JP2000352685A - 走査光学装置 - Google Patents

走査光学装置

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JP2000352685A
JP2000352685A JP11164596A JP16459699A JP2000352685A JP 2000352685 A JP2000352685 A JP 2000352685A JP 11164596 A JP11164596 A JP 11164596A JP 16459699 A JP16459699 A JP 16459699A JP 2000352685 A JP2000352685 A JP 2000352685A
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JP
Japan
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lens
scanning
lens system
polygon mirror
light
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JP11164596A
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Hidehiro Iimura
秀裕 飯村
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結像レンズ系を回転多面鏡に接近させて光学
系を小型化する。 【解決手段】 光源である半導体レーザ1から発生され
たレーザ光L1 を回転多面鏡3によって偏向走査し、結
像レンズ系4等を経て感光体に結像させる。装置を小型
化するために結像レンズ系4のレンズ4aを回転多面鏡
3に接近させると、回転多面鏡3に入射するレーザ光L
1 の光路が遮られるため、レンズ4aの端部を前記光路
の反対側まで延長し、該延長部分に、レーザ光L1 を通
過させる開口部4pと、当接部材11に係合する基準面
4xを設ける。

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の画像形成装置に用いられる走
査光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザビームプリンタやデジタル複写機
等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、回転多
面鏡の反射面にレーザ光等の光ビームを照射し、回転多
面鏡の高速回転によって偏向走査する。このようにして
得られた走査光を回転ドラム上の感光体に結像させて静
電潜像を形成し、次いで、感光体の静電潜像を現像装置
によってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録媒
体に転写して定着装置へ送り、記録媒体上のトナーを加
熱定着させることで印刷(プリント)が行なわれる。
【0003】図6は一従来例による走査光学装置を示す
もので、これは、半導体レーザ101やコリメータレン
ズ101aをユニット化した光源ユニットと、これから
発生されたレーザ光L0 を線状に集光するシリンドリカ
ルレンズ102と、線状に集光されたレーザ光を偏向走
査する回転多面鏡103と、その走査光を図示しない回
転ドラムの表面の感光体に結像させる結像レンズ系10
4および折り返しミラー105等を有する。回転多面鏡
103や結像レンズ系104および折り返しミラー10
5等は光学箱110に収容され、また、光源ユニットは
光学箱110の側壁等に組み付けられる。
【0004】光学箱110の上部開口は、光学箱110
内に必要部品をすべて組み込んだうえで図示しないふた
によって閉塞される。
【0005】半導体レーザ101から発生されたレーザ
光L0 はコリメータレンズ101aによって平行化さ
れ、シリンドリカルレンズ102によって回転多面鏡1
03の反射面に線状に集光され、結像レンズ系104お
よび折り返しミラー105を経て、光学箱110の窓1
10aから回転ドラムに向かって取り出される。このよ
うにして回転ドラム上の感光体に結像する走査光は、回
転多面鏡103による主走査と回転ドラムの回転による
副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【0006】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ101
が発生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリン
トされる。
【0007】回転多面鏡103を回転させるモータ10
3aは、回転多面鏡103と一体であるロータを、モー
タ基板103b上のステータに対向させたものである。
【0008】繰り返して走査情報を書き込むタイミング
を合わせるために、回転多面鏡103の走査光を主走査
方向の上流においてBDミラー106によって反射させ
て分離し、集光レンズ107aを経て、BDセンサ10
7bに導入する。BDセンサ107bによって検知され
た走査光は、図示しない処理回路においてトリガ信号に
変換されて半導体レーザ101に導入される。半導体レ
ーザ101は、トリガ信号を受信したうえで、図示しな
いホストコンピュータから送信される画像情報に基づい
た書き込み変調を開始する。
【0009】結像レンズ系104は、2つのレンズ10
4a,104bからなり、上記のように回転多面鏡10
3の走査光を感光体に結像させ、その結果得られる点像
の走査速度を均一にするいわゆるfθ機能を有する。
【0010】各レンズ104a,104bは、走査光の
光路に対して以下のように厳密に位置決めしたうえで光
学箱110に固定される。
【0011】すなわち、光学箱110の底面や側壁等に
設けられた位置決め部材111等に対して、レンズ10
4a,104bの両端部に形成された位置決め部を係合
させることで、光軸方向等各方向の位置決めを厳密に行
ない、そのうえで、押えバネ112等を用いて光学箱1
10に固定する。
【0012】折り返しミラー105も、その両端部をバ
ネ部材113によって光学箱110に固定される。
【0013】
【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、一般的に結像レンズ系の2つのレンズ
のうちで回転多面鏡に近い方のレンズは、その端部の位
置決め部が光源ユニットから発せられるレーザ光(入射
光)光路の近傍に配設される。ところが、装置の小型化
のために結像レンズ系を回転多面鏡に近づけて配設する
と、光源ユニットから回転多面鏡に向かって発生される
レーザ光(入射光)の光路にレンズの端部が干渉してし
まう。そこでレンズの端部を切除するいわゆる面取りを
施して、入射光の光路に対する干渉を回避しなければな
らないが、レンズの端部を面取りするとレンズの位置決
めができなくなるという未解決の課題がある。
【0014】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、結像レンズ系の配置
の自由度を増大させ、装置の小型化を促進できる小型で
高性能な走査光学装置を提供することを目的とするもの
である。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の走査光学装置は、光ビームを発生させる光
源と、前記光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、該
偏向走査手段を経て前記光ビームを結像面に結像させる
少なくとも1個のレンズを含む結像レンズ系と、該結像
レンズ系と前記偏向走査手段を支持する筐体と、該筐体
に対して前記結像レンズ系を位置決めするための位置決
め手段を有し、前記結像レンズ系の前記レンズの端部
が、前記光源から前記偏向走査手段に入射する前記光ビ
ームの光路を越えて延長され、前記光路の反対側で前記
位置決め手段に係合する係合部を備えていることを特徴
とする。
【0016】レンズの端部に、光ビームを通過させるた
めの穴または切欠部が設けられているとよい。
【0017】レンズが合成樹脂製であるとよい。
【0018】
【作用】装置を小型化するために偏向走査手段と結像レ
ンズ系を近づけると、光源から偏向走査手段に入射する
光ビームが、結像レンズ系のレンズの端部によって遮ら
れるおそれがあるため、レンズの端部を前記光ビームの
光路を越えて反対側に延長し、延長部分に基準面等の係
合部を設けて、該係合部を位置決め手段に係合させる。
【0019】レンズの延長部分には、前記光ビームを通
過させるための穴や切欠部を設けておき、レンズの端部
が光ビームに干渉するのを防ぐ。
【0020】光ビームと干渉することなく結像レンズ系
を偏向走査手段に接近させることが自在であり、設計の
自由度が増大する。これによって、装置の小型化を大幅
に促進できる。
【0021】レンズが合成樹脂製であれば、レンズの端
部に穴や切欠部を形成するための切削加工等を必要とせ
ず、部品コストを低減できる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0023】図1は第1の実施の形態を示すもので、こ
れは、光源である半導体レーザ1やコリメータレンズ1
aをユニット化した光源ユニットと、これから発生され
た光ビームであるレーザ光L1 を線状に集光するシリン
ドリカルレンズ2と、線状に集光されたレーザ光を偏向
走査する偏向走査手段である回転多面鏡3と、その走査
光を回転ドラム上の結像面である感光体に結像させる結
像レンズ系4および折り返しミラー5等を有する。回転
多面鏡3や結像レンズ系4および折り返しミラー5等は
筐体である光学箱10に収容され、また、光源ユニット
は光学箱10の側壁等に組み付けられる。
【0024】光学箱10の上部の開口は、光学箱10内
に必要部品をすべて組み込んだうえで図示しないふたに
よって閉塞される。
【0025】半導体レーザ1から発生されたレーザ光L
1 はコリメータレンズ1aによって平行化され、シリン
ドリカルレンズ2によって回転多面鏡3の反射面に線状
に集光され、結像レンズ系4と折り返しミラー5を経
て、光学箱10の窓10aから回転ドラムに向かって取
り出される。このようにして回転ドラム上の感光体に結
像する走査光は、回転多面鏡3による主走査と回転ドラ
ムの回転による副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【0026】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ1が発
生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリントさ
れる。
【0027】回転多面鏡3を回転させるモータ3aは、
回転多面鏡3と一体であるロータを、モータ基板3bに
固定されたステータに対向させたものである。
【0028】繰り返して走査情報を書き込むタイミング
を合わせるために、回転多面鏡3の走査光を主走査方向
の末端においてBDミラー6によって反射させて分離
し、集光レンズ7aを経て、BDセンサ7bに導入す
る。BDセンサ7bによって検知された走査光は、図示
しない処理回路においてトリガ信号に変換されて半導体
レーザ1に導入される。半導体レーザ1は、トリガ信号
を受信したうえで、図示しないホストコンピュータから
送信される画像情報に基づいた書き込み変調を開始す
る。
【0029】結像レンズ系4は、2つのレンズ4a,4
bからなり、上記のように回転多面鏡3の走査光を感光
体に結像させ、その結果得られる点像の走査速度を均一
にするいわゆるfθ機能を有する。
【0030】各レンズ4a,4bは、走査光の光路に対
して以下のように厳密に位置決めしたうえで光学箱10
に固定される。
【0031】すなわち、光学箱10の底面や隔壁等に設
けられた位置決め手段である当接部材11に対して、第
1レンズであるレンズ4aの各端部の側面や底面に形成
された係合部をそれぞれ当接することで、光軸方向等各
方向の位置決めや姿勢の調節等を厳密に行ない、そのう
えで、図2に示すように、光学箱10と一体である支持
部材10bとの間に挿入される押えバネ12を用いてレ
ンズ4aを固定する。第2レンズであるレンズ4bの位
置決めも同様に行なわれる。
【0032】結像レンズ系4のレンズ4aは回転多面鏡
3の近傍に配置されているため、回転多面鏡3に入射す
るレーザ光(入射光)L1 はレンズ4aの端部に干渉し
てしまう。このような干渉を避けるために、レンズ4a
の端部に面取りを施すと、レンズ4aの位置決めを行な
うための係合部も無くなってしまい、光学箱10に対す
る位置決めをすることができなくなる。
【0033】そこで、レンズ4aの端部をレーザ光L1
の光路を越えてその反対側まで延長し、該延長部分を当
接部材11に当接される係合部として当接部材11に当
接し、押えバネ12によって固定する。すなわち、レン
ズ4aの端部を延長することで、当接部材11を当接す
るための基準面4xを確保する。また、レンズ4aの延
長部分は、レーザ光L1 の光路を横切って配設されるた
め、レーザ光L1 を遮らないように、図3に示すように
レンズ端部を貫通する開口部4pが必要である。開口部
4pは、図4の(a)に示すような円形の穴や、同図の
(b)に示すような切欠部等によって構成される。
【0034】レンズ4aの光学箱10に対する組み付け
は以下のように行なわれる。図5に示すように、レンズ
4aの両端の係合部に設けられた2つの基準面4xを、
光学箱10の側壁や底面に設けられた2方向の当接部材
11に当接し、光学箱10の底壁に立設された支持部材
10bとレンズ4aの間に押えバネ12を挿入すること
で、レンズ端部を各当接部材11に弾力的に押圧する。
レンズ4bの組み付けも同様に行なわれる。
【0035】本実施の形態によれば、装置の小型化等の
ために結像レンズ系のレンズを回転多面鏡に近接させて
も、回転多面鏡に入射するレーザ光の光路にレンズの端
部が干渉することなく、光学系の設計の自由度が大きく
広がる。
【0036】その結果、小型でしかも高性能な走査光学
装置を実現できる。
【0037】なお、結像レンズ系のレンズとして合成樹
脂製の成形レンズを用いれば、延長部分の開口部のため
の切削加工等が不必要であり、部品コストの低減に貢献
できる。
【0038】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0039】回転多面鏡と結像レンズ系を接近させたと
きのトラブルを回避して、結像レンズ系の配置の自由度
を大幅に増大させることができる。これによって、装置
の小型化と高性能化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態による走査光学装置を示す模
式平面図である。
【図2】図1の装置の結像レンズ系のレンズの係合部を
説明する図である。
【図3】図2の装置の光軸に沿ってとった断面を示す図
である。
【図4】レンズの開口部の形状を説明する図である。
【図5】レンズの組み付け方法を示すために図2のA−
A線に沿ってとった断面図である。
【図6】一従来例を示す模式平面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 シリンドリカルレンズ 3 回転多面鏡 4 結像レンズ系 4a,4b レンズ 4x 基準面 4p 開口部 10 光学箱 11 当接部材 12 押えバネ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームを発生させる光源と、前記光ビ
    ームを偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段を
    経て前記光ビームを結像面に結像させる少なくとも1個
    のレンズを含む結像レンズ系と、該結像レンズ系と前記
    偏向走査手段を支持する筐体と、該筐体に対して前記結
    像レンズ系を位置決めするための位置決め手段を有し、
    前記結像レンズ系の前記レンズの端部が、前記光源から
    前記偏向走査手段に入射する前記光ビームの光路を越え
    て延長され、前記光路の反対側で前記位置決め手段に係
    合する係合部を備えていることを特徴とする走査光学装
    置。
  2. 【請求項2】 レンズの端部に、光ビームを通過させる
    ための穴または切欠部が設けられていることを特徴とす
    る請求項1記載の走査光学装置。
  3. 【請求項3】 レンズが合成樹脂製であることを特徴と
    する請求項1または2記載の走査光学装置。
JP11164596A 1999-06-11 1999-06-11 走査光学装置 Pending JP2000352685A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016126269A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 キヤノン株式会社 光走査装置及び画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016126269A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 キヤノン株式会社 光走査装置及び画像形成装置

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