JP4534570B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置に関する。

従来よりプリンタや複写機等の画像形成装置においては光走査装置による走査露光が一般に用いられているが、装置を小型化する必要上、走査光をミラーにより折り返して光路長を保ったまま外形寸法を小さくし、走査線を射出する光走査装置とすることが多い。

このとき、図６のようにミラー１０２をＶ字バネ１０４で筐体１００に固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、ミラー１０２の反射面の裏側１０２ａと側面１０２ｂをそれぞれ筐体１００に固定する必要があり、Ｖ字バネ１０４を二箇所に取り付ける為、操作性が悪い。

また、このミラー１０２は反射面の裏側１０２ａと側面１０２ｂそれぞれの押圧バランスによって位置精度が保たれている。そのためミラー１０２を動かして走査線の傾き（スキュー）などを調整する際にはＶ字バネ１０４の押圧力のバランスが崩れないようにする必要がある。

すなわち、Ｖ字バネ１０４の撓み量に対する押圧力の感度を低くし、Ｖ字バネ１０４の撓み量が変化しても押圧力が変化しにくいＶ字バネ１０４とする必要がある。しかし図６のようなＶ字バネ１０４では、撓み量に対する押圧力の感度を下げるには図７のようにＶの曲げＲを大きくしたり、長さＬを長くする必要があり、その場合は安定した押圧力が維持できなくなってしまう。
特開平０４―０２５１８７８号公報 （図１、第３〜５頁）

本発明は上記事実を考慮し、ミラーの調整を行っても安定したミラー位置を維持できる光走査装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の光走査装置は、光ビームを射出する光源と、射出された光ビームを主走査方向に偏向させる偏向装置と、偏向された光ビームを被走査面上に結像させる、シリンダーミラーを含んだ光学系と、前記シリンダーミラーを、反射面の長手方向両端が突起で位置決めされ、前記反射面と隣接する側面の両端を光軸方向と直交する方向に位置調整する調整ねじを保持するねじ穴を設けた筐体と、前記筐体に設けられ前記シリンダーミラーの長手方向両端を前記突起及び前記調整ねじに圧着させる位置決め部材と、を備え、前記位置決め部材は前記光学部材と筐体とを互いに直交する二方向から挟持する二対のアームを有し、前記アームのうち一対は、一方の端部に前記ねじの頭部より小径で前記調整ねじが貫通する穴が設けられ、両端部間で前記シリンダーミラーおよび筐体を挟み込んで前記シリンダーミラーを前記調整ねじに対して押圧し、前記アームの他の一対は両端部間で前記シリンダーミラーおよび筐体を挟み込んで前記シリンダーミラーを前記突起に対して押圧することを特徴とする。

上記構成の発明では、光学部材を筐体に圧着して位置決めを行う位置決め部材が互いに直交する二方向から筐体と光学部材をアームの両端部間で挟持する構成としたことで、一個の位置決め部材で光学部材を保持可能であり、また位置決め部材の撓み量に対する押圧力の感度を低くすることができるので、光学部材の調整を行っても安定した位置を維持できる。

請求項２に記載の光走査装置は、前記穴は前記調整ねじのねじ部径より大きな径を有し、前記調整ねじは前記シリンダーミラーが位置調整された状態で前記位置決め部材と接触しない長さであることを特徴とする。

上記構成の発明では、光学部材の位置調整を行う調整ねじが、シリンダーミラーが位置調整された状態で位置決め部材と接触しないため、調整ねじが位置決め部材と干渉することがないので、調整ねじのトルクが増大する虞のない安定した調整を行うことができる。

本発明は上記構成としたので、ミラーの調整を行っても安定したミラー位置を維持できる光走査装置とすることができた。

図１には本発明の第１実施形態に係る光走査装置が示されている。

図１に示すように、光走査装置１０はポリゴンミラー３０、ｆθレンズ３２、第１シリンダミラー３４、ミラー３６、第２シリンダミラー１４とから構成されている。

ポリゴンミラー３０が図示しない光源から照射されたビームを偏向し、ｆθレンズ３２によって主走査方向に走査するビームとして整形され、第１シリンダミラー３４で副走査方向に整形しつつ光走査装置１０全体を小型化するためにビームを折り曲げ、ミラー３６で再度ビームを折り曲げ、第２シリンダミラー１４で更に副走査方向にビームを整形して被走査面上に結像させる。上記のようにビームを複数のミラーで反射させているため光走査装置１０全体の小型化が可能となるが、各ミラーの光軸を厳密に調整・維持する必要がある。

第２シリンダミラー１４は、フレーム１２に突起１８と位置調整ねじ２０に突き当てた位置で保持され、位置精度を保っている。

図２には本発明の第１実施形態に係る光走査装置のミラー保持機構が示されている。

図２に示すように、第２シリンダミラー１４はフレーム１２に保持される際、フレーム１２に設けられた突起１８と位置調整ねじ２０とに突き当たる位置で保持されるように、固定バネ１６によって外側から挟持される形で固定される。位置調整ねじ２０はフレーム１２に設けられたねじ穴２２に螺合し、回転させることで第２シリンダミラー１４を支持する点の位置を調整することができる。

固定バネ１６は図２に示すように基板１６ｃから互いに直交する方向にアーム１６ａと１６ｂが延出し、それぞれ白矢印ａと白矢印ｂの方向にフレーム１２と第２シリンダミラー１４を押圧し、挟持固定する。

すなわち、固定バネ１６を斜線矢印方向にはめ込み、フレーム１２と第２シリンダミラー１４とを挟持固定する際にはアームａの押圧力（白矢印ａ）によってフレーム１２と第２シリンダミラー１４とは突起１８を接点として互いに押し付けられる方向、つまり黒矢印ａ方向に付勢されるので、第２シリンダミラー１４は光軸方向すなわち黒矢印ａ方向にガタつくことなく位置精度が維持される。

またアームｂの押圧力（白矢印ｂ）によってフレーム１２と第２シリンダミラー１４とは位置調整ねじ２０の先端を接点として互いに押し付けられる方向、つまり黒矢印ｂ方向に付勢されるので、第２シリンダミラー１４は副走査方向すなわち黒矢印ｂ方向にガタつくことなく位置精度が維持される。

このとき、ａ方向（位置固定）とｂ方向（位置可変）の２種類の目的に応じて、アーム１６ａとアーム１６ｂの太さを変えるなどでバネ定数を異なったものとすることで、より安定した第２シリンダミラー１４の位置精度を維持するようにしてもよい。

さらに、本実施例ではアーム１６ａとアーム１６ｂにより一個の固定バネ１６で２方向の押圧・固定が可能なので、図６のような従来のＶ字型バネと異なり、一個の固定バネで１６でフレーム１２に第２シリンダミラー１４を挟持・固定することができる。これにより部品点数を削減してコスト低下できるのみならず、組み立て時の作業性も向上する。

図３には本発明の第１実施形態に係る光走査装置のミラー保持機構が示されている。

図３に示すように、固定バネ１６によってフレーム１２と第２シリンダミラー１４は挟持固定され、矢印ａ方向、矢印ｂ方向ともにガタつくことなく保持される。このとき位置調整ねじ２０は固定バネ１６の上からフレーム１２に挿入・固定されるので、位置調整ねじ２０がフレーム１２のねじ穴２２に螺合していれば固定バネ１６はズレ、あるいは抜け落ちなどの心配はない。

このとき、固定バネ１６の穴２４は位置調整ねじ２０の径よりも大きく、位置調整ねじ２０とは螺合していないので、位置調整ねじ２０の回転によって固定バネ１６に力が掛かることはない。

このとき、図４に示すように第２シリンダミラー１４の両端部に位置調整ねじ２０が設けられていれば黒矢印方向に位置調整ねじ２０を動かすことによって第２シリンダミラー１４は白矢印方向に回動可能となり、走査線の傾き補正範囲をより広くとることもできる。

ここで、固定バネ１６の開口幅Ｒ（図６の従来例におけるＶ字バネのＲに相当）は位置調整ねじの黒矢印方向における移動範囲に比較して十分に大きいので、位置調整ねじ２０を回転させてフレーム１２と第２シリンダミラー１４の間隔が大きくなり固定バネ１６の撓み量が増加しても、撓み量に対する押圧力の感度は低いため上記のように位置調整ねじ２０を動かして走査線の傾き補正を行っても、第２シリンダミラー１４を押圧している二方向の力、すなわち図２の黒矢印ａと黒矢印ｂとのバランスが崩れることはない。このため、走査線の傾き補正によって第２シリンダミラー１４に回転モーメントが発生し、光軸が狂うなどの恐れはない。

図５には本発明の第２実施形態に係る光走査装置のミラー保持機構が示されている。

図５に示すように、第２シリンダミラー１４をフレーム１２に挟持・固定する固定バネを、押圧する二方向すなわち矢印ａと矢印ｂの二つに対してそれぞれ一個ずつ、コの字型の固定バネ２６と固定バネ２８とに分割してもよい。このとき、ａ方向（位置固定）とｂ方向（位置可変）の２種類の目的に応じて固定バネ２６と固定バネ２８のバネ定数を異なったものとする以外に、固定バネ２６と固定バネ２８の厚みや素材を違えるなどの方法で矢印ａ方向と矢印ｂ方向の特性に違いを持たせてもよい。

上記第１実施形態乃至第２実施形態はシリンダミラーの保持に関するが、本願はシリンダミラーの保持に限定されず、通常の平面ミラーの保持に応用してもよい。

また、ミラーの支持であるフレームは、筐体の一部でも、別部材の構成としても同効果が得られることは言うまでもない。

本発明の第１形態に係る光走査装置を示す断面図である。 本発明の第１形態に係る光走査装置のミラー保持機構を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る光走査装置のミラー保持機構を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る光走査装置のミラー保持機構を示す断面図である。 本発明の第２形態に係る光走査装置のミラー保持機構を示す斜視図である。 従来の光走査装置のミラー保持機構を示す斜視図である。 従来の光走査装置のミラー保持機構を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 光走査装置
１２ フレーム
１４ 第２シリンダミラー
１６ 固定バネ
１８ 突起
２０ 位置調整ねじ
２６ 固定バネ
２８ 固定バネ

Claims (2)

1. 光ビームを射出する光源と、
   射出された光ビームを主走査方向に偏向させる偏向装置と、
   偏向された光ビームを被走査面上に結像させる、シリンダーミラーを含んだ光学系と、
   前記シリンダーミラーを、反射面の長手方向両端が突起で位置決めされ、前記反射面と隣接する側面の両端を光軸方向と直交する方向に位置調整する調整ねじを保持するねじ穴を設けた筐体と、
   前記筐体に設けられ前記シリンダーミラーの長手方向両端を前記突起及び前記調整ねじに圧着させる位置決め部材と、
   を備え、
   前記位置決め部材は前記光学部材と筐体とを互いに直交する二方向から挟持する二対のアームを有し、
   前記アームのうち一対は、一方の端部に前記ねじの頭部より小径で前記調整ねじが貫通する穴が設けられ、両端部間で前記シリンダーミラーおよび筐体を挟み込んで前記シリンダーミラーを前記調整ねじに対して押圧し、
   前記アームの他の一対は両端部間で前記シリンダーミラーおよび筐体を挟み込んで前記シリンダーミラーを前記突起に対して押圧することを特徴とする光走査装置。
2. 前記穴は前記調整ねじのねじ部径より大きな径を有し、
   前記調整ねじは前記シリンダーミラーが位置調整された状態で前記位置決め部材と接触しない長さであることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。

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