JP4115074B2

JP4115074B2 - 光走査装置および画像形成装置

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Publication number: JP4115074B2
Application number: JP2000128779A
Authority: JP
Inventors: 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: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001311892A

Description

【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１００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１０５ａ、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１０４ａ、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１０４ａ、１０４ｂとカップリングレンズ１０５ａ、１０５ｂ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１０９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、上記複数の半導体レーザそれぞれに対応して設けられ且つ上記半導体レーザからのレーザ光をそれぞれカップリングするカップリングレンズと、上記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、上記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、上記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、少なくとも上記半導体レーザ、上記カップリングレンズ、上記透過型光学素子を保持する光学ハウジングと、を備え、上記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、上記複数の半導体レーザと上記複数のカップリングレンズはベース部に固定され、上記透過型光学素子は保持部材に固定され、上記ベース部は、上記保持部材に対して上記半導体レーザの光軸周り方向に回転調整して固定され、上記ベース部と一体化された保持部材は、上記光学ハウジングに対して上記半導体レーザの光軸周り方向に回転調整して固定され、上記ベース部が回転調整されて上記保持部材に固定され、上記保持部材が回転調整されて上記光学ハウジングに固定されることにより、上記半導体レーザ、カップリングレンズ、透過型光学素子が光学ハウジングに保持さ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。
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を容易に行うことができる。
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２に記載の発明は、請求項１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、この接着面が副走査方向に平行になっていることによって、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２に記載の発明では、請求項１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３に記載の発明は、請求項１または２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３に記載の発明では、請求項１または２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４に記載の発明は、請求項３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４に記載の発明では、請求項３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１１ａ、１１ｂからの出射光（レーザビーム）１２ａ、１２ｂ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、１３ｂ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、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、１１ｂ、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２９ａ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１７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３５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１２ａ、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１７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、１１ｂ、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、１１ｂ、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、１３ｂ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３１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（ＣＹＬ）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９ｂ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１５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１５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。
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を容易に行うことができる。
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２に記載の発明では、請求項１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３に記載の発明では、請求項１または２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４に記載の発明では、請求項３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、ＬＤ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

複数の半導体レーザと、
上記複数の半導体レーザそれぞれに対応して設けられ且つ上記半導体レーザからのレーザ光をそれぞれカップリングするカップリングレンズと、
上記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、
上記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、
上記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、
少なくとも上記半導体レーザ、上記カップリングレンズ、上記透過型光学素子を保持する光学ハウジングと、を備え、
上記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、
上記複数の半導体レーザと上記複数のカップリングレンズはベース部に固定され、
上記透過型光学素子は保持部材に固定され、
上記ベース部は、上記保持部材に対して上記半導体レーザの光軸周り方向に回転調整して固定され、
上記ベース部と一体化された保持部材は、上記光学ハウジングに対して上記半導体レーザの光軸周り方向に回転調整して固定され、
上記ベース部が回転調整されて上記保持部材に固定され、上記保持部材が回転調整されて上記光学ハウジングに固定されることにより、上記半導体レーザ、カップリングレンズ、透過型光学素子が光学ハウジングに保持されていることを特徴とする光走査装置。
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、この接着面が副走査方向に平行になっていることによって、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記載の光走査装置。
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、カップリングレンズと透過型光学素子との間において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または２記載の光走査装置。
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３記載の光走査装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。