(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、
前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに一方向および他方向の間で回動調整する回動調整手段とを有するマルチビーム射出装置であって、
前記回動調整手段が、ステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に取付けられ、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、前記光源部を一方向側に常時付勢することにより、前記光源部を前記摺動部材を介して前記ステッピングモータの出力軸に当接させる付勢部材とから構成されるマルチビーム射出装置において、
前記ステッピングモータは、モータフレームと、出力軸が圧入されたロータと、前記ロータを挟んで設けられ、前記ロータを前記モータフレームに回転自在に取付ける一対の軸受と、スプリングワッシャとを備え、
前記スプリングワッシャは、前記付勢部材が前記ステッピングモータの出力軸を付勢するのと同方向に前記ステッピングモータの出力軸を付勢するように構成されることを特徴とするマルチビーム射出装置。
【請求項２】
前記ステッピングモータは、前記光源部を一方向と他方向の間で複数の回動位置に切換えるとともに、光源部の回動位置を切換える度に通電が遮断されることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム射出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書き込み系に用いられる光射出装置に適用され、特にステッピングモータによって光源部を回動させることによりビームピッチを切換えることができるマルチビーム射出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み系に用いられる光射出装置において記録速度を上げる手段として、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法ではモータの耐久性や多面鏡の材質などが問題となり記録速度に限界がある。記録速度を低下させることなく多面鏡の回転速度を低くするには、一度に複数のレーザ光で走査するようにすればよい。
【０００３】
このようにしたマルチビーム射出装置として、特開昭６０−３２０１９号公報に開示されているように、複数個の半導体レーザからの光束を合成して射出する光源方式や、特開平２−５４２１１号公報に開示されているように、複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レーザアレイを用いた光源方式が提案され、走査線ピッチの調整は、前者では副走査方向の光軸傾き、後者では光軸回りの光源傾きにより調節されている。さらに前者では半導体レーザを用いるために波長や出力が選べるので利用範囲が広いという特徴がある。また、環境の変動によるビームピッチが変動するのを解決するために、特願平５−２１６８００号による出願がある。
【０００４】
一般にマルチビーム射出装置では、装置フレームに光源部を取り付ける際、取り付け誤差や光学素子の加工誤差等により所定の走査線ピッチが得られないため、その調整が必須となっている。
このような不具合を解消するものとして、例えば特開平９−４３５２３号公報に記載されたようなものがある。
【０００５】
このものは、２つの半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部を有し複数本の光ビームを同時に繰り返し走査するマルチビーム射出装置において、前記光源部を、ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるよう構成すると共に、前記合成された光ビームを光軸回りに回動調整自在にしたものである。
【０００６】
具体的には、図13（ａ）に示すように１つの半導体レーザから射出された第１ビーム１を中心として他の半導体レーザから射出される第２ビーム２の位置を調整するように光ビームを光軸回りに回動調整自在にすることにより、第１ビーム１と第２ビーム２とのピッチを変更して書込み密度を変更可能にしている。図13（ａ）の例では、第２ビーム２がＡの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ2が狭くなるため、書込み密度が高くなり、第２ビーム２がＢの位置にあるときには第１ビーム１と第２ビーム２のピッチＰ2がピッチＰ1に比べて広くなるため、書込み密度が低くなる。
【０００７】
そして、このように第１ビーム１と第２ビーム２のピッチを狙った位置になるように光源部を回動させる手段としては、ステッピングモータおよびステッピングモータの出力軸と光源部の間に介装され、ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して光源部を回動させるように出力軸に螺合するネジ部が形成された摺動部材と、光源部を一方向側に常時付勢することにより、光源部を摺動部材を介してステッピングモータの出力軸に当接させるスプリングと、から構成されたものがある。
【０００８】
ところで、このように光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂに高精度に切換えるには、図13（ｂ）に示すように、光源部（同図において符号３は光軸の中心を示す）を回動位置Ａまたは回動位置Ｂからホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）に移動させ、この位置から回動位置Ｂまたは回動位置Ａに移動する量に相当するパルス数だけステッピングモータを回転させることが一般的であり、従来の装置でもそのような構成が採用されているものと考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のマルチビーム射出装置にあっては、スプリングによって光源部を一方向側に付勢して光源部を摺動部材を介してステッピングモータの出力軸に当接させるようになっていたため、例えば、スプリングが光源部をＨ・Ｐ側に付勢する場合には、光源部をＨ・Ｐから離れた回動位置Ａからこの回動位置ＡとＨ・Ｐの間に位置する回動位置Ｂ（すなわち、Ｈ・Ｐに対してＡ＞Ｂの関係にある）に回動させるときに、回動位置Ａから回動位置Ｂまでモータを所定パルス駆動したのにも拘わらず、スプリングによってモータの出力軸が一方向側に移動する分だけ出力軸のスラスト方向にガタが発生してしまった。
【００１０】
このため、光源部を回動位置Ｂに移動させる際の角度誤差または位置誤差が生じてしまい、回動位置Ｂに高精度に位置決めすることができないという問題があった。
そこで本発明は、光源部をある回動位置から付勢部材の付勢方向側に回動させる際に光源部の角度誤差または位置誤差が生じるの防止することができるマルチビーム射出装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、複数個の半導体レーザと該半導体レーザから光ビームを各々平行光束にするコリメータレンズとこれら光ビームを重ね合わせて射出するビーム合成手段とを実質一体的に合成してなる光源部と、前記ビーム合成手段から射出される各光束が少なくとも主走査方向に所定角度隔てて射出されるように前記光源部を光軸回りに一方向および他方向の間で回動調整する回動調整手段とを有するマルチビーム射出装置であって、前記回動調整手段が、ステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に取付けられ、該ステッピングモータの回転駆動を直線運動に変換して前記光源部を回動させる摺動部材と、前記光源部を一方向側に常時付勢することにより、前記光源部を前記摺動部材を介して前記ステッピングモータの出力軸に当接させる付勢部材とから構成されるマルチビーム射出装置において、前記ステッピングモータは、モータフレームと、出力軸が圧入されたロータと、前記ロータを挟んで設けられ、前記ロータを前記モータフレームに回転自在に取付ける一対の軸受と、スプリングワッシャとを備え、前記スプリングワッシャは、前記付勢部材が前記ステッピングモータの出力軸を付勢するのと同方向に前記ステッピングモータの出力軸を付勢するように構成されることを特徴としている。
【００１２】
請求項１記載の発明の作用を説明すると、まず、光源部がホームポジション（以下、単にＨ・Ｐという）に対して所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、光源部が第１回動位置とＨ・Ｐの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたとき、付勢部材が光源部をＨ・Ｐ側に付勢したものとする。このとき、第１回動位置と第２回動位置の関係は、Ｈ・Ｐからの回転角が第１回動位置＞第２回動位置の関係にある。
【００１３】
ここで、ステッピングモータによって光源部を第１回動位置から第２回動位置まで回動させる際、ステッピングモータの出力軸が一方向側に移動する場合には、出力軸のスラスト方向のガタにより、光源部の狙いの位置に対する回転角または位置誤差のずれが発生する。
このため、請求項１記載の発明では、ステッピングモータの出力軸が光源部がＨ・Ｐ側に回動する方向と同方向（光源部の回動一方向側と同方向）に移動しないように構成することにより、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合にステッピングモータの出力軸のスラスト方向のガタが発生するのを防止して、光源部の回転誤差または位置ずれを防止することができ、光源部を高精度に狙いの位置（第２回動位置）に位置決めすることができる。
【００１７】
本記載の発明は、上記課題を解決するために、前記ステッピングモータが、前記光源部を一方向と他方向の間で複数の回動位置に切換えるとともに、光源部の回動位置を切換える度に通電が遮断されることを特徴としている。
その場合、光源部の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜８は本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図である。まず、構成を説明する。図１において、半導体レーザ11、12は各々支持体13、14に固定され、基体15の裏面に後述するコリメータレンズ16、17との光軸を一致させてネジ18、19を用いて接合される。 コリメータレンズ16、17は、鏡筒に収められ、基体15の嵌合穴15ａ、15ｂに各々半導体レーザ11、12との位置を合せて係合され、接着されて、各光束を平行光束に変換する。コリメータレンズ16、17からの射出光は、各々に対して真円径のスリットを対応させて形成された絞り板20により整形され、ビーム合成手段21によって合成される。尚、本実施形態では絞り板20を別体に設けたがコリメータレンズ16、17の鏡筒でこれを兼ねることも可能である。
【００１９】
ここで、ビーム合成手段21について説明する。２個の半導体レーザ11、12はそのｐｎ接合面を一致させて同一平面状に配列されている。何れか一方のビーム（実施形態では半導体レーザ11のビーム）は、ビーム合成手段21の入射面に貼り付けられた１／２波長板22によってその偏光面が９０°回転されて、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂを通過する。そして半導体レーザ12のビームは、ビーム合成手段21の斜面21ａで内面反射し、ビーム合成手段21の偏光ビームスプリッタ面21ｂで反射して、基準となる半導体レーザ12の光軸近傍でそのビームと合成される。各半導体レーザ11、12に係わる一連のそれぞれの光軸は、互いに主走査方向に僅かにずれた位置に対応させるべく、ビーム合成手段21の出力側に示した角度θだけ互いにずらせるように設定されている。
【００２０】
ビーム合成手段21と絞り板20は、フランジ部材23の裏面の所定位置に支持され、ネジ24、25により基体15に固定される。半導体レーザ11、12からフランジ部材23に至る光路の各部材は、半導体レーザ11、12の駆動回路が形成されたフレーム26に一体的に固定されていて、光源部10をなす。
また、フランジ部材23には中空の筒状部23ａが突出しており、この筒状部23ａは本体機器のフレーム26に形成された穴26ａに挿通されるとともにこの筒状部23ａの外周部にはスプリング27が装着されている。
【００２１】
また、筒状部23ａの先端部には突起23ｂが形成されており、筒状部23ａの先端を穴26ａに挿通してスプリング押圧部材28に形成された穴28ａに挿通し、このスプリング押圧板28を90゜回動させてこの押圧板28に形成された突起28ｂに突起23ｂを引っ掛けることにより、光源部10を矢印α方向に引張りフレーム26に筒状部23ａを光軸の中心として取付けることにより、光源部10がフレーム26に回動自在に取付けられる。
【００２２】
ここで、この構成が成立するには、スプリング27の径が穴26ａの径よりも大きく、かつ、スプリング押圧板28のスプリング27を受ける部分がスプリング27の径よりも広くなっていなければならない。
また、フランジ部材23およびフレーム26はガラス繊維が含有されたプラスチックから構成されており、フランジ部材23とフレーム26の間にはプラスチックよりも強度が高い図示しないステンレス鋼が介装されている。このため、フランジ部材23とフレーム26の摺動抵抗が小さくなり、フランジ部材23の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２３】
次に、マルチビーム射出装置の制御例を説明する。図２はマルチビーム射出装置の系統を示す。同図において、光源部10は図１における半導体レーザ11、12からフランジ部材23に至る光路の各部材によって構成されている。光源部10から射出された各ビームは、シリンダレンズ30を介して多面鏡31よりなる偏光手段に入射され、この多面鏡31を回転させることによって主走査方向に繰返し偏光させる。多面鏡31で反射されたビームをさらにｆθレンズ32、トロイダルレンズ33からなる走査用レンズによって所定の走査記録面上にスポットとして投影させる。このとき、各ビームは副走査方向に１ピッチｐだけずれたものとすることで２本の走査線が同時に書き込まれる。
【００２４】
光量検出手段としてのフォトセンサ34は被走査面近傍に配設され、非書き込み領域にて走査ビームを検出する。演算部35ａはその検出データを受けて所定の基準値と比較して初期値に対するずれ量を算出する。半導体レーザ制御部36ａは、該ずれ量を減少すべく半導体レーザ駆動回路のビーム出力を制御する。上記のフォトセンサ34と半導体レーザ制御部36は光量可変制御手段をなす。
【００２５】
回転駆動部37は後述するステッピングモータや摺動部材からなり、光源部10を回転させる。この回転駆動部37は検知部材としてのホームポジション（以下、Ｈ・Ｐという）センサ29によって常にＨ・Ｐ位置が検知されるようになっており、このＨ・Ｐセンサ29の検出情報は制御部38に入力され、この制御部38からの指令信号に基づいて後述する回動調整制御が実施される。
【００２６】
次に、回転駆動部37の構成を説明する。
図１において、フランジ部材23の一側面には棒状部材23ｃが設けられており、この棒状部材23ｃの端部には摺動部材39が当接可能になっている。この摺動部材39は図３（ａ）に示すように外形がＤ字形状をしており、内周部に図３（ｂ）に示すようにＭ３のネジ部39ａが形成され、フレーム26に形成された中空の円柱部26ｂに挿通されている。なお、この円柱部26ｂの内周部も摺動部材39の外形と同様にＤ字状になっている。
【００２７】
この摺動部材39の内周部にはステッピングモータ40の出力軸に形成された呼び径Ｍ３に形成された送りネジ40ａ（図１では別体になっているが、このネジ40ａとモータ40の出力軸は一体である）が螺合している。このため、ステッピングモータ40が回転駆動されると、摺動部材39が円柱部26ｂ内でモータ40側に近づく一方向およびモータ40から離隔する他方向、すなわち、図１中、上下方向に摺動する。
【００２８】
また、フレーム26と棒状部材23ｃの間にはスプリング（付勢部材）41が介装されており、このスプリング41は棒状部材23ｃを摺動部材39の上面に押し付けることにより、フランジ部材23を一方向側（モータ40側）に常時付勢して、フランジ部材23を摺動部材39を介してモータ40の出力軸に当接させるようになっている。したがって、ステッピングモータ40が回転駆動されると、摺動部材39が円柱部26ｂ内で上下方向に移動するのに伴って光源部10が光軸を構成する筒状部23ａを中心として回動する。
【００２９】
また、フランジ部材23の他側面には検知フィラー23ｄが形成されており、この検知フィラー23ｄはＨ・Ｐセンサ29によって検知されるようになっている。具体的には、Ｈ・Ｐセンサ29は図１に示すように、発光素子29ａと受光素子29ｂが対向配置されており、この発光素子29ａと受光素子29ｂの間に検知フィラー23ｄの先端部が挿入されて受光素子29ｂを遮蔽した瞬間にＨ・Ｐ位置を検知する。すなわち、このＨ・Ｐセンサ29はＨ・Ｐ位置に配置され、検知フィラー23ｄを検知したときに光源部10の回動の基準となるＨ・Ｐ位置を検知する。
【００３０】
次に、光源部10の回動位置について説明する。
図４（ａ）は、光源部10の回動位置を示す図であり、発光素子29ａおよび受光素子29ｂの設置位置がＨ・Ｐ位置である。このＨ・Ｐ位置から光軸を回転中心として光源部10が所定方向にθ1だけ回動した位置を回動位置Ａ（第１回動位置）、光源部10が光軸を回転中心として所定方向にθ2だけ回動した位置が回動位置Ｂ（第２回動位置）であり、この回動位置Ｂは回動位置ＡとＨ・Ｐ間に位置している。すなわち、回動位置Ａと回動位置Ｂの関係は、Ｈ・Ｐを基準としてθ1＞θ2となっている。
【００３１】
そして、光源部10をＨ・Ｐから回動位置Ｂに回動させるには、ステッピングモータ40を所定方向に所定パルスだけ移動させて摺動部材39を上方向に移動させ、光源部10をＨ・Ｐから回動位置Ａに回動させるには、ステッピングモータ40を所定方向に前記パルス以上のパルスだけ移動させて摺動部材39をさらに上方向に移動させる。
【００３２】
また、図４（ｂ）に示すように上述した回転角θ1、θ2に対応してビーム10ａ、11ａのピッチはＰ1、Ｐ2であり、Ｐ2＞Ｐ1の関係となっている。ここで、例えば、回動位置Ａは書込密度600ｄｐｉに相当し、回動位置Ｂは書込密度400ｄｐｉに相当するものであり、当然のことながら書込密度が多ければ多い程、２つのビーム10ａ、11ａのピッチは狭くなる。
【００３３】
また、制御部38は回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合のみに、ステッピングモータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ｂに回動させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、ステッピングモータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御するようになっている。本実施形態では、摺動部材39およびステッピングモータ40からなる回転駆動部37、Ｈ・Ｐセンサ29、制御部38が回動調整手段を構成している。
【００３４】
また、制御部38はモータ40を駆動してフランジ部材23を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ40の通電を遮断するようになっている。
次に、ステッピングモータ40の構成を図５に基づいて説明する。図５に示すようにステッピングモータ40は、モータ軸（出力軸）42に圧入されているロータ43が、このロータ43を挟んで設けられた一対の軸受44によってモータフレーム45に回転自在に取付けられている。
【００３５】
このモータフレーム45の内側にはスターテ46が取付けられており、ロータ43とステータ46の一方が永久磁石または電磁石から構成されている。また、モータ軸42のスラスト方向の移動を規制するために、図５（ｂ）に示すようにスプリングワッシャ47が上部の軸受44とロータ43の間に介装されており、このスプリングワッシャ47によってモータ軸42の矢印βで示す方向（フランジ部材23を回動位置Ａ側に移動させる方向）に力が加わったときにガタが生じるようになっている。
【００３６】
このため、モータ軸42はβ方向と反対方向（フランジ部材23を回動位置Ａに移動させる方向と反対方向）には移動することがなく、この方向にガタが生じないようになっている。すなわち、スプリングワッシャ47は、スプリング41がステッピングモータ40のモータ軸42を付勢するのと同方向にステッピングモータ40のモータ軸42を付勢するように構成される。
次に、光源部10の回動位置（ビームのピッチ）を切換える方法を図６、７に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３７】
まず、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を回動させるピッチ切換え制御を説明する。本実施形態では、図１のステッピングモータ40を正面のモータ軸方向から見た場合、時計回り方向をＣＣＷ方向とし、反時計方向をＣＷ方向と定義する。
光源部40が回動位置Ａにあるときに、図６のフローチャートに示すように、制御部38からピッチ切換え実行命令が発生すると、モータ40をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ1）。このとき、摺動部材39が下方に移動するため、フランジ部材23が時計方向に回動して検知フィラー23ｄが上方に移動する。
【００３８】
次いで、検知フィラー23ｄが受光素子29ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ2）、遮蔽したものと判断したときには、光源部10がＨ・Ｐに位置して基準位置にあるため、モータ40の駆動を停止する（ステップＳ3）。
次いで、Ｈ・Ｐから回動位置Ｂに相当する所定パルス数だけモータ40をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ4）。このとき、摺動部材39が上方に移動するため、フランジ部材23が反時計方向に回動する。そして、モータ40が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ40を停止するとともにモータ40への通電を遮断すると、光源部10が回動位置Ｂに回動されて位置決めされる。なお、光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させる動作を以下、ホーミング動作という。
【００３９】
一方、光源部40が回動位置Ｂにあるときに、図７のフローチャートに示すように、制御部38からピッチ切換え実行命令が発生すると、回動位置Ｂから回動位置Ａに相当する所定パルス数だけモータ40をＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ11）。このとき、摺動部材39が上方に移動するため、フランジ部材23が反時計方向に回動する。そして、モータ40が所定パルスだけ回転駆動されたときに、モータ40を停止するとともにモータ40へ通電を遮断すると、光源部10が回動位置Ａに回動されて位置決めされる。なお、回動位置Ａおよび回動位置Ｂに位置決めする度にモータ40への通電を遮断する動作は確実に行なわれることであるため、その点の説明は以後省略する。
【００４０】
次に、上述した制御を行なう理由を説明する。
モータ40によって光源部10を回動位置Ａから回動位置Ｂまで回動させる際、スプリング41の付勢力によってモータ軸42が図１中、下方側に移動する場合には、モータ軸42のスラスト方向のガタにより、光源部10の狙いの位置に対する回転角または位置誤差のずれが発生する。
【００４１】
このため、本実施形態では、モータ軸42を光源部10がＨ・Ｐ側に回動する方向と同方向に移動しないようにモータ40を構成することにより、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部を移動させる場合にモータ軸42のスラスト方向のガタおよびネジ部39ａのバックラッシュが発生するのを防止して、光源部10の回転誤差または位置ずれを防止することができ、光源部10を高精度に狙いの位置に位置決めすることができる。
【００４２】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる際には、光源部10はＨ・Ｐから回動位置Ａにそのまま回動されたものであるため、モータ40の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュは存在しない。
このため、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させることにより、ホーミング動作を実行しないようにして、切換え時間を短縮することができる。また、ホーミング動作が少なくなる分だけモータ40および摺動部材39の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、光源部10を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ40への通電を遮断しているため、光源部10の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部10の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
この点は図８に示す実験結果から明らかである。すなわち、光源部10を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で切換える度にモータ40への通電を遮断しない場合には、■点で示すように回動位置を切換える度に光源部10の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が右上がりで蓄積されるのに対して、光源部10を回動位置Ａと回動位置Ｂに切換える度にモータ40への通電を遮断する場合には、●点で示すように回動位置を切換える度に光源部10の回動位置の回転誤差または位置ずれ誤差が発生せずに、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で一定の量だけ移動していることが分かる。
【００４４】
図９、10は本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、回動位置Ａおよび回動位置Ｂ間で光源部10を回動させる際にホーミング動作を実施しない点を特徴としており、制御方法が第１実施形態と異なるが、構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。また、モータ40の構造は第１実施形態で示したモータと同様であるため、説明を省略する。
【００４５】
図９は光源部10の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示す図であり、図10は実験によって求められたモータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
本実施形態では、制御部38は、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルス分だけ駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40を予め設定されたパルス分だけ前記回動方向と同方向に駆動し、さらにモータ40を設定されたパルス分だけ前記回動方向と逆方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させ、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動位置Ａに回動させるように制御しており、この制御部38、ステッピングモータ40および摺動部材39が回動調整手段を構成している。
【００４６】
次に、作用を説明する。
光源部10が回動位置Ａにあるときに、制御部38からピッチ切換え実行命令が発生すると、Ｃ−Ｄの演算が行なわれる（ステップＳ21）。ここで、ＣはＨ・Ｐから回動位置Ａに移動するためのモータ40のパルス数であり、ＤはＨ・Ｐから回動位置Ｂに移動するためのモータ40のパルス数である。
【００４７】
この結果、回動位置Ａと回動位置Ｂのモータ40の回転パルスによる位置的な差分Ｅが求められる。
次いで、モータ40をパルスＥに相当する量だけＣＣＷ方向に回転駆動すると、摺動部材39が下方に移動するため、フランジ部材23が時計方向に回動して停止する（ステップＳ22、Ｓ23）。このとき、ネジ部39ａのバックラッシュが存在しない分だけ理論的には、この位置が回動位置Ｂとなる。
【００４８】
ところが、第１実施形態で説明したように、モータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分があり、実際には理論的な位置とは異なり、光源部10は回動位置Ｂに位置していないことなる。
このため、モータ40をＦパルスだけＣＣＷ方向に回転駆動することにより、次ステップで調整用のＣＷ方向の回転のための調整代を得る（ステップＳ24）。すなわち、パルスＦはモータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分をとるために余分にモータ40をＣＣＷ方向に回転させるためのパルス数である。
【００４９】
次いで、実験により求められたモータ40の構造上から生じるモータ軸42のスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによるパルス変動分を調整するためのパルスＪだけモータ40をＣＷ方向に回転させる（ステップＳ25）。この結果、光源部10が回動位置Ｂに位置決めされる。
次に、パルスＣの求め方を図10に基づいて説明する。
【００５０】
まず、任意の位置Ｇから、例えば100パルスＣＣＷにモータ40を回転させ、Ｈの位置に検知フィラー23ｄを回動させる。次いで、この位置Ｈから100パルスＣＷ方向にモータ40を回転させた場合、上述したバックラッシュやモータのガタによってＩで示す位置で検知フィラー23ｄが停止してしまう。この差分、すなわち、ＧＨ−ＩＨがＪの値であり、パルス変動分をとるための値である。
【００５１】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる方法は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
このように本実施形態では、モータ軸42を光源部10がＨ・Ｐ側に回動する方向と同方向に移動しないようにモータ40を構成することにより、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部を移動させる場合にモータ軸42のスラスト方向のガタおよびネジ部39ａのバックラッシュが発生するのを防止して、光源部10の回転誤差または位置ずれを防止することができ、光源部10を高精度に狙いの位置に位置決めすることができる。
【００５２】
また、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40を回動位置Ａから回動位置Ｂに移動させるパルスＥだけＣＣＷ向に駆動して光源部10を回動位置Ｂに移動させた後、モータ40をパルス分ＦだけＣＣＷ方向に駆動し、さらにモータ40を実験により求められたパルス分ＪだけＣＷ方向に駆動させることにより、光源部10を回動位置Ｂに位置させたため、回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を移動させる場合に、モータ40の構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材39のネジ部39ａのバックラッシュによる回転誤差または位置ずれを補正することができ、光源部10をよりより一層高精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。
【００５３】
また、回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部10を回動させる場合に、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに回動させずにそのまま回動させるようにしたため、光源部10をより一層高精度に回動位置Ａに位置決めすることができる。
また、回動位置Ａと回動位置Ｂの間で光源部10を回動させる際に、ホーミング動作を実行しないため、切換え時間をより一層短縮することができる。また、ホーミング動作を行なわない分だけモータ40および摺動部材39の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用することができる。
【００５４】
図11は本発明に係るマルチビーム射出装置の第３実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、マルチビーム射出装置をプリンタに装着した例を示すものであるが、基本的な構成およびモータ40の構造は第１実施形態と同様であるため、マルチビーム射出装置の構成は第１実施形態の図面を用いて説明する。
図11において、50は第１ボードであり、この第１ボートはＣＰＵを備えており、エンジンシーケンス、各部材のタイミング制御、画像処理、操作部の制御等の本プリンタ装置の全体的な制御、システム制御を受持つ。この第１ボート50には電源を供給するＰＳＵ（Power Supply Unit）51および半導体レーザユニット52が接続されている。
【００５５】
また、符号53は第２ボードであり、この第２ボート52は給紙・制御部54の各種センサ55およびアクチュエータ56、プリンタ装置のメインモータ57、各種センサ58、アクチュエータ59、パワーパック60、上述したステッピングモータ40、Ｈ・Ｐセンサ29を制御するものである。要するに、プロッタ部のセンサ、アクチュエータ等の負荷制御をするための入出力ポートおよびドライバ、高圧電源制御用ＰＷＭ制御部、定着制御回路を受持つボードである。また、ＰＳＵ51は定着ヒータ61に電源を供給する。
【００５６】
本実施形態では、第１ボード50にＣＰＵ制御部38に相当する構成が組込まれており、プリンタ装置の電源が投入されたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴とするものである。
以下、作用を具体的に説明する。
【００５７】
本実施形態では、操作部に設けられた電源を投入してＰＳＵ51に電圧が供給されると、第１ボート50のＣＰＵにリセット信号が送られ、そのリセット信号を基準に第１ボート53によりモータ40が作動され、光源部10がＨ・Ｐを介して回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動するようになっている。
このようにすれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、光源部10のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施されずにプリンタ装置の振動や衝撃による光源部10のピッチ位置の経時的な変化が生じたり、第２実施形態のようにホーミング動作を実施せずに数回の切換え動作を実施して誤差が累積してピッチ変動を起こしてしまう場合等に、電源投入時にホーミング動作を実行することにより、それ以上に経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部10を高精度に回動調整することができるという効果が得られる。
【００５８】
図12は本発明に係るマルチビーム射出装置の第４実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、制御方法が第１実施形態と異なり、全体構成およびモータの構造は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の図面を用いて説明する。
本実施形態は、制御部38が、光源部10の回動位置Ａから回動位置Ｂへの切換え、または光源部10の回動位置Ｂから回動位置Ａへの切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させた後に回動位置Ａまたは回動位置Ｂに移動させることを特徴としている。
【００５９】
次に、図12に示すフローチャートに基づいて作用を説明する。
制御部38からピッチ切換え実行命令が発生すると、この実行命令をカウントする（ステップＳ31）。次いで、このピッチ切換えカウントがＮ回に達しているか否かを判別し（ステップＳ32）、達していない場合には、ホーミング動作を実行しない切換え制御を継続する。
【００６０】
また、Ｎ回に達している場合には、モータ40をＣＣＷ方向に回転駆動する（ステップＳ33）、このとき、摺動部材39が下方に移動するため、フランジ部材23が時計方向に回動して検知フィラー23ｄが上方に移動する。次いで、検知フィラー23ｄが受光素子29ｂを遮蔽したか否かを判別し（ステップＳ34）、遮蔽したものと判断したときには、光源部10がＨ・Ｐに到達したものと判断してモータ40の駆動を停止する（ステップＳ35）。
【００６１】
次いで、Ｈ・Ｐから所定パルス数だけモータ40をＣＷ方向に回転駆動させ（ステップＳ36）、光源部10を回動位置Ａまたは回動位置Ｂに位置決めして本制御を終了する。
このようにすれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる上に、電源投入時ではなく、光源部10の回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、モータ40によって光源部10をＨ・Ｐに移動させることで、経時的なピッチ変動や累積ピッチ誤差が蓄積されるのを防止して、光源部10を高精度に回動調整することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、第１回動位置から第２回動位置に光源部を移動させる場合にステッピングモータの出力軸のスラスト方向のガタが発生するのを防止して、光源部の回転誤差または位置ずれを防止することができ、光源部を高精度に狙いの位置に位置決めすることができる。
【００６５】
本発明によれば、光源部の回動位置を繰り返して変更する場合の光源部の回動位置の回転誤差または位置ずれの誤差が蓄積されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチビーム射出装置の第１実施形態を示す図であり、その光学部の斜視分解図である。
【図２】第１実施形態のマルチビーム射出装置とこの射出装置から射出されたビームを処理する装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の摺動部材の上面図、（ｂ）は摺動部材の断面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態の光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態のステッピングモータの一部を断面で示すその構成図、（ｂ）はスプリングワッシャの外観図である。
【図６】第１実施形態の回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図７】第１実施形態の回動位置Ｂから回動位置Ａに光源部を回動させるピッチ切換え制御のフローチャートである。
【図８】第１実施形態の光源部を回動位置Ａと回動位置Ｂの間で移動させたときにモータの通電を遮断した場合とモータの通電を継続した場合についての光源部の変位を比較する図である。
【図９】本発明に係るマルチビーム射出装置の第２実施形態を示す図であり、光源部の回動位置（ビームのピッチ）の切換えを方法を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の実験によって求められたステッピングモータの構造上から生じるスラスト方向のガタおよび摺動部材のバックラッシュによるパルス変動分をとるためのパルスの求め方を示す図である。
【図１１】本発明に係るマルチビーム射出装置の第３実施形態を示す図であり、プリンタ装置の構成図である。
【図１２】本発明に係るマルチビーム射出装置の第４実施形態を示す図であり、ホーミング動作のフローチャートである。
【図１３】（ａ）は光源部の回動位置を示す図、（ｂ）は光源部の回動位置とビームのピッチの関係を示す図である。
【符号の説明】
10    光源部
11、12    半導体レーザ
16、17    コリメータレンズ
21    ビーム合成手段
39    摺動部材（回動調整手段）
40    ステッピングモータ（回動調整手段）
41    スプリング（付勢部材）
【図１】
0003638766.tif 000002
【図２】
0003638766.tif 000003
【図３】
0003638766.tif 000004
【図４】
0003638766.tif 000005
【図５】
0003638766.tif 000006
【図６】
0003638766.tif 000007
【図７】
0003638766.tif 000008
【図８】
0003638766.tif 000009
【図９】
0003638766.tif 000010
【図１０】
0003638766.tif 000011
【図１１】
0003638766.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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