JPS62253118A - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ビームを用いて画像形成を行うレーザビー
ムプリンタや、複写機、印刷機等の画像記録装置に好適
に用いることのできる光ビーム走査装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第７図は従来の光ビーム走査装置の平面図、第８図はそ
の断面図である。これらの図面において、１は側面を複
数の鏡面１ａとする周知のポリゴンミラーであって、取
付座２上により保持され、この取付座２は基板３上に離
間的に載置されている。基板３には回転軸４が軸着され
、取付座２は回転軸４と僅かに接触している。基板３に
は、複数個の面倒れ調整ビス５が取付座２の底面に接触
するようにねじ込まれ、ポルト６を介して締付用リング
部材７が基板３に結合されている。

そして、取付座２のフランジ部と締付用リング部材７の
重なり合う部分間に弾性リング８が介在されている。

回転軸４の回転により回転軸４に固定された基板３が回
転し、基板３に結合された締付用リング部材７が従動回
転する。そして、弾性リング８の媒介による締付用リン
グ部材７との摩擦により取付座２に回転が伝達されて、
取付座２に装着されたポリゴンミラーｌが回転運動を行
うことになる。

ところで、この種の光ビーム走査装置において、光ビー
ムが所望の走査位置に対、してずれた位置を走査し、等
間隔になるべき走査線間隔が乱れてしまうことがある。

そのため、形成すべき画像が正確に得られないという問
題がある。

この原因としては、回転軸４に対するポリゴンミラーｌ
の鏡面１ａの面倒れが挙げられる。この面倒れとは、光
ビーム発生装置により定位置から出射された光ビームを
、ポリゴンミラーｌの各鏡面１ａの反射により感光体等
へ走査する際における各鏡面１ａの成る基準面に対する
ばらつきのことである。この面倒れがあると、感光体を
走査する光ビームの位置が各鏡面１ａによって異なって
くるため、走査線間隔が乱れて画像上にピッチむらとな
って現われる。

面倒れが生ずる主なる原因としては次のものが挙げられ
る。ポリゴンミラー１を回転駆動装置へ装着する際に、
回転軸４に対して傾いて装着されると、定位置から入射
する光ビームの成る基準面により走査される走査線の位
置に対して、次の鏡面１ａの傾きが基準面と異なるため
に反射角が変わり走査線の位置が異なる。従って、回転
軸４に対してポリゴンミラーｌを直交するように、換言
すれば回転軸４に対して各鏡面１ａが平行となるよう装
着する必要がある。しかし、実際にポリゴンミラー１を
直交するように回転軸４へ取り付けることは至難であり
、そこで取付調整つまり面倒れ調整が必要となる。

従来例では、３木の調整ビス５の先端部の高さを調整す
ることにより、ポリゴンミラーｌを装着している取付座
２の傾きを調整している。調整ビス５により取付座２の
傾き調整を行う際に、取付座２に穿けられた回転軸４の
通し孔の径に対して、ポリゴンミラーｌの鏡面１ａの位
置の径、又は調整ビス５を設けた位置の径が大いきので
、回転軸４に対し通し孔が僅かに傾いていた場合に、鏡
面１ａの位置では傾きが大きく変化する。この傾きを規
制する力を直接加えているのは弾性リング８であるが、
この弾性リング８は変形し易い。

弾性リング８が弾性変形限度内であれば、調整ビス５を
幾回転もねじ込んでしまうことがあり、そのため傾きは
やはり大きく変化してしまう。傾ける範囲の自由度が大
きい、つまり調整する幅が大きいと調整に手間どり、そ
の調整の難度が高くなる。従って、製作上で製品のばら
つきやコスト増を生ずることになる。

加えて、弾性リング８のような弾性部材を用いることに
より、安定した面倒れ調整が得られないことになる。ポ
リゴンミラー１は光ビーム走査において、主に主走査を
担っており高速回転を行うために、高速回転後は遠心力
等で弾性リング８が部分的に変形したり、弾性リング８
の位置ずれが生じ、調整した面が回転軸４に対して再び
傾いてしまう。更には、弾性リング８は弾性を有してい
るために、経年変化や熱などの影響による膨張・収縮を
生じ、安定した面倒れ調整が維持し難い。

特に、高画質な画像の要求の下では、走査線の間隔が約
Ｏ０１％ずれると、視覚的に認識されると云われている
。走査線の間隔を８０〜ｌｏ０ｐＬｍとすると、ピッチ
むらは１７Ｌｍをも許容されないことになり、光ビーム
走査装置内に変形し易い弾性部材を用いることは、面倒
れに関して大きな不安定要素となる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前述したビーム走査精度を向上させる
と共に、高速で光ビームを走査しても走査精度が良好で
高画質な画像が記録でき、組立時の調整を簡素化できる
光ビーム走査装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、モータに
より回転し複数個の鏡面を有するポリゴンミラーによっ
て光ビームを走査する装置であって、前記モータの回転
軸と共に回転し前記ポリゴンミラーよりも小径でポリゴ
ンミラーを載置した取付座と、前記ポリゴンミラーより
も小径でポリゴンミラー上に密着した剛性板体と、前記
モータの回転軸に固定し前記剛性板体上に設けた調整ア
ダプタと、該調整アダプタ又は前記取付座に前記モータ
の回転軸と平行にねじ込み前記剛性部材を上方から加圧
するための複数個の調整ビスとを具備し、前記取付座と
前記ポリゴンミラーとの間又は（及び）前記剛性板体と
前記調整アダプタとの間に一部非接触部を設けたことを
特徴とする光ビーム走査装置である。

［発明の実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は断面図であり、ポリゴンミラー１０に回転軸１
１が貫通されており、ポリゴンミラー１０は取付座１２
のポリゴンミラー１０よりも小径の受は面１２ａ上に載
置され、回転軸１１は取付座１２に固定されている。ポ
リゴンミラー１０の上部には、剛性材料から成りポリゴ
ンミラー１０よりも小径の剛性板体１３が密着され、更
に小径で薄いスペーサ１４、少なくとも３個の調整ビス
１５がねじ込まれた調整アダプタ１６が順次に設けられ
、これらの調整ビス１５の先端部は剛性板体１３に当接
されている。そして、調整アダプタ１６は止めねじ１７
により回転軸１１にねじ止めされている。調整ビス１５
の位置は、取付座１２の受は面１２ａの径よりも小か或
いは等しい位置とされている。そして、ポリゴンミラー
１０の側方には、各鏡面１０ａの回転軸１１に対する傾
き、つまり面倒れ量を測定する面倒れ測定装置１８が配
置されている。

ここで、ポリゴンミラー１０の面倒れの調整について説
明する。調整ビス１５の個数は物体が３点支持により姿
勢が決まることにより、第２図に示すように３個用いら
れている。回転軸１１に対して傾いて取り付けられたポ
リゴンミラー１０を調整ビス１５のねじ込みにより、各
鏡面１０ａが回転軸１１に直交するように調整するわけ
であるが、剛性板体１３を用いたことにより、調整ビス
１５の抑圧による一点集中荷重を面で押込む分布荷重に
分散させ、ポリゴンミラー１０に部分的に無理な力が加
わることを緩和している。ポリゴンミラー１０は主に純
アルミニウムやガラスといった素材で造られるために、
偏荷重により変形や割れが生じ易いが、この荷重の分散
はその防止ともなり得る。また、調整ビス１５を押し込
み過ぎ、ポリゴンミラー１０が大きく傾むこうとしても
、調整アダプタ１６の底面１６ａが剛性板体１３と接触
し傾きを規制する面となる。スペーサ１４は剛性板体１
３と調整アダプタ１６の間の間隔が極端に狭まることを
防止すると共に、調整ビス１５による調整に支障のない
ようにその径は小さくされている。

剛性板体１３と調整アダプタ１６の底面１６ａが接触す
る個所は、主に底面１６ａの周辺部である。この周辺部
の半径は調整ビス１５の半径方向の位置よりも大きいた
め、ポリゴンミラー１０の傾斜し得る自由度は狭められ
、調整する幅が小さくなることで調整が簡単に実施でき
ることになる。

更に、上記の構成は弾性部材を用いず、全て剛性板体だ
けを用いているので、熱・回転力その他の外乱に対し変
動が少なく、また調整ビス１５の半径方向の位置が取付
座１２の受は面１２ａの径よりも内側か或いは等しいこ
とにより、調整ビス１５の抑圧をポリゴンミラー１０を
介して受は面１２ａで受けることで押圧の変動が少なく
、調整したポリゴンミラーｌＯの姿勢を永続的に保持で
きる。

ところで、取付調整を行いポリゴンミラー１０を回転軸
１１へ直交するように取り付けた場合でも、各鏡面１０
ａから反射される光ビームで走査する走査線の間隔が乱
れることがある。この原因として第１に考えられること
は、鏡面１０ａの中の成る１面を基準面とし、この基準
面に対し他の鏡面１０ａが相対的に傾いて加工がなされ
た場合である。高画質の要求の下では、走査線のピッチ
間隔が１７ｈｍ以下、傾きの角度に換算すると各鏡面１
０ａの相対的な面倒れ角度が数秒のオーダまで要求され
るが、加工時にこの精度内に抑えるには極めて困難な作
業を伴う。第２に上述のような構成において、剛性板体
１３で集中荷重を分布荷重に分散しているとはいえ、調
整ビス１５の押圧が強ければねじ止めされている近辺と
、そうでない個所とで変形を生じ、数秒程度の面倒れは
発生してしまう。

しかし、上述の第２の原因を逆に利用することにより、
この問題を解決することも可能である。

つまり、数秒程度の面倒れをポリゴンミラー１０に若干
歪みを加えることで面倒れ調整を行うのである。各鏡面
１０ａの倒れ量はそれぞればらついているために、鏡面
１０ａごとの調整が必要である。そこで各鏡面１０ａに
対応して、第３図に示すように調整ビス１５を鏡面１０
ａの面数と同数個、ポリゴンミラー１０の中心から各鏡
面１０ａへ下した垂線上に位置させればよい。なお、調
整ビス１５の個数は面数と同数個以上用いてもよい。こ
の場合に調整ビス１５は垂線上に対称的に位置させ、以
後は調整ビス１５を各鏡面１０ａごとに押圧することに
より、面倒れ測定装置１８を用いて各鏡面１０ａにより
走査される走査線が定位置に至るように調整を行う。こ
のようにして。

ポリゴンミラー１０の回転軸１１への取付誤差とポリゴ
ンミラーｌＯの双方に起因する面倒れを総合的に調整す
ることが可能となる。

本発明は上述の実施例に限らず、特許請求の範囲の範躊
内において幾多の変形例が考えられ、その幾つかを第４
図〜第６図に示す。第４図は先の実施例において剛性板
体１３と調整アダプタ１６の間に介在され、一部非接触
部を形成しているスペーサ１４の代りに、調整アダプタ
１６の底面１６ａ側に小さなボス部１６ｂが設けられて
いる。

第５図においては、取付座１２の受は面１２ａ側に径の
小さなボス部１２ｂが設けられ、取付座１２とポリゴン
ミラー１０の間に一部非接触部が形成されている。この
場合は受は面１２ａの径つまりボス部１２ｂの径が小さ
くなったために、調整ビス１５の押圧を受ける面が小さ
くなり、安定維持に関しては先の実施例に比べ多少劣る
が、面歪みを加えての調整に関しては、調整ビス１５の
押圧による曲げモーメントが大きくなるので、僅かな押
圧力で比較的容易に調整が実施できる。なお、このボス
部１２ｂは別部材のスペーサとしてもよいことは勿論で
ある。

その他に、第６図に示すように取付座１２にねじ溝が設
けられ、調整ビス１５吟より剛性板体１３、ポリゴンミ
ラーｌＯ１取付座１２が連結され、調整ビス１５の頭部
で剛性板体１３に押圧力を加え調整を行う例も考えられ
る。この場合に、調整アダプタ１６は調整どス１５の頭
部が充分通る孔を有し、前述の実施例のように底面１６
ａでポリゴンミラーｌＯの保持規制を行っている。

また、調整アダプタ１６を回転軸１１へ固定するために
、止めねじ１７を用いる代りに、回転軸１１と調整アダ
プタ１６にねじ溝を設は固定したり、接着剤によって固
定してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光ビーム走査装置は、
従来の弾性材料を用いずに、剛性材料だけを用いるとい
う比較的簡単な構成により、装置組立の際の取付調整を
維持させることができ、走査線の精度を向上させ、高画
質な画像記録の要求に酎え得るものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光ビーム走査装置の実施例を示し、
第１図はその断面図、第２図、第３図は平面図、第４図
〜第６図は一部を変形した断面図であり、第７図は従来
装置の平面図、第８図はその断面図である。 符号１０はポリゴンミラー、１１は回転軸、１２は取付
座、１３は剛性板体、１４はスペーサ、１５は調整ビス
、１６は調整アダプタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータにより回転し複数個の鏡面を有するポリゴン
   ミラーによって光ビームを走査する装置であって、前記
   モータの回転軸と共に回転し前記ポリゴンミラーよりも
   小径でポリゴンミラーを載置した取付座と、前記ポリゴ
   ンミラーよりも小径でポリゴンミラー上に密着した剛性
   板体と、前記モータの回転軸に固定し前記剛性板体上に
   設けた調整アダプタと、該調整アダプタ又は前記取付座
   に前記モータの回転軸と平行にねじ込み前記剛性部材を
   上方から加圧するための複数個の調整ビスとを具備し、
   前記取付座と前記ポリゴンミラーとの間又は（及び）前
   記剛性板体と前記調整アダプタとの間に一部非接触部を
   設けたことを特徴とする光ビーム走査装置。 ２、前記取付座と前記ポリゴンミラーとの間の非接触部
   、又は前記剛性板体と前記調整アダプタとの間の非接触
   部を形成するために、前記調整ビスの半径方向内側にス
   ペーサを介在した特許請求の範囲第１項に記載の光ビー
   ム走査装置。 ３、前記調整ビスの半径方向位置は、前記取付座の径よ
   りも内側か或いは等しい位置とした特許請求の範囲第１
   項に記載の光ビーム走査装置。 ４、前記調整ビスは少なくとも３個用いた特許請求の範
   囲第１項に記載の光ビーム走査装置。 ５、前記調整ビスは前記ポリゴンミラーの鏡面数と同数
   個以上用いた特許請求の範囲第１項に記載の光ビーム走
   査装置。 ６、前記調整ビスを前記ポリゴンミラーの中心から各鏡
   面へ下した垂線上に位置させた特許請求の範囲第６項に
   記載の光ビーム走査装置。