JPH11231191A - 光学部品の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく、組み付けが容易で、調整
が容易な光学部品の取付構造を得る。 【解決手段】 筐体と一体成形された台座２８の上面に
は、半導体レーザ１４の光軸Ｌの方向へ延びる略半円筒
状の雌ねじ部３０が凹設されている。雌ねじ部３０に
は、円筒状のホルダ３２の外周面に刻設された雄ねじ部
３４が螺合する。ホルダ３２の内部には、コリメータレ
ンズ１６が接着剤等で固定されており、その光軸が光軸
Ｌと一致する構成となっている。ホルダ３２を回転させ
ると、コリメータレンズ１６が光軸Ｌに沿って移動し、
フォーカス調整が完了する。雌ねじ部３０は半円筒状で
あり、ホルダ３２を端部からねじ込んで行く必要がない
ので、粗調整時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に用い
られ、光源から発生し光偏向器へ入射するビームを整形
する光学部品の取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ等の電子写真方式
の画像形成装置に用いられる光走査装置は、光源である
半導体レーザ、半導体レーザから発生されるビームを平
行光に変換するコリメータレンズ、平行光を光偏向器近
傍で線状に結像するシリンドリカルレンズ、これらのレ
ンズで整形されたビームを偏向する光偏向器、感光体に
ビームを結像させる走査レンズ、これらを収容する筐体
で構成されている。

【０００３】このような光走査装置では、半導体レーザ
のバラツキ、レンズや筐体等の精度ムラを解消するた
め、光軸を基準としてコリメータレンズやシリンドリカ
ルレンズの位置調整機構が必要となる。

【０００４】この位置調整機構として、図１３に示すよ
うに、内周面に雌ねじ部７０が刻設れた外筒７２を筐体
に取付けられた台座７４に固定し、外周面に雄ねじ部
（図示省略）が刻設された鏡筒７６を外筒７２と螺合さ
せたものがある（特開平３−２８０００４号公報参
照）。

【０００５】この鏡筒７６には、レンズ７８が収容され
ており、鏡筒７６を回転させることにより、レンズ７８
を光軸方向へ移動させフォーカス調整を行うようになっ
ていう。

【０００６】しかし、このような構成では、鏡筒７６と
外筒７２の２部品が必要となり、また、装置内における
取付スペースが大きくなる。さらに、外筒７２を樹脂等
で成形する場合、一方向に型抜きするのではなく、ねじ
を緩めるように入れ子を旋回させながら抜き取り、雌ね
じ部を形成するという特殊な成形方法を使用する必要が
あり、部品コストが上昇する。また、鏡筒７６を所定の
位置までねじ込む作業が伴い、組み立て工数が増加す
る。

【０００７】一方、図１４に示すように、レンズ８０が
収容された鏡筒８２の外周面にねじ溝８４を刻設し、こ
の鏡筒８２をレンズ載置板８６に形成した角穴８８に嵌
め込んで、光軸方向へ摺動自在に保持したものがある。

【０００８】このレンズ載置板８６からは、門型のフレ
−ム９０がねじ溝８４の上方を覆っており、このフレ−
ム９０から垂下した板状のガイド板９２がねじ溝８４に
噛み合っている。

【０００９】このような構成により、鏡筒８２を回転さ
せると、レンズ８０が光軸Ｌ方向へ移動し、フォーカス
調整ができるようになっている。

【００１０】しかし、上記の調整機構では、鏡筒８２を
所定の位置までねじ込む作業はなくなるが、部品点数が
増加し組み立て工数が増える。また、小型化のために各
部品を小さくすると、作業性が悪くなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、部品点数が少なく、組み付け・分解が容易であ
り、微調整が可能な光学部品の取付構造を提供すること
を課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、台座が光走査装置の筐体に配設されている。この台
座には、光軸方向へ延びる略半円筒状の雌ねじ部が凹設
されている。この雌ねじ部には、保持部材に備えられた
雄ねじ部が螺合され、保持部材が台座に組み付けられ
る。

【００１３】保持部材には、光軸が雄ねじ部の回転中心
軸と一致するように光学部品が取付けられている。

【００１４】このため、保持部材を回転させると、ねじ
部の機能で、回転運動が光軸方向の直線運動に変換さ
れ、光学部品が光軸に沿って移動する。これにより、光
学部品のフォーカス調整ができ、また、回転量を直線移
動量に変換するので、微調整が可能となる。

【００１５】さらに、円筒体の内周面に刻設された雌ね
じ部と異なり、略半円筒状の雌ねじ部とすることで、端
部から保持部材をねじ込んで行く必要がないので、粗調
整時間を短縮できる。

【００１６】請求項２に記載の発明では、台座が筐体と
一体成形されている。すなわち、台座の雌ねじ部が略半
円筒状とされているので、入れ子を金型から回転させな
がら抜き出すという特殊な成形方法を用いる必要がな
く、通常の筐体の成形に用いられる上下方向の型抜きの
みで、筐体と台座が一体成形可能となる。

【００１７】このため、筐体が量産でき、安価に製造で
き、また、組み付ける部品の点数が削減され、さらに、
台座の位置出しが正確にできる。

【００１８】請求項３に記載の発明では、光学部品がコ
リメータレンズであり、保持部材が、外周面に雌ねじ部
と螺合する雄ねじ部が刻設され、中心軸と光軸が一致す
るようにコリメータレンズが収納される円筒体で構成さ
れている。

【００１９】このように、コリメータレンズを収容する
保持部材を円筒体とすることで、コリメータレンズを円
筒体の内周壁に内接させるだけで、円筒体の中心軸（雄
ねじ部の回転中心軸）とコリメータレンズの光軸を一致
させることができる。

【００２０】請求項４に記載の発明では、光学部品がシ
リンドリカルレンズであり、保持部材が、外周面に雌ね
じ部と螺合する雄ねじ部が刻設された半円筒体と、半円
筒体の端部に形成され、雄ねじ部の回転中心軸と光軸が
一致するようにシリンドリカルレンズが取付けられた保
持体とで構成されている。

【００２１】この構成では、半円筒体の雄ねじ部が台座
の雌ねじ部と螺合し、半円筒体が雄ねじ部の回転中心軸
を中心軸として揺動する。半円筒体には、保持体が形成
されており、この保持体に取付けられたシリンドリカル
レンズの光軸が雄ねじ部の回動中心軸一致している。

【００２２】このため、シリンドリカルレンズは光軸を
中心軸として揺動することができ、シリンドリカルレン
ズの微小な回転傾斜調整が可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】〔光走査装置の概要〕図１に示す
ように、本発明を適用した光走査装置１０の筐体１２に
は、光源である半導体レーザ１４、この半導体レーザ１
４から出射されたビームを整形するコリメータレンズ１
６及びシリンドリカルレンズ１８と、整形されたビーム
を偏向する光偏向器２０と、偏向されたビームを感光体
２２に結像する走査レンズ２４、２６と、が配置されて
いる。

【００２４】次に、第１形態に係る光学部品の取付構造
がコリメータレンズ１６に適用された例を説明する。

【００２５】図２及び図３に示すように、筐体１２の基
板１２Ａには、ブロック状の台座２８が設けられてい
る。この台座２８の上面には、半導体レーザ１４の光軸
Ｌの方向へ延びる略半円筒状の雌ねじ部３０が凹設され
ている。また、雌ねじ部３０の回転中心軸は、筐体１２
の外周壁１２Ｂに取付けられた半導体レーザ１４の光軸
Ｌと一致している。

【００２６】なお、台座２８は、別途成形し基板１２Ａ
に接着させてもよいし、また、筐体１２を一体成形する
こともできる。すなわち、台座２８の雌ねじ部３０が略
半円筒状とされているので、円筒体の場合のように、入
れ子を金型から回転させながら抜き出すという特殊な成
形方法を用いる必要がなく、通常の筐体の成形に用いら
れる上下方向の型抜きのみで、筐体１２と台座２８が一
体成形できる。

【００２７】一方、雌ねじ部３０には、円筒状のホルダ
３２の外周面に刻設された雄ねじ部３４が螺合するよう
になっている。このホルダ３２の内部には、コリメータ
レンズ１６が接着剤等で固定されており、その光軸が半
導体レーザ１４の光軸Ｌと一致する構成となっている。

【００２８】また、台座２８には、ホルダ３２の端部を
位置決めするため、設計値に相当す位置を判別できるマ
ークＭが印されている。図３に示すように、このマーク
Ｍにホルダ３２の端部を合わせて、雄ねじ部３４と雌ね
じ部３０を噛み合わせることで、コリメータレンズ１６
の粗調整が短時間できる。

【００２９】次に、ホルダ３２を台座２８に取付けた後
の調整方法を説明する。例えば、感光体２２に相当する
位置にセンサ（図示省略）を設け、センサ出力をモニタ
しながら、ホルダ３２を回転させる。これによって、ホ
ルダ３２の回転運動が光軸方向の直線運動に変換され、
コリメータレンズ１６が光軸Ｌに沿って移動する。

【００３０】これにより、コリメータレンズ１６のフォ
ーカス調整が完了し、また、回転量を直線移動量に変換
することで、直線方向の移動量が小さくなるので、微調
整が可能となる。また、ホルダ３２を端部からねじ込ん
で行く必要がないので、粗調整時間を短縮できる。

【００３１】次に、コリメータレンズ１６のフォーカス
調整が完了した後は、雄ねじ部３４と雌ねじ部３０の噛
み合い部分に接着剤を塗布し、ホルダ３２を台座２８に
固定するが、図４に示すように、板ばね３６でホルダ３
２を台座２８側へ付勢して、固定するようにしてもよ
い。

【００３２】また、図５に示すように、ホルダ３２の端
部に外方に拡径する把持部３８を形成することで、ホル
ダ３２を回転させる操作が楽にできるようになる。さら
に、ホルダ３２を軸方向へ充分長くすることで、光走査
装置１０に作用した衝撃等の外力に対する安定性が向上
する。

【００３３】また、台座２８を筐体１２と一体成形する
ことで、筐体１２が安価に量産でき、組み付ける部品の
点数が削減され、さらに、台座２８の位置出しが正確に
できる。

【００３４】次に、第２形態に係る光学部品の取付構造
を説明する。図６及び図７に示すように、第２形態で
は、筐体と一体成形された台座４０に支持壁４２が設け
られている。この支持壁４２には、雌ねじ部４４に沿っ
て円形の貫通部４６が形成されている。この貫通部４６
の上部内周壁には、ホルダ３２の雄ねじ部３４と螺合す
るねじ部（図示省略）が刻設されており、また、下部内
周壁は型抜き用の開口部４８が形成されている。

【００３５】これによって、図８及び図９に示すよう
に、支持壁４２を設けた台座４０であっても、上金型５
０と下金型５２を型合わせすることで、筐体１２と一体
成形できるように、配慮されている。そして、このよう
に、ホルダ３２を支持する支持壁４２を設けることによ
り、部品点数及び組立工数が削減できる。

【００３６】次に、第３形態に係る光学部品の取付構造
を説明する。図１０及び図１１に示すように、第３形態
では、台座２８に形成された雌ねじ部３０に、半円筒状
のホルダ５４の外周面に形成された雄ねじ部５６が螺合
するようになっている。

【００３７】このホルダ５４の端部には、箱状の保持体
５８が設けられており、シリンドリカルレンズ１８の光
軸がコリメータレンズ（図示省略）の光軸と一致するよ
うに固定され、且つ、雄ねじ部５６の回転中心軸と光軸
が一致している。

【００３８】次に、本形態に係るシリンドリカルレンズ
１８の調整方法を説明する。光走査装置では、半導体レ
ーザ１４から発生したレーザ光をコリメータレンズで平
行光に修正し、シリンドリカルレンズ１８にて光偏向器
２０の偏向面近傍で主走査方向に長い線状に集光させて
偏向する方法が取られている（図１参照）。

【００３９】この方法では、偏向面に入射する線状の光
線が、平行に入射せず（光偏向器２０の回転中心軸と直
交する平面と平行に入射せず）傾斜して入射すると、感
光体２２上において走査方向の端部のビーム径が大きく
なるという問題が発生する。

【００４０】このような場合の調整方法として、雄ねじ
部５６が雌ねじ部３０と螺合したホルダ５４を回転中心
軸回りに回転させることで、シリンドリカルレンズ１８
が光軸Ｌを中心に傾斜する。本形態によれば、ねじ機構
を利用することで、回転角度が０．５度という微妙な傾
斜調整も可能となる。

【００４１】なお、ホルダ５４を回転させることで、シ
リンドリカルレンズ１８は光軸方向へ微小に移動する
が、その移動量は僅少であり、ビーム特性に影響のない
レベルである。

【００４２】また、ホルダ５４の上面５４Ａと台座２８
の上面２８Ａを面一としたとき、保持体５８の載置面５
８Ａとシリンドリカルレンズ１８の水平面がホルダ５４
の上面５４Ａと平行になる構成にすれば、シリンドリカ
ルレンズ１８の水平方向の基準位置を簡単に決めること
ができる。

【００４３】なお、図１２に示すように、板ばね６０で
ホルダ５４を押圧することで、接着剤を塗布し、ホルダ
５４を台座２８に固定する必要がなくなる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、部品点数
が少なく、組み付け・分解が容易にできる。また、光軸
方向の調整を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光走査装置の概略斜視図であ
る。

【図２】第１形態に係る光学部品の取付構造を示す分解
斜視図である。

【図３】第１形態に係る光学部品の取付構造の組付け状
態を示す斜視図である。

【図４】第１形態の変形例に係る光学部品の取付構造の
組付け状態を示す斜視図である。

【図５】第１形態の変形例に係る光学部品の取付構造の
組付け状態を示す斜視図である。

【図６】第２形に係る光学部品の取付構造を示す分解斜
視図である。

【図７】第２形態に係る光学部品の取付構造の組付け状
態を示す斜視図である。

【図８】第２形態に係る光学部品の取付構造の台座の金
型を示す断面図である。

【図９】第２形態に係る光学部品の取付構造の台座の金
型を示す断面図である。

【図１０】第３形態に係る光学部品の取付構造を示す分
解斜視図である。

【図１１】第３形態に係る光学部品の取付構造の組付け
状態を示す斜視図である。

【図１２】第３形態の変形例に係る光学部品の取付構造
の組付け状態を示す斜視図である。

【図１３】従来の光学部品の取付構造の組付け状態を示
す斜視図である。

【図１４】従来の光学部品の取付構造の組付け状態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１６ コリメータレンズ １８ シリンドリカルレンズ ２８ 台座 ３０ 雌ねじ部 ３２ ホルダ（保持部材、円筒体） ３４ 雄ねじ部 ４０ 台座 ５４ ホルダ（保持部材、半円筒体） ５８ 保持体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザから発生されたビームを平
   行光に変換するコリメータレンズや、平行光を光偏向器
   近傍で線状に結像するシリンドリカルレンズ等の光学部
   品の取付構造において、 光走査装置の筐体に配設され、光軸方向へ延びる略半円
   筒状の雌ねじ部が凹設された台座と、前記雌ねじ部と螺
   合する雄ねじ部を備え、光軸が前記雄ねじ部の回転中心
   軸と一致するように前記光学部品が取付けられた保持部
   材と、を有することを特徴とする光学部品の取付構造。
2. 【請求項２】 前記台座が前記筐体と一体成形されたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光学部品の取付構造。
3. 【請求項３】 前記光学部品がコリメータレンズであ
   り、 前記保持部材が、外周面に前記雌ねじ部と螺合する雄ね
   じ部が刻設され、中心軸と光軸が一致するようにコリメ
   ータレンズが収納される円筒体であることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の光学部品の取付構造。
4. 【請求項４】 前記光学部品がシリンドリカルレンズで
   あり、 前記保持部材が、外周面に前記雌ねじ部と螺合する雄ね
   じ部が刻設された半円筒体と、前記半円筒体の端部に形
   成され、前記雄ねじ部の回転中心軸と光軸が一致するよ
   うにシリンドリカルレンズが取付けられた保持体と、で
   構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の光学部品の取付構造。