JPH11160637A - マルチビーム射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源部をある回動位置から別の回動位置に回
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とともに、回動位置を切換える
際に毎回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、さらに、ステッピングモー
タおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用す
ることができるマルチビーム射出装置を提供するもので
ある。 【解決手段】 回動位置Ａから回動位置Ｂに光源部10を
移動させる場合には、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を回動させる際には、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。

Description

【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Ｐ
2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、ステッピ
ングモータの回転駆動を摺動部材によって直線運動に変
換して光源部を回動させるようになっているため、例え
ば、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）に回動させる場
合、Ｈ・Ｐから回動位置Ａに移動させる間のステッピン
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り、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。

【００１０】このため、ステッピングモータによって回
動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際に、光源部をＨ・
Ｐに移動させた後、回動位置Ｂに移動させるようにして
いる上に、回動位置Ｂから回動位置Ａに切換える際にも
光源部をＨ・Ｐに回動させた後に回動位置Ａに回動させ
るようにしていたため、この動作（以下、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
作をホーミング動作という）を毎回実施すると、ビーム
のピッチを切換えるまでの待ち時間に多くの時間を要す
る上にホーミング動作分の回転動作がステッピングモー
タおよび摺動部材に作用するため、これら部品の耐久、
耐摩耗性をより高くしなければならないという問題があ
った。

【００１１】そこで本発明は、光源部をある回動位置か
ら別の回動位置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とともに、
回動位置を切換える際に毎回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、さら
に、ステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗
性の低い部材を使用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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
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において、前記回動調整手段が、
前記光源部の回動調整の基準となるホームポジションを
検知する検知部材と、該検知部材からの検知信号に基づ
いて回転駆動されるステッピングモータと、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、を有し、前記光源部がホーム
ポジションに対して所定方向に回動した位置を第１回動
位置とし、前記光源部が該第１回動位置とホームポジシ
ョンの間の位置に回動した位置を第２回動位置としたと
き、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動
させる場合のみに、前記ステッピングモータによって光
源部をホームポジションに回動させた後に第２回動位置
に回動させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源
部を回動させる場合に、前記ステッピングモータによっ
て光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第
１回動位置に回動させることを特徴としている。

【００１３】請求項１記載の発明の作用を説明すると、
まず、第１回動位置と第２回動位置の関係は、ホームポ
ジションからの回転角が第１回動位置＞第２回動位置の
関係にある。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に
は、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。

【００１４】このため、請求項１記載の発明では、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
は、ステッピングモータによって光源部をホームポジシ
ョンに回動させた後に第２回動位置に回動させることに
より、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回転
誤差または位置ずれを防止して、光源部を高精度に第２
回動位置に位置決めすることができる。

【００１５】また、第２回動位置から第１回動位置に光
源部を回動させる際には、光源部はホームポジションか
ら第２回動位置にそのまま第１回動位置に回動されたも
のであるため、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は
存在しない。このため、請求項１記載の発明では、第２
回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合
に、ステッピングモータによって光源部をホームポジシ
ョンに回動させずにそのまま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
る分だけステッピングモータおよび摺動部材の耐久、耐
摩耗性の低い部材を使用することができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、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
装置において、前記回動調整手段が、前記光源部の回動
調整の基準となるホームポジションを検知する検知部材
と、該検知部材からの検知信号に基づいて回転駆動され
るステッピングモータと、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、を有し、前記光源部がホームポジションに対し
て所定方向に回動した位置を第１回動位置とし、前記光
源部が該第１回動位置とホームポジションの間の位置に
回動した位置を第２回動位置としたとき、前記回動調整
手段は、前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を
回動させる場合に、前記ステッピングモータを第１回動
位置から第２回動位置に移動させるパルス分だけ駆動し
て光源部を第２回動位置に移動させた後、該ステッピン
グモータ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、さらに前記ステッピングモータを設定
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、光源部を第２回動位置に位置させ、前記第
２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させる場合
に、前記ステッピングモータによって光源部をホームポ
ジションに回動させずにそのまま第１回動位置に回動さ
せることを特徴としている。

【００１７】その場合、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は、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回転誤差または位置ずれを補正す
ることができるため、光源部をより高精度に第２回動位
置に位置決めすることができる。また、第２回動位置か
ら第１回動位置に光源部を回動させる場合に、ステッピ
ングモータによって光源部をホームポジションに回動さ
せずに高精度に位置決めされた第２回動位置から第１回
動位置にそのまま回動させることにより、光源部をより
一層高精度に第１回動位置に位置決めすることができ
る。

【００１８】また、第１回動位置と第２回動位置の間で
光源部を回動させる際に、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ステッピングモ
ータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用
することができる。請求項３記載の発明は、上記課題を
解決するために、請求項２記載の発明において、前記回
動調整手段は、本マルチビーム射出装置が搭載された機
器の電源が投入されたときに、前記ステッピングモータ
によって光源部をホームポジションに回動させた後に第
１回動位置または第２回動位置に回動させることを特徴
としている。

【００１９】その場合、光源部のピッチ位置（回動位
置）の切換えがある期間実施されずに本マルチビーム射
出装置を搭載している機器の振動や衝撃によるピッチ位
置の経時的な変化が生じたり、請求項２記載の発明のよ
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、光源部を高精度に回動調整す
ることができる。

【００２０】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項２または３記載の発明において、前記
回動調整手段は、光源部の第１回動位置から第２回動位
置への切換え、または光源部の第２回動位置から第１回
動位置への切換えが所定回数以上行なわれたときに、前
記ステッピングモータによって光源部をホームポジショ
ンに回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に
回動させることを特徴としている。

【００２１】その場合、電源投入時ではなく、光源部の
回動位置の切換えが所定回数以上行なわれたときに、前
記ステッピングモータによって光源部をホームポジショ
ン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、光源部を高精度に回
動調整することができる。請求項５記載の発明は、上記
課題を解決するために、請求項１〜４何れかに記載の発
明において、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
ことを特徴としている。

【００２２】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。

【００２３】

【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り、請
求項１記載の発明に対応している。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1
3、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1
1、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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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35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36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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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内で図１中、上下方向に摺
動する。

【００３３】また、フレーム26と棒状部材23ｃの間には
スプリング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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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Ｐ
1、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。

【００３８】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。

【００３９】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42に圧
入されているロータ43が軸受44によってモータフレーム
45に取付けられている。

【００４０】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によってモー
タ軸42の矢印βで示す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。

【００４１】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。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。

【００４２】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。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）。

【００４３】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。

【００４４】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への通電を遮断すると、光源部10が回動位置Ａに回
動されて位置決めされる。

【００４５】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。次に、このように制御する理由を説明する。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
動させる際には、モータ40の上述した構造上から生じる
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。

【００４６】このため、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は、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に回動させるこ
とにより、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防止して、光源部10を高
精度に回動位置Ｂに位置決めすることができる。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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り、請求項２記載の発
明に対応している。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。

【００５０】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。

【００５１】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Ｓ
21）。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。

【００５２】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。

【００５３】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39
ａ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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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、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をより高精度に回動位置Ｂに
位置決めすることができる。

【００５７】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。

【００５８】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り、請求項３記載の発明に
対応している。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。

【００５９】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（Po
wer 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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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、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。

【００６３】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り、請求項４記載の発明に
対応している。なお、本実施形態では、制御方法が第１
実施形態と異なり、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。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。

【００６４】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。

【００６５】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）。

【００６６】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、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。

【００６７】なお、上記第２〜第４実施形態にあって
も、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の通電を遮断するこ
とは言うまでもない。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、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は、
ステッピングモータによって光源部をホームポジション
に回動させた後に第２回動位置に回動させることによ
り、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回転誤
差または位置ずれを防止して、光源部を高精度に第２回
動位置に位置決めすることができる。

【００６９】また、第２回動位置から第１回動位置に光
源部を回動させる場合に、ステッピングモータによって
光源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１
回動位置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ステッピ
ングモータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材
を使用することができる。

【００７０】請求項２記載の発明によれば、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は、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回転誤差また
は位置ずれを補正することができるため、光源部をより
高精度に第２回動位置に位置決めすることができる。ま
た、第２回動位置から第１回動位置に光源部を回動させ
る場合に、ステッピングモータによって光源部をホーム
ポジションに回動させずに高精度に位置決めされた第２
回動位置から第１回動位置にそのまま回動させることに
より、光源部をより一層高精度に第１回動位置に位置決
めすることができる。

【００７１】また、第１回動位置と第２回動位置の間で
光源部を回動させる際に、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ステッピングモ
ータおよび摺動部材の耐久、耐摩耗性の低い部材を使用
することができる。請求項３記載の発明によれば、光源
部のピッチ位置（回動位置）の切換えがある期間実施さ
れずに本マルチビーム射出装置を搭載している機器の振
動や衝撃によるピッチ位置の経時的な変化が生じたり、
請求項２記載の発明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
部を高精度に回動調整することができる。

【００７２】請求項４記載の発明によれば、電源投入時
ではなく、光源部の回動位置の切換えが所定回数以上行
なわれたときに、ステッピングモータによって光源部を
ホームポジション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
部を高精度に回動調整することができる。請求項５記載
の発明によれば、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 29 Ｈ・Ｐセンサ（検知部材、回動調整手段） 38 制御部（回動調整手段） 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）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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において、 前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準とな
   るホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材
   からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピング
   モータと、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、を有
   し、 前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動
   した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動
   位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第
   ２回動位置としたとき、 前記第１回動位置から第２回動位置に光源部を回動させ
   る場合のみに、前記ステッピングモータによって光源部
   をホームポジションに回動させた後に第２回動位置に回
   動させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を
   回動させる場合に、前記ステッピングモータによって光
   源部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回
   動位置に回動させることを特徴とするマルチビーム射出
   装置。
2. 【請求項２】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において、 前記回動調整手段が、前記光源部の回動調整の基準とな
   るホームポジションを検知する検知部材と、該検知部材
   からの検知信号に基づいて回転駆動されるステッピング
   モータと、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、を有
   し、 前記光源部がホームポジションに対して所定方向に回動
   した位置を第１回動位置とし、前記光源部が該第１回動
   位置とホームポジションの間の位置に回動した位置を第
   ２回動位置としたとき、 前記回動調整手段は、前記第１回動位置から第２回動位
   置に光源部を回動させる場合に、前記ステッピングモー
   タを第１回動位置から第２回動位置に移動させるパルス
   分だけ駆動して光源部を第２回動位置に移動させた後、
   該ステッピングモータ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、さらに前記ステッピング
   モータ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、光源部を第２回動位置に位置
   させ、前記第２回動位置から第１回動位置に光源部を回
   動させる場合に、前記ステッピングモータによって光源
   部をホームポジションに回動させずにそのまま第１回動
   位置に回動させることを特徴とするマルチビーム射出装
   置。
3. 【請求項３】前記回動調整手段は、本マルチビーム射出
   装置が搭載された機器の電源が投入されたときに、前記
   ステッピングモータによって光源部をホームポジション
   に回動させた後に第１回動位置または第２回動位置に回
   動させることを特徴とする請求項２記載のマルチビーム
   射出装置。
4. 【請求項４】前記回動調整手段は、光源部の第１回動位
   置から第２回動位置への切換え、または光源部の第２回
   動位置から第１回動位置への切換えが所定回数以上行な
   われたときに、前記ステッピングモータによって光源部
   をホームポジションに回動させた後に第１回動位置また
   は第２回動位置に回動させることを特徴とする請求項２
   または３記載のマルチビーム射出装置。
5. 【請求項５】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１〜４何れかに記載のマルチビ
   ーム射出装置。