JP2695782B2

JP2695782B2 - 光学装置

Info

Publication number: JP2695782B2
Application number: JP62108503A
Authority: JP
Inventors: 貴志白石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPS63273821A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、レーザビームを変調、走査して電子写真法
により記録媒体にドットイメージを形成するレーザプリ
ンタの光学装置に関する。（従来の技術）一般的なレーザプリンタの走査系の構成及び動作を第
16図（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。まず、半導体
レーザ１をオンさせてレーザビーム２を発振させ、図示
しないコリメータレンズで平行ビームとし、このレーザ
ビーム２を所定の速度で回転するポリゴンミラー３に入
射させる。ポリゴンミラー３で反射したレーザビーム２
は、第１のｆΘレンズ４で屈折されて水平同期用折返し
ミラー５に入射される。このミラー５で反射されたレー
ザビーム２は、副走査方向に対して集光させる光学部品
（例えばプラスチックレンズ）６で屈折されて水平同期
信号を検知する受光素子７の受光面に入射される。こう
して受光素子７にレーザビーム２が入射され、更に前記
ポリゴンミラー３の回転により同レーザビーム２が受光
面上を主走査方向に走査されると、受光素子７で光電変
換がなされ、変更された電圧が閾値を越えた時点で図示
しない制御装置のクロックをカウントし、所定のカウン
ト数に達した時点で該制御装置から画像情報信号が前記
半導体レーザ１に出力される。かかる画像情報信号が半
導体レーザ１に出力されると、半導体レーザ１がその信
号に応じてオン、オフされる。半導体レーザ１から発振
されたレーザビーム８は、前記ポリゴンミラー３で反射
され、第１のｆΘレンズ４を通って一対の折返しミラー
９、10で反射され、更に第２のｆΘレンズ11で屈折され
て一定速度で回転する感光体12に入射され、該感光体12
に所定の画像（潜像）を形成する。ところで、従来、上述したレーザ走査系における第２
のｆΘレンズは第17図に示す構造でハウジングに固定さ
れている。即ち、図中の21はハウジングであり、このハ
ウジング21には凹状収納部22が形成されている。この収
納部22内には、ガラス製レンズ23が設置されている。ま
た、このガラスレンズ23の出射側の表面から前記収納部
22周辺のハウジング21に亙ってスリット24を有する弾性
材料からるカバー材25が被覆され、かつ該カバー材はネ
ジ26により前記ハウジング21に固定されている。このよ
うな固定構造において、カバー材25の弾性作用により比
較的大きな力をレンズ23に加えて固定しても、レンズ23
がガラスからなるため応力歪み等の問題が殆ど生じな
い。また、ガラス製レンズ23の場合には温度変化による
全体的な形状変化も少ないという利点を有する。一方、レンズの低価格化を目的として前記第２のｆΘ
レンズをプラスチックで製作することが行われている。
しかしながら、かかるプラスチック製レンズ（特に寸法
の大きなレンズ）を前述した第17図に示す構造で固定
し、局部的な力を加えたり、レンズ形状に直接影響を能
える部位を押えたりすると、レンズの屈折率が局部的に
変動して光学的特性が変化するという問題があった。ま
た、第17図に示す構造ではプラスチック製レンズに対し
て均一かつ強固な力で固定できないため、温度変化に伴
う熱膨脹などに起因するレンズの曲りを矯正できず、画
像形成に悪影響を及ぼす問題があった。（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、プラスチック製レンズの出射側の面に対して
均一かつ強固な力で固定することにより、温度変化に伴
う熱膨脹などに起因するレンズの曲りを矯正でき、かつ
局部的な力が該レンズに加わることによる光学特性の局
部的な変動を防止した光学装置を提供しようとするもの
である。［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明に係わる光学装置は、ハウジングに設けられた
凹状収納部と、この凹状収納部の底部に設置されたｆΘレンズと、前記凹状収納部の開放部側の前記ｆΘレンズに配置さ
れた枠状の弾性板と、前記凹状収納部の開放部側の前記弾性板に前記ｆΘレ
ンズ面全体を覆うように配置されたカバーガラスと、前記凹状収納部の開放部側の前記カバーガラスに配置
され、前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の開放部側から
底部側に向けて付勢するための枠状の板バネ部材と、前記枠状の板バネ部材の側面に一体的に取り付けら
れ、前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の前記底部と直交
する一方の側面側から他方の側面側に向けて付勢するた
めの押圧部材と、前記板バネ部材および前記押圧部材に接触すると共
に、前記ｆΘレンズ、弾性板、カバーガラス、板バネ部
材および押圧部材が配置された前記凹状収納部の開放部
全体を覆い、前記枠状の弾性板の中空部を対応する箇所
にスリットを有するカバー部材と、このカバー部材を前記ハウジングに固定するための固
定手段とを具備したことを特徴とするものである。（作用）本発明によれば、ハウジングに設けられた凹状収納部
内にｆΘレンズをその面に対して垂直方向（主走査方
向）に均一かつ強固に固定でき、しかも副走査方向への
ずれ発生も防止できる。すなわち、前記凹状収納部内に前記ｆΘレンズ、弾性
板およびカバーガラスをこの順序で収納し、前記凹状収
納部の開放部側の前記カバーガラスに前記ｆΘレンズを
前記凹状収納部の開放部側から底部側に向けて付勢する
ための枠状のバネ材を配置し、かつ前記枠状の板バネ部
材の側面に前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の前記底部
と直交とする一方の側面側から他方の側面側に向けて付
勢するための押圧部材を一体的に取付け、さらに前記板
バネ部材および前記押圧部材に接触する固定部材でカバ
ー部材を前記凹状収納部の開放部全体を覆うように前記
ハウジングに固定することによって、前記凹状収納部の
底部から開放部側に向かう前記板バネ部材のバネ力を規
制し、前記カバーガラス、弾性板およびｆΘレンズを前
記凹状収納部の底部に向けて付勢できる。その結果、前
記ｆΘレンズの温度変化に伴う熱膨張などに起因して生
じる主走査方向の曲りを矯正することができる。また、
局部的な力がｆΘレンズに加わることによる光学特性の
変動を防止することができる。同時に、前記押圧部材に
より前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の内壁に密着させ
て前記ｆΘレンズの副走査方向へのずれを防止できる。
さらに、前記ｆΘレンズと前記カバーガラスとの間に枠
状の弾性板を介在させることによって、前記弾性板の緩
衝作用により前記ｆΘレンズの表面に傷等が生じるのを
防止することができる。したがって、精度の高い画像形
成が可能な光学装置を提供することができる。（発明の実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る第１図（Ａ）は、光学装置の全体を示す部分切欠正面
図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図で
あり、図中の51はハウジングである。このハウジングの
下部付近にはコリメータユニット52が設けられており、
かつ該ユニット52は半導体レーザ及び該レーザからの発
振レーザビームを平行光にするコリメータレンズ（いず
れも図示せず）から構成されている。このユニット52の
半導体レーザから発振されたレーザビームの出射方向に
位置する前記ハウジング51の下部付近には、モータ53に
より所定の速度で回転される多面鏡としてのポリゴンミ
ラー54が設けられている。このポリゴンミラー53で反射
したレーザビームの出射方向に位置する前記ハウジング
51には、第１のｆΘレンズ55が設けられている。また、
図中の56は前記ハウジング51の上部に取付けられ、前記
ポリゴンミラー54で反射され、前記第１のｆΘレンズ55
で屈折されたレーザビームが入射される水平同期用折返
しミラーである。この水平同期用折返しミラー56で反射
したレーザビームの出射方向に位置する前記ハウジング
51の下部付近には、補正レンズを有する光学部品と受光
素子を備えたパッケージ57が取付けられている。この受
光素子は、前記折返しミラー56から反射されたレーザビ
ームを検知して水平同期信号を取出し、該信号に基づい
てレーザプリンタの走査系における走査信号を出力する
タイミングを決定する作用をなすものである。前記ハウ
ジング51には、両端部を該ハウジング51の両側壁に固定
された第１の折返しミラー58が設けられており、該ミラ
ー58には前記ポリゴンミラー54で反射され、前記第１の
ｆΘレンズ55で屈折された画像形成のためのレーザビー
ムが入射される。この第１の折返しミラー58でのレーザ
ビームの反射方向に位置する前記ハウジング51には、第
２の折返しミラー59が設けられている。この第２の折返
しミラー59でのレーザビームの反射方向に位置する前記
ハウジング51には、第２のｆΘレンズ60が設けられ、か
つ該ｆΘレンズ60で屈折されたレーザビームを出射方向
には所定速度で回転する感光体61が配置されている。前記水平同期用折返しミラー56は、第２図に示すよう
にレーザビームに対する角度調節が可能にハウジング51
に固定されている。即ち、図中の62は前記水平同期用折
返しミラー56を保持するミラーホルダである。このミラ
ーホルダ62は、前記折返しミラー56の上面が当接され、
矢印Ａ方向に付勢される力が加わる弾性材料からなる略
Ｌ形に屈曲したフレーム63と、このフレーム63の水平部
分に一体的に取着された自由端が前記折返しミラー56の
仮面に弾性的に当接して該フレーム63との間で該ミラー
56を保持する保持バネ板64とから構成されている。前記
フレーム63の垂直部分は、前記ハウジング51面に水平方
向に突出した２つの突起部65に嵌合され、かつネジ66に
より固定されている。また、前記ハウジング51の上部に
はネジが切られたダッチビットインサート67が嵌着され
ている。このダッチインサート67には、調節ネジ69が螺
着されており、かつ該調節ネジ69の頭部と前記ハウジン
グ51との間に位置する該ネジ69のネジ部にはロック用ナ
ット部68が螺合されている。前記調節ネジ69の下端は、
前記ミラーホルダ63のフレーム64の上面に当接され、該
調節ネジ69を回転させて下方（矢印Ｂ方向）に移動させ
ると、該フレーム63の矢印Ａ方向への付勢力に抗してフ
レーム63をそれと反対方向に湾曲させ、一方調節ネジ69
を逆方向に回転させて情報に移動させると、該フレーム
63がその付勢力によりＡ方向に湾曲し、その結果フレー
ム63に保持された水平同期用折返しミラー56のレーザビ
ームに対する角度Θが調節される。前記光学部品及び受光素子を備えたパッケージ57は、
第３図及び第４図に示す構造になっている。即ち、図中
の70はプラスチック製光学部品である。この光学部品70
は、前記ハウジング51に図示しないネジにより固定され
るＬ形のフレーム部71と、このフレーム部71の垂直板部
に一体的に形成された断面コ字形の受光素子嵌合部72
と、この嵌合部72の頭部に形成された補正レンズ部73と
から構成されている。前記嵌合部72の内周側面には、受
光素子の先端面が当接される位置決め用段差部75が形成
されている。前記補正レンズ73は、レーザビームの透過
率の上限が65％で、下限が後述するピンダイオードでレ
ーザビームを検出し得る値のプラスチック材料から形成
されている。前記嵌合部72には、一対の端子75を有する
受光素子である例えばピンダイオード76が嵌合されてい
る。このピンダイオード76の後端側には、鍔部77が形成
されており、かつ該鍔部77は前記フレーム部71の垂直板
部に当接されている。前記鍔部77の一部には、第４図に
示すように突起78が形成され、かつ該突起78は前記フレ
ーム部71の垂直板部に設けられた環体79の切欠部80に係
合されている。また、前記ピンダイオード76の鍔部77か
ら端子75の先端付近にわたって弾性体81が設けられてい
る。この弾性体81の後端側から突出した前記一対の端子
75は、各種の電子部品（図示せず）が搭載された回路基
板82に差込まれ、後述するスペーサを介在してのフレー
ム部71との固定後において半田付されている。この回路
基板82と前記フレーム部71の間には、例えば２本のスペ
ーサ83が介在され、かつ該回路基板82からスペーサ83を
通して前記フレーム部71にネジ（図示せず）を螺着さ
れ、回路基板82がフレーム部71に対して設定して距離を
あけて固定されている。こうした回路基板82とフレーム
部71との固定がなされることによって、これらの間に介
在された前記弾性体81の弾性力により前記ピンダイオー
ド76がフレーム部71の嵌合部72に向けて押圧される。な
お、図中の84は前記ピンダイオード76に内蔵された受光
部である。更に、前記ピンダイオード76の光学部品70への固定に
置いて、該ダイオード76の受光部84の傾きを水平同期用
折返しミラー56との関係で次のように設定している。即
ち、第５図に示すように水平同期用折返しミラー56で反
射されたレーザビームl₁が受光部84の受光面に入射さ
れ、該受光面で反射されたレーザビームl₂が該ミラー56
に戻った場合を想定し、それらレーザビームl₁、l₂によ
り形成される角度をΘとした場合、前記受光部84の面を
レーザビームl₂が該ミラー56に戻った状態での受光部の
面を基準にしてΘ/2以上の角度で水平同期用折返しミラ
ー56のハウジング51側壁側に傾けている。前記水平同期用折返しミラー56と前記パッケージ57と
の間のハウジング51部分には、遮光用のボス部85が一体
的に設けられ、かつ該ボス部85は横断面がＲをもつ、例
えば円形状をなしている。前記画像形成のためのレーザビームが入射される第
１、第２の折返しミラー58、59のいずれか一方又は両者
は、第６図に示すように透明なミラー本体86の主走査方
向と平行する中央領域に反射面87が形成され、主走査方
向と平行する副走査方向の両端領域は反射面が取除かれ
た構造になっている。前記第２のｆΘレンズ60は、例えば主走査方向に沿っ
て曲率が異なる形状をなすプラスチックから形成されて
いる。このｆΘレンズ60は、第７図及び第８図に示す状
態で前記ハウジング51に固定されている。即ち、第７図
はスリット付板材を取り除いたｆΘレンズ周辺の斜視
図、第８図は第７図の断面図であり、ｆΘレンズ60はハ
ウジング51の凹状収納部88に設置されている。このｆΘ
レンズ60の出射側の面には、枠状の弾性板89が配置さ
れ、かつ該弾性板89上にはカバーガラス90が配置されて
いる。前記弾性板89に対応する前記カバーガラス90上に
は、主走査方向に向かって屈曲させた枠状のバネ材とし
ての板バネ91が配置されている。この板バネ91の側面に
は下端が前記ｆΘレンズ60の側面に達する例えば２つの
押圧板材92が一体的に取付けられており、かつ該板材91
の途中は外側に向けて屈曲されていると共に、下端内側
の面には前記ｆΘレンズ60の側面に当接される突出部93
が設けられている。また、前記板バネ91の上面からハウ
ジング51の収納部88の周辺に亙ってスリット94を有する
カバー材95が被覆され、かつ該カバー材95はネジ96によ
りハウジング51に固定されている。こうしたカバー材95
の固定により板バネ91の弾性力がカバーガラス90に加わ
り、かつ板バネ91に取付けられた２つの押圧板材92下端
付近の突出部93がｆΘレンズ60の側面に当接、押圧して
該ｆΘレンズ60を前記収納部88の内側壁に密着される。
なお、前記第２のｆΘレンズ60の主走査方向の中心側面
には前記ハウジング51の凹部に嵌合される凸部（いずれ
も図示せず）が設けられている。このような構成のレーザプリンタの光学装置の動作
は、既述した従来技術と同様である。即ち、コリメータ
ユニット52の半導体レーザをオンさせてレーザビームを
発振させ、そのコリメータレンズで平行ビームとし、こ
のレーザビームを所定の速度で回転するポリゴンミラー
54に入射させる。ポリゴンミラー54で反射したレーザビ
ームは、第１のｆΘレンズ55で屈折されて水平同期用折
返しミラー56に入射される。このミラー56で反射された
レーザビームは、副走査方向に対して集光させる光学部
品70の補正レンズ73で屈折され、水平同期信号を検知す
るピンダイオード76の受光面に入射される。こうしてピ
ンダイオード76にレーザビームが入射され、更に前記ポ
リゴンミラー54の回転により同レーザビームが受光面上
を主走査方向に走査されると、ピンダイオード76で光電
変換がなされ、変換された電圧が閾値を越えた時点で図
示しない制御装置のクロックをカウントし、所定のカウ
ント数に達した時点で該制御装置から画像情報信号が前
記コリメータユニット52の半導体レーザに出力される。
かかる画像情報信号が半導体レーザに出力されると、半
導体レーザがその信号に応じてオン、オフされる。半導
体レーザから発振されたレーザビームは、前記ポリゴン
ミラー54で反射され、第１のｆΘレンズ55で屈折され、
一対の折返しミラー58、59で反射され、更に第２のｆΘ
レンズ60で屈折されて一定速度で回転する感光体61に入
射され、該感光体61に所定の画像（潜像）を形成する。以上の構成によれば、以下に説明する作用効果を達成
できる。（１）第２図に示すように水平同期用折返しミラー56
の角度調節を行なう調節ネジ69の頭部とハウジング51の
間に位置する該ネジ69のネジ部にロック用ナット68を螺
合することによって、該水平同期用折返しミラー56の角
度再調節に際しての調節ネジ69の緩め操作及び再調節後
の調節ネジ69の固定操作を極めて簡単に行なうことがで
きる。即ち、前記ミラー56の角度再調節時には前記ロッ
ク用ナット68を緩めるだけで調節ネジ69による該ミラー
56の角度を簡単に調節でき、一方、再調節後では該ナッ
ト68を締付けるだけで調整ネジ69を強固に固定して振動
等による調節ネジ69の緩みを確実に防止できる。従っ
て、従来のように角度調節後の調節ネジの固定をロック
剤を用いて行なう場合に比べて水平同期用折返しミラー
56のの角度再調節に際しての調節ネジ69の緩め操作及び
再調節後の調節ネジ69の固定操作を極めて簡単に行なう
ことができる。（２）光学部品70及び受光素子（ピンダイオード）76
を備えたパッケージ57を第３図及び第４図に示す構造で
相互に固定することによって、光学部品70の補正レンズ
73とピンダイオード76とを理想的に位置関係で相互に固
定でき、ピンダイオード76の受光面と補正レンズ73との
距離、該受光面の光軸に対する角度、及びレーザビーム
の主走査方向とピンダイオード76における受光部84の一
辺との平行度を正確に設定することができる。即ち、第３図に示すように回路基板82と光学部品70の
フレーム部71の間にスペーサ83を介在させ、かつピンダ
イオード76の鍔部77から端子75の先端付近に亙って覆っ
た弾性体81をそれら回路基板82と光学部品70のフレーム
部71の間に介在させた状態で回路基板82からスペーサ83
を通して前記フレーム部71にネジを螺着することによっ
て、回路基板82がフレーム部71に対して設定した距離で
固定できると共に、前記弾性体81の弾性力により前記ピ
ンダイオード76をフレーム部71の嵌合部72に向けて押圧
できる。その結果、ピンダイオード78の鍔部78をフレー
ム部71の背面に常に当接できるか、又はピンダイオード
76の先端面を前記嵌合部72の内周面に形成された位置決
め用段差部74に常に当接できる。従って、フレーム部71
の嵌合部72の先端側に形成された副走査方向にレーザビ
ームを集光させる作用を有する補正レンズ73と、該嵌合
部72に嵌合されたピンダイオード76の受光部84とを設定
した距離で安定的に固定できる。こうした補正レンズ73
とピンダイオード76とを正確な距離で安定的に設定でき
ることにより効果を、ポリゴンミラー54、第１のｆΘレ
ンズ55、補正レンズ73及びピンダイオードの受光部84の
みを図示した第９図を参照して説明する。ポリゴンミラ
ー54のミラー面の倒れにより走査されるレーザビームが
ポリゴンミラー54の面によってａ、ｂ、ｃとずれるが、
既述の如く受光部84を補正レンズ73の焦点位置P₁点に設
定できるため、補正レンズ73によりそのずれを完全に補
正してミラー面の倒れによるレーザビームのずれを完全
に防止できる。つまり、ポリゴンミラー54の反射点Ｃと
受光部84の位置P₁を正確に共役な点に置くことにより補
正レンズ73による補正率を最大にすることが可能とな
る。その結果、ピンダイオード76の受光面内で感度のむ
らが生じても、ピンダイオード76による水平同期が阻害
されることなく、正確なタイミングで半導体レーザに画
像情報信号を出力できる。これに対し、受光部84の位置
がずれてP₂又はP₃の点にくると、補正レンズ73よる補正
率が低下する。また、前記第３図の構造とすることによって、ピンダ
イオード76をその受光部84の受光面が光軸に対して設定
した角度となるように固定できる。こうした角度設定が
できることにより効果を、コリメータユニット52の半導
体レーザ、ポリゴンミラー54、水平同期用折返しミラー
56及びピンダイオード76の受光部84のみを図示した第10
図を参照して説明する。コリメータユニット52の半導体
レーザから発振されたレーザビームl₁はポリゴンミラー
54に入射され、ここで反射されたレーザビームl₂は水平
同期用折返しミラー56に入射され、更にこのミラー56で
反射されたレーザビームl₃は受光部84に入射される。こ
の時、受光部84の受光面が光軸に対して設定した角度よ
りずれていると、受光面で反射されたレーザビームl₄が
水平同期用折返しミラー56に向かう恐れがある。このよ
うにレーザビームl₄が折返しミラー５に戻ると、ここで
反射されたレーザビームl₅がポリゴンミラー54に入射し
て、その反射レーザビームl₆が迷光として感光体に入射
するという問題が発生する。これに対し、本発明では既
述の如くピンダイオード76をその受光部84の受光面が光
軸に対して設定した角度となるように固定できるため、
受光面で反射されたレーザビームが水平同期用折返しミ
ラー56に向かうのを回避でき、迷光として感光体に入射
するのを防止できる。更に、第４図に示すようにピンダイオード76の鍔部77
に突起78を形成し、この突起を光学部品70に多けるフレ
ーム部71背面に設けた環体79の切欠部80に嵌合させて該
ピンダイオード76を前記フレーム部71の嵌合部72に嵌合
させることによって、ピンダイオード76の例えば矩形状
をなす受光部84の一辺を主走査方向と平行に設定するこ
とができる。こうしたピンダイオード76の受光部84の一
辺を主走査方向と平行に設定することができることによ
る効果を、ピンダイオード76及び受光部84のみを図示し
た第11図を参照して説明する。受光部84の中心がそのパ
ッケージ中心に対してずれているピンダイオード76を用
いた場合には、光学部品の補正レンズでの焦点走査位置
は図面に示すように受光部84の中心ＣからずれたＤの位
置となる。また、プラスチック製光学部品は外界温度の
変化等により副走査方向に対して集光する作用が変動す
るため、図面に示すように該光学部品での焦点走査位置
が副走査方向にずれてＥやＦとなる場合がある。この
時、主走査方向と受光部84の一辺との平行度合がずれて
いると、受光部84でレーザビームを検知するタイミング
が図示の如くＥ、Ｆの間でΔＷずれることになり、ピン
ダイオード76による水平同期が阻害され、正確なタイミ
ングで半導体レーザに画像情報信号を出力できなくなる
問題が生じる。これに対し、本発明ではピンダイオード
76の受光部84の一辺を主走査方向と平行に設定すること
ができるため、プラスチック製光学部品が外界温度の変
化等により副走査方向に対して集光する作用が変動して
も、受光部84でレーザビームを検知するタイミングがず
れるのを防止できる。その結果、ピンダイオード76によ
る水平同期が阻害されことなく正確なタイミングで半導
体レーザに画像情報信号を出力できる。（３）第３図に示すプラスチック製光学部品70の補正
レンズ73の透過率を、上限が65％、下限がピンダイオー
ド76がレーザビームを検知し得る値に設定することによ
って、ピンダイオード76の受光部84でのレーザビームの
反射による迷光の発生に伴う感光体61への偽画像形成を
回避できる。即ち、前述した第10図に示すように受光部
84の受光面が光軸に対して設定した角度よりずれている
と、受光面で反射されたレーザビームが水平同期用折返
しミラー56に戻り、ここで反射されたレーザビームl₅が
ポリゴンミラー54に入射して、その反射レーザビームが
迷光として感光体に入射する恐れがある。これに対し、
光学部品70の補正レンズ73の透過率を既述した値に設定
することによって、レーザビームが該補正レンズ73を透
過する間にビーム強度を低下でき、また受光部84で反射
されたレーザビームが同補正レンズ73を透過する間に再
びビーム強度を低下できる。つまり、受光部84から水平
同期用折返しミラー56に戻るレーザビームは、前記補正
レンズ73によりビーム強度を２回低減できるため、仮に
ポリゴンミラー54に戻り、迷光として感光体61に入射さ
れても偽画像を形成のを防止することができる。ま
た、、前記水平同期用折返しミラー56で反射されたレー
ザビームの他に、ハウジング51の側壁等で反射したレー
ザビームも前記補正レンズ73で屈折されてピンダイオー
ド76の受光部84に入射され、ここで反射されて前述した
のと同様に迷光として感光体61に入射される場合がある
が、かかる場合にも補正レンズ73の透過率を前述した値
に設定することにより同様な効果を達成できる。（４）第５図に示すように水平同期用折返しミラー56
で反射されたレーザビームl₁が受光部84の受光面に入射
され、該受光面で反射されたレーザビームl₂が該ミラー
56に戻った場合を想定し、それらレーザビームl₁、l₂に
より形成される角度をΘとした場合、前記受光部84の面
をレーザビームL₂が該ミラー56に戻った状態での受光部
の面を基準にしてΘ/2以上の角度で水平同期用折返しミ
ラー56のハウジング51側壁側に傾けることによって、迷
光として感光体に入射されるのを防止できる。これをコ
リメータユニット52、ポリゴンミラー54、水平同期用折
返しミラー56及び受光部84のみを示した第12図を参照し
て説明する。コリメータユニット52の半導体レーザから
発振されたレーザビームl₁はポリゴンミラー54に入射さ
れ、ここで反射されたレーザビームl₂は水平同期用折返
しミラー56に入射され、更にこのミラー56で反射された
レーザビームl₃は受光部84に入射される。この時、受光
部84の受光面を前述したΘ/2以上の角度で水平同期用折
返しミラー56のハウジング51側壁側に傾けることによっ
て、受光部84で反射したレーザビームl₄は前記水平同期
用折返しミラー56に戻ることなく、ハウジング51側壁側
に入射され、迷光として感光体61に入射されるのを防止
できる。（５）第１図（Ａ）、（Ｂ）に示すように水平同期用
折返しミラー56と前記パッケージ57との間のハウジング
51部分には、遮光用部位としての遮光用ボス部85が一体
的に設けられ、かつ該ボス部85は横断面がＲをもつ、例
えば円形状をなしている。かかる遮光用ボス部85は、次
のような機能を有する。即ち、水平同期用折返しミラー
56で反射されたレーザビームはピンダイオード76の受光
部84上を該ミラー56からみて左側から右側へ走査される
が、この時レーザビームが受光部84に入射される前に前
述した第３図に示す光学部品70におけるフレーム部71の
嵌合部72で全反射してピンダイオード76の受光部84に入
射される恐れがある。また、前述した第11図に示すよう
に受光部84の中心がそのパッケージ中心に対してずれ、
かつ主走査方向と受光部84の一辺との平行度合がずれて
いるピンダイオード76を用いた場合には、受光部84でレ
ーザビームを検知するタイミングが図示の如くＥ、Ｆの
間でΔＷずれることになり、ピンダイオード76による水
平同期が阻害される。こうした問題に対して、前記遮光
用ボス部85を水平同期用折返しミラー56と前記パッケー
ジ57との間のハウジング51部分に設けることによって、
前記フレーム部71の嵌合部72で全反射されるよなレーザ
ビームを遮断できる。また、第11図に示すように受光部
84でレーザビームを検知するタイミングが図示の如く
Ｅ、Ｆの間でΔＷずれるような場合、検知タイミングが
最も遅れる箇所を基準として、これより前に受光部84に
入射されるレーザビームを遮断できる。このような作用
を有する遮光用ボス部85を横断面がＲをもつ、例えば円
形状にすることによる効果を第13図及び第14図を参照し
て説明する。第13図中のl₁、l₂は走査される光束であ
り、例えば幅ｂをもつものとする。光束l₁、l₂がボス部
85に入射されると、l₁はl₃方向へ、l₂はl₄方向へ反射さ
れ、光束が広がってピンダイオージ76の受光感度や感光
体61の感度に比べて充分小さい強度にすることができ
る。その結果、前記ボス部85で反射されたレーザビーム
が迷光として受光部84もしくは感光体61へ入射されも、
受光部84で誤信号として検知されたり、感光体61に偽画
像として形成されたりするのを防止できる。また、第14図に示すようにボス部のＲをもつ面が走査
面に対して垂直でないように設定すれば、光束のl₅はl₆
方向へ導くことができ、拡散レーザビームがピンダイオ
ードや感光体等に入射されるのを防止できる。なお、遮光用ボス部は前述した水平同期用折返しミラ
ー56とパッケージ57の間のみならず、第１のｆΘレンズ
55の後方に配置したスリット付板の保持を兼ねて２つの
ボス部が設けられている。かかるボス部に対してもＲを
もたせて形状にすれば、前記の同様な効果を発揮でき
る。（６）第６図に示すように第１、第２の折返しミラー
58、59の一方又は両者を透明なミラー本体86の主走査方
向と平行する中央領域に反射面87が形成され、主走査方
向と平行する副走査方向の両端領域は反射面が取除かれ
た構造にすることによって感光体への画像形成に悪影響
を及ぼす迷光が発生するのを防止できる。これを、第６
図に示す構造とした第１の折返しミラー58、全面に反射
面を有する第２の折返しミラー59及び第２のｆΘレンズ
60のみを図示した第15図を参照て説明する。ポリゴンミ
ラーから反射されたレーザビームl₁は第１、第２の折返
しミラー58、59で反射され、レーザビームl₂、l₃のよう
に第２のｆΘレンズ60に入射される。この時、第１の折
返しミラー58が全面に反射面が形成されている場合には
ｆΘレンズ60で反射されたレーザビームl₄は第２の折返
しミラー59で反射され、レーザビームl₅、l₆、l₇、l₈と
なって迷光となり、画像形成に悪影響を及ぼす。ここ
で、第１の折返しミラー58を第６図に示す構造とし、例
えばＱの領域を非反射面とすることにより、第15図に示
すように第２の折返しミラーで反射されたレーザビーム
l₅は第１の折返しミラー58の非反射面を透過し、前述し
たレーザビームl₆、l₇、l₈となって迷光が発生するのを
防止できる。かかる第６図の構造は、第１の折返しミラ
ー58のみならず、第２の折返しミラー59に適用でき、更
に水平同期用折返しミラー56にも同様に適用できる。（７）第２のｆΘレンズ60を主走査方向（Ｙ軸方向）
に沿って曲率が異なる形状をなすプラスチックで形成
し、かつ第７図及び第８図に示す構造でハウジング51に
固定することによって、該ｆΘレンズ60の面に対して垂
直方向（Ｚ軸方向）に均一かつ強固に固定でき、かつ副
走査方向（Ｘ軸方向）へのずれ発生も防止できる。即
ち、ｆΘレンズ60をハウジング51の凹状収納部88に設置
し、該ｆΘレンズ60の出射側の面に枠状の弾性板89、カ
バーガラス90を配置し、このカバーガラス90上に主走査
方向に向かって屈曲させた枠状の板バネ91を載せ、かつ
該板バネ91の側面に一体的に取着された中間付近で外側
に屈曲した形状の２つの押圧板材92をｆΘレンズ60に突
出部93を介して当接させる。こうした状態で前記板バネ
91からハウジング51の収納部88周辺に亙ってスリット94
を有するガバー材95を被覆し、該カバー材95をネジ96に
よりハウジング51に固定すると、板バネ91の弾性力（押
圧力）をカバーガラス90を介してｆΘレンズ60の面に対
して垂直方向（Ｚ軸方向）に均一かつ強固に加えること
できる。その結果、該ｆΘレンズ60の熱膨脹などに起因
する曲りを矯正できる。しかも、ｆΘレンズ60に局部的
な応力歪みが発生することなく均一な力で固定できるた
め、ｆΘレンズ60の光学特性が局部的に変動するのを防
止できる。また、ｆΘレンズ60とカバーガラス90の間に
永久歪みを生じる枠状の弾性板89を介在させることによ
って、該弾性板91の永久歪みによりｆΘレンズ60に対す
るＺ軸方向の押圧力の低下を防止できると共に、より一
層均一かつ強固な力でｆΘレンズ60を固定できる。その
結果、特に前記主走査方向（Ｙ軸方向）に沿って曲率が
異なる形状をなすプラスチック製のｆΘレンズ60をその
光学特性を損うことなく、熱膨脹などに起因する曲りを
均一に矯正、固定することが可能となる。また、カバー材95をネジ96によりハウジング51に固定
することによって、板バネ91に取付けられた２つの押圧
部材92下端付近の突出部93がｆΘレンズ60の側面に当接
してＸ軸方向に押圧するため、該ｆΘレンズ60を前記収
納部88の内側壁に密着させて、ｆΘレンズ60のＸ軸方向
へのずれを防止できる。更に、ｆΘレズ60の主走査方向の中心側面に前記ハウ
ジング51の凹部に嵌合される凸部（いずれも図示せず）
を設けて、主走査方向（Ｙ軸方向）の両端をフリーな状
態とすれば、該プラスチック製のｆΘレンズ60の主走査
方向への膨脹に伴う破損を防止できる。従って、第７図及び第８図に示す構造でプラスチック
製の第２のｆΘレンズ60を固定することによって、温度
変化に伴う熱膨脹などによる曲りを矯正でき、かつ局部
的な応力歪みが発生してｆΘレンズの光学特性が局部的
に変動するのを防止でき、ひいては該ｆΘレンズ60で屈
折させたレーザビームを感光体61に入射させることによ
り精度の高い画像形成が可能となる。なお、第７図及び第８図ではｆΘレンズ60の出射方向
側の面に弾性板89を介してカバーガラス90を配置した
が、ｆΘレンズが通常のかまぼこ形状等を有する場合に
は、該弾性板を省略することも可能である。［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、ハウジングに設
けられた凹状収納部内にｆΘレンズ、弾性板およびカバ
ーガラスをこの順序で収納し、前記凹状収納部の開放部
側の前記カバーガラスに枠状の板バネ部材を配置し、か
つ前記枠状の板バネ部材の側面に前記ｆΘレンズを前記
凹状収納部の前記底部と直交する一方の側面側から他方
の側面側に向けて付勢するための押圧部材を一体的に取
付け、さらに固定部材でカバー部材を前記凹状収納部の
開放部全体を覆うように前記ハウジングに固定すること
によって、凹状収納部内にｆΘレンズをその面に対して
垂直方向（主走査方向）に均一かつ強固に固定でき、し
かも、副走査方向へのずれ発生も防止でき、ひいては精
度の高い画像形成が可能な光学装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】第１図（Ａ）は本発明の一実施例を示す光学装置の正面
図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、
第２図は水平同期用折返しミラー付近を示す拡大断面
図、第３図は光学部品及び受光素子を備えたパッケージ
の斜視図、第４図は同パッケージの要部斜視図、第５図
はピンダイオードの受光部の面設定を示す概略図、第６
図は折返しミラーを示す斜視図、第７図はスリットを有
するカバー材を除いた第２のｆΘレンズの固定構造を示
す斜視図、第８図は第７図の断面図、第９図〜第15図は
本発明の実施例における作用を説明するため概略図、第
16図は一般的な光学装置を示す概略図、第17図は従来の
ハウジングへのガラスレンズの固定構造を示す断面図で
ある。 51……ハウジング、52……コリメータユニット、54……
ポリゴンミラー、55……第１のｆΘレンズ、56……水平
同期用折返しミラー、57……パッケージ、58、59……折
返しミラー、60……第２のｆΘレンズ、61……感光体、
62……ミラーホルダ、68……ロック用ナット、69……調
節ネジ、70……光学部品、72……受光素子嵌合部、73…
…補正レンズ、76……受光素子（ピンダイオード）、78
……突起、80……切欠部、81……弾性体、82……回路基
板、83……スペーサ、84……受光部、85……遮光用ボス
部、86……ミラー本体、87……反射面、88……凹状収納
部、89……弾性板、90……カバーガラス、91……板バ
ネ、92……押圧板材、95……カバー材。

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．ハウジングに設けられた凹状収納部と、前記凹状収納部の底部に設置されたｆΘレンズと、前記凹状収納部の開放部側の前記ｆΘレンズに配置され
た枠状の弾性板と、前記凹状収納部の開放部側の前記弾性板に前記ｆΘレン
ズ面全体を覆うように配置されたカバーガラスと、前記凹状収納部の開放部側の前記カバーガラスに配置さ
れ、前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の開放部側から底
部側に向けて付勢するための枠状の板バネ部材と、前記枠状の板バネ部材の側面に一体的に取り付けられ、
前記ｆΘレンズを前記凹状収納部の前記底部と直交する
一方の側面側から他方の側面側に向けて付勢するための
押圧部材と、前記板バネ部材および前記押圧部材に接触すると共に、
前記ｆΘレンズ、弾性板、カバーガラス、板バネ部材お
よび押圧部材が配置された前記凹状収納部の開放部全体
を覆い、前記枠状の弾性板の中空部を対応する箇所にス
リットを有するカバー部材と、前記カバー部材を前記ハウジングに固定するための固定
手段とを具備したことを特徴とする光学装置。