(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光点を有する光源と、
前記光源からの発散光を平行光にするコリメータレンズと、
前記光源を保持する光源ホルダと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記光源ホルダ及び前記レンズホルダを保持する光源ユニットホルダと、
理想の光軸に対して前記コリメータレンズを回転させるための第一回転軸と、
前記光源ホルダ及び前記レンズホルダの位置関係を一定に保ちながら前記光源ユニットホルダを回転させるための前記第一回転軸と平行な第二回転軸とを備えていることを特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ走査光学装置において、
前記コリメータレンズにより変換された前記平行光の光束幅を規制する光学スリットを更に備え、
前記光学スリットは、前記コリメータレンズが前記第一回転軸を基準に回転するとき、及び前記光源ユニットホルダが前記第二回転軸を基準に回転するときに、前記コリメータレンズの回転及び前記光源ユニットホルダの回転に連動せずに固定されていることを特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のレーザ走査光学装置において、
前記第一回転軸及び前記第二回転軸は同一直線上に配置されていることを特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項４】
請求項３記載のレーザ走査光学装置において、
前記第一回転軸及び前記第二回転軸は前記コリメータレンズの主点位置近傍に配置されていることを特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項５】
請求項３または４記載のレーザ走査光学装置において、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダが載置される光学ハウジングを更に備え、
前記光学ハウジングは、前記第一回転軸及び前記第二回転軸に対応する軸体を有し、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダのそれぞれは、前記軸体と係合する係合部を有し、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダは、それぞれが有する前記係合部を前記軸体に係合させた状態で前記光学ハウジングに載置されていることを特徴とするレーザ走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置においては、感光体を露光すべくレーザを走査させるレーザ走査光学装置が搭載されている。
レーザ走査光学装置には、レーザを照射する複数の発光点を有する光源と、光源を保持するホルダと、光源からの発散光を平行光に変換するコリメータレンズ等とが設けられている。そして、光源に対するコリメータレンズの相対角度を調整し、レーザの感光体上でのビーム径を均一にする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のレーザ走査光学装置では、光源に配置誤差があると各レーザの感光体上でのビーム径を均一にするためにコリメータレンズの相対角度を調整したとしても、コリメータレンズの光軸が設計時の理想の光軸からずれてしまうのが実状であった。そして、このずれによって光学特性が悪化してしまったり、このズレの影響を抑制するためコリメータレンズを大型にする必要がある。
本発明の課題は、光源に配置誤差があったとしても、コリメータレンズの相対角度を調整することにより生じる理想の光軸からのズレを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明に係るレーザ走査光学装置は、
複数の発光点を有する光源と、
前記光源からの発散光を平行光にするコリメータレンズと、
前記光源を保持する光源ホルダと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記光源ホルダ及び前記レンズホルダを保持する光源ユニットホルダと、
理想の光軸に対して前記コリメータレンズを回転させるための第一回転軸と、
前記光源ホルダ及び前記レンズホルダの位置関係を一定に保ちながら前記光源ユニットホルダを回転させるための前記第一回転軸と平行な第二回転軸とを備えていることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレーザ走査光学装置において、
前記コリメータレンズにより変換された前記平行光の光束幅を規制する光学スリットを更に備え、
前記光学スリットは、前記コリメータレンズが前記第一回転軸を基準に回転するとき、及び前記光源ユニットホルダが前記第二回転軸を基準に回転するときに、前記コリメータレンズの回転及び前記光源ユニットホルダの回転に連動せずに固定されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のレーザ走査光学装置において、
前記第一回転軸及び前記第二回転軸は同一直線上に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレーザ走査光学装置において、
前記第一回転軸及び前記第二回転軸は前記コリメータレンズの主点位置近傍に配置されていることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載のレーザ走査光学装置において、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダが載置される光学ハウジングを更に備え、
前記光学ハウジングは、前記第一回転軸及び前記第二回転軸に対応する軸体を有し、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダのそれぞれは、前記軸体と係合する係合部を有し、
前記レンズホルダと前記光源ユニットホルダは、それぞれが有する前記係合部を前記軸体に係合させた状態で前記光学ハウジングに載置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源に配置誤差があったとしても、コリメータレンズの相対角度を調整することにより生じる理想の光軸からのズレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るレーザ走査光学装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態にかかるレーザ照射部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２のレーザ照射部の断面図である。
【図４】本実施形態に係る理想状態の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。
【図５】本実施形態に係る光源に配置誤差がある場合の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。
【図６】図５の状態から、軸体を中心にレンズホルダを回転させて理想の光軸に対して第一光学系（コリメータレンズ）のみを回転させた場合の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。
【図７】本実施形態にかかるレーザ照射部の変形例を示す断面図である。
【図８】本実施形態にかかるレーザ照射部の変形例を示す斜視図である。
【図９】本実施形態に係るレーザ走査光学装置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るレーザ走査光学装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すようにレーザ走査光学装置１は、感光体２に対してレーザを照射し当該感光体２を感光させるものである。レーザ走査光学装置１は、レーザを照射する光源１００及び光源１００から照射された発散光を平行光に変換する第一光学系３を搭載したレーザ照射部１０を備えている。また、レーザ走査光学装置１は、第一光学系３で変換された平行光を主・副走査方向に光束幅を規制する光学スリット３ａと、光学スリット３ａを通過した光を副走査方向のみの収束光に変換する第二光学系４と、第二光学系４で変換された収束光を偏向する偏向器５と、偏向後のレーザを感光体２上に集光させる第三光学系６と、書き出し位置のタイミングを合わせるための第四光学系７及びセンサ８とを備えており、これらが光学ハウジング９で保持している。
【００１２】
図２はレーザ照射部１０の概略構成を示す斜視図であり、図３はレーザ照射部１０の断面図である。図２及び図３に示すように、レーザ照射部１０は、光学ハウジング９により支持された光源ユニットホルダ１１が設けられている。光源ユニットホルダ１１は、その上面に、光源１００を保持する光源ホルダ１２と、第一光学系３としてのコリメータレンズを保持するレンズホルダ１３とが載置されている。
【００１３】
光学ハウジング９の上面には、当該上面に対して直交する方向に起立する軸体９１が突出している。また、光学ハウジング９の上面にはネジ穴９２が形成されている。
【００１４】
光源ユニットホルダ１１は、軸体９１が貫通するように光学ハウジング９の上面に載置されている。これにより光源ユニットホルダ１１は軸体９１を中心にして光学ハウジング９上で回転することになる。また、光源ユニットホルダ１１には、光学ハウジング９のネジ穴に対向するように複数の長穴１１１が形成されている。この長穴１１１を介して図示しないネジをネジ穴９２に螺合させることで光源ユニットホルダ１１を光学ハウジング９上に固定することができる。長穴１１１の長さが光源ユニットホルダ１１の回転可能範囲である。また、光源ユニットホルダ１１の上面には、光源ホルダ１２に係合する突起１１２が形成されている。さらに光源ユニットホルダ１１の上面には、光源ホルダ１２を固定するための光源ホルダ用ネジ穴１１３と、レンズホルダ１３を固定するためのレンズホルダ用ネジ穴１１４とが形成されている。
【００１５】
光源ホルダ１２は、光源ユニットホルダ１１の上面に配置された際に光源１００が、レンズホルダ１３に保持されている第一光学系３に対向するように光源１００を保持している。光源ホルダ１２には、突起１１２に係合する突起用長穴１２１と、光源ホルダ用ネジ穴１１３に対向する位置に配置された光源固定用長穴１２２とが、いずれも平行となるように形成されている。この光源固定用長穴１２２を介して図示しないネジを光源ホルダ用ネジ穴１１３に螺合させることで光源ホルダ１２を光源ユニットホルダ１１上に固定することができる。光源固定用長穴１２２の長さが光源ホルダ１２の移動可能範囲である。
【００１６】
レンズホルダ１３は、光源１００に対して第一光学系３が対向するように当該第一光学系３を保持している。レンズホルダ１３には、光源ユニットホルダ１１から突出した軸体９１が貫通している。これにより、レンズホルダ１３は、軸体９１を中心にして光源ユニットホルダ１１上で回転することになる。また、レンズホルダ１３には、レンズホルダ用ネジ穴１１４に対向する位置に配置されたレンズ固定用長穴１３１が形成されている。このレンズ固定用長穴１３１を介して図示しないネジをレンズホルダ用ネジ穴１１４に螺合させることでレンズホルダ１３を光源ユニットホルダ１１上に固定することができる。レンズ固定用長穴１３１の長さがレンズホルダ１３の回転可能範囲である。
【００１７】
ここで、軸体９１を中心にレンズホルダ１３を回転させると理想の光軸Ｌ２（図４参照）に対して第一光学系３が回転することになる。また、軸体９１を中心に光源ユニットホルダ１１を回転させると、光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３の位置関係を一定に保ちながら光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３が回転することになる。つまり、この軸体９１が本発明に係る第一回転軸及び第二回転軸である。なお、図２において一点鎖線Ｌは軸体９１からなる第一回転軸及び第二回転軸を示している。
【００１８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず図４は理想状態の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。図４では、光源１００に備わる複数の発光点のうち両端に位置する二つの発光点１０１，１０２を図示している。また、図４中、点線Ｑ１は二つの発光点１０１，１０２のうち一方の発光点１０１から照射されたレーザの光路であり、実線Ｑ２は他方の発光点１０２から照射されたレーザの光路である。また、二つの発光点１０１，１０２の中心を結んだ直線Ｌ１は、理想の光軸Ｌ２に対して垂直であり、二つの発光点１０１，１０２から第一光学系３までのそれぞれの距離Ｈ１，Ｈ２は同じである。スリット３ａで光束幅を規制し第三光学系６で集光すると、二つの発光点１０１，１０２それぞれで照射されたレーザの集光位置Ｓ１，Ｓ２は感光体２上にある。スリット３ａの下側で光束を遮る幅Ｋ１と上側で光束を遮る幅Ｋ２とは同じである。
【００１９】
図５は光源１００に配置誤差がある場合の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。二つの発光点１０１，１０２の中心を結んだ直線Ｌ１は理想の光軸Ｌ２に対して角度誤差θでずれており、二つの発光点１０１，１０２から第一光学系３までのそれぞれの距離Ｈ１１，Ｈ２１が異なることになる。一方の発光点１０１から照射されたレーザの集光位置Ｓ１１は感光体２の左側にずれ、他方の発光点１０２から照射されたレーザの集光位置Ｓ２１は感光体２の右側にずれる。
【００２０】
図６は図５の状態から、軸体９１を中心にレンズホルダ１３を回転させて理想の光軸Ｌ２に対して第一光学系３のみを回転させた場合の主走査方向の各光学系を模式的に示した説明図である。この場合、二つの発光点１０１それぞれから照射されたレーザの集光位置Ｓ１２，Ｓ２２は感光体２上に復帰されている。
また、二つの発光点１０１，１０２から第一光学系３までのそれぞれの距離Ｈ１２，Ｈ２２はほぼ同じとなり、第一光学系３の光軸Ｌ３は理想の光軸Ｌ２からずれている。これによりスリット３ａの下側で光束を遮る幅Ｋ１１と、上側で光束を遮る幅Ｋ２１が異なり上下が非対称になることで、光学特性が悪化する可能性や第一光学系３の有効径を大きくする必要性が生じてくる。
【００２１】
しかしながら、軸体９１を中心に光源ユニットホルダ１１を回転させて、理想の光軸Ｌ２に対して第一光学系３の光軸Ｌ３が重なるように、光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３の位置関係を一定に保ちながら光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３を回転させれば、図４に示した状態に調整することができる。
【００２２】
以上のように本実施形態によれば、理想の光軸Ｌ２に対して第一光学系３を回転させるための第一回転軸と、光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３の位置関係を一定に保ちながら光源ユニットホルダ１１を回転させるための第二回転軸とを備えているので、光源１００に配置誤差があったとしても、第一光学系３の相対角度を調整することにより生じる理想の光軸Ｌ２からのズレを抑制することができる。
また、軸体９１によって第一回転軸及び前記第二回転軸が同一直線上に配置されているので、光源ユニットホルダ１１及びレンズホルダ１３を同一回転軸で回転させることができ、回転軸の違いによる位置ズレを抑制することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。なお、以下の説明において上記実施形態と同一部分においては同一符号を付してその説明を省略する。
例えば、図７に示すように軸体９１ａを第一光学系３の主点位置近傍に配置することは、シフト量を抑制する点から見ても好ましい。
また、上記実施形態では第一回転軸と第二回転軸とが同一直線上に配置されている場合を例示したが、図８に示すように第一回転軸５１と、第二回転軸５２とが異なる位置に配置されていてもよい。
そして、上記実施形態では一つのスリット３ａで主・副走査方向の光束幅を規制する場合を例示したが、図９に示すように主走査方向の光束幅を規制する第一スリット３ｂ、副走査方向の光束幅を規制する第二スリット３ｃをそれぞれ設けてもよい。この場合、第一スリット３ｂと第一光学系３との距離が長くなるため、単に第一光学系３のみを回転しただけでは光束を遮る幅の非対称性が大きくなるが、光源ホルダ１２及びレンズホルダ１３の位置関係を一定に保ちながら光源ユニットホルダ１１を回転させて第一光学系３の光軸Ｌ３と理想の光軸Ｌ２とを一致させれば非対称性も抑制される。
【符号の説明】
【００２４】
１      レーザ走査光学装置
２      感光体
３      第一光学系（コリメータレンズ）
３ａ    光学スリット
４      第二光学系
５      偏向器
６      第三光学系
７      第四光学系
８      センサ
９      光学ハウジング
１０      レーザ照射部
１１      光源ユニットホルダ
１２      光源ホルダ
１３      レンズホルダ
９１      軸体（第一回転軸、第二回転軸）
９２      ネジ穴
１００      光源
１０１      発光点
１０２      発光点
１１１      長穴
１１２      突起
１１３      光源ホルダ用ネジ穴
１１４      レンズホルダ用ネジ穴
１２１      突起用長穴
１２２      光源固定用長穴
１３１      レンズ固定用長穴
Ｌ２      理想の光軸
【図１】
0005500119.tif 000002
【図２】
0005500119.tif 000003
【図３】
0005500119.tif 000004
【図４】
0005500119.tif 000005
【図５】
0005500119.tif 000006
【図６】
0005500119.tif 000007
【図７】
0005500119.tif 000008
【図８】
0005500119.tif 000009
【図９】
0005500119.tif 000010