JPH06281876A - 光偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】面倒れの調整を簡単に、しかも安定して行う。 【構成】スキャナモータ１５と、このモータの回転軸１
５ａに固定したハブ１５ｆに接着固定して、２つの反射
面を有する直角プリズム状反射体１６と、スキャナモー
タの回転軸の傾きをそのモータの回転状態においてハウ
ジング１５ｂにて調整する調整ネジ２１ａ〜２１ｄを設
けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタやレー
ザファクス等の光走査装置に使用する光偏向装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばレーザプリンタは、感光体ドラム
の感光面を帯電し、その後レーザ光で露光して画像情報
を静電潜像として記録し、その静電潜像をトナーで現像
して顕在化し、得られるトナー像を用紙に転写して印刷
記録するようになっている。

【０００３】このような装置では露光のためのレーザ光
を走査する光走査装置が使用され、光走査装置は、レー
ザ発振器からのレーザ光をモータで回転する複数の反射
面を設けたポリゴンミラーで反射させて入射レーザ光を
偏向して走査レーザ光に変換し、その走査レーザ光を感
光体ドラムの感光体面に集光させるようになっている。

【０００４】このような光走査装置に使用するポリゴン
ミラーは光偏向装置として使用するが、ポリゴンミラー
は各反射面の回転軸に対する倒れ角、いわゆる面倒れが
あり、これを補正するためにシリンドリカルレンズやト
ロイダルレンズを使用している。すなわちこれらのレン
ズを使用してポリゴンミラーの偏向点と感光体ドラムの
感光面とを共役関係に配置することで補正を行ってい
る。

【０００５】しかしながらシリンドリカルレンズやトロ
イダルレンズは加工方法に制約があるためかなり高価と
なる。

【０００６】このようなことからシリンドリカルレンズ
やトロイダルレンズを使用せずに面倒れ補正を行う技術
が開発されている。

【０００７】例えば実開昭６４−６６１９号公報で知ら
れるものは、フランジ２ｂに対して回転鏡２ｄを取付け
るとき、図５の(a) では、フランジ２ｂの回転面振れを
予め測定しておき、ロータ部２ａに対してフランジ２ｂ
の面振れの振れ幅が最大になる２点の少なくともいずれ
か一方に指標２ｓを記し、回転鏡２ｄの２鏡面の各鏡面
の中間部をこの指標２ｓに合わせるように回転鏡を取付
け、また図５の(b) では、フランジ２ｂの回転面振れを
予め測定しておき、ロータ部２ａに対してフランジ２ｂ
の面振れの振れ幅が最大になる２点間の中間に指標２ｔ
を記し、この指標２ｔに２鏡面のいずれか一方の鏡面の
中心を合わせるように回転鏡を取付けている。

【０００８】これにより面倒れ量を軽減させるようにし
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし公報のもので
は、予めフランジ、すなわちモータの面倒れ量を測定す
る必要があり、またモータの面倒れ量の測定はモータを
回転させて行うが、調整作業はモータを止めて行わなけ
ればならず、面倒れの調整作業が面倒であった。

【００１０】そこで本発明は、面倒れの調整作業が簡単
にでき、しかも安定した調整ができる光偏向装置を提供
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、モータと、こ
のモータの回転軸上に直接又は間接的に取付け、少なく
とも２面の反射面を有する光走査用反射体と、少なくと
も２面の反射面がモータの回転軸に対する傾き角の差を
モータの回転状態において非回転部にて調整する傾き調
整手段を設けたものである。

【００１２】

【作用】このような構成の本発明においては、傾き調整
手段は、モータの回転中に、非回転部において反射面が
モータの回転軸に対する傾き角の差を調整する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、本実施例は本発明をレーザ走査装置に適用
したものについて述べる。

【００１４】図１はレーザ走査装置の構成を示す断面
図、図２はその部分拡大断面図である。

【００１５】半導体レーザ発振器１１からのレーザ光を
収束レンズ１２で発散気味の光束に変換した後スリット
１３で円形のビームに成形し、そのビームを反射ミラー
１４に反射させて直角に光路を変更させた後、スキャナ
モータ１５の回転軸１５ａ上に配置している光走査用反
射体である直角プリズム状反射体１６の反射面に照射さ
せるようになっている。

【００１６】前記スキャナモータ１５の回転軸１５ａ
は、ステータも兼用するハウジング１５ｂに１対のボー
ルベアリング１５ｃ1 ，１５ｃ2 を介して回転自在に取
付けている。すなわち前記ハウジング１５ｂは、その中
央部に円形の中空部１５ｄを形成し、その中空部１５ｄ
の上下の径を大きくし、その大径部に前記ボールベアリ
ング１５ｃ1 を嵌め込み、かつ各ボールベアリング１５
ｃ1 ，１５ｃ2 の外輪をハウジング１５ｂに接着等によ
り固定している。そして前記ボールベアリング１５ｃ1
の内輪に回転軸１５ａを嵌合させ接着等により固定して
いる。

【００１７】前記スキャナモータ１５の回転軸１５ａの
上端部にはロータ１５ｅとハブ１５ｆを一体化した回転
体を圧入等により固定している。

【００１８】前記スキャナモータ１５及び反射体１６は
光偏向装置を構成し、前記反射体１６は、互いに直交す
る２つの面を反射面とし、残りの１面の中心をスキャナ
モータ１５の回転軸１５ａの中心に合わせて前記ハブ１
５ｆ上に接着等による固定している。

【００１９】前記反射ミラー１４からの反射光はスキャ
ナモータ１５の回転軸１５ａの中心から数mm程度離れて
その回転軸１５ａに平行に入射している。

【００２０】前記スキャナモータ１５はロータ１５ｅに
マグネット１５ｇを一体に取付けている。

【００２１】前記ハウジング１５ｂにスペーサ１５ｈを
介して回路基板１５ｉを固定し、この回路基板１５ｉの
前記マグネット１５ｇと対向した部位の裏面側にはコイ
ル１５ｊを取付けている。

【００２２】前記反射体１６は、スキャナモータ１５で
回転駆動し、前記反射ミラー１４からの反射光を図に実
線の矢印で示すように反射面で反射してそのスキャナモ
ータ１５の回転軸１５ａに垂直な平面方向に偏向走査す
る。そして前記反射体１６からの偏向光は、入射面より
も出射面の曲率半径が小さく、結像面側に向かって凸面
となっているメニスカスレンズ１７に入射するようにな
っている。

【００２３】前記メニスカスレンズ１７を通過した偏向
光は結像面、すなわち感光ドラムの感光面に結像しその
感光面上を走査するようになっている。

【００２４】前記半導体レーザ発振器１１、収束レンズ
１２及びスリット１３は光出射ユニット１８として一体
化され、前記メニスカスレンズ１７はケース１９内に組
み込まれている。

【００２５】２０は装置全体を包囲する例えば合成樹脂
等からなる筐体で、この筐体２０の上部後方に前記光出
射ユニット１８を嵌め込み、上部前方の傾斜部に前記反
射ミラー１４を埋設し、前部開口部に前記メニスカスレ
ンズ１７のケース１９を嵌め込み、かつネジ止めしてい
る。

【００２６】前記筐体２０は下端周縁部にフランジ部を
形成し、そのフランジ部を前記スキャナモータ１５のハ
ウジング１５ｂの周縁部にネジ止めして固定している。

【００２７】前記スキャナモータ１５のハウジング１５
ｂの底部は円筒状で、その円筒部の外周面から内周面に
対して図３に示すように９０°間隔に４つのネジ孔を開
け、そのネジ孔にそれぞれ傾き調整手段を構成する調整
ネジ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを螺着している。

【００２８】このような構成の実施例においては、半導
体レーザ発振器１１からのレーザ光は収束レンズ１２で
発散気味の光束に変換した後、スリット１３で円形のビ
ームとなる。このビームは反射ミラー１４で反射して直
角に光路を変更し、スキャナモータ１５の回転軸１５ａ
上に配置している反射体１６の反射面に照射する。そし
て反射面からは回転軸１５ａの垂直な面内で偏向走査す
る走査ビームとなりメニスカスレンズ１７を通って感光
体ドラムの感光面に結像する。

【００２９】ところで反射体１６の各反射面の回転軸１
５ａに対する傾斜角に差がある（相対的面倒れ）と、各
反射面からの走査ビームに走査方向とは垂直な方向に位
置ずれを起こし、このままレーザプリンタに適用すると
印字品質に劣化を招くことになる。例えば印字品質から
決定される副走査方向の位置ずれの許容値Ｚを例えば１
０μｍ、反射体１６の反射点、すなわち偏向点から感光
面までの光路長Ｌを２００ｍｍと仮定したとき、相対的
面倒れ量ｄは、ｄ＝arctan（Ｚ／Ｌ）で示されるので、
１０秒以下に押さえる必要がある。

【００３０】例えば反射体１６の底面が傾斜して各反射
面の回転軸１５ａに対する傾斜角に差があるとすれば、
図４の(a) に示すように一方の反射面からの走査ビーム
（図中一点鎖線で示す）と他方の反射面からの走査ビー
ム（図中点線で示す。なお、実際には走査ビームは各反
射面が同じ向きのときに発生する。）に走査方向とは垂
直な方向に位置ずれを起こす。

【００３１】そこで反射体１６をスキャナモータ１５に
より回転させた状態で各調整ネジ２１ａ〜２１ｄを操作
して回転軸１５ａの傾きを微調整し、図４の(b) に示す
ように一方の反射面からの走査ビームと他方の反射面か
らの走査ビームとの位置ずれを補正する。

【００３２】具体的には、ボールベアリング１５ｃ2 と
ハウジング１５ｂとの間には隙間があり、この隙間の量
を各調整ネジ２１ａ〜２１ｄで適当に変えることにより
調整ができる。

【００３３】また２個のボールベアリング１５ｃ1 ，１
５ｃ2 には回転精度を上げるために予圧と呼ばれるスラ
スト方向に荷重をかけている。この予圧がラジアル方向
にベアリングを微動させるときの障害になることが予想
されるが、倒れ角が数分オーダであったとしても２個の
ベアリングピッチを考えれば、その移動量は数十μｍ程
度であり実際上は問題にはならない。

【００３４】このように反射体１６の各反射面の回転軸
に対する傾斜角の差を、スキャナモータ１５を回転させ
たまま調整できるので、面倒れの調整作業が簡単にでき
る。しかも調整ネジ２１ａ〜２１ｄは非回転部であるハ
ウジング１５ｂに取付けてあり、モータの回転により大
きな影響を受けないので、調整した部分が変動すること
はほとんど無く、安定した調整ができる。

【００３５】なお、前記実施例では反射面が２面の反射
体を使用したが反射面が３面以上の反射体であってもよ
い。

【００３６】また前記実施例では傾き調整手段として４
個の調整ネジを使用したものについて述べたが必ずしも
これに限定されるものではなく、３個あるいは５個以上
の調整ネジを等間隔に取付けたものや、４個の調整ネジ
のうち、例えば対向する２個の一方をバネ部材で支持
し、残りの２個を調整ネジとするものであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、モータの回転軸
の傾きをモータの回転状態において非回転部にて調整で
きるので、面倒れの調整作業が簡単にでき、しかも安定
した調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例の要部構成を示す部分拡大図。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図４】同実施例における傾き調整を説明するための
図。

【図５】従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

１５…スキャナモータ １５ａ…回転軸 １５ｂ…ハウジング １５ｃ1 ，１５ｃ2 …ボールベアリング １５ｅ…ロータ １６…直角プリズム状反射体（光走査用反射体） ２１ａ〜２１ｄ…調整ネジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、このモータの回転軸上に直接
   又は間接的に取付け、少なくとも２面の反射面を有する
   光走査用反射体と、前記少なくとも２面の反射面が前記
   モータの回転軸に対する傾き角の差を前記モータの回転
   状態において非回転部にて調整する傾き調整手段を設け
   たことを特徴とする光偏向装置。