(57)【要約】【課題】マルチビーム間隔調整におけるコリメータベースの回動軸（回動中心）を一義的に規定して、マルチビーム間隔を狙い通り簡単に調整することができるマルチビーム走査光学装置を得る。【解決手段】コリメータベース３０とハウジング５０には、互いに嵌合する相対回動可能な円形筒状部３５と挿入穴５３がそれぞれ形成されている。ハウジング５０の挿入穴５３の周縁部には、周方向の異なる位置に位置させて、３つの位置決め突起５４、５５、５６が形成されている。ハウジング５０には、挿入穴５３の周囲に位置する弾性付与空間５７によって弾性腕５８が形成されており、３つの位置決め突起５４、５５、５６のうちの位置決め突起５６はこの弾性腕５８上に設けられている。弾性腕５８を挿入穴５３の径方向に弾性変形させて位置決め突起５６を円形筒状部３５に弾性接触させることで、円形筒状部３５が３つの位置決め突起５４、５５、５６によって支持される。【選択図】図７
2014021460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、複数のレーザビームを出射するマルチビームレーザユニットと、前記マルチビームレーザユニットを固定したコリメータベースと、前記マルチビームレーザユニットが出射した複数のレーザビームを主走査方向に走査する走査光学系と、を備えるマルチビーム走査光学装置において、
前記コリメータベースと前記ハウジングには、互いに嵌合する相対回動可能な円形筒状部と挿入穴がそれぞれ形成されていること；
前記ハウジングの前記挿入穴の周縁部には、周方向の異なる位置に位置させて、少なくとも３つの位置決め突起が形成されていること；
前記ハウジングには、前記挿入穴の周囲に位置する弾性付与空間によって弾性腕が形成されており、前記少なくとも３つの位置決め突起のうちの少なくとも１つは、この弾性腕上に設けられていること；及び
前記弾性腕を前記挿入穴の径方向に弾性変形させて該弾性腕に設けられた位置決め突起を前記円形筒状部に弾性接触させることで、前記円形筒状部が前記少なくとも３つの位置決め突起によって支持されること；
を特徴とするマルチビーム走査光学装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチビーム走査光学装置において、前記弾性腕を前記挿入穴の径方向に弾性変形させて該弾性腕に設けられた位置決め突起を前記円形筒状部に弾性接触させたとき、前記少なくとも３つの位置決め突起の内接円径は、前記コリメータベースの前記円形筒状部の外径と略同一となるマルチビーム走査光学装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のマルチビーム走査光学装置において、前記弾性腕は、片持ち梁状をなす円弧状弾性腕からなるマルチビーム走査光学装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のマルチビーム走査光学装置において、前記弾性腕は、両持ち梁状をなす円弧状弾性腕からなるマルチビーム走査光学装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載のマルチビーム走査光学装置において、前記位置決め突起の数は３つであり、この３つの位置決め突起が１２０゜間隔で形成されているマルチビーム走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーザビームを主走査方向に走査させる走査光学系において、複数のレーザビームの副走査方向の間隔を調整可能なマルチビーム走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタルコピー機、レーザファックス、レーザプロッタ等には、回転駆動されるポリゴンミラーにレーザビームを入射させ、ポリゴンミラーからの反射光を被走査媒体に入射させて走査する走査光学装置が搭載されている。
【０００３】
レーザビームユニットは、単ビームタイプの他、複数のレーザビームを出射するマルチビームレーザユニットが知られている。
【０００４】
このマルチビームレーザユニットを用いたマルチビーム走査光学装置では、マルチビームレーザユニットを固定したコリメータベースとハウジングに円形筒状部と円形穴（挿入穴）をそれぞれ形成し、この円形筒状部と円形穴の嵌合状態でコリメータベースを微回動させることにより、マルチビームレーザユニットから出射される複数のレーザビームの副走査方向の間隔（マルチビーム間隔）を調整（マルチビーム間隔調整）することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９１８６号公報
【特許文献２】特開２００３−７５７０２号公報
【特許文献３】特開２００４−３３３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術にあっては、コリメータベースの円形筒状部とハウジングの円形穴との間に若干の嵌合クリアランスが生じることが避けられないため、この嵌合クリアランス内でコリメータベースの取り付け位置誤差が生じて、コリメータベースの回動軸（回動中心）が変動してしまう。マルチビーム間隔調整におけるコリメータベースの回動角は極めて微小であるため、コリメータベースの回動軸が変動すると、的当てずれやビーム間隔誤差が生じてマルチビーム間隔を狙い通りに調整することが難しい。
【０００７】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、マルチビーム間隔調整におけるコリメータベースの回動軸（回動中心）を一義的に規定して、マルチビーム間隔を狙い通り簡単に調整することができるマルチビーム走査光学装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマルチビーム走査光学装置は、ハウジング内に、複数のレーザビームを出射するマルチビームレーザユニットと、前記マルチビームレーザユニットを固定したコリメータベースと、前記マルチビームレーザユニットが出射した複数のレーザビームを主走査方向に走査する走査光学系と、を備えるマルチビーム走査光学装置において、前記コリメータベースと前記ハウジングには、互いに嵌合する相対回動可能な円形筒状部と挿入穴がそれぞれ形成されていること；前記ハウジングの前記挿入穴の周縁部には、周方向の異なる位置に位置させて、少なくとも３つの位置決め突起が形成されていること；前記ハウジングには、前記挿入穴の周囲に位置する弾性付与空間によって弾性腕が形成されており、前記少なくとも３つの位置決め突起のうちの少なくとも１つは、この弾性腕上に設けられていること；及び前記弾性腕を前記挿入穴の径方向に弾性変形させて該弾性腕に設けられた位置決め突起を前記円形筒状部に弾性接触させることで、前記円形筒状部が前記少なくとも３つの位置決め突起によって支持されること；を特徴としている。
【０００９】
前記弾性腕を前記挿入穴の径方向に弾性変形させて該弾性腕に設けられた位置決め突起を前記円形筒状部に弾性接触させたとき、前記少なくとも３つの位置決め突起の内接円径は、前記コリメータベースの前記円形筒状部の外径と略同一となることが好ましい。
【００１０】
前記弾性腕は、片持ち梁状をなす円弧状弾性腕、または両持ち梁状をなす円弧状弾性腕から構成することができる。
【００１１】
前記位置決め突起の数を３つとして、この３つの位置決め突起を１２０゜間隔で形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マルチビーム間隔調整におけるコリメータベースの回動軸（回動中心）を一義的に規定して、マルチビーム間隔を狙い通り簡単に調整することができるマルチビーム走査光学装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるマルチビーム走査光学装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明によるマルチビーム走査光学装置の一実施形態を示す平面図である。
【図３】コリメータベースの円形筒状部とハウジングの円形穴（挿入穴）との嵌合部を拡大して示す平面図である。
【図４】コリメータベースを円形筒状部の側から見た拡大図である。
【図５】図２のV−V線に沿う断面図である。
【図６】コリメータベースを固定していない状態のハウジングをコリメータベース固定壁の外部から見た図である。
【図７】ハウジングに形成した円形穴（挿入穴）、位置決め突起、及び弾性腕（円弧状弾性腕）を拡大して示す図であり、コリメータベースの円形筒状部を破線で示している。
【図８】弾性腕として両持ち梁状をなす円弧状弾性腕を用いた別実施形態を示す図５に対応する図である。
【図９】弾性腕として両持ち梁状をなす円弧状弾性腕を用いた別実施形態を示す図６に対応する図である。
【図１０】弾性腕として両持ち梁状をなす円弧状弾性腕を用いた別実施形態を示す図７に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１ないし図７は、本発明によるマルチビーム走査光学装置１０の一実施形態を示している。図１、図２ではマルチビーム走査光学装置１０の上カバーを省略している。マルチビーム走査光学装置１０は、合成樹脂製の成形品からなるハウジング５０内に、レーザ光（レーザビーム）の光路順に、２つのレーザ光（互いに平行ではなく角度がついている）を出射するマルチビームレーザユニット（２ビームレーザユニット）１１、コリメータレンズユニット（走査光学系）１２、シリンダーレンズ（走査光学系）１３、ポリゴンミラー（走査光学系）１４、第１ｆθレンズ（走査光学系）１５、第２ｆθレンズ（走査光学系）１６、及び防塵用カバーガラス（走査光学系）１７が固定されている。マルチビームレーザユニット１１は、レーザダイオード（ＬＤ）１１ａをレーザダイオード圧入板（ＬＤ圧入板）１１ｂに圧入してユニット化したものである。コリメータレンズユニット１２は、レンズ鏡枠内１２ａにコリメータレンズ１２ｂを保持してなるものである。マルチビームレーザユニット１１から射出された２つのレーザ光は、コリメータレンズユニット１２のコリメータレンズ１２ｂによって平行光束とされ、シリンダーレンズ１３によって断面形状方向にレーザ光が集光され、ポリゴンミラー１４によって主走査方向に偏向されて、第１ｆθレンズ１５と第２ｆθレンズ１６に入射し、防塵用カバーガラス１７を透過して、感光ドラムなどの走査対象面Ｓ上において等速走査される。防塵用カバーガラス１７を透過するレーザ光の方向は、図２の紙面に垂直な下方である。ハウジング５０内には、レーザ光が走査対象面Ｓを走査する走査光路外であって、走査対象面Ｓの走査開始位置より前位相となる位置に、走査開始タイミングを検知するためのタイミング検知ミラー１８が配置されている。タイミング検知ミラー１８で反射したレーザ光は、ハウジング５０内に設けられた受光素子１９に入射する。
【００１５】
マルチビームレーザユニット１１とコリメータレンズユニット１２は、ハウジング５０に固定される合成樹脂製のコリメータベース３０に支持されている。コリメータベース３０は、マルチビームレーザユニット１１の光軸（コリメータレンズ１２ｂの中心を通る光学設計上の基準軸）と直交する平面に延びるＬＤ支持壁３１を有している。このＬＤ支持壁３１は、正面視したときに略平行四辺形をなしており（図４）、その中心部にマルチビームレーザユニット１１が２つの固定ねじ２０で固定されている（図２、図３）。ＬＤ支持壁３１には、中心部に固定されたマルチビームレーザユニット１１を挟むようにして２つのねじ穴突起３２が突出形成されており、この２つのねじ穴突起３２の先端部にＬＤ回路基板３３が２つの固定ねじ２１で固定されている（図２）。正面視したときに略平行四辺形をなすＬＤ支持壁３１の一対の対向する頂点の近傍には、固定ねじ挿通穴３４が形成されている（図４）。また、図２、図３に示すように、ＬＤ支持壁３１のねじ穴突起３２及びＬＤ回路基板３３と反対側の面には、円形筒状部３５が形成されており、この円形筒状部３５の内部にコリメータレンズユニット１２が固定されている。
【００１６】
図１ないし図３、図５ないし図７に示すように、ハウジング５０には、底壁５１から直立したコリメータベース固定壁５２が備えられており、このコリメータベース固定壁５２には、円形穴（挿入穴）５３が形成されている。ハウジング５０の円形穴５３は、コリメータベース３０の円形筒状部３５と相対回動可能に嵌合するものであり、図３に示すように、円形穴５３の外径Ｄは円形筒状部３５の外径ｄよりも大きくなるように設定されている（円形穴５３と円形筒状部３５の間に若干の嵌合クリアランスが生じている）。
【００１７】
図５ないし図７に示すように、ハウジング５０の円形穴５３の周縁部には、周方向に１２０°間隔で、位置決め突起（コリメータベース位置決め部）５４、位置決め突起（コリメータベース位置決め部）５５、及び弾性位置決め突起（位置決め突起、コリメータベース当て付け部）５６が形成されている。
【００１８】
位置決め突起５４と位置決め突起５５は、円形穴５３の周縁部から内方に向かって突出形成されている。円形穴５３の周囲には、円形穴５３の周方向の一部に円弧状に位置して円形穴５３に連通する弾性付与空間５７が設けられており、この弾性付与空間５７によって、片持ち梁状をなす円弧状弾性腕（弾性腕）５８が形成されている。そしてこの円弧状弾性腕５８の先端部に弾性位置決め突起５６が形成されている。弾性腕５８（弾性位置決め突起５６）は、弾性付与空間５７の内部を円形穴５３の径方向に弾性変形可能となっている。
【００１９】
図７に二点鎖線で示すように、弾性腕５８（弾性位置決め突起５６）の自由状態において、位置決め突起５４と位置決め突起５５は、コリメータベース３０の円形筒状部３５の外径ｄに沿うように位置しており、弾性位置決め突起５６は、コリメータベース３０の円形筒状部３５の外径ｄよりもΔｄだけ内径側に入り込んで位置している。
【００２０】
一方、図７に実線で示すように、弾性腕５８（弾性位置決め突起５６）を円形穴５３の外径側にΔｄだけ弾性変形させると、弾性位置決め突起５６が円形筒状部３５に弾性接触して、その弾性復帰力により、円形筒状部３５が位置決め突起５４と位置決め突起５５に押し付けられる。この状態では、位置決め突起５４、位置決め突起５５、及び弾性位置決め突起５６の内接円径（突起先端部によって描かれる仮想円の径）ｄ’は、コリメータベース３０の円形筒状部３５の外径ｄと略同一となっており、コリメータベース３０の円形筒状部３５は、位置決め突起５４、位置決め突起５５、及び弾性位置決め突起５６の３点で支持される。その結果、コリメータベース３０を、円形筒状部３５の外径基準で一義的に規定される回動軸を中心に微回動させることが可能になる。
【００２１】
以上のように構成されたマルチビーム走査光学装置１０において、マルチビームレーザユニット１１から出射される２つのレーザ光の副走査方向の間隔（２ビーム間隔）を調整する方法について説明する。
【００２２】
まず、コリメータベース３０のＬＤ支持壁３１の中心部に、固定ねじ２０によってマルチビームレーザユニット１１を固定する。
【００２３】
次いで、ハウジング５０の弾性腕５８（弾性位置決め突起５６）を弾性付与空間５７の内部で円形穴５３の外径側に弾性変形させ、マルチビームレーザユニット１１を固定したコリメータベース３０の円形筒状部３５をハウジング５０の円形穴５３に嵌合させた後、弾性位置決め突起５６の弾性変形を解除する。すると、円形穴５３と円形筒状部３５の間に若干の嵌合クリアランスが生じている（円形穴５３の外径Ｄ＞円形筒状部３５の外径ｄ）にもかかわらず、コリメータベース３０の円形筒状部３５が、位置決め突起５４、位置決め突起５５、及び弾性位置決め突起５６の３点で支持される。その結果、コリメータベース３０（マルチビームレーザユニット１１）を、円形筒状部３５の外径基準で一義的に規定される回動軸を中心に微回動させることが可能になる。
【００２４】
次いで、マルチビームレーザユニット１１から出射される２つのレーザ光の副走査方向の間隔（２ビーム間隔）を測定しながら、予め設定した目標２ビーム間隔を狙ってコリメータベース３０（マルチビームレーザユニット１１）を微回動させる。２ビーム間隔の測定方法については詳細な説明は省略するが、例えば、特開平８−２３３６５１号公報、特開平８−３２７４５６号公報、特開２００１−７４４２１号公報、特開２００３−９７９２０号公報に記載された周知技術を用いることができる。
【００２５】
最後に、測定した２ビーム間隔が目標２ビーム間隔と一致した回動位置で、コリメータベース３０（マルチビームレーザユニット１１）の微回動を停止し、コリメータベース３０の固定ねじ挿通穴３４に固定ねじ２２を挿入してハウジング５０の固定壁５２に形成したねじ穴に締め込むことで、コリメータベース３０（マルチビームレーザユニット１１）をハウジング５０に固定する。
【００２６】
このように本実施形態では、マルチビームレーザユニット１１を固定したコリメータベース３０の円形筒状部３５をハウジング５０の円形穴５３に嵌合させたときに、弾性腕５８に形成された弾性位置決め突起５６の弾性復帰力によって、コリメータベース３０の円形筒状部３５が、位置決め突起５４、位置決め突起５５、及び弾性位置決め突起５６の３点で支持される。このため、円形穴５３と円形筒状部３５の間に若干の嵌合クリアランスが生じているにもかかわらず、コリメータベース３０の回動軸（回動中心）を円形筒状部３５の外径基準で一義的に規定することができる。その結果、的当てずれやビーム間隔誤差が生じることがなく、マルチビームレーザユニット１１から出射される２つのレーザ光の副走査方向の間隔（２ビーム間隔）を狙い通り高精度に調整することができる。また、円形筒状部３５を３点支持してコリメータベース３０の回動軸（回動中心）を規定するために別部材を要することがなく、コリメータベース３０に位置決め突起５４、位置決め突起５５、及び弾性位置決め突起５６（弾性付与空間５７、弾性腕５８）を一体成形するだけなので、構造が簡単で組み付けも容易である。
【００２７】
ここで、円形筒状部３５の外径基準で一義的に規定されるコリメータベース３０の回動軸（回動中心）は、必ずしもマルチビームレーザユニット１１の光軸（コリメータレンズ１２ｂの中心を通る光学設計上の基準軸）あるいは円形穴５３の中心と一致している必要はない。高精度なマルチビーム間隔調整（２ビーム間隔）を実現するためには、コリメータベース３０の回動軸（回動中心）が変動することなくこれを一義的に規定することが極めて重要である。
【００２８】
以上の実施形態では、弾性腕として片持ち梁状の円弧状弾性腕５８を用いた場合を例示して説明したが、弾性腕の形状はこれに限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば図８ないし図１０は、弾性腕として両持ち梁状の円弧状弾性腕５９を用いた別実施形態を示している。この別実施形態では、両持ち梁状の円弧状弾性腕５９の中間部分に弾性位置決め突起５６が形成されており、この弾性位置決め突起５６が弾性付与空間５７の内部を円形穴５３の径方向に弾性変形可能となっている。
【００２９】
以上の実施形態では、ハウジング５０の円形穴５３の周縁部に、周方向に１２０°間隔で３つの位置決め突起５４、５５、５６を形成した場合を例示して説明した。しかし、位置決め突起の数は少なくとも３つあればよく４つ以上の位置決め突起を形成することも可能であるし、少なくとも３つの位置決め突起は必ずしも等角度間隔で形成する必要はない。
【００３０】
以上の実施形態では、弾性位置決め突起５６が形成される弾性腕５８の数が１つの場合を例示して説明したが、２つ以上の弾性腕を設けて各弾性腕に弾性位置決め突起を形成することも可能である。
【００３１】
以上の実施形態では、マルチビームレーザユニット１１が２つのレーザ光（レーザビーム）を出射する場合を例示して説明したが、マルチビームレーザユニット１１が出射するレーザ光（レーザビーム）の数は２つに限定されず３つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０  マルチビーム走査光学装置
１１  マルチビームレーザユニット（２ビームレーザユニット）
１１ａ  レーザダイオード（ＬＤ）
１１ｂ  レーザダイオード圧入板（ＬＤ圧入板）
１２  コリメータレンズユニット（走査光学系）
１２ａ  レンズ鏡枠
１２ｂ  コリメータレンズ
１３  シリンダーレンズ（走査光学系）
１４  ポリゴンミラー（走査光学系）
１５  第１ｆθレンズ（走査光学系）
１６  第２ｆθレンズ（走査光学系）
１７  防塵用カバーガラス（走査光学系）
１８  タイミング検知ミラー
１９  受光素子
２０  固定ねじ
２１  固定ねじ
２２  固定ねじ
３０  コリメータベース
３１  ＬＤ支持壁
３２  ねじ穴突起
３３  ＬＤ回路基板
３４  固定ねじ挿通穴
３５  円形筒状部
５０  ハウジング
５１  底壁
５２  コリメータベース固定壁
５３  円形穴（挿入穴）
５４  位置決め突起（コリメータベース位置決め部）
５５  位置決め突起（コリメータベース位置決め部）
５６  弾性位置決め突起（位置決め突起、コリメータベース当て付け部）
５７  弾性付与空間
５８  片持ち梁状の円弧状弾性腕（弾性腕）
５９  両持ち梁状の円弧状弾性腕（弾性腕）
【図１】
2014021460.tif 000003
【図２】
2014021460.tif 000004
【図３】
2014021460.tif 000005
【図４】
2014021460.tif 000006
【図５】
2014021460.tif 000007
【図６】
2014021460.tif 000008
【図７】
2014021460.tif 000009
【図８】
2014021460.tif 000010
【図９】
2014021460.tif 000011
【図１０】
2014021460.tif 000012