JPH11183817A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立て後に調整可能とすると共に光源ユニッ
トからの光ビームの出射方向の変化を防止する。 【解決手段】 光源１８を有した光源制御基板２０及
び、光源１８からの光ビームＬを反射する反射部材２２
を、第１保持部材２４が一体的に保持し、第１保持部材
２４、コリメートレンズ２６及びシリンドリカルレンズ
２８を板状の第２保持部材３０が一体的に保持して、こ
れらにより光源ユニット３２が構成される。さらに、第
２保持部材３０が光学箱１２に設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
レーザファクシミリ等の画像記録装置に用いられる光走
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年レーザ−プリンタ等の画像記録装置
の発達に伴い、半導体レーザを光源として用いた光走査
装置が使用されるようになった。

【０００３】図１１及び図１２には従来例の光走査装置
が示されている。この光走査装置は、光学箱１２に固定
された光源ユニット３２と、駆動装置により一定の回転
速度で回転するように制御される回転多面鏡１６で光源
ユニット３２からの光ビームを偏向走査する偏向装置１
４と、を少なくとも有している。さらに、この偏向装置
１４によって偏向走査された光ビームは、光学箱１２の
所定位置に固定された集光レンズ３８によって、像担特
体などの感光体４２の被走査面上に結像される。

【０００４】ところで、従来は光走査装置の組立てに際
して、予め調整しておいた光源ユニット３２を光学箱１
２の壁面に取り付けるのが一般的であった。この為、取
付け誤差、集光レンズ３８の精度、光学箱１２の精度な
どにより、所望の光学特性が得難いという欠点があっ
た。

【０００５】この欠点を解決するために、組立てに際し
て、光走査装置を仮組立し、感光体４２に相当する位置
で光走査装置の特性をモニタしながら、光源及び集光レ
ンズ３８を調整するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
光走査装置は温度管理された環境又は室温で組立及び調
整されるが、光走査装置は画像記録装置の内部に組み込
まれて使用されるため、調整時より高い温度の状態で使
用されることになる。

【０００７】従って、光学箱１２は温度変化によって変
形するが、この際に光源ユニット３２は、特に変形が顕
著な壁面に取り付けられているので、光源ユニット３２
からの光ビームの出射方向が変わってしまい、調整が狂
ってしまうという間題点があった。

【０００８】一方、実開平４−１１４０１２号には、図
１３に示すように光源ユニット３２を光学箱１２の底面
に取り付ける構造が提案されている。

【０００９】しかし、この構造では、光学箱１２の底面
の変形は壁面の変形に比べると小さいものの、光源ユニ
ット３２の取付けスパンが十分に長く設定されていない
ため、実使用状態における光源ユニット３２からの光ビ
ームの出射方向の変化を低減する効果は薄い。また、こ
の構造では光走査装置として組立てた後のフォーカス調
整が難しい。

【００１０】他方、特開平３−２８９６１３号には、図
１４に示すように光学箱１２に光源ユニット３２を取り
付けない構造が提案されているが、コリメートレンズ２
６の上方に反射部材２２が位置する構造なので、この構
造でも光走査装置のフォーカス調整が難しい。

【００１１】さらに、光学箱１２に組み込む時の組立誤
差や光学箱１２の寸法精度などが影響を受け、所望の光
学特性が得難いという欠点は解決されない。

【００１２】つまり、以上の上記２例は、いずれも組立
性や組立精度を向上させることを目的とするものであ
り、組立後の調整の容易化を図ると同時に、実使用状態
での光源ユニット３２の出射方向の変化を防止するとい
うものではなかった。

【００１３】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
ので、組立て後に調整可能とすると共に実使用状態で光
源ユニットからの光ビームの出射方向が変化し難い光走
査装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１による光学走査
装置は、光ビームを出射する光源と、光源からの光ビー
ムを反射する反射部材と、反射部材で反射された光ビー
ムを走査平面に沿って偏向走査する偏向装置と、反射部
材と偏向装置との間に配置されて光ビームを通過させる
結像光学系と、これらを収容する光学箱と、を有する光
走査装置において、光源が、走査平面と平行な面内で移
動調整自在かつ光学箱の開放端より光ビ−ムを出射する
よう配置され、反射部材により走査平面と平行な方向に
光ビ−ムを反射することを特徴とする。

【００１５】請求項２による光学走査装置は、光ビーム
を出射する光源と、光源からの光ビームを反射する反射
部材と、反射部材で反射された光ビームを走査平面に沿
って偏向走査する偏向装置と、反射部材と偏向装置との
間に配置されて光ビームを通過させる結像光学系と、光
源及び反射部材を一体的に保持する保持手段と、これら
を収容する光学箱と、を有する光走査装置において、光
源が、走査平面と平行な面内で移動調整自在かつ光学箱
の開放端より光ビ−ムを出射するよう配置され、反射部
材により走査平面と平行な方向に光ビ−ムを反射し、保
持手段が、結像光学系の光軸方向に移動調整自在に光学
箱に保持されることを特徴とする。

【００１６】請求項３による光学走査装置は、光ビーム
を出射する光源と、光源からの光ビームを反射する反射
部材と、反射部材で反射された光ビームを走査平面に沿
って偏向走査する偏向装置と、反射部材と偏向装置との
間に配置され且つコリメートレンズとシリンドリカルレ
ンズからなる結像光学系と、光源及び反射部材を一体的
に保持する第１保持手段と、結像光学系及び第１保持手
段を一体的に保持する第２保持手段と、これらを収容す
る光学箱と、を有する光走査装置において、光源が、走
査平面と平行な面内で移動調整自在かつ光学箱の開放端
より光ビ−ムを出射するよう配置され、反射部材により
走査平面と平行な方向に光ビ−ムを反射し、第１保持手
段が、結像光学系の光軸方向に移動調整自在に第２保持
手段に保持され、第２保持手段が、結像光学系の光軸方
向に移動調整自在に光学箱に保持されることを特徴とす
る。

【００１７】請求項１に係る光学走査装置の作用を以下
に説明する。光源から出射された光ビームを反射部材が
反射し、反射部材と偏向装置との間に配置される結像光
学系を通過した後、偏向装置が光ビームを走査平面に沿
って偏向走査する。そして、光学箱がこれらを収容す
る。また、光源が、走査平面と平行な面内で移動調整自
在かつ光学箱の開放端より光ビ−ムを出射するよう配置
され、反射部材により走査平面と平行な方向に光ビ−ム
を反射する。

【００１８】従って、走査平面の光学箱の開放端に置か
れた光源から出射した光ビームは、反射部材によって走
査平面に導かれる。また、光源は走査平面と平行な面内
で移動調整自在となっているので、光源と結像光学系と
の光軸調整が可能となる。さらに、走査平面の光学箱の
開放端に光源が置かれているので、光走査装置が組立て
られた後の光学箱に、光源ユニットを取り付けることが
可能となる。

【００１９】この結果、光走査装置の組立て後に調整可
能となる。請求項２に係る光学走査装置の作用を以下に
説明する。

【００２０】本請求項も請求項１と同様の構成を有して
おり、重複した説明を省略する。但し、本請求項では、
光源と反射部材を一体的に保持する保持手段が、結像光
学系の光軸方向に移動調整自在に光学箱に保持される。

【００２１】つまり、光源と反射部材を一体的に保持す
る保持部材を結像光学系の光軸方向に移動調整自在と
し、光源と結像光学系との主走査方向のフォーカス調整
をも可能とした。

【００２２】請求項３に係る光学走査装置の作用を以下
に説明する。本請求項も請求項１と同様の構成を有して
おり、重複した説明を省略する。但し、本請求項では、
光源及び反射部材を一体的に保持する第１保持手段が、
結像光学系の光軸方向に移動調整自在に第２保持手段に
保持され、結像光学系及び第１保持手段を一体的に保持
する第２保持手段が、結像光学系の光軸方向に移動調整
自在に光学箱に保持される。

【００２３】第１保持部材及び結像光学系を一体的に保
持する第２保持部材を結像光学系の光軸方向に移動調整
可能とし、光源と結像光学系とのフォーカス調整の際に
主走査方向及び副走査方向を独立して個々に行うことを
可能とする。

【００２４】この結果、光走査装置の組立て後に調整可
能となると共に、第２保持部材の長いスパンで光源を含
んだ光源ユニットが保持されているので、実使用状態で
光源を有する光源ユニットからの光ビームの出射方向が
変化し難くなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１の実施の形態を詳細に説明する。

【００２６】光走査装置１０を図示する図１及び図２に
示されるように、本実施の形態の光学走査装置１０は、
装置の外枠となる光学箱１２を備えており、この光学箱
１２内を上下に仕切る底面１２Ａ上の中央部には、光ビ
ームＬを走査平面Ｐに沿って偏向走査する回転多面鏡１
６を回転可能に有した偏向装置１４が配置されている。

【００２７】一方、光ビームＬを出射する半導体レーザ
である光源１８を有した光源制御基板２０及び光源１８
からの光ビームＬを反射する反射ミラーである反射部材
２２を第１保持部材２４が一体的に保持し、この第１保
持部材２４、コリメートレンズ２６及びシリンドリカル
レンズ２８を板状の第２保持部材３０が一体的に保持し
て、これらにより光源ユニット３２が構成される。ま
た、反射部材２２と偏向装置１４との間に配置されるコ
リメートレンズ２６及びシリンドリカルレンズ２８によ
り、結像光学系が構成される。

【００２８】つまり、光源１８の他にこの第２保持部材
３０には、光ビームＬを平行光とするためのコリメート
レンズ２６及び、光ビームＬの走査平面Ｐと直交する副
走査方向Ｙを回転多面鏡１６の近傍に収束するシリンド
リカルレンズ２８が、配置されており、この第２保持部
材３０が光学箱１２に設置されている。

【００２９】従って、図２及び図４に示すように、光源
ユニット３２の上方に取り付けられた光源１８から出射
された光ビームＬは反射部材２２によって走査平面Ｐと
平行な方向に反射され、コリメートレンズ２６を通過す
る。すなわち、光ビームＬは、画像情報信号に対応して
上記光源１８を駆動することにより、この画像情報に対
応すると共にコリメートされた光ビームＬとなる。

【００３０】この光ビームＬはシリンドリカルレンズ２
８を通過し、折り返しミラー３６で一旦反射された後、
回転多面鏡１６上に線状に結像される。そして、回転軸
廻りに回転する複数の反射面が入射された光ビームＬを
走査平面Ｐに沿ってそれぞれ偏向させることで、この回
転多面鏡１６を回転可能に有した偏向装置１４が光ビー
ムＬを、偏向走査させる。

【００３１】偏向された光ビームＬは、二対の折り返し
ミラー３６によりそれぞれ反射されると共に集光レンズ
３８によって集光され、感光体４２上に結像される。こ
れによって、感光体４２に上記画像情報に対応する潜像
が形成される。

【００３２】また、集光レンズ３８から出射した光ビー
ムＬの一部は同期検出器用ミラー４０によって折り曲げ
られ、図示しない同期検出器に導かれる。尚、感光体４
２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（図示せず）が配
置されている。

【００３３】さらに、偏向装置１４や光源ユニット３２
の他に、折り返しミラー３６、同期検出器用ミラー４０
及び集光レンズ３８等の光走査装置１０を構成する部材
は、光学箱１２に一体的に位置決めされつつ固定されて
いる。

【００３４】次に、本実施の形態の組立て手順を図１か
ら図４に基づき説明する。光源制御基板２０に取り付け
られた光源１８を光源制御基板２０ごと、光学箱１２の
開放端である上方より第１保持部材２４に設けられた走
査平面Ｐと水平な基準面２４Ａ上で矢印Ａ方向に移動さ
せ、コリメートレンズ２６及びシリンドリカルレンズ２
８との光軸調整をした後、固定ネジ４６で光源制御基板
２０を第１保持部材２４に固定する。

【００３５】次に、同じく上方より第１保持部材２４を
矢印Ｂ方向に第１保持部材２４に形成したガイド穴２４
Ｂに沿って走査平面Ｐと水平な光学箱１２の上面を移動
させて、走査平面Ｐに沿った主走査方向Ｘのフォーカス
調整を行い、固定ネジ４６で固定する。

【００３６】以上のように光軸調整と主走査方向Ｘのフ
ォーカス調整を行った後、最後に同じく上方より第２保
持部材３０を矢印Ｃ方向に第２保持部材３０に形成した
ガイド穴３０Ａに沿って移動させて、副走査方向Ｙのフ
ォーカス調整し、固定ネジ４６で固定する。

【００３７】つまり、光軸調整、主走査方向Ｘのフォー
カス調整及び副走査方向Ｙのフォーカス調整の全てを取
付け方向と同じ光学箱１２の開放端である上方より行う
ことが可能であるため、光走査装置１０が組立てられた
後に、全ての調整を行えることになる。従って、光源ユ
ニット３２の組立誤差や、光学箱１２や集光レンズ３８
の部品精度の影響を受けることなく、設計の狙いに極め
て近い光走査装置１０を提供できる。

【００３８】さらに、図５（Ａ）で示す従来例のよう
に、光学箱１２の壁面に光源ユニット３２を取付けた場
合、温度変化に伴って、図５（Ｂ）で示すように光学箱
１２が変形し光ビームＬの出射方向がずれてしまうが、
本実施の形態によれば、図５（Ｃ）で示すように光学箱
１２の底面１２Ａ上に支持材５２を入れて広いスパンで
光源ユニット３２を構成する第２保持部材３０が固定さ
れている為、図５（Ｄ）で示すように温度変化で光学箱
１２が変形しても、光ビームＬの出射方向への影響を非
常に少なくすることができる。但し、支持材５２が無く
とも、第２保持部材３０は十分に大きく形成されている
ので、問題は生じることはない。

【００３９】以上より、本実施の形態は上記の組立後の
調整及び耐温度変化の相反する特性を同時に満たすもの
である。

【００４０】他方、図６（Ｂ）に示すように、本実施の
形態は光学箱１２を支持する本体フレーム５０に印加さ
れた静電ノイズＮに対しても、従来例を示す図６（Ａ）
に比べて、本体フレーム５０からの延面距離を充分長く
取ることが可能となり、静電ノイズＮによる光源制御基
板２０上の光源制御回路の誤動作を防止できるという特
徴も兼ね備えている。

【００４１】次に、図７及び図８を参照して第２の実施
の形態を詳細に説明する。但し、第１の実施の形態で説
明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複し
た説明を省略する。

【００４２】本実施の形態には、第１の実施の形態のよ
うな第１保持部材２４及び第２保持部材３０が無く、光
源制御基板２０が光学箱１２に直接取り付けられてい
る。さらに、光学箱１２には、反射部材２２を固定する
ための固定部６２、筒状の部材に保持されたコリメート
レンズ２６の位置を調整するための案内部６４及び、シ
リンドリカルレンズ２８の位置を調整するための案内部
６６が、一体的に設けられている。

【００４３】次に、本実施の形態の組立て手順を説明す
る。まず、光源制御基板２０に取り付けられた光源１８
を光源制御基板２０ごと、光学箱１２に設けられた走査
平面Ｐと水平な基準面１２Ｂ上で矢印Ａ方向に移動さ
せ、コリメートレンズ２６及びシリンドリカルレンズ２
８との光軸調整をした後、固定ネジ４６で光源制御基板
２０を固定する。

【００４４】次に、コリメートレンズ２６を案内部６４
に沿った矢印Ｂ方向に移動させて主走査方向Ｘのフォー
カス調整を行い、固定する。最後に、シリンドリカルレ
ンズ２８を案内部６６に沿った矢印Ｃ方向に移動させて
副走査方向Ｙのフォーカス調整を行い、固定する。

【００４５】尚、本実施の形態では固定に接着を用いて
いるが、もちろんその他の固定手段、例えばスプリング
等の弾性体による固定でもかまわない。

【００４６】次に、図９及び図１０を参照して第３の実
施の形態を詳細に説明する。但し、第１の実施の形態及
び第２の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同
一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００４７】本実施の形態の第２の実施の形態との相違
点は、光源制御基板２０及び反射部材２２を一体的に保
持する第１保持部材２４を追加した点である。

【００４８】この為、組立ての際には、第１保持部材２
４を矢印Ｂ方向にガイド穴２４Ｂに沿って移動させて、
主走査方向Ｘのフォーカス調整を行い固定ネジ４６で第
１保持部材２４を固定する。また、副走査方向Ｙのフォ
ーカス調整は第２の実施の形態と同様である。

【００４９】尚、第１の実施の形態及び第３の実施の形
態では、レンズ自体を動かさずに調整可能としているの
で、小さなレンズを動かして調整する場合と比較して調
整が容易となる。

【００５０】また、調整後の固定の際に、接着剤が硬化
するまでに調整がずれたり、弾性体で押さえつけたとき
に調整がずれる恐れがあるが、第１保持部材２４及び第
２保持部材３０がレンズと比較して大きいと共に固定ネ
ジで固定できるため、このような問題は発生しない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明は上記の
構成としたため、組立て後に調整可能とすると共に実使
用状態で光源ユニットからの光ビームの出射方向が変化
し難くなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る光走査装置の概略平面
図である。

【図２】第１の実施の形態に係る光走査装置の概略断面
図である。

【図３】第１の実施の形態に係る光走査装置に適用され
る光学ユニットの斜視図である。

【図４】第１の実施の形態に係る光走査装置に適用され
る光学ユニットの断面図である。

【図５】第１の実施の形態の光学ユニットを従来例と比
較して説明する図であって、（Ａ）は従来例を示し、
（Ｂ）は従来例の光学箱が変形した状態を示し、（Ｃ）
は第１の実施の形態を示し、（Ｄ）は第１の実施の形態
の光学箱が変形した状態を示す。

【図６】第１の実施の形態の光学ユニットを従来例と比
較する図であって、（Ａ）は従来例に静電ノイズが加わ
った図であり、（Ｂ）は第１の実施の形態に静電ノイズ
が加わった図である。

【図７】第２の実施の形態に係る光走査装置に適用され
る光学ユニットの斜視図である。

【図８】第２の実施の形態に係る光走査装置に適用され
る光学ユニットの断面図である。

【図９】第３の実施の形態に係る光走査装置に適用され
る光学ユニットの斜視図である。

【図１０】第３の実施の形態に係る光走査装置に適用さ
れる光学ユニットの断面図である。

【図１１】第１の従来例を示す平面図である。

【図１２】第１の従来例を示す分解斜視図である。

【図１３】第２の従来例を示す分解斜視図である。

【図１４】第３の従来例を示す図であって、（Ａ）は断
面図であり、（Ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１０ 光学走査装置 １２ 光学箱 １４ 偏向装置 ２４ 第１保持部材（保持手段、第１保持手段） ２６ コリメートレンズ（結像光学系） ２８ シリンドリカルレンズ（結像光学系） ３０ 第２保持部材（第２保持手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射する光源と、光源からの
   光ビームを反射する反射部材と、反射部材で反射された
   光ビームを走査平面に沿って偏向走査する偏向装置と、
   反射部材と偏向装置との間に配置されて光ビームを通過
   させる結像光学系と、これらを収容する光学箱と、を有
   する光走査装置において、 光源が、走査平面と平行な面内で移動調整自在かつ光学
   箱の開放端より光ビ−ムを出射するよう配置され、反射
   部材により走査平面と平行な方向に光ビ−ムを反射する
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 光ビームを出射する光源と、光源からの
   光ビームを反射する反射部材と、反射部材で反射された
   光ビームを走査平面に沿って偏向走査する偏向装置と、
   反射部材と偏向装置との間に配置されて光ビームを通過
   させる結像光学系と、光源及び反射部材を一体的に保持
   する保持手段と、これらを収容する光学箱と、を有する
   光走査装置において、 光源が、走査平面と平行な面内で移動調整自在かつ光学
   箱の開放端より光ビ−ムを出射するよう配置され、反射
   部材により走査平面と平行な方向に光ビ−ムを反射し、 保持手段が、結像光学系の光軸方向に移動調整自在に光
   学箱に保持されることを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】 光ビームを出射する光源と、光源からの
   光ビームを反射する反射部材と、反射部材で反射された
   光ビームを走査平面に沿って偏向走査する偏向装置と、
   反射部材と偏向装置との間に配置され且つコリメートレ
   ンズとシリンドリカルレンズからなる結像光学系と、光
   源及び反射部材を一体的に保持する第１保持手段と、結
   像光学系及び第１保持手段を一体的に保持する第２保持
   手段と、これらを収容する光学箱と、を有する光走査装
   置において、 光源が、走査平面と平行な面内で移動調整自在かつ光学
   箱の開放端より光ビ−ムを出射するよう配置され、反射
   部材により走査平面と平行な方向に光ビ−ムを反射し、 第１保持手段が、結像光学系の光軸方向に移動調整自在
   に第２保持手段に保持され、 第２保持手段が、結像光学系の光軸方向に移動調整自在
   に光学箱に保持されることを特徴とする光走査装置。