JPH1172728A - マルチビーム偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーム間隔の調整作業中に光学箱の側壁が傾
くのを防ぐ。 【解決手段】 複数のレーザビームを発生するマルチビ
ーム光源ユニット１は、マルチビームレーザを内蔵する
レーザホルダ１１ａとコリメータレンズ１２を保持する
鏡筒１２ａ等をユニット化したもので、これを、光学箱
８の側壁８ａにビス止めする前に、回転治具のヘッドＴ
をレーザホルダ１１ａに押しつけてこれを回転させるこ
とで、ビーム間隔の調整を行なう。この作業中に回転治
具の押圧力によって光学箱８の側壁８ａが傾くおそれが
あるため、前記押圧力を受ける部位に補強リブ９ａを設
けて剛性を強化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタやデジタル複写機等に用いられるマルチビーム偏向
走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザビームプリンタやデジタル
複写機等において、記録速度を上げるために、複数のレ
ーザビーム等を用いて複数のラインを同時に書き込むマ
ルチビーム偏向走査装置が開発されている。

【０００３】これは、互に離間した複数のレーザビーム
を同時に走査するもので、図９に示すように、マルチビ
ーム光源ユニット１０１から例えば２本のレーザビーム
（光ビーム）を発生させ、これらをそれぞれコリメータ
レンズによって平行化したうえでシリンドリカルレンズ
１０２を経て回転多面鏡１０３の反射面に照射し、結像
レンズ１０４および折り返しミラー１０５を経て図示し
ない回転ドラムの感光体に結像させる。

【０００４】２本のレーザビームは回転多面鏡１０３の
回転軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に離間した状態で回転
多面鏡１０３の反射面に入射し、それぞれＺ軸に直交す
る主走査方向（Ｙ軸方向）に走査され、回転多面鏡１０
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軸方向の副走査に伴なって感光体に静電潜像を形
成する。

【０００５】なお、シリンドリカルレンズ１０２は、各
レーザビームを回転多面鏡１０３の反射面に線状に集光
する。これは、前述のように感光体に結像する点像が、
回転多面鏡１０３の面倒れによって歪を発生するのを防
止する機能を有する。また、結像レンズ１０４は、球面
レンズ部とトーリックレンズ部からなり、これらは、シ
リンドリカルレンズ１０２と同様に感光体上の点像の歪
を防ぐ機能を有するとともに、前記点像が感光体上で主
走査方向に等速度で走査されるように補正するいわゆる
Ｆθ機能を有する。

【０００６】２本のレーザビームは、それぞれ、主走査
面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の末端で検出ミラー１０６に
よって主走査面の下方へ分離されて、光センサ１０７に
導入され、コントローラにおいて書き込み開始信号に変
換されてマルチビーム光源ユニット１０１に送信され
る。マルチビーム光源ユニット１０１は書き込み開始信
号を受けて各レーザビームの書き込み変調を開始する。

【０００７】このように各レーザビームの書き込み変調
のタイミングを調節することで、感光体に形成される各
ラインの静電潜像の書き込み開始（書き出し）位置を制
御する。

【０００８】シリンドリカルレンズ１０２、回転多面鏡
１０３、結像レンズ１０４、折り返しミラー１０５等は
光学箱１０８の底壁に組み付けられる。各光学部品を光
学箱１０８に組み付けたうえで、光学箱１０８の上部開
口を図示しないふた部材によって閉塞する。

【０００９】マルチビーム光源ユニット１０１は、図８
に示すように、複数のレーザビームを同時に発光するマ
ルチビームレーザ１１０を有し、レーザホルダ１１１を
介してマルチビームレーザ１１０とコリメータレンズ１
１２とを一体的に結合させたユニットとして、光学箱１
０８の側壁１０８ａに組み付けられる。

【００１０】レーザホルダ１１１を光学箱１０８に固定
する前には、マルチビームレーザ１１０を発光させなが
ら図示しない回転治具を矢印Ａで示すようにレーザホル
ダ１１１に押しつけて、その中心軸のまわりに回転さ
せ、マルチビームレーザ１１０の複数のレーザビームの
発光点の配列方向（レーザアレイ）の角度調節を行な
い、感光体上の書き込みラインの間隔が設計値に合致す
るようにビーム間隔を調節する作業が行なわれる。

【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、前述のようにマルチビーム光源ユニッ
トを光学箱に組み付けるに際して、マルチビームレーザ
を発光させながら、マルチビーム光源ユニットを回転さ
せることで、複数のレーザビームのビーム間隔を調節す
る作業が必要であるが、このような調整作業において、
レーザホルダ等を直接手で把持して回転させたのでは作
業性が悪く、極めて非効率的である。そこで、回転治具
をレーザホルダに押しつけてこれを回転させる方法が採
用されているが、このときレーザホルダに作用する押圧
力のために、図８に破線で示すように、光学箱１０８の
側壁１０８ａが内側へ倒れ込み、ビーム間隔の調整を正
確に行なうことができないという未解決の課題がある。

【００１２】近年では、低コスト化や軽量化のために樹
脂製の光学箱を用いることが多くなっており、このよう
な場合は、光学箱の側壁が比較的軟質である。このため
に、ビーム間隔を調整するための回転治具を押しつけた
ときに図８の破線で示すように光学箱の側壁が弾性変形
し、調整後に回転治具の押圧力を解除すると、元の形状
に復帰する。すなわち、回転治具を用いて回転ドラムの
表面におけるビーム間隔を所定の値に調整しても、回転
治具を押しつけて光学箱の側壁が弾性変形した状態であ
るために各レーザビームの光軸方向が変化しており、そ
の結果、結像レンズに対する入射位置等がずれて、回転
ドラム上の結像位置が変わり、ビーム間隔に大きく影響
する。

【００１３】回転ドラム上のビーム間隔の精度は、誤差
の許容値が数μｍ以下と極めて厳しく管理しなければな
らず、ビーム間隔の調整中に上記の様に光学箱の側壁が
傾くと、充分な精度を達成することはできない。

【００１４】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、複数の光ビームのビ
ーム間隔の調節を極めて高精度で簡単かつ迅速に行なう
ことのできる高性能なマルチビーム偏向走査装置を提供
することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のマルチビーム偏向走査装置は、複数の光ビ
ームを発生する光源と、これを保持する光源保持部材
と、前記複数の光ビームを偏向走査する走査手段と、該
走査手段を収容する光学箱を有し、該光学箱の側壁に前
記光源保持部材が支持されており、前記側壁が、前記複
数の光ビームのビーム間隔を調整するために前記光源を
回転させる回転治具の押圧力が作用する部位における剛
性を局部的に強化するための突出部を備えていることを
特徴とする。

【００１６】光学箱の側壁の突出部に、光源保持部材を
覆う筒状部が一体的に設けられているとよい。

【００１７】

【作用】マルチビーム光源ユニットにおいては、複数の
光ビームを発生する光源を光学箱の側壁に対して相対的
に回転させることでビーム間隔を調整する。この調整作
業は、光源を保持する光源保持部材を光学箱に組み付け
る工程で、光学箱の側壁に仮り止めした光源保持部材に
回転治具を押しつけてこれを回転させることによって簡
単かつ迅速に行なわれる。ところが、光学箱の側壁の剛
性が低いと、回転治具の押圧力によって側壁が傾いて各
光ビームの光軸方向が変化し、その結果、著しい誤差を
生じる。

【００１８】そこで、回転治具の押圧力が作用する部位
において光学箱の側壁に突出部を配設し、側壁の剛性を
局部的に強化する。これによって、ビーム間隔の調整作
業中に光学箱の側壁が傾くのを回避して、充分な精度を
得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２０】図１は一実施の形態によるマルチビーム偏
向走査装置を示すもので、これは、マルチビーム光源ユ
ニット１の光源であるマルチビームレーザ１１から２本
の光ビームであるレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ を発生させ、
それぞれコリメータレンズ１２によって平行化したうえ
で、絞り１３とシリンドリカルレンズ２を経て、走査手
段である回転多面鏡３の反射面３ａに照射し、結像レン
ズ系４を経て回転ドラム５上の感光体に結像させる。

【００２１】２本のレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ は回転多面
鏡３の回転軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に離間した状態
で回転多面鏡３の反射面３ａに入射し、それぞれＺ軸に
直交する主走査方向（Ｙ軸方向）に走査され、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５の回
転によるＺ軸方向の副走査に伴なって感光体に静電潜像
を形成する。

【００２２】なお、シリンドリカルレンズ２は、各レー
ザビームＰ₁ ，Ｐ₂ を回転多面鏡３の反射面３ａに線状
に集光する。これは、前述のように感光体に結像する点
像が、回転多面鏡３の面倒れによって歪を発生するのを
防止する機能を有し、また、結像レンズ系４は、球面レ
ンズ４ａとトーリックレンズ４ｂからなり、これらは、
シリンドリカルレンズ２と同様に感光体上の点像の歪を
防ぐ機能を有するとともに、前記点像が感光体上で主走
査方向に等速度で走査されるように補正する機能を有す
る。

【００２３】２本のレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ は、それぞ
れ、主走査面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の末端で検出ミラ
ー６によって主走査面の下方へ分離され、主走査面を横
切ってその反対側の光センサ７に導入され、図示しない
コントローラにおいて書き込み開始信号に変換されてマ
ルチビームレーザ１１に送信される。マルチビームレー
ザ１１は書き込み開始信号を受けて両レーザビームＰ
₁ ，Ｐ₂ の書き込み変調を開始する。

【００２４】このように両レーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ の書
き込み変調のタイミングを調節することで、感光体に形
成される静電潜像の書き込み開始（書き出し）位置を制
御する。

【００２５】シリンドリカルレンズ２、回転多面鏡３、
結像レンズ系４等は、図２に示す光学箱８の底壁に組み
付けられる。各光学部品を光学箱８に組み付けたうえ
で、光学箱８の上部開口を図示しないふた部材によって
閉塞する。

【００２６】マルチビームレーザ１１は、前述のように
複数のレーザビームを同時に発光するもので、図２に示
すように、光源保持手段であるレーザホルダ１１ａを介
してコリメータレンズ１２を内蔵する鏡筒１２ａと一体
的に結合されたユニットとして、光学箱８の側壁８ａに
組み付けられる。

【００２７】マルチビーム光源ユニット１の組み付けに
際しては、マルチビームレーザ１１を保持するレーザホ
ルダ１１ａを光学箱８の側壁８ａに設けられた開口８ｂ
に挿入し、レーザホルダ１１ａにコリメータレンズ１２
の鏡筒１２ａをかぶせてコリメータレンズ１２のピント
調整や光軸合わせを行なったうえで、鏡筒１２ａをレー
ザホルダ１１ａに接着する。続いて、レーザホルダ１１
ａを矢印Ｒで示すように回転させることで（図５参
照）、レーザアレイの配列方向を調節し、マルチビーム
レーザ１１から発生される２つのレーザビームＰ₁ ，Ｐ
₂ のビーム間隔ΔＰを回転ドラム５上で設計値に一致さ
せるいわゆるビーム間隔の調整作業を行ない、次いで、
ビス１１ｂを締めつけてレーザホルダ１１ａを光学箱８
の側壁８ａに固定する。

【００２８】光学箱８の側壁８ａの内側には、前記開口
８ｂの側傍から光軸方向に突出する一対の突出部である
補強リブ９ａが設けられており、これによって、光学箱
８の側壁８ａの剛性が局部的に強化される。また、側壁
８ａの外側には、各補強リブ９ａの裏側から光軸方向に
突出する一対の台座９ｂが配設され、これらに、レーザ
ホルダ１１ａの板状部分が当接される（図３参照）。

【００２９】ビーム間隔の調節を行なうときの回転治具
の一対のヘッドＴは、各台座９ｂの外側からレーザホル
ダ１１ａに押しつけられる。各台座９ｂの内側には、光
軸方向の剛性を強化する補強リブ９ａが設けられている
ため、回転治具の押圧力によって各補強リブ９ａが圧縮
されるだけで、従来例のように光学箱８の側壁８ａが弾
性変形するおそれはない。

【００３０】次に、光学箱８に対するマルチビーム光源
ユニット１の組み付け手順を説明する。

【００３１】前述のように、マルチビームレーザ１１を
保持するレーザホルダ１１ａの筒状部分を側壁８ａの開
口８ｂに挿入し、レーザホルダ１１ａの板状部分を台座
９ｂに当接する。コリメータレンズ１２の鏡筒１２ａを
レーザホルダ１１ａの先端にかぶせて、コリメータレン
ズ１２のピント調整と光軸合わせを行ない、鏡筒１２ａ
をレーザホルダ１１ａに接着する。続いて、回転治具の
ヘッドＴをレーザホルダ１１ａに押しつけて、これを回
転させ、回転ドラム５上のビーム間隔を調整する。回転
治具のヘッドＴはレーザホルダ１１ａをこれに垂直に、
台座９ｂと同じ高さのところを押すことで、レーザビー
ム光源ユニット１全体を側壁８ａに押しつける。これ
は、回転調整後、ビス１１ｂによってレーザホルダ１１
ａを光学箱８に組み付けた状態と同じくするためであ
る。

【００３２】補強リブ９ａは台座９ｂと同じ高さのとこ
ろに設けられているので、回転治具は補強リブ９ａを圧
縮することになる。すなわち、回転治具のヘッドＴの押
しつけによって光学箱８に加えられる押圧力はこの補強
リブ９ａを圧縮するのみであり、光学箱８の側壁８ａの
変形はほとんど起きない。この状態で、マルチビーム光
源ユニット１をその光軸のまわりに回転させることで、
感光体上の走査線の間隔（ビーム間隔）を調整する。ビ
ーム間隔を調整したのち、ビス１１ｂを締めつけて、回
転治具の押しつけを解除し、組み付けを終わる。

【００３３】本実施の形態によれば、回転治具による光
学箱の変形を防ぐことで、回転治具の押圧力を解除した
ときに光学箱の変形が戻ることによる誤差の発生を防
ぎ、ビーム間隔の調整を極めて高精度で行なうことがで
きる。

【００３４】回転治具を用いることでビーム間隔の調整
作業の効率を向上させて組立コストを低減し、かつ、充
分な精度を達成できるため、マルチビーム偏向走査装置
の高性能化と低価格化に大きく貢献できる。

【００３５】図６および図７は一変形例を示す。これ
は、光学箱８の側壁８ａに、補強リブ９ａと一体である
筒状部９ｃを配設し、該筒状部９ｃによってレーザホル
ダ１１ａのまわりを覆うように構成したものである。筒
状部９ｃは、補強リブ９ａとともに光学箱８の剛性をよ
り一層高めるとともに、光学箱８の開口８ｂから外気が
侵入するのを防ぐことで、光学箱８の防塵を強化して、
内部の回転多面鏡３や結像レンズ系４等が浮遊塵埃等に
よって汚染されるのを回避する役目をする。

【００３６】これによって、マルチビーム偏向走査装置
のより一層の高精度化と、メンテナンスのコストの低減
や長寿命化に大きく貢献できる。

【００３７】

【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。

【００３８】光学箱の側壁が傾くのを回避して、極めて
簡単かつ高精度で迅速にビーム間隔の調整作業を行なう
ことができる。これによって、マルチビーム偏向走査装
置の低価格化と高精度化に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態によるマルチビーム偏向走査装置
を示す説明図である。

【図２】図１の装置のマルチビーム光源ユニットのみを
分解して示す分解斜視図である。

【図３】第２の装置を示す断面図である。

【図４】第２の装置を組み立てた状態で示す断面図であ
る。

【図５】ビーム間隔の調整作業を説明する図である。

【図６】一変形例を示す分解斜視図である。

【図７】図６の装置を示す断面図である。

【図８】一従来例によるマルチビーム光源ユニットを示
す部分模式断面図である。

【図９】図８のマルチビーム偏向走査装置の全体を示す
ものである。

【符号の説明】

１ マルチビーム光源ユニット ２ シリンドリカルレンズ ３ 回転多面鏡 ４ 結像レンズ系 ８ 光学箱 ９ａ 補強リブ ９ｂ 台座 ９ｃ 円筒部 １１ マルチビームレーザ １１ａ レーザホルダ １１ｂ ビス １２ コリメータレンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ビームを発生する光源と、これ
   を保持する光源保持部材と、前記複数の光ビームを偏向
   走査する走査手段と、該走査手段を収容する光学箱を有
   し、該光学箱の側壁に前記光源保持部材が支持されてお
   り、前記側壁が、前記複数の光ビームのビーム間隔を調
   整するために前記光源を回転させる回転治具の押圧力が
   作用する部位における剛性を局部的に強化するための突
   出部を備えていることを特徴とするマルチビーム偏向走
   査装置。
2. 【請求項２】 光学箱の側壁の突出部に、光源保持部材
   を覆う筒状部が一体的に設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載のマルチビーム偏向走査装置。