JPH09230279A

JPH09230279A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH09230279A
Application number: JP8038142A
Authority: JP
Inventors: Takao Iwasaki; 岳雄岩崎
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-09-05
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3785668B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正弦的に揺動してレーザビームを偏向させる
光偏向素子のもつ偏向周波数のばらつきを補償し、出力
画像の位置ズレが生じないようにする。【解決手段】光ビームを出射する光ビーム出射手段
と、バネ部と、バネ部によって支持され正弦状に振動す
る可動部と、その可動部に設けられた偏向部とを構成
し、前記偏向部により偏向作用を受けた光ビームにより
被走査媒体を走査する光偏向手段とを備えた光走査装置
において、画像データに従って変調される前記光ビーム
出射手段の変調周波数を調整可能とする変調クロック制
御手段を設けたものであり、その変調周波数を変化させ
ると一定画素数にて被走査媒体上を走査される光ビーム
の画像書き込み幅が変化し、前記光偏向手段の可動部の
偏向周波数の個体ばらつきを補償する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機から送
られてくるコード化された信号を高速に印字出力する電
子写真方式の記録装置において、レーザビーム等のビー
ムを電子計算機等からの信号に応じて偏向、変調制御す
る光走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子計算機からの画像情報の記録
を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が
用いられている。

【０００３】以下、このような記録装置に用いられる従
来の光走査装置について図５を用いて説明する。

【０００４】図５は従来の光走査装置７０を示す平面図
である。

【０００５】筐体７１には、記録媒体である感光ドラム
７３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての
部材が配置されている。

【０００６】半導体レーザ７４とコリメータレンズ７５
とは一体のユニットとしてのレーザユニット７６を構成
している。

【０００７】この半導体レーザ７４はレーザビームを水
平方向に発振するものであり、その発振されたレーザビ
ームはコリメータレンズ７５に入射する。コリメータレ
ンズ７５を通過したレーザビームは、コリメータレンズ
７５の光軸と一致した平行ビームとなる。

【０００８】コリメータレンズ７５より出射されたレー
ザビームは、シリンドリカルレンズ７７によって、６面
の反射面を有する正六面体形状のポリゴンミラー７２の
反射面上に、そのポリゴンミラー７２の回転軸方向のみ
一旦集束するようにして入射される。

【０００９】ポリゴンミラー７２は高精度の軸受けに支
えられた軸に取りつけられ、定速回転するモータ７８に
より駆動される。このモータの駆動により回転するポリ
ゴンミラー７２によって、レーザビームはほぼ水平に掃
引されて等角速度で偏向される。

【００１０】なお、ポリゴンミラー７２は主にアルミニ
ウムを材料として形成されており、その作成の際には一
般に切削加工法が用いられる。また、モータ７８の種類
としては、公知のヒステリシスシンクロナスモータ、Ｄ
Ｃサーボモータ等が挙げられる。これらは、磁気駆動力
により回転力を得ることからコイルの巻線や、鉄板を含
む磁気回路をモータ内に形成することが必要となるた
め、その容積は比較的大きなものとなる。

【００１１】ポリゴンミラー７２によりほぼ水平に掃引
されて出射したレーザビームはｆθ特性を有する結像レ
ンズ７９により前記感光ドラム７３上にスポット光とし
て結像される。

【００１２】さらに、ポリゴンミラー７２により掃引さ
れたレーザビームは、画像領域を妨げない位置に設けら
れたビーム検出器ユニット８０に導かれる。ビーム検出
器ユニット８０は１個の反射ミラー８１と小さな入射ス
リットを有するスリット板８２と応答速度の速い光電変
換素子基板８３から成る。そして、この光電変換素子基
板８３は掃引されるレーザビームを検出すると、検出信
号を出力する。この検出信号により、感光ドラム７３上
に画像データに応じた光情報を与えるための半導体レー
ザ７４への入力信号のスタートタイミングが制御され
る。

【００１３】上記のごとく走査されたレーザビームは感
光ドラム７３に照射され、公知の電子写真プロセスによ
り顕像化された後、普通紙等の転写材上に転写定着され
ハードコピーとして出力される。

【００１４】また、特公昭６０−５７０５２号公報、特
公昭６０−５７０５３号公報、実公平２−１９７８３号
公報、実公平２−１９７８４号公報、実公平２−１９７
８５号公報に記載されているような、水晶基板を用いる
機械振動子の表面にレーザビームを反射するための反射
鏡を形成してなる光偏向素子を有する光走査装置も提案
されている。

【００１５】これら公報に記載された光走査装置は、光
偏向素子の偏向面（反射鏡面）を正弦的に往復振動させ
ることで、反射鏡に入射する光ビームを偏向走査するも
のである。なお、この往復振動の周波数を偏向周波数と
称する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポリゴンミラーを用いた方式による光走査装置では、上
述した通り、アルミニウム製のポリゴンミラーや、それ
を駆動するためのヒステリシスシンクロナスモータ、Ｄ
Ｃサーボモータ等を使用しているため、外形形状、重量
とも一般的に大きくなってしまい、この光走査装置を組
み込んだ記録装置の小型化に寄与し得ないという問題点
があった。

【００１７】一方、従来の機械振動子を使用する光偏向
素子を用いた光走査装置では、光偏向素子を大量生産す
る際に、個々の光偏向素子が有する偏向周波数のばらつ
きが大きくなってしまう。従って、光偏向素子にて偏向
される光ビームの偏向角速度は、各光偏向素子によって
大きな個体差が出てしまうので、このような光偏向素子
を用いた光走査装置を画像を記録する記録装置に用いた
ときに、設計上の偏向角速度に従って出力される画像の
位置と、実際の光偏向素子が有する偏向角速度に従って
出力される画像の位置とが異なってしまい、原画像を正
確に再現することができないという問題点があった。

【００１８】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るためになされたものであり、正弦状に振動する偏向部
を用いたことで、従来の光走査装置より外形形状、重量
とも小さくしながら、さらに正弦状に振動する偏向部の
もつ偏向周波数のばらつきを補償し、結果的に、このよ
うな光走査装置を画像書込手段として用いる際、出力画
像の位置ズレを生じることのない光走査装置を提供する
ことを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の光走査装置は、光ビームを出射する
光ビーム出射手段と、バネ部と、バネ部によって支持さ
れ正弦状に振動する可動部と、その可動部に設けられた
偏向部とを構成し、前記偏向部により偏向作用を受けた
光ビームにより被走査媒体を走査する光偏向手段とを備
えた光走査装置において、画像データに従って前記光ビ
ーム出射手段の明滅タイミングを決定するための変調ク
ロックを発生するための変調クロック発生手段と、前記
変調クロック発生手段により供出される変調クロックの
周波数を可変制御可能とし、前記可動部の振動周波数の
個体ばらつきを補償する変調周波数制御手段と、を設け
たものであり、変調クロックの周波数を変化させると一
定画素数にて被走査媒体上を走査される光ビームの画像
書き込み幅が変化し、前記光偏向手段の可動部の偏向周
波数の個体ばらつきを補償する事ができる。

【００２０】請求項２記載の光走査装置では、請求項１
の光走査装置に、前記光偏向手段の可動部の偏向周波数
の個体ばらつきを表示する表示手段を備えたものであ
り、この表示手段の表示情報に従って、光走査装置の組
立者は、変調周波数を設定すべく、変調周波数調整手段
を作用させることができる。

【００２１】請求項３記載の光走査装置では、請求項１
の光走査装置に、前記バネ部と、可動部と、偏向部は、
絶縁基板上に一体化され構成されており、絶縁基板のバ
ネ部の長手方向のねじれ回復力により、該可動部は正弦
状に振動し、この構成により、小型の光偏向手段を実現
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。

【００２３】図１は、レーザプリンタに適用される光走
査装置１を示す平面図であり、これを用いて、本実施例
の光走査装置の構成及び動作を詳細に説明する。一部は
本実施例の構成を説明するため、平面に投影した断面図
となっている。

【００２４】筐体２には、被走査媒体である感光ドラム
３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての部
材が配置されている。

【００２５】図中に斜線が施してある筺体２の一部にお
いて、半導体レーザ４とコリメートレンズ５と鏡筒７
は、筺体２の一部位である円筒開口部６に一体化されて
固定されている。

【００２６】半導体レーザ４は、書き込むべき画像情報
に従って強弱に変調されたレーザビームを放射し、コリ
メートレンズ５に入射させる。

【００２７】該画像情報は、ラインバッファ等で構成さ
れた画像データ供出器２３により光走査装置１の外部か
ら供給される。

【００２８】ＬＤ駆動回路２６は、定電流回路、カレン
トミラー回路等からなり、半導体レーザ４に流れる電流
値をオンオフ制御する。

【００２９】変調器２５は、変調クロック発生器２４の
生成する変調クロックのオンオフタイミング毎に画像デ
ータ供出器２３のもつ画像情報にしたがって画像データ
信号を変調し、ＬＤ駆動回路２６にこの信号を送り出す
機能を持つ。

【００３０】変調クロック発生器２４は、電圧制御発振
器（ＶＣＯ）等の回路からなり、その生成する変調クロ
ックは、外部からの入力により、周波数が可変制御可能
となっている。

【００３１】変調クロック制御器２６は、基準電圧生成
回路等からなり、外部からの入力によりある一定のＤＣ
電圧を発生する。

【００３２】操作パネル１５は、光走査装置１の外部に
設けられた、図示しないレーザプリンタの入力装置であ
る。

【００３３】操作パネル１５から、後述するように、偏
光器１０の偏向周波数に対応する値が、入力されると、
これを受けて変調クロック制御器２６は、その値に対応
した一定のＤＣ電圧を発生し、後続する変調クロック発
生器２４はこのＤＣ電圧値に対応した周波数の変調クロ
ックを発生する。この変調クロックのオンオフタイミン
グ毎に、変調器２５は画像データ信号を変調し、ＬＤ駆
動回路２６にこの信号を送り出す。

【００３４】コリメートレンズ５は、円筒形状のガラス
レンズからなり、半導体レーザ４から放射されたレーザ
ビームを受けて平行なレーザ光として鏡筒７の開口から
出射させる作用をする。この様な円筒形状のレンズとし
ては、円筒軸垂直方向に屈折率分布を持ったＧＲＩＮレ
ンズが知られている。

【００３５】鏡筒７は、樹脂成型品からなり、コリメー
トレンズ５を、鏡筒７の外形円筒面の中心軸と、コリメ
ートレンズ５の光軸がほぼ一致するように保持する機能
を持つ。

【００３６】半導体レーザ４とコリメートレンズ５は、
半導体レーザ４の発光点がコリメートレンズ５の光軸に
略一致し、また半導体レーザ４の発光点がコリメートレ
ンズ５の焦点に一致するように調整される。これらを調
整することにより半導体レーザ４より放射されたレーザ
ビームはコリメートレンズ５通過後、コリメートレンズ
５の光軸と略一致した平行ビームとなり、鏡筒７の開口
により平行ビームの断面形状が所定の形状となるべく規
制されて出射される。

【００３７】偏向器１０は、光偏向素子９とその光偏向
素子を正弦振動させるための駆動部１１とからなり、筺
体２に配設されている。

【００３８】本実施例の光偏向素子９の構成について、
図２を参照して説明する。

【００３９】光偏向素子９を構成するフレーム４１に
は、上部及び下部に一体形成されたバネ部４２，４３を
介して可動部４４が支持されている。これら、フレーム
４１、バネ部４２，４３及び可動部４４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５０ミ
クロン程度の水晶基板が使用可能である。なお、フレー
ム４１は必ずしも必要ではない。

【００４０】また、可動部４４には反射鏡４５とコイル
パターン４６と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４５の表面
精度は、結像時のビーム形状を乱さないようにするため
に、半導体レーザ４より出射されるレーザビームの波長
の４分の１程度とされる。また、上部及び下部のバネ部
４２，４３にはそれぞれコイルパターン４６への導通の
ためのリード線４７，４８が設けられており、上部側の
リード線４７にはコイルパターン４６を飛び越して接続
されるジャンパ線４９が設けられている。

【００４１】なお、上述したフレーム４１、バネ部４
２，４３及び可動部４４の形成方法や反射鏡４５及びコ
イルパターン４６の形成方法については、特公昭６０−
５７０５２号公報に詳細に記載されているので、ここで
の説明を省略する。

【００４２】また、駆動部１１としては例えば永久磁石
が用いられ、所定のバイアス磁界を形成するように配置
される。

【００４３】このように構成された本実施例の偏向器１
０では、光偏向素子９のコイルパターン４６を駆動部１
１により与えられるバイアス磁界中に配置させ、リード
線４７，４８及びジャンパ線４９を介してコイルパター
ン４６に電流を流すことにより、可動部４４が上部及び
下部のバネ部４２，４３を軸として正弦的に往復揺動運
動する。そして、可動部４４がこのような揺動運動をす
ることにより、反射鏡４５にて反射されるレーザビーム
が偏向作用を受けて水平に掃引されるのである。なお、
可動部４４の往復揺動する角度全幅は偏向されたレーザ
ビームの角度変化にて１１０度である。

【００４４】結像レンズ１２は、１枚玉のプラスチック
レンズからなり、偏向器１０による偏向作用を受けたレ
ーザビームを感光ドラム３上に結像させ、さらに感光ド
ラム３上にてレーザビームによる走査線が略等速で主走
査方向に移動するようにＦ・ａｒｃｓｉｎθ特性を有し
ている。

【００４５】一般の結像レンズでは、光線のレンズへの
入射角がθの時、像面上での結像する位置ｒについて、
ｒ＝ｆ・ｔａｎθ（ｆは結像レンズの焦点距離）となる
関係がある。しかし、正弦揺動する偏向器１０により反
射されるレーザビームは結像レンズ１２への入射角が、
時間と共に三角関数的に変化する。従って、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４を
オンオフすることにより間欠的にレーザビームを出射さ
せて、そのビームスポット列を感光ドラム３上に結像さ
せると、それらビームスポット列の間隔は等間隔とはな
らなくなる。よって、正弦揺動する偏向器１０を用いる
光走査装置１においては、上述のような現象を避けるた
めに、結像レンズ１２として、ｒ＝ｆ・ａｒｃｓｉｎθ
なる特性を有するものが用いられる。このような結像レ
ンズ１２をＦアークサインθレンズと称する。

【００４６】そして、結像レンズ１２より出射されたレ
ーザビームは感光ドラム３上への照射を妨げない領域内
で導光ミラー１３にて光路を折り返されて、筺体２の一
部分として形成されているナイフエッジ１８を通過して
ビーム検出器１４に導かれる。

【００４７】ビーム検出器１４はｐｉｎフォトダイオー
ド等の光電変換素子からなり、掃引されるレーザビーム
を検出するものであり、この検出を示す検出信号に応じ
て感光ドラム３上に画像信号に応じた光情報を与えるた
めの半導体レーザ４への入力信号のスタートタイミング
が制御される。

【００４８】これにより偏向器１０の可動部４４が揺動
する際の偏向角速度のムラによる水平方向の信号の同期
ずれを大幅に軽減でき、質のよい画像が得られると共に
偏光器１０に要求される偏向角速度の精度の許容範囲が
大きくなるものである。

【００４９】ナイフエッジ１８は筐体２の一部分として
設けられている。なお、従来は、薄い金属を打ち抜き加
工した矩形スリット状の部品を位置調整して筺体２にネ
ジ等で固定して配設されていた。従って、ナイフエッジ
１８を筺体２の一部分として形成したことにより、部品
点数を低減できるという効果が得られる。

【００５０】また、この筐体２は一般に広く用いられて
いるガラス繊維入りポリカーボネートにて形成され、各
構成要素を位置精度よく担持し、振動による歪が小さい
ことが必要である。

【００５１】上記のごとく偏向され、結像レンズ１２よ
り出射されたレーザビームは感光ドラム３上への照射領
域内で折り返しミラー群６にて光路を折り返されて、筺
体２の一部位である窓１７から筺体２外に射出され、感
光ドラム３上に照射され、感光ドラム３上に潜像を形成
する。感光ドラム３上の潜像は、公知の電子写真プロセ
ス等により顕像化された後普通紙または特殊紙より成る
転写材上に図示しない転写機構及び定着機構により転写
・定着されハードコピーとして出力される。

【００５２】光偏向素子９は、単結晶水晶基板をエッチ
ングプロセスとフォトリソグラフィープロセスにより加
工したものからなり、この水晶基板の厚みや、材質の不
均衡、あるいはエッチングプロセスの誤差により、通常
その正弦往復振動周波数、即ち偏向周波数の誤差は±３
％程度であるため、大量生産時には個々の光偏向素子に
よる偏向周波数のばらつきが大きい。この偏向周波数の
ばらつきは、光偏向素子により偏向作用を受けたレーザ
ビームが、図３に示すように、感光ドラム３上の走査開
始位置２１から走査終了位置２２へ至る速度、つまりレ
ーザビームの偏向角速度のばらつきとして表れてしまう
ため、以下のような問題が起こる。

【００５３】今、光源である半導体レーザ４を、画像情
報に従って、一定クロックに従って変調したならば、各
光偏向素子毎の上述した偏向角速度のばらつきに応じ
て、走査終了位置２２に書き込まれるはずの画像情報の
位置が、走査方向に±３％の範囲でずれてしまい、結果
的に、出力画像の位置ズレを生じる。

【００５４】数値例に従ってこれを具体的に説明する。
光偏向素子の偏向周波数のばらつきが８００Ｈｚ±３％
であり、走査開始位置２１から走査終了位置２２への距
離を２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙面に相当）としたと
き、偏向周波数８００Ｈｚにて走査開始位置２１から走
査終了位置２２へ解像度３００ｄｐｉにて画像情報を書
き込みするような設計値にて半導体レーザ４を一定クロ
ックに従って変調すると仮定する。この時に書き込まれ
る基準データ数は２４５９点である。

【００５５】このとき、光偏向素子に固有の偏向周波数
が８００Ｈｚと比較して３％高ければ、走査終了位置２
２に書き込まれるはずの画像情報は図３の紙面左方向に
６.１ｍｍずれた走査終了位置２２ａの位置に書き込ま
れてしまい、全体的に３％縮小された出力画像となって
しまう。逆に光偏向素子に固有の偏向周波数が８００Ｈ
ｚと比較して３％低ければ、走査終了位置２２に書き込
まれるはずの画像情報は図３の紙面右方向に６.１ｍｍ
ずれた走査終了位置２２ｂの位置に書き込まれてしま
い、全体的に３％拡大された出力画像となってしまう。
一般にレーザビームプリンタにおいては、Ａ４紙面にお
ける走査終了位置２２のズレは±１.５ｍｍ程度しか許
されていないため、上述したような±６.１ｍｍのずれ
が生じる構成は実用的であるとはいえない。

【００５６】この問題点を解決するため、レーザビーム
が感光ドラム３上の走査開始位置２１から走査終了位置
２２へ至るまでのデータ数を偏向周波数のばらつきによ
らず一定にするために、変調クロック発生器２４の発生
する変調クロックの周波数を調整可能とする変調クロッ
ク制御器１６が設けられている。

【００５７】つまり、上記数値例の光走査装置１におい
て、光偏向素子９の偏向周波数が設計値より３％高けれ
ば、変調クロック制御器１６により、変調クロックの周
波数を同様に設計値よりも３％高くすることにより、走
査開始位置２１から走査終了位置２２へ至るまでのデー
タ数は偏向周波数のばらつきによらず前述した基準値２
４５９点となり、常に一定となる。また、変調クロック
制御器１６による周波数の設定は、光走査装置の外部に
ある操作パネル１５からの設定入力による。

【００５８】逆に光偏向素子９の偏向周波数が設計値よ
り３％低ければ、変調クロック制御器１６により、変調
クロックの周波数を同様に設計値より３％低くすること
により、走査開始位置２１から走査終了位置２２へ至る
までのデータ数は、設計値通りの偏向周波数を有する光
偏向素子９を使用した場合のデータ数と同一となり、偏
向周波数のばらつきによらず一定となる。

【００５９】このようなデータ変調周波数の調整は、光
走査装置１の製造工程中に、レーザビームが走査開始位
置２１から走査終了位置２２へ至る速度を測定し、その
速度が基準設計値通りの偏向周波数を有する光偏向素子
９を使用した場合のレーザビームの速度と比較して何％
上下しているかを算出し、操作パネル１５よりこの数値
を入力するという、比較的簡単な工程にて実現される。

【００６０】また、この様な偏向周波数のばらつきは、
走査方向と直交する方向にも、全く同様に画像の位置ズ
レを引き起こすことから、感光ドラム３の回転速度も、
偏向周波数の設計値からのズレ量と同等の比率にて調整
を行うことが必要である。

【００６１】つまり、上記数値例の光走査装置１におい
て、光偏向素子９の偏向周波数が設計値より３％高けれ
ば、感光ドラム３の回転速度を同様に設計値より３％高
く調整することにより、記録媒体である紙面上での画像
のズレは起こらない。

【００６２】逆に光偏向素子９の偏向周波数が設計値よ
り３％低ければ、感光ドラム３の回転速度を設計値より
３％低い物とすることにより記録媒体である紙面上での
画像のズレは同様に起こらない。

【００６３】続いて、このような変調周波数の調整作業
を効率よく行うための表示手段１９について、図４に基
づいて詳細に説明する。

【００６４】光走査装置１の筐体２には、表示手段１９
として、手書き入力枠２７が配設されており、以下の方
法に従って作業者により偏向周波数のセグメント２８が
記入される。

【００６５】今、走査開始位置２１から走査終了位置２
２への距離を２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙面に相当）と
し、出力画像の位置ズレの規格値を±１.５ｍｍとした
とき、工場で生産されるすべての光走査装置１がこの規
格値に入っているために、偏向周波数セグメント２８
は、偏向周波数の基準値からのズレ量にて次のように分
類する。

【００６６】つまり、−３.５％〜−２.１％を１、−
２.１〜−０.７％を２、−０.７〜＋０.７％を３、＋
０.７〜＋２.１％を４、＋２.１〜＋３.５％を５、と５
分割する。この分類番号、即ちセグメント２８を製造時
の作業者は、手書き入力枠２７に記載すればよい。この
分類によれば、位置ズレの値は、最大±１.４７ｍｍと
なり、常に上記の規格を満たすことができる。この様
に、上記規格値を満たすための最小限の分割数を採用す
る事によって、通過速度値を生データとして書き込むよ
り、表記文字数が少なくて済み作業が簡便化するという
効果が得られる。

【００６７】また、この表示手段１９は、手書き入力に
限定されず、バーコード印刷、ディップスイッチのオン
オフ、半導体ＲＯＭへの書き込み等、光走査装置１内に
て、偏向周波数をあるルールにのっとり表示できる方法
なら、どの様な方法を用いても構わない。

【００６８】このように個々の光走査装置１毎に、表示
手段１９によって必要な偏向周波数のセグメントが表示
されているので、このような光走査装置１を内包するレ
ーザプリンタの製造工程において、表示手段１９の情報
に従って、変調周波数を簡便に調整することができるた
め、個々の光偏向素子９の偏向周波数にばらつきがあっ
ても、前述のような出力画像の位置ズレは、規格を超え
た範囲では起こらないので、原画像に忠実に画像を再生
できるという効果が、効率よく得られるものである。

【００６９】同時に、このような光走査装置１を内包す
るレーザプリンタの製造工程において、例えば修理等の
後の組立時など、ある光走査装置１を再度別のレーザプ
リンタに組み付ける際にも、再度偏向周波数の測定を行
う必要がなく、組立が容易になると共に、得られる出力
画像の位置ズレが生じないという効果も得られる。

【００７０】また、同時にこのような光走査装置１を内
包するレーザプリンタの使用者の元にて、故障等による
光走査装置１の交換の必要が生じたとき、この様な場
合、偏向周波数の測定は一般的に非常に難しい作業にな
るであろうが、表示手段１９を備えた光走査装置１であ
れば、製造工場外での測定は必要なく、偏向周波数のセ
グメント値をもちい、例えばレーザプリンタへこれをパ
ネル操作等の方法で入力することによって、光走査装置
１交換後の出力画像の位置ズレを起こらなくする事がで
きるという効果も得られる。

【００７１】以上詳述した内容から、本実施例の光走査
装置１は、従来のポリゴンミラーを使用した光走査装置
よりも外形形状、重量ともに小さくし、さらに、正弦的
に揺動する反射鏡４５を備えた光偏向素子９の偏向周波
数のばらつきを補償するものであり、結果的に、本実施
例の光走査装置１をレーザプリンタにおける画像の書き
込み用装置として用いるとき、出力される画像に位置ズ
レが生じないようにすることができる。

【００７２】ついで、上述の通り構成された光走査装置
１の動作について図１を用いて説明する。

【００７３】半導体レーザ４は画像信号に基づいて点滅
してレーザビームを発しており、このレーザビームはコ
リメートレンズ５によって平行ビームにされたのち、鏡
筒７の開口により整形作用を受けて出射される。レーザ
ビームは、偏向器１０の光偏向素子９に形成されている
反射鏡４５に入射される。光偏向素子９の可動部４４は
駆動部１１によって正弦的に揺動しているため、反射鏡
４５にて反射されるレーザビームは正弦的に往復偏向作
用を受ける。光偏向素子９により偏向作用を受けたレー
ザビームは、さらに結像レンズ１２としてのＦアークサ
インθレンズによって感光ドラム３上に結像されるべく
収束作用を受ける。また、同時に、光偏向素子９により
偏向されたレーザビームが感光ドラム３上を等速度にて
走査されるような光路屈折作用を受ける。

【００７４】結像レンズ１２により収束作用を受けたレ
ーザビームは、折り返しミラー６により光路を折り畳ま
れて感光ドラム３上に結像し、順次等速走査される。ま
た、発光されたレーザビームは画像走査範囲外にて導光
ミラー１３により屈折され、ビーム検出器１４に導かれ
る。ビーム検出器１４がレーザビームを検出すると、そ
の検出信号を出力する。この検出信号は水平同期信号と
して用いられ、水平方向における画像の基準位置を得る
ために利用される。

【００７５】そして、画像情報による光走査作用を受け
た感光ドラム３上に潜像が形成され、潜像は公知の電子
写真プロセス等により顕像化された後、普通紙または特
殊紙より成る転写材上に周知の転写機構及び定着機構に
より転写・定着されハードコピーとして出力される。

【００７６】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、適宜変更を加えることが可能である。

【００７７】例えば、本発明は上述した光偏向素子９と
バイアス磁界を与えるための駆動部１１としての永久磁
石とからなる正弦揺動共振型偏向器のみでなく、たとえ
ば、永久磁石の代わりの駆動部として積層圧電素子と機
械的変倍てこ機構を用いた正弦揺動共振型偏向器や、そ
の他の構成の電磁駆動型のガルバノミラーのうち、レー
ザビームを偏向する偏向手段の機械共振点にて偏向に作
用する素子が正弦的に揺動するような型のものにも適用
できる。

【００７８】その他、本発明の趣旨を越えない範囲で様
々な変更が可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１記載の光走査装置は、バネ部と、このバ
ネ部によって支持され正弦状に振動する可動部とを構成
し、可動部に光ビームを偏向するための偏向部を設けた
光偏向手段を用いたことによって、従来の光走査装置よ
り外形形状、重量とも小さくできる。

【００８０】さらに、光偏向手段のもつ偏向周波数のば
らつきを変調クロック制御手段によって補償しているの
で、結果的に、本発明の光走査装置を被走査媒体に対し
て画像を書き込むために用いるとき、書き込まれる画像
の位置が各光走査装置毎に異なることがないという効果
を奏する。

【００８１】請求項２記載の光走査装置では、請求項１
の光走査装置に、前記光偏向手段の可動部の偏向周波数
の個体ばらつきを表示する表示手段を備えたものであ
り、この表示手段の表示情報に従って、光走査装置の組
立者は、変調周波数を設定すべく、変調周波数調整手段
を作用させることができ、組立時や、修理、交換時にお
いて、簡便な工程によっても、書き込まれる画像の位置
が各光走査装置毎に異なることがないという効果を奏す
る。

【００８２】請求項３記載の光走査装置では、請求項１
の光走査装置に、前記バネ部と、可動部と、偏向部は、
絶縁基板上に一体化され構成されており、絶縁基板のバ
ネ部の長手方向のねじれ回復力により、該可動部は正弦
状に振動し、この構成により、小型の光偏向手段を実現
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】光走査装置の平面図である。

【図２】光走査装置に用いる光偏向素子の斜視図であ
る。

【図３】光走査装置におけるレーザビーム走査の様子を
示す平面図である。

【図４】光走査装置の側面図である。

【図５】従来の光走査装置の平面図である。

【符号の説明】

１光走査装置２筺体３感光ドラム４半導体レーザ９光偏向素子１２Ｆアークサインθレンズ１６変調クロック制御器２４変調クロック発生器２５変調器４２バネ部４３バネ部４４可動部４５反射鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを出射する光ビーム出射手段
と、バネ部と、バネ部によって支持され正弦状に振動する可
動部と、その可動部に設けられた偏向部とから構成さ
れ、前記偏向部によって偏向作用を受けた光ビームによ
り被走査媒体を走査する光偏向手段とを備えた光走査装
置において、画像データに従って前記光ビーム出射手段の明滅タイミ
ングを決定するための変調クロックを発生するための変
調クロック発生手段と、前記変調クロック発生手段により供出される変調クロッ
クの周波数を可変制御可能とし、前記可動部の振動周波
数の個体ばらつきを補償する変調周波数制御手段と、を
備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記光偏向手段の可動部の偏向周波数の
個体ばらつきを表示する表示手段を備えることを特徴と
する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】前記バネ部と、可動部と、偏向部は、絶
縁基板上に一体化され構成されることを特徴とする請求
項１に記載の光走査装置。