(57)【要約】【課題】照射位置調整、走査線傾き調整を行う走査光学装置において、組立工程の簡略化と不良率の低減を両立させ、コストダウンを図る。【解決手段】光学箱に設けた固定式の位置決めピンと、別部材の調整ピンのどちらか一方を選択可能にすることにより、無調整で済むユニットは無調整とし、必要に応じて照射位置・傾きを調整する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、該光源部からの光束を偏向する偏向器と、該偏向器により偏向された光束を所定面上に集光する光学系と、前記光源部と偏向器と光学系が取り付けられる光学箱とを有しており、前記光学系から照射される走査線の照射位置および走査線傾き、もしくはそのどちらか一方を調整する走査光学装置において、前記光学箱と一体に設けられた固定ピンと、該固定ピンの近傍に設けられた、前記光学箱とは別部材である調整ピンを取り付けられる調整ピン保持部からなる調整部を少なくとも１ヶ所以上有しており、前記調整部の少なくとも１ヶ所において、前記固定ピンと前記調整ピンのどちらか１つを選択し、選択されたピンを介して前記光学箱が装置本体に位置決め取り付けされていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記固定ピンの根元近傍に低強度部を有してい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】
前記調整部が、前記光学系の光軸およびその延長線上の近傍に配置されてい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４】
前記調整ピンが、光軸方向に移動可能な調整ピンと光軸直交方向に移動可能な調整ピン、もしくはそのどちらか一方であることを特徴とする、請求項１記載の走査光学装置。
【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およびこれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、高速回転する回転多面鏡によってレーザビーム等の光ビームを反射させてこれを偏向走査し、得られた走査光を回転ドラム上の感光体に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光体の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録紙などの記録媒体に転写して定着装置に送り、記録媒体上のトナーを加熱定着させることで印刷が行われる。
【０００３】
感光体と走査光学装置は、画像形成装置本体のフレームに対して、個別に組み付けられる。このとき、感光体と走査光学装置の相対位置がずれてしまうと、感光体上での焦点ぼけが発生したり、記録紙に対して印刷画像が傾斜したりし、印刷品質が低下してしまうため、感光体に対する走査光学装置の相対位置を高精度に位置決めすることが要求される。
【０００４】
走査光学装置を感光体に対して正確に位置調整するための手段として、特開平５−１０７４９１のような走査光学装置が提案されている。それは、２個の位置決めピンを用いて、光学箱の光軸方向の調整（照射位置調整）と偏向面内での回転調整（走査線傾き調整）を独立して行うというものであった。
【０００５】
図５および図６は、前記従来例の走査光学装置を示すものである。半導体レーザ１０１から発生されたレーザ光をコリメータレンズ１０２によって平行化し、アパーチャによってビーム形状を整えた上でシリンドリカルレンズ１０３によって線状の光束に集光し、ポリゴンミラー１０４によってその回転軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に垂直な所定の方向（Ｙ軸方向）に偏向走査し、結像レンズ１０５，１０６および折り返しミラー１０７を経て図示しない回転ドラム状の感光体に結像させる。感光体に結像する光束は、ポリゴンミラー１０４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Ｘ軸方向の副走査に伴って静電潜像を形成する。
【０００６】
結像レンズ１０５，１０６は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、ポリゴンミラー１０４によって等角速度で走査される走査光を、回転ドラム上でＹ軸方向に等速度で走査する走査光に変換する、いわゆるｆθ機能を有する。
【０００７】
半導体レーザ１０１、コリメータレンズ１０２、シリンドリカルレンズ１０３、ポリゴンミラー１０４、結像レンズ１０５および１０６、折り返しミラー１０７等は光学箱１１０に取り付けられる。また、光学箱１１０の上部の開口は、図示しないふた部材によって閉塞される。
【０００８】
感光体上でのレーザ光束の照射位置調整を行うときは、位置決めピン１０８をＸ方向に移動すると、感光体上でのレーザ光束の走査線もＸ方向に移動する。このとき、位置決めピン１０９も取り付け板１３０に対してＸ方向に移動することになるが、ガイド穴１３２はＸ方向に長穴になっているため、移動を妨げることはない。また、ガイド穴１３１は丸穴である。
【０００９】
次に、位置決めピン１０９をＹ方向に移動すると、感光体上でのレーザ光束の走査線は図のθ方向に回転移動する。このとき、位置決めピン１０９も取り付け板１３０に対してＸ方向に移動することになるが、ガイド穴１３２はＸ方向に長穴になっているため、移動を妨げることはない。
【００１０】
このように、光学箱１１０には結像レンズ１０５の光軸近傍（光軸の延長線の近傍も含む）に２本の位置決めピン１０８，１０９が設けられ、感光体から近いピン（位置決めピン１０８）はＸ方向にのみ移動可能であり、感光体から遠いピン（位置決めピン１０９）はＹ方向にのみ移動可能である。
以上説明した操作により、感光体上での照射位置調整（光学箱１１０の光軸方向の調整）及び走査線の傾き調整（光学箱１１０の偏向面内での回転調整）を行うことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例によれば、照射位置調整および走査線傾き調整の為に別部品を追加する必要があり、また、組立工程も煩雑になり、製造コストが上昇するという問題点がある。
【００１２】
上記問題点を解決するために、例えば光学箱や結像レンズ等の各部品を高精度に製作し、光学箱に固定式の位置決め手段を設けて照射位置と走査線傾きに関しては無調整とする方法が考えられるが、照射位置および走査線傾きの目標値を満足するために、各部品に要求される寸法精度が非常に厳しくなり、部品コストが高くなってしまうという別の問題が発生する。また、照射位置および走査線傾きを無調整で組み立てた場合、規格値を超えてしまったユニットは再生することが非常に困難であるため不良品となってしまい、リサイクル性の観点からも問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記の問題点を解消し、部品コストの上昇や歩留まりの悪化を伴うことなく、簡単な工程で組み立てられ、かつ、リサイクル性に優れた安価な走査光学装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る走査光学装置は、固定ピンと、固定ピンの近傍に設けられた、調整ピンを取り付けられる調整ピン保持部からなる調整部を１ヶ所または２ヶ所有しており、前記調整部の少なくとも１ヶ所は、前記固定ピンと前記調整ピンのどちらか１つを選択し、選択されたピンを介して前記光学箱が装置本体に位置決め取り付けされていることを特徴とする。
【００１５】
固定ピンの根元近傍には、低強度部を有していると良い。
【００１６】
また、調整部は、結像レンズの光軸およびその延長線上の近傍に配置されていると良い。
【００１７】
さらに、調整ピンは、光軸方向に移動可能な調整ピンと光軸直交方向に移動可能な調整ピン、もしくはそのどちらか一方であるとなお良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１〜図４に従って説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る走査光学装置の実施例を示すものである。半導体レーザ１やコリメータレンズ２からなるレーザユニットＥから出射されたレーザ光束を、シリンドリカルレンズ３によって線状の光束に集光し、回転多面鏡４によってその回転軸に沿った方向に垂直な所定の方向に偏向走査し、結像レンズ５を経て図示しない回転ドラム状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４の回転による主走査と、回転ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。また、回転多面鏡４によって走査されたレーザ光の一部分は検出ミラー６によって水平同期信号検出器７に導入され、水平同期信号検出器７の出力信号によって半導体レーザ１が書き込み変調を開始する。
【００２０】
結像レンズ５は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡４によって等角速度で走査される走査光を、回転ドラム上で等速度で走査する走査光に変換する、いわゆるｆθ機能を有する。
【００２１】
レーザユニットＥ、シリンドリカルレンズ３、回転多面鏡４、結像レンズ５、検出ミラー６、および水平同期信号検出器７は筐体となる光学箱１０に取り付けられる。また、光学箱１０の上部の開口は、不図示のふた部材によって閉塞される。
【００２２】
回転多面鏡４を回転駆動させるモータは、光学箱１０の底面に支持されたモータハウジングと、これと一体であるモータ基板４ｂに実装されるステータおよびこれに対向するロータ等からなる磁気回路によって構成される。ステータは、モータ基板４ｂに立設されたステータコアと、これに巻き付けられたステータコイルを有し、また、ロータは回転軸と一体である座金に固着され、回転多面鏡４は押さえバネなどを有する弾性押圧機構によって座金に押圧され、該座金を介してロータに一体的に結合される。前述のようにステータが励磁されると、ロータと回転多面鏡４が一体となって回転する。
【００２３】
感光体上での照射位置調整（光学箱１０の光軸方向（矢印Ａ方向）の調整）および走査線の傾き調整（光学箱１０の偏向面内でのθ方向の回転調整）を行うため、光学箱１０には、照射位置調整部Ｐと傾き調整部Ｑが設けられている。照射位置調整部Ｐと傾き調整部Ｑは、後述のように調整の際に移動する方向が９０度異なるだけで、基本的な構成は同一である。また、従来例の走査光学装置と同様、照射位置調整部Ｐと傾き調整部Ｑは結像レンズ５の光軸およびその延長線の近傍に配置されている。
【００２４】
図２は、照射位置調整部Ｐの断面図である。（傾き調整部Ｑも同一構成である。）光学箱１０の底面には、固定ピン１０ａが設けられている。固定ピン１０ａの根元には低強度部１０ｂが設けられており、調整工具に組み込んだ押しピンなどで加圧することにより、固定ピンを脱落させることができる。固定ピン１０ａの近傍には、調整ピン２０のガイド穴となる長穴１０ｃおよび固定用のネジ穴１０ｄが設けられており、必要に応じて調整ピン２０が取り付けられるようになっている。走査光学装置を設置する取り付け台３０には、固定ピンの位置に対応した固定ピン用基準穴３０ａと調整ピンの位置に対応した調整ピン用基準穴３０ｂが設けられている。なお、この２つの基準穴３０ａ・３０ｂは共に丸穴である。
【００２５】
本実施例の走査光学装置における、照射位置調整部Ｐおよび傾き調整部Ｑを用いた走査線の調整方法について、図３および図４を用いて説明する。基本的な調整の順序は従来例と同様であり、先に照射位置調整を行い、その後で走査線の傾きの調整を行い、それぞれの調整は互いに独立している。
【００２６】
照射位置調整においては、まず図３に示すように、照射位置調整部Ｐの固定ピン１０ａを固定ピン用基準穴３０ａに挿入することにより位置決めを行う。その状態でＣＣＤセンサを用いた測定工具（不図示）等の手段を用いて感光体相当位置での照射位置を測定し、目標値内に収まっていればそのまま無調整で次工程に進む。つまり、照射位置に関しては無調整とし、前述した調整ピン２０はこの場合は使用しない。
【００２７】
この場合の照射位置測定データの度数分布の概念図を図５に示す。図中点線が照射位置の調整規格（たとえば、称呼値に対して±０．３ｍｍなど）であり、図中斜線で表示したＡ部の範囲に含まれる大半のユニットは、無調整のまま組立が完了する。
【００２８】
図５においてＢ部およびＣ部に相当する、測定値が規格から外れていたユニットに限り、図４に示すように調整ピンを用いて調整を行う。
【００２９】
まず、照射位置測定工具に組み込んだ押しピン等（不図示）により、固定ピン１０ａ部を加圧することにより、固定ピン１０ａを脱落させる。前述のように、固定ピンの根元部には低強度部１０ｂが設けられているため、光学箱１０全体に大きな応力をかけることなく、比較的簡単に脱落させることができる構造になっている。この状態で、調整ピン２０を取り付けて、調整ピン２０を図中Ａ方向に動かすことにより感光体相当位置でのレーザ光束の照射位置を調整し、固定ビス２１により調整ピンを光学箱１０に固定する。
【００３０】
次に、走査線傾きも同様の手順で調整する。
【００３１】
走査線傾き調整においては、まず図３に示すように、走査線傾き調整部Ｑ固定ピン１０ａを固定ピン用基準穴３０ａに挿入することにより位置決めを行う。その状態で照射位置測定工具（不図示）等の手段を用いて感光体相当位置での走査線傾きを測定し、目標値内に収まっていればそのまま無調整で次工程に進む。つまり、走査線傾きに関しては無調整とし、前述した調整ピン２０はこの場合は使用しない。
【００３２】
測定値が規格から外れていた場合に限り、図４に示すように調整ピンを用いて調整を行う。
【００３３】
まず、測定工具に組み込んだ加圧ユニット等（不図示）により、固定ピン１０ａ部を加圧することにより、固定ピン１０ａを脱落させる。前述のように、固定ピンの根元部には低強度部１０ｂが設けられているため、光学箱１０全体に大きな応力をかけることなく、比較的簡単に脱落させることができる構造になっている。この状態で、調整ピン２０を取り付けて、調整ピン２０を図中Ａ方向に動かすことにより感光体相当位置でのレーザ光束の走査線傾きを調整し、固定ビス２１により調整ピンを光学箱１０に固定する。
【００３４】
本実施例の走査光学装置においては、レーザ光束の照射位置および傾き調整工程において、まず固定式の位置決めピンを用いることにより無調整とし、照射位置および傾きの測定結果が規格を外れていたときに限定して調整ピンを用いて照射位置および傾きを調整するという工程を経るため、短い組立タクトで組立を行うことができ、また、部品点数の増加を防ぐこともできる。なお照射位置と傾きを無調整で追い込める割合は、光学箱や各光学部品の精度を部品製作上可能なレベルまで高めることにより向上させていくことができる。万が一、照射位置および傾きを測定した結果、規格を外れてしまったユニットについても、別部品の調整ピンを使用して従来どおりの方法で調整を行うことが可能であるため、規格はずれによる不良率発生率を大幅に低減でき、リサイクル性に優れているといえる。
【００３５】
また、本実施例においては、照射位置調整部Ｐと走査線傾き調整部Ｑをそれぞれ設け、必要に応じてその両方を調整する構成を説明しているが、レーザ光束の照射位置または走査線傾きのどちらか一方は無調整でも十分目標値を満足できることがあらかじめわかっている場合には、とくに本実施例のような調整手段は設けず、その他方のみ本実施例のような調整手段を設けておく構成にしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いることにより、レーザ光束の走査線照射位置および傾きの調整工程を簡略化し、かつ、不良発生率を大幅に低減し、低コストでリサイクル性に優れた走査光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の走査光学装置を示す図。
【図２】本実施例の走査光学装置の照射位置調整部を示す断面図。
【図３】本実施例の走査光学装置における照射位置調整方法を示す図。
【図４】本実施例の走査光学装置における照射位置調整方法を示す図。
【図５】無調整時の照射位置測定データの度数分布を示す図。
【図６】従来例の走査光学装置を示す図。
【図７】従来例の走査光学装置を示す図。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３  シリンドリカルレンズ
４  回転多面鏡
５  結像レンズ
６  検出ミラー
７  水平同期信号検出器
１０  光学箱
１０ａ  固定ピン
１０ｂ  低強度部
１０ｃ  長穴
１０ｄ  ネジ穴
２０  調整ピン
３０  取り付け台
３０ａ  固定ピン用基準穴
３０ｂ  調整ピン用基準穴
【図１】
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【図２】
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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７】
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