JPH07270696A - 走査光学装置 - Google Patents

走査光学装置

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JPH07270696A
JPH07270696A JP6082196A JP8219694A JPH07270696A JP H07270696 A JPH07270696 A JP H07270696A JP 6082196 A JP6082196 A JP 6082196A JP 8219694 A JP8219694 A JP 8219694A JP H07270696 A JPH07270696 A JP H07270696A
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JP
Japan
Prior art keywords
mirror
scanning optical
optical device
folding mirror
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP6082196A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka No
芳孝 能
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化等による焦点ぼけを防ぐために折返
しミラーを移動する。 【構成】 回転多面鏡R1 によって偏向走査されたレー
ザ光L1 は結像レンズF1 によって折返しミラーM1
経て感光ドラムD1 上に結像する。筐体A1 の熱膨張等
によって結像レンズF1 から感光ドラムD1 に到るレー
ザ光L1 の光路が長くなったときは、ミラー取付装置2
0の支持板24を固定板21に対して図示左方へ移動さ
せて折返しミラーM1 と結像レンズF1 の離間距離を縮
小する。

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
ファクシミリ等に用いられる走査光学装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタやレーザファクシミリ等
に用いられる走査光学装置においては、一般的に、図6
に示すように、半導体レーザS0 から発生されたレーザ
光L0をコリメータレンズC0 によって平行化したうえ
で回転多面鏡R0 の外周面に照射し、結像レンズF0
よび折返しミラーM0 を経て感光ドラムD0 上の感光体
に結像させる。このように結像レンズF0 から折返しミ
ラーM0 によって折返し反射されて感光体に結像される
レーザ光は回転多面鏡R0 の回転による主走査と感光ド
ラムD0 の回転による副走査によって静電潜像を形成す
る。半導体レーザS0 、コリメータレンズC0 、回転多
面鏡R0 および結像レンズF0 は光学箱H0 に収容さ
れ、光学箱H0 の底壁は走査光学装置の筐体A0 にビス
止めされる。
【0003】また、折返しミラーM0 と感光ドラムD0
は光学箱H0 の外側に配設され、それぞれミラー取付装
置120とドラムカートリッジK0 を介して筐体A0
固定される。なお、折返しミラーM0 は光学箱H0 の内
側に配設される場合もあり、また、本図においては、半
導体レーザS0 から感光ドラムD0 に到るまでのレーザ
光の光路が同一平面内で模式的に示されているが、実際
には該平面に対して垂直な方向に曲折し、かつ、走査さ
れるものである。
【0004】なお、半導体レーザS0 からコリメータレ
ンズC0 までのレーザ光の光路の長さは、コリメータレ
ンズC0 の焦点距離に等しく、また、結像レンズF0
ら感光ドラムD0 上の結像位置までのレーザ光の光路の
長さは結像レンズF0 の焦点距離に等しく設定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、結像レンズから感光ドラム上の結像位
置までのレーザ光の光路の長さは、例えば、250mm
と比較的長いため、温度変化によって筐体の寸法が変動
すると大きな影響を受けて焦点ぼけを発生するおそれが
ある。
【0006】一例として走査光学装置の筐体が鉄鋼板材
で作られている場合、その線膨張係数は約1.2×10
-5cm/cm/℃であるから、走査光学装置の運転中に
例えば25℃だけ筐体の温度が上昇すると結像レンズか
ら感光ドラム上の結像位置までのレーザ光の光路の長さ
の変化Δaは以下のように算出される。
【0007】 Δa=1.2×250×25=0.075(mm) 軽量化のために鉄鋼板材の替わりに線膨張係数の大きい
プラスチック材料を用いた場合には、前記光路の長さは
さらに大きく変化する。一般的に、走査光学装置の許容
温度差は±25℃程度であり、走査光学装置の筐体の温
度の変化が室温に対して±25℃以内であれば筐体の熱
膨張等によってレーザ光の光路の長さが変化しても感光
ドラム上の結像位置がレーザ光の焦点深度を越えないよ
うに工夫されているが、レーザプリンタ等の印字の高精
細化がより一層進むと、これに伴って走査光学系の焦点
深度が浅くなり、その結果、走査光学装置の筐体の温度
変化が許容温度差の±25℃以内であっても感光ドラム
上の結像位置が焦点深度を越えてしまい、焦点ぼけのた
めに印字が太くなったり隣接する印字と重なったりする
のを避けることができない。
【0008】すなわち、図7に示すように、従来は感光
ドラム上の結像位置の近傍の光路におけるレーザ光のビ
ーム径は結像レンズの焦点位置を原点として実線による
曲線(b)に示すように変化するため、原点すなわち結
像レンズの焦点位置に対して前記結像位置がΔaだけず
れてもこれが焦点深度d1 の±1/2以内であれば感光
ドラム上に結像するレーザ光のビーム径はφ1 のままで
あり、従って焦点ぼけは発生しないが、焦点深度がd2
に縮小してレーザ光のビーム径が破線による曲線(c)
に示すように変化する場合は、結像位置におけるレーザ
光のビーム径はφ1 からφ2 に拡大し、その結果、焦点
ぼけを発生する。
【0009】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、筐体の熱膨張等によって
結像位置がずれたときにこれを容易に解消して焦点ぼけ
を防ぐことができる走査光学装置を提供することを目的
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の走査光学装置
は、走査手段と、該走査手段によって走査された照明光
を折返しミラーによって反射させたうえで感光体に結像
させる結像手段を有する走査光学装置であって、前記折
返しミラーを支持するミラー支持手段が、前記折返しミ
ラーを前記照明光の光路に沿って変位自在に支持してい
ることを特徴とする。
【0011】ミラー支持手段が、折返しミラーが変位す
るときにその反射角を変化させるように構成されている
とよい。
【0012】
【作用】上記装置によれば、結像手段や感光体を支持す
る筐体の寸法が温度変化等によって変化して照明光の光
路の長さが変わり、このために照明光の結像位置がずれ
たとき、折返しミラーを光路に沿って変位させて結像手
段との離間距離を調節し、これによって照明光の光路の
長さの変化を防ぎ焦点ぼけを防止することができる。従
って、高精細化が進み焦点深度の浅い走査光学系であっ
ても温度変化等による焦点ぼけを容易に防ぐことができ
る。折返しミラーが変位するときにその反射角が変化す
るように構成されていれば、折返しミラーと結像手段の
離間距離を調節したときに結像位置が感光体の周方向に
ずれて画像が歪むのを防ぐことができる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。
【0014】図1は一実施例による走査光学装置を示す
模式断面図であって、これは、レーザ光L1 を発生する
半導体レーザS1 と、照明光であるレーザ光L1 をコリ
メータレンズC1 によって平行化したうえで走査手段で
ある回転多面鏡R1 によって偏向走査し、結像手段であ
る結像レンズF1 と折返しミラーM1 を経て感光ドラム
1 上の感光体に結像させる走査光学系10を有する。
コリメータレンズC1と回転多面鏡R1 と結像レンズF1
は光学箱H1 に収容されており、光学箱H1の底壁は走
査光学装置の筐体A1 にビス止めされ、また、折返しミ
ラーM1 と感光ドラムD1 は光学箱H1 の外側に配設さ
れ、それぞれミラー支持手段であるミラー取付装置20
とドラムカートリッジK1 を介して筐体A1 に固定され
ている。なお、折返しミラーM1 は光学箱H1 の内側に
配設してもよい。また、図1においては半導体レーザS
1 から感光ドラムD1 に到るレーザ光の光路を同一平面
内で模式的に示したが、実際は前記平面に対して垂直な
方向に曲折して走査されるものである。
【0015】ミラー取付装置20は、折返しミラーM1
の水平方向の両端をそれぞれ保持する一対の取付ユニッ
ト20aからなり、各取付ユニット20aは、図2およ
び図3に示すように筐体A1 の突出部P1 に固定された
固定板21と、これに固着された案内手段である第1お
よび第2のガイドピン22,23と、各ガイドピン2
2,23を貫通させる長穴24a,24bを有する支持
板24と、ピン25aによって支持板24に枢着された
ミラーホルダ25と、一端を第2のガイドピン23に枢
着されたリンク26を備えており、リンク26の他端に
はリンクピン26aが保持され、リンクピン26aは、
ミラーホルダ25に設けられリンク26とともに回転手
段を構成するカムであるカム溝25bに追従する。
【0016】ミラーホルダ25は折返しミラーM1 の裏
面を保持するフランジ部25cを有し、バネ27によっ
て常時図示時計回りに付勢され折返しミラーM1 の重力
による回転モーメントとバランスしている。また、支持
板24は、第1のガイドピン22のねじ部22aに螺合
する締結手段であるナット22bによって固定板21に
締結されている。支持板24の各長穴24a,24bは
結像レンズF1 から折返しミラーM1 に到るレーザ光L
1 の光路に平行にのびており、ミラーホルダ25のカム
溝25bはピン25aの図示真上から右下りに傾斜して
いる。
【0017】すなわち、支持板24は、ナット22bを
ゆるめることでミラーホルダ25および折返しミラーM
1 とともに、長穴24a,24bの許す範囲内で結像レ
ンズF1 に対して接近離間自在となり、結像レンズF1
と折返しミラーM1 の離間距離を調節できる。
【0018】また、このように支持板24が折返しミラ
ーM1 とともに固定板21に対して移動したとき、第2
のガイドピン23と支持板24の長穴24bの相対位置
の変化によってリンク26がカム溝25bに追従して回
転し、折返しミラーM1 の反射角を変化させて、感光ド
ラムD1 上の結像位置が周方向へずれるのを防止する。
すなわち、図4に示すように、折返しミラーM1 が図4
の基準位置(b)から図示右方の位置(c)へ移動した
とき、すなわち、折返しミラーM1 が結像レンズF1
ら遠ざかるときはミラーホルダ25が時計回りに回転し
て折返しミラーM1 の反射角θを所定量Δθ2 だけ拡大
し、逆に、折返しミラーM1 が図示左方の位置(d)へ
移動したとき、すなわち、折返しミラーM1 が結像レン
ズF1 に近づいたときは、ミラーホルダ25が反時計回
りに回転して折返しミラーM1 の反射角θを所定量Δθ
1 だけ縮小することで、感光ドラムD1 上の結像位置が
周方向にずれることのないように構成されている。
【0019】なお、折返しミラーM1 と結像レンズF1
の離間距離をΔeだけ変化させたときの結像レンズF1
から感光ドラムD1 に到るレーザ光L1 の光路の長さの
変化Δfは以下のように表わされる。
【0020】Δf=Δe+g−h ここで、g:基準位置(b)における折返しミラーM1
から感光ドラムD1までのレーザ光の光路の長さ h:折返しミラーM1 を結像レンズF1 にΔfだけ接近
させたときの折返しミラーM1 から感光ドラムD1 まで
のレーザ光の光路の長さ 半導体レーザS1 から発生されたレーザ光L1 は、前述
のように、コリメータレンズC1 によって平行化された
うえで回転多面鏡R1 によって偏向走査され、結像レン
ズF1 を経て折返しミラーM1 によって折返し反射され
たうえで感光ドラムD1 の表面に結像し、回転多面鏡R
1 の回転による主走査と感光ドラムD1の回転による副
走査によって静電潜像を形成する。走査光学装置の運転
中に例えば、筐体A1 の温度が上昇し、結像レンズF1
から感光ドラムD上の感光体に到るレーザ光L1 の光路
が長くなったときは、前述のようにナット22bをゆる
めて支持板24を移動させて折返しミラーM1 の取付位
置を変更することで前記光路をもとの長さにもどして焦
点ぼけを防ぎ、同時にその反射角を調節して画像が歪む
のを防止する。
【0021】温度変化等によるレーザ光の光路の長さの
変化を検知するためには、感光ドラムD1 の近傍でレー
ザ光のビーム径を測定するビームセンサを用いてもよい
し、筐体A1 の温度変化を検出してもよい。
【0022】図5は、折返しミラーM1 の取付位置の変
化に応じて折返しミラーM1 の反射角θを調節するリン
ク26、バネ27等の替わりに、固定板21に固着され
たラック36と、支持板24に回転自在に支持された第
1のギヤ37と、ミラーホルダ25と一体的にピン25
aのまわりに回転する第2のギヤ38を用いたものであ
り、支持板24を折返しミラーM1 とともに図示左方へ
移動させると、第2のギヤ38が反時計回りに回転し、
折返しミラーM1 の反射角が小さくなり、支持板24を
逆向きに移動させると第2のギヤ38が時計回りに回転
して折返しミラーM1 の反射角が大きくなるように構成
されている。
【0023】上記実施例や変形例によれば、走査光学装
置の駆動部の発熱あるいは環境の変化に基づく温度変化
等によってレーザ光の光路の長さが変化したときの焦点
ぼけを、折返しミラーの取付位置を調節することで容易
に防ぐことができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【0025】筐体の熱膨張等によって結像位置がずれた
ときにこれを容易に解消して焦点ぼけを防ぐことができ
る。その結果、走査光学装置の高精細化を大きく促進で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例による走査光学装置を示す説明図であ
る。
【図2】図1の取付ユニットのみを拡大して示す拡大立
面図である。
【図3】図2のB−B線に沿ってとった断面図である。
【図4】折返しミラーの取付位置と反射角の関係を説明
する説明図である。
【図5】取付ユニットの一変形例を示す立面図である。
【図6】従来例を説明する説明図である。
【図7】焦点深度とビーム径の関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 半導体レーザ R1 回転多面鏡 F1 結像レンズ M1 折返しミラー D1 感光ドラム 20 ミラー取付装置 20a 取付ユニット 21 固定板 22,23 ガイドピン 24 支持板 24a,24b 長穴 25 ミラーホルダ 25a ピン 25b カム溝 26 リンク 27 バネ 36 ラック 37,38 ギヤ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走査手段と、該走査手段によって走査さ
    れた照明光を折返しミラーによって反射させたうえで感
    光体に結像させる結像手段を有する走査光学装置であっ
    て、前記折返しミラーを支持するミラー支持手段が、前
    記折返しミラーを前記照明光の光路に沿って変位自在に
    支持していることを特徴とする走査光学装置。
  2. 【請求項2】 ミラー支持手段が、折返しミラーが変位
    するときにその反射角を変化させるように構成されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の走査光学装置。
  3. 【請求項3】 ミラー支持手段が、固定板と、該固定板
    と一体である案内手段に沿って移動自在である支持板
    と、これを前記固定板に締結する締結手段と、前記支持
    板に回転自在に支持されたミラーホルダと、前記支持板
    の移動とともに前記ミラーホルダを回転させる回転手段
    からなることを特徴とする請求項1または2記載の走査
    光学装置。
  4. 【請求項4】 案内手段が一対のガイドピンからなり、
    回転手段が、前記一対のガイドピンの一方に枢着された
    リンクと、支持板に設けられたカムを有し、前記リンク
    の自由端が前記カムに追従するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項3記載の走査光学装置。
  5. 【請求項5】 回転手段が、固定板と一体であるラック
    と、支持板に回転自在に支持された第1のギヤと、ミラ
    ーホルダと一体である第2のギヤを有し、前記第1のギ
    ヤが前記ラックと前記第2のギヤにかみ合っていること
    を特徴とする請求項3記載の走査光学装置。
JP6082196A 1994-03-29 1994-03-29 走査光学装置 Pending JPH07270696A (ja)

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JP6082196A JPH07270696A (ja) 1994-03-29 1994-03-29 走査光学装置

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JP6082196A JPH07270696A (ja) 1994-03-29 1994-03-29 走査光学装置

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JPH07270696A true JPH07270696A (ja) 1995-10-20

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JP6082196A Pending JPH07270696A (ja) 1994-03-29 1994-03-29 走査光学装置

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JP (1) JPH07270696A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112835250A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 株式会社理光 光学元件角度调节装置和图像投影装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112835250A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 株式会社理光 光学元件角度调节装置和图像投影装置
CN112835250B (zh) * 2019-11-22 2022-06-28 株式会社理光 光学元件角度调节装置和图像投影装置

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