JPH0417925Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、主走査方向に沿つて長手状に延設さ
れ、ビーム入射面と出射面側がいずれも主走査方
向に沿つて所定の曲率半径で形成された、光走査
装置に用いられるトロイダルレンズに係り、特に
該トロイダルレンズを精度よく、而も撓みやねじ
れが生じることなく所定位置に固定可能なトロイ
ダルレンズの支持構造に関する。

「従来の技術」 従来より、入力情報に対応して変調されたレー
ザビームをコリメートレンズ及びシリンドリカル
レンズを通して平行な線状集束光として回転多面
鏡に入射させ、該回転多面鏡の回転により所定角
度偏向反射させながらfθレンズ系に入射させて等
速運動に変換させた後、感光体ドラム上に入力情
報に対応した光ドツトパターンを結像走査させる
光学的走査装置は既に周知であり、この種の装置
においては、前記fθレンズ系の出射側に面倒れ補
正用レンズを配置し、前記回転多面鏡の偏向面に
おける副走査方向の面倒れを補正し、記録媒体の
被走査面上の結像ずれから生ずるジツタ等の画像
鮮明度の低下を防いでいる。

「考案が解決しようとする問題点」 そしてかかる面倒れ補正用レンズには、一般的
にレーザービームの走査領域に合わせ、主走査方
向に沿つて長幅（長手状）に形成されたシリンド
リカルレンズやトロイダルレンズを用いている
が、シリンドリカルレンズにおいてはその構成上
主走査方向に沿つて直線状に形成されるものであ
る為に、レーザービームが前記fθレンズ系を透過
した際に生ずる非点収差や歪曲収差を補正する事
が出来ず、この為前記面倒れ補正用レンズにシリ
ンドリカルレンズを用いた場合は、前記fθレンズ
系内にこのような収差誤差を補正する他のレンズ
を組み込む必要があり、その分重量の増大と装置
の大型化につながる。

従つてかかる欠点を解消するには前記面倒れ補
正用レンズにトロイダルレンズを用い、該レンズ
の曲率半径を前記fθレンズ系の曲率半径に応じて
適宜選択する事により前記収差誤差の補正が可能
となるが、トロイダルレンズは入射面と出射面が
いずれも同心状の曲率半径で形成されている為に
その位置決め固定が極めて困難である。

即ち、かかるトロイダルレンズを位置決め固定
する場合は長手方向両端部に、該入射面と出射面
の曲率半径に合わせ、固定部材の当たり面を曲面
状に形成して位置決め固定する方法が考えられる
が、このように構成すると、固定部材の当たり面
を前記形状に合わせて形成することは極めて困難
であり、又ある程度の精度をもつて固定部材を加
工出来たとしても当たり面がすくない為に精度よ
く組み立てるのが難しく、レンズの偏心や回動角
度誤差及びガタ等が生じ易い。

本考案の解決しようとする技術的課題は、加工
工数が増加する事なく、且つ板ばねその他の押え
部材を除いて特別な固定部材を設ける事なく枠体
上に直接位置決め固定し得るトロイダルレンズを
提供する事を目的とし、この結果、部品点数の削
減、装置の小形化、重量軽減等を達成する事が可
能となる。

又本考案の他の目的は精度よく、且つ撓みやね
じれが生じる事なく常に所定位置に位置決め可能
な各種レンズを提供する事にあり、この結果収差
誤差や光軸ずれを防止し、鮮明な画像形成が可能
となる。

「問題点を解決しようとする手段」 本考案はかかる技術的課題を達成する為に、 レンズ出射面側においては、該出射面側のビ
ーム走査領域から外れた短手方向両側縁側に、
ビームが走査されるレンズ光軸面と平行に延設
される一対の足部を設け、該足部底面をレンズ
光軸面と直交する平面状に形成した点 レンズ入射面側においては、該レンズ入射面
側の長手方向両端部の少なくともビーム走査線
の延長線上に位置する中央部位を前記足部底面
と平行な平面状に形成した点、 を構成要件とするもので、 即ち、より具体的にはレンズ出射面側の短手方
向両側縁側に位置する一対の足部底面と レンズ入射面側の長手方向両端部の光軸線上に
位置する中央部位とを利用して、 前記両者の対面支持にて位置決め固定可能に構
成した点にある。

尚このようなレンズの成形は、一般にガラス成
形では困難であるが、プラスチツクで成形するこ
とにより容易に形成可能である。

「作用」 かかる技術手段によれば、前記出射面側の足部
底面と該足部を形成する外壁面が位置決め用規制
面となり、該規制面を介して、前記レンズを光走
査系各種部品を組付ける枠体の位置決め用固定面
に設置した後、入射面側の前記中央部位を板バネ
等を利用して押圧させることにより、容易に且つ
精度よく位置決めする事が出来るとともに、位置
決め用固定部品が板バネ等の最小部品で足りる。

この場合前記一対の足部の上面を利用して、位
置固定する事も可能であるが、このように構成す
ると押圧される面が光軸の両側に複数存在する事
となるために、言換えれば４点支持にて押圧さ
れ、而もその押圧点も光軸から短手方向に外れた
位置で押圧される為に、精度よい位置決め固定が
困難である。

これに対し本願考案は光軸線を通る長手方向両
端側に押圧面を形成した為に、２点支持にて而も
光軸上の精度を容易に且つ偏荷重が生じる事なく
高精度に維持出来る。

又前記枠体の固定面上に設置させる足部底面は
短手方向両側縁側にレンズ光軸面と平行に長手方
向全幅に亙つて形成されている為に、言換えれば
前記押圧面と対峙する側のみならず長手方向全域
に亙つて前記固定面と設置しているために、該レ
ンズのどの部位においても撓み又はねじれ等の変
形が生じる事なく、該レンズを支持する事が出
来、この結果、該レンズ変形から生ずる収差誤差
を解消し得る。

又前記足部は及び長手方向両端側の押圧面は入
出射面側のいずれのビーム走査領域から外れた位
置に形成されている為に、何等ビーム走査の障害
になる事はない。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、
この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第２図は本考案の実施例に係るトロイダルレン
ズを組み付けた光走査装置の構成を示す。

１は、上部カバー２が開閉可能な枠体で、精密
成形可能なプラスチツク樹脂で形成され、図示し
ない半導体レーザ、回転多面鏡３等を所定位置に
配設する底面部１１、感光体ドラム９母線上に形
成され、レーザビーム１０を該母線上に出射させ
るスリツト孔１２、及び該スリツト孔１２直上位
置に形成され、トロイダルレンズ３０を所定位置
に位置決め固定する凹部２０等が形成されてい
る。

そしてかかる枠体１内に配設された各種走査系
部材は公知の如く、半導体レーザよりコリメート
レンズ及びシリンドリカルレンズを介して回転多
面鏡３に入射したレーザビーム１０を、該回転多
面鏡３により水平方向（主走査方向）に偏向させ
ながらfθレンズ系４に入射させ、該fθレンズ系４
で等角速度運動から等速度運動に変換された後、
前記枠体１の側板１４と上部カバー２に取り付け
られた第１及び第２の変向ミラー５Ａ，５Ｂを介
してトロイダルレンズ３０に入射させ、回転多面
鏡３の副走査方向の倒れ補正とfθレンズ系４透過
の際に生じたに収差誤差の補正を行つた後、フイ
ルタ６及びスリツト孔１２を介してトロイダルレ
ンズ３０の光軸下方に位置する感光体ドラム４の
母線上に結像走査させる。

尚、７は図示しない検出ミラーを介してfθレン
ズ系４より出射したレーザビーム１０を受光し、
水平同期信号を出力するフオトダイオードであ
る。

次にかかるトロイダルレンズ３０と該トロイダ
ルレンズ３０を所定位置に収納固定する枠体１の
凹部２０の構成について第１図にもとずいて詳細
に説明する。

前記凹部２０は、スリツト孔１２直上位置の長
手方向両岸部に、走査方向に沿つて階段状にフイ
ルタ６とトロイダルレンズ３０の足部を戴置する
段付面２１，２２を夫々形成すると共に、トロイ
ダルレンズ３０の短手方向幅間隔に沿つて垂直壁
を立設し、該レンズ３０の収納ガイド２３とな
す。

又該凹部２０の入口側垂直壁上端には平面状隆
起部１３が形成され、該レンズ３０を位置決め固
定する板ばね８が取り付け可能に形成されてい
る。

又前記レンズ戴置用の段付面２２は、該トロイ
ダルレンズ３０を戴置した際、fθレンズ系４とト
ロイダルレンズ３０の合成系に対し、前記回転多
面鏡３の偏向面３２と感光体ドラム９母線上位置
が共役関係を維持し得るような位置に形成されて
いる。

一方、トロイダルレンズ３０は、入射面３０Ａ
と出射面３０Ｂが同心円弧状をなすプラスチツク
レンズで形成されその出射面３０Ｂ側の、ビーム
１０走査領域を外れた短手方向両側縁側に、ビー
ムが走査されるレンズ光軸面と平行に、即ち長手
方向（主走査方向）に沿つて平行に一対の足部３
１，３２を延設すると共に、該足部底面３１ａ，
３２ａをレンズ光軸面と直交する平面となし、こ
の結果、前記足部底面３１ａ，３２ａを枠体凹部
２０の段付面２２に戴置した際、トロイダルレン
ズ３０が主走査方向又は副走査方向に傾く事なく
所定位置に配設される事となる。

そして該一対の足部３１，３２間に挟まれる空
間領域は、レーザビーム１０が走査可能な程度の
幅間隔、即ちスリツト孔１２幅間隔より僅かに大
に形成すると共に、長手方向及び短手方向の各外
壁面を垂直状に形成し、前記凹部２０の収納ガイ
ド２３に沿つてきつちり嵌入可能に形成する。

一方、前記入射面３０Ａ側の長手方向両端側は
足部底面３１ａ，３２ａと平行な平面部３３が形
成され、板ばね８の保持面となす。

尚、本考案はトロイダルレンズ３０の支持構造
に関するものである故に、その要部はあくまでも
出射面３０Ｂ側に形成した前記一対の足部３１，
３２形状と、入射面３０Ａ側に形成した平面部３
３の形状にあり、該トロイダルレンズ３０の他の
部分、例えばトロイダルレンズ３０の曲率半径の
中心位置を出射面３０Ｂ側（第１図参照）、又は
入射面３０Ａ側のいずれの側に形成したかどうか
は本考案の要旨とは無関係な技術事項である。

次にかかるトロイダルレンズ３０の組付け方法
について説明するに、前記凹部２０の収納ガイド
２３に沿つて段付面２２上にレンズ足部底面３１
ａ，３２ａを戴置させた後、枠体１隆起部１３よ
りレンズ側に延出する板ばね８の自由端をレンズ
入射面３０Ａ側面端部に形成した平面部３３に押
圧させることにより該レンズの位置決め固定を精
度よく且つ簡単に行う事が出来る。

従つてかかる組み付け手段によれば、レンズの
出射面３０Ｂ側に形成される足部底面３１ａ，３
２ａ及び板ばね８保持面はいずれも対向する平行
な平面である為に、特別な固定部材を用いること
なく、前記枠体１に形成した段付面２２と隆起部
１３より延出する板ばね８により正確且つ容易に
位置決めが行われると共に、該枠体１による支持
は両端支持ではなく長手方向全長に亙つて形成さ
れた段付面２２上に足部底面３１ａ，３２ａが全
長に亙つて戴置される構成を取る為に撓みやねじ
れその他の変形が生じる事はなく、収差誤差を防
止し、ジツタのない鮮明な画像形成が可能とな
る。

又、前記足部３１，３２及び板ばね８保持面３
３はビーム１０走査領域から外れた区域に形成さ
れている為に、ビーム１０走査に何等支障が生ず
る事はない。

「考案の効果」 以上記載の如く本考案によれば、トロイダルレ
ンズという入射面と出射面のいずれにも曲率を有
し、位置固定が極めて困難なレンズにおいても容
易に且つ高精度に而も固定用の部品点数も最小限
に押えて位置固定が可能となる。

又本考案によれば、出射側の設置面側では足部
を利用して長手方向全幅に亙つて設置可能に構成
され、一方入射面側の押圧部では光軸を通る部位
で而も２点支持にて押圧部が形成されるために、
高精度に精度よく、而も撓みやねじれが生じる事
なく常に所定位置に位置決めする事にあり、この
結果収差誤差や光軸ずれを防止し、鮮明な画像形
成が可能となる。

又、本考案によれば足部外壁面を規制ガイドと
して簡単に枠体に装着出来る為に、組立工数の低
減、自動化が可能、メインテナンスの容易化等の
実用的効果を得る事が出来る。等の種々の著効を
有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るトロイダルレン
ズの構成を示す斜視図、第２図は該レンズを光学
的走査装置内組付けた状態を示す正面断面図であ
る。 ３０……トロイダルレンズ、３１，３２……足
部、３１ａ，３２ａ……足部底面、３３……平面
部、３０Ａ……入射面、３０Ｂ……出射面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ビーム走査方向に沿つて長手状に延設され、入
   射面と出射面側のいずれもが走査方向に沿つて所
   定の曲率半径で形成された、光走査装置に用いら
   れるトロイダルレンズにおいて、 前記出射面側のビーム走査領域から外れた短手
   方向両側縁側に、ビームが走査されるレンズ光軸
   面と平行に延設される一対の足部を設け、該足部
   底面をレンズ光軸面と直交する平面状に形成する
   とともに、 前記レンズ入射面側の長手方向両端部の、少な
   くとも前記レンズ光軸線上に位置する中央部位を
   前記足部底面と平行な平面状に形成し、 前記足部底面と平面状の中央部位の両者を利用
   して対面支持にて位置決め固定可能に構成した事
   を特徴とするトロイダルレンズ。