JPH09146024A

JPH09146024A - 光学走査装置

Info

Publication number: JPH09146024A
Application number: JP30031695A
Authority: JP
Inventors: Takao Iwasaki; 岳雄岩崎
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: JP3493848B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチック樹脂製のフレームを有するプリ
ンタ等の光学走査装置において、熱等により筐体が変形
等しても、複数の半導体レーザにおける相互の光軸の位
置関係がずれることがない光学走査装置を提供すること
にある。【解決手段】半導体レーザ６及び６’を収納するレン
ズホルダ１０をアルミニュウム等の金属により一体成型
により構成する。このとき、それぞれの半導体レーザ６
及び６’から出射される光ビームＬ及びＬ’の光軸が偏
向器１２上の入射点に対してチルト角θを有するように
レンズホルダ１０を形成する。熱や経年変化等により光
ビームＬ及びＬ’の光軸の相対関係がずれることがない
ので、記録される画像等において、当該画像がずれるこ
とがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部から送られて
くる情報に基づいて当該情報を印字出力するプリンタ等
の出力装置において、上記情報に基づいて、レーザビー
ム等の光ビームを偏向走査して感光体等の記録媒体に照
射し上記情報を記録するための光学走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ等から送られてくる
画像情報等の情報に基づいて、当該情報を印字出力する
ためのレーザプリンタ等のプリンタにおいては、外部か
らの情報に基づいて一個の半導体レーザからの光ビーム
を変調して偏向走査しつつ感光体に照射し、この感光体
上に上記情報に対応する画像等を記録し、この感光体に
対して、予め当該感光体と逆極性に帯電し印字出力の印
刷色に対応したトナーを接触させることにより画像情報
が記録された部分にトナーを付着させ、これを所定の用
紙に転写することにより上記情報に対応した印字出力を
得ていた。このとき、半導体レーザからの光ビームを偏
向する際には、ガルバノミラー等の正弦波揺動素子や、
ポリゴンミラー等の回転偏向素子が用いられていた。

【０００３】ここで、印字出力動作を高速化するために
は、感光体に対する走査を高速化することが必須である
が、このためには、上記正弦波揺動素子における正弦波
揺動速度や、回転偏向素子における回転速度を高速化す
ることが必要である。しかしながら、正弦波揺動素子又
は回転偏向素子の機構上の問題（より具体的には、正弦
波揺動素子の揺動を支持する部材の強度又は回転偏向素
子を回転させるモータの回転数の上限値等）により、夫
々の高速化に限界があるという問題点があった。

【０００４】そこで、この問題点を解決するために、光
源を複数化することが行われている。より具体的には、
例えば、同じ発振波長の二つの半導体レーザを用いて、
夫々の半導体レーザからの光ビームの感光体上の照射位
置を走査方向と垂直な方向に所定距離ずらすように偏向
走査することで、感光体上の二つの走査線を一度に走査
し、これにより、正弦波揺動素子における正弦波揺動速
度又は回転偏向素子における回転速度を高速化すること
なく走査速度を２倍にすることが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
二つの半導体レーザを用いて走査速度を高速化させる場
合、当該二つの半導体レーザは、プリンタ内の光学走査
装置のフレーム（ボディ）に別々に固定されていた。

【０００６】ところで、近年、プリンタの低価格化及び
軽量化の要請から、上記筐体をグラスファイバを５０％
含んだポリカーボネート等のプラスチック樹脂で形成す
ることが一般的に行われている。

【０００７】ここで、通常プリンタ等には、定着器等の
ようにその動作時に高温となる構成部材が多く含まれて
いる。従って、これらの高温部材により上記プラスチッ
ク樹脂製の筐体が変形することがある。このとき、従来
においては、上述のようにそれぞれの半導体レーザが筐
体に別々に固定されていたため、製造時の半導体レーザ
同士の位置調整後の位置から筐体の変形により半導体レ
ーザ同士の位置ずれが生じるという問題点があった。こ
のことは、それぞれの光ビームの光軸の位置関係がずれ
ることを意味し、上述の一度に二つの走査線を走査する
動作においては、夫々の走査位置が経年によりずれてく
ることとなるので、結果的に出力される印字出力上にお
ける画像のずれとなって顕在化する。この画像のずれ
は、例えば、本来一本の直線であるべき画像がジグザグ
になったりすることとなる。

【０００８】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて
なされたもので、その課題は、プラスチック樹脂製の筐
体を有するプリンタ等の光学走査装置において、熱等に
より筐体が変形等しても、複数の半導体レーザにおける
相互の光軸の位置関係がずれることがない光学走査装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、レーザビーム等の光ビ
ームを夫々出射する複数の半導体レーザ等の光源と、当
該複数の光源を保持する一体化されたレンズホルダ等の
ホルダ部材と、前記光ビームを夫々偏向走査する偏向走
査手段と、を備え、前記複数の光源は、前記光ビームが
前記偏向走査手段の略同一位置に向かって出射され、且
つ、偏向走査後の夫々の前記光ビームの光軸が相互に異
なるように配置されて構成される。

【００１０】請求項１に記載の発明の作用によれば、複
数の光源は、一体化されたホルダ部材に保持され、光ビ
ームを夫々出射する。そして、偏向走査手段は、光ビー
ムを夫々偏向走査する。

【００１１】このとき、当該複数の光源は、光ビームが
偏向走査手段の略同一位置に向かって出射され、且つ、
偏向走査後の夫々の光ビームの光軸が相互に異なるよう
に配置されている。

【００１２】よって、ホルダ部材を保持する筐体が経年
変化等により変形しても複数の光源相互間の位置関係が
ずれることがなく、複数の光ビームの夫々の光軸間の位
置関係が変化することがないので、偏向走査された後に
偏向走査手段から出射される光ビームの光軸についても
位置関係が変化することがない。

【００１３】また、偏向走査された後に偏向走査手段か
ら出射される光ビームの光軸が異なるように上記複数の
光源が配置されているので、照射対象物上において上記
光源の数と同数の走査線を一度に走査することができ、
走査速度を高速化させることができる。

【００１４】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の光学走査装置におい
て、前記ホルダ部材は、前記光源ユニットを保持すると
ともに、前記光学走査装置を構成する筐体に固定されて
いるように構成される。

【００１５】請求項２に記載の発明の作用によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、ホルダ部材が、光
源ユニットを保持するとともに、光学走査装置を構成す
る筐体に固定されている。

【００１６】このとき、ホルダ部材が、一体化されたホ
ルダ部材であるので、筐体が経年変化等により変形して
も複数の光源相互間の位置関係がずれることがなく、複
数の光ビームの夫々の光軸間の位置関係が変化すること
がない。

【００１７】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学走査装置に
おいて、前記偏向走査手段は、前記光ビームの光軸及び
偏向走査における走査方向に垂直な回転軸を中心として
周期的に回動する正弦波揺動素子等の光偏向素子である
ように構成される。

【００１８】請求項３に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、偏向走査手
段は、光ビームの光軸及び偏向走査における走査方向に
垂直な回転軸を中心として周期的に回動する光偏向素子
とされる。

【００１９】よって、偏向走査手段を小型化でき、光学
走査装置全体を小型化できる。上記の課題を解決するた
めに、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載
の光学走査装置において、前記偏向走査手段は、偏向走
査における走査方向に平行な回転面を有するポリゴンミ
ラーであるように構成される。

【００２０】請求項４に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、偏向走査手
段は、偏向走査における走査方向に平行な回転面を有す
るポリゴンミラーとされる。

【００２１】よって、偏向走査手段を簡略化し、且つ、
低コスト化することができる。上記の課題を解決するた
めに、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいず
れか一項に記載の光学走査装置において、前記ホルダ部
材は、一体成型されたホルダ部材であるように構成され
る。

【００２２】請求項５に記載の発明の作用によれば、請
求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、ホルダ部材は、一体成型されたホルダ部材とされて
いるので、ホルダ部材を保持する筐体が経年変化等によ
り変形しても複数の光源相互間の位置関係がずれること
がなく、複数の光ビームの夫々の光軸間の位置関係が変
化することがないこととなり、偏向走査された後に偏向
走査手段から出射される光ビームの光軸についても位置
関係が変化することがない。

【００２３】上記の課題を解決するために、請求項６に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
光学走査装置において、前記ホルダ部材は、金属により
一体成型されたホルダ部材であるように構成される。

【００２４】請求項６に記載の発明の作用によれば、請
求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、ホルダ部材は、金属により一体成型されたホルダ部
材とされているので、ホルダ部材を保持する筐体が熱又
は経年変化等により変形しても複数の光源相互間の位置
関係がずれることがなく、複数の光ビームの夫々の光軸
間の位置関係が変化することがないこととなり、偏向走
査された後に偏向走査手段から出射される光ビームの光
軸についても位置関係が変化することがない。

【００２５】上記の課題を解決するために、請求項７に
記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の
光学走査装置において、前記光源は、前記光ビームを出
射する半導体レーザ等の発光素子と、当該発光素子の位
置を前記ホルダ部材に対して移動可能とするためのネジ
部等の移動手段と、を夫々備えて構成される。

【００２６】請求項７に記載の発明の作用によれば、請
求項１から６のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、移動手段は、夫々の光源に含まれる発光素子の位置
をホルダ部材に対して移動可能とする。

【００２７】よって、複数の光ビームの光軸間の位置関
係を容易に調整できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
について、図面に基づいて説明する。（Ｉ）第１実施形態始めに、請求項１乃至３及び５乃至７に記載の発明に対
応する第１の実施形態について、図１乃至図５を用いて
説明する。

【００２９】先ず、請求項１乃至３及び５乃至７に記載
の発明を適用した第１実施形態としてのプリンタの光学
走査装置の構成について、図１を用いて説明する。な
お、図１は、コンピュータ等から出力された画像情報等
の情報に基づき、感光体に当該情報に対応する印字出力
を記録するプリンタ等における画像記録系に対して請求
項１乃至３及び５乃至７に記載の発明を適用した実施形
態を示している。

【００３０】図１に示すように、光学走査装置Ｓは、窓
４が設けられた筐体としてのフレーム１と、光源ユニッ
ト２と、結像レンズ３及び３’と、偏向走査手段として
の偏向器１２と、反射ミラー１５と、フォトダイオード
検出器１６とにより構成されている。

【００３１】また、光源ユニット２は、発光素子（光
源）としての半導体レーザ６及び６’と、ヒートシンク
７及び７’と、基板８及び８’と、コリメータレンズ９
及び９’と、ホルダ部材としてのレンズホルダ１０と、
鏡筒１１及び１１’とにより構成されている。ここで、
半導体レーザ６及び６’は夫々同じ発振波長の光ビーム
Ｌ及びＬ’を出射する。

【００３２】更に、偏向器１２は、光偏向素子１３と、
駆動部１４とにより構成されている。次に、詳細な構成
とともに各部の動作を説明する。

【００３３】フレーム１に固定されている光源ユニット
２に含まれる半導体レーザ６及び６’は、コンピュータ
等から出力された情報に基づいて強度変調された光ビー
ムＬ及びＬ’を出射する。このとき、半導体レーザ６及
び６’はそれぞれ放熱用のヒートシンク７及び７’とと
もにレンズホルダ１０に固定されており、当該レンズホ
ルダ１０は、取付ネジ１７によってフレーム１に固定さ
れている。

【００３４】また、半導体レーザ６及び６’から出射さ
れた光ビームＬ及びＬ’は、鏡筒１１及び１１’を介し
て夫々レンズホルダ１０に固定されているコリメータレ
ンズによって平行な光束とされたのち後述の偏向器１２
に向けて出射される。更に、光ビームＬ及びＬ’の光軸
が、偏向器１２上の照射点である光偏向素子１３を中心
としてチルト角θを成して光偏向素子１３に入射するよ
うにレンズホルダ１０が形成されている。また、同時
に、当該レンズホルダ１０は、偏向器１２により偏向走
査された光ビームＬ及びＬ’が、走査方向と垂直な方向
に複写物におけるドット密度に対応した所定のピッチＰ
をもって円筒形の感光体５に照射されるように形成され
ている。なお、この所定のピッチは、ドット密度３００
ｄｐｉ（Dot Per Inch）にて記録を行う場合には、約８
５μｍとされ、ドット密度６００ｄｐｉで記録を行う場
合には、約４３μｍとされる。

【００３５】光源ユニット２から出射された光ビームＬ
及びＬ’は、チルト角θを成して光偏向素子１３に入射
し、当該光偏向素子１３で反射されることにより感光体
５の方向に指向される。このとき、光偏向素子１３は、
駆動部１４の動作により感光体５上の走査速度に対応し
た角速度で図１中両矢印で示す方向に正弦波揺動してい
る。この結果、光偏向素子１３で反射された光ビームＬ
及びＬ’は、相互にチルト角θを維持したまま図１に示
す走査方向に偏向走査されることとなる。なお、偏向器
１２における光偏向素子１３及び駆動部１４の動作につ
いては後述する。

【００３６】偏向器１２によって偏向走査された光ビー
ムＬ及びＬ’は、結像レンズ３及び３’によって集束さ
れ、フレーム１に設けられた窓４から感光体５に照射さ
れ、これにより、感光体５上にコンピュータからの情報
に基づく印字出力が記録される。このとき、一回の走査
の度に、感光体５上の走査範囲に対する当該走査が開始
される前に、光ビームＬ及びＬ’は反射ミラー１５を介
してフォトダイオード検出器１６に入射するように偏向
器１２における偏向角が設定されている。これは、一回
の走査の度にフォトダイオード検出器１６に光ビームＬ
及びＬ’が入射したタイミングからの経過時間を検出す
ることにより、偏向器１２における走査速度に基づいて
当該経過時間を距離に換算することにより、感光体５上
の光スポットの位置を算出するためである。

【００３７】その後、この感光体５に対して、予め当該
感光体５と逆極性に帯電し印字出力の印刷色に対応した
トナーを接触させることにより、感光対５上の光ビーム
Ｌ及びＬ’により情報が記録された部分にトナーを付着
させ、これを所定の用紙に転写することにより上記情報
に対応した印字出力が得られることとなる。

【００３８】ここで、感光体５上における走査について
図２を用いて説明する。なお、図２において、符号
Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃…で示される直線が光ビームＬの走査
軌跡に対応し、符号Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃…で示される直線
が光ビームＬ’の走査軌跡に対応している。

【００３９】図２に示すように、光ビームＬ及びＬ’
は、チルト角θに対応する間隔Ｄを常に保持しつつ偏向
器１２の偏向走査により感光体５上を２本の走査線（例
えば、Ａ₁とＢ₁、Ａ₂とＢ₂、Ａ₃とＢ₃…）を同時
に走査しつつ当該感光体５上に画像等の情報を記録して
いくこととなる。このとき、感光体５は所定の速度で図
１の紙面に垂直な方向を接線方向とする方向に回転して
いるので、光ビームＬ及びＬ’の走査は２本の走査線を
一度に走査しつつ、図２において上から下に感光体５上
を走査する。また、光ビームＬ及びＬ’の走査範囲（図
２における一の走査線の長さ）については、感光体５に
おける感光範囲（画像を記録する範囲）が図２に符号Ｒ
で示される範囲となるように偏向器１２における偏向角
が設定されている。

【００４０】更に、走査中における光ビームＬ及びＬ’
の間隔Ｄは、上述のようにチルト角θに対応しており、
より具体的には、結像レンズ３及び３’を合成した焦点
距離とｆとすると、Ｄ＝ｆ×θ（ｒａｄ）となり、通常はｆ＝１５０mm、θ＝０．２ｒａｄ（＝約
１１゜）程度とされるので、この場合には、間隔Ｄは３
０mmとなる。

【００４１】また、コンピュータ等からの情報に基づく
光ビームＬ及びＬ’の変調に関しては、一の光ビームに
ついては、当該コンピュータ等からの情報における走査
線のうち、一本おきの走査線に対応して変調されるよう
に、図示しない半導体レーザ駆動装置により変調され
る。更に、変調の際に必要な感光体５上における光ビー
ムＬ及びＬ’による光スポットの位置の検出について
は、一の走査の度に上述のフォトダイオード検出器１６
の出力信号に基づいて、光ビームＬ及びＬ’がフォトダ
イオード検出器１６に入射したタイミングからの経過時
間を検出し、偏向器１２における走査速度により当該経
過時間を距離に換算することにより、図示しない制御部
により算出される。

【００４２】次に、本発明の特徴である、半導体レーザ
６及び６’を保持するためのレンズホルダ１０について
図３を用いて説明する。なお、図３において、図３
（ａ）はレンズホルダ１０の側面図を示し、図３（ｂ）
は図３（ａ）におけるα−α’断面図を示している。

【００４３】図３に示すように、レンズホルダ１０はア
ルミニュウムの一体成型とされ、半導体レーザ６及び
６’がヒートシンク７及び７’とともに当接されて固定
される当接面１０’と１０”のなす角度が、前記のチル
ト角θとなるように成型されている。また、レンズホル
ダ１０には、フレーム１に固定するためのネジ穴１７’
及び１７”が設けられている。

【００４４】このレンズホルダ１０がアルミニュウムで
あることにより、外部から熱等が加わってもレンズホル
ダ１０はほとんど変形しないので、一度調節した半導体
レーザ６と６’の光軸の関係がずれることがない。

【００４５】次に、レンズホルダ１０への半導体レーザ
６及び６’の固定方法について図４を用いて詳説する。
図４に示すように、半導体レーザ６及び６’は、夫々ヒ
ートシンク７及び７’に固定されていおり、このヒート
シンク７及び７’が基板８及び８’を介して移動手段と
しての固定ネジ１８及び１８’によりレンズホルダ１０
の当接面１０’及び１０”に固定されている。このと
き、固定ネジ１８及び１８’は、それぞれそのネジ径よ
り大きく形成されたクリアランス穴１９及び１９’を通
してヒートシンク７及び７’をレンズホルダ１０に固定
している。これにより、各半導体レーザ６及び６’を夫
々の当接面１０’及び１０”に平行な面内で移動させる
ことにより位置調整を行ってからヒートシンク７及び
７’をレンズホルダ１０に固定することができる。この
位置調整は、光源ユニット２を含む光学走査装置Ｓの製
造時に行われ、チルト角θや感光体５上でのピッチＰ
（図２参照）を設定するために行われる。この位置調整
に際してはクリアランス穴１９及び１９’により、半導
体レーザ６及び６’の発光部の大きさとレンズホルダ１
０の当該半導体レーザ６及び６’が挿入される穴の直径
で決まる範囲内で移動調整が可能である。また、光ビー
ムＬ及びＬ’の集束位置の調整については、光源ユニッ
ト２の組立時において、コリメータレンズ９及び９’が
固定されている鏡筒１１及び１１’を上記半導体レーザ
６及び６’が挿入される穴内を光ビームＬ及びＬ’の光
軸方向にスライドさせることにより調整し、その後、瞬
間接着剤等でレンズホルダ１０と鏡筒１１及び１１’と
を固定することにより、調整後の集束位置の変動を防ぐ
ことができる。

【００４６】次に、偏向器１２を構成する光偏向素子１
３及び駆動部１４について、図５を用いて説明する。図
５に示すように、光偏向素子１３を構成する枠材２０に
は上部及び下部の一体成型されたバネ部２１及び２２を
介して可動部２３が支持されている。これら、枠材２
０、バネ部２１及び２２並びに可動部２３は単一の絶縁
基板によって構成されており、また、これらの形状は、
フォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して形
成される。ここで、絶縁基板としては、例えば、厚さが
５×１０ ^-5ｍ程度の水晶基板が使用可能である。なお、
枠材２０は必ずしも必要ではない。

【００４７】また、可動部２３には光ビームＬ及びＬ’
を反射する反射鏡２４と、導電性のコイルパターン２５
がフォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して
形成されている。この反射鏡２４の表面精度は、結像時
の光ビームＬ及びＬ’の光スポット形状を安定化させる
ために、光ビームＬ及びＬ’の波長の１／４程度とされ
る。また、上部及び下部のバネ部２１及び２２には、そ
れぞれコイルパターン２５への導通のためのリード線２
６及び２７が設けられており、上部側のリード線２１に
は、コイルパターン２５を越えて接続されるジャンパ線
２８が設けられている。なお、上述した枠材２１、バネ
部２１及び２２、可動部２３、反射鏡２４及びコイルパ
ターン２５の形成方法ついては、例えば、特公昭６０−
５７０５２号公報等において公知であるので、細部の説
明は省略する。

【００４８】また、駆動部１４としては、例えば、永久
磁石等が用いられ、所定の一定バイアス磁界を可動部２
３に対して印加するように形成される。次に、光偏向素
子１３及び駆動部１４の動作について説明する。

【００４９】偏向器１２においては、図５に示す構成を
有する光偏向素子１３のコイルパターン２５を駆動部１
４により印加されるバイアス磁界中に配置し、リード線
２６及び２７並びにジャンパ線２８を介してコイルパタ
ーン２５に電流を流すことにより、可動部２３が上部及
び下部のバネ部２１及び２２を軸として図５に矢印で示
す方向に正弦的に往復揺動する。そして、可動部２３が
この揺動運動することにより、反射鏡２４により反射さ
れる光ビームＬ及びＬ’が偏向作用を受けてその光軸を
含む面内で掃引されるのである。

【００５０】なお、図１に示す光学走査装置Ｓの場合に
は、可動部２３の往復揺動する角度範囲は、偏向後の光
ビームＬ及びＬ’の走査範囲が約１１０度となるように
設定される。

【００５１】また、偏向器１２として上述の正弦波揺動
する光偏向素子１３を用いることに伴い、結像レンズ３
としては、いわゆる、Ｆアークサインθレンズが用いら
れている。このＦアークサインθレンズについてその概
要を説明する。

【００５２】一般の結像レンズでは、光ビームのレンズ
への入射角をβとすると、像面上での結像する位置ｒに
ついて、ｒ＝ｆ×ｔａｎβ …（１）なる関係がある。このとき、ｆは結像レンズの焦点距離
である。

【００５３】しかしながら、正弦波揺動する光偏向素子
１３により反射される光ビームは、結像レンズへの入射
角が時間とともに三角関数的に変化する。従って、上記
一般の結像レンズを用いると共に、一定時間間隔で半導
体レーザをオンとすることにより間欠的に光ビームを出
射し、そのビームスポット列を感光体５上に結像させる
と、当該ビームスポット列は等間隔とはならない。

【００５４】そこで、本実施形態のように、正弦波揺動
する光偏向素子１３を用いて光ビームを偏向走査する場
合には、上述の様な不具合を避けるために、上述の式
（１）において、ｒ＝ｆ×ａｒｃｓｉｎβ なる特性を有する結像レンズ３（この結像レンズをＦア
ークサインθレンズという。）が用いられる。

【００５５】以上説明したように、第１実施形態の光学
走査装置Ｓによれば、レンズホルダ１０がアルミニュウ
ム製の一体成型により形成されているので、レンズホル
１０を保持するプラスチック樹脂製のフレーム１が熱又
は経年変化等により変形しても半導体レーザ６及び６’
相互間の位置関係がずれることがなく、光ビームＬ及び
Ｌ’の光軸間の位置関係が変化することがない。よっ
て、偏向走査された後に偏向器１２から出射される光ビ
ームＬ及びＬ’の光軸についても位置関係が変化するこ
とがない。

【００５６】従って、光ビームＬ及びＬ’の感光体５上
の照射位置が経年変化等により変動することを防止でき
る。また、偏向走査された後に偏向器１２から出射され
る光ビームＬ及びＬ’の光軸が異なるように上記レンズ
ホルダ１０が形成されているので、感光体５上において
二の走査線を一度に走査することができ、一の半導体レ
ーザを用いて走査線を一本ずつ走査する場合に比して、
光偏向素子１３の揺動速度を高めることなく走査速度を
２倍に高速化させることができる。

【００５７】更に、偏向器１２が正弦波揺動する小型の
光偏向素子１３により構成されているので、光学走査装
置Ｓ全体を小型化できる。更にまた、レンズホルダ１０
に対して半導体レーザ６及び６’が移動調節可能なよう
に配置されているので、容易にチルト角θ及び感光体５
上のピッチＰを変更・調節することが可能となる。（II）第２実施形態次に、請求項１及び２並びに４乃至７に記載の発明に対
応する第２の実施形態について、図６を用いて説明す
る。

【００５８】上述の第１実施形態においては、偏向器１
２を正弦波揺動する光偏向素子を用いて構成したが、第
２実施形態においては、偏向器１２をポリゴンミラー３
０により構成する。なお、以下の説明においては、第１
実施形態と同様の部材については同様の部材番号を付し
て細部の構成及び動作の説明は省略する。

【００５９】図６に示すように、第２実施形態の光学走
査装置Ｓ’においては、偏向器１２として、走査方向に
平行な回転面を有する正六角形のポリゴンミラー３０を
備えている。

【００６０】そして、光源ユニット２から出射された光
ビームＬ及びＬ’は、ポリゴンミラー３０に照射され、
当該ポリゴンミラー２が、図示しないモータにより走査
速度に対応する一定速度で回転することによりチルト角
θを維持したまま偏向走査され、結像レンズ３及び３’
を介して感光体５に照射される。このとき、ポリゴンミ
ラー３０における反射面の精度は、第１実施形態の光偏
向素子１３の反射２４鏡と同様に、光ビームＬ及びＬ’
の波長の１／４程度とされる。

【００６１】これにより、第１実施形態と同様に、２本
の走査線（図２参照）を同時に走査しつつ当該感光体５
上に画像を記録していくこととなる。なお、第２実施形
態の場合、結像レンズ３は、第１実施形態のように、Ｆ
アークサインθレンズではなく、上記の式（１）の特性
を有する一般の結像レンズとされる。

【００６２】その他の構成については、第１実施形態と
同様であるので、細部の説明は省略する。以上の通り、
第２実施形態の光学走査装置Ｓ’によれば、レンズホル
ダ１０がアルミニュウム製の一体成型により形成されて
いるので、レンズホルダ１０を保持する樹脂製のフレー
ム１が熱又は経年変化等により変形しても半導体レーザ
６及び６’相互間の位置関係がずれることがなく、光ビ
ームＬ及びＬ’の光軸間の位置関係が変化することがな
い。よって、偏向走査された後に偏向器１２から出射さ
れる光ビームＬ及びＬ’の光軸についても位置関係が変
化することがない。

【００６３】従って、光ビームＬ及びＬ’の感光体５上
の照射位置が経年変化等により変動することを防止でき
る。また、偏向走査された後に偏向器１２から出射され
る光ビームＬ及びＬ’の光軸が異なるように上記レンズ
ホルダ１０が形成されているので、感光体５上において
二の走査線を一度に走査することができ、一の半導体レ
ーザを用いて走査線を一本ずつ走査する場合に比して、
光偏向素子１３の揺動速度を高めることなく走査速度を
２倍に高速化させることができる。

【００６４】更に、偏向器１２がポリゴンミラー３０に
より構成されているので、偏向器１２を簡略化し、光学
走査装置Ｓ’を低コスト化することができる。更にま
た、レンズホルダ１０に対して半導体レーザ６及び６’
が移動調節可能なように配置されているので、容易にチ
ルト角θ及び感光体５上のピッチＰを変更・調節するこ
とが可能となる。

【００６５】なお、上述の第１及び第２実施形態におい
ては、レンズホルダ１０はアルミニュウムにより一体成
型されていたが、これに限らず、亜鉛合金等により構成
してもよい。

【００６６】更に、上述の第１及び第２実施形態におい
ては、二つの半導体レーザを用いる場合について説明し
たが、本発明はこれに限らず、三つ以上複数の半導体レ
ーザを備える光学走査装置に対しても適用可能である。

【００６７】更にまた、本発明は、以上に説明したプリ
ンタ以外の、例えば、読み取るべき印刷原稿等の読取対
象物に対して上述の動作により複数の読み取り用光ビー
ムを偏向走査して同時に照射し、当該読取対象物に対応
する画像情報を読み取るとともに、読み取った画像情報
に基づいて複数の記録用光ビームを偏向走査して感光体
に照射し、読み取った画像情報に対応する画像を感光体
上に記録して読取対象物に対応する画像情報を複写する
複写機やファックス等の、光学的に走査して画像を記録
する装置に対して広く適用することが可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、ホルダ部材を保持する筐体が経年変化等
により変形しても複数の光源相互間の位置関係がずれる
ことがなく、複数の光ビームの夫々の光軸間の位置関係
が変化することがないので、偏向走査された後に偏向走
査手段から出射される光ビームの光軸についても位置関
係が変化することがない。

【００６９】従って、複数の光ビームの照射対象物上の
照射位置が経年変化等によりずれることを防止すること
ができるので、上記光ビームを画像記録等に用いた場合
に経年変化等による画像のずれが生じることを防止で
き、鮮明な画像が得られる。

【００７０】また、偏向走査された後に偏向走査手段か
ら出射される光ビームの光軸が異なるように上記複数の
光源が配置されているので、読取対象物上において上記
光源の数と同数の走査線を一度に走査することができ、
走査速度を高速化させることができる。

【００７１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、ホルダ部材は光学走査装
置を構成する筐体に固定されているが、このとき、ホル
ダ部材が、一体化されたホルダ部材であるので、筐体が
経年変化等により変形しても複数の光源相互間の位置関
係がずれることがなく、複数の光ビームの夫々の光軸間
の位置関係が変化することがない。

【００７２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、偏向走査手段は、
光ビームの光軸及び偏向走査における走査方向に垂直な
回転軸を中心として周期的に正弦波揺動する光偏向素子
とされるので、光偏向手段を小型化でき、光学走査装置
全体を小型化できる。

【００７３】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、偏向走査手段は、
偏向走査における走査方向に平行な回転面を有するポリ
ゴンミラーとされているので、光偏向走査手段を簡略化
し、光学走査装置を低コスト化することができる。

【００７４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ホ
ルダ部材は、一体成型されたホルダ部材とされているの
で、ホルダ部材を保持する筐体が経年変化等により変形
しても複数の光源相互間の位置関係がずれることがな
く、複数の光ビームの夫々の光軸間の位置関係が変化す
ることがないこととなり、偏向走査された後に偏向走査
手段から出射される光ビームの光軸についても位置関係
が変化することがない。

【００７５】よって、複数の光ビームの照射対象物上の
照射位置が経年変化等によりずれることを防止すること
ができるので、上記光ビームを画像記録等に用いた場合
に経年変化等による画像のずれが生じることを防止で
き、鮮明な画像が得られる。

【００７６】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ホ
ルダ部材は、金属により一体成型されたホルダ部材とさ
れているので、ホルダ部材を保持する筐体が熱又は経年
変化等により変形しても複数の光源相互間の位置関係が
ずれることがなく、複数の光ビームの夫々の光軸間の位
置関係が変化することがないこととなり、偏向走査され
た後に偏向走査手段から出射される光ビームの光軸につ
いても位置関係が変化することがない。

【００７７】よって、複数の光ビームの照射対象物上の
照射位置が経年変化等によりずれることを防止すること
ができるので、上記光ビームを画像記録等に用いた場合
に経年変化等による画像のずれが生じることを防止で
き、鮮明な画像が得られる。

【００７８】請求項７に記載の発明の作用によれば、請
求項１から６のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、移動手段は、夫々の光源に含まれる発光素子の位置
をホルダ部材に対して移動可能とするので、複数の光ビ
ームの光軸間の位置関係を容易に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の光学走査装置の構成を示す図で
ある。

【図２】感光体上の走査状態を示す図である。

【図３】レンズホルダの構成を示す図であり、（ａ）は
側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるα−α’部の断
面図である。

【図４】レンズホルダに対する半導体レーザの固定を示
す断面図である。

【図５】正弦波揺動光偏向素子の構成を示す斜視図であ
る。

【図６】第２実施形態の光学走査装置の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…フレーム２…光学ユニット３、３’…結像レンズ４…窓５…感光体６、６’…半導体レーザ７、７’…ヒートシンク８、８’…基板９、９’…コリメータレンズ１０…レンズホルダ１０’、１０”…当接面１１、１１’…鏡筒１２…偏向器１３…光偏向素子１４…駆動部１５…反射ミラー１６…フォトダイオード検出器１７…取付ネジ１７’、１７”…ネジ穴１８、１８’…固定ネジ１９、１９’…クリアランス穴２０…枠材２１、２２…バネ部２３…可動部２４…反射鏡２５…コイルパターン２６、２７…リード線２８…ジャンパ線３０…ポリゴンミラーＳ、Ｓ’…光学走査装置Ｌ、Ｌ’…光ビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを夫々出射する複数の光源と、当該複数の光源を保持する一体化されたホルダ部材と、前記光ビームを夫々偏向走査する偏向走査手段と、を備
え、前記複数の光源は、前記光ビームが前記偏向走査手段の
略同一位置に向かって出射され、且つ、偏向走査後の夫
々の前記光ビームの光軸が相互に異なるように配置され
ていることを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】請求項１に記載の光学走査装置におい
て、前記ホルダ部材は、前記光源ユニットを保持するととも
に、前記光学走査装置を構成する筐体に固定されている
ことを特徴とする光学走査装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の光学走査装置に
おいて、前記偏向走査手段は、前記光ビームの光軸及び偏向走査
における走査方向に垂直な回転軸を中心として周期的に
正弦波揺動する光偏向素子であることを特徴とする光学
走査装置。
【請求項４】請求項１又は２に記載の光学走査装置に
おいて、前記偏向走査手段は、偏向走査における走査方向に平行
な回転面を有するポリゴンミラーであることを特徴とす
る光学走査装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれか一項に記載の
光学走査装置において、前記ホルダ部材は、一体成型されたホルダ部材であるこ
とを特徴とする光学走査装置。
【請求項６】請求項１から４のいずれか一項に記載の
光学走査装置において、前記ホルダ部材は、金属により一体成型されたホルダ部
材であることを特徴とする光学走査装置。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一項に記載の
光学走査装置において、前記光源は、前記光ビームを出射する発光素子と、当該発光素子の位置を前記ホルダ部材に対して移動可能
とするための移動手段と、を夫々備えることを特徴とする光学走査装置。