(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を光偏向装置の回転多面鏡の各反射面に順次照射するレーザ光源部と、前記反射面で反射したレーザ光を受光する受光部とを有し、
前記レーザ光源から照射され前記反射面で反射され前記受光部で受光されるレーザ光の光軸が前記回転多面鏡の回転中心軸を含む副走査断面内にあるように、前記レーザ光源部は、前記回転中心軸及び前記回転中心軸に対して垂直な方向に対して傾斜した方向にレーザ光を照射することで、前記回転多面鏡の回転中心軸に対する前記回転多面鏡の反射面の偏心量を測定する偏心測定装置において、
前記受光部はスリットとフォトダイオードを有し、前記回転多面鏡側から順に前記スリット、前記フォトダイオードの順番に配置され、前記スリットは副走査方向において幅が所定の割合で変わる１つの穴部を有し、
前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も長い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第１高さ、前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も短い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第２高さとすると、前記穴部の副走査方向の長さは、前記第１高さと前記第２高さの差分よりも長いことを特徴とする偏心測定装置。
【請求項２】
レーザ光を光偏向装置の回転多面鏡の各反射面に順次照射するレーザ光源部と、前記反射面で反射したレーザ光を受光する受光部とを有し、
前記レーザ光源から照射され前記反射面で反射され前記受光部で受光されるレーザ光の光軸が前記回転多面鏡の回転中心軸を含む副走査断面内にあるように、前記レーザ光源部は、前記回転中心軸及び前記回転中心軸に対して垂直な方向に対して傾斜した方向にレーザ光を照射することで、前記回転多面鏡の回転中心軸に対する前記回転多面鏡の反射面の偏心量を測定する偏心測定装置において、
前記受光部はスリットとフォトダイオードを有し、前記回転多面鏡側から順に前記スリット、前記フォトダイオードの順番に配置され、前記スリットは互いに平行でない２つの穴部を有し、
前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も長い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第１高さ、前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も短い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第２高さとすると、前記２つの穴部の各々の副走査方向の長さは、前記第１高さと前記第２高さの差分よりも長いことを特徴とする偏心測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置に用いられる光偏向装置の偏心測定及び偏心調整装置に関するものである。また、それらを用いた光偏向装置を備えた走査光学装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光偏向装置の偏心測定装置には、回転多面鏡の周囲に位置検知センサを配置したものがある（特許文献１参照）。この偏心測定装置は、把持調整手段を用いて回転多面鏡が静止した状態で、周囲の位置検知センサを用いて回転多面鏡の複数の反射面の回転中心軸に対する相対距離がほぼ等しくなるように（所謂、偏心が無くなるように）位置決め・調整する。
【０００３】
図９はポリゴンミラー４２と位置検知センサ１との距離の測定方法を説明する図である。図９は１つの反射面とこの反射面に対応した１つの位置検知センサ１を示しているが、他の３つの反射面及び位置検知センサ１も同様に構成されている。
【０００４】
４つの反射面４２ａを有する回転多面鏡であるポリゴンミラー４２は、静止状態であるとし、４つの反射面４２ａを４つの位置検知センサ１を用いて距離を測定するものとする。
【０００５】
まず、図９に示すように、ミラー４２が実線で示す位置Ａ（中心の位置がＯａ）にある時について説明する。位置検知センサ１上の発光部２からレーザ光Ｌが出射し、ミラー４２の反射面上の点Ａ１の位置で反射する。反射光Ｌａは、位置検知センサ１の受光部３上の点ａに入射する。
【０００６】
次に、ミラー４２が位置検知センサ１から遠ざかる方向にずれて、破線で示す位置Ｂ（中心の位置はＯｂ）にある時について説明する。この場合には、反射面４２ａ上の点Ｂ１の位置でレーザ光Ｌが反射する。反射光Ｌｂは、位置検知センサ１の受光部３上の点ｂ（点ａから矢印α方向に少しずれた位置）に入射する。
【０００７】
逆に、ミラー４２が位置検知センサ１から近づく方向にずれて、二点鎖線で示す位置Ｃ（中心の位置はＯｃ）にある時について説明する。この場合は、反射面４２ａ上の点Ｃ１の位置でレーザ光Ｌが反射する。反射光Ｌｃは、位置検知センサ１の受光部３上の点ｃ（点ａから矢印β方向に少しずれた位置）に入射する。
【０００８】
このように、位置検知センサ１は、測定対象であるミラー４２の距離を受光部３上のレーザ光線入射位置の違い（点ａ〜点ｃ等）として読み取る。すなわち、矢印α方向にずれた位置にレーザ光線が入射したら測定対象は遠ざかったと判断し、矢印β方向にずれた位置にレーザ光線が入射したら測定対象は近づいたと判断する。測定対象との距離は、レーザ発光部１のレーザ出射角度と受光部３の光線入射位置から計算して導かれる。
【０００９】
また、特許文献１には、把持調整手段を回転させることによって、位置検知センサは１箇所だけでもよく、これによっても装置コストの低減が可能となる旨が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１１９１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、位置検知センサ部の構成、及び調整・固定方法において以下のような欠点があった。
【００１２】
（位置検知センサ部の構成の２つの欠点）
まず、位置検知センサ部の構成の２つの欠点について説明する。
【００１３】
（１つ目の欠点）
１つ目の欠点は、コスト的に非常に不利となる点である。具体的には、回転多面鏡（ポリゴンミラー）が静止した状態で、回転多面鏡の所謂偏心が無くなるように位置決め・調整する。このため、位置検知センサを複数配置しなければならない（特許文献１の図２参照）。また、ポリゴンミラーの面数に応じて位置検知センサの数を増減させる必要がある。さらに、異なる仕様のポリゴンミラーを測定する場合には、センサの数・配置から見直す必要がある。
【００１４】
このため、回転多面鏡を回転させながら測定するのが望ましい。また、動圧軸受により支持された光偏向装置では、回転させなければ実質的な面の偏心を測定することができない。
【００１５】
（２つ目の欠点）
２つ目の欠点は、ポリゴンミラーの反射面までの距離の検出誤差が大きくなる点である。この欠点の要因として、下記の２つの要因が挙げられる。
【００１６】
（１つ目の要因）
１つ目の要因について説明する。１つ目の要因は、測定対象のミラー４２の中心Ｏまわりの角度誤差成分が乗ることである。図10はポリゴンミラー４２と位置検知センサ１との距離の測定における角度誤差を説明する図である。図10は１つの反射面とこの反射面に対応した１つの位置検知センサ１を示しているが、他の３つの反射面及び位置検知センサ１も同様に構成されている。
【００１７】
図10に示すように、ミラー４２が実線で示す位置Ａ（中心の位置がＯａ）にある時は、図９と同様に反射面４２ａ上の点Ａ２で反射して反射光Ｌａになり、位置検知センサ１上の受光部３で受光される。
【００１８】
次に、ミラー４２が中心Ｏまわりに図10中反時計回りに回転してずれた破線で示す位置Ｄ（中心の位置はＯ）にある場合について説明する。この場合は、反射面４２ａ上の点Ｄ１で反射する。反射光Ｌｄは、位置Ａにある時と比較して矢印α方向にずれる。
【００１９】
逆に、ミラー４２が中心Ｏまわりに図10中時計回りに回転してずれた二点差線で示す位置Ｅ（中心の位置はＯ）にある場合について説明する。この場合は、反射面４２ａ上の点Ｅ１で反射する。反射光Ｌｅは、位置Ａにある時と比較して矢印β方向にずれる。
【００２０】
このように、ミラー４２の中心Ｏの位置がずれなくても、中心Ｏまわりの角度誤差によって反射光の位置がずれてしまう。そして、ミラー４２の角度誤差を、位置検知センサ１は距離の違いと勘違いして読み取ってしまうのである。
【００２１】
従って、この配置のままで測定精度を向上させるには、ミラー４２と位置検知センサ１の相対位置関係を高い精度で保証しなければならない。
【００２２】
（２つ目の要因）
次に、２つ目の要因について説明する。図10においてミラー４２を反時計まわりに回転させながら４つの反射面４２ａまでの距離を１つの位置検知センサ１で順次測定していくものとする。
【００２３】
この場合、ミラー４２の位置は中心Ｏまわりに回転してＥ→Ａ→Ｄというように移り変わる。すると反射光は、Ｌｅ→Ｌａ→Ｌｄというように動いていき、受光部３上で反射光は必ず矢印β方向から入って矢印α方向に出て行く。すなわち、位置検知センサ１は、毎回ミラー４２の位置が遠ざかっていくと認識する。
【００２４】
実際には、反射面４２ａの位置を正しく測り取れるのは、位置検知センサ１に対し反射面４２ａが正対した時（位置Ａにある時）である。しかし、このタイミングを読み取るのは非常に困難であるという問題がある。なお、位置Ａにある時は、反射面４２ａと位置検知センサ１のセンサ部２、３が平行な位置関係にある。
【００２５】
図11は従来の方式でポリゴンミラー４２の偏心の測定を行った場合の測定結果を示す模式図である。図11において、横軸に時間をとり、縦軸に位置検知センサ１の出力をとる。なお、位置検知センサ１の出力は、反射面４２ａまでの距離とほぼ同じ意味と考えてよい。位置検知センサ１の出力がＬ０の時は、反射光が受光部３に戻ってきておらず距離が測れていない状態である。
【００２６】
例えば、測定開始からミラー４２の１面目の測定では、時刻Ｔ１に反射光が受光部３に入り始め、時刻Ｔ２に反射光が受光部３から出て行く。
【００２７】
図10で示した配置の場合、反射光は位置検知センサ１が近いと認識する方向から入射して遠ざかる方向に出て行く。位置検知センサ１が近いと認識する時出力が大きいとすると、時刻Ｔ１からＴ２にかけて出力は時間と共に下がる、右下がりの波形（Ｄ部）になる。
【００２８】
尚、ミラー４２は４つの反射面４２ａを有しているので、出力波形の大きさは４面毎に周期的に変化する。
【００２９】
仮に、受光部３の中央で反射光を受光するとき、ミラー４２と位置検知センサ１が正対するとすれば、図11の出力波形ではＴ１とＴ２の中間であるＴ３のタイミングでの出力Ｌ３が、ミラー４２との距離である。
【００３０】
但し、受光部３の中央で反射光を受光する時が、正対する時かどうかは位置検知センサ１の仕様により様々であり、基本的に正対する瞬間は分からないことが多い。また、受光部３の中央で反射光を受光する時が、正対する時であったとしても、両サイドのエッジ、すなわち時刻Ｔ１、Ｔ２における出力が正確なタイミングで精度よく測定できなければならない。もし時刻Ｔ１、Ｔ２の検出に誤差があると、Ｄ部の傾きに応じた測定誤差が発生してしまう。
【００３１】
そこで本発明は、コストをおさえつつ、偏心量の測定を高精度に行うことができる偏心測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記課題を解決するために本発明に係る偏心測定装置の代表的な構成は、レーザ光を光偏向装置の回転多面鏡の各反射面に順次照射するレーザ光源部と、前記反射面で反射したレーザ光を受光する受光部とを有し、前記レーザ光源から照射され前記反射面で反射され前記受光部で受光されるレーザ光の光軸が前記回転多面鏡の回転中心軸を含む副走査断面内にあるように、前記レーザ光源部は、前記回転中心軸及び前記回転中心軸に対して垂直な方向に対して傾斜した方向にレーザ光を照射することで、前記回転多面鏡の回転中心軸に対する前記回転多面鏡の反射面の偏心量を測定する偏心測定装置において、前記受光部はスリットとフォトダイオードを有し、前記回転多面鏡側から順に前記スリット、前記フォトダイオードの順番に配置され、前記スリットは副走査方向において幅が所定の割合で変わる１つの穴部を有し、前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も長い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第１高さ、前記回転多面鏡の前記回転中心軸からの距離が最も短い面で反射されたレーザ光が前記スリットに到達する位置における副走査方向の高さを第２高さとすると、前記穴部の副走査方向の長さは、前記第１高さと前記第２高さの差分よりも長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、コストをおさえつつ、偏心量の測定を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第一実施形態］
本発明に係る偏心測定装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる光偏向装置の偏心測定装置の側面図である。図２は偏心測定装置５０とスキャナモータユニット８１との位置関係を示す斜視図である。
【００３５】
（偏心測定装置５０）
図１に示すように、偏心測定装置５０は、光偏向装置であるスキャナモータユニット８１の回転多面鏡であるポリゴンミラー４２の回転中心軸Ｏｐに対するミラー４２の反射面４２ａの偏心量を測定する。偏心量の測定は、ミラー４２を回転させながら行う。
【００３６】
偏心測定装置５０は、レーザ光源部である半導体レーザ５１、コリメーターレンズ５２、絞り５３、シリンドリカルレンズ５４Ａ、５４Ｂ、治具レンズ５５、受光部を構成するＶスリット５６及びフォトダイオード５７を有している。図２に示すように、これらの偏心測定装置５０を構成する各光学部品群の光軸は、ユニット８１の回転中心軸Ｏｐを含む同一平面内（副走査断面内）にある。
【００３７】
副走査断面とは、主走査平面と直交する平面をいう。主走査平面とは、反射面４２ａに直角をなす方向から入射したレーザ光が反射偏向される際に、そのレーザ光がある１つの平面内に収まる、その平面をいう。通常、主走査平面は、回転中心軸Ｏｐに直交する平面となる。
【００３８】
半導体レーザ５１から出射したレーザ拡散光Ｌは、コリメーターレンズ５２によってコリメート化される。そして、略円形の絞り５３によって成形されたレーザ光束Ｌが取り出される。その後、シリンドリカルレンズ５４Ａによってミラー４２の回転軸方向にのみ集光され、ミラー４２の反射面４２ａ上では結像した線像となる。
【００３９】
反射面４２ａで反射した反射光束Ｌは、回転軸方向に対してはやや発散しながらシリンドリカルレンズ５４Ｂに入射する。そして、レンズ５４Ｂでコリメート光に戻され、治具レンズ５５によってＶスリット５６上に結像する。Ｖスリット５６の穴部５６ａを通過したビームは、フォトダイオード５７によって受光され、光量がモニタされる。
【００４０】
穴部５６ａは、副走査方向において幅が所定の割合で変わる１つの穴部である。副走査方向とは主走査方向と垂直な方向をいい（本実施形態では回転中心軸Ｏｐの軸方向）、主走査方向とはレーザ光Ｌが走査される方向をいう。
【００４１】
ミラー４２の回転中心軸Ｏｐを含む副走査断面内において、レーザ光Ｌが反射面４２ａで反射し、反射光Ｌが受光部（Ｖスリット５６、フォトダイオード５７）で受光される構成とした。すなわち、偏心測定装置５０の光軸はユニット８１の回転中心軸Ｏｐを含む副走査断面内となる。
【００４２】
（偏心量の測定方法）
偏心量の測定方法について説明する。図３は図１のＥ部の詳細図である。図４（ａ）、図４（ｂ）は図１のＦ部の詳細を示す斜視図、正面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ｇ方向から見た図である。
【００４３】
図３に示すように、ユニット８１の回転中心軸Ｏｐに対しミラー４２が偏心して組みつけられていると、ミラー４２の回転に伴って反射面毎に反射面４２ａの出入りが生ずる。ある反射面４２ａが実線で示す位置Ｆにあると、測定用のレーザ光Ｌは反射面４２ａで反射して反射光Ｌｆになる。
【００４４】
ミラー４２は６つの反射面４２ａを有するので、６０°回転して次の反射面４２ａに来た時、ミラー４２が破線で示す位置Ｇにあるとする。このとき、反射光Ｌｇは、反射光Ｌｆより図３中の上方向にシフトした位置になる。
【００４５】
逆に、反射面４２ａがミラー４２が二点差線で示す位置Ｈに来たときには、反射光Ｌｈは、反射光Ｌｆより図３中の下方向にシフトした位置になる。
【００４６】
このような反射光の位置の移動は、ミラー４２が偏心している、すなわち回転中心軸Ｏｐに対する各反射面４２ａの距離が違うことによって、所謂反射面の出入りが発生していることに起因する。この反射面の出入り量のＭａｘレンジが偏心量であり、これを矢印γ方向の光線のずれ量として測定する。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、矢印γ方向にずれた反射光Ｌｆ、Ｌｇ、Ｌｈは、ミラー４２の回転と共に走査される。回転方向を矢印Ｒ方向とすると、反射光Ｌｆ、Ｌｇ、Ｌｈは、Ｖスリット５６上を矢印Ｌｆ１、Ｌｇ１、Ｌｈ１のように走査される。Ｖスリット５６は三角形の穴部５６ａを有しており、反射光Ｌｆ、Ｌｇ、Ｌｈは穴部５６ａを通過している間のみ、フォトダイオード５７の受光面５７ａによって受光される。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、走査線Ｌｆ１〜Ｌｈ１は、それぞれ矢印γ方向の位置が異なるのでＶスリット５６の穴部５６ａを横切る距離が異なる。例えば、走査線Ｌｇ１は距離Ｍｇだけ横切り、走査線Ｌｈ１は距離Ｍｈだけ横切る。
【００４９】
この距離Ｍｇ、Ｍｈ等を測定することによって、走査線Ｌｆ１〜Ｌｈ１の矢印γ方向の光線高さの差ｈが求まる。なお、ここまでは説明を簡単にするため、３つの走査線Ｌｆ１〜Ｌｈ１と３つの距離Ｍｆ〜Ｍｈについて説明した。
【００５０】
しかし、本実施形態では、ミラー４２は６つの反射面を有しているので、各反射面に対応した６つの走査線が発生し、Ｖスリット５６を横切る距離が６つ発生する。それらの距離をＭ１〜Ｍ６とし、Ｖスリット５６の三角形の穴部５６ａの走査線が横切る２辺で挟む角の角度をθ［ｒａｄ］とする。すると、走査線Ｌｆ１〜Ｌｈ１の矢印γ方向の光線高さの差ｈは次式で表される
ｈ＝（ｍａｘ（Ｍ１〜Ｍ６）−ｍｉｎ（Ｍ１〜Ｍ６））／（２ｔａｎ（θ／２））…（式１）
【００５１】
実際には距離Ｍ１〜Ｍ６は、次式のように概略計算される。ここで、走査線が穴部５６ａを横切る時間（Ｔ１〜Ｔ６［ｓｅｃ］）、ポリゴンミラー４２の回転数Ｒｐ［ｒｐｍ］、治具レンズ５５の焦点距離Ｆｇ［ｍｍ］とする。なお、反射面４２ａが１°傾くと、走査線は２倍の２°ずれるので、ポリゴンミラー４２の回転速度に対し、走査線は２倍の回転速度になる
ｈ＝（４πＦｇ・Ｒｐ／６０）・（ｍａｘ（Ｔ１〜Ｔ６）−ｍｉｎ（Ｔ１〜Ｔ６））／（２ｔａｎ（θ／２））…（式２）
【００５２】
この式２において、本来、走査速度はＦｇ×ｔａｎ（走査角速度）であるが、Ｖスリット５６の穴部５６ａに入射する時間が極短いため、Ｆｇ×（走査角速度）で近似している。走査角速度は４πＲｐ／６０である。Ｖスリット５６の穴部５６ａに入射する時間Ｔ１〜Ｔ６は、フォトダイオード５７の出力をオシロスコープやタイムインターバルアナライザ等を用いてモニタすることによって簡単に測定できる。
【００５３】
尚、ここで図３に戻り、ポリゴンミラー４２への入射光と出射光の角度差をδ［ｒａｄ］とすると、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａの出入り量Ｘを次式で表すことができる
Ｘ＝ｈ／２ｓｉｎ（δ／２）＝（４πＦｇ・Ｒｐ／６０）・（ｍａｘ（Ｔ１〜Ｔ６）−ｍｉｎ（Ｔ１〜Ｔ６））／（２ｔａｎ（θ／２）ｓｉｎ（δ／２））…（式３）
【００５４】
以上説明したように、ポリゴンミラー４２の各反射面４２ａからの反射光がＶスリットを横切る時間Ｔ１〜Ｔ６を測定することにより、反射面４２ａの出入り量Ｘ、すなわち回転中心軸Ｏｐに対する偏心量Ｘを求めることができる。
【００５５】
ここで、反射面４２ａとＶスリット５６は、レンズ５４Ｂと治具レンズ５５によって、ミラー４２の回転中心軸Ｏｐを含む副走査断面内において、光学的に共役な関係になっている。
【００５６】
この関係は、反射面４２ａと感光体とが共役な関係とる所謂面倒れ補正光学系のと同様の関係である。すなわち、反射面４２ａ上で副走査方向に一度結像させる構成となっており、反射面４２ａ上の像に対応する像の位置はＶスリット５６上で一意に定まる。このため、反射面４２ａが上を向いたり下を向いたりしていても像の位置は変わらず、所謂面倒れが補正される。
【００５７】
従って、各反射面４２ａが回転中心軸Ｏｐに対し平行度がばらつく、所謂面倒れがあってもＶスリット５６上の走査光線の高さのばらつきを低減でき、偏心測定の精度を向上させることができる。面倒れの影響をより低減させるためには、結像レンズ（レンズ５４Ｂ）を光軸方向に振って調整することにより、倒れ補正が完璧になる位置に調整させればよい。
【００５８】
尚、本実施形態では、受光部はＶスリット５６を用いた形態としたが、必ずしもＶスリット５６でなくともよい。例えば、互いに平行でない非平行な２つの穴部をフォトダイオード５７の前に並べて配置することによっても、検出は可能である。例えば、図４（ｃ）に示すように、２つの穴部５６ｂを配置すれば、同様に２つの穴部５６ｂをそれぞれ横切る時間差によって光線高さの差ｈを測定でき、ひいては偏心量Ｘの測定が可能になる。
【００５９】
（効果）
以上説明したように、ポリゴンミラー４２を回転させて偏心量Ｘを測定する。これにより、位置検知センサを複数配置する必要がなく、コストをおさえることができる。
【００６０】
また、ポリゴンミラー４２の回転中心軸Ｏｐを含む副走査断面内において、レーザ光Ｌが反射面４２ａで反射し、反射光Ｌが受光部（Ｖスリット５６、フォトダイオード５７）で受光される構成とした。これにより、ポリゴンミラー４２の回転によって反射光Ｌが走査される影響を極力小さくでき、回転するミラー４２がフォトダイオード５７と正対する瞬間を正確に検出できる。従って、ミラー４２が位置検知したい方向に向いた瞬間を正確に検出でき、測定精度が向上する。
【００６１】
また、偏心測定装置５０のレンズ５４Ｂを光軸方向に振って倒れ補正が完璧になる位置まで調整する。これにより、ユニット８１の面倒れ要素を排除して、偏心量Ｘを光線高さの差ｈに置き換えることができ、さらに測定精度が向上する。
【００６２】
また、ポリゴンミラー４２へのレーザ光Ｌの入射角度、及びＶスリット５６の穴部５６ａの角度（三角形の穴部５６ａの走査線が横切る２辺で挟む角の角度θ）を適当な値に設定する。これにより、偏心量Ｘに対する敏感度を変更調整することができ、十分な応答性を保ちつつユニット８１を高速回転しながら測定できる。
【００６３】
（従来技術の他の課題とそれに対する本実施形態の効果）
図11の拡大図に示すように、出力波形のＤ部は、実際にはきれいな斜め線にはならず、ギザギザした波形になる。受光部３がＣＣＤもしくはＰＳＤ等であることにより、時間方向に離散的なデータになるためである。
【００６４】
距離について分解能が非常に高くとも、時間についての分解能は位置検知センサ１の仕様に応じたサンプリング周波数以上にはならず、せいぜい５０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ程度の分解能である。
【００６５】
例えば、４つの反射面４２ａを有するミラー４２を用い、定格回転数が３００００ｒ／ｍｉｎの光偏向装置の偏心を測定しようとする。サンプリング周波数５０ｋＨｚの位置検知センサ１では、受光部３が無限の大きさだとしても理論上２５回しかサンプリングできない。
【００６６】
仮に、反射光が位置検知センサ１の受光部３に入射しうるミラー４２の角度範囲が±５°（レンジで１０°）とする。このとき、概算でサンプリング回数は１／９（１０°÷９０°＝１／９）になり、反射面一つあたり２．８回しかサンプリングできない。
【００６７】
反射光は等速度で走査されるわけではないので、さらにサンプリングが抜け落ちる可能性がある。このため、斜めになってしまう波形（Ｄ部）を、本測定装置では定格回転数での測定は困難である。
【００６８】
回転数を落とせば十分な回数のサンプリングが可能だが、スキャナモータが流体軸受を用いている場合には、動圧不足により軸が振れ回る現象も拾ってしまう。これにより、測定誤差だけでなく、定格回転数では動圧は正常に発生するために偏心量を大きめに算出してしまう不具合が起こる。
【００６９】
これに対し、本実施形態では、測定に用いるセンサ部分にはフォトダイオード５７とＶスリット５６を用いている。そして、フォトダイオード出力にはサンプリング周波数というものは無く、連続的にデータが取り出されるので、データが離散的になることがない。これにより、ポリゴンミラー４２がフォトダイオード５７と正対した瞬間のデータをより精度良く取り出すことができる。従って、偏心量の測定を高精度に行うことができる
【００７０】
［第二実施形態］
次に本発明に係る偏心調整装置の実施形態について図を用いて説明する。図５はユニット８１におけるポリゴンミラー４２の偏心を測定・調整する方法を説明する断面図及び上面図である。図６はユニット８１の断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
（スキャナモータユニット８１の構成）
まず、スキャナモータユニット８１の構成について説明する。図６に示すように、ユニット８１は、スキャナモータ８２、ポリゴンミラー４２を有している。スキャナモータ８２は、ミラー４２を回転させる駆動部であり、回転軸８３、弾性部材８４、支持部材８５、ロータ８６、モータ基板８７、固定スリーブ８８、ステータ８９、固定リング９０を有している。
【００７２】
回転軸８３は、固定スリーブ８８に支承されている。ロータ８６は、ヨーク８６ａ及びロータマグネット８６ｂを有する。ヨーク８６ａは支持部材８５に一体的に結合されており、支持部材８５は回転軸８３と一体である。ステータ８９は、ステータコア８９ｂ及びステータコイル８９ａを有する。ステータコア８９ｂはモータ基板８７に固定されている。
【００７３】
支持部材８５は、回転軸８３の外周に圧入等の方法で固定された真鍮、アルミ等の金属部材である。ミラー４２は、弾性部材８４と固定リング９０によって支持部材８５に押圧・固定されており、回転軸８３及びロータ８６と一体的に回転する。弾性部材８４は、中心穴を回転軸８３に嵌合させ、固定リング９０を回転軸８３に圧入・固定することで組み付けが行われる。
【００７４】
ユニット８１の組立出荷時に偏心量を保証していくには、部品精度を上げて全数検査して保証する方法のほかに、偏心量を測定して調整する方法がある。偏心量を測定は、上記偏心測定装置５０で行う。偏心量の調整は、下記の偏心調整装置６０で行う。
【００７５】
（偏心量の測定調整）
図５に示すように、偏心調整装置６０は、チャック６１、押圧手段６２、工具６３を有している。
【００７６】
図５（ａ）に示すように、ロータ８６とステータ８９とを組み合わせる前に、ロータ８６にミラー４２を組み合わせた状態で測定を行う。ロータ８６の上に支持部材８５を設け、支持部材８５の上にミラー４２を乗せた状態となっている。
【００７７】
ミラー４２と支持部材８５との間の嵌合部には、軸方向と直交する方向に調整可能な数十μｍのクリアランス（ΔＳ）が設けられている。この状態で、押圧手段６２は、ミラー４２を支持部材８５に押圧して仮固定されている。
【００７８】
チャック６１は、回転軸８３を支持している。チャック６１自体が回転することによってミラー４２も回転する。チャック６１が回転する際には、押圧手段６２もチャック６１と同軸で回転する。
【００７９】
このような構成で、ミラー４２を回転させながら、偏心測定用のレーザ光Ｌを反射面４２ａに当てることによって偏心を測定する。
【００８０】
偏心量が測定できたら、仮固定用の押圧手段６２による押圧を解除してミラー４２をフリーな状態にし、ロータ８６に対し相対的に動かして調整する。
【００８１】
なお、本発明は、上述のごとく、押圧手段６２によりミラー４２を支持部材８５に押し当ててミラー４２を固定する方法に限定されるものではない。例えば、ゴムキャップのようなものを回転軸８３に被せて、ミラー４２を支持部材８５に対し押圧して仮固定をしてもよい。この場合、チャック６１と同軸で回転する押圧手段６２が無くなるので設備を簡略化できる。
【００８２】
偏心している方向（位相）を検出するにはロータ８６の外周にマーキング等を１点しておけば、その位置を基準に位相を判別することは容易である。
【００８３】
ミラー４２を動かして調整する際には、押圧していた側を解除して鏡面として使う有効範囲外のミラー面（鏡面として用いない非有効部）を押圧して調整を行う。例えば、稜部近傍が有効範囲外の時は、稜部を押圧するようにすれば押圧するための突き当て部を別個に設ける等の形状変更の必要が無い。
【００８４】
具体的には図５（ｂ）に示すように、ミラー４２の稜部は反射面４２ａの有効範囲外であり、光書き込みには使用しない部分である。この稜部Ｐ１、Ｐ２を工具６３の２つのテーパ面６３ａで押圧して調整を行う。これにより、光書き込みに使用する部分である反射面有効部にキズを付けることなく偏心の調整ができる。
【００８５】
ミラー４２の調整後、ロータ８６とステータ８９を組み合わせてユニット８１を形成し、再度偏心測定を行って偏心量を確認する。
【００８６】
（効果）
ポリゴンミラー４２の非有効部を押圧して調整する。このため、反射面４２ａを押してキズをつけたりすることがない。また、偏心を低減する方向へ偏心分だけ直接的に正確に動かして偏心を相殺することができる。また、偏心を押圧して調整するための突き当て部分を別個に設ける必要がない。従って、簡単な構成で高精度に偏心調整できる。
【００８７】
また、チャック６１で回転軸８３をチャックした状態で回転させる。このため、押圧手段６２等を用いて確実な仮固定をしてポリゴンミラー４２を回転中心軸に対し同軸で高速回転させることができる。また、押圧を解除すればポリゴンミラー４２をフリーな状態に容易に戻すことができる。また、回転軸８３を確実にチャックしながら、フリーなポリゴンミラー４２を押して調整するので、回転軸８３がふらついたりすることなく、適切な量を押して偏心調整することができる。
【００８８】
チャック６１と押圧手段６２との同軸精度を出すことは容易であり、仮固定手段と調整手段が分離しているので仮固定用の押圧手段６２が２軸・３軸の自由度を持つ必要もなく、簡便な設備で対応可能である。
【００８９】
ロータ８６とステータ８９を組み合わせた後に、押圧手段６２で押圧して仮固定したりすると固定スリーブ８８を傷つけたりする恐れがある。しかし、ロータ８６とステータ８９を組み合わせる前に、偏心の調整を行っているので、固定スリーブ８８の損傷を抑制できる。
【００９０】
［第三実施形態］
次に本発明に係る走査光学装置の実施形態について図を用いて説明する。図７は走査光学装置の斜視図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
本実施形態の走査光学装置４０は、上記実施形態のスキャナモータユニット８１を用いたものである。
【００９２】
図７に示すように、走査光学装置４０は、レーザユニット４１、ｆθレンズ４３、折り返しミラー４４、ＢＤミラー４５、ＢＤセンサ４６、シリンダレンズ４８、スキャナモータユニット８１を有している。
【００９３】
レーザユニット４１（光源装置）から出射されたレーザ光Ｌは、ユニット８１に具備され回転するミラー４２により反射偏向走査される。偏向走査されたレーザ光Ｌは、
ｆθレンズ４３、折り返しミラー４４を通過して、感光ドラム３２表面に到達する。
【００９４】
ｆθレンズ４３は、レーザ光Ｌを成形し、感光ドラム３２の幅内で最適に絞り込む。ｆθレンズ４３を通過したレーザ光Ｌの一部は、ＢＤミラー４５で反射し、ＢＤセンサ４６により光検知される。ＢＤセンサ４６からの出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させ、書き込み位置ずれを防止する。
【００９５】
シリンダレンズ４８は、レーザ光Ｌをミラー４２の回転軸方向に圧縮し、ミラー４２の反射面４２ａ上で線像として結像する。反射面４２ａと感光ドラム３２面上は副走査方向では共役関係とする構成が取られている。これにより、反射面４２ａの倒れ誤差による感光ドラム３２上の副走査方向のビームの位置ずれを防止している。副走査方向とは、光軸及びビームの走査方向と直交する方向（転写材３６の送り方向）をいう。さらに、それら構成部材を走査光学装置４０へと組み立てる際には基準ピン等を用いて寸法公差内に入るようにしている。
【００９６】
［第四実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の実施形態について図を用いて説明する。図８は画像形成装置の断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
本実施形態の画像形成装置３０は、上記実施形態のスキャナモータユニット８１を用いたものである。
【００９８】
図８に示すように、画像形成装置３０は、感光ドラム３２、一次帯電器３３、画像形成手段である現像器３４、転写帯電ローラ３５、定着器３７、排出ローラ３８、走査光学装置４０を有している。
【００９９】
走査光学装置４０は画像情報に基づいて光変調されたレーザ光Ｌを出射する。出射されたレーザ光Ｌは、一次帯電器３３によって一様に帯電されている感光ドラム３２面上を走査して潜像を形成する。この潜像は、現像器３４によってトナー像として可視像化される。このトナー像は、転写帯電ローラ３５によって転写材３６上に転写されて画像形成される。転写材３６上に形成された画像は、定着器３７によって熱定着された後、排出ローラ３８によって装置外に排出される。
【０１００】
（効果）
このように、偏心を精度良く測定・調整したスキャナモータユニット８１を用いることにより、ポリゴンミラー４２が大きく偏心することを抑制して回転時に反射面４２ａの出入りをおさえることができる。そして、画像濃度ムラや縦線のゆらぎ等の画像不具合が低減され、画質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第一実施形態に係る偏心測定装置の構成図である。
【図２】偏心測定装置の斜視図である。
【図３】図１のＥ部の詳細図である。
【図４】（ａ）は図１のＦ部の詳細を示す斜視図である。（ｂ）は図１のＦ部の詳細を示す正面図である。（ｃ）は他のＶスリットの正面図である。
【図５】第二実施形態に係るポリゴンミラーの偏心量を測定・調整する方法を説明する断面図及び上面図である。
【図６】第二実施形態に係るスキャナモータユニットの断面図である。
【図７】第三実施形態に係る走査光学装置の斜視図である。
【図８】第四実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図９】従来の偏心測定装置を説明するための模式図である。
【図１０】従来の偏心測定装置を説明するための模式図である。
【図１１】従来の偏心測定装置を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ａ〜Ｈ…位置、Ａ１〜Ｅ１…点、Ｆｇ…焦点距離、Ｌ…レーザ光、Ｌ０…出力、Ｌａ〜Ｌｈ…反射光、Ｍｂ〜Ｍｈ…距離、Ｏｐ…回転中心軸、Ｐ１、Ｐ２…稜部、Ｔ１〜Ｔ３…時刻、ａ〜ｃ…点、ｈ…差、３０…画像形成装置、３１…光学箱、３２…感光ドラム、３３…一次帯電器、３４…現像器、３５…転写帯電ローラ、３６…転写材、３７…定着器、３８…排出ローラ、４０…走査光学装置、４１…レーザユニット、４２…ポリゴンミラー（回転多面鏡）、４２ａ…反射面、４３…ｆθレンズ、４４…折り返しミラー、４５…ＢＤミラー、４６…ＢＤセンサ、４７…シリンダレンズ、４８…シリンダレンズ、５０…偏心測定装置、５１…半導体レーザ（レーザ光源部）、５２…コリメーターレンズ、５３…絞り、５４…シリンドリカルレンズ、５５…治具レンズ、５６…Ｖスリット（受光部）、５６ｂ…穴部、５７…フォトダイオード（受光部）、５７ａ…受光面、５８…絞り、６０…偏心調整装置、６１…チャック、６２…押圧手段、６３…工具、６３ａ…テーパ面、８１…スキャナモータユニット、８２…スキャナモータ、８３…回転軸、８４…弾性部材、８５…支持部材、８６…ロータ、８６ａ…ヨーク、８６ｂ…ロータマグネット、８７…モータ基板、８８…固定スリーブ、８９…ステータ、８９ａ…ステータコイル、８９ｂ…ステータコア、９０…固定リング
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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