JPH03194510A

JPH03194510A - 光学装置

Info

Publication number: JPH03194510A
Application number: JP1332617A
Authority: JP
Inventors: Akira Uematsu; 植松　昌
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1991-08-26
Also published as: US5157536A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いら
れる光学装置、特に、半導体レーザ索子からの光ビーム
をレンズ群及び光偏向装置を介して走査対象物へ導く結
像光学装置に関する。

（従来の技術）一般に、画像顕像化手段として電子写真プロセスが利用
されるレーザプリンタなどの装置に組込まれる光学装置
は、記録信号に応じて変調された光ビームを発生する光
源、光源からの光ビームを所望の形状に整えるコリメー
トレンズ系、光ビームを感光体などの情報記録媒体に反
射させる光偏向装置、光ビームを走査対象物即ち感光体
に対して結像させる第一（結像レンズ群）及び第二（ｆ
θレンズ等）結像光学系を備えている。

光源から発生された光ビームは、コリメートレンズを介
して光反射体即ち光偏向装置へ導かれ、この光偏向装置
によって等角速度で反射される。

光偏向装置からの光ビームは、第−及び第二結像光学系
によって感光体等の走査対象物に対して結像される。こ
の光ビームは、ｆθレンズ等で構成された回転多面鏡と
走査対象物の間に配置される第−及び第二結像光学系を
介して走査対象物の面上に結像される。

上述した光学装置では、第−及び第二結像光学系に用い
られるレンズは、接着剤或いは板ばねによって固定され
ている。

（発明が解決しようとする課題）上述したレンズの固定に際して、接着剤が用いられる場
合には、接着剤の乾燥時間が必要になり作業時間にロス
が生じるとともに、乾燥のために装置を保管する場所が
必要となる。また、取付は位置がズした場合或いはレン
ズに傷がついた場合等、レンズを交換する必要が生じた
場合には、光学装置全体を交換しなければならない問題
がある。

一方、レンズの固定に際して、板ばねが用いられる場合
には、板ばねの形状が複雑になり、ばねのコストが増大
するとともに、レンズの位置ズレ及び押付は圧力の管理
が必要となる等、組立て作業が複雑になる問題がある。

この発明の目的は、光学装置に用いられるレンズを簡単
、且つ、低コストに固定し、しかも、レンズのみの交換
が容易な光学装置を提供するものである。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、光ビ
ームを走査対象物へ導く光学手段と、この光学手段が固
定される基準面と、前記光学手段を前記基準面に固定す
るための弾性体とを備え、前記光学手段は、前記弾性体
からの押付は力を受ける面が溝状に形成され、前記弾性
体によって前記基準面に押圧固定されることを特徴とす
る光学装置が提供される。

また、光ビームを走査対象物へ導く光学手段と、この光
学手段を収容し、この光学手段を固定する基準面が一体
形成された収容手段と、前記光学手段を前記基準面に固
定するための弾性体とを備え、前記光学手段は、前記弾
性体からの押付は力を受ける面が溝状に形成され、前記
弾性体によって前記基準面に押圧固定されることを特徴
とする光学装置が提供される。

（作用）この発明によれば、光学装置に組込まれる光学部材を固
定する際に、簡単な形状のコイルばねが用いられるとと
もに、光学部材のコイルばねからの押付は力を受ける面
が溝状に形成されることから、光学部材が正確に、しか
も、所定の位置に確実に固定される。また、固定手段が
コイルばねであることから光学部材を交換する際には、
容易に交換可能となる。さらに、光学部材を固定する基
準位置が光学手段を収容する収容手段と一体形成される
ことから、部品点数が減少するとともに、部品相互の寸
法公差の累積に起因する組立て誤差が減少する。加えて
、光学部材を固定するコイルばねが光学部材の高さの範
囲内に配置されることから、装置の大きさが小形化され
る。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図乃至第３図には、この発明のレンズ固定方法が利
用されている光学装置の概略が示されている。第１図は
、光学装置の底面カバーを取除いた状態を示す概略図、
第２図は、第１図に示した光学装置の電装部材を取除い
た状態の光学装置内部を示す概略図、第３図は、第１図
に示した光学装置を底面方向から見た外観概略図である
。

光学装置即ち露光ユニット２は、黒色プラスチックによ
り一体成形されたハウジング１０を備えている。このハ
ウジングｌＯは、第１図に示したように下面部の概ね全
域が開口部に形成され、第３図に示すシールド部材を兼
ねる底板１２によって遮蔽される。底板１２は、ハウジ
ング１０に埋設された埋込みナツト等のねじ孔３８にね
じ３６によって固定される。

ハウジング１０は、半導体レーザ素子５ｏ及びこのレー
ザを駆動するレーザ駆動回路５２、光ビームを走査対象
物に走査する光偏向装置即ちポリゴンミラー７０及びこ
のポリゴンミラーを駆動するポリゴンミラー駆動回路７
２、及び、レーザ或いは光偏向装置等の電気部品に電源
を供給するプリント基板４２を備えている。また、ハウ
ジング１０は、レーザ５０からの光ビームをコリメート
するコリメートレンズ６０、第１のｆθレンズ及び光路
を折返す第１及び第２のミラーを有する第一結像レンズ
系８０、図示しない走査対象物即ち感光体の像面へ光ビ
ームを結像させる第２のｆθレンズ９２及び防塵ガラス
９４を有する第二結像レンズ系９０、及び、第二結像レ
ンズ系９０を収容する収容部１４を備えている。

一方、ハウジングＩＯの上面部には、第二結像レンズ系
９０を介して図示しない走査対象物即ち感光体へ光ビー
ムを導くスリット状開口１６が形成されている。このス
リット状開口１６は、第二結像レンズ系の防塵ガラス９
４で密閉されるとともにカバ１８で周辺光が遮光されて
いる。

第４Ａ図及び第４Ｂ図には、第１図乃至第３図に示した
光学装置に組込まれるレンズの固定方法が示されている
。第４Ａ図は、レンズを固定する方法の概略図、第４Ｂ
図は、レンズ単体の外形図、第４Ｃ図は、レンズ固定位
置における断面図である。

第４Ｂ図及び第４Ｃ図から、明らかなように、レンズ（
ここでは、ｍ２ｆθレンズ９２を例に説明する）は、基
準位置に対して位置決めを容易にする突起９６及びコイ
ルばね３０を収容する溝４４を備えている。また、ハウ
ジング１０には、レンズ９２を固定するコイルばねが架
橋されるフック２２、及び、取付台２４が一体成形成い
はねじ止め若しくは接若によって配置されている。レン
ズ９２の突起９６は、ハウジングＩＯの基準面２０に配
置された位置決め穴２６、２８に挿入され、レンズ９２
の底面は、ハウジングの基準面２０に面接触している。

この位置決め穴２６、２８は、レンズ９２の挿入を容品
にし、レンズ９２に設けられる突起９Ｂの間隔精度を緩
くする目的で、どちらか一方或いはその両方がハウジン
グの基準面２０の光軸方向に長穴に形成されている。

レンズ９２は、レンズ９２のばね受は部９８に配置され
た溝４４に架橋された固定ばね即ちコイルばね３０によ
って、ハウジングＩＯの基準面２０の所定位置に正確に
、しかも、簡単な構造で押圧固定される。

この溝４４は、半円状の凹み或いは方形の溝に形成され
ることから、レンズ９２は、常に最適な圧力で、しかも
、主走査方向に移動することなく確実に押付けられる。

また、溝４４は、コイルばね３０の高さ（厚さ）を吸収
することから、コイルばね３０がレンズ９２の高さ方向
に飛び出すことが防１トされる。

第５図には、第４Ａ図乃至第４Ｃ図に示したこの発明の
レンズ固定方法の別の実施例が示されている。

第５図によれば、ハウジングｌＯに配置されるフック２
２には、コイルばね３０が架橋される溝或いは凹み３２
が配置されている。従って、レンズ９２に架橋されるコ
イルばね３０の基準面２０に・ＩＪ、行な主走査方向の
位置ズレが解消され、より安定にレンズ９２を固定でき
る。

上述、第４Ａ図乃至第５図に示したこの発明の実施例で
は、レンズ９２を固定する例を示したが、例えば、第１
ミラー、第２ミラー等の光学部材全般に利用可能なこと
はいうまでもない。

第６図には、第１図乃至第３図に示した光学装置の副走
査方向における偏向角０°の状態の断面が示されている
。

ハウジングｌＯには、レーザ或いは光偏向装置等の電気
部品に電源を供給するプリント基板４０、この基板に配
置されたレーザ駆動回路５２及びレーザ５０、ポリゴン
ミラー駆動回路７２及びポリゴンミラー７０、レーザ５
０とポリゴンミラー７０の間に配置されたコリメートレ
ンズ６０（この第６図は偏向角Ｏ″の断面であるから見
えない）、及び、第一結像レンズ系８０及び第二結像レ
ンズ系９０が配置されている。即ち、ハウジングｌＯ内
には、光ビームを感光体の記録面に集束させる主走査方
向及び副走査方向ともに正のパワーを有する第１のｆθ
レンズ８２、主走査方向へは第１のｆθレンズのパワー
と合成され反射面の回転角θに対して像高を比例させた
ｈ−ｆθを満たす形状で、副走査方向へは第１のｆθレ
ンズのパワーと合成され感光体の面上に光ビームを集束
させるパワーが与えられた第２のｒθレンズ９２及び防
塵ガラス９４が配置され、第１ミラー８４、第２ミラー
８６と組み合わせられて、光ビーム通過領域３４が形成
されている。

この第６図を用いて、レーザ５０から発生された光ビー
ムの動作を説明する。プリント基板４０に配置されたし
〜ザ駆動回路５２のレーザ５０からの先ビームは、コリ
メートレンズ６０を介して所定のビム形状に整えられ、
ポリゴンミラー７０の反射面７４で主走査方向に走査さ
れる。ポリゴンミラー７０からの光ビームは、第一結像
レンズ系８０の第１のｆθレンズ８２によって主走査方
向及び副走査方向とも集束されて、第１ミラー８４へ導
かれる。この光ビームは、第１ミラー８４で第２ミラー
８６へ向かって折返される。第２ミラー８６で再び折返
された光ビームは、第二結像レンズ系９０の第２のｆθ
レンズ９２によって主走査方向へはポリゴンミラー７０
の反射面７４の回転角θに対して像高を比例され、副走
査方向へは感光体の面上の所定位置に結像されるよう集
束されて、防塵ガラス９４を介して図示しない感光体へ
導かれる。

（効果）以上説明したように、光学部材を固定する固定部材とし
て簡単な形状のコイルばねが用いられるとともに、光学
部材のコイルばねからの押付は力を受ける面が溝状に形
成されることから、光学部材は、確実に、しかも、容易
に交換可能に固定される。また、光学部材を固定する基
準位置が光学手段を収容する収容手段と一体形成される
ことから、簡単な形状のコイルばねを用いて正確に固定
できる。さらに、光学部材を固定するコイルばねが光学
部材の高さの範囲内に配置されることから、装置の厚さ
が低減される。

この結果、部品点数及び部品相互の寸法公差の累積に起
因する組立て誤差が減少し、組立て効率が向上するとと
もに、コスト及び装置の大きさが低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である光学装置の底面カ
バーを取除いた状態を示す概略図、第２図は、第１図に
示した光学装置の電装部材を取除いた状態の光学装置内
部を示す概略図、第３図は、第１図に示した光学装置を
底面方向から見た外観概略図、第４Ａ図は、レンズを固
定する方法の概略図、第４Ｂ図は、レンズ単体を示す外
形図、第４Ｃ図は、レンズ固定位置における断面図、第
５図は、この発明の別の実施例であるレンズ固定方法を
示す概略図、第６図は、第１図乃至第３図に示した光学
装置の副走査方向における偏向角０＠の状態を示す断面
図である。１０・・・ハウジング、２０・・・基準面、２２・・・
フック、２４・・・取付台、３０・・・コイルばね、４
４・・・溝、５０・・・半導体レーザ素子、５２・・・
レーザ駆動回路、７０・・・ポリゴンミラー、７２・・
・ポリゴンミラー駆動回路、８４・・・第２ミラー、９
２・・・第２ｆθレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ビームを走査対象物へ導く光学手段と、この光
学手段が固定される基準面と、前記光学手段を前記基準
面に固定するための弾性体とを備え、前記光学手段は、
前記弾性体からの押付け力を受ける面が溝状に形成され
、前記弾性体によって前記基準面に押圧固定されること
を特徴とする光学装置。
（２）光ビームを走査対象物へ導く光学手段と、この光
学手段を収容し、この光学手段を固定する基準面が一体
形成された収容手段と、前記光学手段を前記基準面に固
定するための弾性体とを備え、前記光学手段は、前記弾
性体からの押付け力を受ける面が溝状に形成され、前記
弾性体によって前記基準面に押圧固定されることを特徴
とする光学装置。