JPH03233423A - 走査光学系のレンズ支持構造 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームプリンタ装置等に使用される走
査光学系のレンズ支持構造に関するものである。

〔従来の技術〕

走査光学系のレンズとして、プラスチック材から構成さ
れたシリンドリカルレンズ、ｆθレンズ等が用いられて
いる。

このようなレンズは、取付は部材の所定位置に固定され
ることにより取付けられるが、プラスチック材であるレ
ンズは、温度、湿度の影響を受けて伸縮を生じ、レンズ
の曲率半径を変化させている。

すなわち、プラスチック材で構成されたｆθレンズの両
端にレンズ保持部を一体に底形し、そのレンズ保持部を
ベース部材に固定する取付は手段からなるレンズ支持構
造（実開昭６３−９４４１３号公報）において、主走査
方向の曲率半径が大きく変化し、その変化に応じて副走
査方向の曲率半径も変化を生じている。

また、プラスチック材で構成された変形シリンドリカル
レンズにおいて、その支持構造として、第６図、第７図
のように、レンズ部２１の主走査方向の両端部とレンズ
部の主走査方向の中央両側部に夫々取付部２２ａ、２２
ｂ、２３ａ、２３ｂを設け、該取付部２２ａ、２２ｂ、
２３ａ、２３ｂの取付は面を取付は部材２４ａ、２４ｂ
、２５ａ、２５ｂの平面に当接し、且つ固定ネジ２６で
取付は部材にレンズの各取付部を固定している。

このシリンドリカルレンズの主走査方向で見ると、レン
ズは取付部２２ａ、２３ａ　（２３ｂ）。

２２ｂの三点で支持され、断面は曲率半径Ｒを有し、像
面彎曲の補正、ポリゴン面倒れの補正の機能を果たして
いる（第９図（ｂ））。

しかし、温度上昇により、レンズの取付部２２ａ、２３
ａ　（２３ｂ）間の弧の長さＬは、ΔＬだけ伸長し、曲
率半径Ｒは小さい曲率半径Ｒ′に変化する（第７図（Ｃ
））。−例として、曲率半径Ｒ＝７０Ｏｎ＋ｍ、弧の長
さＬ　＝９５ｎ＋ｍ　、温度上昇ΔＴ″Ｃ＝＋１５°Ｃ
，レンズの材料であるＰＭＭＡの線膨張係数α＝　７　
Ｘｌ０−’／”Ｃの場合、曲率半径Ｒ′″＝、４５０Ｉ
ｌｌｌｉとなり、実使用上大きな問題を生じる。

また、実開昭６３−９４４１３号公報記載のようなレン
ズ支持構造においては、副走査方向のレンズ中心の位置
決めが困難であり、よって、偏心を起こし易く、結像性
能の低下をもたらし、ビーム径が大きくなるという欠点
を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記したようなプラスチック材からなる走査
光学系のレンズが温度、湿度等の影響を受けた場合にも
、所定の曲率半径を維持し、光学特性の変化を生しるこ
とのない、そして、副走査方向のレンズ中心のずれを生
じないレンズ支持手段を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、プラスチック材
により形成されたシリンドリカルレンズ等のレンズを、
主走査方向の両端位置と主走査方向の中央両側位置の夫
々に形成した取付部により、取付は部材に支承してなる
走査光学系のレンズ支持構造において、前記主走査方向
の両端位置の取付部を主走査方向のレンズの接線方向に
延設し、且つ主走査方向のレンズ取付部に対応する取付
は部材側には、レンズの接線方向と同方向を持つ支承面
を形成し、レンズの主走査方向への移動を許容する支持
手段を備えたことを特徴とするものである。

更に、本発明は、プラスチック材により形成されたシリ
ンドリカルレンズ等のレンズを、主走査方向の両端位置
に形成した取付部により、取付は部材に支承してなる走
査光学系のレンズ支持構造において、前記主走査方向の
両端位置の取付部は、主走査方向のレンズの接線方向に
延設すると共に、副走査方向のレンズの曲率と同様の曲
率を備え、前記取付部に対応する取付は部材側には、レ
ンズの接線方向と同方向を持ち、副走査方向のレンズの
曲率と同様の曲率を備えた支承面を形成し、レンズの主
走査方向への移動を許容する支持手段を備えたことを特
徴とするものである。

〔作　用〕

本発明の構成により、走査光学系のレンズの主走査方向
の両端位置において、主走査方向のレンズの接線方向に
取付部を延設し、その取付部をレンズの接線方向に形成
された支承面に当接させているため、レンズが温度、湿
度等の影響を受けた場合にも、所定の曲率半径を維持し
、光学特性の変化を生しることがない。

また、走査光学系のレンズの主走査方向の両端位置にお
いて、主走査方向のレンズの接線方向に延設した取付部
は、副走査方向のレンズの曲率と同様の曲率を備え、そ
の取付部をレンズの接線方向に形成され、副走査方向の
レンズの曲率と同様の曲率を備えた支承面に当接させる
ことにより、レンズ中心の位置決めが容易であり、レン
ズの偏心を小さくすることができる。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第６図は、ポリゴンミラーを用いた走査光学系の概略を
示し、画像出力信号により制御されたレーザ光源１から
の光線は、回転するポリゴンミラー２．走査光学系３を
経て結像面であるドラム面４に結像される。

この走査光学系３の中には、本発明の実施例として説明
するプラスチック材で形成された変形シリンドリカルレ
ンズ５が配置されている。

この変形シリンドリカルレンズ５は公知のように、長手
方向となる主走査方向と短手方向となる副走査方向の何
れにも曲率を有しており、像面彎曲の補正、ポリゴンミ
ラー面倒れの補正等の機能を果たしている。

本発明の構成を変形シリンドリカルレンズ５について説
明する。

第１図には、本発明の変形シリンドリカルレンズ５の斜
視図、第２図には、この変形シリンドリカルレンズ５を
支持部材に取付けた断面を示している。

第１図において、変形シリンドリカルレンズ５は、長平
方向となる主走査方向の両端位置に、主走査方向の曲率
半径を有するレンズ端部の接線方向に突出する取付部６
Ａ、６Ｂを延設し、且つ、長平方向となる主走査方向の
中央両端に、光軸に対して直角方向に突出する取付部７
Ａ、７Ｂを延設している。

主走査方向の両端位置の取付部６Ａ、６Ｂは、第３図に
示されるように、後述するレンズを支承するハウジング
ＩＯＡ、ＩＯＢ側の穴部１１と係合しうるピン８を夫々
備えており、また、主走査方向の中央両端に形成した取
付部７Ａ、７Ｂは、同しくレンズを支承するハウジング
ＩＯＣ，１０Ｄ側にこの取付部７Ａ、７Ｂをネジ部１２
で固定する孔部９を夫々形成している。

前記各取付部６Ａ、６Ｂ　、７Ａ、７Ｂを支承するハウ
ジング側の支承部の構成として、主走査方向の両端位置
の取付部６Ａ、６Ｂに対して、レンズ端部の接線方向と
同一の傾きを有する支承面ＩＯＡ、ＩＯＢを形成し、該
支承面１０Ａ、ＩＯＢには前記ピン８と係合しうる穴部
１１を設け、且つ取付部６Ａ、６Ｂを支承面１０Ａ、Ｉ
ＯＢに圧接する板バネ１３が配置されている。１４は板
バ２１３をハウジング１０に取付ける部材である。

また、主走査方向の中央両端に形成した取付部７Ａ、７
Ｂに対しては、取付部７Ａ、７Ｂの高さに対応する位置
にハウジング側の支承面１０Ｃ，１０Ｄが設けられ、取
付部７Ａ、７Ｂに設けられた孔部９を介してネジ部１２
により、取付部７Ａ。

７Ｂはハウジング側の支承面１０Ｃ，ＩＯＤに固定され
る。

以上の構成からなる本発明の変形シリンドリカルレンズ
５は、主走査方向の中央両端に形成した取付部７Ａ、７
Ｂをハウジング側の支承面１０Ｃ２１０Ｄに固定し、主
走査方向の両端位置の取付部６Ａ、６Ｂをレンズの長手
方向に変位できるように固定しているため、従来の技術
の項で示した条件と同様、曲率半径Ｒ＝７００ｍ＋＋＋
、弧の長さし＝９５■、温度上昇ΔＴ’Ｃ＝＋１５℃、
レンズの材料であるＰＭＭＡＯ線膨張係数α＝　７　Ｘ
ｌ０−’／”Ｃの場合において、温度上昇に伴う弧の長
さの伸長ΔＬは曲率半径Ｒに影響を及ぼすことがない（
第７図（ａ））。

すなわち、曲率半径Ｒ’　＝Ｒ（１＋α・６丁）＝　７
００　（１＋　７　Ｘｌ０−’Ｘ１５）＝　７００．７
３５ となり、実使用上全く支障は生じない。

本発明の実施例として、変形シリンドリカルレンズに関
して説明したが、同様の形状を持つ走査光学系の他のレ
ンズにも適用できることは明らかである。

本発明の他の実施例として、第４図、第５図について説
明する。

第４図の変形シリンドリカルレンズ５Ａは、第１図の変
形シリンドリカルレンズ５と同様であり、この変形シリ
ンドリカルレンズ５Ａを取付は部材としての支持部材１
３に取り付ける構成を異にしており、このため、変形シ
リンドリカルレンズ５Ａの両端位置に形成された取付部
１２Ａ、１２Ｂの構成が相違する。

第４図において、変形シリンドリカルレンズ５Ａの長平
方向となる主走査方向の両端位置には、主走査方向の曲
率半径を有し、接線方向に突出すると共に、副走査方向
のレンズ曲率と同様の曲率を形成した取付部１５Ａ、１
５Ｂを延設している。

第５図には、この変形シリンドリカルレンズ５Ａの取付
部１５Ａ、１５Ｂを介して、変形シリンドリカルレンズ
５Ａを支持部材１６に取り付けた断面が示されている。

支持部材１６は、取付部１５Ａに対応する支持部材１６
Ａと、取付部１５Ｂに対応する支持部材１６Ｂとからな
り、各支持部材１６Ａ、１６Ｂの表面形状は、主走査方
向にはレンズの主走査方向の曲率半径と一致し、副走査
方向にはレンズの副走査方向の曲率と一致する受は面１
６Ａ＋、１６Ｂ、を有している。

そして、支持部材１６Ａは、取付部１５Ａの端面１５　
Ａ　＋　と当接する突き当たり面１６Ａ２を形成してい
る。

１４はレンズ５Ａの取付部１５Ａ、１５Ｂを保持する板
ハネ１３を取付ける部材であり、この点は第２図と同様
である。

この実施例のレンズ取付は構造において、変形シリンド
リカルレンズ５Ａの長手方向の位置決めは、変形シリン
ドリカルレンズ５Ａの取付部１５Ａの端面１５Ａ、を、
支持部材１６Ａの突き当たり面１６Ａ２に当接すること
により行われ、変形シリンドリカルレンズ５Ａの短手方
向の位置決めは、受は面１６Ａ、、１６Ｂ、の曲率が取
付部１５Ａ、１５Ｂの曲率と一致していることにより合
わせられる。

したがって、温度上昇によりレンズが膨張した場合にお
いて、変形シリンドリカルレンズ５Ａは、長手方向には
自由端である取付部１５Ｂ側が受は面１６Ｂ１に沿って
変位し、レンズの偏心についても、副走査方向の曲率を
一致させた構成を有する取付部１５Ａ、１５Ｂと受は面
１６Ａ、、１６Ｂ、により、レンズ中心の偏心を防ぐこ
とができる。

レンズの保持は、取付部１５Ａ、１５Ｂの夫々に設けた
板バネ１３による肉厚方向の押さえによって確実に行う
ことができる。

〔効　果〕

本発明の構成により、温度、湿度等の環境の変化に対し
て、レンズの伸縮が長平方向の曲率半径に影響を及ぼす
ことがなく、且つレンズ中心の偏心を防止でき、像面彎
曲補正、ポリゴンミラー面倒れ補正等の機能の低下を防
ぐ効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変形シリンドリカルレンズの斜視図、 第２図は本発明の変形シリンドリカルレンズの支持構造
の実施例を示す断面図、 第３図は第２図のＸ−Ｘ断面図、 第４図は本発明の他の変形シリンドリカルレンズの斜視
図、 第５図は本発明の変形シリンドリカルレンズの支持構造
の他の実施例を示す断面図、 第６図は本発明が適用される走査光学系の概略図、 第７図は従来の変形シリンドリカルレンズの斜視図、 第８図は従来の変形シリンドリカルレンズを支承面に支
持した断面図、 第９図（ａ）（ロ）（Ｃ）は夫々本発明の両端フリーの
場合と従来の両端固定の場合を図式的に示した説明図で
ある。 ５，５Ａ・・・変形シリンドリカルレンズ、６Ａ。 ６Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ・・・主走査方向の両端の取付部
、７Ａ、７Ｂ・・・主走査方向の中央の取付部、ＩＯＡ
、ＩＯＢ、１６Ａ、１６Ｂ・・・主走査方向の両端の取
付部を支承するハウジングの支承面、１０Ｃ，ＩＯＤ・
・・主走査方向の中央の取付部を支承するハウジングの
支承面、１２・・・固定用ネジ部、１３・・・板バネ、
１６Ａ＋ｙ１６Ｂ＋　・・・受は面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック材により形成されたシリンドリカル
   レンズ等のレンズを、主走査方向の両端位置と主走査方
   向の中央両側位置の夫々に形成した取付部により、取付
   け部材に支承してなる走査光学系のレンズ支持構造にお
   いて、前記主走査方向の両端位置の取付部を主走査方向
   のレンズの接線方向に延設し、且つ主走査方向のレンズ
   取付部に対応する取付け部材側には、レンズの接線方向
   と同方向を持つ支承面を形成し、レンズの主走査方向へ
   の移動を許容する支持手段を備えたことを特徴とする走
   査光学系のレンズ支持構造。
2. （２）プラスチック材により形成されたシリンドリカル
   レンズ等のレンズを、主走査方向の両端位置に形成した
   取付部により、取付け部材に支承してなる走査光学系の
   レンズ支持構造において、前記主走査方向の両端位置の
   取付部は、主走査方向のレンズの接線方向に延設すると
   共に、副走査方向のレンズの曲率と同様の曲率を備え、
   前記取付部に対応する取付け部材側には、レンズの接線
   方向と同方向を持ち、副走査方向のレンズの曲率と同様
   の曲率を備えた支承面を形成し、レンズの主走査方向へ
   の移動を許容する支持手段を備えたことを特徴とする走
   査光学系のレンズ支持構造。