、任意の位置Ｇから、例えば１００パルスＣＣＷにモータ４０を回転させ、Ｈの位置に検知フィラー２３ｄを回動させる。次いで、この位置Ｈから１００パルスＣＷ方向にモータ４０を回転させた場合、上述したバックラッシュやモータのガタによってＩで示す位置で検知フィラー２３ｄが停止してしまう。この差分、すなわち、ＧＨ−ＩＨがＪの値であり、パルス変動分をとるための値である。
【００５６】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる方法は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
このように本参考例では、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルスＥだけＣＣＷ向に駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40をパルス分ＦだけＣＣＷ方向に駆動し、さらにモータ40を実験により求められたパルス分ＪだけＣＷ方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させたため、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができ、光源部10をより高精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。
【００５７】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動させるようにしたため、光源部１０をより一層高精度に回動位置Ａに位置決めすることができる。
また、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で光源部１０を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけモータ４０および摺動部材３９の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００５８】
図11は本発明に係るマルチビーム射出装置の第３実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、マルチビーム射出装置をプリンタに装着した例を示すものであるが、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、マルチビーム射出装置の構成は第１実施形態の図面を用いて説明する。
【００５９】
図１１において、５０は第１ボードであり、この第１ボートはＣＰＵを備えており、エンジンシーケンス、各部材のタイミング制御、画像処理、操作部の制御等の本プリンタ装置の全体的な制御、システム制御を受持つ。この第１ボート５０には電源を供給するＰＳＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｕｎｉｔ）５１および半導体レーザユニット５２が接続されている。
【００６０】
また、符号５３は第２ボードであり、この第２ボート５２は給紙・制御部５４の各種センサ５５およびアクチュエータ５６、プリンタ装置のメインモータ５７、各種センサ５８、アクチュエータ５９、パワーパック６０、上述したステッピングモータ４０、Ｈ・Ｐセンサ２９を制御するものである。要するに、プロッタ部のセンサ、アクチュエータ等の負荷制御をするための入出力ポートおよびドライバ、高圧電源制御用ＰＷＭ制御部、定着制御回路を受持つボードである。また、ＰＳＵ５１は定着ヒータ６１に電源を供給する。
【００６１】
本参考例では、第１ボード50にＣＰＵ制御部38に相当する構成が組込まれており、プリンタ装置の電源が投入されたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴とするものである。
以下、作用を具体的に説明する。
【００６２】
本参考例では、操作部に設けられた電源を投入してＰＳＵ51に電圧が供給されると、第１ボート50のＣＰＵにリセット信号が送られ、そのリセット信号を基準に第１ボート53によりモータ40が作動され、光源部10がＨ・Ｐを介して回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動するようになっている。
このようにすれば、光源部10のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずにプリンタ装置の振動や衝撃による光源部10のピッチ位置の経時的な変化が生じたり、第１参考例のようにホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部10を高精度に回動調整することができるという効果が得られる。
【００６３】
図12は本発明に係るマルチビーム射出装置の第４実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、制御方法が第１実施形態と異なり、構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。
本実施形態は、制御部38が、光源部10の回動位置Ａから回動位置Ｂへの切換え、または光源部10の回動位置Ｂから回動位置Ａへの切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴としている。
【００６４】
次に、図１２に示すフローチャートに基づいて作用を説明する。
制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、この実行命令をカウントする（ステップＳ３１）。次いで、このピッチ切換えカウントがＮ回に達しているか否かを判別し（ステップＳ３２）、達していない場合には、ホーミング動作を実行しない切換え制御を継続する。
【００６５】
また、Ｎ回に達している場合には、モータ４０をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ３３）、このとき、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して検知フィラー２３ｄが上方に移動する。次いで、検知フィラー２３ｄが受光素子２９ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ３４）、遮蔽したものと判断したときには、光源部１０がＨ・Ｐに到達したものと判断してモータ４０の駆動を停止する（ステップＳ３５）。
【００６６】
次いで、Ｈ・Ｐから所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させ（ステップＳ３６）、光源部１０を回動位置Ａまたは回動位置Ｂに位置決めして本制御を終了する。
このようにすれば、電源投入時ではなく、光源部１０の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部１０を高精度に回動調整することができる。
【００６７】
なお、上記第２実施形態にあっても、モータ40を駆動してフランジ部材23を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ40の通電を遮断することは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
【００６９】
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００７０】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、光源部のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずに本マルチビーム射出装置を搭載している機器の振動や衝撃によるピッチ位置の経時的な変化が生じたり、ホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００７２】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
請求項３記載の発明によれば、光源部の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図であり、その光学部の斜視分解図である。
【図２】第１実施形態のマルチビーム射出装置とこの射出装置から射出されたビームを処理する装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の摺動部材の上面図、（ｂ）は摺動部材の断面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態の光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態のステッピングモータの一部を断面で示すその構成図、（ｂ）はスプリングワッシャの外観図である。
【図６】第１実施形態の回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図７】第１実施形態の回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図８】第１実施形態の光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で移動させたときにモータの通電を遮断した場合とモータの通電を継続した場合についての光源部の変位を比較する図である。
【図９】本発明に係るマルチビーム射出装置の第１参考例を示す図であり、光源部の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示すフローチャートである。
【図10】第１参考例の実験によって求められたステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
【図11】本発明に係るマルチビーム射出装置の第２参考例を示す図であり、プリンタ装置の構成図である。
【図12】本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図であり、ホーミング動作のフローチャートである。
【図13】（ａ）は光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【符号の説明】
10 光源部
11、12 半導体レーザ
16、17 コリメータレンズ
21 ビーム合成手段
29 Ｈ・Ｐセンサ（検知部材、回動調整手段）
38 制御部（回動調整手段）
39 摺動部材（回動調整手段）
40 ステッピングモータ（回動調整手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書き込み系に用いられる光射出装置に適用され、特にステッピングモータによって光源部を回動させることによりビームピッチを切換えることができるマルチビーム射出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み系に用いられる光射出装置において記録速度を上げる手段として、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法ではモータの耐久性や多面鏡の材質などが問題となり記録速度に限界がある。記録速度を低下させることなく多面鏡の回転速度を低くするには、一度に複数のレーザ光で走査するようにすればよい。
【０００３】
このようにしたマルチビーム射出装置として、特開昭６０−３２０１９号公報に開示されているように、複数個の半導体レーザからの光束を合成して射出する光源方式や、特開平２−５４２１１号公報に開示されているように、複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レーザアレイを用いた光源方式が提案され、走査線ピッチの調整は、前者では副走査方向の光軸傾き、後者では光軸回りの光源傾きにより調節されている。さらに前者では半導体レーザを用いるために波長や出力が選べるので利用範囲が広いという特徴がある。また、環境の変動によるビームピッチが変動するのを解決するために、特願平５−２１６８００号による出願がある。
【０００４】
一般にマルチビーム射出装置では、装置フレームに光源部を取り付ける際、取り付け誤差や光学素子の加工誤差等により所定の走査線ピッチが得られないため、その調整が必須となっている。
このような不具合を解消するものとして、例えば特開平９−４３５２３号公報に記載されたようなものがある。
【０００５】
このものは、２つの半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部を有し複数本の光ビームを同時に繰り返し走査するマルチビーム射出装置において、前記光源部を、ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも副走査方向に所定角度隔てて射出されるよう構成すると共に、前記合成された光ビームを光軸回りに回動調整自在にしたものである。
【０００６】
具体的には、図１３（ａ）に示すように１つの半導体レーザから射出された第１ビーム１を中心として他の半導体レーザから射出される第２ビーム２の位置を調整するように光ビームを光軸回りに回動調整自在にすることにより、第１ビーム１と第２ビーム２とのピッチを変更して書込み密度を変更可能にしている。図１３（ａ）の例では、第２ビーム２がＡの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ２が狭くなるため、書込み密度が高くなり、第２ビーム２がＢの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ２がピッチＰ１に比べて広くなるため、書込み密度が低くなる。
【０００７】
そして、このように第１ビーム１と第２ビーム２のピッチを狙った位置になるように光源部を回動させる手段としては、ステッピングモータおよびステッピングモータの出力軸と光源部の間に介装され、ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して光源部を回動させるように出力軸に螺合するネジ部が形成された摺動部材がある。
【０００８】
ところで、このように光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂに高精度に切換えるには、図１３（ｂ）に示すように、光源部（同図において符号３は光軸の中心を示す）を回動位置Ａまたは回動位置Ｂからホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）に移動させ、この位置から回動位置Ｂまたは回動位置Ａに移動する量に相当するパルス数だけステッピングモータを回転させることが一般的であり、従来の装置でもそのような構成が採用されているものと考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のマルチビーム射出装置にあっては、ステッピングモータの回転駆動を摺動部材によって直線運動に変換して光源部を回動させるようになっているため、例えば、光源部をＨ・Ｐから離れた回動位置Ａからこの回動位置ＡとＨ・Ｐの間に位置する回動位置Ｂ（すなわち、Ｈ・Ｐに対してＡ＞Ｂの関係にある）に回動させる場合、Ｈ・Ｐから回動位置Ａに移動させる間のステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュにより、光源部を回動位置Ｂに移動させる際の角度誤差または位置誤差が生じてしまい、回動位置Ｂに高精度に位置決めすることができない。
【００１０】
このため、ステッピングモータによって回動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際に、光源部をＨ・Ｐに移動させた後、回動位置Ｂに移動させるようにしている上に、回動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際にも光源部をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ａに回動させるようにしていたため、この動作（以下、Ｈ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させる動作をホーミング動作という）を毎回実施すると、ビームのピッチを切換えるまでの待ち時間に多くの時間を要する上にホーミング動作分の回転動作がステッピングモータおよび摺動部材に作用するため、これら部品の耐久、耐摩耗性をより高くしなければならないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、光源部をある回動位置から別の回動位置に回動させる際に光源部の角度誤差または位置誤差が生じるの防止することができるとともに、回動位置を切換える際に毎回ホーミング動作を実行しないようにして切換え時間を短縮することができ、さらに、ステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができるマルチビーム射出装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するために、複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴としている。
【００１３】
その場合、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
【００１４】
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００１５】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００１６】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するために、複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、本マルチビーム射出装置が搭載された機器の電源が投入されたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させ、光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴としている。
【００１８】
その場合、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００１９】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、光源部のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずに本マルチビーム射出装置を搭載している機器の振動や衝撃によるピッチ位置の経時的な変化が生じたり、ホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００２０】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１または２に記載の発明において、前記ステッピングモータは、前記光源部を一方向と他方向の間で複数の回動位置に切換えるとともに、光源部の回動位置を切換える度に通電が遮断されることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜８は本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図である。
まず、構成を説明する。図１において、半導体レーザ11、12は各々支持体13、14に固定され、基体15の裏面に後述するコリメータレンズ16、17との光軸を一致させてネジ18、19を用いて接合される。 コリメータレンズ16、17は、鏡筒に収められ、基体15の嵌合穴15ａ、15ｂに各々半導体レーザ11、12との位置を合せて係合され、接着されて、各光束を平行光束に変換する。コリメータレンズ16、17からの射出光は、各々に対して真円径のスリットを対応させて形成された絞り板20により整形され、ビーム合成手段21によって合成される。尚、本実施形態では絞り板20を別体に設けたがコリメータレンズ16、17の鏡筒でこれを兼ねることも可能である。
【００２４】
ここで、ビーム合成手段21について説明する。２個の半導体レーザ11、12はそのｐｎ接合面を一致させて同一平面状に配列されている。何れか一方のビーム（実施形態では半導体レーザ11のビーム）は、ビーム合成手段21の入射面に貼り付けられた１／２波長板22によってその偏光面が９０°回転されて、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂを通過する。そして半導体レーザ12のビームは、ビーム合成手段21の斜面21ａで内面反射し、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂで反射して、基準となる半導体レーザ12の光軸近傍でそのビームと合成される。各半導体レーザ11、12に係わる一連のそれぞれの光軸は、互いに副走査方向に僅かにずれた位置に対応させるべく、ビーム合成手段21の出力側に示した角度θだけ互いにずらせるように設定されている。
【００２５】
ビーム合成手段２１と絞り板２０は、フランジ部材２３の裏面の所定位置に支持され、ネジ２４、２５により基体１５に固定される。半導体レーザ１１、１２からフランジ部材２３に至る光路の各部材は、半導体レーザ１１、１２の駆動回路が形成されたフレーム２６に一体的に固定されていて、光源部１０をなす。
また、フランジ部材２３には中空の筒状部２３ａが突出しており、この筒状部２３ａは本体機器のフレーム２６に形成された穴２６ａに挿通されるとともにこの筒状部２３ａの外周部にはスプリング２７が装着されている。
【００２６】
また、筒状部２３ａの先端部には突起２３ｂが形成されており、筒状部２３ａの先端を穴２６ａに挿通してスプリング押圧部材２８に形成された穴２８ａに挿通し、このスプリング押圧板２８を９０゜回動させてこの押圧板２８に形成された突起２８ｂに突起２３ｂを引っ掛けることにより、光源部１０を矢印α方向に引張りフレーム２６に筒状部２３ａを光軸の中心として取付けることにより、光源部１０がフレーム２６に回動自在に取付けられる。
【００２７】
ここで、この構成が成立するには、スプリング２７の径が穴２６ａの径よりも大きく、かつ、スプリング押圧板２８のスプリング２７を受ける部分がスプリング２７の径よりも広くなっていなければならない。
また、フランジ部材２３およびフレーム２６はガラス繊維が含有されたプラスチックから構成されており、フランジ部材２３とフレーム２６の間にはプラスチックよりも強度が高い図示しないステンレス鋼が介装されている。このため、フランジ部材２３とフレーム２６の摺動抵抗が小さくなり、フランジ部材２３の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２８】
次に、マルチビーム射出装置の制御例を説明する。図２はマルチビーム射出装置の系統を示す。同図において、光源部１０は図１における半導体レーザ１１、１２からフランジ部材２３に至る光路の各部材によって構成されている。光源部１０から射出された各ビームは、シリンダレンズ３０を介して多面鏡３１よりなる偏光手段に入射され、この多面鏡３１を回転させることによって主走査方向に繰返し偏光させる。多面鏡３１で反射されたビームをさらにｆθレンズ３２、トロイダルレンズ３３からなる走査用レンズによって所定の走査記録面上にスポットとして投影させる。このとき、各ビームは副走査方向に１ピッチｐだけずれたものとすることで２本の走査線が同時に書き込まれる。
【００２９】
光量検出手段としてのフォトセンサ３４は被走査面近傍に配設され、非書き込み領域にて走査ビームを検出する。演算部３５はその検出データを受けて所定の基準値と比較して初期値に対するずれ量を算出する。半導体レーザ制御部３６は、該ずれ量を減少すべく半導体レーザ駆動回路のビーム出力を制御する。上記のフォトセンサ３４と半導体レーザ制御部３６は光量可変制御手段をなす。
【００３０】
回転駆動部３７は後述するステッピングモータや摺動部材からなり、光源部１０を回転させる。この回転駆動部３７は検知部材としてのホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）センサ２９によって常にＨ・Ｐ位置が検知されるようになっており、このＨ・Ｐセンサ２９の検出情報は制御部３８に入力され、この制御部３８からの指令信号に基づいて後述する回動調整制御が実施される。
【００３１】
次に、回転駆動部３７の構成を説明する。
図１において、フランジ部材２３の一側面には棒状部材２３ｃが設けられており、この棒状部材２３ｃの端部には摺動部材３９が当接可能になっている。この摺動部材３９は図３（ａ）に示すように外形がＤ字形状をしており、内周部に図３（ｂ）に示すようにＭ３のネジ部３９ａが形成され、フレーム２６に形成された中空の円柱部２６ｂに挿通されている。なお、この円柱部２６ｂの内周部も摺動部材３９の外形と同様にＤ字状になっている。
【００３２】
この摺動部材３９の内周部にはステッピングモータ４０の出力軸に形成された呼び径Ｍ３に形成された送りネジ４０ａ（図１では別体になっているが、このネジ４０ａとモータ４０の出力軸は一体である）が螺合している。このため、ステッピングモータ４０が回転駆動されると、摺動部材３９が円柱部２６ｂ内で図１中、上下方向に摺動する。
【００３３】
また、フレーム２６と棒状部材２３ｃの間にはスプリング４１が介装されており、このスプリング４１は棒状部材２３ｃを摺動部材３９の上面に押し付けるようになっている。
したがって、ステッピングモータ４０が回転駆動されると、摺動部材３９が円柱部２６ｂ内で上下方向に移動するのに伴って光源部１０が光軸を構成する筒状部２３ａを中心として回動する。
【００３４】
また、フランジ部材２３の他側面には検知フィラー２３ｄが形成されており、この検知フィラー２３ｄはＨ・Ｐセンサ２９によって検知されるようになっている。具体的には、Ｈ・Ｐセンサ２９は図１に示すように、発光素子２９ａと受光素子２９ｂが対向配置されており、この発光素子２９ａと受光素子２９ｂの間に検知フィラー２３ｄの先端部が挿入されて受光素子２９ｂを遮蔽した瞬間にＨ・Ｐ位置を検知する。すなわち、このＨ・Ｐセンサ２９はＨ・Ｐ位置に配置され、検知フィラー２３ｄを検知したときに光源部１０の回動の基準となるＨ・Ｐ位置を検知する。
【００３５】
次に、光源部１０の回動位置について説明する。
図４（ａ）は、光源部１０の回動位置を示す図であり、発光素子２９ａおよび受光素子２９ｂの設置位置がＨ・Ｐ位置である。このＨ・Ｐ位置から光軸を回転中心として光源部１０が所定方向にθ１だけ回動した位置を回動位置Ａ（第１回動位置）、光源部１０が光軸を回転中心として所定方向にθ２だけ回動した位置が回動位置Ｂ（第２回動位置）であり、この回動位置Ｂは回動位置ＡとＨ・Ｐ間に位置している。すなわち、回動位置Ａと回動位置Ｂの関係は、Ｈ・Ｐを基準としてθ１＞θ２となっている。
【００３６】
そして、光源部１０をＨ・Ｐから回動位置Ｂに回動させるには、ステッピングモータ４０を所定方向に所定パルスだけ移動させて摺動部材３９を上方向に移動させ、光源部１０をＨ・Ｐから回動位置Ａに回動させるには、ステッピングモータ４０を所定方向に前記パルス以上のパルスだけ移動させて摺動部材３９をさらに上方向に移動させる。
【００３７】
また、図４（ｂ）に示すように上述した回転角θ１、θ２に対応してビーム１０ａ、１１ａのピッチはＰ１、Ｐ２であり、Ｐ２＞Ｐ１の関係となっている。ここで、例えば、回動位置Ａは書込密度６００ｄｐｉに相当し、回動位置Ｂは書込密度４００ｄｐｉに相当するものであり、当然のことながら書込密度が多ければ多い程、２つのビーム１０ａ、１１ａのピッチは狭くなる。
【００３８】
また、制御部３８は回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部１０を移動させる場合のみに、ステッピングモータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ｂに回動させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、ステッピングモータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御するようになっている。本実施形態では、摺動部材３９およびステッピングモータ４０からなる回転駆動部３７、Ｈ・Ｐセンサ２９、制御部３８が回動調整手段を構成している。
【００３９】
また、制御部３８はモータ４０を駆動してフランジ部材２３を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ４０の通電を遮断するようになっている。
次に、ステッピングモータ４０の構成を図５に基づいて説明する。図５に示すようにステッピングモータ４０はモータ軸４２に圧入されているロータ４３が軸受４４によってモータフレーム４５に取付けられている。
【００４０】
このモータフレーム４５の内側にはスターテ４６が取付けられており、ロータ４３とステータ４６の一方が永久磁石または電磁石から構成されている。また、モータ軸４２のスラスト方向の移動を規制するために、図５（ｂ）に示すようにスプリングワッシャ４７によってモータ軸４２の矢印βで示す方向に力が加わったときにガタが生じるようになっている。
【００４１】
次に、光源部10の回動位置（ビームのピッチ）を切換える方法を図６、７に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を回動させるピッチ切換え制御を説明する。本実施形態では、図１のステッピングモータ40を正面のモータ軸方向から見た場合、時計回り方向をＣＷ方向とし、反時計方向をＣＣＷ方向と定義する。
【００４２】
光源部４０が回動位置Ａにあるときに、図６のフローチャートに示すように、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、モータ４０をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ１）。このとき、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して検知フィラー２３ｄが上方に移動する。
次いで、検知フィラー２３ｄが受光素子２９ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ２）、遮蔽したものと判断したときには、光源部１０がＨ・Ｐに位置して基準位置にあるため、モータ４０の駆動を停止する（ステップＳ３）。
【００４３】
次いで、Ｈ・Ｐから回動位置Ｂに相当する所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ４）。このとき、摺動部材３９が上方に移動するため、フランジ部材２３が反時計方向に回動する。そして、モータ４０が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ４０を停止するとともにモータ４０への通電を遮断すると、光源部１０が回動位置Ｂに回動されて位置決めされる。なお、光源部１０をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させる動作を以下、ホーミング動作という。
【００４４】
一方、光源部４０が回動位置Ｂにあるときに、図７のフローチャートに示すように、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、回動位置Ｂから回動位置Ａに相当する所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ１１）。このとき、摺動部材３９が上方に移動するため、フランジ部材２３が反時計方向に回動する。そして、モータ４０が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ４０を停止するとともにモータ４０への通電を遮断すると、光源部１０が回動位置Ａに回動されて位置決めされる。
【００４５】
なお、回動位置Ａおよび回動位置Ｂに位置決めする度にモータ４０への通電を遮断する動作は確実に行なわれることであるため、その点の説明は以後省略する。
次に、このように制御する理由を説明する。
モータ４０によって光源部１０を回動位置Ａから回動位置Ｂまで回動させる際には、モータ４０の上述した構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュにより、光源部１０の狙いの位置に対する回転角または位置誤差のずれが発生する。
【００４６】
このため、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部１０を移動させる場合には、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ｂに回動させることにより、モータ４０の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを防止して、光源部１０を高精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。
【００４７】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる際には、光源部１０はＨ・Ｐから回動位置Ａにそのまま回動されたものであるため、モータ４０の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュは存在しない。
このため、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させることにより、ホーミング動作を実行しないようにして、切換え時間を短縮することができる。また、ホーミング動作が少なくなる分だけモータ４０および摺動部材３９の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ４０への通電を遮断しているため、光源部１０の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
この点は図８に示す実験結果から明らかである。すなわち、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ４０への通電を遮断しない場合には、■点で示すように回動位置を切換える度に光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が右上がりで蓄積されるのに対して、光源部１０を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ４０への通電を遮断する場合には、●点で示すように回動位置を切換える度に光源部１０の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が発生せずに、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で一定の量だけ移動していることが分かる。
【００４９】
図９、10は本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、回動位置Ａおよび回動位置Ｂ間で光源部10を回動させる際にホーミング動作を実施しない点を特徴としており、制御方法が第１実施形態と異なるが、構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。
【００５０】
図９は光源部10の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示す図であり、図10は実験によって求められたモータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
本参考例では、制御部38は、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルス分だけ駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40を予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらにモータ40を設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御しており、この制御部38、ステッピングモータ40および摺動部材39が回動調整手段を構成している。
【００５１】
次に、作用を説明する。
光源部１０が回動位置Ａにあるときに、制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、Ｃ−Ｄの演算が行なわれる（ステップＳ２１）。ここで、ＣはＨ・Ｐから回動位置Ａに移動するためのモータ４０のパルス数であり、ＤはＨ・Ｐから回動位置Ｂに移動するためのモータ４０のパルス数である。
【００５２】
この結果、回動位置Ａと回動位置Ｂのモータ４０の回転パルスによる位置的な差分Ｅが求められる。
次いで、モータ４０をパルスＥに相当する量だけＣＣＷ方向に回転駆動すると、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して停止する（ステップＳ２２、Ｓ２３）。このとき、ネジ部３９ａのバックラッシュが存在しない分だけ理論的には、この位置が回動位置Ｂとなる。
【００５３】
ところが、第１実施形態で説明したように、モータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分があり、実際には理論的な位置とは異なり、光源部１０は回動位置Ｂに位置していないことなる。
このため、モータ４０をＦパルスだけＣＣＷ方向に回転駆動することにより、次ステップで調整用のＣＷ方向の回転のための調整代を得る（ステップＳ２４）。すなわち、パルスＦはモータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるために余分にモータ４０をＣＣＷ方向に回転させるためのパルス数である。
【００５４】
次いで、実験により求められたモータ４０の構造上から生じるモータ軸４２のスラスト方向のガタおよび摺動部材３９のネジ部３９ａのバックラッシュによるパルス変動分を調整するためのパルスＪだけモータ４０をＣＷ方向に回転させる（ステップＳ２５）。この結果、光源部１０が回動位置Ｂに位置決めされる。
次に、パルスＣの求め方を図１０に基づいて説明する。
【００５５】
まず、任意の位置Ｇから、例えば１００パルスＣＣＷにモータ４０を回転させ、Ｈの位置に検知フィラー２３ｄを回動させる。次いで、この位置Ｈから１００パルスＣＷ方向にモータ４０を回転させた場合、上述したバックラッシュやモータのガタによってＩで示す位置で検知フィラー２３ｄが停止してしまう。この差分、すなわち、ＧＨ−ＩＨがＪの値であり、パルス変動分をとるための値である。
【００５６】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる方法は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
このように本参考例では、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルスＥだけＣＣＷ向に駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40をパルス分ＦだけＣＣＷ方向に駆動し、さらにモータ40を実験により求められたパルス分ＪだけＣＷ方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させたため、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができ、光源部10をより高精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。
【００５７】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部１０を回動させる場合に、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動させるようにしたため、光源部１０をより一層高精度に回動位置Ａに位置決めすることができる。
また、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で光源部１０を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけモータ４０および摺動部材３９の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００５８】
図11は本発明に係るマルチビーム射出装置の第３実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、マルチビーム射出装置をプリンタに装着した例を示すものであるが、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、マルチビーム射出装置の構成は第１実施形態の図面を用いて説明する。
【００５９】
図１１において、５０は第１ボードであり、この第１ボートはＣＰＵを備えており、エンジンシーケンス、各部材のタイミング制御、画像処理、操作部の制御等の本プリンタ装置の全体的な制御、システム制御を受持つ。この第１ボート５０には電源を供給するＰＳＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｕｎｉｔ）５１および半導体レーザユニット５２が接続されている。
【００６０】
また、符号５３は第２ボードであり、この第２ボート５２は給紙・制御部５４の各種センサ５５およびアクチュエータ５６、プリンタ装置のメインモータ５７、各種センサ５８、アクチュエータ５９、パワーパック６０、上述したステッピングモータ４０、Ｈ・Ｐセンサ２９を制御するものである。要するに、プロッタ部のセンサ、アクチュエータ等の負荷制御をするための入出力ポートおよびドライバ、高圧電源制御用ＰＷＭ制御部、定着制御回路を受持つボードである。また、ＰＳＵ５１は定着ヒータ６１に電源を供給する。
【００６１】
本参考例では、第１ボード50にＣＰＵ制御部38に相当する構成が組込まれており、プリンタ装置の電源が投入されたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴とするものである。
以下、作用を具体的に説明する。
【００６２】
本参考例では、操作部に設けられた電源を投入してＰＳＵ51に電圧が供給されると、第１ボート50のＣＰＵにリセット信号が送られ、そのリセット信号を基準に第１ボート53によりモータ40が作動され、光源部10がＨ・Ｐを介して回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動するようになっている。
このようにすれば、光源部10のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずにプリンタ装置の振動や衝撃による光源部10のピッチ位置の経時的な変化が生じたり、第１参考例のようにホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部10を高精度に回動調整することができるという効果が得られる。
【００６３】
図12は本発明に係るマルチビーム射出装置の第４実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、制御方法が第１実施形態と異なり、構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。
本実施形態は、制御部38が、光源部10の回動位置Ａから回動位置Ｂへの切換え、または光源部10の回動位置Ｂから回動位置Ａへの切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴としている。
【００６４】
次に、図１２に示すフローチャートに基づいて作用を説明する。
制御部３８からピッチ切換え実行命令が発生すると、この実行命令をカウントする（ステップＳ３１）。次いで、このピッチ切換えカウントがＮ回に達しているか否かを判別し（ステップＳ３２）、達していない場合には、ホーミング動作を実行しない切換え制御を継続する。
【００６５】
また、Ｎ回に達している場合には、モータ４０をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ３３）、このとき、摺動部材３９が下方に移動するため、フランジ部材２３が時計方向に回動して検知フィラー２３ｄが上方に移動する。次いで、検知フィラー２３ｄが受光素子２９ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ３４）、遮蔽したものと判断したときには、光源部１０がＨ・Ｐに到達したものと判断してモータ４０の駆動を停止する（ステップＳ３５）。
【００６６】
次いで、Ｈ・Ｐから所定パルス数だけモータ４０をＣＷ方向に回転駆動させ（ステップＳ３６）、光源部１０を回動位置Ａまたは回動位置Ｂに位置決めして本制御を終了する。
このようにすれば、電源投入時ではなく、光源部１０の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ４０によって光源部１０をＨ・Ｐに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部１０を高精度に回動調整することができる。
【００６７】
なお、上記第２実施形態にあっても、モータ40を駆動してフランジ部材23を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ40の通電を遮断することは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
【００６９】
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
【００７０】
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合には、ステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができるため、光源部をより高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。
また、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができる。
また、第１回動位置と第２回動位置の間で光源部を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
また、光源部のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずに本マルチビーム射出装置を搭載している機器の振動や衝撃によるピッチ位置の経時的な変化が生じたり、ホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
【００７２】
また、電源投入時ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、ステッピングモータによって光源部をホームポジションに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部を高精度に回動調整することができる。
請求項３記載の発明によれば、光源部の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図であり、その光学部の斜視分解図である。
【図２】第１実施形態のマルチビーム射出装置とこの射出装置から射出されたビームを処理する装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の摺動部材の上面図、（ｂ）は摺動部材の断面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態の光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態のステッピングモータの一部を断面で示すその構成図、（ｂ）はスプリングワッシャの外観図である。
【図６】第１実施形態の回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図７】第１実施形態の回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図８】第１実施形態の光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で移動させたときにモータの通電を遮断した場合とモータの通電を継続した場合についての光源部の変位を比較する図である。
【図９】本発明に係るマルチビーム射出装置の第１参考例を示す図であり、光源部の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示すフローチャートである。
【図10】第１参考例の実験によって求められたステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
【図11】本発明に係るマルチビーム射出装置の第２参考例を示す図であり、プリンタ装置の構成図である。
【図12】本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図であり、ホーミング動作のフローチャートである。
【図13】（ａ）は光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【符号の説明】
10 光源部
11、12 半導体レーザ
16、17 コリメータレンズ
21 ビーム合成手段
29 Ｈ・Ｐセンサ（検知部材、回動調整手段）
38 制御部（回動調整手段）
39 摺動部材（回動調整手段）
40 ステッピングモータ（回動調整手段）
Claims (3)
- 複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、
前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、
前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、
前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、
前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、
光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴とするマルチビーム射出装置。 - 複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、
前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに回動調整する回動調整手段と、を有するマルチビーム射出装置において、
前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピングモータと、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、を有し、
前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、
前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピングモータを予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらに前記ステッピングモータを設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動させるとともに、
本マルチビーム射出装置が搭載された機器の電源が投入されたときに、前記ステッピン グモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させ、
光源部の第１回動位置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前記ステッピングモータによって光源部をホームポジションに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴とするマルチビーム射出装置。 - 前記ステッピングモータは、前記光源部を一方向と他方向の間で複数の回動位置に切換えるとともに、光源部の回動位置を切換える度に通電が遮断されることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチビーム射出装置。
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