JPH05119276A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学箱をプリンタの基台に取りつけた際に、
光学箱の光軸方向の調整と偏向面内での回転調整と光学
箱の高さ調整を独立に行うことを可能とする。 【構成】 光源部と偏向器と光学系が取りつけられる光
学箱と、前記光学箱が取りつけられる基台とを有する走
査光学装置において、前記光学箱の光学系とは反対側
に、前記光学箱に対して前記光学系の光軸方向に移動可
能に保持された第１のピンと、該第１のピンから前記光
学系の光軸方向に所定距離離れて、前記光学箱に対して
前記光学系の光軸方向と直角方向である水平方向に移動
可能に保持された第２のピンが設けられ、前記２つのピ
ンを介して前記光学箱の前記基台に対する偏向面内での
位置調整が行われ、更に、前記光学箱に前記光学系の光
軸方向及び前記水平方向と直角方向である鉛直方向の高
さ基準の為の部材が設けられ、前記部材を介して前記光
学箱の前記基台に対する鉛直方向の高さ調整が行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、レーザファクシミリ等で使用されている走査光学装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ、レーザファクシ
ミリ等で使用されている走査光学装置においては、感光
体を偏向器により偏向走査された光束で走査し、そして
静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置によって
トナー像に顕像化され、このトナー像が記録紙に転写さ
れ、この後前記トナー像の転写後の記録紙に定着装置に
よってトナーが加熱定着されることによってプリントが
行われる。

【０００３】図７には、レーザビームプリンタにおいて
用いられ、感光体を光束によって走査するための従来の
走査光学装置の構成を説明する平面図である。図７は、
偏向面（偏向器の偏向反射面で偏向された光束が経時的
に形成する光線束面）に平行な断面内での機能を説明す
るための図である。

【０００４】走査光学装置はスキャナ本体（光学箱）１
０内に収納され、図７にはその蓋体を取り除いた平面図
が示されている。走査光学装置は、半導体レーザ装置
１、前記半導体レーザ装置１から発生する光束を平行光
束にするコリメータレンズ２、前記コリメータレンズ２
からの平行光束を線状に集光するシリンドリカルレンズ
３、前記シリンドリカルレンズ３によって集光されてで
きる光束の線像の近傍に偏向反射面４ａを有する回転多
面鏡４、ｆθレンズ５０等を含んで構成されている。偏
向反射面４ａにおいて偏向反射された光束は、ｆθレン
ズ５０を介して反射鏡７に入射し、該反射鏡７において
反射されて、感光体を照射する。

【０００５】ｆθレンズ５０は、偏向反射面４ａにおい
て反射される光束が感光体上においてスポットを形成す
るように集光され、また前記スポットの走査速度が等速
に保たれるように設計されている。このようなｆθレン
ズ５０の特性を得るために、該ｆθレンズ５０は球面レ
ンズ５とトーリックレンズ６の２つのレンズで構成され
ている。

【０００６】回転多面鏡４の回転によって、感光体にお
いては光束による主走査が行われ、また感光体がその円
筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行
われる。このようにして感光体の表面には静電潜像が形
成される。

【０００７】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電するためのコロナ放電器、感光体の表面に形成され
る静電潜像をトナー像に顕像化するための現像装置、前
記トナー像を記録紙に転写する転写用コロナ放電器（い
ずれも不図示）等が配置されており、これらの働きによ
って半導体レーザ装置１が発生する光束に対応する記録
情報が記録紙にプリントされる。

【０００８】図７に示すように、スキャナ本体１０の照
射位置調整は、スキャナ本体１０の外側に設けた、位置
決めピン５１、５２によって行われている。５３は位置
決めピン５１のガイド孔、５４は位置決めピン５２のガ
イド孔である。スキャナ本体１０のｘ方向の照射位置調
整は、位置決めピン５１及び５２を共にｘの同方向に移
動させることによって行われている。また、図７におけ
るスキャナ本体１０のθ方向の調整は、位置決めピン５
１と位置決めピン５２を、それぞれｘの反対方向に移動
させることによって、θ方向の回転移動を行う。

【０００９】また、近年、高精細プリンタの要望から、
感光体上でのビームスポット径を小さくする傾向があ
る。このため照射されたビームの焦点深度が浅くなり、
感光体へのビームの照射位置調整だけでなく、感光体ま
でのビームの焦点及び左右の焦点位置調整、すなわち、
光学箱から感光体までの距離と光学箱から感光体左右ま
での距離を調整する必要が出てきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
７の構成では、ｘ方向の調整、θ方向の調整共に、２本
の位置決めのための調整ピンを移動する必要があるた
め、以下のような欠点がある。 （１）ｘ方向の調整時に、正確にスキャナをｘ方向（光
軸方向）に移動させることが難しい。 （２）θ方向の調整時に、スキャナ本体の回転中心が架
空点になるため、θ方向の調整によってクロストーク成
分としてのｘ方向移動が起きる。 （３）スキャナ本体から感光体までの距離と、スキャナ
本体から感光体左右までの距離の調整を実施するのが困
難である。

【００１１】近年、生産性の向上、コストの削減等の理
由で、走査光学装置の組立の自動化への要求が高まって
いるが、以上のような欠点はその障害となる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学箱をプリ
ンタ装置本体の基台に取りつけた際に、光学箱の光軸方
向の調整と偏向面内での回転調整、光学箱の高さ調整を
独立に行うために、光源部と、該光源部からの光束を偏
向する偏向器と、該偏向器により偏向された光束を所定
面上に集光する光学系と、前記光源部と偏向器と光学系
が取りつけられる光学箱と、前記光学箱が取りつけられ
る基台とを有する走査光学装置において、前記光学箱の
光学系とは反対側に、前記光学箱に対して前記光学系の
光軸方向に移動可能に保持された第１のピンと、該第１
のピンから前記光学系の光軸方向に所定距離離れて、前
記光学箱に対して前記光学系の光軸方向と直角方向であ
る水平方向に移動可能に保持された第２のピンが設けら
れ、前記２つのピンを介して前記光学箱の前記基台に対
する偏向面内での位置調整が行われ、更に、前記光学箱
に前記光学系の光軸方向及び前記水平方向と直角方向で
ある鉛直方向の高さ基準の為の部材が設けられ、前記部
材を介して前記光学箱の前記基台に対する鉛直方向の高
さ調整が行われる走査光学装置である。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の走査光学装置の第１実施例
の構成を説明する断面図を示す。図１は、偏向面（偏向
器の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光
線束面）に平行な断面内での機能を説明するための図で
ある。また、図２は、上記偏向面と垂直な方向のｆθレ
ンズ５０の光軸に沿った断面内の様子を示す図である。
また、図３は、調整足１４部分の拡大断面図である。

【００１４】走査光学装置は光学箱１０内に収納されて
いる。走査光学装置は、半導体レーザ装置１、前記半導
体レーザ１装置から発生する光束を平行光束にするコリ
メータレンズ２、前記コリメータレンズ２からの平行光
束を線状に集光するシリンドリカルレンズ３、前記シリ
ンドリカルレンズ３によって集光されてできる光束の線
像の近傍に偏向反射面４ａを有する回転多面鏡４、ｆθ
レンズ５０等を含んで構成されている。偏向反射面４ａ
において偏向反射された光束は、ｆθレンズ５０を介し
て感光体２０を照射する。光学箱１０は蓋体１０ａによ
り内側が密封されている。

【００１５】ｆθレンズ５０は、偏向反射面４ａにおい
て反射される光束が感光体２０上においてスポットを形
成するように集光され、また前記スポットの走査速度が
等速に保たれるように設計されている。このようなｆθ
レンズ５０の特性を得るために、該ｆθレンズ５０は球
面レンズ５とトーリックレンズ６の２つのレンズで構成
されている。

【００１６】回転多面鏡４の回転によって、感光体２０
においては光束による主走査が行われ、また感光体２０
がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副
走査が行われる。このようにして感光体２０の表面には
静電潜像が形成される。

【００１７】感光体２０の周辺には、感光体２０の表面
を一様に帯電するためのコロナ放電器、感光体の表面に
形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像
装置、前記トナー像を記録紙に転写する転写用コロナ放
電器（いずれも不図示）等が配置されており、これらの
働きによって半導体レーザ装置１が発生する光束に対応
する記録情報が記録紙にプリントされる。

【００１８】図に示すように、光学箱１０の基台（取り
つけ板３０）に対する偏向面内での取りつけ位置調整
は、光学箱１０の外周部（外側）でｆθレンズ５０とは
反対側に設けられた位置決めピン８、９によって行われ
ている。１１は位置決めピン８のガイド孔、１２は位置
決めピン９のガイド孔である。

【００１９】位置決めピン８は、光学箱１０上のガイド
孔１１によって、ｆθレンズ５０の光軸方向（ｘ方向）
にのみ移動可能に保持され、先端部は光学箱１０の取り
つけ板３０上のガイド孔３１に嵌合している。このよう
に、感光体照射位置中心の付近に位置決めピン８は位置
する。位置決めピン９は、光学箱１０上のガイド孔１２
によって、前記位置決めピン８からｆθレンズ５０の光
軸方向に所定距離離れて、ｆθレンズ５０の光軸方向と
直角方向である水平方向（ｙ方向）に移動可能に保持さ
れ、先端部は光学箱１０の取りつけ板３０上のガイド孔
３２に嵌合している。このように、前記２つのピン８、
９を介して前記光学箱１０がプリンタ装置本体の基台で
ある取りつけ板３０に、偏向面内で位置調整が可能に取
りつけられている。

【００２０】感光体２０である感光ドラム上でのレーザ
光束のピント調整を行う時は、位置決めピン８をｘ方向
に移動すると、感光ドラム上でのレーザ光束の走査線も
ｘ方向に移動する。このとき、位置決めピン９も取りつ
け板３０に対してｘ方向に移動することになるが、ガイ
ド孔３２はｘ方向に長孔になっているため、移動を妨げ
ることはない。また、ガイド孔３１は丸孔である。この
ようにして、光学箱１０と感光体２０の距離調整である
ピント調整（レーザ光束の深度方向の調整）を行う。

【００２１】次に、位置決めピン８を基準に位置決めピ
ン９をｙ方向に移動すると、感光ドラム上でのレーザ光
束の走査線は図のθ方向に回転移動する。このとき、位
置決めピン９も取りつけ板３０に対してｘ方向に移動す
ることになるが、ガイド孔３２はｘ方向に長孔になって
いるため、移動を妨げることはない。このようにして、
感光体２０上の左右のピント調整を行う。

【００２２】このように、光学箱１０にはｆθレンズ５
０の光軸近傍（光軸の延長線の近傍も含む）に２本の位
置決めピン８、９が設けられ、所定面（感光体）から近
いピン（位置決めピン８）はｘ方向にのみ移動可能であ
り、所定面（感光体）から遠いピン（位置決めピン９）
はｙ方向にのみ移動可能である。そして、この２本の位
置決めピン８、９を介して、光学箱１０の取りつけ板３
０に対する偏向面内での位置調整を行う。

【００２３】光学箱１０の取りつけ板３０に対する鉛直
方向（Ｚ方向）の高さ調整に関しては、光学箱１０にｆ
θレンズ５０の光軸方向（ｘ方向）及び水平方向（ｙ方
向）と直角方向である鉛直方向（ｚ方向）の高さ基準の
為の部材１５が設けられ、前記高さ基準部材１５を基準
にして光学箱１０の取りつけ板３０に対する鉛直方向の
高さ調整が行われる。取りつけ孔１６は、前記部材１５
を光学箱１０の外周部（外側）に取りつけるために、位
置決めピン９の近傍に設けられている。

【００２４】外径がネジ形状になっている高さ調整足１
４が光学箱１０の外周部（外側）に２つ設けられてい
る。２つの取りつけ孔１７は、前記調整足１４を光学箱
１０の外周部（外側）に取りつけるために、ｆθレンズ
５０の光軸に対称に設けられている。この高さ調整足１
４を取りつけ板３０に対して底面をつき当て回転させる
と、光学箱１０は鉛直方向に移動し、感光体２０上での
照射位置の高さが変化する。

【００２５】このように、部材１５を取りつけ板３０に
つき当て高さ基準にして、２つの調整足１４を回転させ
ることにより、光学箱１０の取りつけ板３０に対する鉛
直方向の高さ調整を行う。そして、調整が終わった後
は、ネジ１３で調整足１４を光学箱１０に固定する。

【００２６】図４は、本発明の走査光学装置の第２実施
例の構成を説明する断面図を示す。装置の基本的な構成
は先に図１で説明した装置と同様であるので説明は省略
する。図４は、偏向面（偏向器の偏向反射面で偏向され
た光束が経時的に形成する光線束面）に平行な断面内で
の機能を説明するための図である。また、図５は上記偏
向面と垂直な方向のｆθレンズ５０の光軸に沿った断面
内の様子を示す図である。この第２実施例に示す装置に
おいては、偏向反射面４ａにおいて偏向反射された光束
は、ｆθレンズ５０を介して反射鏡７に入射し、該反射
鏡７において反射されて、感光体２０を照射する。

【００２７】この第２実施例においては、まず、感光体
２０上での照射位置調整に関しては、上記第１実施例と
同様に、光学箱１０にはｆθレンズ５０の光軸近傍（光
軸の延長線の近傍も含む）に２本の位置決めピン８、９
が設けられている。この２本の位置決めピン８、９をそ
れぞれｘ方向、ｙ方向に移動させることで、光学箱１０
の取りつけ板３０に対する位置調整を行い、感光体２０
上の正規の照射位置を光束が走査するようにする。

【００２８】次に、光学箱１０と感光体２０との距離調
整であるピント調整に関しては、部材１５を取りつけ板
３０につき当て高さ基準にして、２つの調整足１４を回
転させることにより、光学箱１０の取りつけ板３０に対
する高さ調整を行う。このように光学箱１０を上下させ
て、感光体２０までの距離を調節する。

【００２９】また、感光体２０上の左右のピント調整に
関しては、上述した２つの調整足１４のいずれか一方を
回転させて、光学箱１０のいずれか一端を上下させて調
整する。

【００３０】図６は、調整足１４部分の拡大断面図であ
る。第１実施例及び第２実施例では、調整足１４の外径
がネジ形状になっていたが、この図６に示す実施例で
は、プラスチックモールド成型品である調整足１４と摺
動可能に嵌合している光学箱１０を、下方からのネジ１
９によって上下に移動させる。上下調整終了後、光学箱
１０と調整足１４を瞬間接着剤１８で接着し、調整足１
４をネジ１３で取りつけ板３０に固定する。

【００３１】以上説明したように、光学箱に２つの位置
決めピンと高さ調整足を設けることによって、感光体上
での照射位置調整、走査線のピント調整及び、走査線の
左右のピント調整が、独立に行えるので、簡単な調整手
順で信頼性の高い走査光学装置を提供することができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光源部
と、該光源部からの光束を偏向する偏向器と、該偏向器
により偏向された光束を所定面上に集光する光学系と、
前記光源部と偏向器と光学系が取りつけられる光学箱
と、前記光学箱が取りつけられる基台とを有する走査光
学装置において、前記光学箱の光学系とは反対側に、前
記光学箱に対して前記光学系の光軸方向に移動可能に保
持された第１のピンと、該第１のピンから前記光学系の
光軸方向に所定距離離れて、前記光学箱に対して前記光
学系の光軸方向と直角方向である水平方向に移動可能に
保持された第２のピンが設けられ、前記２つのピンを介
して前記光学箱の前記基台に対する偏向面内での位置調
整が行われ、更に、前記光学箱に前記光学系の光軸方向
及び前記水平方向と直角方向である鉛直方向の高さ基準
の為の部材が設けられ、前記部材を介して前記光学箱の
前記基台に対する鉛直方向の高さ調整が行われる走査光
学装置である。このような構成をとることによって、光
学箱をプリンタ装置本体の基台に取りつけた際に、光学
箱の光軸方向の調整と偏向面内での回転調整、光学箱の
高さ調整を独立に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走査光学装置の第１実施例の構成を説
明する断面図である。

【図２】本発明の走査光学装置の第１実施例の構成を説
明する断面図である。

【図３】高さ調整足部分の拡大断面図である。

【図４】本発明の走査光学装置の第２実施例の構成を説
明する断面図である。

【図５】本発明の走査光学装置の第２実施例の構成を説
明する断面図である。

【図６】高さ調整足部分の拡大断面図である。

【図７】従来の走査光学装置の構成を説明する断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ装置 ４ 回転多面鏡 ８ 位置決めピン ９ 位置決めピン １０ 光学箱 １４ 高さ調整足 １５ 高さ基準部材 ２０ 感光体 ３０ 取りつけ板 ５０ ｆθレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源部と、該光源部からの光束を偏向す
   る偏向器と、該偏向器により偏向された光束を所定面上
   に集光する光学系と、前記光源部と偏向器と光学系が取
   りつけられる光学箱と、前記光学箱が取りつけられる基
   台とを有する走査光学装置において、前記光学箱の光学
   系とは反対側に、前記光学箱に対して前記光学系の光軸
   方向に移動可能に保持された第１のピンと、該第１のピ
   ンから前記光学系の光軸方向に所定距離離れて、前記光
   学箱に対して前記光学系の光軸方向と直角方向である水
   平方向に移動可能に保持された第２のピンが設けられ、
   前記２つのピンを介して前記光学箱の前記基台に対する
   偏向面内での位置調整が行われ、更に、前記光学箱に前
   記光学系の光軸方向及び前記水平方向と直角方向である
   鉛直方向の高さ基準の為の部材が設けられ、前記部材を
   介して前記光学箱の前記基台に対する鉛直方向の高さ調
   整が行われることを特徴とする走査光学装置。