JP3129506U - レーザー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＵＶ硬化粘着剤の塗布作業が楽で、且つレーザー装置の粘着強度及び全体の剛性(rigidity)を高めるレーザー装置を提供する。
【解決手段】レーザーダイオード10、基台20、コリメータレンズ30、及びホルダー40を含み、レーザーダイオード10は基台20の納置孔21内に凸設し、そのホルダー40の円内管部41の一端にコリメータレンズ30を設置し、別一端はレーザーダイオード10に向かい合い、レーザービームをホルダー40の円内管部41及びコリメータレンズ30を経て外向きに投射し、ホルダー40の外縁面は外向きに凸耳44が伸び、その凸耳44上には数個の軸向きのガイド槽45が設置される。更に基台20上にはガイド槽45と対応するガイドピン22が数個設置され、数個のガイドピン22とガイド槽45の間の相対位置移動によって位置決め作業が行われ、ＵＶ硬化粘着剤を硬化定位させ、レーザーとコリメータレンズの組立が完成する。
【選択図】図３

Description

本考案は、レーザー装置に関するもので、レーザースキャナーＬＳＵを応用した光源装置で、特にガイドピン（guide pin）式結合方式でレーザーとコリメータレンズの間の位置決め及び粘着固定作業を完成するものである。
レーザービームプリンターＬＢＰ(laser Beam Printer)内には、すべてレーザースキャナーＬＳＵ(Laser Scanning Unit)が含まれ、従来のＬＳＵはレーザーダイオードで光源を作り、レーザービームを発する。このレーザービームは、コリメータレンズ(Collimator Lens)を通じて平行ビームを形成し、続いて円柱レンズ(Cylindrical Lens)を通じて平行ビームを副スキャン方向(Sub-major scanning direction)のＹ軸上の幅に於いて、主スキャン方向(Major scanning direction)のＸ軸に沿って平行方向に線状成像(line image)を集めて形成する。そして高速回転の多面鏡(Polygonal mirror)位置か、もしくは上述の線状成像に近い焦点位置を利用して、レーザービームの投射方向を制御することによって、レーザービームを主スキャン方向(Ｘ軸)に沿った平行方向を同一回転速度(angular velocity)でｆθレンズ片へ偏向傾斜反射し、続いてｆθレンズ片を経て修正した後、光受容体ドラム(Photoreceptor drum)で投射し、線形性スキャン(scanning linearity)の要求を達成する。
公知のＬＳＵを使用したレーザー装置のほとんどはレーザーダイオードとコリメータレンズを一体で装着したもので、例として下に記す。そのうち、レーザーダイオードとコリメータレンズの二者間がすべて冶具で挟持してＸ，Ｙ、Ｚ軸の位置決め作業を行い、それはレーザービームの二者間の光学軸のＸ、Ｙ軸の位置決め及び二者間の焦点合わせのＺ軸の位置決めを含む。更にＵＶ硬化粘着剤(UV-curing type adhesive)、もしくはその他の同類のゴム(photo-curing type adhesive)は二者間を粘着定位することにより、このＵＶ硬化粘着剤を位置決めする前に、予め二者間の粘着したい箇所に塗布し、位置決め後、紫外線(ultraviolet ray)を照射してＵＶ硬化粘着剤固化させる。しかしながら、公知のレーザー装置の設計は理想的でなく、例として文献１は、コリメータレンズのホルダーが設置され、それをレーザーダイオードのホルダー前端外縁に挟持設置し、またＵＶ硬化粘着剤は二つのホルダーの内、外管の間に塗布するため、紫外線がＵＶ硬化粘着剤に照射しにくく、相対して粘着強度及び位置決め効率に影響を与える。また文献２は、コリメータレンズの一部のリング縁面でレーザーダイオードのホルダー前端を直接挟持設置し、またＵＶ硬化粘着剤はコリメータレンズの小段リング縁とホルダーの間に塗布するが、紫外線をＵＶ硬化粘着剤に照射しにくく、ＵＶ硬化粘着剤がコリメータレンズに接触するため、ＵＶ硬化粘着剤塗布作業に掛かる手間が増え、且つコリメータレンズの一部のリング縁面だけにホルダーが粘着されるため、粘着強度に限界があり、落として壊れやすい。また文献３は、レーザーダイオードのホルダー前端に挟持し、リング周辺縁の軸向き挟持部数個と軸向きノッチ(notch)の間に環ノッチ(notch)状挟持部(holding portion)を順に形成し、コリメータレンズを数個の挟持で挟持し、数個のノッチは挟持しない。またＵＶ硬化粘着剤はコリメータレンズと数個の挟持部の内縁面の間に塗布する。そのため紫外線をＵＶ硬化粘着剤（数個のノッチを入れてもよい）に照射しやすくなり、粘着強度は確かに高くはなるが、ＵＶ硬化粘着剤をコリメータレンズに接触させるため、やはりＵＶ硬化粘着剤の塗布作業が面倒である。
日本国特許公開第08−112940号 日本国特許公開第09−218368号 米国 特許第6928100号
解決しようとする問題点は、紫外線をＵＶ硬化粘着剤に照射しにくく、ＵＶ硬化粘着剤がコリメータレンズに接触するため、ＵＶ硬化粘着剤塗布作業に掛かる手間が増え、強度に影響を与える点である。
本考案は、レーザースキャナーＬＳＵ(Laser Scanning Unit)に応用する光源装置であり、レーザーダイオード(Laser Diode)、基台(flange)、コリメータレンズ(Collimator lens)、及びホルダー(holder)を含む。そのうち、レーザーダイオードは基台の納置孔内に凸設し、そのホルダーの円内管部(tubular inner portion)の一端にコリメータレンズを設置し、別一端はレーザーダイオードに向かい合い、レーザービームをホルダーの円内管部及びコリメータレンズを経て外向きに投射する。ホルダーの外縁面は外向きに凸耳が伸び、その凸耳上には数個の軸向きのガイド槽が設置される。更に基台上にはガイド槽と対応するガイドピンが数個設置され、数個のガイドピンとガイド槽の間の相対位置移動によって位置決め作業が行われ、ＵＶ硬化粘着剤を硬化定位させ、レーザーとコリメータレンズの組立が完成することを最も主要な特徴とする。
すなわち、本考案のレーザー装置は、レーザーダイオード、基台、コリメータレンズおよびホルダーから構成されたレーザー装置において、そのうち、
レーザービームを発射するレーザーダイオードと、
レーザースキャナー（ＬＳＵ）の筐体上に固定し、その前面上にガイド槽に対応させた軸向きのガイドピンを数個設置する基台と、
円内管部を具え、その円内管部の後端はレーザーダイオードに向かい合い、円内管部の前端にはコリメータレンズを嵌合し、レーザービームをホルダーの円内管部及びコリメータレンズを通して外に向けて投射し、ホルダーの外縁上には径方向の凸耳が外向きに伸び、その凸耳上にはホルダーの円内管部の中心軸に平行な軸向きのガイド槽が数個設置され、そのガイド槽の径幅は基台のガイドピンより大きく、ホルダーの数個のガイド槽を基台の数個のガイドピンに対応嵌合し、ガイド槽とガイドピンの間の隙間空間でガイド槽とガイドピンの間のそう体位置移動を行い、レーザーダイオードとコリメータレンズ二者間のＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め(alignment)作業を行い、ガイド槽とガイドピンの間の隙間空間に粘着剤を塗布することを特徴とする。
前記ホルダーのガイド槽は、基台と対応するガイドピンが二ガイド槽、もしくは三ガイドピン対応の三ガイド槽であるか、もしくは四ガイドピン対応の四ガイド槽であることを特徴とする。
前記凸耳上に設置した数個の軸向きのガイド槽は、閉口式ガイド槽構造であることを特徴とする。
前記凸耳に設置した数個の軸向きのガイド槽は、開口式ガイド槽構造であることを特徴とする。
前記粘着剤は、ＵＶ硬化粘着剤(UV-curing adhesive)で、紫外線を照射すると、硬化することを特徴とする。
本考案のレーザー装置は、下述の利点がある。
本考案の粘着固定用のＵＶ硬化粘着剤は、ガイド槽４５とガイドピン２２の間の隙間空間内に塗布し、コリメータレンズ３０にまったく接触しないため、ＵＶ硬化粘着剤の塗布作業が楽になり、公知の（例として文献３）ＵＶ硬化粘着剤がコリメータレンズに接触して塗布作業が面倒になるのを防止する。
本考案のＵＶ硬化粘着剤のガイド槽４５は、ホルダー４０の外縁面に外向きに伸びた径方向の凸耳４４を設置し、ガイド槽４５の前後端はどちらも開放空間とし、且つ厚みに制限があるため、ＵＶ硬化粘着剤をガイド槽４５とガイドピン２２の間の隙間空間に塗布する時、平均に塗りやすくなり、且つガイド槽４５の前後端からそれぞれ照射してＵＶ硬化粘着剤の硬化程度を制御し、本考案のレーザー装置の粘着強度及び全体の剛性(rigidity)を高める。
本考案の目的は、レーザー装置を提供し、それはレーザーダイオードを基台上に設置し、ホルダーでその内円管部の一端をコリメータレンズに嵌合し、別一端をレーザーダイオードに向かわせ、レーザービームをホルダーの内円管部及びコリメータレンズを経て外へ投射し、またそのホルダーの外縁面は外向きに凸耳が伸び、その凸耳上には数個の軸方向のガイド槽を設置する。また基台上に数個のガイド槽と対応する軸方向のガイドピンを設置し、数個のガイドピンとガイド槽の間の位置決め及びＵＶ硬化粘着剤によって、レーザーとコリメータレンズの組立が一体となり、粘着強度を高め、ＵＶ硬化粘着剤を塗布する時、コリメータレンズに直接触れるのを防止する。
本考案の別の目的は、レーザー装置を提供し、そのうちホルダー上の軸方向のガイド槽と基台上の対応する軸方向のガイドピン間の調整により、三ガイドピン式、二ガイドピン式、もしくは四ガイドピン式を含み、異なる冶具でＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め作業を行い、粘着強度を高める。
本考案の別の目的は、レーザー装置を提供し、そのうち凸耳上に設置した数個の軸方向のガイド槽は閉口式もしくは開口式構造を含み、ＵＶ硬化粘着剤の塗布作業及び紫外線照射作業を簡単にして、作業効率及び粘着強度を高める。
図１，２，３に示すとおり、本考案のレーザー装置は、レーザースキャナーＬＳＵ(Laser Scanning Unit)に応用した光源装置で、レーザーダイオード(Laser Diode)１０、基台（flange）２０、コリメータレンズ３０、及びコリメータレンズホルダー４０を含む。そのうち、レーザーダイオード１０は、回路(circuit substrate)上に固定し(図未提示)、レーザーダイオード１０を基台２０の納置孔２１内に設置するが、前方向に発射するレーザービームでもよい。この基台２０はＬＳＵの筐体上に固定する(図未提示)。ホルダー４０は筒形体で、それには円内管部(tubular inner portion)４１を具え、円内内管部４１の一端(後端)４２は、レーザーダイオード１０に向く。またコリメータレンズ３０は別一端(前端)４３内に嵌合し、レーザービームはホルダー４０の円内管部４１及びコリメータレンズ３０を通って外に向かって投射する。組立時、コリメータレンズ３０の前方は押圧リング(seal ring)で押し、コリメータレンズ３０をホルダー４０から外れないようにし、またホルダー４０前端４３のコリメータレンズ３０外面には別に絞り(aperture)３２を設置してレーザービームを制御する。
また、ホルダー４０の外縁上には、外向きに径方向の凸耳４４が伸び、その凸耳４４は適度な厚みを具え、その上にはホルダー４０の円内管部４１の中心軸に対して平行な軸方向のガイド槽４５が数個設置される。またそのガイド槽４５の数は指定せず、図１，２，３，４，５，６のように三個でもよく、また図７，８，９，１０，１１，１２のように四個でもよく、または図１３，１４，１５，１６のように二個でもよい。また基台２０上にはガイド槽４５に対応する軸方向のガイドピン２２を数個設置し、またガイドピン２２の径幅は、ガイド槽４５より小さく、ホルダー４０をガイド槽４５数個によって基台２０のガイドピン２２数個上に対応させて嵌め、ガイド槽４５とガイドピン２２の間の隙間空間は、ガイド槽４５とガイドピン２２の間の相対位置移動する空間となり、レーザーダイオード１０とコリメータレンズ３０の二者間のＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め作業(alignment)に使用され、二者間のレーザービーム光学軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め作業及び二者間の焦点(focusing)のＺ軸位置決め作業を含む。
レーザーダイオード１０とコリメータレンズ３０の二者間のＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め作業を行う時、異なるガイドピン２２の数に合わせて異なる冶具(jig)でホルダー４０を挟持し、ホルダー４０のＸ，Ｙ，Ｚ軸位置の調整移動によって位置決めを達成する。また位置決め作業の前に、ＵＶ硬化粘着剤(UV- curing type adhesive)、もしくはその他の同種の硬化粘着剤(photo-curing type adhesive)を先にガイド槽４５とガイドピン２２の間の隙間空間に塗布し、位置決めが完成した後、紫外線(ultraviolet ray)を照射してＵＶ硬化粘着剤を硬化させて粘着定位させる。また、先に位置決め作業を行い、位置決め作業完成後、ＵＶ硬化粘着剤をガイド槽４５とガイドピン２２の間の隙間空間に塗布し、紫外線をＵＶ硬化粘着剤に照射して硬化させて粘着定位させてもよい。
凸耳４４上に設置下数個の軸方向のガイド槽４５は、閉口式ガイド槽構造で、図１−３、図７−９、図１３−１６に示す。また開口式ガイド槽構造は、図４−６、図１０−１２に示し、異なる加工器具（例として塗布器具）もしくは冶具でＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め作業及びＵＶ硬化粘着剤の塗布作業に対応するため、ＵＶ硬化粘着剤の塗布作業が簡単で、紫外線照射作業の効率を制御し、更に粘着強度が向上する。
以上は、本考案のための実施例を示したに過ぎず、本考案に変更、修正を加えたものについては、本考案の保護範囲とする。
本考案の三ガイドピン式(閉口式ガイド槽)立体組立図である。 図１の縦割り断面図である。 図１の分解指示図である。 本考案の三ガイドピン式(開口式ガイド槽)立体組立図である。 図４の縦割り断面図である。 図４の分解指示図である。 本考案の四ガイドピン式(閉口式ガイド槽)立体組立図である。 図７の縦割り断面図である。 図７の分解指示図である。 本考案の四ガイドピン式(開口式ガイド槽)立体組立図である。 図１０の縦割り断面図である。 図１０の分解指示図である。 本考案の二ガイドピン式(閉口式ガイド槽)立体組立図である。 図１３の縦割り断面図である。 図１３の横割り断面図である。 図１３の分解指示図である。
符号の説明
１０ レーザーダイオード
２０ 基台
２１ 納置孔
２２ ガイドピン
３０ コリメータレンズ
３１ 押圧リング
３２ 絞り
４０ ホルダー
４１ 内管部
４２ 後端
４３ 前端
４４ 凸耳
４５ ガイド槽

Claims (5)

  1. レーザーダイオード、基台、コリメータレンズおよびホルダーから構成されたレーザー装置において、そのうち、
    レーザービームを発射するレーザーダイオードと、
    レーザースキャナー（ＬＳＵ）の筐体上に固定し、その前面上にガイド槽に対応させた軸向きのガイドピンを数個設置する基台と、
    円内管部を具え、その円内管部の後端はレーザーダイオードに向かい合い、円内管部の前端にはコリメータレンズを嵌合し、レーザービームをホルダーの円内管部及びコリメータレンズを通して外に向けて投射し、ホルダーの外縁上には径方向の凸耳が外向きに伸び、その凸耳上にはホルダーの円内管部の中心軸に平行な軸向きのガイド槽が数個設置され、そのガイド槽の径幅は基台のガイドピンより大きく、ホルダーの数個のガイド槽を基台の数個のガイドピンに対応嵌合し、ガイド槽とガイドピンの間の隙間空間でガイド槽とガイドピンの間のそう体位置移動を行い、レーザーダイオードとコリメータレンズ二者間のＸ，Ｙ，Ｚ軸の位置決め(alignment)作業を行い、ガイド槽とガイドピンの間の隙間空間に粘着剤を塗布することを特徴とするレーザー装置。
  2. 前記ホルダーのガイド槽は、基台と対応するガイドピンが二ガイド槽、もしくは三ガイドピン対応の三ガイド槽であるか、もしくは四ガイドピン対応の四ガイド槽であることを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
  3. 前記凸耳上に設置した数個の軸向きのガイド槽は、閉口式ガイド槽構造であることを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
  4. 前記凸耳に設置した数個の軸向きのガイド槽は、開口式ガイド槽構造であることを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
  5. 前記粘着剤は、ＵＶ硬化粘着剤(UV-curing adhesive)で、紫外線を照射すると、硬化することを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
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