JP2000267032A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源部とビーム整形レンズとの光軸及び焦点
位置合わせを、高い精度においても容易に調整でき、特
に光源部を複数個備えた画像形成装置においても調整可
能な光源装置を得る。 【解決手段】 光源装置１０は、半導体レーザ１２を保
持した回路基板１４が光学箱６２の側壁６３に沿って移
動でき、固定フランジ付調整ネジ１６によって取付位置
が調整される。またコリメータレンズ２２を取り付けた
レンズ保持基台２０は、回路基板１４とは独立して光軸
方向に移動でき、バネ３０の板バネ部３０Ａによって半
導体レーザ１２側へ付勢され調整ネジ１８との間で挟持
されている。これにより、光軸合わせは回路基板１４を
光学箱６２の外側から操作し光軸に垂直な平面内を移動
させることで行われ、焦点位置合わせは調整ネジ１８を
進退させてレンズ保持基台２０を光軸方向に移動させる
ことにより行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光源装置に係り、詳
細には、レーザプリンタやディジタル複写機等の画像形
成装置に装備され、レーザ光源とビーム整形レンズとの
位置調整機構を備えた光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザプリンタやディジタル複
写機等の画像形成装置に使用される光源装置は、感光体
ドラム上に静電潜像を形成するためのレーザビームをレ
ーザ光源から出射し、そのレーザビームをコリメータレ
ンズや開口絞り等からなる光学系によって所定形状の光
束にするものである。

【０００３】図８に、このような光源装置が装備された
画像形成装置の一例として、レーザプリンタを示す。

【０００４】レーザプリンタ１００は、定速回転する感
光体ドラム１０２と、感光体ドラム１０２の周囲に配置
され感光体ドラム１０２の表面を一様に帯電させる帯電
装置１０４と、画像データに基づき感光体ドラム１０２
表面に静電潜像を形成する光走査装置１０６と、静電潜
像を現像する現像装置１０８と、現像で得られたトナー
像を記録用紙１１０に転写する転写装置１１２と、転写
されたトナー像を記録用紙１１０に定着させる定着装置
１１４と、レーザプリンタ１００全体を制御する装置制
御部１１６（Ｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と
を備えている。

【０００５】またレーザプリンタ１００は、例えばコン
ピュータに代表されるプリンタ制御装置１１８とケーブ
ル１１９で接続されており、このプリンタ制御装置１１
８から伝送される画像データに基づいてプリントアウト
する構成である。

【０００６】図９には、このレーザプリンタに搭載され
ている光走査装置部分を示す。

【０００７】光走査装置１０６は、光源としての半導体
レーザ素子１２０と、装置制御部１１６に制御され、半
導体レーザ素子１２０を画像信号に応じてオンオフ制御
（変調）する半導体レーザ制御装置１２２と、半導体レ
ーザ１２０から出射されたレーザビーム（発散光束）を
ほぼ平行光束にするコリメータレンズ１３０と、ほぼ平
行光束とされたレーザビームを整形する開口絞り１３２
と、整形されたレーザビームが通過するシリンドリカル
レンズ１３４と、シリンドリカルレンズ１３４からのレ
ーザビームを反射して回転多面鏡１３８に入射させる第
一の平面ミラー１３６と、矢印Ｅ方向に定速回転し、画
像信号に応じて出射されるレーザビームを繰り返し偏向
する回転多面鏡１３８と、偏向されたレーザビームを感
光体ドラム１０２表面に結像し、主走査方向（矢印Ｆ方
向）に走査する走査レンズ群１４０と、走査レンズ群１
４０からの走査ビームを感光体ドラム１０２に導く第二
の平面ミラー１４２及びシリンドリカルミラー１４４
と、感光体ドラム１０２部への塵埃等の進入を防ぐ防塵
用ガラス１４５と、走査ビームを検出し、各走査におけ
る画像信号の変調及び走査開始タイミングを決定するた
めのＳＯＳ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｓｃａｎ）センサー１
４８と、走査レンズ群１４０からの走査ビームをＳＯＳ
センサー１４８に入射させる第三の平面ミラー１５０と
で構成されている。

【０００８】このような光走査装置では、一般的に、レ
ーザ光源からのレーザビームをコリメータレンズの光軸
に合わせる光軸合わせ、及び、感光体ドラム上に結像さ
れるレーザビームのスポット径を所定径にする焦点位置
合わせ（フォーカス調整）が必要であり、これら調整機
構は、光走査装置に設けられた光源装置に備えられてい
る。

【０００９】すなわち、光源装置に設置されるレーザ光
源及びコリメータレンズは、その相対位置を変更可能な
状態に構成されており、両部品の位置関係を所定精度内
に合わせることで、光軸及びフォーカス調整が行われ
る。

【００１０】またこれら調整では、レーザビーム特性を
検出する治具（光検出器等）を用い、感光体ドラム表面
と等価な位置に設置したこの治具にレーザ光源から出射
され光走査光学系を通過したレーザビームを結像させ、
このときの出力をモニタして行う方法が一般的である。

【００１１】このような調整方式とすることで、光走査
装置を構成する光学箱や光学部品等の精度誤差が吸収で
き、装置のコストアップが押さえられるメリットがあ
る。

【００１２】図１０及び図１１に、調整機構を備えた光
源装置の例を示す。

【００１３】図１０（従来例１：特開平５−２９７３０
３０参照）の光源装置７２は、コリメータレンズ４１を
保持したコリメータレンズユニット９１が、図示しない
ピンで位置決めされ光学箱側壁に固定されている。

【００１４】また、コリメータレンズ４１の略光軸上に
所定の間隔で配置された半導体レーザ２５は、板金等の
弾性変形が可能な材料で、なお且つ、コリメータレンズ
４１の光軸方向での変形を容易にするための切り欠き部
が形成されたＬＤ取付部材８１に取り付けられている。
また半導体レーザ２５の背面に設けられた間隔部材９６
には、調整ネジ保持部材８２に螺合した調整ネジ８６が
当接しており、この調整ネジ保持部材８２は、調整ネジ
保持部材固定ネジ８３、８４によってＬＤ取付部材８１
に固定されている。

【００１５】これにより、調整ネジ８６を進退させ、半
導体レーザ２５が取り付けられたＬＤ保持部８７を光軸
方向（図中矢印Ｚ１方向）に変形させることで、コリメ
ータレンズ４１と半導体レーザ２５との間隔調整（フォ
ーカス調整）を行う。

【００１６】またＬＤ取付部材８１は、コリメータレン
ズ４１の光軸に垂直な平面内での移動（図中矢印Ｘ１、
Ｙ１方向）を可能としてコリメータレンズユニット９１
に取り付けられており、このＬＤ取付部材８１を移動さ
せることによって、コリメータレンズ４１と半導体レー
ザ２５との光軸を合わせる光軸調整を行う。

【００１７】また最近では、図１１（従来例２）に示す
ような、光源装置の構成をさらに簡素化し、同時に不要
電波ノイズ（半導体レーザに電流や信号を供給するケー
ブルから発生する電波ノイズ）の発生を押さえるため、
レーザ光源本体を制御用回路基板に取り付けた光源一体
基板型の装置も広く採用されている。

【００１８】この光源装置１２４における光軸調整は、
光学箱１０７の側壁１０７Ａに調整ネジ１２６で取り付
けられた回路基板１２３（光源一体基板）を、光学箱１
０７内の台座１３１上に配置されたコリメータレンズ１
３０の光軸に垂直な平面内で移動（図中矢印Ｘ２、Ｙ２
方向）させ、側壁１０７Ａの取付孔１０７Ｂを通して光
学箱１０７の内側に向けられた半導体レーザ１２１のレ
ーザ出射光軸をコリメータレンズ１３０の光軸に合わせ
ることで行う。

【００１９】またフォーカス調整は、光軸方向（図中矢
印Ｚ２方向）にのみ移動可能とされたコリメータレンズ
１３０にレンズ調整用治具（治具フィンガー等）によっ
てアクセスすることで半導体レーザ１２１との間隔調整
を行う。なおこのフォーカス調整後には、コリメータレ
ンズ１３０を接着剤等で固定している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
画像形成装置はさらなる高解像度化が求められており、
この高解像度化に対応した小ビームスポット径の光走査
装置では、上記の光軸及びフォーカス調整を数十ミクロ
ン〜数ミクロンといった更に高い精度に調整する必要が
生じている。

【００２１】また最近の高速高解像度化に対応した光走
査装置には、一つの光学箱にレーザ光源を複数個設け複
数走査を行うタイプがあり、また複数個設けられたレー
ザ光源の各走査線をカラー画像形成のための各色[Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ
（ブラック）]に対応させたカラー画像形成装置用の光
走査装置も開発されている。

【００２２】これらレーザ光源を複数個備えた光走査装
置において光学系も複数とされる場合は、画像形成装置
の限られたスペース内（光学箱内部）に光学系の各構成
部品を収納するため、構成部品の実装密度が高くならざ
るをえず、またこれにより、構成部品のレイアウトやレ
ーザビームの光路も複雑になってくる。すなわち、コリ
メータレンズ等のビーム整形レンズ周辺には、光学系を
形成する種々の光学部品、及びそれらの保持部材が配置
され、また、ビーム整形レンズを透過するレーザビーム
の光路以外にもこれら光学部品により形成される種々の
光路が存在することになる。

【００２３】したがってこのような光走査装置では、複
数個のレーザ光源や光学系を実装密度が高くされたスペ
ース（狭い空間）内で高い精度に調整するという、より
困難な作業が求められる。

【００２４】これに対し、前述した従来例１（図９、１
０）の光源装置による光軸及びフォーカス調整は、光学
箱外側からレーザ光源部側だけを操作し移動（Ｘ１、Ｙ
１、Ｚ１方向）させられるので、光学箱内に配置される
光学部品等の実装密度には影響されず調整可能である。
しかしその調整精度が厳しくなると、各調整での相互影
響による調整ずれが無視できなくなってくる。

【００２５】つまりこれは、半導体レーザ２５の光軸方
向での移動（フォーカス調整）が半導体レーザ２５を保
持しているＬＤ保持部８７の変形を利用する構造である
ため、この変形によって生じるＬＤ保持部８７等のねじ
れによりレーザ光のレーザ出射光軸がコリメータレンズ
４１の光軸に対し僅かにずれてしまうことである。この
ずれ量が光軸調整の許容精度内に収まらない場合、光軸
及びフォーカス調整を繰り返し行うことになり、作業性
の低下を招く問題がある。

【００２６】また従来例２（図１１）の場合、制御用の
回路基板１２３に一体化された半導体レーザ１２１と光
学箱１０７内に取り付けられたコリメータレンズ１３０
とが各々独立して移動できる構造であるため、調整時に
起こる相互影響の問題はない。

【００２７】しかしフォーカス調整時には、光学箱１０
７内のコリメータレンズ１３０を光学箱１０７上方から
レンズ調整用治具等でアクセスして光軸方向に移動させ
るため、多数設置される光学部品や複雑に形成される光
路等によって、コリメータレンズ１３０にアクセスしに
くくなる問題が生じる。ここで、これら光路を遮るので
あれば調整部品に容易にアクセスすることもできる。し
かしそうすると、前述した光検出治具等（または感光体
ドラム）による像面上の特性値を検出しながらのリアル
タイムな調整ができなくなるため、作業時間が大幅に増
えることになる。

【００２８】また調整後には、コリメータレンズを接着
剤等で固定する必要もあるため、作業性も悪かった。

【００２９】本発明は上記事実を考慮して、光源部とビ
ーム整形レンズとの光軸及び焦点位置合わせを、高い精
度においても容易に調整でき、特に光源部を複数個備え
た画像形成装置においても調整可能な光源装置を提供す
ることを課題とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光源装
置は、光軸に垂直な平面内を移動可能とされ、その取付
位置を光学箱の外側から調整可能な光源部と、前記光源
部とは独立して光軸方向に移動可能とされ、前記光軸上
に配置されるビーム整形レンズを保持する保持部材と、
を有する光源装置において、前記保持部材を前記光源部
側から操作して前記ビーム整形レンズの焦点位置を調整
する調整手段を設けたことを特徴としている。

【００３１】すなわち本発明では、光源部は、光軸に垂
直な平面内を移動することができ、光学箱の外側から取
付位置を調整することができる。また、光源部の光軸上
にビーム整形レンズを配置するための保持部材は、光源
部とは独立して光軸方向に移動することができ、さらに
本発明の光源装置には、光源部側から保持部材を操作し
て光源部に対するビーム整形レンズの焦点位置を調整す
るための調整手段が設けられている。

【００３２】これにより、光源部とビーム成形レンズと
の相対位置を合わせる各調整において、光軸合わせは、
光源部を光学箱の外側から操作し光軸に垂直な平面内を
移動させることにより行われる。また焦点位置合わせ
は、光源部側から操作できる調整手段により、保持部材
を光軸方向に移動させることにより行われる。

【００３３】このように、光源部及びビーム成形レンズ
の位置調整を光源部側（光学箱外側）から操作する構成
としたことにより、光学箱内部での調整操作は要らなく
なる。これは例えば、光学箱の内部に配置された光源
部、あるいはビーム成形レンズを操作するために、調整
用の治具等をそれら部品に近づけたり接触させる必要が
なくなることである。

【００３４】したがって、複数個の光源部を有し、光路
が複雑に形成されるカラー画像形成装置等においても、
調整時に治具等で光路を遮ったり、光源部、あるいはビ
ーム成形レンズ近傍に配置される他の光学系部品等と治
具等とが干渉して部品が操作しにくくなるといった不具
合がなくなり、像面上のレーザビーム特性（結像される
スポット光）を確認しながらの調整が可能となる。よっ
て、これら調整作業が容易になり、また、調整に用いる
治具等の構造も簡単にできる。

【００３５】さらに、光源部とビーム成形レンズとは各
々が独立した状態で設けられており、個別に移動する構
成としたことにより、光源部、あるいはビーム成形レン
ズのどちらか一方を移動させることで、もう一方の取付
位置が影響されることはない。よって、調整精度が高い
画像形成装置においても、繰り返し調整（光軸及び焦点
位置合わせ）等による無駄がなくなり、作業時間が短縮
される。

【００３６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光源装置において、前記調整手段は、前記保持部材を
前記光源部方向へ付勢する弾性部材と、前記光源部側か
らねじ込まれて前記保持部材に当接するネジ部材と、か
らなることを特徴としている。

【００３７】すなわち請求項２の発明では、保持部材が
弾性部材によって光源部方向へ付勢されており、この保
持部材には、光源部側からねじ込まれたネジ部材が当接
している。

【００３８】これにより、ネジ部材を進退させる操作の
みで保持部材を容易に移動させることができ、光源部と
ビーム成形レンズとの焦点位置が合わせられる。さらに
調整手段をネジ部材としたことで微調整が可能になり、
精度良く調整する場合でも容易に行える。

【００３９】また、ビーム整形レンズを保持する保持部
材は弾性部材とネジ部材とによって挟持されるため、調
整後の位置が簡単にずれることはない。さらにビーム整
形レンズを固定するための接着等の作業も要らなくな
り、作業時間も短縮される。

【００４０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の光源装置において、前記光源部の取付位置を光学箱の
外側から調整した後に固定する固定ネジの芯部には雌ネ
ジ部が形成され、前記ネジ部材は前記雌ネジ部に螺合し
て貫通することを特徴としている。

【００４１】すなわち請求項３の発明では、ネジ部材
が、光源部の取付位置を調整した後に固定する固定ネジ
の芯部に形成された雌ネジ部に螺合し貫通して配置され
ており、その状態でビーム整形レンズを保持する保持部
材に当接している。

【００４２】このように、ネジ部材が光源部の固定ネジ
と一体的に設けられていることによって、ネジ部材の設
置スペースを別途設ける必要がなく、光源部を小型化で
きる。

【００４３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
何れか１項記載の光源装置において、前記光源部は光学
箱の天板に取り付けられ、光源部から出射され前記ビー
ム整形レンズを通過したビームが反射ミラーで反射され
て光学系へ案内されることを特徴としている。

【００４４】すなわち請求項４の発明では、光源部が光
学箱の天板に取り付けられており、光源部から出射さ
れ、ビーム整形レンズを通過したビームは反射ミラーで
反射されて、光学系へ案内される。

【００４５】これにより、光学箱側壁での光源部取り付
けスペースに制約がある場合や、光学系部品等のレイア
ウトにより実装密度が高くなる複数の光源部を有する画
像形成装置においても、光学箱上部の空きスペースを利
用し光源部を光学箱の天板に配置することにより、所定
スペース内での収納が可能となる。またこの場合、反射
ミラーを設けるだけの簡単な構造により、光源部から下
方へ出射されるビームを光学系（横方向）に案内するこ
とができる。

【００４６】さらに請求項１の発明により、光軸及び焦
点位置合わせの各調整が光源部側（光学箱外側）からで
きることで、光源部が光学箱の天板に取り付けられた状
態でも調整可能であり、例えば、調整用治具等を光学箱
内へ挿入し各部品を操作するために、光学箱側壁あるい
は光学箱の天板に治具挿入用の孔等を設ける必要がな
く、光学箱や天板の構造を簡単にできる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を説明する。

【００４８】図１〜図４には、本発明の実施形態に係る
光源装置が適用された光走査装置の全体構成が示されて
いる。なおここでの光走査装置は、カラー画像形成装置
に搭載されるカラー化に対応させたタイプであり、各色
（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）用の感光体ドラムを走査するため
の複数の光学系、及び複数の光源装置が装備されてい
る。

【００４９】光走査装置６０の光学箱６２内部に配置さ
れた光学系の概略は、光源装置１０を含む光源ブロック
１１と、平面ミラー６４、７４と、Ｆθレンズ群６６
と、偏向器６８に設けられた回転多面鏡７０と、シリン
ドリカルミラー保持プレート７６に設置されたシリンド
リカルミラー７８とから構成されており、また、光走査
装置６０の下方には、各色に対応した感光体ドラム８０
が設置されている。

【００５０】まず、本実施形態に係る光源装置を詳細に
説明する。ただし本形態では、装備された４個の光源ブ
ロックが２個で一組とされ、回転多面鏡の両側に対称に
配置されているため、片側の組を用い、さらに光学箱の
側壁に設置された光源ブロックにて説明を行う。

【００５１】図５〜図７に示す光源装置１０は、光学箱
６２の側壁６３に、半導体レーザ１２のレーザビームを
点灯制御するための回路部（図示省略）を備え、その半
導体レーザ１２を取付面１４Ａの略中央に設けた回路基
板１４が取り付けられている。半導体レーザ１２は略円
柱形であり、取付面１４Ａに対するレーザビームの出射
光軸（以下、「レーザ光軸」と称する）がほぼ垂直に合
わせられている。

【００５２】また、回路基板１４の長手方向（図中矢印
Ｘ方向）における半導体レーザ１２の両側方には取付孔
１４Ｂが設けられ、さらに取付孔１４Ｂの外側には調整
用孔１４Ｃが設けられている。

【００５３】側壁６３における半導体レーザ１２との対
応位置には、内径を半導体レーザ１２の外径よりも所定
寸法大きくされた孔６３Ａが設けられており、この孔６
３Ａに半導体レーザ１２を貫通させた状態で、回路基板
１４が側壁６３に取り付けられている。したがって、半
導体レーザ１２のレーザビームは、光学箱６２の内部に
向け、側壁６３に対して略垂直方向に出射される。

【００５４】さらに側壁６３には、回路基板１４に設け
られた取付孔１４Ｂとの対応位置に、径を取付孔１４Ｂ
の内径よりも小さくされたネジ孔６３Ｂが形成されてい
る。このネジ孔６３Ｂには、頭部フランジ１６Ａを設け
た固定フランジ付調整ネジ１６のネジ部１６Ｂが螺合す
る。したがって、側壁６３に沿って移動可能（図中矢印
Ｘ、Ｙ方向）な回路基板１４は、この固定フランジ付調
整ネジ１６によって、その取り付け位置を所定範囲内で
調整可能とされ、側壁６３に固定される。

【００５５】また固定フランジ付調整ネジ１６の芯部に
は、軸方向に貫通する雌ネジ１６Ｃが形成され、この雌
ネジ１６Ｃには、固定フランジ付調整ネジ１６より全長
が長い調整ネジ１８が螺合される。

【００５６】調整ネジ１８と固定フランジ付調整ネジ１
６との位置関係は、図７に示すように、調整ネジ１８の
先端側が固定フランジ付調整ネジ１６の先端１６Ｄから
突出した状態とされる。

【００５７】一方、半導体レーザ１２の前方には、半導
体レーザ１２のレーザ光軸上に、レーザビームを整形す
るコリメータレンズ２２（ビーム整形レンズ）を配置す
るためのレンズ保持基台２０が設置されている。このレ
ンズ保持基台２０に設けられたレンズ孔２０Ａの光軸方
向（図中矢印Ｚ方向）略中央に、コリメータレンズ２２
が取り付けられている。またレンズ保持基台２０の下面
には、幅方向（図中矢印Ｘ方向）両端部に凸設された脚
部２０Ｂによって凹部２０Ｃが形成されている。

【００５８】レンズ保持基台２０が光学箱６２の底面６
１に載置される所定の位置には、幅を凹部２０Ｃの幅寸
法よりも僅かに狭くして凸設された案内部６１Ａが、側
壁６３に対して略垂直方向に形成されている。この案内
部６１Ａにレンズ保持基台２０の凹部２０Ｃが摺動自在
に嵌合されることにより、レンズ保持基台２０は、光学
箱６２の側壁６３に対して略垂直方向に移動可能（図中
矢印Ｚ方向）となる。

【００５９】したがってレンズ保持基台２０の移動方向
は、半導体レーザ１２のレーザ光軸とほぼ平行になり、
また半導体レーザ１２とコリメータレンズ２２との光軸
方向での間隔が調整可能となる。

【００６０】また、凹部２０Ｃと案内部６１Ａとの嵌合
部分の寸法差が僅かであることにより、レンズ保持基台
２０がレーザ光軸に対して傾いたり、光軸方向以外（例
えば光軸に直交する方向等）へ位置ずれすることはな
い。

【００６１】レンズ保持基台２０（コリメータレンズ２
２）のレーザビーム透過出口側（半導体レーザ１２とは
反対側）には、板状のバネ３０がバネ取付ネジ３２によ
って、光学箱６２の底面６１に取り付けられている。

【００６２】このバネ３０の幅方向（図中矢印Ｘ方向）
寸法は、レンズ保持基台２０の幅寸法とほぼ等しくされ
ており、バネ３０の半導体レーザ１２側縁の幅方向両側
部分からは、板バネ部３０Ａが半導体レーザ１２側に向
けて斜め上方に延出している。

【００６３】この板バネ部３０Ａの長手方向の途中に形
成された屈曲部３０Ｂはレンズ保持基台２０に接触して
おり、よってレンズ保持基台２０は、板バネ部３０Ａの
弾性力（所定力量）により半導体レーザ１２側へ付勢さ
れ、固定フランジ付調整ネジ１６の先端１６Ｄから突出
する調整ネジ１８の先端１８Ａに当接して保持される。

【００６４】これにより、調整ネジ１８を進退させるこ
とで、レンズ保持基台２０は光軸方向へ移動し、さらに
板バネ部３０Ａがレンズ保持基台２０の幅方向での両側
縁をほぼ等しい力量で付勢することにより、凹部２０Ｃ
と案内部６１Ａとでの引掛かり等がなくスムーズに摺動
できる。

【００６５】以上が、光学箱６２の側壁６３に設置され
た光源装置１０の構成であり、この光源装置１０に、レ
ンズ保持基台２０のレーザビーム透過出口側に順に配置
された開口絞り３６、及びシリンドリカルレンズ３８
（図４）を加えて、光源ブロック１１が構成される。

【００６６】また、シリンドリカルミラー保持プレート
７６の上面に配置された光走査装置１０についも、以上
説明した構成とほぼ同様である。

【００６７】半導体レーザ１２を保持する回路基板１４
がシリンドリカルミラー保持プレート７６の上面に、調
整ネジ１８を螺合した固定フランジ付調整ネジ１６によ
って取り付けられており、また、コリメータレンズ２２
を取り付けたレンズ保持基台２０、さらにバネ３０は、
光学箱６２の内部立壁（図示省略）に設置されている。

【００６８】ただし、レンズ保持基台２０のレーザビー
ム透過出口側（下側）には、光軸に対して所定角度傾斜
して配置され、レーザビームを光学箱６２内部に案内す
る平面ミラー４０が設置されている。

【００６９】以下、光走査装置６０の各光学部品の配置
とレーザビームの光路について説明する。なお、上記の
光源ブロック１１を含む光学系は、前述のように回転多
面鏡７０の両側に対称となる光学系を構成しているの
で、ここでも片側の光学系で説明する。また便宜的に、
光学箱６２の側壁６３に設置された光走査装置１０から
のレーザビームを「ビームＡ」、シリンドリカルミラー
保持プレート７６に設置された光走査装置１０からのレ
ーザビームを「ビームＢ」と称する。

【００７０】図４に示すように、各光源ブロック１１に
おいて、半導体レーザ１２から出射されたビームＡ、Ｂ
（発散光束）は、コリメータレンズ２２によってビーム
整形され（略平行光束）、開口絞り３６で光束幅が規制
された後、シリンドリカルレンズ３８によって所定形状
（副走査方向には集束し主走査方向には長い）の線状光
束とされる。

【００７１】シリンドリカルレンズ３８を透過後、ビー
ムＡは平面ミラー６４に直接入射し、ビームＢは平面ミ
ラー４０での反射によってビームＡとほぼ同じ向きとさ
れて平面ミラー６４に入射する。ただし、ここでのビー
ムＡ、Ｂは、副走査方向で所定の角度差を有して平面ミ
ラー６４に入射し、回転多面鏡７０側へ反射される。

【００７２】またここでは、両ビームが回転多面鏡７０
へ入射するときと回転多面鏡７０で反射偏向された後
に、主走査方向において共にＦθレンズ群６６を透過
し、さらに、反射偏向されるビームが成す走査角の中心
から回転多面鏡７０ヘビームを入射させる構成である
（正面入射ダブルパス光学系）。

【００７３】なお、平面ミラー６４で反射され、斜め上
方から回転多面鏡７０に入射するビームＡ、Ｂは、回転
多面鏡７０上での高さ方向の入射位置を、副走査方向で
の入射角を大きくされたビームＢが、入射角を小さくさ
れたビームＡより下側とされている。これにより、回転
多面鏡７０上における両ビームの副走査方向での間隔が
確保される。さらに回転多面鏡７０で反射し偏向された
ビームＡ、Ｂの副走査方向での間隔は徐々に広がること
になり、Ｆθレンズ群６６を通過した後に確保される両
ビームの間隔が広くされることで、各光学部品の配置が
容易となるよう構成されている。

【００７４】回転多面鏡７０で偏向され、Ｆθレンズ群
６６を透過したビームＡ、Ｂは、両ビームに対応して設
けられた平面ミラー７４によって、図３に示すように副
走査方向に所定の角度で反射され、回転多面鏡７０の上
方を通過して各シリンドリカルミラー７８に至る。

【００７５】シリンドリカルミラー７８により下方へ反
射されたビームＡ、Ｂは、Ｆθレンズ群６６の側方を通
過し、すなわち光走査装置６０の内部を縦方向に再度通
過するようにして、各感光体ドラム８０に至る。

【００７６】以上が片側の光学系、及びその光学系によ
るレーザビームの光路であり、説明は省略するが、回転
多面鏡７０の反対側に位置するもう一方の光学系につい
ても、各光学部品の配置やレーザビームの光路は同様で
ある。なお、図２及び図３においての「ビームＣ」は
「ビームＡ」と、「ビームＤ」は「ビームＢ」と対応し
ている。

【００７７】このように、本実施形態の光走査装置６０
における光学系では、回転多面鏡７０の片側で２本のビ
ームを両側で計４本として同時に偏向走査し、各光源装
置１０から出射されるこれらのレーザビームにより、ブ
ラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）の各色に対応した感光体ドラム８０上を走査
する構成である。

【００７８】また本形態の光走査装置６０は、小型化も
考慮に入れ、各光学部品を上記のような無駄のない配置
として各レーザビームの光路を形成することで、高さ方
向の寸法を小さくすると共に、感光体ドラム８０と近接
させて配置するようにしている。

【００７９】ただしこの場合、光学箱６２内の実装密度
は高くされることで、各光学部品の間を走査されるレー
ザビームを遮ることなく光学部品の保持部を構成し、同
時に、前述したような各調整を行うことは容易ではな
い。

【００８０】またシリンドリカルミラー７８は、光走査
装置６０全体の剛性、及び、組立、調整の作業性を考慮
して、光学箱６２本体ではなく、上部に配置されたシリ
ンドリカルミラー保持プレート７６に取り付けられた構
成であり、このシリンドリカルミラー保持プレート７６
は、光学箱６２に対して精度良く固定されている。した
がって本形態では、シリンドリカルミラー保持プレート
７６を光学箱６２に載置することにより、半導体レーザ
１２から感光体ドラム８０までのレーザビームの光路が
形成される。

【００８１】このため、フォーカス調整におけるコリメ
ータレンズ２２の移動調整において、前述した従来例２
の構成では、光学箱６２内部のコリメータレンズ２２に
治具等でアクセスすることが困難である。

【００８２】次に光走査装置１０の光軸及びフォーカス
調整の調整方法について説明する。

【００８３】光軸調整は、図１及び図２に示される光走
査装置６０のシリンドリカルミラー７８の間８（図中矢
印Ｇ方向）から光検出器を有する治具を回転多面鏡７０
近傍に配置し、回転多面鏡７０に入射する偏向前のレー
ザビームの位置情報を元に、光学箱６２外側より治具フ
ィンガーを回路基板１４の調整用孔１４Ｃに挿入して回
路基板１４を光軸と垂直な平面内（Ｘ、Ｙ方向）で移動
させ、半導体レーザ１２のレーザ光軸がコリメータレン
ズ２２を含めた光学系の光軸と一致するよう調整する。

【００８４】調整後は、回路基板１４を固定フランジ付
調整ネジ１６によって、光学箱６２の側壁６３、又はシ
リンドリカルミラー保持プレート７６に固定する。

【００８５】次にフォーカス調整は、感光体ドラム８０
上と等価な位置に設置した光検出器によって検出される
ビームスポットが所定のスポット径になるよう、固定フ
ランジ付調整ネジ１６に螺合した調整ネジ１８を進退さ
せ、レンズ保持基台２０をレーザ光軸方向に移動させて
行う。

【００８６】以上説明したように、本実施形態の光源装
置１０では、半導体レーザ１２及びコリメータレンズ２
２の位置調整を半導体レーザ１２側（光学箱外側）から
操作する構成としたことにより、光学箱６２内部での調
整操作は要らなくなる。

【００８７】したがって、本形態のような複数個の半導
体レーザ１２を有し、光路が複雑に形成されるカラー画
像形成装置等においても、調整時に治具等で光路を遮っ
たり、半導体レーザ１２、あるいはコリメータレンズ２
２のレンズ保持基台２０近傍に配置される他の光学系部
品等と治具等とが干渉して部品が操作しにくくなるとい
った不具合がなくなり、光検出治具等に結像されるスポ
ット光を確認しながらの調整が可能となる。

【００８８】また、レンズ保持基台２０はバネ３０によ
って半導体レーザ１２方向へ付勢され、半導体レーザ１
２側からねじ込まれた調整ネジ１８に当接していること
により、調整ネジ１８を進退させる操作のみでレンズ保
持基台２０を移動させることができ、高い調整精度に対
する微調整も可能となる。

【００８９】さらに、コリメータレンズ２２を保持する
レンズ保持基台２０はバネ３０と調整ネジ１８とによっ
て挟持されるため、調整後の位置が容易にずれることは
なく、コリメータレンズ２２を固定するための接着等の
作業も要らなくなる。

【００９０】また、半導体レーザ１２とコリメータレン
ズ２２とは各々が独立した状態で設けられており、個別
に移動する構成としたことにより、回路基板１４（半導
体レーザ１２）、あるいはレンズ保持基台２０（コリメ
ータレンズ２２）のどちらか一方を移動させることで、
もう一方の取付位置が影響されることはない。よって、
調整精度が高い画像形成装置においても、繰り返し調整
（光軸及び焦点位置合わせ）等による無駄がなくなる。

【００９１】よってこれらのことにより、光軸及びフォ
ーカス調整作業が容易になり、作業時間が短縮される。
また、調整に用いる治具等の構造も簡単にできる。

【００９２】また、調整ネジ１８が半導体レーザ１２部
の取付位置を調整する固定フランジ付調整ネジ１６の芯
部に形成された雌ネジ１６Ｃに螺合し貫通して配置さ
れ、調整ネジ１８が固定フランジ付調整ネジ１６と一体
的に設けられていることにより、調整ネジ１８の設置ス
ペースを別途設ける必要がなく、回路基板１４を小型化
できる。

【００９３】さらに、光源ブロックを２個一組として片
側の光学系を形成した本実施形態では、各組内の一方の
光源ブロック１１をシリンドリカルミラー保持プレート
７６に取り付けたことにより、光学系部品等のレイアウ
トによって実装密度が高くされたカラー画像形成装置に
おいても、所定スペース内での収納が可能となる。また
この場合、平面ミラー４０を設けるだけの簡単な構造に
より、半導体レーザ１２から下方へ出射されるレーザビ
ームを光学系（横方向）に案内することができる。

【００９４】ここで、光軸及び焦点位置合わせの各調整
が半導体レーザ１２側（光学箱外側）からできることに
より、半導体レーザ１２が光学箱６２の上面に配置され
た状態でも調整可能であり、例えば、調整用治具等を光
学箱内へ挿入し各部品を操作するために、光学箱６２の
側壁６３あるいはシリンドリカルミラー保持プレート７
６に治具挿入用の孔等を設ける必要がなく、光学箱６２
やシリンドリカルミラー保持プレート７６の構造を簡単
にできる。

【００９５】なお、本実施形態では、回路基板１４の固
定時の安定性を考慮し、固定フランジ付調整ネジ１６を
２個としたが、固定フランジ付調整ネジ１６の設置数は
これに限定されるものではなく、１個、あるいは３個以
上とすることも可能であり、またそれらの数に合わせて
調整ネジ１８の数も変更できるものである。

【００９６】さらに本形態では、コリメータレンズ２２
を光軸方向に摺動可能なレンズ保持基台２０に取り付け
て移動調整する構成としたが、ビーム整形の機能を有す
るシリンドリカルレンズの移動調整が必要とされる場合
においても、同様の構成にて調整することができる。

【００９７】

【発明の効果】本発明の光源装置は上記構成としたの
で、光源部とビーム整形レンズとの光軸及び焦点位置合
わせを、高い精度においても容易に調整できるようにな
り、特に光源部を複数個備えた画像形成装置においても
調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る光源装置を搭載し
た光走査装置の斜視図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る光源装置を搭載し
た光走査装置の全体構成を示した透視図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係る光走査装置の光学
系及びレーザビームの光路を表した説明図である。

【図４】 本発明の一実施形態に係る光源装置を搭載し
た光走査装置の片側の光学系及びレーザビームの光路を
表した透視図である。

【図５】 本発明の一実施形態に係る光源装置の斜視図
である。

【図６】 本発明の一実施形態に係る光源装置の光学箱
外側から見た斜視図である。

【図７】 本発明の一実施形態に係る光源装置の組立て
状態を示した上面図である。

【図８】 従来の画像形成装置の全体構成を示した概略
図である。

【図９】 図８の画像形成装置に搭載された従来の光走
査装置の全体構成を示した概略図である。

【図１０】 従来の光源装置（従来例１）の構成を説明
する図であり、（Ａ）は（Ｂ）図のＡ−Ａ線での断面図
であり、（Ｂ）は調整ネジ側から見た平面図であり、
（Ｃ）はＬＤ取付部材の平面図である。

【図１１】 従来の光源装置（従来例２）の構成を説明
する図であり、（Ａ）は光学箱外側から見た斜視図であ
り、（Ｂ）は光学箱側方から見た断面図である。

【符号の説明】

１０ 光源装置 １２ 半導体レーザ（光源部） １４ 回路基板（光源部） １６ 固定フランジ付調整ネジ１６（固定ネジ） １６Ｃ 雌ネジ（雌ネジ部） １８ 調整ネジ１８（調整手段／ネジ部材） ２０ レンズ保持基台 ２２ コリメータレンズ（ビーム整形レンズ） ３０ バネ（調整手段） ４０ 平面ミラー（反射ミラー） ６２ 光学箱 ７６ シリンドリカルミラー保持プレート（光学箱の
天板）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸に垂直な平面内を移動可能とされ、
   その取付位置を光学箱の外側から調整可能な光源部と、
   前記光源部とは独立して光軸方向に移動可能とされ、前
   記光軸上に配置されるビーム整形レンズを保持する保持
   部材と、を有する光源装置において、 前記保持部材を前記光源部側から操作して前記ビーム整
   形レンズの焦点位置を調整する調整手段を設けたことを
   特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】 前記調整手段は、前記保持部材を前記光
   源部方向へ付勢する弾性部材と、前記光源部側からねじ
   込まれて前記保持部材に当接するネジ部材と、からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 【請求項３】 前記光源部の取付位置を光学箱の外側か
   ら調整した後に固定する固定ネジの芯部には雌ネジ部が
   形成され、前記ネジ部材は前記雌ネジ部に螺合して貫通
   することを特徴とする請求項２記載の光源装置。
4. 【請求項４】 前記光源部は光学箱の天板に取り付けら
   れ、光源部から出射され前記ビーム整形レンズを通過し
   たビームが反射ミラーで反射されて光学系へ案内される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の光源
   装置。