JPH08194143A

JPH08194143A - 光走査装置及び光走査装置の光学箱

Info

Publication number: JPH08194143A
Application number: JP385595A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Yanagisawa; 勝之柳沢
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2924684B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光学素子の組付け後にこれら光学素子の位置
関係に狂いを生じさせないと共に、防塵に優れた光走査
装置及びその光学箱を低コストに提供する。【構成】光学箱２６の一端に主走査方向Ｓに沿って長
い長方形断面の開口部２８が形成される。開口部２８内
に集光レンズ２０が嵌め込まれて、開口部２８が閉鎖さ
れた状態で集光レンズ２０が光学箱２６に固定される。
半導体レーザ１２、コリメートレンズ１４、シリンドリ
カルレンズ１６、回転多面鏡１８が、光学箱２６内に収
納された状態で光学箱２６に取付けられる。従って、集
光レンズ２０、半導体レーザ１２、コリメートレンズ１
４、シリンドリカルレンズ１６及び回転多面鏡１８が、
光走査装置１０に取付けられて固定された状態におい
て、光学箱２６の開口部２８、３０、３２、３４、３６
は塞がれ、光学箱２６は密閉される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号により変調さ
れた光束を記録媒体上で走査して画像を記録するレーザ
ビームプリンタ等に用いられる光走査装置及びその光学
箱に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザビームプリンタ等の如き
装置に於ては、装置の生産性を高いものとし、かつ修理
及びメンテナンス等を容易にするために、走査光を生じ
させる走査光学装置と、画像情報を担持する感光体を副
走査方向に搬送する副走査搬送系とを、それぞれユニッ
ト化して形成し、両者を組み合わせて構成されている。

【０００３】図６は、特開昭６０−１２８４１１号公報
に開示されたものである。この公報に開示された光走査
装置１１０は、記録された情報の質を向上するために、
光束を発生する光源１１２、この光源１１２からの光束
を主走査方向に沿って偏向する偏向部材１１４及び、レ
ンズ１１６などの各種の光学素子と、これらの光学素子
を収納して所定の位置で支持する光学定盤となる光学箱
１１８と、光学箱１１８の開口部分を塞ぎ光学箱１１８
内に塵、埃等が侵入することを防ぐ防塵用の蓋１２０
と、から構成される。

【０００４】つまり、このような光走査装置１１０は、
前述のように開口された光学箱１１８に、板状の蓋１２
０を固定して塞ぐことにより、構成される。ところが、
この光学箱１１８は、図示のように大きな開口部分を有
する構造であるために、低剛性で強度が低いという欠点
が有り、搬送中や装置の設置後等に外部から衝撃を受け
ると、光学素子の位置関係にずれが生じたり、光学素子
に破損や故障を生じてしまう恐れがある。

【０００５】一方、特開平３−２５９１０７号公報や実
開昭５９−１４０５７８号等に開示された光走査装置が
知られている。

【０００６】図７は、特開平３−２５９１０７号による
例を示すものである。図７に示すように、この光走査装
置１３０は、相互にほぼ同一形状とされる光学箱１３８
及び蓋１４０を組み合わせて相互に結合可能な構造と
し、これら光学箱１３８と蓋１４０との間に偏向部材１
３４及び、レンズ１３６などの光学素子を挟持すること
で、光学素子を位置決めしつつ保持し、それにより光学
箱１３８と蓋１４０の剛性を高めようとするものであ
る。

【０００７】図８及び図９は、実開昭５９−１４０５７
８号による例を示すものである。この例の光走査装置１
５０は、光学箱１５８に蓋１６０を合体させた状態にし
た後、偏向部材１５４及び、レンズ１５６などの光学素
子を組付け、これら光学素子の位置を調整しようとする
ものであり、これにより組立及び調整時の光学箱１５８
の剛性を高めようとするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平３−２５
９１０７号の場合は、特開昭６０−１２８４１１号の光
走査装置１１０の欠点を解消できるものの、光学箱１３
８及び蓋１４０が共に複雑な形状となり、しかもこれら
の部材を組み合わせて結合する必要から、光学箱１３８
及び蓋１４０に高精度な寸法精度が要求され、光走査装
置の製造コストが上昇する原因となる。

【０００９】また、光学的な位置関係を調整した後、光
学素子を挟持するために、光学素子の位置がずれてしま
い、調整状態を組立終了時まで維持できない場合があ
る。

【００１０】一方、実開昭５９−１４０５７８号の場合
は、光学箱１５８及び蓋１６０を組立てた状態で光学素
子の位置の調整をするので、光学箱１５８だけで調整す
るよりも光学素子の組付け時の剛性は高くなるが、この
ような構造によっても光学箱１５８と蓋１６０との間の
締結部分付近以外の箇所では、剛性向上の効果は小さい
ものである。また、これらの図に示されるような板状の
大きな蓋１６０では、光学箱１５８と蓋１６０との間に
隙間が生じやすくなり、防塵性に劣る。

【００１１】本発明の目的は、上記した欠点を解決し、
光学素子の組付け後にこれら光学素子の位置関係に狂い
を生じさせないと共に、防塵に優れた光走査装置及びそ
の光学箱を低コストに提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１による光走査装
置の光学箱は、光束を発生する光源及び前記光源からの
光束を屈曲させて走査光とする偏向部材が収納されると
共に、前記偏向部材によって走査光とされた光束を集光
する集光レンズが取付けられる光走査装置の光学箱であ
って、前記集光レンズが取付けられて前記集光レンズに
より塞がれる開口部が、走査光の走査方向に沿って長く
形成されたことを特徴とする。

【００１３】請求項２による光走査装置は、光束を発生
する光源と、前記光源からの光束を透過させつつ必要な
処理を施すレンズ部材と、前記レンズ部材からの光束を
屈曲させて走査光とする偏向部材と、前記偏向部材によ
って走査光とされた光束を集光する集光レンズと、前記
光源、前記レンズ部材、前記偏向部材及び前記集光レン
ズがそれぞれ取付けられる開口部を有すると共に、これ
ら部材を取付けることによりこの開口部が塞がれて密封
状態とされる光学箱と、を有することを特徴とする。

【００１４】請求項３による光走査装置は、光束を発生
する光源と、前記光源からの光束を透過させつつ必要な
処理を施すレンズ部材と、前記レンズ部材からの光束を
屈曲させて走査光とする偏向部材と、前記偏向部材によ
って走査光とされた光束を集光する集光レンズと、前記
光源、前記レンズ部材、前記偏向部材及び前記集光レン
ズが外側から取付け位置を調整可能としつつ外側からそ
れぞれ取付けられる開口部を有すると共に、これら部材
を取付けることによりこの開口部が塞がれて密封状態と
される光学箱と、を有することを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１に係る光走査装置の光学箱の作用を以
下に説明する。

【００１６】偏向部材が光源からの光束を屈曲させて走
査光とし、偏向部材によって走査光とされた光束を集光
レンズが集光する。この際、これら光源及び偏向部材が
光学箱に収納され、走査光の走査方向に沿って長く光学
箱に形成された開口部に、集光レンズが取付けられてい
る。

【００１７】従って、光学箱を塞ぐのに大きな蓋を用い
る必要がないので、光学箱に大きな開放部分を設ける必
要がなくなり、低剛性とならない。また、蓋の替わりに
集光レンズで光学箱の開口部を塞ぐ構造であるので、蓋
を用いなくとも、光走査装置の防塵性が高まるだけでな
く、集光レンズにより光学箱の剛性が一層高まり、外部
から衝撃を受けても、光源、偏向部材及び集光レンズ等
の光学素子の位置関係に狂いが生じたり、光学素子に破
損や故障を生じる恐れが小さくなる。

【００１８】さらに、蓋が無いことより、光学箱を蓋と
組み合わせて結合する必要がなくなり、光学箱に高精度
な寸法精度が要求されることが無く、光走査装置を低コ
ストで製造できる。

【００１９】請求項２に係る光走査装置の作用を以下に
説明する。偏向部材がレンズ部材を介して光源から出射
される光束を屈曲させて走査光とし、偏向部材によって
走査光とされた光束を集光レンズが集光する。そして、
これら光源、レンズ部材、偏向部材及び集光レンズが光
学箱の開口部にそれぞれ取付けられてこの開口部が塞が
れ、光学箱が密封状態とされる。

【００２０】従って、光学箱を塞ぐのに大きな蓋を用い
る必要がないので、光学箱に大きな開放部分を設ける必
要がなくなり、低剛性とならない。また、蓋の替わりに
光源、レンズ部材、偏向部材及び集光レンズで光学箱の
開口部を塞ぐ構造であるので、蓋を用いなくとも、光走
査装置の防塵性が高まるだけでなく、これら光学素子の
取付けにより光学箱の剛性が一層高まり、外部から衝撃
を受けても、光学素子の位置関係に狂いが生じたり、光
学素子に破損や故障を生じる恐れが小さくなる。

【００２１】さらに、蓋が無いことより、光学箱を蓋と
組み合わせて結合する必要がなくなり、光学箱に高精度
な寸法精度が要求されることが無く、光走査装置を低コ
ストで製造できる。

【００２２】請求項３に係る光走査装置の作用を以下に
説明する。本請求項によれば、請求項２と同様な作用を
奏するが、光源、レンズ部材、偏向部材及び集光レンズ
が光学箱の外側から取付け位置を調整可能としつつ光学
箱の外側から開口部に取付けられるので、容易にこれら
光学素子の位置を高精度に調整できる。

【００２３】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の一実施例を
説明する。

【００２４】図５は本実施例の走査光学装置１０の構成
を示す概略図である。この図に示すように、この走査光
学装置１０内の光源は、光束を発生する例えば半導体レ
ーザ１２により構成され、この半導体レーザ１２から放
射された光束を通過させつつコリメート（つまり、平行
光線束にすること）するコリメートレンズ１４が半導体
レーザ１２に隣り合って配置されている。そして、この
半導体レーザ１２の光軸上に、平行にされた光束を線状
にするシリンドリカルレンズ１６及び、矢印方向に回転
しつつ光束を屈曲させて走査光とする偏向部材である回
転多面鏡１８が配置されている。従って、これらコリメ
ートレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１６が半導体
レーザ１２からの光束を透過させつつ必要な処理を施す
レンズ部材を構成することになる。

【００２５】さらに、この回転多面鏡１８によって偏向
された光が送られる感光体２２との間には、集光用の集
光レンズ２０が配置されている。

【００２６】従って、画像情報信号に対応して上記半導
体レーザ１２を駆動することにより、この画像情報に対
応して半導体レーザ１２がレーザビームＬを放出する。
そし、コリメートレンズ１４によりコリメートされたレ
ーザビームＬは、シリンドリカルレンズ１６を通過した
後、回転多面鏡１８上に線状に結像され、矢印方向に回
転する回転多面鏡１８によって偏向される。偏向された
レーザビームＬは集光レンズ２０によって集光され、レ
ーザビームＬの被走査面となる感光体２２上に結像され
る。

【００２７】この時、集光レンズ２０は、感光体２２上
における走査速度が等速度になるように補正すると共
に、回転多面鏡１８の反射面の傾きのばらつきによって
生じる感光体２２上の走査位置のずれも補正（面倒れ補
正ともいう）する。これによって感光体２２上に上記画
像情報に対応する潜像が形成される。

【００２８】尚、感光体２２の周囲には、周知の帯電、
現像、転写、クリーニング手段等、周知の画像形成プロ
セス機器が配置されている。

【００２９】図１は、本実施例の光走査装置１０の分解
斜視図であり、図２から図４にこの光走査装置１０の断
面図をそれぞれ示す。

【００３０】これらの図に示すように一体成形で合成樹
脂等により形成された光学箱２６の一端には、主走査方
向Ｓに沿って長い長方形断面の開口部２８が形成されて
いる。そして、この開口部２８内に集光レンズ２０が嵌
め込まれて、接着剤または弾性体（図示せず）等によっ
て接着され、この開口部２８が閉鎖された状態で集光レ
ンズ２０が光学箱２６に固定される。

【００３１】また、半導体レーザ１２は、この半導体レ
ーザ１２を駆動する回路を有した基板４２に固定されて
おり、この基板４２には、ネジ４４が挿通される一対の
貫通孔４２Ａが形成されている。この為、光学箱２６の
側面に形成された開口部３０に半導体レーザ１２を対向
させつつ、貫通孔４２Ａに挿通されるネジ４４で、基板
４２を光学箱２６の側面にねじ止めして、光学箱２６内
に収納された状態で半導体レーザ１２が取付けられる。

【００３２】さらに、コリメートレンズ１４は支持材４
６に固定されており、この支持材４６には、ネジ４８が
挿通される一対の貫通長孔４６Ａが形成されている。こ
の為、貫通長孔４６Ａに挿通されるネジ４８で、開口部
３０に隣接して光学箱２６の上面に形成された開口部３
２より光学箱２６内にコリメートレンズ１４を挿入させ
つつ、支持材４６を光学箱２６の上面にねじ止めして、
光学箱２６内に収納された状態でコリメートレンズ１４
が取付けられる。

【００３３】そして、シリンドリカルレンズ１６は支持
材５０に支持されており、この支持材５０には、ネジ５
２が挿通される一対の貫通長孔５０Ａが形成されてい
る。この為、貫通長孔５０Ａに挿通されるネジ５２で、
開口部３２と隣り合って光学箱２６の上面に形成された
開口部３４より光学箱２６内にシリンドリカルレンズ１
６を挿入させつつ、支持材５０を光学箱２６の上面にね
じ止めして、光学箱２６内に収納された状態でシリンド
リカルレンズ１６が取付けられる。

【００３４】また、回転多面鏡１８は、モータ５４の回
転軸に固定されており、このモータ５４により回転され
ることになる。このモータ５４の四隅には、ネジ５８が
挿通される貫通孔５４Ａがそれぞれ形成されている。こ
の為、貫通孔５４Ａに挿通されるネジ５８で、光学箱２
６に形成された円形の開口部３６より光学箱２６内に回
転多面鏡１８を挿入させつつ、モータ５４を光学箱２６
の上面にねじ止めして、光学箱２６内に収納された状態
で回転多面鏡１８が取付けられる。

【００３５】これら集光レンズ２０、半導体レーザ１
２、コリメートレンズ１４、シリンドリカルレンズ１６
及び回転多面鏡１８が、光走査装置１０に取付けられて
固定された状態において、光学箱２６の開口部２８、３
０、３２、３４、３６は塞がれ、光学箱２６は密閉され
る。そして、前述のようにこれら部材が作用して、感光
体２２上に画像情報に対応する潜像が形成されることに
なる。

【００３６】次に、本実施例に係る光走査装置１０の組
み立てを説明する。まず、光学箱２６の外側より集光レ
ンズ２０を光学箱２６の開口部２８に接着等により固定
して、この開口部２８を閉鎖すると共に、同じく開口部
３６より回転多面鏡１８を光学箱２６に挿入した形でモ
ータ５４を光学箱２６に取付ける。

【００３７】さらに、コリメートレンズ１４とシリンド
リカルレンズ１６を外側より光学箱２６にねじ止めして
仮固定し、この後、光学箱２６の外側より基板４２を取
付け、基板４２をＸ方向（図２に示す）及びＹ方向（図
４に示す）に移動させて半導体レーザ１２とコリメート
レンズ１４の同軸度調整をし、調整後にネジ４４で光学
箱２６に基板４２を介して半導体レーザ１２を固定す
る。この際、貫通孔４２Ａは、ネジ４４の外径に対して
余裕があるので、容易に基板４２がＸ方向及びＹ方向に
移動し得ることになる。

【００３８】次に、ネジ４８を緩めてコリメートレンズ
１４を半導体レーザ１２の光軸方向であるＦ方向（図４
に示す）に動かし、光束の走査方向のフォーカス調整を
行い、調整後、ネジ４８で光学箱２６にコリメートレン
ズ１４を固定する。この際、ネジ４８が挿通される貫通
長孔４６Ａは、長孔状とされているので、容易にコリメ
ートレンズ１４を移動することができる。

【００３９】最後に、ネジ５２を緩めてシリンドリカル
レンズ１６を半導体レーザ１２のＦ方向に動かし、非走
査方向のフォーカス調整を行い、調整後、ネジ５２で光
学箱２６にシリンドリカルレンズ１６を固定する。この
際、ネジ５２が挿通される貫通長孔５０Ａは、長孔状と
されているので、容易にシリンドリカルレンズ１６を移
動することができる。

【００４０】本実施例の作用を以下に説明する。光学箱
２６を塞ぐのに大きな蓋を用いる必要がないので、光学
箱２６に大きな開放部分を設ける必要がなくなり、低剛
性とならない。また、蓋の替わりに半導体レーザ１２、
コリメートレンズ１４、シリンドリカルレンズ１６、回
転多面鏡１８及び集光レンズ２０等の光学素子で光学箱
２６の開口部２８、３０、３２、３４、３６をそれぞれ
塞ぐ構造であるので、光走査装置１０の防塵性が高まる
だけでなく、これら光学素子の取付けにより光学箱２６
の剛性が一層高まり、外部から衝撃を受けても、光学素
子の位置関係に狂いが生じたり、光学素子に破損や故障
を生じる恐れが小さくなる。

【００４１】特に、特開昭６０−１２８４１１号公報に
開示された光走査装置１１０のように上方に大きな開口
部分を有する構造と異なって、主走査方向Ｓに沿って長
い長方形状の開口部２８が形成された光学箱２６を採用
することにより、従来の光学箱と比較して、同一強度を
得るのに１／２の断面積でよくなり、材料コストが低減
される。また、同一断面積とした場合、上方に大きな開
口を持つ従来の光学箱と比較して、１．５倍の強度が得
られるため、同重量で非常に剛性の高い光学箱２６が形
成できる。

【００４２】言い換えると、剛性の低い低価格の材料を
使用しても、実用に充分足りる光学箱を得ることが可能
となる。

【００４３】また、本実施例の場合、図４上、上下面が
ほぼ対称な断面形状なので、光学箱２６を樹脂で成形す
る場合、安定して高精度を維持し得ることが可能とな
る。

【００４４】さらに、蓋が無いことより、光学箱２６を
蓋と組み合わせて結合する必要がなくなり、蓋を取り付
け際の調整の狂いも発生しないので、光学箱２６に高精
度な寸法精度が要求されることが無く、高画質な光走査
装置１０を低コストで製造できる。また、本実施例で
は、組立てによる誤差を調整で吸収できるため、光学素
子などの精度を従来のように厳しくする必要もなくな
る。

【００４５】一方、半導体レーザ１２、コリメートレン
ズ１４、シリンドリカルレンズ１６、回転多面鏡１８及
び集光レンズ２０が光学箱２６の外側から取付け位置を
調整可能としつつ光学箱２６の外側から開口部２８、３
０、３２、３４、３６に取付けられるので、容易にこれ
ら光学素子の位置を高精度に調整できる。

【００４６】尚、本実施例において、コリメートレンズ
１４、シリンドリカルレンズ１６をレンズ部材とした
が、例えば図示しない反射ミラー等をもレンズ部材に含
まれることは言うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明の光走査装
置及びその光学箱は、低コストで、光学素子の組付け後
にこれら光学素子の位置関係に狂いが生じないと共に、
防塵に優れるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光走査装置の分解斜視
図である。

【図２】本発明の一実施例に係る光走査装置の断面図で
ある。

【図３】図２の３−３矢視線断面図である。

【図４】図２の４−４矢視線断面図である。

【図５】本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示
す概略図である。

【図６】従来の第１の光走査装置を示す断面図である。

【図７】従来の第２の光走査装置を示す分解斜視図であ
る。

【図８】従来の第３の光走査装置の断面図である。

【図９】従来の第３の光走査装置を示す平面図である。

【符号の説明】

１０光走査装置１２半導体レーザ（光源）１４コリメートレンズ（レンズ部材）１６シリンドリカルレンズ（レンズ部材）１８回転多面鏡（偏向部材）２０集光レンズ２６光学箱２８開口部３０開口部３２開口部３４開口部３６開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光束を発生する光源及び前記光源からの
光束を屈曲させて走査光とする偏向部材が収納されると
共に、前記偏向部材によって走査光とされた光束を集光
する集光レンズが取付けられる光走査装置の光学箱であ
って、前記集光レンズが取付けられて前記集光レンズにより塞
がれる開口部が、走査光の走査方向に沿って長く形成さ
れたことを特徴とする光走査装置の光学箱。
【請求項２】光束を発生する光源と、前記光源からの光束を透過させつつ必要な処理を施すレ
ンズ部材と、前記レンズ部材からの光束を屈曲させて走査光とする偏
向部材と、前記偏向部材によって走査光とされた光束を集光する集
光レンズと、前記光源、前記レンズ部材、前記偏向部材及び前記集光
レンズがそれぞれ取付けられる開口部を有すると共に、
これら部材を取付けることによりこの開口部が塞がれて
密封状態とされる光学箱と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】光束を発生する光源と、前記光源からの光束を透過させつつ必要な処理を施すレ
ンズ部材と、前記レンズ部材からの光束を屈曲させて走査光とする偏
向部材と、前記偏向部材によって走査光とされた光束を集光する集
光レンズと、前記光源、前記レンズ部材、前記偏向部材及び前記集光
レンズが外側から取付け位置を調整可能としつつ外側か
らそれぞれ取付けられる開口部を有すると共に、これら
部材を取付けることによりこの開口部が塞がれて密封状
態とされる光学箱と、を有することを特徴とする光走査装置。