(57)【要約】【課題】回転多面鏡の回転軸の軸倒れを簡単な方法で効果的に修正し、走査域全域に渡って良好なレーザスポット形状を有する走査光学装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】光源１から照射されるレーザ光束11を偏向する偏向器４と、偏向器４によって偏向された偏向光束12を被走査面上に結像させる走査レンズ７と、偏向器４を収容する光学箱10と備え、光学箱10に、偏向器４が固定される同一高さの複数の偏向器座面10ａが突設されるとともに、偏向器座面10ａより高さが低い少なくとも１つのサブ座面10ｂが突設されてなる。【選択図】図１
2010243747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱と、を備えた走査光学装置において、
前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、前記偏向器座面より高さが低い少なくとも１つのサブ座面が突設されたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
２つの前記サブ座面の中心を結んだ直線は、前記光源から照射されるレーザ光束と前記走査レンズの光軸とがなす角の二等分線に略平行であり、２つの前記偏向器座面の中心を通る直線に略垂直であることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記偏向器は、回転多面鏡及びこの回転多面鏡を回転駆動するモータからなることを特徴とする請求項１または２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱と、を備えた走査光学装置において、
前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、少なくとも１つのサブ座面が突設され、前記サブ座面は、前記偏向器座面と略同一の高さの脆弱部を有することを特徴とする走査光学装置。
【請求項５】
前記脆弱部は、複数の突起部であることを特徴とする請求項４に記載の走査光学装置。
【請求項６】
２つの前記サブ座面の中心を結んだ直線は、前記光源から照射されるレーザ光束と前記走査レンズの光軸とがなす角の二等分線に略平行であり、２つの前記偏向器座面の中心を通る直線に略垂直であることを特徴とする請求項４または５に記載の走査光学装置。
【請求項７】
前記偏向器は、回転多面鏡及びこの回転多面鏡を回転駆動するモータからなることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項８】
光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱とを有し、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、前記偏向器座面より高さが低い少なくとも１つのサブ座面が突設された走査光学装置の製造方法において、
前記光学箱に固定された前記偏向器の回転軸の倒れ方向を測定する工程と、前記偏向器の回転軸の倒れ方向とは反対側の前記サブ座面を選択する工程と、前記偏向器を選択された前記サブ座面に固定する工程と、を含むことを特徴とする走査光学装置の製造方法。
【請求項９】
光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱とを有し、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、少なくとも１つのサブ座面が突設され、前記サブ座面は、前記偏向器座面と略同一の高さの脆弱部を有する走査光学装置の製造方法において、
前記光学箱に固定された前記偏向器の回転軸の倒れ方向及び倒れ量を測定する工程と、前記偏向器の回転軸の倒れ方向とは反対側の前記サブ座面を選択する工程と、前記偏向器を選択された前記サブ座面に、前記偏向器の回転軸の倒れ量が所定量以下になるようにネジを締め込み固定する工程と、を含むことを特徴とする走査光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いたレーザプリンタ及びデジタル複写機などの感光体への画像書き込みに用いられる走査光学装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像データで変調した変調光を回転多面鏡で反射偏向し、結像光学系を介して電子写真方式で画像を形成する感光体上を走査する走査光学装置がある。この走査光学装置には、感光体上に高精細で一様な画像濃度を得るため、走査域全域に渡って非常に微細で均一なレーザスポット形状が要求される。
【０００３】
このレーザスポット形状を悪化させる要因として、回転多面鏡の回転軸の軸倒れが知られている。そこで、回転多面鏡の駆動用モータに予め回転軸の倒れ方向を表示しておき、これがスポット形状悪化に鈍感な方向になるように、駆動用モータを固定する軸倒れ修正方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006−171561号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来例では、回転多面鏡の駆動用モータが任意角度で固定されることから、電源や駆動信号供給用のハーネスを接続するのが困難になる。また、走査レンズ、レーザ光源などの周辺部品とぶつからないように、駆動用モータの形状を略円形または正方形にする必要があり、駆動用モータを駆動させるための駆動回路を搭載するスペースの確保が困難になる。
【０００６】
また、回転多面鏡ユニット単体で軸倒れ方向を予め表示するための別途工程が必要になり、工数が増加する。回転多面鏡ユニットを組付ける時に、部品精度や組付け精度によって軸倒れが変化するため、予め測定した軸倒れ方向のみでは正確な組立てができないという事情がある。
【０００７】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転多面鏡の回転軸の軸倒れを簡単な方法で効果的に修正し、走査域全域に渡って良好なレーザスポット形状を有する走査光学装置及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱と、を備えた走査光学装置において、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、前記偏向器座面より高さが低い少なくとも１つのサブ座面が突設されたことを特徴とする。
【０００９】
また、光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱と、を備えた走査光学装置において、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、少なくとも１つのサブ座面が突設され、前記サブ座面は、前記偏向器座面と略同一の高さの脆弱部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱とを有し、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、前記偏向器座面より高さが低い少なくとも１つのサブ座面が突設された走査光学装置の製造方法において、前記光学箱に固定された前記偏向器の回転軸の倒れ方向を測定する工程と、前記偏向器の回転軸の倒れ方向とは反対側の前記サブ座面を選択する工程と、前記偏向器を選択された前記サブ座面に固定する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、光源から照射されるレーザ光束を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向されたレーザ光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記偏向器を収容する光学箱とを有し、前記光学箱に、前記偏向器が固定される同一高さの複数の偏向器座面が突設されるとともに、少なくとも１つのサブ座面が突設され、前記サブ座面は、前記偏向器座面と略同一の高さの脆弱部を有する走査光学装置の製造方法において、前記光学箱に固定された前記偏向器の回転軸の倒れ方向及び倒れ量を測定する工程と、前記偏向器の回転軸の倒れ方向とは反対側の前記サブ座面を選択する工程と、前記偏向器を選択された前記サブ座面に、前記偏向器の回転軸の倒れ量が所定量以下になるようにネジを締め込み固定する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転多面鏡の回転軸の軸倒れが簡単な方法で効果的に修正され、走査域全域に渡って良好なレーザスポット形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る走査光学装置を説明する斜視図である。
【図２】図１に示す走査光学装置の平面図である。
【図３】(a)、(b)は、図１の走査光学装置の組立工程を説明する図である。
【図４】(a)、(b)は、図１の走査光学装置の組み立ての様子を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るサブ座面の斜視図である。
【図６】(a)、(b)は、本発明の実施形態２に係る走査光学装置の組み立ての様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１に係る走査光学装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１は、走査光学装置の斜視図、図２は、走査光学装置の平面図である。
【００１５】
図１、２において、走査光学装置は光学箱10を有し、この光学箱10にレーザ光源１、アナモフィックレンズ２、光学絞り３、走査レンズ７、折返しミラー８、レーザ駆動回路基板９及び偏向器４が収容されている。また、偏向器４はスキャナモータ６及びこのスキャナモータ６の回転軸６ａを中心に回転する回転多面鏡であるポリゴンミラー５を有する。
【００１６】
光学箱10には一対の偏向器座面10ａがポリゴンミラー５を挟んで突設されるとともに、一対のサブ座面10ｂがポリゴンミラー５を挟んで突設されている。詳しくは、一対のサブ座面10ｂは、その中心を通る直線22が偏向器４に入射するレーザ光束11と走査レンズ７の光軸21とがなす角の二等分線に略平行になるように配置され、一対の偏向器座面10ａは、その中心を通る直線23が直線22に略垂直になるように配置されている。また、偏向器座面10ａ及びサブ座面10ｂに対向する位置には不図示の貫通穴が穿設されている。
【００１７】
サブ座面10ｂの高さは偏向器座面10ａよりも僅かに低く形成され、偏向器座面10ａ及びサブ座面10ｂには雌ネジもしくはタッピンネジ用の下穴が設けられている。そして、偏向器座面10ａの下穴にはネジ14が締結され、サブ座面10ｂの下穴にはネジ15が締結され、偏向器４が光学箱10に固定されている。ただし、一対のサブ座面10ｂは、スキャナモータ６の回転軸６ａの軸倒れ方向によってどちらか一方が選択された後、ネジ15が締結されるようになっている。
【００１８】
次に、かかる走査光学装置の動作について説明する。即ち、レーザ駆動回路基板９は、不図示のコントローラからの画像信号に応じて明滅するレーザ光束11を発する。
【００１９】
このレーザ光束11はアナモフィックレンズ２によって主走査方向には平行光束または所望の収束率をもつ収束光束、副走査方向にはポリゴンミラー５の反射面５ａ上に結像する光束に変換される。その後、光学絞り３によって所望の光束幅に制限され、ポリゴンミラー５の反射面５ａに入射される。
【００２０】
ポリゴンミラー５はスキャナモータ６によって回転駆動され、レーザ光束11はポリゴンミラー５の反射面５ａにより偏向光束12となる。この偏向光束12は、走査レンズ７を通過し、折返しミラー８によって方向が変えられた後、走査光学装置外の被走査面上に走査、結像され、走査線13を形成する。
【００２１】
また、偏向光束12の一部は、アナモフィックレンズ２を再び通過し、レーザ駆動回路基板９に実装された不図示のフォトセンサに入射し、同期信号を発生させる。この場合、アナモフックレンズ２は、２つのレンズ部を一体に形成した形態をとっており、その一方はレーザ光源１からポリゴンミラー５の光路中に配置され、他方はポリゴンミラー５からフォトセンサの間の光路中に配置されている。
【００２２】
次に、走査光学装置を製造する際の偏向器４の軸倒れ修正について、図３を用いて説明する。図３は、偏向器４の組付け工程を模式的に示すもので、サブ座面10ｂの中心を結ぶ直線22を切断線とした断面図である。
【００２３】
図３(a)において、31は組立工具であり、この組立工具31に光学箱10が精度良く固定され、レーザオートコリメータ32が精度良く取り付いている。
【００２４】
レーザオートコリメータ32は光源32ａ、ハーフミラー32ｂ、レンズ32ｃ、エリアセンサ32ｄからなり、光源32ａから発したレーザ光をレンズ32ｃで平行光束化し、ポリゴンミラー５の上面５ｂに照射し、そこからの反射光をレンズ32ｃ、ハーフミラー32ｂを介してエリアセンサ32ｄ上に結像させる。そして、エリアセンサ32ｄ上の結像点の位置を不図示の処理装置により測定することによってポリゴンミラー５の傾きを測定するものである。
【００２５】
偏向器４を光学箱10に組付ける際には、まず光学箱10を組立治具31上に固定した後、偏向器４を光学箱10の２箇所の偏向器座面10ａ上に設置しネジ14で固定する。次に、偏向器４のスキャナモータ６を回転駆動させ、レーザオートコリメータ32でポリゴンミラー５の上面５ｂを測定する。
【００２６】
ここで、ポリゴンミラー５の上面５ｂに面振れがあった場合、エリアセンサ32ｄ上の結像は、図３(b)に示すような円環像33になり、スキャナモータ６の回転軸６ａの傾きは、円環像33の中心34となる。そして、主走査平面に垂直で２箇所のサブ座面10ｂの中心を結んだ直線22を含む平面内での回転軸６ａの倒れ方向を検出する。
【００２７】
図４(a)に、測定によって求められた回転軸６ａの倒れ方向が反時計方向の場合を示す。この場合、図４(b)に示すように、回転軸６ａの倒れ方向とは反対側にあるサブ座面10ｂ１にネジ15をねじ込んで締結させ、回転軸６ａの倒れを修正する。回転軸６ａの倒れ方向が時計方向であった場合は、サブ座面10ｂ２にネジ15をねじ込んで修正する。
【００２８】
修正できるスキャナモータ６の回転軸６ａの倒れは、２箇所のサブ座面10ｂ（10ｂ１、10ｂ２）の中心を結んだ直線22を含む平面内の傾きのみであるが、レーザスポット形状の悪化に強く寄与するのは、偏向器４に入射するレーザ光束11と走査レンズ８の光軸とのなす角の二等分線の方向である。
【００２９】
このため、サブ座面10ｂを当該二等分線の方向に配置し、偏向器座面10ａを二等分線の方向と直交する方向に配置することで、回転軸６ａの倒れを効果的に修正することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、スキャナモータ６の組付け方向を回転させる必要が無いため、電源や駆動信号供給用のハーネスを接続するのも容易であり、周辺の部品とのぶつかりを心配して円形もしくは正方形の形状にする必要も無い。更に、偏向器４を光学箱10に組み立てた時の軸倒れを測定するため、軸倒れ方向を正確に把握することができる。
【００３１】
従って、スキャナモータ６の回転軸６ａの倒れが簡易な工程で修正され、良好なレーザスポット形状を有する走査光学装置が得られる。
【００３２】
なお、本実施形態では、偏向器座面10ａを２箇所としたが、スキャナモータ６の形状が扁平な略長方形の場合などは振動抑制のために偏向器座面10ａ及びサブ座面10ｂから離れた位置に他の座面を設けても良い。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【００３４】
［実施形態２］
たとえば、図５に実施形態２に係るサブ座面10ｂの斜視図を示す。このサブ座面10ｂは、円形の底面41、ネジ穴42及び複数の突起部43からなる。底面41の高さは偏向器座面10ａより低く形成され、ネジ穴42は底面41の略中心に形成されている。複数の突起部43は、その高さが偏向器座面10ａと略同一になるように形成され、底面41の外周部に間隔をおいて突設されている。
【００３５】
図６(a)は、光学箱10に偏向器４を設置し、偏向器座面10ａにネジ14を締結させ、サブ座面10ｂにはネジ15を締結していない状態を示す。この場合、サブ座面10ｂの突起部43と偏向器座面10ａとは略同一高さであるため、スキャナモータ６は突起部43に接触している。
【００３６】
この状態で、組立工具31を用いてスキャナモータ６の回転軸６ａの倒れ方向とその方向の倒れ量を検出する。そして、回転軸６ａの倒れ方向とは反対側のサブ座面10ｂにネジ15を締め込んでいく。この時、ネジ15の締め込みは、回転軸６ａの倒れ量を測定しつつ行い、倒れ量がゼロもしくは所望の範囲内に収まったところで締め込みを終了する。その際、突起部43は、図６(b)に示すように、ネジ15の締め込み量に呼応してつぶれ、偏向器４を所望の姿勢で固定することができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、回転軸６ａの倒れ量が所定量以下になるように無段階に調整することが可能となり、よりレーザスポット形状の良好な走査光学装置が得られる。なお、本実施形態では、底面41に複数の突起部43を突設したが、ネジ15の締結力によって潰れる脆弱部を設けてあればよく、たとえば底面41に薄い円環状の突出部を設けても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  レーザ光源
４  偏向器
５  ポリゴンミラー
６  スキャナモータ
６ａ  回転軸
７  走査レンズ
10  光学箱
10ａ  偏向器座面
10ｂ  サブ座面
11  レーザ光束
12  偏向光束
31  組立工具
43  突起部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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