JPS63313113A

JPS63313113A - 走査光学装置

Info

Publication number: JPS63313113A
Application number: JP62147967A
Authority: JP
Inventors: Hidejiro Kadowaki; 門脇　秀次郎; Hideaki Mitsutake; 英明光武; Takeshi Doi; 健土井; Akihito Hosaka; 保坂　昭仁; Kenichi Matsumoto; 憲一松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-21

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）本発明はレーザービームプリンター等において走査手段
でビームの走査を行なう走査光学装置に関し、特に走査
手段の面倒れ等による走査ピッチの変化を補正すること
のできる走査光学装置に関する。

（従来の技術）従来、走査手段としての回転多面鏡の面倒れ等、走査ピ
ッチの変化゛を補正する装置が多数提案されているが、
その中の１つとして第３図に示すように、レーザー光源
１００を回転多面鏡１０３の回転軸方向に変位させるこ
とにより、コリメータレンズ１０２によって平行光とさ
れたレーザー光を偏光する装置がある。ここで、走査ビ
ームの変位Δｄ２　とレーザー光ｌ１１００の変位Δｄ
ｌとの関係は、コリメータレンズ１０２．走査用レンズ
（ｆ−０レンズ）１０４の焦点距離を各々ｆ、、ｆ２　
とすると、であり、一般に焦点距離ｆ２は焦点距離ｆ１に比べてか
なり大きく、例えばｆ２　＝２５０ｍｌ。

ｆ＋＝ｌＯ濡腸とすると、Δｄ？＝２５Δｄｌ　である
、したがって、レーザー光源１００の変位Δｄ１は小さ
くてよい反面、高態度で安定性が要求される。

これに対して、従来より第４図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに電圧を印加することによって電歪素子を伸縮させて
レーザー光源を変位させる装置が提案されている、即ち
、第４図（ａ）にあっては、支持体１０８上に電歪素子
１０６の一側を取付け、電歪素子１０６の他側に保持部
材１０７を取付け、この保持部材１０７でレーザー光源
１００を保持している。また、同図（ｂ）にあっては、
支持体ｌｏｇ、１０Ｂの内面に２個の電歪素５子１０６
ａ、１０ｂを取付け、電歪素子１０６ａ。

１０６ｂ間にレーザー光源１００が保持された保持部材
１０７を挟持している。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、斯かる従来例において、第４図（ａ）に示す構
成では、レーザー光源１００の保持部材１０７１支持体
１０８に対して片持ち式で保持しているので、レーザー
光源１００を安定に保持することが困難で、しかも圧電
素子１０６に負荷がかかり圧電素子１０６が破壊する虞
れがあるという問題点があった。また第４図（ｂ）に示
す構成では、レーザー光源１００の保持部材１０７を２
個の圧電素子１０８ａ、１０８ｂで挟持し、互に伸長、
収縮を逆に行なって、レーザー光源１００を変位させる
ため、構造及び駆動回路が複雑となり、さらには保持部
材１０７の自重のため高速の駆動が困難であるという問
題点があった。

そこで、本発明は従来例の上記した問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、レーザ
ー光源を安定して保持し得、高速に変位させることので
きる走査光学装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明にあっては、レー
ザー光源から出射したビームを順にコリメータレンズ、
走査手段を介して像担持体上に走査する走査光学装置に
おいて、前記レーザー光源をせん断ひずみ特性を有し且
つ一側が固定された電歪素子の他側に一体に取付け、該
電歪素子を作動することで、前記レーザー光源を微少変
位させること−により構成されている。

（作　　　用）上記の構成を有する本発明においては、せん断ひずみ特
性を有し且っ一側が固定された電歪素子の他側にレーザ
ー光源を一体に取付け、電歪素子を作動することで、レ
ーザー光源を微少変位させて、ビーム出射方向を変化さ
せるようにした。

（実　施　例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第２
図は本発明を適用したレーザービー゛ムプリンターの構
成図であり、同図において、１はアルミニウム、鉄等の
金属ドラム上にＣｄＳ　、アモルファスシリコン（Ａ−
３ｉ）又はＯＰＣのような感光層を塗布した像担持体と
しての感光体ドラム、２は像露光を行なうためのレーザ
ー走査装置、３は一次帯電器、４はトナーを有する現像
器、５は転写帯電器、６はクリーナー、７は前露光ラン
プ、８は定着装置、９は転写紙を収容するカセットであ
る。

上記の構成において、画像形成プロセスは次のように行
なわれる。まず、矢印方向に回転する感光体ドラムｌ上
に一次帯電器３による帯電が行なわれて、一様に均一な
電位が与えられ、次いでレーザー走査装置２から出射す
るレーザー光によって感光体ドラムｌ上に画像情報に応
じた露光が行なわれ、静電潜像が形成される。この感光
体ドラム１上の潜像は、現像器４との間の電位差によっ
てトナーが付着されて、顕像化される。このようにして
感光体ドラムｌ上には、トナー像が形成される。このト
ナー像は転写材（図示せず）の裏面から、転写帯電ｓ５
によりトナーと逆極性のコロナ帯電を付与することで、
転写材上に転写される。このトナー像の載った転写材は
、定着装置８を通過させることによってトナーが転写材
に定着される。一方、感光体ドラム１上に転写されずに
残留したトナーや紙粉はクリーナ６によって除去される
。更に、感光体ドラムｌ上に残留している電荷は、前露
光ランプ７の露光により除電される。その後、感光体ド
ラムｌは再度同様の画像プロセスが繰り返し行なわれる
。

第１図には、本発明の一実施例に係る走査光学波この原
理図が示されている。同図において、ｌＯは半導体レー
ザー光源で、該レーザー光源ｌＯから出射されたレーザ
ー光は、コリメータレンズ１２によって平行光とされた
後、走査手段としての回転多面鏡１３に入射し、反射さ
れた平行光は走査用レンズ（ｆ−θレンズ）１４によっ
て感光体ドラムｌに焦光され、回転多面鏡１３の回転に
従って主走査される。

！第１図は副走査方向の断面を示しており、同図において
、回転多面鏡１３の一面にθの面倒れがあると、平行光
は２θふれ、感光体ドラムｌ上での変位量Δｙは走査用
レンズ１４の焦点距離をｆとすると、２−ｆ・θとなる
。これを補正するため、後述する電歪素子１６上に固定
されたレーザ光源２０を回転多面１ｍ１１１３の回転軸
方向に焦点距離）だけ変位させるもので、電歪素子１６
は駆動電界と直角の方向にせん断ひずみを生ずる特性を
有する圧電素子を積層したものでその積層数をｎ、せん
断ひずみ圧電定数をｄ＋ｓ（ｍ／ｖ）、印加電圧をＶと
すれば、ひずみ量ΔｙはΔ７ｓｘＨ＊ｄＩ５＊Ｖとなる、電歪素子１６は適当な圧電セラミックを数十層
積層したものを用いることによって、印加電圧を１ｏｏ
ｖでひずみ量Δｙを数終にすることは可能であり、また
回転多面ｆｉ１３の面倒れｌＯ＃とじ、ｆ？−２５０層
醜、ｆ＋＝１０１■とすると、感光体ドラム１上の変位
は約２４共で、これを補正するレーザー光源１０の変位
は約ＩＪ＆であり、また感光体ドラムｌ上で１．の精度
を確保するには、レーザー光源ｌＯの変位精度は〜０．
０４終となる。

さて、レーザー光源ｌＯは、前述したようなせん断ひず
み特性を有する電歪素子１６の表面に接着固定され、電
歪素子１６の他端も支持体１８に接着固定されているた
めに、電歪素子１６に対する負荷は少なく、はとんど応
力ゼロの状態でレーザー光１［１０に変位を与えること
ができ、また質量も最小にできるので、応答速度も良く
、高速で作動することができる。その結果、レーザー光
源ｌＯを高速で精度良く変位することが可能である。　
　。

また、上記実施例において、電歪素子１６の制御は、回
転多面鏡１３の回転位置を検出し、その各面の補正値に
よって、電歪素子１６に印加する電圧を制御する構成、
或いは光路の一部に倒れ量及び回転多面鏡１３の回転軸
ふれ、光学系の振動を検出してその検出信号によって電
歪素子１６に印加する電圧を決めて制御する構成、さら
には、感光体ドラムｌの回転ムラを検出して走査ピッチ
を一定にするように電歪素子１６を変位制御する構成を
採用することが可能である。

かくして、本実施例は、せん断ひずみ特性を有する電歪
素子１６の一側を固定し、且つ他側にレーザー光源１０
を一体に取付け、電歪素子１６を作動することによって
、レーザー光源ｌＯを微小変位させ、回転多面１１１３
の回転軸方向にビーム出射方向を変化させるようにした
ものである。

（発明の効果）本発明に係る走査光学装置は以上の構成及び作用からな
るもので、簡単な構成で、高速且つ高精度にレーザー光
源を変位させることができ、その結果、高速且つ高精度
の走査光学装置を低コスト、コンパクトに実現可能であ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る走査光学装置の一実施例を示す原
理図、第２図は本発明を適用したレーザービームプリン
ターの構成図、第３図は従来の走査光学装置の一例を示
す概略斜視図、第４図（ａ）、（ｂ）は同従来例におい
て各々レーザー光源の保持態様を示す断面図である。符号の説明１・・・感光体ドラム（像担持体）ｌＯ・・・レーザー光源１２・・・コリメータレンズ１３・・・回転多面鏡（走査手段）１６・・・電歪素子

Claims

【特許請求の範囲】

レーザー光源から出射したビームを順にコリメータレン
ズ、走査手段を介して像担持体上に走査する走査光学装
置において、前記レーザー光源をせん断ひずみ特性を有
し且つ一側が固定された電歪素子の他側に一体に取付け
、該電歪素子を作動することで、前記レーザー光源を微
少変位させることを特徴とする走査光学装置。