JP2712029B2 - 走査光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばレーザービームプリンタやレーザ
ー複写機等に用いられる走査光学装置に関し、特にレー
ザー光源の取付構造に関する。 （従来の技術） 従来のこの種の走査光学装置としては、たとえば第10
図に示すようなものがある。すなわち100はレーザー光
源を備えた光源ユニットであり、光源ユニット100から
出射されたレーザー光Ｌ′によってハウジング101内に
配置された回転多面鏡102やレンズ群103等で構成される
走査光学系104を介して感光体105上に画像の露光走査を
行なうようになっていた。上記光源ユニット100と走査
光学系104を構成する回転多面鏡102やレンズ群103の相
対位置関係は画像形成上高精度を要求されるので、通常
１つのハウジング101に組付固定することにより高精度
の位置決めを図っていた。 このうち光源ユニット100は、第11図に示すようにレ
ーザーチップ106と、レーザーチップ106から出射される
レーザー光を平行光束とするコリメートレンズ107とを
一体に組付けた組付体で、ハウジング101の側壁101aに
設けた取付孔108にハウジング101外部から内側に向けて
嵌合してレーザー光の出射位置の位置決めを行ない、し
かも、光軸方向には突当て面を設けて光軸方向の位置決
めをして固定していた。 （発明が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来技術にあっては、光源ユニット100
のハウジング101への取付けは、光源ユニット100をハウ
ジング101の取付孔108に差込むことにより行なわれるの
で、取付時に光源ユニット100と取付孔108の心出しを正
確に行なう必要があり取付けにくいという問題があっ
た。特にレーザープリンタ等の量産化に伴ない走査光学
装置等の高精度を要するものは、ロボット等を用いて自
動組立化することが要請されており、光源ユニット100
をハウジング101の取付孔108に横方向から嵌合させて位
置決めしていたのでは、組立て工数が増大すると共に時
間もかかり、さらにコストも高くなってしまうという問
題があった。 また、ハウジング101を樹脂で成形するような場合に
は、光源ユニット100の取付孔108および光源ユニット10
0の光軸方向の位置決めをする座面部分の型構造が複雑
になり、加工精度を出しにくい。そのため光源ユニット
100の位置精度が狂うおそれがあり、そうすると光源ユ
ニット100から回転多面鏡102に向うレーザー光Ｌ′が所
望の位置から外れた位置に走査されたり、走査線が曲が
るという問題が生じてしまう。 本発明は上記した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、光源ユニッ
ト取付部の構造を光軸に対して横方向から取付可能な構
造とすることにより、自動組立てに簡易に対応でき、し
かもハウジングの成形を容易に成し得、光源ユニットを
正確に位置決めし得る走査光学装置を提供することにあ
る。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、レー
ザ光源を有する光源ユニットと、光源ユニットから出射
されるレーザ光を走査する走査光学系を搭載したハウジ
ングと、を有する走査光学装置において、 前記ハウジングの側壁に光軸方向に段差のある略Ｕ字
形状の溝部が設けてあり、前記光源ユニットはこの溝部
の底面で光軸と垂直な方向の位置決めがなされており、
溝部の段差面で光軸方向の位置決めがなされていること
を特徴とする。 （作用） 而して、光源ユニットの取付にあたっては、光源保持
部に光源ユニットを横方向から取付ける。さらに光源ユ
ニットに設けた位置決め基準部をハウジングの位置決め
部に係合させて位置決めを行なう。 （実 施 例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本
発明の第１実施例に係る走査光学装置を示す第１図乃至
第３図において、１は走査光学装置全体を示しており、
概略レーザー光源２を備えた光源ユニット３と、光源ユ
ニット３から出射されるレーザー光Ｌを被走査体として
の感光体ドラム４上に露光走査する走査光学系５とから
構成されており、光源ユニット３および走査光学系５は
それぞれ１つのハウジング６に組付けられている。 上記光源ユニット３は、レーザー光を発振するレーザ
ー光源２と、このレーザー光源２から出射されたレーザ
ー光を平行光束とするコリメートレンズ７とを備え、レ
ーザー光源２とコリメートレンズ７とを所定のギャップ
を設けて一体に組付けられた組立体として構成されてい
る。すなわちレーザー光源２は、レーザー光を制御する
制御回路が組込まれた制御基板８に取付けられ、第１ホ
ルダ９によって制御基板８に対してレーザー光源２を保
持している。一方コリメートレンズ７は円筒状のコリメ
ータ鏡筒10内周に保持されており、このコリメータ鏡筒
10の外周を保持する第２ホルダ11を介して第１ホルダ９
に連結されている。この第２ホルダ11は上記コリメータ
鏡筒10を保持する小径の鏡筒保持部11aと、上記第１ホ
ルダ11と連結するための大径のフランジ部11bとの段付
きの筒状体で、鏡筒保持部11aとフランジ部11bとの境界
に段部11cが形成されている。このフランジ部11bの側面
は光軸に対して直交する直交面として高精度に加工され
ており、ハウジング６と突き当てることにより光軸方向
の位置決めをする位置決め基準部となっている。また段
部11c外周面も光軸を中心軸とした円形状に高精度に加
工されレーザー光Ｌの出射位置の位置決めを行なう位置
決め基準部となっている。 一方、ハウジング６の側壁61上端縁には光源ユニット
３を保持するための光源保持部としてのＵ字状の嵌合凹
部12が形成されている。この凹部12は上記光源ユニット
３の位置決め基準部を構成する第２ホルダ11の段部11c
外周が嵌合するようになっている。すなわちハウジング
６の側壁61上端縁から第２ホルダ11の外径の幅でもって
直角に延びていて、その底面12aが第２ホルダ11の段部1
1c外周に倣った曲率の半円形状となっている。この凹部
12に第２ホルダ11を光軸に対して直交する方向に落し込
むことによって底面12aに密接させ、光源ユニット３の
Ｘ−Ｙ方向の位置決めをする。 また、ハウジング側壁61の側面には、上記凹部12周縁
に段差12bが設けられていて、この段差12bに上記光源ユ
ニット３の第２ホルダ11のフランジ部11bを突き当てて
光源ユニット３の光軸方向の位置決めを図るようになっ
ている。上記凹部12の底面12aと、この段差12bとが本発
明の位置決め部を構成するものである。光源ユニット３
を凹部12に嵌合し、位置決めした後、取付金具13等の固
定部材によって光源ユニット３をハウジング６に固定す
る。 一方、走査光学系５は、上記光源ユニット３から出射
されるレーザー光Ｌを反射して偏向走査するための回転
多面鏡51と、光源ユニット３と回転多面鏡51との間に配
置されるシリンドリカルレンズ52と、回転多面鏡51と被
走査体としての感光体ドラム４間に配設されるレンズ5
3,54等により構成されている。 上記構成の光走査装置にあっては、光源ユニット３の
取付けは、光源ユニット３の第２ホルダ11をハウジング
６の側壁61に設けた嵌合凹部12に上方から落とし込め
ば、第２ホルダ11が凹部底面12aに密接して光軸と直交
するＸ−Ｙ方向の位置決めが自動的になされることにな
る。ここで第２ホルダ11は円筒形状となっているので、
挿入方向か凹部12と若干ずれた場合でも凹部12の角等に
引っかかるようなことはなく、スムーズに嵌合させるこ
とができ、組付作業が極めて容易となる。さらに第２ホ
ルダ11を凹部12に嵌合した後、光源ユニット３をハウジ
ング６内方に向けて光軸方向に押し込んで第２ホルダ11
のフランジ部11bを凹部12の段差部12bに突き当てれば、
光源ユニット３の光軸方向の位置決めが自動的になされ
ることになる。 このように光源ユニット３のハウジング６への組付け
作業は、光源ユニット３を凹部12に落とし込んで、光軸
方向に押し込むだけの単純な作業ですみ、しかも高精度
の位置決めを行なうことができるので、ロボット等によ
る自動組立化に容易に対応することができる。 光源ユニット３を取付けた後、シリンドリカルレンズ
52でレーザー光のピント調整等を行ない、レーザー光の
走査精度を向上させる。 また上記ハウジング６を樹脂で成形する場合、上記嵌
合凹部12の形状は単純なので中子型を用いることなく高
精度に加工することができる。 また、第４図には上記走査光学装置を適用した画像形
成装置の一例を示すものであり、図において20は第１光
学系、１は第２光学系である走査光学装置、４は感光体
ドラムである。 第１光学系20は原稿台23上に載置された原稿を照明す
るランプ24と、ミラー25,26,27と、レンズ28と、ミラー
29,30,31とを有しており、原稿からの反射光をミラー2
5,26,27を介し、レンズ28を通過させ、さらにミラー29,
30,31を介して感光体ドラム４上に導く。 上記構成において第２光学系である走査光学装置１の
働きと構成について説明すると、先ず第１にはコンピュ
ータやワードプロセッサー等の出力に接続することによ
って走査光学装置１を潜像形成手段として機能させ、第
１光学系20によって形成される画像との合成画像を形成
する用い方がある。また、第２には画像の先端部の余白
形成や、転写紙と次の転写紙の間に対応する感光体ドラ
ム４上の領域の不要な電荷の消去を行なう用い方があ
る。さらに、第３にはデジタイザー等の座標入力手段と
組合せて第１光学系20によって形成される原稿画像の不
要部分を消去するマスキング機能やトリミング機能を果
すために用いる場合がある。さらにまた、第４には第１
光学系20の光路の一部を遮断してその部分に日付やペー
ジ等の原稿画像に記されていない情報を付加するアドオ
ン機能を用いる場合もある。 第５図には本発明の第２実施例に係る走査光学装置を
示している。本第２実施例にあっても第１実施例と同様
にハウジング６の側壁61に設けられる嵌合凹部12はＵ字
形をしており、光源ユニット３を落とし込んで取付ける
ようになっている。本第２実施例にあっては、第１実施
例と異なり光源ユニット３の光軸方向の位置決めを図る
ために、凹部12内周面に第２ホルダ11のフランジ部11b
がスライド可能に嵌合する凹溝14を形成している。この
ように凹溝14を形成しておけば、光源ユニット３の落と
し込みと同時に光軸方向の位置決めを図ることができ
る。その他の構成および作用については第１実施例と同
様であるので説明を省略する。 第６図および第７図は本発明の第３実施例に係る走査
光学装置を示している。本第３実施例においても第１実
施例と同様にハウジング６の側壁61にＵ字形の嵌合凹部
12が設けられていて、光源ユニット３を凹部12に落とし
込んで取付けるようになっている。本第３実施例にあっ
ては、固定金具を別途設けずに、第２ホルダ11の上端に
固定フランジ15を備え、この固定フランジ15によってハ
ウジング６に固定するようにしたものである。このよう
にすれば第１実施例のような取付金具13が不要となり、
部品点数を削減できると共に、組立性も向上する。この
第３実施例では、位置決めは、第１実施例と同様に嵌合
凹部12との嵌合および嵌合凹部12の段差部12bとの突き
当てによってなされているが、たとえばハウジング６に
位置決めピン等を設けて光源ユニット３を固定するよう
な場合にも適用できる。 また、一般に走査光学装置は外部の塵埃、オゾン等を
嫌うために防塵がなされるが、このために使用されるハ
ウジング６の蓋等を利用して光源ユニット３を固定する
ようにしても、第１実施例のような取付金具13を削除す
ることができる。 第８図および第９図は本発明の第４実施例を示してい
る。この第４実施例にあっては、光源ユニット3,3′を
２個用いた走査光学装置を示している。このような装置
は、レーザプリンタやレーザ複写機等において、多色プ
リントや高速、高解像化するための装置として使用され
る。２個の光源ユニット3,3′は上下２段に配置されて
おり、下段側の光源ユニット３′が上段側の光源ユニッ
ト３の直下で、かつ少し前方に出た配置となっている。
このような配置とすることにより、各光源ユニット3,
3′の干渉を避けてレーザ光の出射位置の間隔を可及的
に近づけると共に小スペース化を図っている。 そして下段側の光源ユニット３′には位置決め基準部
としてのホールド部材16が取付けられており、ハウジン
グ６には上記ホールド部材16が嵌合される上方が開いた
断面矩形状の光源保持部17が設けられている。すなわち
ホールド部材16の下面が光源保持部17の底面に密接して
光源ユニット３′の上下方向の位置決めがなされ、ホー
ルド部材16の左右両端が光源保持部17の両側壁17a,17a
に当接して光軸に対して左右方向の位置決めがなされ
る。一方光源ユニット３′の光軸方向の位置決めおよび
固定はビス18,18によりなされる。このようにすれば、
下段側の光源ユニット３′の取付作業は、あらかじめホ
ールド部材16が組付けられた光源ユニット３′を光源保
持部17に上方から落とし込み、落とし込んだ後に光軸方
向にスライドさせて光軸方向の位置決めをするだけでよ
く、組付が容易にできる。 尚、この第８図に示した上段側の光源ユニット３につ
いては、光源ユニット３をハウジング６に設けた取付孔
6aに差込み固定するようになっているが、第１実施例の
ようにハウジング６上端縁に凹部を設け、上方から取付
けるようにしてもよい。 （発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもので、ハウ
ジングに光源ユニットを光軸に対して横方向から取付け
可能な光源保持部を設けたので、従来のように光源ユニ
ット取付け時において取付孔と位置合せをする必要はな
くなって取付作業が容易となる。しかも光源保持部には
光源ユニットに設けた位置決め基準部が係合する位置決
め部が設けられているので、光源ユニットの位置決めも
容易に行なうことができる。したがってロボット等によ
る自動組立化に容易に対応でき、組立工程、時間の短縮
化を図ることができると共にコスト低減を図ることがで
きる。さらにハウジングを樹脂で成形する場合、従来の
ように取付孔を設ける必要はなくなって成形型の型構造
も簡単になり、光源保持部の加工精度も向上して光源ユ
ニットの位置精度も向上させることができる等の種々の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１実施例に係る走査光学装置の光源
ユニット取付部の概略分解斜視図、第３図は第１図の取
付構造を備えた走査光学装置の一例を示す斜視図、第２
図は第１図の光源ユニット取付部の概略縦断面図、第４
図は第２図の走査光学装置を適用した画像形成装置の概
略構成を示す側面図、第５図は本発明の第２実施例に係
る走査光学装置の光源ユニット取付部の平面断面図、第
６図は本発明の第３実施例に係る走査光学装置の光源ユ
ニット取付部を分解して示した縦断面図、第７図は第６
図の光源ユニット取付部の側面図、第８図は本発明の第
４実施例に係る走査光学装置の光源ユニット取付部の平
面図、第９図は第８図の正面図、第10図は従来の走査光
学装置の斜視図、第11図は第10図の光源ユニット取付部
の縦断面図である。 符号の説明 １……走査光学装置、２……レーザー光源 ３……光源ユニット ４……感光体ドラム（被走査体） ５……走査光学系、51……回転多面鏡 ６……ハウジング、７……コリメートレンズ ９……第１ホルダ、10……コリメータ鏡筒 11……第２ホルダ、11a……鏡筒保持部 11b……フランジ部（位置決め基準部） 11c……段部（位置決め基準部） 12……嵌合凹部（光源保持部） 12a……底面（位置決め部） 12b……段差部（位置決め部） 14……凹溝（位置決め部） 16……ホールド部材、17……光源保持部 17a……側壁

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．レーザ光源を有する光源ユニットと、光源ユニット
   から出射されるレーザ光を走査する走査光学系を搭載し
   たハウジングと、を有する走査光学装置において、 前記ハウジングの側壁に光軸方向に段差のある略Ｕ字形
   状の溝部が設けてあり、前記光源ユニットはこの溝部の
   底面で光軸と垂直な方向の位置決めがなされており、溝
   部の段差面で光軸方向の位置決めがなされていることを
   特徴とする走査光学装置。