JP2001281587A

JP2001281587A - 光走査装置用光源部の保持構造

Info

Publication number: JP2001281587A
Application number: JP2000096866A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Takase; 善幸高瀬; Shuzo Kimura; 修三木村
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10
Also published as: US20010052927A1

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化に対して変形が小さい金属などで形
成した光源ベースに、レーザー光源その他の光源部を搭
載することにより、長時間の運転により加熱された場合
でも光源部の取付位置関係が変化しない光走査装置用光
源部の保持構造を提供する。【解決手段】金属製の光源ベース10にレーザー光源11
やコリメータレンズ12、シリンドリカルレンズ14、平行
平面板16等の光学部品を取り付け、その光学的特性を調
整した光源ユニット３を合成樹脂製のハウジングベース
２に固定する。該ハウジングベース２を画像記録装置の
本体に組み込み、レーザー光源11からのレーザービーム
が被走査体に入射するよう調整して、画像記録装置を完
成する。温度が変化しても光源ベース10は変形しないか
ら、レーザー光源11の取付位置関係が変化せず、記録紙
に形成される画像に歪みなどが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像情報を含ん
で光源から発せられたレーザービームなどの光線を像担
持体に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナ
ーで現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録紙
などの転写媒体に転写して画像を形成し、記録する画像
記録装置の、前記レーザービームなどの光線を発生する
光源部の保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ、ファクシミリなど記
録紙に所望の画像を記録する画像記録装置に、レーザー
ビームなどの光線を使用したものがある。この種のレー
ザービームを用いた画像記録装置は、半導体レーザー装
置から画像情報を含むレーザービームを出射し、これを
調整して偏向手段である適宜速度で回転するポリゴンミ
ラーに入射させ、Ｆθレンズを透過させて走査のための
調整を行ない、反射光学系を介して適宜に反射させて適
宜に移動する感光ドラムなどの像担持体に入射させる。
そしてこれら該像担持体の移動と前記ポリゴンミラーの
回転による偏向とによって、レーザービームは像担持体
を走査しながら、該像担持体に静電潜像を形成する。こ
の静電潜像をトナーで現像し、このトナー像を記録紙な
どの転写媒体に転写して画像を形成し、記録する。

【０００３】この種の画像記録装置に複数のレーザービ
ームを用いる装置、特に複数のレーザービームを単一の
偏向手段に入射させる構造を備えた装置がある。なお、
複数のレーザービームを各別の偏向手段と光学系とを介
して像担持体に照射させるいわゆるタンデム式の画像記
録装置があるが、装置の小型化や制御の簡便さなどにと
っては、単一の偏向手段と光学系を利用するものが有利
である。例えば、カラー画像を記録するカラー画像記録
装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色に関する画像データを
各別にレーザービームに含ませて像担持体を走査し、静
電潜像を形成する。また、画像記録を迅速に行なえるよ
うにした画像記録装置では、２本のレーザービームが用
いられる。すなわち、２本のレーザービームの走査位置
を異ならせることによって、同時に２本の走査線で画像
を形成することができるので画像記録が迅速となる。

【０００４】これら複数本の光線を用いる画像記録装置
では、光源の位置関係が高精度に保たれる必要がある。
すなわち、光源の位置関係に僅かなずれが生じても、偏
向手段や光学系を介することによって像担持体に対する
走査位置が大きくずれてしまい、記録紙に形成された画
像が不鮮明となったり歪みが生じたりしてしまうおそれ
がある。

【０００５】斯かる走査位置のずれは、例えばポリゴン
ミラーを駆動するモータの振動による反射光学系の振動
によっても生じることがある。このため、例えば特開平
９−１５９９５５号公報に記載された画像形成装置や特
開平９−１８７９８６号公報に記載された電子写真シス
テム用光学装置などのように、前記モータとポリゴンミ
ラーとの間に防振手段を介在させるなど、種々の工夫が
なされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像記録装
置では、前記光源や偏向手段、Ｆθレンズ、反射光学系
などによって構成される光走査装置はハウジングベース
に組み込まれ、このハウジングベースを、像担持体など
の被走査体や現像装置、定着装置、制御装置などが組み
込まれている画像記録装置の本体に組み付けることによ
り、該画像記録装置として完成するようにしてある。光
走査装置が組み込まれるハウジングベースには、合成樹
脂によって形成されているものがある。しかし、合成樹
脂性のハウジングベースでは、温度変化によって変形し
してしまうおそれがある。ハウジングベースが変形する
と光源同士の位置関係が変化してしまい、前述したよう
に、走査位置が大きくずれてしまって形成される画像に
歪みが生じてしまうおそれがある。

【０００７】他方、ハウジングベースを温度変化に対し
て変形しにくい金属製のものとすると、該ハウジングベ
ースのコストが上昇してしまい、画像記録装置の製造コ
ストを上昇してしまう。

【０００８】そこで、この発明は、温度変化などによっ
て光源の位置関係がずれることを防止し、当初に調整し
位置決めした取付状態を維持することができて、形成さ
れる画像に歪みなどが生じるのを防止して、鮮明な画像
の形成を維持することができる画像記録装置に組み込ま
れる光走査装置用光源部の保持構造を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの技術的手段として、請求項１の発明に係る光走査装
置用光源部の保持構造は、光源から発せられた光線を偏
向手段に導き、該偏向手段で反射した光線を被走査体に
入射して走査する光走査装置において、前記光源部を、
温度変化に対して変形の小さい材質で形成した光源ベー
スに搭載し、前記光源ベースを前記偏向手段などを搭載
したハウジングベースの所定位置に着脱自在に固定でき
ることを特徴としている。

【００１０】前記光源部を前記光源ベースの所定位置に
組み込んで搭載させ、この光源ベースを前記ハウジング
ベースの所定位置に固定すれば光走査装置が完成し、こ
の光走査装置を画像記録装置に組み込むことによって画
像記録装置が完成する。なお、温度変化に対して変形の
小さい材質としては、アルミニウムやその合金、焼結金
属その他の金属や、適宜な補強材を混入させて温度によ
る変形を抑制した合成樹脂などがある。

【００１１】前記光源ベースは温度変化に対する変形量
が小さいから、温度変化があっても光源部の位置関係に
ずれが生じることがなく、所望の光学的性能を維持させ
ることができる。なお、光源部の位置関係がずれると、
光線が被走査部に達するまでにこのずれが拡大されてし
まい画像が不鮮明となってしまうおそれがある。これに
対して、光源部の位置関係にずれがない場合には、被走
査部に至るまでの間の光学部材の位置関係に多少のずれ
が生じても、所望の光学的性能を維持することができ
る。このため、光源部の位置関係を一定に維持すること
によって光学的性能を確保することができる。

【００１２】また、請求項２の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造は、光源から発せられた光線を偏向手
段に導き、該偏向手段で反射した光線を被走査体に入射
して走査する光走査装置において、前記光源部を、温度
変化と適宜な大きさの外力とに対して変形の小さい材質
で形成した光源ベースに搭載し、前記光源ベースを前記
偏向手段などを搭載したハウジングベースの所定位置に
着脱自在に固定できることを特徴としている。

【００１３】すなわち、前記光源ベースを温度変化と外
力を受けた場合とで変形の小さい材料で形成したもので
ある。例えば、前記ハウジングベースに変形が生じた場
合に、その変形によって生じる応力が光源ベースに適宜
な大きさの外力として作用するおそれがあるが、斯かる
場合にも変形が小さいものとすれば、光源部の位置関係
にずれが生じることがなく、所望の光学的性能を維持さ
せることができる。なお、適宜な大きさの外力として
は、ハウジングベースの温度変化や経年変化による変形
で生じる応力や取り付けのためにネジを締め付けた場合
に生じる過度の締付力などがある。また、このような材
質の材料としては、アルミニウムやその合金、焼結金属
その他の金属や適宜な補強材を混入させて温度による変
形を抑制した合成樹脂などがある。

【００１４】また、請求項３の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造は、前記光源部を複数有し、全ての光
源部を単一の光源ベースに搭載することを特徴としてい
る。

【００１５】複数の光源部間における位置関係、特に複
数の光源同士の位置関係にずれが生じないから、記録紙
における画像形成位置にずれが生ぜず、画像の歪みがな
く、画像が不鮮明となることがない。

【００１６】また、請求項４の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造は、前記光源部は、光源とコリメータ
レンズとシリンドリカルレンズとを備えていることを特
徴としている。

【００１７】光走査装置は、大きく分けて、光源から発
せられた光線を走査に適したものとなるように調整する
調整光学系含む光源部と、調整された光線を感光ドラム
などの像担持体からなる被走査体に入射させて走査する
走査光学系とから構成されている。前記光源部の位置関
係がずれてしまうと、走査位置がずれてしまって画像に
歪みなどが生じる。したがって、光源部を構成する光学
部材の位置関係にずれが生じないようにすることが望ま
しい。そして、この光源部を構成する主たる光学部材と
して、光源とコリメータレンズ、シリンドリカルレンズ
がある。

【００１８】また、請求項５の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造は、前記光源部は、光源とコリメータ
レンズとシリンドリカルレンズと光路調整手段とを備え
ていることを特徴としている。

【００１９】複数の光源部を備えた場合には、それぞれ
の光源部によって形成される光路を平行にするなど所望
の関係に調整することが必要となる。この調整のために
光路調整手段が用いられる。なお、光路調整手段として
は、平行平面板などがある。

【００２０】また、請求項６の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造は、前記ハウジングベースを合成樹脂
製としたことを特徴としている。

【００２１】すなわち、前記光源ベースを温度変化や外
力に対する変形の小さい材料で形成すれば、該光源ベー
スを組み込むハウジングベースが温度変化による変形が
多少生じる合成樹脂製としても、光源部を構成する光学
部品や複数の光源部同士の位置関係にずれが生じない。
このため、光走査装置のコストを極力抑えることができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図示した好ましい実施の形
態に基づいて、この発明に係る光走査装置用光源部の保
持構造を具体的に説明する。

【００２３】図１は、この発明に係る光源部の保持構造
を備えた光走査装置１の概略の平面図である。この光走
査装置１は、合成樹脂製のハウジングベース２の一隅部
に光源ユニット３が組み込まれた光源ベース10が取り付
けられて固定されている。この光源ユニット３にはレー
ザービームを発する一対のレーザー光源11が備えられて
いる。

【００２４】前記ハウジングベース２は、図２に示すよ
うに、ベース板2aの周囲に適宜高さの周壁2bが形成され
た箱形状をしている。このハウジングベース２には、前
記レーザー光源11から発せられたレーザービームを、偏
向手段であるポリゴンミラー６に入射するよう反射させ
る反射鏡５が設けられている。ポリゴンミラー６は正多
角形の周面に反射鏡を備えて適宜速度で回転しながら、
入射されたレーザービームの反射方向を変更する。ポリ
ゴンミラー６での反射光は、Ｆθレンズ７を透過して走
査に適した光線に調整され、適宜に組み合わされた反射
鏡８によって適宜な方向へ案内されて反射されるように
してある。

【００２５】また、ハウジングベース２の周壁2bの適宜
位置には支持軸９が外方を指向して突設されており、図
示しない画像記録装置の本体の所定部位にこの支持軸９
を合致させてこのハウジングベース２を組み込むように
してある。他方、画像記録装置の本体には、感光ドラム
などの像担持体である被走査体が設けられており、前記
反射鏡８で反射されたレーザービームが該被走査体に入
射するようにしてある。そして、この被走査体が適宜速
度で回転すると共に、前記ポリゴンミラー６の回転によ
る反射方向の変更によってレーザービームの入射位置が
変化して走査される。

【００２６】前記光源ユニット３を、図３に示してあ
る。この光源ユニット３は、アルミニウムやその合金、
焼結金属その他の金属製など、温度変化に対しても変形
しにくい、線膨張係数の小さい材料で形成された光源ベ
ース10に、所定の光学部品が組込まれて構成されてい
る。また、この光源ベース10は、前記ハウジングベース
２の変形により生じる応力などのように、適宜な大きさ
の外力に対しても変形しにくい材料で形成することが望
ましい。なお、この実施形態では、この光源ユニット３
は、前記一対のレーザー光源11と、該レーザー光源11の
それぞれから発せられたレーザービームを所定の光学的
性能に調整する光学部品からなる一対の光源部を備えた
ものを示している。

【００２７】光源ベース10のベース部10a の後端部に
は、円形の透孔で形成された一対の保持孔10c を有する
保持壁10b が設けられている。この保持孔10c にコリメ
ータレンズ12を保持させたレンズマウント12a を挿入し
て保持させてある。このコリメータレンズ12の後方にレ
ーザー光源11が位置するよう、該レーザー光源11である
レーザーダイオードが搭載されたＬＤ基板13が保持壁10
b の背面に止ネジ13a によって止着される。なお、コリ
メータレンズ12は一対のレーザー光源11のそれぞれに対
応して設けられている。光源ベース10のベース部10a で
あってそれぞれのコリメータレンズ12の前方に位置する
部分には、シリンドリカルレンズ14が取り付けられてい
る。

【００２８】また、一方のシリンドリカルレンズ14の前
方には、光路調整手段15が配されている。この光路調整
手段15は、中空円筒からなる支持胴部15a と、該支持胴
部15a の後端部に該支持胴部15a よりも適宜に拡径させ
た中空円筒からなる保持胴部15b とを備えている。この
保持胴部15b の後端部は、これら胴部15a 、15b の中心
軸に対して適宜角度で傾けたガラス保持面15c が形成さ
れている。このガラス保持面15c に、ガラス板からなる
平行平面板16が取り付けられている。したがって、一方
のシリンドリカルレンズ14を透過したレーザービームは
この平行平面板16を透過する際、入射位置から平行にず
れた位置から出射する。

【００２９】前記光路調整手段15は、ベース部10a に形
成されたほぼＶ字形の溝部を備えたＶブロック部17に前
記支持胴部15a を支持させ、この支持胴部15a にほぼコ
字形の板バネ17a を被せて固定されている。このため、
支持胴部15a はその円筒の中心を軸として回転すること
ができる。そして、この支持胴部15a の回転に応じて前
記平行平面板16の面の方向が変化するから、この平行平
面板16の出射位置を変更することができ、該平行平面板
16を透過した一方のレーザービームと透過しない他方の
レーザービームとの間隔を変更させることができる。

【００３０】光源ベース10の適宜位置には位置決め用透
孔18が形成されており、前記ハウジングベース２には、
この位置決め用透孔18と合致する図示しない位置決め用
突起が形成されている。この位置決め用突起に位置決め
用透孔18を合致させて光源ベース10をハウジングベース
２に組み付けて適宜な手段で固定すれば、レーザー光源
11から発せられたレーザービームが前記反射鏡５に入射
するようにしてある。

【００３１】以上により構成されたこの発明に係る光走
査装置用光源部の保持構造の作用を、以下に説明する。

【００３２】光源ベース10に、前記レーザー光源11が搭
載されたＬＤ基板13やコリメータレンズ12、シリンドリ
カルレンズ14、光路調整手段15などからなる光源ユニッ
ト３を組み込んだ状態で、一対のレーザー光源11から発
せられたレーザービームが所定間隔で平行となって前記
反射鏡５に入射するように調整する。すなわち、それぞ
れのレーザー光源11から発せられたレーザービームをコ
リメータレンズ12を透過させて平行光線に調整し、シリ
ンドリカルレンズ14を透過して集束させる。そして、前
記光路調整手段15をその支持胴部15a を回転させて平行
平面板16の面の方向を変更させて、該平行平面板16から
の出射位置を変更して２本のレーザービームの間隔を調
整する。この調整が終了したならば、光路調整手段15を
接着剤などによって固定して、光源ユニット３の調整を
終了する。

【００３３】光源ユニット３の調整が終了したならば、
その光源ベース10をハウジングベース２に取り付けて適
宜な手段で固定する。このとき、ハウジングベース２の
図示しない位置決め用突起に前記位置決め用透孔18を合
致させて行なう。これにより、レーザー光源11から発せ
られたレーザービームは、前記反射光５に入射すること
ができる。そして、このハウジングベース２を画像記録
装置の本体に前記支持軸９によって支持させて取り付け
る。次いで、前記反射鏡５からポリゴンミラー６、Ｆθ
レンズ７、反射鏡８を経由して、図示しない被走査体に
至るまでの光路を調整すれば画像記録装置として完成す
る。

【００３４】この画像記録装置を長時間使用するなどに
よって加熱された場合であっても、光源ユニット３は温
度変化に対して変形しない光源ベース10に取り付けられ
て構成されているから、前記一対のレーザー光源11の取
付の位置関係が変化することがない。このため、レーザ
ー光源11から発せられた一対のレーザービームが所定の
位置関係に保たれる。したがって、被走査体に対するそ
れぞれのレーザービームの走査位置が一定に保たれ、記
録紙などの転写媒体に形成される画像に歪みや不鮮明さ
をほとんど生じさない。また、レーザー光源11とコリメ
ータレンズ12、シリンドリカルレンズ14、光路調整手段
15などの光源部を構成する光学部品同士も位置関係が維
持されるから、所定の光学的性能を維持させることがで
きる。

【００３５】なお、この実施形態では、光源ベース10を
金属製として説明したが、温度変化に対して変形しない
材質であれば、例えば適宜な補強材を混入させて温度に
よる変形を抑制した合成樹脂などであっても構わない。
因みに、合成樹脂の線膨張係数は８.０〜１０.０×１０
^-5であるのに対して、鉄では１１.７×１０^-6 であり、
鉄の線膨張係数は合成樹脂と比べると非常に小さく、温
度変化に対して変形しにくい。アルミニウムでは２３.
１×１０^-6、アルミニウムブロンズでは１５.９×１０
^-6で、これらも合成樹脂と比べて小さく、これらを用い
ることもできる。さらに、３０％のガラスを含んだポリ
カーボネイトガラスでは、２５.０〜３０.０×１０^-6で
あり、鉄に対して２〜３倍あるが、許容範囲であればこ
れを用いることもできる。

【００３６】また、光源ユニット３が一対の光源部を備
えたものとして説明したが、カラー画像記録装置のよう
に３組みあるいは４組み以上の光源部を単一の光源ベー
スに搭載した構造とすることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る光
走査装置用光源部の保持構造によれば、光源などの光源
ユニットを温度変化に対して変形の小さい材質で形成し
た光源ベースに搭載したから、例えば長時間の使用によ
って加熱された場合でも光源ベースは変形しない。この
ため、該光源ベースに搭載された光源などを含む光源部
の取付位置が変化することがない。したがって、光学的
性能を維持することができ、記録紙などに形成される画
像に不鮮明さをほとんど生じさせない。

【００３８】また、請求項２の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造によれば、外力に対しても変形の小さ
い材料で光源ベースを形成したから、ハウジングベース
が変形して生じた応力などを受けても光源ベースは変形
しない。このため、光学的性能を維持することができ、
記録紙などに形成される画像に不鮮明さをほとんど生じ
させない。

【００３９】また、請求項３の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造によれば、複数の光源部が搭載されて
いる場合に、これら光源部の光源同士の取付位置関係が
変化しない。このため、複数の光源を備えたカラー画像
記録装置などによって形成される画像に歪みなどが生じ
ることがなく、鮮明な画像の形成を維持させることがで
きる。

【００４０】また、請求項４または請求項５の発明に係
る光走査装置用光源部の保持構造によれば、光源ベース
に必要な光学部品を取り付けた状態で走査に適した光線
に調整することができ、調整済みの光源ベースをハウジ
ングベースに組み込みだけでよい。このため、画像記録
装置の組立作業を簡略化することができ、コストの低減
を図ることができる。

【００４１】また、請求項６の発明に係る光走査装置用
光源部の保持構造によれば、ハウジングベースを安価に
形成することができるので、光源ベースに高価な金属を
用いても、光走査装置のコストをほとんど上昇させな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光源部の保持構造を備えた光走
査装置の概略の構造を示す平面図である。

【図２】この発明に係る光源部の保持構造を備えた光走
査装置の概略の構造を示す斜視図である。

【図３】この発明に係る光走査装置用光源部の保持構造
を示す斜視図である。

【図４】この発明に係る光源部の保持構造を備えた光走
査装置の概略の構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１光走査装置２ハウジングベース３光源ユニット５反射鏡６ポリゴンミラー（偏向手段）７Ｆθレンズ８反射鏡 10 光源ベース 11 レーザー光源 12 コリメータレンズ 13 ＬＤ基板 14 シリンドリカルレンズ 15 光路調整手段 16 平行平面板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA44 AA45 AA46 AA47 BA86 BA90 2H045 AA01 BA02 BA22 BA33 CB22 DA02 DA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から発せられた光線を偏向手段に導
き、該偏向手段で反射した光線を被走査体に入射して走
査する光走査装置において、前記光源部を、温度変化に対して変形の小さい材質で形
成した光源ベースに搭載し、前記光源ベースを前記偏向手段などを搭載したハウジン
グベースの所定位置に着脱自在に固定できることを特徴
とする光走査装置用光源部の保持構造。
【請求項２】光源から発せられた光線を偏向手段に導
き、該偏向手段で反射した光線を被走査体に入射して走
査する光走査装置において、前記光源部を、温度変化と適宜な大きさの外力とに対し
て変形の小さい材質で形成した光源ベースに搭載し、前記光源ベースを前記偏向手段などを搭載したハウジン
グベースの所定位置に着脱自在に固定できることを特徴
とする光走査装置用光源部の保持構造。
【請求項３】前記光源部を複数有し、全ての光源部を
単一の光源ベースに搭載することを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の光走査装置用光源部の保持構
造。
【請求項４】前記光源部は、光源とコリメータレンズ
とシリンドリカルレンズとを備えていることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査装
置用光源部の保持構造。
【請求項５】前記光源部は、光源とコリメータレンズ
とシリンドリカルレンズと光路調整手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載の光走査装置用光源部の保持構造。
【請求項６】前記ハウジングベースを合成樹脂製とし
たことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
に記載の光走査装置用光源部の保持構造。