JPS61252515A - 光学部品ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ 本発明は、レーザプリンタのレーザ射出装置等において
利用される光学部品ユニットに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来のシー”ザプリンタの光学系を第５図（Ａ）。

（８）に示す・。゛第５図（Ａ）において、レーザ射出
装Ｗ１１１より射出された平行ビームは図示矢印方向に
回転する奮すゴンミラ−２よりＹ方向に対して偏向され
、ｆ・θレンズ３に入射する。その後、このビームは、
第５図（Ｂ）図示Ｚ方向にパワーを持つ補正用シリンド
リカルレンズ４を通って２方向の傾きが補正された後に
感光体ドラム５上に結像するようになっている。尚、前
記ｆ・θレンズ３は、第５図（Ａ）に示すＸ、Ｙ投射面
内において、ビームの入射角をθとし焦点距離をｆとし
たとき、前記感光体ドラム１０上のＹ方向のｆ・θの位
置にビームウェストを形成するようになっている。

ここで上記レーザ射出装置１の従来例を第６図に示す。

第６図において、このレーザ射出装置１はレーザ光を射
出する半導体レーザ１０と、このレーザ光を平行ビーム
とするコリメーションレンズ系１１と、この平行ビーム
のビーム断面形状を整形する第１．第２のプリズム１２
Ａ、１２Ｂから成るビーム整形装置１１２とから構成さ
れている。

ところで、半導体レーザ１０より射出されたレーザ光を
コリメーションレンズ系１１で平行ビームとするために
は、コリメーションレンズ系１１の焦点距離と一致する
位置に半導体レーザ１０を配置する必要がある。このた
めに、従来は第６図に示すようにコリメーションレンズ
系１ｏを保持するレンズホルダ１４の奥部にウェーブワ
ッシャ１６を配置し、レンズホルダ１４のビーム射出端
側に押えネジ１７を螺合し、この押えネジ１７を調整し
て焦点合せを行っていた。

しかしながら、上記の構成によればレンズホルダ１４と
コリメーションレンズ系１１との間に間隙が生ずるため
、特に振動等が生じた場合には調整移動方向（第６図図
示Ｘ方向）と直交する方向にコリメーションレンズ系１
１が位置ずれすることがあった。また、ウェーブワッシ
ャ１７の変形によって前記調整位置方向にも位ｔずれす
ることがあった。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、比較的
簡易な構成でありながら光学部品の位置調整を容易に行
うことができ、がっ、位置ずれすることなく強固に固定
することができる光学部品ユニットを提供することを目
的とするものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、光学部品と
、この光学部品を一方向に移動可能に支持するホルダー
と、前記光学部品の移動方向と交差する方向に沿って前
記ホルダーに入出自在に位置決め支持され、前記光学部
品と当接する一端をテーパ状に形成した位置調整部材と
を有し、この位置調整部材の入出位置を変位させること
により光学部品の移動方向の位置調整を行い、かつ、こ
の位置調整部材によって光学部品をホルダー内に押圧支
持するようにしたことを特徴とするものである。

［発明の実施例１ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。尚
、本実施例は第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すレーザプリン
タに使用されるレーザ射出装置に関するものであり、本
実施例に係るレーザ射出装［２０は第１図に示すように
構成されている。

第１図において、このレーザ射出装！２０は半導体レー
ザ３０．コリメーションレンズ系４０及びビーム角調整
装置５０を中空部２１Ａに−・体内に保持する円筒状の
ホルダー２１を、絶縁カバー２２を介してプリント基板
２３に取り付けることによって構成されている。

前記ホルダー２１は、円筒状の外周面より前記中空部２
１Ａに連通ずる第１〜第４のネジ部２４゜２５．２６．
２７を有し、前記第１．第４のネジ部２６．２７はそれ
ぞれ対向する位置に設けられている。そして、前記第１
〜第４のセットスクリュー２４Ａ、２５Ａ、２６Ａ、２
７Ａが螺合されるようになっている。尚、第１．第２の
セラトスクリ↓−２４Ａ、２５Ａの先端側は円錘状に形
成された円錐部２４Ａｕ　、２５Ａｔとなっている。

この第１．第２のセットスクリュー２４Ａ、２５Ａは位
置調整部材の一例である。また、前記第１゜第２のネジ
部２４．２５の中間部には、ホルダー２１の外周面より
前記中空部２１Ａに連通ずる穴部２８が穿設されている
。

前記半導体レーザ３０は、前記ホルダー２１の一端側に
位置するように、取付ネジ３１．３１によって固定され
ている。従って、半導体レーザ３０は、レーザビームの
出射方向（図示Ｘ方向）と直交する方向（図示Ｚ方向）
に対して移動調整する手段を有してなく、コリメーショ
ンレンズ系４０との光軸調整は不要となっている。

前記コリメーションレンズ系４０は、前記ホルダー２１
の中空部２１Ａに挿入されるレンズホルダー４１に保持
されている。このレンズホルダー４１は円筒状を成して
その中空部４１Ａに前記コリメーションレンズ系４０を
保持するようになっている。また、このレンズホルダー
４１の外周面より前記中空部４１Ａに連通する穴部４２
が形成され、この穴部４２に接着剤を流し込んで前記コ
リメーションレンズ系４０とレンズホルダー４１とを固
着するようになってる。尚、接着剤による固定に限らず
他の種々の手段で固定することもできる。また、このレ
ンズホルダー４１の両端面外縁側は面取りが成され、こ
の部分を第１のテーパ面４３及び第２のテーパ面４４と
する。

尚、このホルダー２１．前記位ｌ調整部材としての第１
．第２のセットスクリュー２４Ａ、２５Ａ及びコリメー
ションレンズ４０．レンズホルダー４１で本発明に係る
光学部品ユニットを構成している。また、コリメーショ
ンレンズ４０とレンズホルダー４１とで光学部品を構成
するものとする。

前記ビーム角調整装置５０は、第１．第２のプリズム５
１Ａ、５１Ｂの相対位置を不変となるように保持する円
柱状の透明な固定部材５２と、前記ホルダー２１に固着
されて前記固定部材５２を回転自在に保持する円管５５
とから構成されている。前記固定部材５２は、前記ホル
ダー２１の第３、第４のネジ部２６．２７と対向する位
置に第１、第２の切欠部５３．５４を有し、この第１の
切欠部５３の平面５３Ａに前記１３のセットスクリュー
２６Ａが当接され、前記第２の切欠部５４の平面５４Ａ
に前記第４のセットスクリュー２７Ａが当接されるよう
になっている。

以上のように構成されたレーザ射出装！１２０の作用に
ついて第２図をも参照して説明する。

本実施例装置では、半導体レーザ３０より射出されたレ
ーザビームをコリメーションレンズ系４０で平行ビーム
とし、この平行ビームを第１．第２のプリズムで整形（
詳細は後述する）すると共にビーム角調整装置でビーム
の射出方向を調整するようになっている。そして、この
ビームは第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すポリゴンミラー２
．ｆ・θレンズ３．シリンドリカルレンズ４を介して感
光体ドラム５上に結像されるようになっている。

ここで、先ず前記コリメーションレンズ系４０で平行ビ
ームとするためには、コリメーションレンズ系４０を図
示Ｘ方向に移動させてその焦点合せを行わなければなら
ない。

本実施例では、第１．第２のセットスクリュー２４Ａ、
２５Ａの調整によりコリメーションレンズ系４０のＸ方
向の位置を容易に調整することができる。例えば、第１
のセットスクリュー２４Ａを締める方向に回し、第２の
セットスクリュー２５Ａを弛める方向に回すことにより
、コリメーションレンズ系４０は第１図の右側から左側
に変位させることができ゛る一方、第１のセットスクリ
ュー２４Ａを弛める方向に回し、第２のセットスクリュ
ー２５Ａを締める方向に回すことにより、コリメーショ
ンレンズ系４０は第１図の左側から右側に変位させるこ
とができる。

即ら、前記第１．第２のセットスクリュー２４Ａ、２５
Ａの先端部には円錐部２４Ａ１．２５Ａ１が形成されて
いるため、前記両スクリュー２４Ａ、２５Ａのいずれか
一方を締めると、このスクリューは中空部２１Ａに向っ
て移動することにより、前記円錐部２４Ａ１又２５Ａ１
によって図示Ｘ方向にも分力が生ずる。そして、この分
力によってコリメーションレンズ４０を保持するレンズ
ホルダー４１をＸ方向に変位させることができる。

尚、この円錐部２４Ａ１．２５Ａｔは前記レンズホルダ
ー４１の両端側で第１．第２のテーパ面４３．４４と当
接することにより、位＠調整後はＸ方向に変位すること
がなく、振動があってもコリメーションレンズ系４０の
焦点位置がずれることはない。

また、前記両スクリュー２４Ａ、２５Ａ（７）円ｔ１部
２４Ａ１．２５Ａｔによって１接されことによす、前記
レンズホルダー４１はホルダー２１の中空部２１Ａ内周
面に押圧され、Ｘ方向と直交する方向にもずれが生ずる
ことなく、コリメーションレンズ系４０を強固に固定す
ることができる。

尚、このような調整後に、前記穴部２８より接着剤を流
し込み、ホルダー２１とレンズホルダー４１とをより強
固に固定するようにしてもよい。

従来は、第６図に示すようにコリメーションレンズ系１
１をウェーブワッシャ１６．押えネジ１７によって保持
していたため、振動によって図示Ｘ方向及びＸ方向と交
差する方向に変位する恐れがあったが、本実施例ではそ
のような弊害が生ずる恐れが全くない。

次に、第１．第２のプリズム５１Ａ、５１Ｂによるビー
ム整形作用について説明する。この第１゜第２のプリズ
ム５１Ａ、５１Ｂは断面円形のビームを図示Ｙ方向を長
手状とする偏平なビーム形状に整形している。そして、
第１のプリズム５１Ａだけで整形作用を行うと、ビーム
の出射方向が変化するため、この第１．第２のプリズム
５１Ａ。

５１Ｂの２つを用いることにより、ビーム整形とビーム
射出方向の規制とを行っている。尚、このように第１．
第２のプリズム５１Ａ、５１Ｂでビーム整形を行う理由
は、前記感光体ドラム５上でＹ方向を長手状とする偏平
なビームによって結像して画質の向上を図っているため
である。そして、レーザービームの特性としてレンズを
通過する際にビームの長手方向が縮められ、ビームの短
手方向が拡大される性質があるため、第１．第２のプリ
ズム５１Ａ、５１Ｂによって上述した整形を行っている
。

また、第１．第２のプリズム５１Ａ、５１８通過後のレ
ーザービームはポリゴンミラー２に対して所定方向即ち
レーザ射出装置２０の光軸と平行となる方向に射出しな
ければ、シリンドリカルレンズ４による補正ができない
等の弊害がある。

このために、本実施例ではビーム角調整装置１ｔ５０に
よってビーム角を容易に調整できるようにしている。即
ち、第１．第２のプリズム５１Ａ、５１Ｂは両プリズム
の相対位置が不変となるように固定部材５２によって固
定され、かつ、この固定部材５２は円管５５に内接して
回転自在に支持されている。従って、この円管５５に対
して固定部材５２を回転させることにより、第１．第２
のプリズム５１Ａ、５１Ｂは相対位置を保持したまま一
体的に回転し、ビーム角を任意に調整することができる
。この際、本実施例では第３．第４のセットスクリュー
２６Ａ、２７Ａのいずれか一方を締め、他方を緩めるこ
とによってビーム角の調整を行うことができる。即ち、
締められたセットスクリューによって第１．第２の切欠
部５３．５４の平面５３Ａ、５４Ａの一方が押圧され、
この平面５３Ａ、５４Ａの押圧変位と共に固定部材５２
を円管５５の内周面に沿って回転調整することができる
。このようにしてビームの射出方向を図示ｘ７平面にお
いてレーザ射出装Ｎ２０の光軸と平行にすることができ
る。

従って、従来のようにプリズムの相対位置の微妙な調整
と、過度の部品精度の要求によって成し得ていたビーム
角の調整を容易に行うことができる。しかも、本実施例
にあっては、半導体レーザ３０とコリメーションレンズ
系４０との光軸を２方向で一致させる必要はない。即ち
、第２図に示すようにコリメーションレンズ系４０の光
軸よりも半導体レーザ３０の光軸がＺ方向で１側にずれ
た場合でも、前記ビーム角調整装置５５によってビーム
は所定の射出方向に調整できるからである。

従って、半導体レーザ３０はＺ方向に対して無調整で加
工精度によってのみ取り付ければよく、またこの加工精
度も過度に要求されることはなく、ビーム角調整装置５
５で補正のきく範囲のラフな精度でよい。

従って、従来は第６図に示すようにネジ１５゜１５によ
って半導体レーザ１０のホルダー１３を７方向で移動可
能とする構成を要していたが、このような調整機構は不
要となり、かつ調整作業の負担からも解放される。

このように、半導体レーザ３０より射出されたゥーザｔ
？−１Ａ□、焦点合甘め行われたコリメーションレンズ
系４０で確実に平行ビームとされ、第１、第２のプリズ
ム５１Ａ、５１Ｂでビーム整形作用が行われると共に、
ビーム角調整装置５０によってその射出角度をレーザビ
ーム射出装置２０の光軸と平行となるようにすることが
できる。従って、このレーザ射出装＠２０より射出され
、ポリゴンミラー２．ｆ・θレンズ３を通過したレーザ
ビームは、シリンドリカルレンズ４によって２方向の位
置が補正されて感光体ドラム５上の所定位置に確実に結
像されることになる。しかも、このような結像を得るた
めの調整は、コリメーションレンズ４０の焦点合せとビ
ーム角１１１１ｆｆ５０での角度調整とによって容易に
行うことができる。

尚、ビーム角調整装置１５０を構成する光学部品として
はその用途に応じて種々の光学部品を用いることもでき
る。例えば、第３図に示すように２つのシリンダレンズ
５６Ａ、５６Ｂをその相対位置を不変として固定部材５
７によって保持するようにし、この固定部材５７を回転
支持す°る構成としてもよい。

さらに、この−ビーム角調整装置５０の応用例としては
、レーザ射出装置ｌ！２０に適用するものに限らず、第
４９図（Ａ）、（Ｂ）に示すように他の光学系に用いる
こともできる。第４図（Ａ）は２つの固定された光学系
６０．６１の間にこのビーム角調整装置１５０を配置し
たもので、このビーム角調整装置ｔ５０によってビーム
の出射角をＸ、Ｚ平面で修正することができる。また、
第４図（Ｂ）は３つの固定された光学系６２．６３．６
４のそれぞれの間に第１．第２のビーム角調整装！！５
０Ａ、５０Ｂを設けたものである。そして、第１のビー
ム角調整装置ｆ５０ＡによってＸ、Ｚ平面でビーム角を
修正し、第２のビーム角調整＠１ｆ５０Ｂによっｘ、ｙ
平面でビーム角を修正することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、前記実施例ではコリメーションレンズ系４０を
光軸方向に沿って移動調整して焦点合せのために本光学
ユニットを適用したが、これに限らず光軸方向と直交す
る方向に移動させて光軸合せのために本光学ユニットを
使用することもできる。また、位置調整部材２４Ａ、２
５Ａは必らずしもネジに限らず、少なくともホルダー２
１に入出自在に位置決め支持されるものであればよい。

従って、セットスクリュー２４Ａ、２５Ａのように回転
によって直線移動する場合には、レンズホルダー４１と
の当接端を円錘状に形成する必要があるが、単に直接的
に移動する位置調整部材であればレンズホルダー４１と
の当接面が少なくともテーパ状に形成されていればよい
。

また、このような位置調整部材は必らずしもレンズホル
ダー４１の両端側で当接するものに限らない。両端側で
当接するようにすれば位！！調整及び強固な固定の双方
の効果が確実に得られるが、少なくとも一ケ所でこのよ
うな位置調整部材を使用してもテーパ面による位ＷＩＷ
４整作用と押圧固定作用を成すことができ、他端側を他
の部材によって固定するようにしてもよい。尚、光学部
品としては、本実施例のようにコリメーションレンズ４
０とレンズホルダー４１とで構成するものに限らず、レ
ンズ自体で構成してもよく、かつ、そのレンズの種類は
問わない。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば光学部品の焦点合
せ又は光軸合せの等のための調整を容易に行うことがで
き、しかも調整後は振動等によって光学部品が変位する
ようなことがなく強固に固定することができる光学部品
ユニットを提供することができる。しかも、構成が簡易
であるため安価に提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るレーザ射出装置の概略
断面図、第２図はビーム角調整作用を説明するための概
略説明図、第３図及び第４図（Ａ）（８）はそれぞれビ
ーム角調整装置の変形例を示す概略説明図、第５図（Ａ
）、（Ｂ）はレーザプリンタの基本的構成を示す平面図
、側面図、第６図は従来のレーザ射出装置の構成を示す
断面図である。 ２１・・・ホルダー、 ２４Ａ、２５Ａ・・・位置調整部材、 ２４Ａｓ　、２５Ａｚ・・・円錐部、 ４０．４１・・・光学部品。 ’Ｊ）、：Ｌ：：：’

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学部品と、この光学部品を一方向に移動可能に
   支持するホルダーと、前記光学部品の移動方向と交差す
   る方向に沿って前記ホルダーに入出自在に位置決め支持
   され、前記光学部品と当接する一端をテーパ状に形成し
   た位置調整部材とを有し、この位置調整部材の入出位置
   を変位させることにより光学部品の移動方向の位置調整
   を行い、かつ、この位置調整部材によって光学部品をホ
   ルダー内に押圧支持するようにしたことを特徴とする光
   学部品ユニット。
2. （２）位置調整部材は前記ホルダーと螺合するネジであ
   って、前記光学部品との当接端を円錘状に形成したもの
   である特許請求の範囲第１項に記載の光学部品ユニット
   。
3. （３）位置調整部材は、光学部品の移動方向両端側で当
   接すべく複数設けられたものである特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の光学部品ユニット。
4. （４）光学部品は、光軸方向に沿って移動可能に支持さ
   れ、前記位置調整部材によって焦点合せを行うものであ
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
   光学部品ユニット。
5. （５）光学部品は、光軸方向と直交する方向に沿って移
   動可能に支持され、前記位置調整部材によって光軸合せ
   を行うものである特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
   ずれかに記載の光学部品ユニット。