JP2001311892A

JP2001311892A - 光走査装置

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Publication number: JP2001311892A
Application number: JP2000128779A
Authority: JP
Inventors: Migaku Amada; 天田　　琢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-09
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP4115074B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被走査面におけるビームピッチの変動を抑制
できる光走査装置を提供する。【解決手段】複数の半導体レーザ１１ａ、１１ｂと、
それぞれの半導体レーザに対応して設けられ且つ半導体
レーザからのレーザ光をカップリングするカップリング
レンズ１２ａ、１２ｂと、それぞれのカップリングレン
ズからのレーザ光を、主走査方向に長い線像に結像する
シリンドリカルレンズ１７と、シリンドリカルレンズ１
７からのレーザビームを偏向しつつ被走査面２０上を等
速走査するポリゴンミラー１９と、ポリゴンスキャナ５
により偏向されたレーザビームを被走査面２０に集光す
る走査結像部７とを備え、それぞれのレーザビームのポ
リゴンミラー１９への入射角が、少なくとも主走査方向
で互いに異なる光走査装置１であって、半導体レーザ
と、カップリングレンズと、シリンドリカルレンズとが
ホルダ２９に一体に取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】カラーレーザプリンタ、デジ
タル複写機等の画像形成装置に用いられる光走査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来にかかる光走査装置を示す
分解斜視図である。図８に示すように、光走査装置１０
０の光源ユニット１０１はＬＤベース１０３を有してお
り、ＬＤベース１０３は、光学ハウジング１０２に設け
られた光源ユニット挿入孔１０２ａに回転可能に保持さ
れている。光源ユニット１０１は、ＬＤベース１０３に
半導体レーザ１０４ａ、１０４ｂが圧入されており、半
導体レーザ１０４ａ、１０４ｂからのレーザビーム（レ
ーザ光）をカップリングするカップリングレンズ１０５
ａ、１０５ｂが、ＬＤベース１０３に固定されている。

【０００３】カップリングレンズ１０５ａ、１０５ｂに
よりカップリングされた２本のレーザビームは、シリン
ドリカルレンズ（透過型光学素子）１０９により、ポリ
ゴンスキャナ１１０のポリゴンミラー１１１に主走査方
向に長い線像として結像される。このとき、２本のレー
ザビームをポリゴンミラー１１１の偏向面付近にて互い
に交差させることで、２本のレーザービームの反射点ず
れ（いわゆるザク）の影響を低減し、被走査面における
光学特性を維持することができる。

【０００４】このように、複数の半導体レーザ１０４
ａ、１０４ｂが主走査方向に配列している場合には、被
走査面にて所望の走査線間のピッチ（ビームピッチ）を
得るために、半導体レーザ１０４ａ、１０４ｂとカップ
リングレンズ１０５ａ、１０５ｂとの副走査方向の相対
位置をずらしている。半導体レーザ１０４ａ、１０４ｂ
とカップリングレンズ１０５ａ、１０５ｂとの相対位置
をずらすことにより、シリンドリカルレンズ１０９に対
する２本のレーザビームの副走査方向の入射角度の偏差
を発生させることができ、これによって所望のビームピ
ッチを得ることが可能になる。

【０００５】一般に、光軸調整時に、半導体レーザ１０
４ａ、１０４ｂとカップリングレンズ１０５ａ、１０５
ｂとの相対位置ずれを高精度に設定することが困難なの
で、このずれを補正するために、光学ハウジング１０２
に設けられた調整ねじ１１３を、ＬＤベース１０３の突
起部１０３ａに当接させ、調節ねじ１１３によりＬＤベ
ース１０３の回転させて補正している。

【０００６】一方、光走査装置１は、複数のレーザビー
ムが主走査方向において異なる入射角度で、ポリゴンミ
ラー１１１に入射しており、シリンドリカルレンズ１０
９の取付精度が、被走査面における走査線のビームピッ
チに大きな影響を及ぼす。特に、シリンドリカルレンズ
１０９の光軸周りの偏心（γチルト）により、シリンド
リカルレンズ１０９を射出する２本のレーザビームの成
す角度（シリンドリカルレンズ１０９への入射角度）が
変化する。従って、光源ユニット１０３とシリンドリカ
ルレンズ１０９のレンズ面の曲率半径との相対的な位置
関係がずれないように、光源ユニット１０３とシリンド
リカルレンズ１０９との位置決めを精度良く行ってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
では、半導体レーザ１０４ａ、１０４ｂの劣化等によ
り、ＬＤベース１０３を交換すると、ＬＤベース１０３
とシリンドリカルレンズ１０９との相対的な位置関係の
ずれが発生しやすく、被走査面におけるビームピッチ変
動が大きいという課題がある。

【０００８】そこで、本発明は、被走査面におけるビー
ムピッチの変動を抑制できる光走査装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の半導体レーザと、それぞれの半導体レーザに
対応して設けられ且つ半導体レーザからのレーザ光をカ
ップリングするカップリングレンズと、それぞれのカッ
プリングレンズからのレーザ光を、主走査方向に長い線
像に結像する透過型光学素子と、透過型光学素子からの
レーザ光を偏向しつつ被走査面上を等速走査する偏向器
と、偏向器により偏向されたレーザ光を被走査面に集光
する走査結像手段とを備え、それぞれのレーザ光の偏向
器への入射角が、少なくとも主走査方向で互いに異なる
光走査装置であって、半導体レーザと、カップリングレ
ンズと、透過型光学素子とが保持部材に一体に取り付け
られていることを特徴とする。

【００１０】この請求項１に記載の発明では、半導体レ
ーザからのレーザ光はそれぞれ、カップリングレンズを
介して透過型光学素子に入射し、透過型光学素子は、入
射したそれぞれのレーザ光を、偏向器に対して主走査方
向に長い線像として結像する。偏向器は、透過型光学素
子からのレーザ光を偏向しつつ、走査線像手段を介して
被走査面上を等速走査する。

【００１１】経時により、半導体レーザが劣化したとき
には、半導体レーザと、カップリングレンズと、透過型
光学素子とが一体に取り付けられている保持部材を交換
する。半導体レーザと、カップリングレンズと、透過型
光学素子とが保持部材に一体に取り付けられていること
により、保持部材を交換しても半導体レーザ、カップリ
ングレンズ、及び透過型光学素子のそれぞれの相対的な
位置関係が変わらないので、被走査面におけるビームピ
ッチの変動を抑制することができる。また、半導体レー
ザ、カップリングレンズ、及び透過型光学素子のそれぞ
れの相対的な位置関係が変わらないことにより、これら
の位置を調整する必要がないので、ビームピッチの調整
が容易である。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、保持部材は、光学ハウジングに取り付
けられており、保持部材が光学ハウジングに対してレー
ザ光の光軸周り方向に回転可能であることを特徴とす
る。

【００１３】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、光学
ハウジングに設けられた保持部材を回転することによ
り、被走査面におけるビームピッチを調整する。保持部
材が光学ハウジングに対して回転可能なので、保持部材
を回転するだけで、被走査面におけるビームピッチの調
整が容易に行える。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、保持部材は、半導体レーザ及びカップ
リングレンズを一体に保持するベース部を備え、ベース
部は、保持部材に対してレーザ光の光軸周り方向に回転
可能に取り付けられていることを特徴とする。

【００１５】この請求項３に記載の発明では、請求項２
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、透過
型光学素子が取り付けられた保持部材を回転することに
よりビームスポット径を調整し、半導体レーザ及びカッ
プリングレンズが取り付けられたベース部を回転するこ
とにより、ビームピッチの調整を行う。

【００１６】ベース部が保持部材に対して回転可能なの
で、保持部材を回転してビームスポット径を測定しつ
つ、ベース部を回転してビームピッチの調整を行うこと
ができ、ビームスポット径及びビームピッチの調整を同
時に且つ容易に行うことができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の発明において、透過型光学素子にお
けるレーザ光の入射面は主走査方向を中心とした円筒状
をなしており、透過型光学素子は、保持部材に接着によ
り固定され、この接着層の厚さ方向は、主走査方向に略
一致していることを特徴とする。

【００１８】この請求項４に記載の発明では、請求項１
乃至３のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、接着層の厚さが主走査方向と略一致してお
り、接着剤の硬化や温度変動等により、接着層の厚さが
変化した場合、透過型光学素子は、主走査方向に移動す
る。透過型光学素子の入射面が、主走査方向を中心とし
た円筒形状をなしていることにより、透過型光学素子が
主走査方向に移動しても、入射面に対するレーザ光の入
射角度にほとんど影響がない。これに対し、透過型光学
素子が、副走査方向に移動した場合は、入射面に対する
レーザ光の入射角度が変わってしまい、ビームピッチが
変動してしまう。

【００１９】従って、接着層の厚さが変化しても、透過
型光学素子が、副走査方向及び光軸方向に移動すること
を抑制できるので、ビームピッチに対する影響を小さく
でき、組み付け精度を向上する。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載の発明において、カップリングレンズ
を出射したそれぞれのレーザ光に対応して設けられ且つ
それぞれのレーザ光が通過する開口を有するアパーチャ
を備え、アパーチャは光学ハウジングに固定されている
ことを特徴とする。

【００２１】この請求項５に記載の発明では、請求項１
乃至４のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、カップリングレンズを出射したレーザ光は
それぞれ、対応するアパーチャの開口を通って、所定の
形状に形成される。アパーチャが光学ハウジングに固定
されていることにより、保持部材を回転しても、アパー
チャの開口の位置が変わらず、レーザ光における副走査
方向の高さに変化が生じ難いので、像高間のビームピッ
チの偏差を低減することができる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、光学ハウジングには、上下方向に溝部
が形成されており、この溝部に上下方向から保持部材が
着脱自在に装着されることを特徴とする。

【００２３】この請求項６に記載の発明では、請求項５
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、保持
部材は、上下方向に着脱されることにより、カップリン
グレンズと透光型光学素子との間に位置するアパーチャ
を取り外すことなく、保持部材を光学ハウジングに着脱
できるので、組み付けが容易になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１乃至図３
に示すように、光走査装置１は、例えば、カラーレーザ
プリンタ（図示せず）内に配置されており、光源ユニッ
ト３と、ポリゴンスキャナ５と、走査結像部（走査結像
手段）７とが、光学ハウジング９に設けられている。光
学ハウジング９には、ポリゴンスキャナ５を収納する収
納室（図示せず）が形成されており、収納室はポリゴン
ミラー１９の騒音を防止する防音ガラス２５により密閉
されている。また、光学ハウジング９には外部から光学
ハウジング９内への埃の侵入を防止するための防塵ガラ
ス２７が配置されている。

【００２５】光源ユニット３は、レーザビームを出射す
る半導体レーザ１１ａ、１１ｂと、半導体レーザ１１
ａ、１１ｂからの出射光（レーザビーム）１２ａ、１２
ｂをそれぞれカップリングするためのカップリングレン
ズ１３ａ、１３ｂと、カップリングレンズ１３ａ、１３
ｂからのレーザビーム１２ａ、１２ｂを、開口１５ａ、
１５ｂに通過させることにより、レーザビーム１２ａ、
１２ｂを所定の形状に成形するアパーチャ１５と、アパ
ーチャ１５からのレーザビーム１２ａ、１２ｂを、主走
査方向に長い線像としてポリゴンスキャナ５に導くシリ
ンドリカルレンズ１７とを有している。尚、レーザビー
ム１２ａ、１２ｂに対するシリンドリカルレンズ１７の
入射面は、主走査方向を中心とした円筒状をなしてい
る。

【００２６】ポリゴンスキャナ５は、図２の矢印Ａ方向
に回転駆動するポリゴンミラー（偏向器）１９を有して
おり、ポリゴンミラー１９の回転駆動によりシリンドリ
カルレンズ１７からのレーザビーム１２ａ、１２ｂを偏
向しつつ被走査面２０上を等速走査するものである。走
査結像部７は、第１走査結像レンズ２１と、第２走査結
像レンズ２３とを有しており、ポリゴンミラー１９に偏
向されたレーザビーム１２ａ、１２ｂを被走査面２０に
結像するものである。尚、被走査面２０は、像担持体で
ある感光体の表面であり、被走査面２０を光走査するこ
とにより、被走査面に静電潜像を形成するようになって
いる。

【００２７】本実施の光走査装置１の主要諸元及びその
配置を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】Ｒｍ：主走査方向曲率半径（ｍｍ）Ｒｓ：副走査方向局率半径（ｍｍ） ΔＸ：面間距離（ｍｍ）Ｎ：屈折率波面収差補正のため、非球面係数が付加される。走査結
像性能補正のため、非球面係数が付加される。上記記載
の光学素子の他、ポリゴンスキャナの騒音を防止する防
音ガラス、及び外部から光学ハウジング内への埃の侵入
を防ぐための防塵ガラスが付加されている。シリンドリ
カルレンズの光軸と走査結像光学系の光軸のなす角度
は、６１．５５（ｄｅｇ）である。また、シリンドリカ
ルレンズの光軸は、半導体レーザからの光束に対し、均
等に１．５５（ｄｅｇ）の角度を有する。

【００３０】光源ユニット３の半導体レーザ１１ａ、１
１ｂと、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂと、シリン
ドリカルレンズ１７とは、ホルダ（保持部材）２９に一
体に保持されている。ホルダ２９は、ＬＤベース（ベー
ス部）３１を有しており、図３に示すように、半導体レ
ーザ１１ａ、１１ｂがＬＤベース３１に圧入され、カッ
プリングレンズ１３ａ、１３ｂは、ＬＤベース３１に接
着剤３３（例えば、紫外線硬化型）により接着固定され
ている。

【００３１】また、２つの半導体レーザ１１ａ、１１
ｂ、及び対応するカップリングレンズ１３ａ、１３ｂが
略主走査方向に配列しており、被走査面２０において所
望のビームピッチを得るために、半導体レーザ１１ａ、
１１ｂとカップリングレンズ１３ａ、１３ｂとの副走査
方向の相対位置をずらしている。相対位置をずらすこと
により、シリンドリカルレンズ１７に対する２本のレー
ザビーム１２ａ、１２ｂの副走査方向の入射角度の偏差
を発生させることができ、所望のビームピッチを得るこ
とが可能になる。本実施の形態では、被走査面２０での
副走査方向の書き込み密度を１２００ｄｐｉ（ビームピ
ッチ：２１．１６（μｍ））とするため、相対位置のず
らし量をそれぞれ２．２（μｍ）に設定しているが、こ
れに限定されるものではない。

【００３２】ＬＤベース３１は、ホルダ２９に形成され
たＬＤベース挿入孔２９ａに回転可能（γチルト可能）
になっており、ＬＤベース３１をＬＤベース挿入孔２９
ａに対して回転させることで、被走査面２０における走
査線間のピッチ（ビームピッチ）を調整してから、ＬＤ
ベース３１をホルダ２９にねじどめ或いは接着等で固定
するようになっている。また、シリンドリカルレンズ１
７は、ホルダ２９に設けられたシリンドリカルレンズ保
持部２９ｂに、図示しない板ばね又は接着等により固定
されている。これにより、半導体レーザ１１ａ、１１ｂ
と、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂと、シリンドリ
カルレンズ１７とのそれぞれの相対的位置関係を不変と
することができる。

【００３３】ホルダ２９は、光学ハウジング９に形成さ
れたホルダ挿入孔９ａに回転可能（γチルト可能）に保
持され、ホルダ回転調整用ねじ３５を、ホルダ２９に固
定されているＬＤベース３１の突起３１ａに当接させて
いる。従って、ホルダ２９は、ホルダ回転調整用ねじ３
５により、光軸周りの配置角度を調整されるようになっ
ている。

【００３４】次に、上述した構成に基づき、本実施の形
態の作用を説明する。光走査装置１を組み立てるとき
は、先ず、シリンドリカルレンズ１７をホルダ２９の保
持部２９ｂに取り付け、このホルダ２９を光学ハウジン
グ９のホルダ挿入孔９ａに挿入する。ホルダ挿入孔９ａ
に挿入したホルダ２９を回転することにより、ビームス
ポット径を確保しつつ、ＬＤベース３１を回転して、ビ
ームピッチの調整を行なってからＬＤベース３１をホル
ダ２９に固定する。

【００３５】ホルダ２９を光学ハウジング９に取り付け
た後、ポリゴンスキャナ５、走査結像部７等を光学ハウ
ジング９内に取り付ける。このようにして組み立てられ
た光走査装置１は、カラーレーザプリンタ内の所定の部
位に位置決めされる。

【００３６】光走査装置１の駆動時において、半導体レ
ーザ１１ａ、１１ｂからのレーザビーム１２ａ、１２ｂ
はそれぞれ、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂを介し
てシリンドリカルレンズ１７に入射し、シリンドリカル
レンズ１７は、入射したそれぞれのレーザビーム１２
ａ、１２ｂを、ポリゴンミラー１９に対して主走査方向
に長い線像として結像する。ポリゴンミラー１９は、そ
の回転駆動により、シリンドリカルレンズ１７らのレー
ザビーム１２ａ、１２ｂを偏向しつつ、第１及び第２走
査結像レンズ２１、２３を介して被走査面２０上を等速
走査する。

【００３７】経時により、半導体レーザ１１ａ、１１ｂ
が劣化したときには、半導体レーザ１１ａ、１１ｂと、
カップリングレンズ１３ａ、１３ｂと、シリンドリカル
レンズ１７とが一体に取り付けられているホルダ２９を
交換する。

【００３８】半導体レーザ１１ａ、１１ｂと、カップリ
ングレンズ１３ａ、１３ｂと、シリンドリカルレンズ１
７ととがホルダ２９に一体に取り付けられていることに
より、ホルダ２９を交換しても半導体レーザ１１ａ、１
１ｂ、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂ、及びシリン
ドリカルレンズ１７との相対的な位置関係が変わらない
ので、被走査面２０におけるビームピッチの変動を抑制
することができる。また、半導体レーザ１１ａ、１１
ｂ、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂ、及びシリンド
リカルレンズ１７の相対的な位置関係が変わらないこと
により、これらの位置の調整をする必要がないので、ビ
ームピッチの調整が容易である。

【００３９】本実施の形態のホルダ２９を光軸周りに回
転したときのビームピッチと、ＬＤベース３１のみを光
軸周りに回転したときのビームピッチと、シリンドリカ
ルレンズ１７のみを光軸周りに回転したときのビームピ
ッチとを比較する試験を行ったので、その結果を図４及
び表２に示す。

【００４０】図４は、縦軸に被走査面におけるビームピ
ッチを取り、横軸に像高をとったグラフであり、（ａ）
は、ＬＤベースのみを光軸周りに回転（γチルト）した
ときのビームピッチを示し、（ｂ）は、シリンドリカル
レンズのみを光軸周りに回転（γチルト）したときのビ
ームピッチを示し、（ｃ）は、ＬＤベースが固定された
ホルダを、光軸周りに回転（γチルト）したときの被走
査面におけるビームピッチの変動を示している。また、
表２は、図４のグラフにおいて像高Ｈ＝０の数値をまと
めた表である（設計中央値の像高Ｈ＝０を基準としたビ
ームピッチ変動）。

【００４１】

【表２】

【００４２】図４の（ａ）及び表２により、半導体レー
ザ１１ａ、１１ｂ及びカップリングレンズ１３ａ、１３
ｂを一体に保持するＬＤベース３１のみを、０．２（度
＝ｄｅｇ）回転した場合は、ビームピッチが略１２．７
（μｍ）ずれていた。従って、この場合、ＬＤベース３
１の取り付け誤差と、ビームピッチとの関係（勾配）
は、略６３（μｍ／ｄｅｇ）となった。例えば、ＬＤベ
ース３１の取り付け誤差が、１／６（ｄｅｇ）発生した
場合には、ビームピッチ変動が略１０（μｍ）となって
しまう。

【００４３】同様に、図４の（ｂ）及び表２により、シ
リンドリカルレンズ１７の取り付け誤差と、ビームピッ
チとの関係は、略７４（μｍ／ｄｅｇ）となった。例え
ば、シリンドリカルレンズ１７の取り付け誤差が、１／
６（ｄｅｇ）発生した場合には、ビームピッチ変動が略
１２（μｍ）となってしまう。

【００４４】これに対し、半導体レーザ１１ａ、１１ｂ
と、カップリングレンズ１３ａ、１３ｂと、シリンドリ
カルレンズ１７とを一体に保持するホルダ２９を、０．
２（ｄｅｇ）回転させた場合は、ビームピッチのずれが
略２．０（μｍ）であり、ホルダ１９の取り付け誤差
と、ビームピッチの関係は、略１０（μｍ／ｄｅｇ）と
なった。例えば、ホルダ２９の取り付け誤差が、１／６
（ｄｅｇ）発生した場合には、ビームピッチ変動が略
１．７（μｍ）であり、ＬＤベース３１のみ、又はシリ
ンドリカルレンズ１７のみを回転させた場合に比べ、ビ
ームピッチ変動が効果的に抑制されるのがわかる。

【００４５】このように被走査面２０である感光体の表
面に対するビームピッチの変動を抑制することができる
ので、ホルダ２９を交換したときに、光学ハウジング９
に対するホルダ２９の取り付け誤差が生じても出力画像
品質の劣化を防止することができる。

【００４６】一般に、被走査面２０におけるビームピッ
チは、シリンドリカルレンズ１７を射出する２本のレー
ザビームのなす角度により決定される。即ち、ＬＤベー
ス３１のみ、又はシリンドリカルレンズ１７のみを回転
させた場合に比べ、ビームピッチ変動が効果的に抑制さ
れるのは、シリンドリカルレンズ１７に対するレーザビ
ーム１２ａ、１２ｂの入射及び出射角度の変化が小さい
からであると考えられる。

【００４７】これを確認するため、ＬＤベース３１の
み、シリンドリカルレンズ１７のみ、ホルダ２９を光軸
周りに回転したときのシリンドリカルレンズ（ＣＹＬ）
１７に対するレーザビーム１２ｂの入射及び出射角度を
比較する試験を行ったので、その結果を図５に示す。

【００４８】図５は、縦軸にシリンドリカルレンズ（Ｃ
ＹＬ）に対する入射及び出力角度（分＝ｍｉｎ）をと
り、横軸に（ａ）ＬＤベースの回転角度、（ｂ）シリン
ドリカルレンズの回転角度、（ｃ）ホルダ２９の回転角
度をとっており、上記（ａ）〜（ｃ）のγチルト量に対
するレーザビーム１２ｂのシリンドリカルレンズ１７へ
の入射及び出射角度を示したグラフである。

【００４９】図５に示すように、ＬＤベース３１のみ、
シリンドリカルレンズ１９のみを回転した場合（図５の
（ａ）、（ｂ））と比較して、ホルダ２９を回転した場
合（図５の（ｃ））には、シリンドリカルレンズ１７に
対する入射角度及び出射角度の変化が小さかった。即
ち、ホルダ２９をγチルトした場合は、入射角度及び出
射角度の変化が小さくなり、光学ハウジング９に対する
ホルダ２９の取り付け誤差がビームピッチに及ぼす影響
が小さくなったことがわかる。

【００５０】一方、シリンドリカルレンズ１７の取り付
け誤差（γチルト）は、被走査面２０でのビームスポッ
ト径にも影響を及ぼすことが知られている。像高Ｈ＝０
におけるシリンドリカルレンズ１７のγチルト量と、被
走査面におけるビームスポット径との関係を表３に示
す。

【００５１】

【表３】

【００５２】表３からも明らかなように、シリンドリカ
ルレンズ１７のγチルト量の増加に従い、ビームスポッ
ト径が増大していることがわかる。これは、シリンドリ
カルレンズ１７のγチルト量の増加に従い、シリンドリ
カルレンズ１７と、第１及び第２走査結像レンズ２１、
２３との間の相対的な水平度（ポリゴンミラー１９前後
の光学系の主走査及び副走査方向）の関係が劣化するた
め、波面収差が増加することで、ビームスポット径の増
大をもたらしていると考えられる。

【００５３】これに対し、本実施の形態では、組み立て
前において、ＬＤベース３１がホルダ２９に対して回転
可能になっており、ホルダ挿入孔９ａに挿入したホルダ
２９にＬＤベース３１を固定する前に、ホルダ２９を回
転することにより、ビームスポット径を確保（ポリゴン
ミラー１９前後の光学系の水平度を確保）し、ＬＤベー
ス３１を回転して、ビームピッチの調整を行なってい
る。従って、ホルダ２９を回転してビームスポット径を
測定しながら、ビームピッチの調整を行うことが容易に
でき、ビームスポット径の増大を防止できる。

【００５４】次に、第２実施の形態を説明するが、その
説明にあたり、上述した部分と同様な部分には、同一の
符号を付することによりその説明を省略する。

【００５５】図６は、第２実施の形態にかかる光走査装
置を示す分解斜視図である。図６に示すように、ホルダ
２９の保持部２９ｂにおけるシリンドリカルレンズ１７
の接着面が副走査方向に略平行になっており、シリンド
リカルレンズ１７が、保持部２９ｂに接着剤により固定
されている。即ち、保持部２９ｂとシリンドリカルレン
ズ１７との接着層３９の厚さ方向は、主走査方向に略一
致する。尚、シリンドリカルレンズ１７は、第１実施の
形態と同様に、レーザビーム１２ａ、１２ｂの入射面
が、主走査方向を中心とした円筒状をなしている。

【００５６】接着層３９の厚さ方向が、主走査方向に略
一致するので、接着剤の硬化や温度変動等により、接着
層３９の厚さが変化した場合、シンドリカルレンズ１７
は、主走査方向に移動する。従って、接着層３９の厚さ
が変化しても、シンドリカルレンズ１７が、副走査方向
及び光軸方向に移動することを抑制できるので、ビーム
ピッチに対する影響を小さくでき、組み付け精度が向上
する。

【００５７】即ち、シリンドリカルレンズ１７の入射面
が、主走査方向を中心とした円筒形を成していることに
より、シリンドリカルレンズ１７が主走査方向に移動し
ても、入射面に対するレーザビーム１２ａ、１２ｂの入
射角度にほとんど影響がない。これに対し、シリンドリ
カルレンズ１７が、副走査方向に移動した場合は、入射
面に対するレーザビーム１２ａ、１２ｂの入射角度が変
わってしまい、ビームピッチが変動してしまうことがあ
る。

【００５８】一方、第２実施の形態において、ハウジン
グ９には、第１実施の形態のホルダ挿入孔９ａの代り
に、略Ｕ字状の溝部９ｂが形成されており、この溝部９
ｂにＬＤベース３１が固定されたホルダ２９が、上下方
向に着脱可能になっている。また、アパーチャ１５は、
ホルダ２９を溝部９ａに装着したとき、シンドリカルレ
ンズ１７とカップリングレンズ１３ａ、１３ｂとの間に
位置するように、ハウジング９に固定されている。

【００５９】アパーチャ１５が、ハウジング９に固定さ
れていることにより、ビームピッチ調整のためにホルダ
２９を回転（γチルト）しても、アパーチャ１５の開口
の位置が変わらず、レーザビーム１２ａ、１２ｂにおけ
る副走査方向の高さに変化が生じないので、像高間のビ
ームピッチの偏差を低減することができる。

【００６０】アパーチャ１５をハウジング９に固定した
場合と、アパーチャ１５をホルダ２９と一体に設けた場
合（ホルダ２９が回転するとアパーチャ１５も回転する
場合）とを比較した試験を行ったので、その結果を図８
に示す。図８は、縦軸にレーザビーム１２ａ、１２ｂの
通過高さをとり、横軸にレーザビーム１２ａ、１２ｂの
光路長をとったグラフであり、（ａ）は、アパーチャ１
５を光学ハウジング１５に固定した場合であり、（ｂ）
は、アパーチャをホルダ２９に固定した場合である。

【００６１】図７の（ａ）に示すように、アパーチャ１
５を光学ハウジング９に固定した場合は、被走査面２０
への入射角度が小くなり、部品公差、組立公差により、
副走査方向の像面湾曲が生じても、像高間のビームピッ
チ偏差が小さくなった。これに対し、図７の（ｂ）に示
すように、アパーチャ１５とホルダ２９とがともに回転
する場合は、被走査面２０への入射角度が大きくなり、
部品公差、組立公差により、副走査方向の像面湾曲が生
じると、像高間のビームピッチ偏差が大きくなってしま
った。従って、アパーチャ１５を光学ハウジング９に固
定することにより、像高間のビームピッチ偏差を抑制す
ることができることがわかる。

【００６２】また、本実施の形態では、光学ハウジング
９に対するホルダ２９の着脱は、上下方向に行われてお
り、ホルダ２９を交換するときに、光学ハウジング９に
固定されたアパーチャ１５を取り外す必要がないので、
光学ハウジング９に対するホルダ２９の組み付けが容易
である。

【００６３】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、本実施の形態では、半導体レー
ザ１１ａ、１１ｂを２つ用いたが、これに限定されるも
のではなく、３つ、４つ等複数の半導体レーザを用いて
も同様の作用効果を得る。

【００６４】また、本発明の光走査装置は、カラーレー
ザプリンタに適用したが、例えば、デジタル複写機等の
画像形成装置に適用しても良い。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、半導体レー
ザと、カップリングレンズと、透過型光学素子とが保持
部材に一体に取り付けられていることにより、保持部材
を交換しても半導体レーザ、カップリングレンズ、及び
透過型光学素子のそれぞれの相対的な位置関係が変わら
ないので、被走査面におけるビームピッチの変動を抑制
することができる。また、半導体レーザ、カップリング
レンズ、及び透過型光学素子のそれぞれの相対的な位置
関係が変わらないことにより、これらの位置を調整する
必要がないので、ビームピッチの調整が容易である。

【００６６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、保持部材が光
学ハウジングに対して回転可能なので、保持部材を回転
するだけで、被走査面におけるビームピッチの調整が容
易に行える。

【００６７】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、ベース部が保
持部材に対して回転可能なので、透過型光学素子が取り
付けられた保持部材を回転してビームスポット径を測定
しつつ、ベース部を回転してビームピッチの調整を行う
ことができ、ビームスポット径及びビームピッチの調整
を同時に且つ容易に行うことができる。

【００６８】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、接着層の厚さが主走査方向と略一致していることに
より、接着層の厚さが変化しても、透過型光学素子が、
副走査方向及び光軸方向に移動することを抑制できるの
で、ビームピッチに対する影響を小さくでき、組み付け
精度を向上する。

【００６９】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、アパーチャが光学ハウジングに固定されていること
により、保持部材を回転しても、アパーチャの開口の位
置が変わらず、レーザ光における副走査方向の高さに変
化が生じ難いので、像高間のビームピッチの偏差を低減
することができる。

【００７０】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、保持部材は、
上下方向に着脱されることにより、カップリングレンズ
と透光型光学素子との間に位置するアパーチャを取り外
すことなく、保持部材を光学ハウジングに着脱できるの
で、組み付けが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光源ユニットの近傍を示す分解
斜視図である。

【図２】本発明にかかる光走査装置を概略的に示す平面
図である。

【図３】ＬＤベースを示す断面図である。

【図４】（ａ）は、ＬＤベースのみを回転したときのビ
ームピッチを示し、（ｂ）は、シリンドリカルレンズの
みを回転したときのビームピッチを示し、（ｃ）は、Ｌ
Ｄベースを固定したホルダを回転したときのビームピッ
チを示すグラフである。

【図５】（ａ）は、ＬＤベースの回転角度と、シリンド
リカルレンズに対するレーザビームの入射及び出射角の
関係を示し、（ｂ）は、シリンドリカルレンズの回転角
度と、シリンドリカルレンズに対するレーザビームの入
射及び出射角の関係を示し、（ｃ）は、ホルダの回転角
度と、シリンドリカルレンズに対するレーザビームの入
射及び出射角の関係を示したグラフである。

【図６】第２実施の形態に係る光源ユニット３の近傍を
示す分解斜視図である。

【図７】（ａ）は、アパーチャを光学ハウジングに固定
したときのレーザビームの光路長と通過高さとの関係を
示し、（ｂ）は、アパーチャをホルダに取り付けたとき
のレーザビームの光路長と通過高さとの関係を示すグラ
フである。

【図８】従来にかかる光走査装置を示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１光走査装置７走査結像部（走査結像手段）９光学ハウジング９ｂ溝部１１ａ、１１ｂ半導体レーザ１３ａ、１３ｂカップリングレンズ１７シリンドリカルレンズ（透過型光学素子）１９ポリゴンミラー（偏向器）２９ホルダ（保持部材）３１ＬＤベース（ベース部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の半導体レーザと、それぞれの半導
体レーザに対応して設けられ且つ半導体レーザからのレ
ーザ光をカップリングするカップリングレンズと、それ
ぞれのカップリングレンズからのレーザ光を、主走査方
向に長い線像として偏向器に導く透過型光学素子と、透
過型光学素子からのレーザ光を偏向しつつ被走査面上を
等速走査する偏向器と、偏向器により偏向されたレーザ
光を被走査面に結像する走査結像手段とを備え、それぞ
れのレーザ光の偏向器への入射角が、少なくとも主走査
方向で互いに異なる光走査装置であって、半導体レーザと、カップリングレンズと、透過型光学素
子とが保持部材に一体に取り付けられていることを特徴
とする光走査装置
【請求項２】保持部材は、光学ハウジングに取り付け
られており、保持部材が光学ハウジングに対してレーザ
光の光軸周り方向に回転可能であることを特徴とする請
求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】保持部材は、半導体レーザ及びカップリ
ングレンズを一体に保持するベース部を備え、ベース部
は、保持部材に対してレーザ光の光軸周り方向に回転可
能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記
載の光走査装置。
【請求項４】透過型光学素子におけるレーザ光の入射
面は主走査方向を中心とした円筒状をなしており、透過
型光学素子は、保持部材に接着により固定され、この接
着層の厚さ方向は、主走査方向に略一致していることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装
置。
【請求項５】カップリングレンズを出射したそれぞれ
のレーザ光に対応して設けられ且つそれぞれのレーザ光
が通過する開口を有するアパーチャを備え、アパーチャ
は光学ハウジングに固定されていることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】光学ハウジングには、上下方向に溝部が
形成されており、この溝部に上下方向から保持部材が着
脱自在に装着されることを特徴とする請求項５に記載の
光走査装置。