JPH0455292Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は感光体と対面するビーム通過方向最下
流側に、面倒れ補正レンズを位置決め固定するレ
ンズ収納部を配した光走査ユニツトに係り、特に
面倒れ補正レンズにプラスチツクレンズを用いた
場合に、レンズの撓みや取付位置誤差が生じるこ
となく、正確に組付けることの出来る光走査ユニ
ツトに関する。

「従来の技術」 従来より、記録情報に基づいて変調されたレー
ザビームを偏向器を介して感光体に等速走査さ
せ、前記記録情報に対応した静電像を感光体上に
形成する光走査ユニツトは公知であり、この種の
ユニツトは一般的に各種レンズ系の最下流側の感
光体と対面する位置に、ビーム走査方向に延設す
るシリンドリカルレンズ又はトロイダルレンズを
配し、前記偏向器の面倒れ補正を行い、感光体母
線上に常に鮮明な画像が形成されるよう構成して
いる。

「考案が解決しようとする問題点」 この種の面倒れ補正レンズは、前記偏向面と感
光体の結像位置近傍との間で共役関係を維持し得
るよう配設しなけらばならない為に光軸方向の精
度規制を厳しく行う必要があるが、一方、該レン
ズは走査ビームの最下流側に位置する為に、レン
ズ長手方向長さを感光体母線上長さとほぼ等しい
長さに設定しなければならず、このような相当な
全長を有するレンズ、長手方向に倒れが生じる事
なく、而も光軸方向と直交させて精度よく位置決
め固定するのは極めて困難を伴なう。

特に前記面倒れ補正レンズに、トロイダルレン
ズを用いた場合は入射面と出射面がいずれも所定
の曲率半径で形成されている為に、fθレンズ系透
過の最に生じる走査ビームの非点収差や歪曲収差
を補正するのに有利であるが、一方このような曲
率を有するレンズを用いた場合には、該曲率面に
合わせてユニツト側の位置規制面を曲面状に形成
しなければならず、製造加工上コスト高につなが
り、而も精度よく加工するのが困難となり、且つ
組立誤差等も生じ易い。

この為本出願人は先に、前記トロイダルレンズ
をプラスチツクレンズで形成し、その入射面側又
は出射面側のいずれか一方のビーム走査領域から
外れた区域に長手方向に延びる平面上の足部を形
成し、該足部上面（底面）をユニツト側の支持面
に当接するように構成した先願技術（実願昭60−
80976）を提案したが、前記したように面倒れ補
正レンズは感光体母線長さとほぼ同程度の長さを
有し、このような相当な長さを有するレンズをプ
ラスチツクで形成した場合は、その熱膨張−収縮
によりレンズ長手方向に無視し得ない誤差が生じ
易い。

特にトロイダルレンズは入射面と出射面が同心
状の曲率半径で形成されている為に、前記レンズ
長手方向の誤差はレンズの中心位置と光軸中心位
置の位置ずれとなつて現れ、前記したfθレンズ系
透過の際に生じる非点収差の補正を行い得ず、逆
に該レンズ透過の際に更に収差が発生したり、前
記誤差が増幅される場合がある。

本考案の解決しようとする技術的課題は、かか
る面倒れ補正レンズを組付ける際に生じる問題点
を一挙に解決し得る光走査ユニツトを提供する事
を目的とする。

本考案の目的は、光軸方向と共にレンズ長手方
向の位置規制を行ない、これによりレンズ中心線
と光軸中心線とを精度よく位置決め可能に構成す
ると共に、而も繰り返し装着しても位置ずれが生
じる恐れのない光走査ユニツトを提供する事にあ
り、特に、前記面倒れ補正用レンズにトロイダル
レンズを用いた場合においても、ユニツト側の位
置規制面の加工が容易にして且つ組立誤差等が生
じる事なく精度よく組付け可能にした光走査ユニ
ツトを提供する事にある。

又本考案の他の目的は主走査方向に延設される
前記面倒れ補正レンズの支持が両端支持ではな
く、その支持（レンズ当接面）面を長手方向全長
に亙つて支持可能に構成し、この結果両端支持に
おける問題点、例えばレンズの撓みやねじれ等が
生じる恐れを除き、常に感光体上に鮮明な画像を
得る事の事の出来る光走査ユニツトを提供する事
にある。

「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、
例えば第１図、第３図に示す如く、感光体３と対
面するビーム通過方向最下流側に、面倒れ補正レ
ンズ２を位置決め固定するレンズ収納部４が形成
された光走査ユニツト１において、 前記面倒れ補正レンズ２側に、レンズ入射面２
ａ若しくは出射面２ｂのビーム走査領域から外れ
た短手方向両側に長手方向に延在する平面状のレ
ンズ支持面（足部上面）２１，２２と、前記支持
面２１，２２の長手方向中央部に設けた断面矩形
状の係合凹部２３，２４若しくは凸部と、前記レ
ンズの出射面２ｂ若しくは入射面２ａ側のビーム
走査領域から外れた前記支持面２１，２２と対向
する位置に前記支持面２１，２２と平行に設けた
平面状のレンズ押圧面（足部下面）２６，２７と
を具え、 一方前記レンズを収納する収納部４側に前記レ
ンズ支持面２１，２２がほぼ長手方向全域に亙つ
て当接する当接面４２，４３と、該当接面４２，
４３上の長手方向中央位置に前記係合凹部２３，
２４若しくは凸部にきつちり嵌合する係合部４
４，４５と、前記レンズ押圧面２６，２７を弾性
的に押圧する固定部（固定部材）５とを設け、 前記固定部５により前記レンズ押圧面２６，２
７を介してレンズ支持面２１，２２を当接面４
２，４３に圧接させて光軸方向の位置規制を行な
いつつ、前記係合部４４，４５を係合凹部２３，
２４若しくは凸部に嵌合嵌合させることにより、
レンズ長手方向の位置規制を行うように構成した
事を特徴とする光走査ユニツトを提案する。

尚、本考案は前記面倒れ補正レンズをプラスチ
ツクレンズで形成した場合に有利であり、そのレ
ンズがシリンドリカルレンズであるかトロイダル
レンズであるかを問わない。

「作用」 本考案によれば、レンズ２長手方向の位置規制
を行う係合部４４，４５がレンズ２長手方向中央
位置の光軸のほぼ中心線Ｃ−C′上に形成されてい
る為に、面倒れ補正を行うトロイダルレンズ２を
プラスチツクレンズで形成し、レンズ長手方向に
熱膨張−収縮誤差が生じている場合でも、これと
無関係に常にレンズの中心位置と光軸中心位置Ｃ
とを一致させる事が出来、この結果前記したfθレ
ンズ系１２透過の際に生じる非点収差の補正を円
滑に行い得、且つ該レンズ２透過の際に更に収差
が発生する恐れがなく、常に鮮明な画像形成が可
能となる。

この場合、前記レンズ収納部４に収納される面
倒れ補正レンズ２の固定がレンズ当接面４２，４
３と対面して配置された固定部材５により、前記
レンズ押圧面２６，２７を介して平行な面上にお
ける対面支持にて固定されるように構成されてい
る為に、前記レンズ２を収納した際レンズ２の長
手方向側端面と前記収納部内壁面間に、レンズ長
手方向の位置ずれを吸収し得る逃げ部４６を形成
する事が可能となり、この結果前記レンズ２をプ
ラスチツクレンズで形成しても、その熱膨張−収
縮誤差を吸収して常に正確且つ確実な位置決め固
定を行い得る。

又、本考案によれば、レンズ支持面（足部上
面）２１，２２と、前記レンズ支持面２１，２２
がほぼ長手方向全域に亙つて当接する当接面４
２，４３、及び固定部５により弾性的に押圧され
るレンズ押圧面２６，２７がいずれも平面状で且
つ平行であるため、ガタや倒れが生じる事なく精
度よく位置決め可能になると共に、前述したよう
にレンズ当接面４２，４３と対面する側に固定部
材５を配し、該固定部材５の押圧により簡単に位
置決め固定が可能になる。

更に前記レンズ当接面４２，４３はレンズ２長
手方向全長に亙つて延設している為に、レンズ２
を二点支持で支持させる事がなく、長手方向全長
に亙つて支持される事となる為に、レンズ２の撓
みやねじれ等が生じる恐れを解消する事が出来
る。

又、本考案によれば、レンズ当接面４２，４３
とレンズ２長手方向の位置規制を行う係合部位４
４，４５がいずれもビーム走査領域と外れた区域
に形成されている為に、ビーム走査に何等障害と
なる事なく、而もその形状をレンズ２形状と無関
係に且つ加工容易な形状に設定し得、この結果、
加工及び組立上の利便さと共に、円滑な光走査を
行う事が出来る。

「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。

先ず本考案に適用されるトロイダルレンズ２の
構成について第２図に基づいて説明する。

トロイダルレンズ２はプラスチツクで形成さ
れ、その入射面２ａと出射面２ｂ側のビーム走査
領域を、出射面２ｂ側に中心を有する同心円弧状
となし、後記する回転多面鏡１１の偏向面１１ａ
の面倒れ補正機能と共に、走査ビームがfθレンズ
系１２を透過した際に生じる収差を補正し得るよ
うその曲率半径を設定する。

又、前記レンズ２入射面２ａ側のビーム走査領
域を外れた短手方向両側縁側には、該レンズ２に
入射されるビーム軸中心線Ｃ−C′と直交させて、
即ち長手方向に沿つて平行に一対の足部を延設す
ると共に、該足部上面２１，２２（ユニツト当接
面）が入射面２ａ頂部と直交する仮想平面と面一
になる如く、言い換えれば前記ビーム軸中心線Ｃ
−C′と直交する平面状に形成する。

そして前記足部上面２１，２２の、前記ビーム
軸中心線Ｃ−C′と一致するレンズ２長手方向中心
上位置に、上方に開口する一致の係合凹部２３，
２４を形成する。

一方、レンズ２出射面２ｂ側のビーム走査領域
を外れた短手方向両側端側には、足部上面２１，
２２と平行な足部下面２６，２７が形成されてい
る。

尚、前記一対の足部上面２１，２２間に挟まれ
るビーム入射領域は、後記するユニツト１のスリ
ツトロ１３幅とほぼ同一に設定し、レーザビーム
Ｂの走査が円滑に行われるよう構成する。

第１図及び第３図はかかるレンズ２が組み込ま
れた光走査ユニツト１の構成を示し、第１図は正
面全体断面図、第３図は要部底面図である。

枠体１０は、精密成形可能なプラスチツク樹脂
で形成され、回転多面鏡１１により偏向された走
査ビームが取付位置を中心として略扇状に拡開す
ると共にその下流側を垂直に立設し、第２の反射
ミラー１５が取り付け可能な空間部を形成すると
共に、該反射ミラー１５の出射側に主走査方向に
伸びるスリツトロ１３を形成し、更に該スリツト
ロ１３直下の感光体３３と対面する側に、トロイ
ダルレンズ２を所定位置に固定するレンズ収納部
４４を形成する。尚、図中は枠体１０を開放する
上部カバー１０ａは底面側に形成した冷却用リブ
１０ｂである。

そしてかかる本体１０内には、図示しない半導
体レーザ、回転多面鏡１１、fθレンズ系１２等の
走査系各種部材がが夫々所定位置に配設され、半
導体レーザより図示しない結像レンズ系を介して
回転多面鏡１１に入射したレーザビームが、回転
多面鏡１１により主走査方向に偏向させながらfθ
レンズ系１２に入射させ、該fθレンズ系１２で等
速度運動に変換した後、第１及び第２の反射ミラ
ー１４，１５を介してスリツトロ１３よりトロイ
ダルレンズ２に入射させ、面倒れ補正と収差誤差
の補正を行い、フイルタ１６を介して感光体３上
に結像走査されるよう構成している。

尚、１７はレーザビームの走査開始時期を検知
するフオトダイオートである。

次にトロイダルレンズ２を位置決め固定するレ
ンズ収納４の構成について詳細に説明する。

前記レンズ収納４は略断面方形状をなし、トロ
イダルレンズ２と同一の幅間隔をもつて主走査方
向に延設し、感光体３対面側が開口する凹部形状
となす。

そして該収納部４は、スリツトロ１３下方両側
を段部となし、トロイダルレンズ２の足部上面２
１，２２が当接可能な平面状当接面４２，４３を
形成すると共に、該当接面４２，４３のビーム軸
中心線Ｃ−C′と一致する位置に、前記レンズ２側
の係合凹部２３，２４にきつちりと嵌合可能な係
合突起４４，４５を形成する。

又前記レンズ収納部４の長手方向全長は、レン
ズ２長手方向全長より僅かに大にし、該レンズ２
を収納した際レンズ２の両側端面と収納部４内壁
面間に所定の空隙部４６が形成可能に設定する。

フイルタ１６はレンズ２出射面２ｂ側を隠蔽可
能な大きさの平板状をなす。

固定部材５は板ばねその他の金属製弾性部材で
形成され、ビーム走査領域と対応する個所にスリ
ツト孔５１を形成、ビーム走査可能に形成すると
共に、該スリツト孔５１両側の、レンズ底面下面
２６，２７と対応する位置に、板ばね、ゴム、ス
ポンジ材その他で形成されたクツシヨン材５２を
貼着している。

尚、クツシヨン材５２はレンズ長手方向の足部
下面２６，２７に当接させれば、該クツシヨン材
５２をレンズ長手方向に複数個設けることによ
り、より安定した保持構造とすることが出来る。

又、前記固定部材５の両端側は矩形状に折曲さ
れ、該折曲部に螺子取付孔５３を穿設し、螺子５
４を介して前記レンズ収納部４開口の両側に形成
した螺子孔１７に固着可能に構成する。

次にかかる実施例に係るレンズ２の位置決め固
定手順について説明する。

レンズ収納部４開口側より、レンズ２を挿設
し、該レンズ２の入射面側に係合凹部２３，２４
を、レンズ収納部４側の係合突起４４，４５に嵌
合させながら足部上面２１，２２を収納部側当接
面４４，４５に戴置させた後、フイルタ１６をレ
ンズ足部下面２６，２７に当接させ、次に固定部
材５を螺子５４を介してユニツト１下面に取り付
ける事により、クツシヨン材５２及びフイルタ１
６を介して前記レンズ２が当接面４４，４５に押
圧保持され、所定位置に位置決め保持されること
となる。

従つて、かかる実施例によれば前記レンズ２固
定を繰り返し行つても位置ずれが生じる事なく、
而も正確且つ容易にレンズ２の固定を行う事が出
来、前述した作用効果が円滑に達成される。

「考案の効果」 以上記載の如く本考案によれば、レンズ当接面
により光軸方向が、又係合部によりレンズ長手方
向の位置規制を行ないつつ、これによりレンズ中
心線と光軸中心線とを、精度よく且つ確実に位置
決めさせる事が出来る。

特に、前記面倒れ補正レンズにトロイダルレン
ズを用いた場合においても、前期レンズ当接面や
係合部位がビーム走査領域から外れた区域に設定
してある為に、ユニツト側及びレンズ側の位置規
制面の加工が容易にして且つ組立て誤差等が生じ
る事なく精度よく取付ける事が出来る。

又、本考案は前記レンズ当接面の対面側に配し
た固定部材により、前記レンズを対面支持させて
いるために、一層正確な位置決めが可能になると
共に、前記レンズの出射側に配した防塵用フイル
タレンズと共に一体的に位置決め固定する事も出
来、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。

更に、本考案によれば主走査方向に延設される
前記面倒れ補正レンズの支持を両端支持ではな
く、その支持（位置規制）面を長手方向全長に亙
つて支持する構成を取るために、前記両端支持に
おける問題点、例えばレンズの撓みやねじれ等が
生じる恐れを除き、常に感光体上に鮮明な画像を
得る事の事の出来る。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はいずれも本考案の実施例に
係る光走査ユニツトの構成を示し、第１図は正面
全体断面図、第３図は要部底面図、第２図は前期
ユニツトに固定されるトロイダルレンズの構成を
示す斜視図である。 ３……感光体、２……面倒れ補正レンズ、４…
…レンズ収納部、１……光走査ユニツト、２ａ…
…レンズ入射面、２ｂ……レンズ出射面、２１，
２２……レンズ支持面、２３，２４……係合凹部
若しくは凸部、２６，２７……レンズ押圧面、４
２，４３……当接面、４４，４５……係合部、５
……固定部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 感光体と対面するビーム通過方向最下流側に、
   面倒れ補正レンズを位置決め固定するレンズ収納
   部が形成された光走査ユニツトにおいて、 前記面倒れ補正レンズ側に、該レンズの入射面
   若しくは出射面のビーム走査領域から外れた短手
   方向両側に長手方向に延在する平面状のレンズ支
   持面と、前記支持面の長手方向中央部に設けた断
   面矩形状の係合凹部若しくは凸部とを設けると共
   に、前記レンズの出射面若しくは入射面側のビー
   ム走査領域から外れた前記支持面と対向する位置
   に前記支持面と平行に平面状のレンズ押圧面を設
   け、 一方前記レンズを収納する収納部側に、前記レ
   ンズ支持面がほぼ長手方向全域に亙つて当接する
   当接面と、該当接面上の長手方向中央位置に前記
   係合凹部若しくは凸部にきつちり嵌合する係合部
   と、前記レンズ押圧面を弾性的に押圧する固定部
   とを設け、 前記固定により前記レンズ押圧面を介してレン
   ズ支持面を当接面に圧接させて光軸方向の位置規
   制を行ないつつ、前記係合部を係合凹部若しくは
   凸部に嵌合させることにより、レンズ長手方向の
   位置規制を行うように構成した事を特徴とする光
   走査ユニツト。