JPH10319336A

JPH10319336A - マルチビーム光源装置およびこれを用いた光偏向走査装置

Info

Publication number: JPH10319336A
Application number: JP9148687A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 康夫鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ビーム間隔の調整作業を簡単かつ迅速に行な
う。【解決手段】マルチビームタイプの半導体レーザ１を
保持するレーザホルダ１１に駆動基板１４をビス止め
し、レーザホルダ１１の円筒基部１１ｃを光学箱１０の
嵌合穴１０ａに嵌合させる。続いて、駆動基板１４の逃
げ穴１４ｂを経て回転調節治具ピンＴ₁ をレーザホルダ
１１の治具穴１１ｂに係合させ、レーザホルダ１１の回
転位置を調整する。これによってビーム間隔の調整を行
なったうえで、ビス１５によってレーザホルダ１１を光
学箱１０に締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタやデジタル複写機等に用いられるマルチビーム光源
装置およびこれを用いた光偏向走査装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザビームプリンタやデジタル
複写機等において、記録速度を上げるために、複数のレ
ーザビーム等を用いて複数のラインを同時に書き込むマ
ルチビーム書き込み方法の光偏向走査装置が開発され
た。

【０００３】これは、互に離間した複数のレーザービー
ムを同時に走査するもので、図６に示すように、半導体
レーザ１０１から例えば３本のレーザビームを発生さ
せ、これらをそれぞれコリメータレンズ１０２によって
平行化したうえでシリンドリカルレンズ１０４を経て回
転多面鏡１０５の反射面１０５ａに照射し、結像レンズ
系１０６を経て回転ドラム１０７の感光体に結像させ
る。

【０００４】３本のレーザビームは回転多面鏡１０５の
回転軸に沿った方向（以下、「Ｚ軸方向」という）に離
間した状態で回転多面鏡１０５の反射面１０５ａに入射
し、それぞれＺ軸に直交する主走査方向（Ｙ軸方向）に
走査され、回転多面鏡１０５の回転によるＹ軸方向の主
走査と回転ドラム１０７の回転によるＺ軸方向の副走査
に伴なって感光体に静電潜像を形成する。

【０００５】なお、シリンドリカルレンズ１０４は、各
レーザビームを回転多面鏡１０５の反射面１０５ａに線
状に集光する。これは、前述のように感光体に結像する
点像が、回転多面鏡１０５の面倒れによって歪を発生す
るのを防止する機能を有する。また、結像レンズ系１０
６は、球面レンズ１０６ａとトーリックレンズ１０６ｂ
からなり、これらは、シリンドリカルレンズ１０４と同
様に感光体上の点像の歪を防ぐ機能を有するとともに、
前記点像が感光体上で主走査方向に等速度で走査される
ように補正するいわゆるＦθ機能を有する。

【０００６】また、３本のレーザビームは、それぞれ、
主走査面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の末端で検出ミラー１
０８によって分離されて、光センサ１０９に導入され、
書き込み開始信号に変換されて半導体レーザ１０１に送
信される。半導体レーザ１０１は書き込み開始信号を受
けて各レーザビームの書き込み変調を開始する。

【０００７】このように各レーザビームの書き込み変調
のタイミングを調節することで、感光体に形成される各
ラインの静電潜像の書き込み開始（書き出し）位置を制
御する。

【０００８】半導体レーザ１０１は、前述のように複数
のレーザビームを同時に発光するマルチビームレーザで
あって、図５に示すように、駆動基板１１４やレーザホ
ルダ１１２を介してコリメータレンズ１０２と一体的に
結合された光源ユニットＥ₀として、光学箱１１０の側
壁等に組み付けられる。

【０００９】光源ユニットＥ₀ は、基台１１１の中心穴
１１１ａに半導体レーザ１０１を圧入し、コリメータレ
ンズ１０２を保持する鏡筒１１３を基台１１１とともに
接着やビス止め等の方法でレーザホルダ１１２に固着し
たものである。レーザホルダ１１２を光学箱１１０に固
定する前には、半導体レーザ１０１を発光させながら基
台１１１をその中心軸のまわりに回転させて、半導体レ
ーザ１０１の複数のレーザビームの発光点の配列方向
（レーザアレイ）の角度調節を行ない、感光体上の書き
込みラインの間隔が設計値に合致するようにビーム間隔
を調節する作業が行なわれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように光源ユニットを光学箱に
組み付けるに際して、マルチビームレーザである半導体
レーザを発光させながら、基台を回転させることで、複
数のレーザビームのビーム間隔を調節する作業が面倒で
あり、手間がかかるという未解決の課題がある。

【００１１】加えて、半導体レーザを駆動する駆動基板
が基台やレーザホルダと一体であるため、ビーム間隔の
調節作業中に作業者の手や工具が駆動基板に接触する
と、駆動基板が変形したり、レーザホルダに対する結合
位置がずれるおそれがある。その結果レーザビームの発
光点が移動したり、ピントずれ等のトラブルを生じる
と、ビーム間隔の調整に時間がかかり、光偏向走査装置
の組立時間が長くなって、生産性が著しく低下する。

【００１２】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、マルチビーム光源装
置のビーム間隔の調節を簡単かつ迅速に行なうことので
きる高性能で安価なマルチビーム光源装置およびこれを
用いた光偏向走査装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のマルチビーム光源装置は、筐体に対する回
転位置を変更自在である光源支持部材と、該光源支持部
材に支持された光源と、前記光源支持部材に一体的に結
合された光源駆動基板を有し、前記光源支持部材が、前
記回転位置を変更するための治具を係合させる治具係合
部を備えており、該治具係合部が前記光源駆動基板から
露出するように構成されていることを特徴とする。

【００１４】治具係合部が、光源支持部材に形成された
治具穴を有するとよい。

【００１５】光源駆動基板が、光源支持部材の治具係合
部に係合する治具を貫通させる逃げ穴を備えているとよ
い。

【００１６】光源支持部材の治具係合部が、光源駆動基
板の外側へ突出していてもよい。

【００１７】

【作用】マルチビーム光源装置においては、半導体レー
ザ等の光源を支持するレーザホルダ等の光源支持部材
を、光学箱等の筐体に対して回転させることでビーム間
隔を調整する。このような微細な調整作業を、光源支持
部材や光源駆動基板の側縁等を把持して行なったので
は、充分な精度を得ることができず、また、光源駆動基
板が変形したり、光源支持部材に対する結合位置がずれ
る等のトラブルが生じて、ビーム間隔の調整作業が難行
する。そこで、光源支持部材を回転させるための特殊な
治具を係合させるための治具係合部を設けて、これを光
源駆動基板の逃げ穴等から露出させる。

【００１８】光源駆動基板に接触することなく、極めて
高精度で迅速にビーム間隔の調整を行なうことができ
る。これによって、光偏向走査装置等の組立コストを大
幅に低減できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。

【００２０】図１は、一実施例による光偏向走査装置を
示すもので、これは、光源である半導体レーザ１から２
本の光ビームであるレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ を発生さ
せ、それぞれコリメータレンズ２によって平行化したう
えで絞り３とシリンドリカルレンズ４を経て、走査手段
である回転多面鏡５の反射面５ａに照射し、結像レンズ
系６を経て回転ドラム７上の感光体に結像させる。

【００２１】２本のレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ は回転多面
鏡５の回転軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に離間した状態
で回転多面鏡５の反射面５ａに入射し、それぞれＺ軸に
直交する主走査方向（Ｙ軸方向）に走査され、回転多面
鏡５の回転によるＹ軸方向の主走査と回転ドラム７の回
転によるＺ軸方向の副走査に伴なって感光体に静電潜像
を形成する。

【００２２】なお、シリンドリカルレンズ４は、各レー
ザビームＰ₁ ，Ｐ₂ を回転多面鏡５の反射面５ａに線状
に集光する。これは、前述のように感光体に結像する点
像が、回転多面鏡５の面倒れによって歪を発生するのを
防止する機能を有し、また、結像レンズ系６は、球面レ
ンズ６ａとトーリックレンズ６ｂからなり、これらは、
シリンドリカルレンズ４と同様に感光体上の点像の歪を
防ぐ機能を有するとともに、前記点像が感光体上で主走
査方向に等速度で走査されるように補正する機能を有す
る。

【００２３】２本のレーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ は、それぞ
れ、主走査面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の末端で検出ミラ
ー８によって主走査面の下方へ分離され、主走査面を横
切ってその反対側の光センサ９に導入され、書き込み開
始信号に変換されて半導体レーザ１に送信される。半導
体レーザ１は書き込み開始信号を受けて両レーザビーム
Ｐ₁ ，Ｐ₂ の書き込み変調を開始する。

【００２４】このように両レーザビームＰ₁ ，Ｐ₂ の書
き込み変調のタイミングを調節することで、感光体に形
成される静電潜像の書き込み開始（書き出し）位置を制
御する。

【００２５】半導体レーザ１は、前述のように複数のレ
ーザビームを同時に発光するマルチビームレーザであっ
て、図２に示すように、レーザホルダ１１を介してコリ
メータレンズ２を内蔵する鏡筒１２と一体的に結合され
たマルチビーム光源装置Ｅ₁として、筐体である光学箱
１０の側壁等に組み付けられる。

【００２６】マルチビーム光源装置Ｅ₁ は、半導体レー
ザ１を中心穴１１ａに圧入した光源支持部材であるレー
ザホルダ１１と、コリメータレンズ２を保持する鏡筒１
２と、一対のビス１３によってレーザホルダ１１に固着
された光源駆動基板である駆動基板１４を有し、半導体
レーザ１は、前述のように２つの発光点を有するマルチ
ビームレーザである。半導体レーザ１の後方に突出する
複数のリードピンは、駆動基板１４の貫通孔を通りその
反対側の表面に引き出されて、図示しない接続パターン
にハンダ付けされる。

【００２７】駆動基板１４は、半導体レーザ１を発光さ
せるための駆動回路であるレーザ駆動回路等を搭載して
おり、ビス１３によってレーザホルダ１１に固着され
る。このようにして駆動基板１４を固着したうえで、駆
動基板１４の逃げ穴１４ａに遊嵌するビス１５を用いて
レーザホルダ１１を光学箱１０の側壁等に固定する。

【００２８】マルチビーム光源装置Ｅ₁ の組み付けに際
しては、半導体レーザ１を固着したレーザホルダ１１を
ビス１５によって光学箱１０に仮り止めし、レーザホル
ダ１１を矢印Ａ，Ａ’で示すように回転させることで、
半導体レーザ１のレーザアレイの配列方向を調節し、半
導体レーザ１から発生される２つのレーザビームＰ₁，
Ｐ₂ のビーム間隔を回転ドラム７上で設計値に一致させ
るいわゆるビーム間隔の調整作業を行ない、そのうえ
で、ビス１５を締めつけてレーザホルダ１１を光学箱１
０に固定する。

【００２９】レーザホルダ１１は、ビーム間隔の調節作
業に用いる治具である回転調節治具ピンＴ₁ を係合させ
る治具係合部である治具穴１１ｂを有し、また、駆動基
板１４は、回転調節治具ピンＴ₁ を遊嵌する逃げ穴１４
ｂを備えている。回転調節治具ピンＴ₁ は、駆動基板１
４の逃げ穴１４ｂを貫通してレーザホルダ１１の治具穴
１１ｂに挿入され、この状態で回転調節治具ピンＴ₁ を
回転させることでレーザホルダ１１を矢印ＡまたはＡ’
に示す方向に微少量だけ回転させ、ビーム間隔の調節を
行なう。

【００３０】このようにして、例えば、ドット密度ＤＰ
Ｉ（ドット／インチ）が６００ＤＰＩであるレーザビー
ムプリンタ等においては、書き込みラインのピッチを２
μｍ程度に調整する。次に、マルチビーム光源装置Ｅ₁
の組み付け工程全体を説明する。

【００３１】まず、コリメータレンズ２を保持する鏡筒
１２をレーザホルダ１１の筒状部分に嵌合させ、コリメ
ータレンズ２の光軸合わせとピント調整を行なったのち
に、接着等の公知の方法によって鏡筒１２をレーザホル
ダ１１に固着する。

【００３２】次いで、ビス１３によって駆動基板１４を
レーザホルダ１１にビス止めし、半導体レーザ１の各リ
ードピンを駆動基板１４の表面に引き出して接続パター
ンにハンダ付けする。

【００３３】このようにして一体化されたマルチビーム
光源装置Ｅ₁ を光学箱１０に組み付ける作業は以下のよ
うに行なわれる。鏡筒１２を取り付けたレーザホルダ１
１の筒状部分の円筒基部１１ｃを光学箱１０の嵌合穴１
０ａに嵌合させ、駆動基板１４の逃げ穴１４ａを貫通す
るビス１５によってレーザホルダ１１を光学箱１０に仮
り止めする。この状態で、駆動基板１４の逃げ穴１４ｂ
を経て回転調節治具ピンＴ₁ をレーザホルダ１１の治具
穴１１ｂに係合させ、前述のように回転調節治具ピンＴ
₁ を回転させることでレーザホルダ１１を回転させ、ビ
ーム間隔を設計値通りに調節する。

【００３４】駆動基板１４の逃げ穴１４ｂの寸法は、回
転調節治具ピンＴ₁ が逃げ穴１４ｂの周縁に接触するお
それのないように充分大きく設定する必要がある。

【００３５】駆動基板１４にこのような逃げ穴１４ｂを
設けることで、回転調節治具ピンＴ₁ によるビーム間隔
の調節作業中に回転調節治具ピンＴ₁ が駆動基板１４に
接触してこれを変形させたり、あるいは駆動基板１４と
レーザホルダ１１の相対位置が変化する等のトラブルを
効果的に回避できる。

【００３６】ビーム間隔の調節作業を完了したら、レー
ザホルダ１１を仮り止めしていたビス１５を締めつけ
て、レーザホルダ１１を光学箱１０に固定する。

【００３７】本実施例によれば、ビーム間隔の調整を回
転調節治具ピンＴ₁ を用いて簡単かつ高精度で行なうこ
とができる。また、作業中に駆動基板が変形したり位置
ずれを起こす等のトラブルもないため、ビーム間隔の調
節を短時間で行なうことができる。

【００３８】その結果、マルチビームタイプの光偏向走
査装置の組立コストを大幅に低減できる。

【００３９】図３は第１の変形例を示す。これは、レー
ザホルダ２１の上縁に突出部２１ｄを設けて、ここに回
転調節治具ピンＴ₂ を係合させる治具穴２１ｂを形成
し、駆動基板２４の上縁を越えて回転調節治具ピンＴ₂
をレーザホルダ２１の治具穴２１ｂに挿入するように構
成したものである。駆動基板２４に回転調節治具ピンＴ
₂ を遊嵌させる逃げ穴を必要とせず、従って回転調節治
具ピンＴ₂ の逃げ穴のために駆動基板２４の有効面積を
無駄にせずにすむという利点を有する。

【００４０】また、レーザホルダ２１の回転中心から大
きく離れた位置に治具穴２１ｂが配設される結果となる
ため、ビーム間隔の調節に必要な回転モーメントが少な
くてすみ、従って、より迅速な作業を行なうことができ
るうえに、より精細化された調節が容易であるという長
所もある。

【００４１】なお、レーザホルダの上縁と下縁に突出部
を設けてそれぞれに治具穴を形成し、一対の回転調節治
具ピンを用いてレーザホルダを回転させるように構成す
れば、ビーム間隔の調節作業がより一層簡単かつ迅速に
なることは言うまでもない。

【００４２】図４は第２の変形例を示す。これは、レー
ザホルダ３１の寸法を駆動基板３４より大きくして、レ
ーザホルダ３１の上下方向の端部を駆動基板３４の外側
へ例えば２ｍｍ程度突出させ、治具である回転調節ハン
ドＴ₃ に設けられた一対の把持部によってレーザホルダ
３１の上下両縁を挟持するように構成したものである。
回転調節治具ピンを治具穴に挿入する場合のような細か
な作業が不要であり、しかもレーザホルダ３１全体を回
転調節ハンドＴ₃ によってしっかりと把持して回転させ
ることができるため、ビーム間隔の調節作業を極めて簡
単かつ迅速に行なうことができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００４４】駆動基板に接触することなく、極めて簡単
かつ高精度で迅速にビーム間隔の調整作業を行なうこと
ができる。これによって、マルチビームタイプの光偏向
走査装置の組立コストを大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による光偏向走査装置を示す説明図
である。

【図２】図１のマルチビーム光源装置のみを分解して示
す分解斜視図である。

【図３】第１の変形例を示す分解斜視図である。

【図４】第２の変形例を示す分解斜視図である。

【図５】一従来例による光偏向走査装置のマルチビーム
光源装置を示す部分模式断面図である。

【図６】図５の光偏向走査装置の全体を示すものであ
る。

【符号の説明】

１半導体レーザ２コリメータレンズ４シリンドリカルレンズ５回転多面鏡１０光学箱１１，２１，３１レーザホルダ１１ｂ，２１ｂ治具穴１４，２４，３４駆動基板１４ａ，１４ｂ逃げ穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体に対する回転位置を変更自在である
光源支持部材と、該光源支持部材に支持された光源と、
前記光源支持部材に一体的に結合された光源駆動基板を
有し、前記光源支持部材が、前記回転位置を変更するた
めの治具を係合させる治具係合部を備えており、該治具
係合部が前記光源駆動基板から露出するように構成され
ていることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項２】治具係合部が、光源支持部材に形成され
た治具穴を有することを特徴とする請求項１記載のマル
チビーム光源装置。
【請求項３】光源駆動基板が、光源支持部材の治具係
合部に係合する治具を貫通させる逃げ穴を備えているこ
とを特徴とする請求項１または２記載のマルチビーム光
源装置。
【請求項４】光源支持部材の治具係合部が、光源駆動
基板の外側へ突出していることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のマルチビーム光源装置。
【請求項５】光源支持部材の端部が、光源駆動基板の
外側へ突出する治具係合部を構成していることを特徴と
する請求項３記載のマルチビーム光源装置。
【請求項６】請求項１ないし５いずれか１項記載のマ
ルチビーム光源装置と、該マルチビーム光源装置から発
生された複数の光ビームを走査する走査手段を有する光
偏向走査装置。