JP2005195844A - 走査レンズおよび走査レンズシステム - Google Patents

Abstract

【課題】好適な光学特性を有する樹脂成形レンズを提供すること。
【解決手段】樹脂を流し込むことにより成形された走査レンズ４０aにおいて、光が入射
する第1のレンズ面２３と、光が出射する第２のレンズ面２４と、第１のレンズ面の周縁
部に、第1のレンズ面から突出して形成される第１のレンズ枠２２ｘと、第２のレンズ面
の周縁部に、第2のレンズ面から突出して形成される第２のレンズ枠２２ｙとを備え、少
なくとも一方のレンズ枠は、レンズ面からの突出量が、主走査方向Aにわたりほぼ同じで
あることを特徴とする走査レンズ。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂により成形された走査レンズおよび走査レンズシステムに関する。

電子複写機やレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる
走査光学装置は一般的に、図11Aにその模式平面図を、図11Bにそれを構成している走査レ
ンズの斜視図を、それぞれ示したような構造が用いられている。

すなわち、走査光学装置は、図11Aに示すように、半導体レーザやコリメータレンズをユ
ニット化した光源ユニット１と、これから発生された平行光束の光であるレーザ光Ｌ１を
偏向走査する走査手段である回転多面鏡２と、この回転多面鏡２によって偏向走査された
走査光を折り返えしミラー３を経て回転ドラム（不図示）の表面の感光体に結像させる走
査レンズ４を有し、回転多面鏡２や走査レンズ４は筐体である光学箱５に収容され、また
、前記光源ユニット１は光学箱５の側壁等に組み付けられる。

光学箱５の上部開口は、光学箱５内に必要部品をすべて組み込んだうえで、図示しない蓋
によって閉塞される。なお、光学箱５の底壁には回転多面鏡２の走査光を外部の回転ドラ
ムに向かって取り出すための窓６が設けられる。

光源ユニット１の半導体レーザから発生されたレーザ光Ｌ１はコリメータレンズによって
平行化され、シリンドリカルレンズ１ａによって回転多面鏡２の反射面２ａに線状に集光
され、走査レンズ４を経て折り返えしミラー３によって反射され、光学箱５の窓６から回
転ドラム（不図示）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２による主走査と
回転ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。

走査レンズ４は、上記のように感光体に結像する点像の歪み等を補正するいわゆるｆθ機
能を有するもので、その光軸に対して非対称の非走査用球面レンズであり、プラスチック
によって一体成形される。

図11Aに示すように、走査レンズ４の底部には両側面にそれぞれ突出するフランジ４ｘ
が設けられ、走査レンズ４の頂部にも同様のフランジ４ｙが設けられ、底部と頂部のフラ
ンジ４ｘ，４ｙの間に走査レンズ４のレンズ面（有効面）４ｃが配設されている。

加えて走査レンズ４は、一方の側面に突出する底部と頂部のフランジ４ｘ，４ｙの長さ方
向の中央から光軸方向にそれぞれ突出する一対の突出部１１を有し、一方の突出部１１が
、光学箱５の底壁から突出する一対の位置決めピン１６ａ、１６ｂの間に係合して走査レ
ンズ４の主走査方向の位置決めを行なっている。また、走査レンズ４の底面１３は、位置
決め用の水平基準面として高い平坦度に仕上げられており、光学箱５の底壁から突出する
図示しない一対の水平台座に当接されて走査レンズ４の副走査方向の位置決めに用いられ
る。走査レンズ４の両側縁には、その光軸に垂直な基準面を有する一対の位置決め部材で
ある位置決めリブ１４，１５が配設され、これらを光学箱５の側壁や隔壁に設けられた位
置決め部である一対の垂直面５ｃに当接することで走査レンズ４の光軸方向の位置決めが
行なわれる。

すなわち、光学箱５に対する走査レンズ４の組み付けにおいては、走査レンズ４の第１の
突出部１１のうちの一方を光学箱５の底壁の位置決めピン１６ａと１６ｂの間に係合させ
、走査レンズ４の底面１３の水平基準面を光学箱５の水平台座に当接し、さらに走査レン
ズ４の位置決めリブ１４、１５をそれぞれ光学箱５の垂直面５ｃに当接することで、主走
査方向と副走査方向と光軸方向の位置決めをそれぞれ行なったうえで、接着あるいはバネ
等を用いる公知の方法によって走査レンズ４を光学箱５の底壁に固定する。走査光学装置
の組立工程においては、このようにして回転多面鏡２に対する走査レンズ４の主走査方向
と副走査方向と光軸方向の位置を厳密に管理することが、良好な画像を得るために極めて
重要である（特許文献１）。

また、走査レンズ４の変形例として、図12Aに正面図を、図12A平面図を示すように、走査
レンズ４ａの中心部もしくは光学設計上の原点近くに、平行部を有する形状の位置決め用
の突起１１ａを片方の面のみに設け、主走査方向両端の平行部２５ａを光学箱（不図示）
に設けられているピン等によって、所定方向に規制することにより位置決めを行う場合も
ある。

また、図13Aに平面図を、図13A正面図を示すように、レンズ部１８の周囲にレンズ枠１９
を設けたレンズ枠構造を形成し、このレンズ枠構造で、レンズの走査方向中心部もしくは
光学設計上の原点近くに突起１１ａを設け、この突起１１ａを用いて位置決めする方法も
知られている。なお、このレンズ枠構造は、搬送時のレンズ面の保護を行なうとともに、
レンズの側面からの吸湿によりレンズ特性が変化するのを防止する機能も果たしている。

上述に示した走査レンズの場合、図１2AおよびAに示したようなレンズの構造では、搬
送時のレンズ面の保護を行なうことが困難であり、また、レンズの側面からの吸湿により
レンズ特性が変化するのを防止するのにも難がある。

また、図１3AおよびAに示したようなレンズ形状および位置決め方法では、次の問題
がある。

まず、図１3AおよびAに示すようなレンズ枠をレンズに設けた場合、走査方向のレン
ズ部１８の肉厚が不均一であるのに対し、レンズ枠１９の肉厚は一定である。そのため、
走査方向の断面を比較すると、レンズ中央部の断面に対して走査方向の端部の断面ではレ
ンズ部１８に対するレンズ枠１９の部分の面積が相対的に大きくなる。

そのような断面関係で、レンズ部１８とレンズ枠１９の反転形状を有する金型で一体樹脂
成形する際に、図14に樹脂の流動の説明図を示すと、ゲートＧの位置からから樹脂を充填
して所定の圧力を印加すると、ゲートＧより注入された樹脂は流動し、その走査方向の流
れが先端部で一様に流れず、走査方向の端部と中心部とでは異なる。例えば、走査方向の
端部ではレンズ枠の部分がレンズ部１８より先に流れ、レンズ部１８の肉厚が厚い中心部
では、レンズ枠１９の部分よりもレンズ部１８の中心部が先に流れる。このように流動先
端が変化して一様でない場合、フローマークＦＭや内部ひずみの急激な変化などが発生し
、レンズの光学的な特性を劣化させる問題が発生する。

また、図１１A,１１Bおよび、図12A,12Bに示す位置決め用の突起１１ａを設けた場合、レ
ンズの幅が大きくなり、光学ユニットの高さが高くなるという問題も存在する。

さらに、図１２に示されるレンズの場合も、レンズ枠とレンズ部が平行でない。このた
め、レンズ４Bと同様に、レンズの光学的な特性を劣化させるフローマークや内部ひずみ
の急激の変化などが発生する。
特開平０９−３２９７５５号公報

そこで本発明は、良好な光学特性を有する樹脂レンズ等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、樹脂成形された走査レンズにおいて、光が入射する第
1のレンズ面と、光が出射する第２のレンズ面と、入射面の周縁部に、第1のレンズ面か
ら突出して形成される第１のレンズ枠と、出射面の周縁部に、第2のレンズ面から突出し
て形成される第２のレンズ枠とを備え、少なくとも一方のレンズ枠は、レンズ面からの突
出量が、主走査方向にわたりほぼ同じであることを特徴とする走査レンズである。

また、樹脂を流し込むことにより成形された走査レンズにおいて、入射面と、出射面と、
入射面の周縁部に、入射面から突出して形成される第１のレンズ枠と、出射面の周縁部に
、出射面から突出して形成される第２のレンズ枠とを備え、少なくとも一方のレンズ枠の
突出量は、成形時の樹脂の流入方向にわたりほぼ同じであることを特徴とする走査レンズ
である。

また本発明は、樹脂を流し込むことにより成形されたミラーにおいて、反射面と、反射面
の周縁部に、反射面から突出して形成される第１のレンズ枠とを備え、この第１のレンズ
枠の突出量は、成形時の樹脂の流入方向にわたりほぼ同じであることを特徴とするミラー
である。

また、これらレンズやミラーを搭載した光学装置である。

本発明によると、好適な光学特性を有する樹脂成形レンズやミラー等を提供することが
可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

走査レンズが搭載される走査光学装置は、走査レンズならびにその取付け構造を除くと、
図１１に示されるような一般的構造を用いることが可能である。

そこで、重複説明を避けるために、走査光学装置の詳細な説明は省略し概略のみを説明す
る。また、共通する機能を発揮する要素については、同じ符号を用いて説明を簡略化する
。

すなわち、走査光学装置は、半導体レーザやコリメータレンズ等の光源をユニット化した
光源ユニット１と、これから発生しコリメータレンズ１aによって平行化された平行光束
のレーザ光L1を偏向走査する走査手段である回転多面鏡２と、この回転多面鏡２によっ
て偏向走査されたL1を折り返しミラー３を経て回転ドラム（不図示）の表面上に結像さ
せる走査レンズを有している。これら回転多面鏡２や走査レンズは、筐体である光学箱５
に収容され、また、光源ユニットは、たとえば光学箱５の側壁等に組みつけられる。

そして、回転多面鏡２の回転による主走査と、回転ドラムの回転による副走査によって、
回転ドラム表面上をレーザ光L1が走査されることとなり、結果として回転ドラム表面に
静電潜像が形成されることとなる。

走査レンズは、上述のように感光体に点像を結像するために、歪等を補正し、また、走査
速度をほぼ一定にするいわゆるｆθ機能を有する。走査レンズは、一般的に、光軸に対し
て非対称の非走査用球面レンズであり、プラスチック（たとえばPNMA）の樹脂成形により
製造される。

なお、ｆθ機能は、二つの樹脂成形された走査レンズから構成されることがある。図１は
その一例を示したものであり、走査レンズ４ｎ、４ｍによりｆθ機能が果たされるもので
ある。

この場合、２つのレンズは、正の屈折力を有する走査用球面レンズ４ｎ（θ１レンズ）と
、主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折力を有する非球面トーリックレンズ４ｍ
（θ２レンズ）とにより構成されている。

この２つのレンズにより、感光ドラム９上への結像機能、回転多面鏡２の偏向面の面倒れ
補正機能、結像面上での走査速度を均一化する機能等を果たしている。

図１１に示したように、走査レンズは回転多面鏡の走査光の光路に対して厳密に位置決め
されて固定される必要がある。

以下、本発明の走査光学装置を構成する各走査レンズについて説明する。

図２は、このような走査レンズの一例として走査レンズ４０aを示す。図２Aは断面図、
図２Bは平面図を示している。

また、走査レンズ４０aの主走査方向は、矢印Aで示し、光軸方向は、矢印Bで示す。走
査レンズ４０aは、金型内で樹脂を主走査方向に流すことにより成形されており、レンズ
部２１とレンズ枠２２ｘ、２２ｙとは一体に樹脂成形されている。

本発明において、主走査方向とは、ポリゴンミラー等によって走査レンズに入射する光が
走査される方向を示しており、通常は走査レンズの長手方向に相当する。また、副走査方
向とは、これに垂直な方向を示しており、通常は走査レンズの短手方向に相当する。また
、走査レンズの光軸方向とは、主走査方向とも副走査方向とも垂直な方向を示している。

図２Aに示されるように、レンズ部２１は中心部が端部に比べて肉厚が大きい。また、入
射側のレンズ面２３（第１のレンズ面）と出射側のレンズ面２４（第２のレンズ面）はそ
れぞれ自由曲面で形成されている。

よく知られているように、自由曲面は単一の数式で表現することはできず、複数の数式の
補間により表現される。レンズ面23,24も単一の式で表すことはできず、複数の数式の補
間により表現される。

レンズ面23は、副走査方向中央部ならびに主走査方向中央部がともに凹んだ形状をしてお
り、より詳細に見るとｆ-θ機能を果たすために細かい凹凸の複雑な表面である。レンズ
面２４は、副走査方向中央部ならびに主走査方向中央部がともに凸の形状をしているが、
より詳細に見ると、細かい凹凸からなる複雑な形状に構成されている。

図２Bに示されるように入射面の周縁のうち主走査方向に平行な2辺にはレンズ枠２２ｘ
（第１のレンズ枠）が第１のレンズ面（入射面）から突出して形成されている。他方、第
２のレンズ面（出射面）の周縁のうち主走査方向に平行な2辺には、レンズ枠２２ｙ（第
２のレンズ枠）が出射面から突出して形成されている。

また、レンズ枠は、主走査方向に曲率をする曲線で形成されており、レンズ枠２２ｘは、
レンズ面２３を近似する曲線の曲率で形成され、レンズ枠２２ｙは、レンズ面２４を近似
する曲線の曲率で形成される。

より詳細には、入射側のレンズ枠２２の曲率は、第１のレンズ面23の中心線(自由曲線)を
近似する一定の曲率を有する曲線の曲率よりもやや小さい。一方で、出射側のレンズ枠２
２の曲率は、第２のレンズ面24の中心線を近似する一定の曲率を有する曲線の曲率よりも
やや大きい。

そして、レンズ枠２２ｘおよび２２ｙは、ともに走査方向中央部付近で変極点を有する。
つまり、レンズ枠２２ｘおよび２２ｙの曲率は、主走査方向中央部付近でゼロになる。し
たがって、走査方向中央部付近で、レンズ枠２２ｘは最も突出し、２２ｙは最も凹む。

その結果、各レンズ枠２２ｘ、２２ｙのレンズ面からの突出量は、主走査方向Aにわたっ
てほぼ同じである。具体的には、主走査方向Aの各位置におけるレンズ面の最も突出した
部分と、その位置のレンズ枠先端の高さは、２ｍｍ以内におさまっている。

それにより、走査レンズ４は走査方向の中央部と端部とで、断面におけるレンズ部２１と
レンズ枠２２との面積比の変化幅が所定の領域内になり、大きな変化はしない。従って、
成形時の樹脂充填の際に、充填された樹脂はレンズ枠２２ｘ、２２ｙおよびレンズ部２１
の反転形状を備える金型内を１つの主走査方向の一方の側のゲートから先端部が一様に進
行して金型内を充填し、成形品の一部であるレンズ部２１について、フローマークの発生
を防止したり、内部ひずみの急激な変化を防止することでき、光学特性の良好なレンズを
形成することができる。

特に、主走査方向の各位置において、レンズ枠の高さは、その位置におけるレンズ面の最
も突出した部分より２ｍｍ以上になると，レンズ面とレンズ枠との流動先端位置が異なっ
てしまい，フローマーク等の不良が発生しやすい。またフランジが高過ぎるといと離型時
の抵抗がおおきくなり変形する可能性もある。

しかも、レンズ枠２２の先端は、スキャニング方向に伸びる一定曲率の曲線だから、金型
の加工が簡単である。このため、レンズ製造のためのコストを削減できる。

また、レンズ枠２２xの両端部の入射側２３には、図２Aに矢印Aで示した走査方向と平
行な平面２５aを備える端部２５が形成されている。この平面２５aは垂直な方向が光軸方
向となるので、この平面２５aを案内面として取付けることにより走査レンズ４０aを取付
ける際に、レンズ部２１を光学的に正確に位置決めすることができる。

また、レンズ枠２２の走査方向の中央部もしくは光学設計上の原点には、位置決め用の突
起２６が設けられていても良い。この位置決め用の突起２６は、図２Aに示すように、レ
ンズ枠２２ｘの最高部（両端部）よりは突出しない高さに形成されている。したがって、
レンズの光軸（矢印Ｂ）方向の高さを、レンズ枠２２ｘの大きさまで小さくすることがで
き、走査レンズ４のユニットの高さを小さくすることがでる。それにより、走査レンズ４
のコンパクト化が実現できると共に、レンズの位置決めを正確に行なうことができる。

なお、レンズの位置決めは、突起２６とレンズ枠２２の端部に設けられた平行部２５とを
案内として用いることにより、より正確におこなうことができる。また、突起２６の高さ
を、レンズ枠２２の端部の平行部２５と同一にすれば、取付け側のハウジングの構造が簡
単になり、かつ、両部２５、２６を案内として用いて走査レンズ４を取付けることにより
、同様にレンズの位置決めをより正確に行なうことができる。

ただし、平行部２５や突起２６を設けなくとも良い。また、突起２６を異なる位置に設け
ても良い。たとえば、レンズ枠２２の側壁から突出しても良い。

また、レンズ枠は、別の曲線でも良い。たとえば、２次曲線、３次曲線や４次曲線などの
高次曲線や、楕円の一部で形成しても良い。

また、走査レンズ以外の光学素子にも適用可能である。たとえば樹脂で成形されたミラー
にも可能である。この場合は、第１のレンズ面が反射面となり、反射面上にレンズ枠が設
けられることになる。このような場合も、光学的特性が良好な光学素子を提供することが
可能となる。

次に、上述の走査レンズ４の実施の形態の変形例について説明する。なお、以下の変形例
において、レンズ部２１の形状は上述の実施の形態と同一である。

（変形例１）
図３に平面図を示している。上述の走査レンズ４のレンズ枠２２は、上述の実施の形態
では一定曲率の曲線であったがこの変形例では、レンズ枠２２aは、角度が異なる複数の
線分（レンズ面の断面線を近似している）から形成されるようにした。

それにより、走査レンズ４ａを成形するための、金型の加工が容易になり、金型のコスト
削減が可能になる。

また、この変形例の場合も、走査レンズ４ａは走査方向の中央部と端部とで、断面におけ
るレンズ部２１とレンズ枠２２ａとの面積比の変化幅が所定の領域内になり、成形品の一
部であるレンズ部２１について、フローマークの発生を防止したり、内部ひずみの急激な
変化を防止することでき、光学特性の良好な走査レンズ４ａを形成することができる。

また、レンズ枠２２ａの両端部には走査方向と平行な平行部２５が形成されている。この
平行部２５は垂直な方向が光軸（矢印Ｂ）方向となるので、この平行部２５を案内面とし
て取付けることにより走査レンズ４ａを取付ける際に、レンズ部２１を光学的に正確に位
置決めすることができる。

また、レンズの走査方向の中央部もしくは光学設計上の原点に相当するレンズ枠２２の
走査方向の中央部には、位置決め用の突起２６が設けられている。この位置決め用の突起
２６は、図３に示すように、レンズ枠２２ａの最高部（平行部２５）よりは突出しない高
さに形成されている。したがって、レンズの光軸方向の高さを、レンズ枠２２の大きさま
で小さくすることができ、走査レンズ４ａのユニットの高さを小さくすることがでる。そ
れにより、走査レンズ４ａのコンパクト化が実現できると共に、レンズの位置決めを正確
に行なうことができる。

（変形例２）
図４は、この変形例の断面図を示している。上述の（変形例１）では、変形例では、レ
ンズ枠２２aは、角度が異なる複数の線分から形成されるようにした。この変形例では、
レンズ枠２２ｂはレンズ部２１の自由曲面を階段状に近似した。すなわち、レンズ枠２２
ｂは複数のステップから形成されている。それにより、走査レンズ４ｂを成形するための
、金型の加工が容易になり、金型のコスト削減が可能になる。

また、レンズ枠２２ｂの走査方向の中央部または光学設計上の原点に設けられている位置
決め用の突起２６の両脇は、走査方向と平行な平面部２８が形成されている。

この変形例の場合も、走査レンズ４ｂは走査方向の中央部と端部とで、断面におけるレ
ンズ部２１とレンズ枠２２ｂとの面積比の変化幅が所定の領域内になり、大きな変化はし
ない。従って、成形時の樹脂充填の際に、充填された樹脂は金型内を先端部が一様に進行
して金型内を充填し、成形品の一部であるレンズ部２１について、フローマークの発生を
防止したり、内部ひずみの急激な変化を防止することでき、光学特性の良好な走査レンズ
４ｂを形成することができる。

また、レンズ枠２２ｂの両端部には走査方向と平行な平行部２５が形成されている。こ
の平行部２５は垂直な方向が光軸方向となるので、この平行部２５を案内面として取付け
ることにより走査レンズ４ｂを取付ける際に、レンズ部２１を光学的に正確に位置決めす
ることができる。

また、位置決め用の突起２６の両脇に走査方向と平行な平面部２８設けられているので
、この平面部２８を案内面として取付けることにより走査レンズ４ｂを固定するユニット
のハウジングの寸法精度の影響を低減でき、かつ、ハウジングの寸法誤差によるレンズの
傾きや変形を防止できる。

（変形例３）
図５Aに断面図を、図５Aに両端部の拡大図を示している。この場合は、レンズ枠２２ｃ
の端部の形状に特徴があり、レンズ部２１とレンズ枠２２ｃの形状については、レンズ枠
２２ｂの端部の形状を除いて、上述の実施の形態、（変形例１）および（変形例２）のい
ずれの場合にも適用することができる。

レンズ枠２２ｂの端部の形状は、平行部２５が形成された位置案内用のフランジ２７は
一方のみで、他方には位置案内用のフランジ２７は設けていない。このフランジ２７は入
射側２３については位置合わせ面となっているので、所定面積の平面で形成されている。
出射側２４については、特定の形状である必要はなく、例えば、円弧状のままで良い。

この場合、フランジ２７の入射側２３に位置合わせ用の平面（平行部２５）が形成され
ているので、この面をハウジングユニット（不図示）の取付け面と対面させることにより
、走査レンズ４ｃを光学的に精度のよい位置合わせをおこなうことができる。

（変形例４）
図６Aに平面図を、図６Aに側面図を示している。この場合は、レンズ枠２２ｄの入射側
２３の形状に特徴があり、走査レンズ４ｄのレンズ部２１とレンズ枠２２ｄの形状につい
ては、レンズ枠２２ｄの入射側２３の形状を除いて、上述の実施の形態、（変形例１）お
よび（変形例２）のいずれの場合にも適用することができる。符号についてはそれらを一
部援用している。

この走査レンズ４ｄ場合は、レンズ枠２２ｄの入射側２３については平面に形成されて
いる。したがって、成形用の金型の製作が容易になり、コストダウンが可能になる。なお
、レンズ枠２２の出射面側は、第２のレンズ面に近似して形成されている。

次に、正の屈折力を有する走査用球面レンズ（θ１レンズ）について説明する。この場
合、比較のために、図７に比較例の走査用球面レンズの形状を斜視図で示す。この走査用
球面レンズ１０の基本形状は、従来の技術の項の図１４AおよびAで示した走査レンズ４と
同様である。すなわち、レンズ部３１の周囲にレンズ枠３２を設けたレンズに枠構造を形
成している。このレンズ枠３２は正面形状が台形状で、出射面側の辺が入射面側の辺より
も長く形成されている。また、レンズの走査方向中心部に突起３３が設けられており、こ
の突起３３を用いて取付けの際に位置決めされている。

図８は、変形例４で使用する走査用球面レンズ（θ１レンズ）１０ａの形状を示す斜視図
である。

レンズ部３１は中心部が端部に比べて肉厚が大きく、入射側２３と出射側２４がそれぞれ
所定の曲率で形成されている。
図３に平面図を示している。上述の走査レンズ４のレンズ枠２２は、上述の実施の形態
では平面形状がレンズ部２１の平面形状とほぼ相似状で、入射側のレンズ枠２２の曲率は
、第１のレンズ面23の中心線(自由曲線)を近似する一定の曲率を有する曲線の曲率よりも
やや小さい。一方で、出射側のレンズ枠２２の曲率は、第２のレンズ面24の中心線を近似
する一定の曲率を有する曲線の曲率よりもやや大きい.
それにより、走査用球面レンズ１０ａは走査方向の中央部と端部とで、断面におけるレン
ズ部３１とレンズ枠３２ａとの面積比の変化幅が所定の領域内になり、大きな変化はしな
い。従って、成形時の樹脂充填の際に、充填された樹脂は金型内を先端部が一様に進行し
て金型内を充填し、成形品の一部であるレンズ部３１について、フローマークの発生を防
止したり、内部ひずみの急激な変化を防止することでき、光学特性の良好なレンズを形成
することができる。

また、レンズ枠３２ａの片方の端部（あるいは両端部）には、走査方向と平行な平行部
３４が形成されている。この平行部３４は垂直な方向が光軸（矢印Ｂ）方向となるので、
この平行部３４を案内面として取付けることにより走査用球面レンズ１０ａを取付ける際
に、レンズ部３１を光学的に正確に位置決めすることができる。

また、レンズの走査方向の中央部もしくは光学設計上の原点に相当するレンズ枠３２ａの
走査方向の中央部には、位置決め用の突起３４が設けられている。この位置決め用の突起
３３は、レンズ枠３２よりも突出しない高さに形成されている。したがって、レンズの光
軸方向の高さ小さくすることができ、走査用球面レンズ１０ａのユニットの高さを小さく
することができ、走査用球面レンズ１０ａのコンパクト化が実現できると共に、レンズの
位置決めを正確に行なうことができる。

なお、レンズの位置決めは、突起３３とレンズ枠３２ａの端部に設けられた平行部３４を
案内として用いることにより、より正確におこなうことができる。また、突起３３の高さ
を、レンズ枠３２ａの端部の平行部３４と同一にすることにより、取付け側のハウジング
の構造が簡単になり、かつ、両部を案内として用いて走査用球面レンズ１０ａを取付ける
ことにより、同様にレンズの位置決めをより正確に行なうことができる。

入射側２３についてはレンズの曲率に合わせて形成しているが、出射側２４については直
線で形成しても良い。したがって、成形用の金型の製作が容易になり、コストダウンが可
能になる。

次に、上述の走査光学装置を搭載した光学装置の一例について説明する。

図９は、電子複写機の概略構造を示す断面側面図で、図１０はその光学系の平面図である
。

図９に示すように、複写する原稿を載置する原稿台４１の下方に個の原稿台４１に沿って
移動する図示しない光源と図示しない受光素子を搭載したスキャナ４２が設けられている
。さらに、このスキャナ４２の下方にはスキャナ４２で照射された原稿からの反射光をデ
ジタル処理する画像処理部４３とレーザ光学系４３aが設置されている。レーザ光学系４
３aは図１０に示すように、画像処理部４３で処理されたデジタル信号を感光体ドラム４
４にデジタル光信号として印加する。そのために、光の進む順に光軸上に順次、レーザダ
イオード４５、コリメートレンズ４６、折り返しミラー４７、シリンダレンズ４８、ポリ
ゴンミラー４９、ｆθ１レンズ５０、ｆθ２レンズ５１および感光体ドラム４４で構成さ
れている。この場合、ｆθ１レンズ５０、ｆθ２レンズ５１については、上述のレンズが
用いられている。

感光体ドラム４４は、予め帯電チャージャ５２で一様に帯電され所定の静電電位を表面電
位としてを有している。この状態で、レーザダイオード４５の光が照射され箇所は、感光
体ドラム４４の感光体が光導電性物質であるために抵抗値が変わり、表面電位が感光体ド
ラム４４の裏面のアース側に流れて電位が減衰する。それにより、感光体ドラム４４に光
の照射に応じた静電電位による電気潜像が形成される。その後、感光体ドラム４４が回転
して、感光体ドラム４４の電気潜像は感光体ドラム４４の周囲に設けられた現像部５３で
磁性を有する現像剤（トナー）がファーブラシ等によって供給され、応じて電気潜像に応
じて選択的に現像剤が吸引されて現像される。なお、感光体ドラム４４の周囲には感光体
ドラム４４をクリーニングするクリーナ５７も設けられている。

一方、給紙カセット５４から図示しない制御部からの信号により、感光体ドラム４４の回
転と同期して、感光体ドラム４４の周囲に設けられたベルト転写部５５に送られた複写紙
は、ベルト転写部で複写紙の背面から高電圧が印可される。

それにより、感光体ドラム４４の表面に形成されていた現像画像の現像剤が複写紙に吸引
されて転写される。この複写紙の表面に転写された画像の現像剤は、定着器５６のロール
ヒータにより加熱されて複写紙に熱定着される。

なお、上述の電子複写機の場合は、原稿からの入力であるので画像処理部４３により入力
信号をデジタル処理し、その後に、可視像化処理していたが、レーザプリンタの場合は、
デジタル信号として入力された信号を光学系に伝達すればよく、光学系以降のパスは上述
の電子複写機の場合と同様である。

これらの装置では、上述の走査光学装置や、レンズが搭載されているので、極めて精度よ
く光学系を組み込むことができる。

以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明はこれ以外にも本発明の趣旨に応
じて種々変形可能である。

本発明の第１の実施の形態にかかり、２枚の走査レンズから構成される走査光学システムの模式図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの概要図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの変形例を示した図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの第２の変形例を示した図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの第３の変形例を示した図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの第４の変形例を示した図。 本発明の第１の実施の形態にかかる走査レンズの斜視図。 本発明の実施の形態にかかる走査レンズの変形例を示した図。 本発明に係る走査レンズが搭載されるデバイスの一例を示した図。 本発明に係る走査レンズが搭載される走査光学装置の一例を示した図。 従来の走査レンズを示す図。 従来の走査レンズを示す図。 従来の走査レンズを示す図。 樹脂成型時において発生するフローマークを示す図。

符号の説明

２３ 第１のレンズ面、２４ 第２のレンズ面、２２ｘ 第１のレンズ枠、２２ｙ 第
２のレンズ枠、２６ 位置決め用突起。

Claims (15)

1. 樹脂を流し込むことにより成形された走査レンズにおいて、
   光が入射する第1のレンズ面と、
   光が出射する第２のレンズ面と、
   入射面の周縁部に、第1のレンズ面から突出して形成される第１のレンズ枠と、
   出射面の周縁部に、第2のレンズ面から突出して形成される第２のレンズ枠とを備え、
   少なくとも一方のレンズ枠は、レンズ面からの突出量が、主走査方向にわたりほぼ同じで
   あることを特徴とする走査レンズ。
2. 主走査方向の各位置において、その位置における前記第１または第２のレンズ枠の先端は
   、その位置における前記第１または第２のレンズ面の最高点よりも２ｍｍ以下高いことを
   特徴とする請求項１記載の走査レンズ。
3. 前記第１または第２のレンズ面の少なくとも一方は、自由曲面であり、
   この自由曲面上に形成される前記レンズ枠は、レンズ面からの突出量が、主走査方向にわ
   たりほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載の走査レンズ。
4. 前記レンズ枠は、主走査方向にわたり一定曲率を有する曲線であることを特徴とする請求
   項３記載の走査レンズ。
5. 前記レンズ枠は、前記主走査方向中央部に変極点を有することを特徴とする請求項４記載
   の走査レンズ。
6. 前記レンズ枠は、主走査方向にわたり曲率を有する高次曲線であることを特徴とする請求
   項３記載の走査レンズ。
7. 前記自由曲面は、ほぼ平面状であり、
   この自由曲面上に形成されるレンズ枠は、主走査方向にほぼ直線に形成されていることを
   特徴とする請求項３記載の走査レンズ。
8. 主走査方向に平行な平面部を備えることを特徴とする請求項１記載の走査レンズ。
9. 前記平面部は、前記走査レンズの前記主走査方向両端部に設けられていることを特徴とす
   る請求項８記載の走査レンズ。
10. 光軸に垂直な平面を有する位置決め用突起部を備える請求項１記載の走査レンズ。
11. 樹脂を流し込むことにより成形された走査レンズにおいて、
    入射面と、
    出射面と、
    入射面の周縁部に、入射面から突出して形成される第１のレンズ枠と、
    出射面の周縁部に、出射面から突出して形成される第２のレンズ枠とを備え、
    少なくとも一方のレンズ枠の突出量は、成形時の樹脂の流入方向にわたりほぼ同じである
    ことを特徴とする走査レンズ。
12. 前記流入方向の各位置におけるレンズ面の最も突出した部分と、その位置のレンズ枠の先
    端の高さの差は、２ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１１記載の走査レンズ。
13. 前記入射面または出射面の少なくとも一方は、自由曲面であり、
    この自由曲面上に形成されるレンズ枠の突出量は、前記流入方向にわたりほぼ同じである
    ことを特徴とする請求項１１記載の走査レンズ。
14. 樹脂を流し込むことにより成形されたミラーにおいて、
    反射面と、
    反射面の周縁部に、反射面から突出して形成される第１のレンズ枠とを備え、
    この第１のレンズ枠の突出量は、成形時の樹脂の流入方向にわたりほぼ同じであることを
    特徴とするミラー。
15. 光源と、
    光源から出射された光を走査するミラーと、
    走査された光を屈折する走査レンズとを少なくとも備える走査レンズシステムにおいて、
    この走査レンズは、請求項１乃至請求項１３のいずれか記載の走査レンズが用いられてい
    ることを特徴とする走査レンズシステム。

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