JPH08160334A

JPH08160334A - 走査光学装置

Info

Publication number: JPH08160334A
Application number: JP6331551A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Uzuki; 和男夘月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】書き込み開始位置を調節する作業を簡単にす
る。【構成】回転多面鏡３によって反射された走査光Ｌ₁
は、結像レンズ系４を経て、本体フレーム９に固定され
た光学箱７の外側の図示しない回転ドラムの感光体に結
像する。感光体の書き込み開始位置の調節は、位置決め
ピン１２ａ，１２ｂと一体である位置決めピン保持部材
１１ａ，１１ｂを光学箱７に締結するビス１０ａ，１０
ｂをゆるめて、本体フレーム９に対する光学箱７の固定
位置をＹ軸方向に変化させることで行なう。

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
ファクシミリ等の画像形成装置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
の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、図６に示
すように、半導体レーザ１０１ａを有する光源ユニット
１０１から発生されたレーザ光をシリンドリカルレンズ
１０２によって線状の光束に集光し、回転多面鏡１０３
によってその回転軸に沿った方向（以下、「Ｚ軸方向」
という。）に垂直な所定の方向（以下、「Ｙ軸方向」と
いう。）に偏向走査し、球面レンズ１０４ａとトーリッ
クレンズ１０４ｂからなる結像レンズ系１０４および折
り返しミラー１０５を経て回転ドラムＤ（図７参照）上
の感光体に結像させる。感光体に結像する光束は、回転
多面鏡１０３の回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ド
ラムＤの回転によるＺ軸方向の副走査によって静電潜像
を形成する。

【０００３】回転多面鏡１０３の走査光Ｌ₀ は、その走
査面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の一端においてＢＤミラー
１０６ａによって前記走査面の下方へ分離され、ＢＤセ
ンサ１０６ｂに導入され、走査開始信号に変換されて光
源ユニット１０１の半導体レーザ１０１ａに送信され
る。半導体レーザ１０１ａは走査開始信号を受信したう
えで書き込み変調を開始する。

【０００４】光源ユニット１０１、シリンドリカルレン
ズ１０２、回転多面鏡１０３、結像レンズ系１０４、折
り返しミラー１０５、ＢＤミラー１０６ａおよびＢＤセ
ンサ１０６ｂは光学箱１０７の側壁や底壁に取り付けら
れる。回転ドラムＤは光学箱１０７の下方に配設されて
おり、光学箱１０７の底壁には折り返しミラー１０５に
よって反射された走査光Ｌ₀ を光学箱１０７から回転ド
ラムＤに向かって取り出すための窓１０８が設けられて
いる。また、光学箱１０７の上部開口は図示しないふた
によって閉塞されている。

【０００５】回転ドラムＤと光学箱１０７は、画像形成
装置の本体フレーム１０９に対して個別に組み付けられ
る。このとき、回転ドラムＤの感光体の点像に焦点ぼけ
が発生しないように回転ドラムＤと光学箱１０７の相対
位置を厳密に管理する必要がある。すなわち、本体フレ
ーム１０９に対して光学箱１０７を取り付けるに当たっ
て、光学箱１０７内の結像レンズ系１０４から折り返し
ミラー１０５を経て回転ドラムＤの感光体に到る走査光
Ｌ₀ の光路の長さが結像レンズ系１０４の焦点距離に等
しくなるように光学箱１０７を高精度で位置決めするこ
とが要求される。

【０００６】そこで、光学箱１０７の底面から下向きに
突出する一対の位置決めピン１１１をそれぞれ本体フレ
ーム１０９の一対の穴（図示せず）に係合させて両者の
位置合わせを行なうように工夫されている。

【０００７】また、各部品の製造時の寸法精度のバラつ
きに基づく組み立て誤差あるいは環境変化等による各部
品の寸法変化や位置ずれ等に起因する焦点ぼけに対応す
るために、本体フレーム１０９に対する光学箱１０７の
取り付け位置をＸ軸方向に微調節できるように構成する
のが望ましい。そこで、両位置決めピン１１１を、光学
箱１０７に対して着脱自在である一対の位置決めピン保
持体１１２にそれぞれ保持させ、光学箱１０７に対して
各位置決めピン保持体１１２をＸ軸方向に微小量だけ移
動させることで、光学箱１０７と各位置決めピン１１１
の相対位置を変化させ、本体フレーム１０９に対する光
学箱１０７の取り付け位置を微調節できるように工夫さ
れている。

【０００８】さらに、回転ドラムＤの感光体に対する書
き込み開始位置も、各部品の製造時の寸法精度のバラつ
きに基づく組み立て誤差あるいは環境変化等に起因する
各部品の寸法変化や位置ずれ等によって著しく変化する
ため、回転ドラムＤや光学箱１０７を本体フレーム１０
９に組み付けたうえで、ＢＤミラー１０６ａをＺ軸のま
わりに回転させてその反射角を変化させ、走査開始信号
のタイミングを調節する。

【０００９】このようにＢＤミラー１０６ａの反射角を
調節できるように構成するためには、ＢＤミラー１０６
ａの組み付けに数多くの部品を用いなければならず、加
えて、ＢＤミラー１０６ａは一般的に極めて小型のミラ
ーであるから、その組み付けに用いる部品には高精度の
仕上げが要求され、従ってこれらの製造コストが高く、
また、ＢＤミラー１０６ａの組み付けや反射角の調整に
も細かな手作業が必要である。

【００１０】他方、最近では走査光学装置のより一層の
低コスト化のために、組み立て工程の自動化のみならず
組み立て後に部品の位置を調節する工程まで一貫して自
動化することが望まれている。

【００１１】

【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、前述のように、走査開始信号を検出す
るための走査開始信号検出系に数多くの高価な部品が必
要であるために走査光学装置の部品コストが高くなるの
を避けることができず、また、ＢＤミラー等の組み付け
工程に細かな手作業が要求され、走査光学装置の製造工
程を自動化するときの大きな障害となる。

【００１２】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、感光体の書き込み開始位
置を調節する作業が簡単で自動化が容易であるうえに、
ＢＤミラー等を必要とせず部品コストの低い走査光学装
置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査光学装置は、回転多面鏡と、これによ
って所定の走査方向に走査された走査光を感光体に結像
させる光学系と、該光学系と前記回転多面鏡を支持する
筐体と、該筐体を支持体に固定する固定手段を有し、該
固定手段が、前記筐体の固定位置を少なくとも前記走査
方向に変更自在であることを特徴とする。

【００１４】固定手段が、筐体の固定位置を少なくとも
走査光の走査方向と光軸方向の双方に変更自在であると
よい。

【００１５】固定手段が、筐体に対して走査光の走査面
内で任意に変位自在でありかつ支持体に対して回転自在
である第１の位置決め部材と、前記支持体に対して前記
走査光の走査方向に変位自在でありかつ前記筐体に対し
て前記走査光の光軸方向に変位自在である第２の位置決
め部材を備えているのが望ましい。

【００１６】また、固定手段が、それぞれ筐体に対して
走査光の光軸方向に変位自在でありかつ支持体に対して
前記走査光の走査方向に変位自在である第１、第２の位
置決め部材と、前記筐体に対して前記走査方向に変位自
在でありかつ前記支持体に対して前記光軸方向に変位自
在である第３の位置決め部材を備えていてもよい。

【００１７】

【作用】支持体に対する筐体の固定位置を走査光の走査
方向に変化させることで感光体の書き込み開始位置を調
節する。

【００１８】従って、書き込み開始位置を調節する作業
が簡単で自動化も容易であるうえに、ＢＤミラー等を必
要とせず、部品コストを大幅に削減できる。

【００１９】固定手段が、筐体の固定位置を少なくとも
走査光の走査方向と光軸方向の双方に変更自在であれ
ば、上記のように書き込み開始位置を調節する作業と、
筐体の固定位置を走査光の光軸方向に変更して焦点ぼけ
を解消する作業を組み合わせて行なうことができるた
め、製造工程の自動化を大きく促進できる。

【００２０】固定手段が、筐体に対して走査光の走査面
内で任意に変位自在でありかつ支持体に対して回転自在
である第１の位置決め部材と、前記支持体に対して前記
走査光の走査方向に変位自在でありかつ前記筐体に対し
て前記走査光の光軸方向に変位自在である第２の位置決
め部材を備えていれば、第１の位置決め部材を筐体に対
して前記走査方向に変位させるとともに、第２の位置決
め部材を支持体に対して前記走査方向に変位させること
で書き込み開始位置を調整することができる。また、第
１、第２の位置決め部材をそれぞれ筐体に対して前記光
軸方向に変位させることで走査光の結像位置を調節し、
焦点ぼけを解消できる。従って、必要とする部品数が少
なくて調節作業も簡単であるという利点を有する。

【００２１】また、固定手段が、それぞれ筐体に対して
走査光の光軸方向に変位自在でありかつ支持体に対して
前記走査光の走査方向に変位自在である第１、第２の位
置決め部材と、前記筐体に対して前記走査方向に変位自
在でありかつ前記支持体に対して前記光軸方向に変位自
在である第３の位置決め部材を備えていれば、第１、第
２の位置決め部材を支持体に対して前記走査方向に変位
させるとともに第３の位置決め部材を筐体に対して前記
走査方向に変位させることで書き込み開始位置を調整で
きる。また、それぞれ第１、第２の位置決め部材を筐体
に対して前記光軸方向に変位させるとともに、第３の位
置決め部材を支持体に対して前記光軸方向に変位させる
ことで走査光の結像位置を調節し、焦点ぼけを解消でき
る。

【００２２】これは、筐体を支持体に対して３点で位置
決めするものであるため、筐体を極めて安定して組み付
けることができるという利点を有する。

【００２３】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２４】図１は一実施例による走査光学装置を示す
平面図であって、これは、半導体レーザ１ａを有する光
源ユニット１から発生されたレーザ光をシリンドリカル
レンズ２によって線状の光束に集光し、回転多面鏡３に
よってその回転軸に沿った方向（以下、「Ｚ軸方向」と
いう。）に垂直な所定の走査方向（以下、「Ｙ軸方向」
という。）に偏向走査し、シリンドリカルレンズ４ａと
トーリックレンズ４ｂからなる光学系である結像レンズ
系４および折り返しミラー５を経て図示しない回転ドラ
ム上の感光体に結像させる。感光体に結像する光束は、
回転多面鏡３の回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ド
ラムの回転によるＺ軸方向の副走査によって静電潜像を
形成する。

【００２５】回転多面鏡３の走査光Ｌ₁ は、その走査面
（ＸＹ平面）のＹ軸方向の一端に達したものがＢＤセン
サ６に導入され、走査開始信号に変換されて光源ユニッ
ト１の半導体レーザ１ａに送信される。半導体レーザ１
ａは走査開始信号を受信したうえで書き込み変調を開始
する。

【００２６】光源ユニット１、シリンドリカルレンズ
２、回転多面鏡３、結像レンズ系４、折り返しミラー
５、ＢＤセンサ６は筐体である光学箱７の側壁や底壁に
取り付けられる。回転ドラムは光学箱７の下方に配設さ
れており、光学箱７の底壁には折り返しミラー５によっ
て反射された走査光Ｌ₁ を光学箱７から回転ドラムに向
かって取り出すための窓８が設けられている。また、光
学箱７の上部開口は図示しないふたによって閉塞されて
いる。

【００２７】光学箱７は支持体である走査光学装置の本
体フレーム９上に載置される。光学箱７のＹ軸方向の両
側に突出する一対の突出部７ａ，７ｂにはビス１０ａ，
１０ｂによって固定手段である第１、第２の位置決めピ
ン保持部材１１ａ，１１ｂがそれぞれ着脱自在に支持さ
れ、第１、第２の位置決めピン保持部材１１ａ，１１ｂ
はそれぞれ下向きに突出する位置決め部材である第１、
第２の位置決めピン１２ａ，１２ｂと一体である。

【００２８】図２に示すように、本体フレーム９には第
１の位置決めピン１２ａの外径にほぼ等しい内径を有す
る丸穴１３ａと、第２の位置決めピン１２ｂの外径にほ
ぼ等しい幅とこれより大である長さを有するＹ軸方向の
長穴１３ｂが設けられ、また、光学箱７は、一方の突出
部７ａに、本体フレーム９の丸穴１３ａと軸方向に整合
自在でしかもこれより大径である丸穴１４ａを有し、他
方の突出部７ｂには、本体フレーム９の長穴１３ｂと同
様であってこれと直交するように配設された光軸方向で
あるＸ軸方向の長穴１４ｂが設けられている。

【００２９】各位置決めピン保持部材１１ａ，１１ｂは
ビス１０ａ，１０ｂの外径とほぼ等しいＸ軸方向の幅と
これより大であるＹ軸方向の長さを有するＹ軸方向の長
穴１５ａ，１５ｂを備えており、各ビス１０ａ，１０ｂ
を長穴１５ａ，１５ｂを通して位置決めピン保持部材１
１ａ，１１ｂのねじ穴１６ａ，１６ｂに締結すること
で、各位置決めピン保持部材１１ａ，１１ｂを光学箱７
の突出部７ａ，７ｂに一体化する。

【００３０】本体フレーム９に対する光学箱７の組み付
けに際しては、光学箱７の第１、第２の位置決めピン１
２ａ，１２ｂを本体フレーム９の丸穴１３ａと長穴１３
ｂにそれぞれ係合させることで光学箱７を固定する。

【００３１】各ビス１０ａ，１０ｂをゆるめた状態で
は、第１の位置決めピン１２ａが光学箱７の大径の丸穴
１４ａを貫通しているため、その寸法の許す範囲内で第
１の位置決めピン保持部材１１ａを光学箱７に対してＸ
軸方向およびＹ軸方向に変位自在であり、また、第２の
位置決めピン１２ｂは光学箱７のＸ軸方向の長穴１４ｂ
を貫通して本体フレーム９のＹ軸方向の長穴１３ｂに係
合しているため、これらの許す範囲内で第２の位置決め
ピン保持部材１１ｂを光学箱７と本体フレーム９に対し
てそれぞれＸ軸方向とＹ軸方向に変位自在である。すな
わち、本体フレーム９に対する光学箱７の固定位置をＸ
軸方向およびＹ軸方向の双方に変化させることが自在と
なり、また、ＸＹ平面内の回転角度も調節自在となる。

【００３２】走査光学装置の組み立ては、公知の方法で
回転ドラムを本体フレーム９に組み付けたうえで、前述
のように光学箱７を本体フレーム９に固定することによ
って行なわれる。

【００３３】回転多面鏡３の走査光Ｌ₁ の結像位置がず
れて焦点ぼけ等を発生するときは、まず、ビス１０ａ，
１０ｂをゆるめたうえで、本体フレーム９に対する光学
箱７の固定位置をＸ軸方向に調節し、さらに、必要であ
れば、Ｚ軸のまわりの回転角度を調節する。

【００３４】このときの光学箱７のＸ軸方向の移動量
は、光学箱７に対する各位置決めピン１２ａ，１２ｂの
Ｘ軸方向の移動量の平均値に等しく、また、光学箱７の
回転角度は、光学箱７に対する各位置決めピン１２ａ，
１２ｂのＸ軸方向の移動量の差に等しい。

【００３５】また、感光体の書き込み開始位置の調節
は、同じくビス１０ａ，１０ｂをゆるめた状態で本体フ
レーム９に対する光学箱７の固定位置をＹ軸方向に調節
し、回転ドラムに対する光学箱７のＹ軸方向の相対位置
を変えることによって行なわれる。このときの光学箱７
のＹ軸方向の移動量は、第１、第２の位置決めピン１２
ａ，１２ｂがそれぞれ光学箱７と本体フレーム９に対し
てＹ軸方向に移動する量に等しい。

【００３６】本実施例によれば、本体フレームに対する
光学箱の固定位置が少なくともＸ軸方向とＹ軸方向の双
方に調節自在であるため、回転ドラムに結像する走査光
の焦点ぼけを解消する工程で書き込み開始位置の調節も
合わせて行なうことができる。

【００３７】従って、従来例のようにＢＤミラーやその
組み付け部品等を一切必要とすることなく、組み立て部
品点数を大幅に削減できるうえに、走査開始信号のタイ
ミングを調節するための手作業を必要とせず、組み立て
工程等の自動化を大きく促進し、走査光学装置の低コス
ト化に大きく貢献できる。

【００３８】図３は一変形例による走査光学装置を示す
平面図であって、これは、光学箱７に第１の位置決めピ
ン１２ａを係合させる大径の丸穴１４ａを設ける替わり
に第２の位置決めピン１２ｂを係合させる長穴１４ｂと
同様の長穴２４ａを設けるとともに該位置決めピン１２
ａを係合させる本体フレーム９の丸穴１３ａに替えて、
図４に示すように、長穴１３ｂと同様の長穴２３ａを設
け、光学箱７の底部中央に第３の位置決めピン保持部材
２１を附加したものであり、第３の位置決めピン保持部
材２１はその下面から下方に突出する位置決め部材であ
る第３の位置決めピン２２を有し、これは光学箱７の底
部中央に設けられたＹ軸方向の長穴２５を貫通して本体
フレーム９のＸ軸方向の長穴２３に係合する。第３の位
置決めピン保持部材２１はＹ軸方向の長穴２６を有し、
これを貫通するビス２７によって光学箱７に締結され
る。

【００３９】ビス１０ａ，１０ｂ，２７をゆるめた状態
では、第１、第２の位置決めピン１２ａ，１２ｂが光学
箱７に対してＸ軸方向に移動自在であり、かつ、本体フ
レーム９に対してＹ軸方向に移動自在であり、また、第
３の位置決めピン２２が光学箱７に対してＹ軸方向に移
動自在であり、かつ、本体フレーム９に対してＸ軸方向
に移動自在である。従って、前述と同様に、本体フレー
ム９に対する光学箱７の固定位置をＸ軸方向とＹ軸方向
に変化させることで、それぞれ、焦点ぼけの解消と書き
込み開始位置の調整を行なうことができる。

【００４０】本変形例は、本体フレーム９に対する光学
箱７の位置決めを３箇所で堅固に行なうものであるた
め、走査光学装置の運転中に光学箱７の固定位置がずれ
るおそれがない。従って、極めて性能の安定した走査光
学装置を得ることができる。

【００４１】なお、本実施例は各位置決めピン保持部材
をビスによって光学箱に固定するものであるが、図５に
示すように、走査光の結像位置の調整や書き込み開始位
置の調整を完了したのちに紫外線硬化型等の光硬化型の
接着剤３０を用いて各位置決めピン保持部材１１ａ，１
１ｂ，２１と同様の位置決めピン保持部材４１を光学箱
３７に固着することもできる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００４３】書き込み開始位置を調節する作業が簡単で
自動化も容易であり、ＢＤミラー等を必要としない。

【００４４】その結果、部品コストの大幅な低減と製造
工程の全自動化を実現できる。

【００４５】また、書き込み開始位置を調節する作業と
走査光の結像位置を調節して焦点ぼけを解消する作業を
組み合わせることで、製造工程をより一層簡略化し、製
造工程の自動化と製造時間の短縮を大きく促進できる。

【００４６】これによって、極めて安価でしかも高性能
な走査光学装置を実現できる。

【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平面図であ
る。

【図２】図１の装置の一部分を拡大して示す部分拡大斜
視図である。

【図３】一変形例による走査光学装置を示す平面図であ
る。

【図４】図３の装置の一部分を拡大して示す部分拡大斜
視図である。

【図５】別の変形例による走査光学装置の一部分を示す
部分断面図である。

【図６】従来例による走査光学装置を示す平面図であ
る。

【図７】図６の走査光学装置の断面図である。

【符号の説明】

１光源ユニット３回転多面鏡４結像レンズ系５折り返しミラー６ＢＤセンサ７光学箱８窓９本体フレーム１０ａ，１０ｂ，２７ビス１１ａ，１１ｂ，２１，４１位置決めピン保持部材１２ａ，１２ｂ，２２位置決めピン１３ａ，１４ａ丸穴１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，２３，２３ａ，２４ａ，２
５，２６長穴３０接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転多面鏡と、これによって所定の走査
方向に走査された走査光を感光体に結像させる光学系
と、該光学系と前記回転多面鏡を支持する筐体と、該筐
体を支持体に固定する固定手段を有し、該固定手段が、
前記筐体の固定位置を少なくとも前記走査方向に変更自
在であることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】固定手段が、筐体の固定位置を少なくと
も走査光の走査方向と光軸方向の双方に変更自在である
ことを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】固定手段が、筐体に対して走査光の走査
面内で任意に変位自在でありかつ支持体に対して回転自
在である第１の位置決め部材と、前記支持体に対して前
記走査光の走査方向に変位自在でありかつ前記筐体に対
して前記走査光の光軸方向に変位自在である第２の位置
決め部材を備えてい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。
【請求項４】固定手段が、それぞれ筐体に対して走査
光の光軸方向に変位自在でありかつ支持体に対して前記
走査光の走査方向に変位自在である第１、第２の位置決
め部材と、前記筐体に対して前記走査方向に変位自在で
ありかつ前記支持体に対して前記光軸方向に変位自在で
ある第３の位置決め部材を備えてい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。
【請求項５】固定手段が、各位置決め部材を筐体にビ
ス止めするように構成されていることを特徴とする請求
項３または４記載の走査光学装置。
【請求項６】固定手段が、各位置決め部材を光硬化型
の接着剤によって筐体に固定するように構成されている
ことを特徴とする請求項３または４記載の走査光学装
置。