JPH0481809A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばレーザビームプリンタ等において、複
数の光ビームを合成して走査する光走査装置に関する。

〔従来の技術〕

上述した光走査装置においては、従来、複数の光源や各
別のコリメータレンズ、及び、合波光学系を構成するビ
ームスプリッタ等の光学素子、ならびに、走査光学系を
構成するポリゴンミラーやｆθレンズ等を、それぞれ各
別に装置台板に取り付けていた。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の光走査装置においては、上述し
た各種の光学部品をそれぞれ独立して装置台板に取り付
けていたから、それらの取付けに際して、複数の光源か
らの光ビームが合波光学系によって正しく合成されて１
つの合成光ビームとなるように各光学部品の取付位置や
姿勢を調整するのと同時に、その合成光ビームの走査光
学系による走査範囲を所定の範囲とするための調整を行
なわなくてはならないため、２つの条件の双方をともに
満足するように調整することに極めて多大の労力と時間
とを要するものであり、生産面での問題かあった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、組付けを手際よく行
なうことのできる光走査装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光走査装置の特徴構成は、複数の光源およ
びそれら複数の光源からの個別光ビームを合成する合波
光学系をユニット化して１つの光源ユニット台板に搭載
するとともに、その光源ユニット台板を、前記合波光学
系からの合成光ビームを走査するための走査光学系が固
定された装置台板に対して、前記合成光ビームの光軸と
交わる軸芯周りて回動及び固定自在に取り付けたことに
ある。

なお、前記光源ユニット台板は、前記装置台板よりも熱
膨張率の小さい材料から形成されることが好ましい。

〔作　用〕

本発明の光走査装置によれば、複数の光源と合波光学系
とかユニット化されて１つの光源ユニット台板に搭載さ
れているから、複数の光源からの個別光ビームが合波光
学系によって正しく合成されて１つの合成光ビームとな
るように光源やコリメータレンズ等の取付位置や姿勢を
調整することを、走査光学系とは全く独立して光源ユニ
ット台板を作る段階で行なうことかできる。そして、光
源ユニット台板を装置台板に組み付ける段階では、上述
のようにすてに１本の合成光ビームに合成されるように
調整か完了しているから、その合成光ビームと走査光学
系との関係の調整を、光源ユニット台板の装置台板に対
する調整だけで行うことかできる。

しかも、光源ユニット台板を、装置台板に対して、合成
光ビームの光軸と交わる軸芯周りて回動及び固定自在に
取り付けてあるから、光源ユニット台板の装置台板に対
する取付姿勢の調整を、常に合成光ビームと関連付けて
行なうことができ、合成光ビームの進行方向を、調整量
が微小であっても常に走査光学系による走査方向に沿っ
て変更することができる。

特に、請求項２に記載したように、光源ユニット台板を
、装置台板よりも熱膨張率の小さい材料から形成した場
合には、複数の光源が搭載されているが故に加熱され易
い光源ユニット台板の熱膨張を小さく押さえることがで
きる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第１図に示す光走査装置は、レーザビームプリンタにお
いて記録情報に基づいて記録を行なうべくレーザビーム
を走査するもので、３つのレーザ光源（３）、　（４）
、　（５）からの個別光ビームであるレーザビーム（Ｂ
１）〜（Ｂ３）を合成する合波光学系（Ｃ３）と、合成
後の合成光ビームである合成レーザビーム（Ｂ）を走査
するための走査光学系（ＳＳ）とを備えている。

上記３つのレーザ光源（３）、　（４）、　（５）から
のレーザビーム（Ｂ１）〜（Ｂ、）は、それぞれ、半導
体レーザ等からの出射レーザビームをコリメータによっ
て平行光として得たものであり、合波光学系（Ｃ３）は
、それら３つのレーザビーム（Ｂ１）〜（Ｂ３）を、３
つの合波用プリズム（６）、　（７）、　（８）によっ
て合成した後、１本の合成レーザビーム（Ｂ）として射
出するように構成しである。

一方、走査光学系（ＳＳ）は、上記合波光学系（Ｃ３）
からの合成レーザビーム（Ｂ）を、シリンドリカルレン
ズ（９）を透過させた後、高速回転するポリゴンミラー
（ｌＯ）の各面で反射走査し、トーリックｆθレンズ（
１１）を介して、感光体（図示せず）上に照射結像する
ように構成しである。

なお、前記シリンドカルレンズ（９）とトーリックｆθ
レンズ（１１）とは、ポリゴンミラー（１０）の反射点
をそれぞれ像点と物点とする関係を有し、ポリゴンミラ
ー（１０）の反射面の倒れを補正する面倒れ補正光学系
を構成している。

前記３つのレーザ光源（３）、　（４）、　（５）から
のレーザビーム（Ｂ１）〜（Ｂ３）は互いに異なる波長
であり、それぞれ記録情報に応じて各別に直接変調され
るように構成しである。そして、前記３つのレーザビー
ム（Ｂ１）〜（Ｂ、）ごとの波長は、それぞれ、感光体
における三原色に対応させた３つの感光層に対する感光
波長域としてあり、このレーザビームプリンタにおいて
、記録情報に基づいたカラーの記録を得られるように構
成しである。

前記走査光学系（ＳＳ）を構成するシリンドリカルレン
ズ（９）、ポリゴンミラー（１０）、トーリックｆθレ
ンズ（１１）は、装置台板（１）上に固定状態に設けで
ある。一方、前記複数の光源（３）。

（４）、　（５）と合波光学系（ＣＳ）とは、ユニット
化して光源ユニット台板（２）上に搭載しである。そし
て、その光源ユニット台板（２）を、前記装置台板（１
）に対して、前記合成レーザビーム（Ｂ）の光軸と交わ
る軸芯（Ｐ、）周りで回動及び固定自在に取り付けてあ
る。

つまり、この種の光走査装置において各種の光学部品を
組み付けるに際して、複数の（この実施例では３つの）
レーザビームが合波光学系（ＣＳ）によって正しく合成
されて１つの合成レーザビームとなっていることと、そ
の合成レーザビームが走査光学系（ＳＳ）によって所望
の範囲に正しく走査されていることか必要であり、各光
学部品の組付時に上述の両方の調整を行なうことは、互
いに影響を及ぼしあうので手間と波力を要する。

それに比して、本発明を適用したこの実施例においては
、３つの光源（３）、　（４）、　（５）と合波光学系
（ＣＳ）とが光源ユニット台板（２）上にユニット化さ
れているから、予め、光源ユニット台板（２）にそれら
光源（３）、　（４）、　（５）と合波光学系（ＣＳ）
とを組み付ける際に、走査光学系（ＣＳ）とは独立して
３つのレーザビーム（Ｂ１）〜（Ｂ３）が正しく１つの
合成レーザビーム（Ｂ）となるように調整しておくこと
かできる。一方、その光源ユニット台板（２）を組み付
ける際には、既に１本の合成レーザビーム（Ｂ）となる
ように調整が完了しているから、走査光学系（ＣＳ）と
の関係を調整するだけで済み、手際よく行える。

しかも、前記光源ユニット台板（２）が、装置合板（１
）に対して、合成レーザビーム（Ｂ）の光軸と交わる軸
芯（Ｐｌ）周りて回動自在に取り付けられているから、
装置台板（１）に固定された走査光学系（ＳＳ）に対し
て合成レーザビーム（Ｂ）の調整を行なうに際して、光
源ユニット台板（２）の前記軸芯（２０周りでの回動が
、常に合成レーザビーム（Ｂ）と関連して行なわれるこ
ととなり、ポリゴンミラー（１０）の反射面に対する合
成レーザビーム（Ｂ）の入射点を、前記ポリゴンミラー
（ｌＯ）の回転に伴って合成レーザビーム（Ｂ）か走査
される方向に沿って移動させることで容易に合成レーザ
ビーム（Ｂ）の走査範囲の調整を行なえるのである。

前記光源ユニット台板（２）の装置台板（１）に対する
回動と固定のための構成を説明すると、第１図に示すよ
うに、前記光源ユニット台板（２）は、装置台板（１）
に立設した位置決め基準ピン（１４）に外嵌している。

そして、前記光源ユニット台板（２）において、前記位
置決め基準ピン（１４）に対する嵌合孔（２ａ）の中心
が、合成レーザビーム（Ｂ）の光軸と交わるように、前
述した３つのレーザビーム（Ｂ、）〜（Ｂ３）の合成の
調整後に、嵌合孔（２ａ）を形成しである。

さらに、前記光源ユニット台板（２）には３つの固定用
孔（２ｂ）を形成してあり、光源ユニット台板（２）の
走査光学系（ＳＳ）に対する姿勢が決まった後、第２図
に示すように、この固定用孔（２ｂ）に遊嵌する押えネ
ジ（１５）を装置台板（１）に螺着し、その押えネジ（
１５）の頭部（１５ａ）と光源ユニット台板（２）との
間に介装したスプリング（１６）によって、ワッシャ（
１７）を介して、光源ユニット台板（２）を装置台板（
１）に対して位置決めして固定するように構成しである
。

そして、前記光源ユニット台板（２）の走査光学系（Ｓ
Ｓ）に対する姿勢を微調整するために、押圧機構（１２
）と位置決め機構（１３）とを設けである。

前記押圧機構（１２）は、第３図に示すように、装置台
板（１）にネジ固着した押圧台座（１２Ａ）に、光源ユ
ニット台板（２）を側方から当接するスプリング付きの
プランジャ（１２Ｂ）を組み付けてなリ、このプランジ
ャ（１２Ｂ）によって光源ユニット台板（２）を弾性的
に押圧することで、前記軸芯（Ｐｌ）を中心にして光源
ユニット台板（２）の姿勢を変更できるように構成しで
ある。また、前記位置決め機構（１３）は、位置決め台
座（１３Ａ）を、それに形成した、光源ユニット台板（
２）の姿勢変更に伴う移動許容用の長孔を貫通するネジ
（１３Ｂ）によって、装置台板（１）に締着して固定す
るものである。

そして、上述のように、光源ユニット台板（２）の軸芯
（Ｐｌ）周りでの姿勢を規定する機構が、前記抑圧機構
（１２）のプランジャ（１２Ｂ）の有するスプリングに
よって融通を持たされていることと、光源ユニット台板
（２）の装置台板（１）への固着を行なう機構が、前記
スプリング（１６）によって融通を持たされていること
とによって、使用時の温度変化やレーザ光源（３）、　
（４）、　（５）の発熱等に応じて生じる光源ユニット
台板（２）の熱膨張を吸収できるように構成しである。

さらに、装置台板（１）は、アルミニウム等の軽量で加
工性の良い材料から形成する一方、光源ユニット台板（
２）は、装置台板（１）よりも熱膨張係数の小さい鉄や
ノビナイト等から形成することによって、熱膨張の影響
か少なくなるよう構成しである。

〔別実施例〕

次に、本発明の別の実施例を列記する。

〈１〉合波光学系（Ｃ３）によって合成される個別光ビ
ームの数は、３つ以外であっても複数であればその数は
不問で、従って光源の数もそれに応じて変更されつる。

各光ビームの波長の組合せも任意である。尚、前記実施
例においてはカラー画像を形成するために３原色に対応
して異なる波長の個別光ビームを用いたか、本発明によ
る光走査装置は、ビーム強度を確保するために同一波長
の複数の個別光ビーム１本に合成して用いるものであっ
てもよい。

〈２〉合波光学系（Ｃ３）の具体的構成は適宜変更可能
で、プリズムを用いる構成に替えて、半透鏡を用いる構
成としてもよい。

〈３〉走査光学系（ＳＳ）の具体的構成も適宜変更自在
で、ポリゴンミラー（１０）に替えてガルバミラーやさ
らには機械式以外のＡＯ偏向器等を用いたりしてもよく
、或は、面倒れ補正光学系を省略してもよい。

〈４〉個別光ビームはレーザビームに限定されるもので
はなく、ＬＥＤビームを用いてもよい。

〈５〉本発明による光走査装置は、先の実施例で述べた
記録用に用いるだけではなく、読取用や計測用に用いて
もよい。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明による光走査装置は、複
数の光源からの個別光ビームを合成するまでの部分をユ
ニット化することで、複数の個別光ビームか正しく１つ
の合成光ビームに合成されるように行なう調整と、合成
光ビームの走査光学系に対する調整とを独立して行なう
ことができ、しかも、合成光ビームの走査光学系に対す
る調整を常に合成光ビームに関連付けて行なうことで走
査範囲の変更調整を行い易く、全体として、組付けに際
しての調整を少ない手間と時間とで行なうことのできる
生産性の良い光走査装置を提供できるようになった。

特に、請求項２記載のように、光源ユニット台板を装置
台板よりも熱膨張率の低い材料から形成した場合には、
長時間使用に伴う光源からの発熱による膨張を小さく押
さえることかでき、合成光ビームにおいて生じる合成時
の重なりの誤差や合成後の走査範囲の誤差等を少なくて
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光走査装置の実施例を示し、第１図
は概略平面図、第２図は押えネジ部分の断面図、第３図
は押圧機構と位置決め機構の断面図である。 （１）・・・・・・装置台板、（２）・・・・・・光源
ユニット台板、（３）、　（４）、　（５）・・・・・
・光源、（Ｃ３）・・・・・・合波光学系、（ＳＳ）・
・・・・・走査光学系、（Ｐｌ）・・・・・・軸芯、（
Ｂｌ）、　（Ｂ２）、　（Ｂｓ）・・・・・・個別光ビ
ーム、（Ｂ）・・・・・・合成光ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の光源からの個別光ビームを合成する合波光学
   系と、この合波光学系からの合成光ビームを走査するた
   めの走査光学系とを備えた光走査装置において、前記複
   数の光源および合波光学系をユニット化して１つの光源
   ユニット台板に搭載するとともに、その光源ユニット台
   板を、前記走査光学系が固定された装置台板に対して、
   前記合成光ビームの光軸と交わる軸芯周りで回動及び固
   定自在に取り付けてある光走査装置。 ２、前記光源ユニット台板が、前記装置台板よりも熱膨
   張率の小さい材料から形成されたものである請求項１記
   載の光走査装置。