JPH05113528A - 光学ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学系構成素子を収納箱１２に収容し、出射窓
の窓ガラスとして光学系のレンズの一つ６を兼用する光
学ユニットにおけるそのレンズ６の位置決め支持を簡単
な構成で確実に行なうことのできる光学ユニットを提供
することを目的とする。 【構成】出射窓ガラスを兼用するレンズ６は、レンズ部
６ａと枠体６ｂ、６ｃとを一体にプラスチックで成型
し、収納箱１２に一体に形成された位置決め部２４に枠
体の一面を当接させ、その反対側の面を上カバー１５に
より弾性部材２６を介して弾発的に押圧した状態で上カ
バー１５を収納箱１２に固着し、レンズ６を位置決め支
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、デジ
タル複写機等の画像形成装置の書込光学系を収納箱内に
収容して成る光学ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやデジタル複写機の書込
光学系としては例えば図３に示す構成のものが広く使用
されている。図において、１は半導体レーザ、２はコリ
メータレンズ、３はシリンドリカルレンズ、４は光偏向
器としての回転多面鏡、５は結像レンズ、６はトロイダ
ルレンズ、７は駆動回路である。半導体レーザ１より画
像信号に基づいて駆動回路７により変調され出射された
光ビームはユリメータレンズ２及びシリンドリカルレン
ズ３を介して回転多面鏡４に入射する。コリメータレン
ズ２はレーザ光をほゞ平行光にするためのレンズであ
り、シリンドリカルレンズ３は回転多面鏡４のミラー面
の倒れを光学的に補正するために用いられるものであ
る。回転多面鏡４によって光ビームが偏向され結像レン
ズ５及びトロイダルレンズ６を通して感光体ドラム１１
の表面に結像し、矢印ａの方向に光走査する。トロイダ
ルレンズとは、図４に示すようなトーラス（円環）２１
の表面の一部をレンズ面とした細長いレンズで、レンズ
面の長手方向の曲率半径と、短手方向の曲率半径とが異
る非球面レンズで、こゝではトロイダルレンズ６は、前
記のシリンドリカルレンズ３とともにミラー面の倒れ補
正光学系の一部を構成している。又、各走査ラインの画
像書込みの同期をとるため、回転多面鏡による偏向光線
の一部をミラー８で反射させてフォトセンサ９で受光し
同期信号を作っている。

【０００３】ところで、上述のような光学系はこれを構
成する光学素子相互間の位置を保持し、光が不必要に洩
れて感光体等に悪影響を与えたり、浮遊トナーやほこり
等が光学系に侵入することを防止するために、収納箱に
収容して光学素子を収納箱に形成された位置決め部材に
位置決め固定し、上側開口を上カバーで蓋をし、又光学
系からの出射光線の出射窓にはガラスを嵌めて内部にト
ナーやほこり等が入るのを防止している。この窓ガラス
は、その性格上、表面に汚れが付着したり、傷がついた
りすると、光学特性上、光ビームが蹴られたり、ビーム
形状が乱れたりすると云う不具合が生ずる。従って窓ガ
ラスは交換可能な構成とするのが通常である。出射口の
窓ガラスの代りに、光学系の最終のレンズを用いること
もしばしば行なわれるが、この場合も同様である。

【０００４】図５に、図３で説明したレーザ書込光学系
を収納箱に収容した光学ユニットの概略構成を示す。図
には半導体レーザ１、コリメータレンズ２、シリンドリ
カルレンズ３、同期信号を得るためのミラー８及びフォ
トセンサ９は示されていない。光学系を構成する光学素
子は収容箱１２内の所定の位置に接着剤を塗布して固定
され、光学系からの書込光束の出射口には窓ガラス１３
が収容箱１２の設定部１４に挿入されて位置決め設置さ
れている。収納箱１２の上側開口は上カバー１５で蓋を
されている。

【０００５】出射窓の窓ガラスの代りに、光学系の最終
のレンズであるトロイダルレンズを兼用した場合の収容
箱への取付け方の従来の例を説明する。トロイダルレン
ズは前述の如く非球面レンズであるから、加工の容易性
などを考慮してプラスチックレンズが使用されている。
プラスチックレンズはガラスレンズに比べコストが安
く、軽量で取扱いが容易である等の利点がある。図６
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はプラスチックで作られたトロ
イダルレンズ６の一例の正面図、縦断面図及び横断面図
である。所定の曲率を以て形成されたレンズ部６ａとこ
れを囲繞するように設けられた短辺リブ６ｂと長辺リブ
６ｃとで構成される枠状部とが一体に成型されている。

【０００６】上記構成のトロイダルレンズ６を容易に交
換できるように光学系の収容箱の出射口が設けられた板
面１６に位置決めして取付ける従来の手段として、図７
に示す例では、レンズ６を光ビームＬの透過窓１７ａを
有するレンズ保持部材１７でレンズの枠体に密着させて
保持し、レンズ保持部材１７を板面１６にネジ１８で固
定してレンズを支持している。又図８に示す例では、レ
ンズ６の両側の短辺リブ６ｂをねじ２０で板面１６に設
けられた取付座に固定された板バネ１９を介して板面１
６に弾発的に押圧し位置決め支持する方法が採用されて
いる。

【０００７】しかしながら、上記の２つの例のようにレ
ンズ保持部材１７や板バネ１９を使用する位置決め支持
方法では、部品点数が多く、このため光学ユニットの組
立効率が低下し、ネジ孔の加工、組立工数の増加に伴い
コスト高になる欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学系構成
素子を収納箱に収容し、光学系からの光線の出射窓の窓
ガラスとして光学系のレンズの一つを兼用する光学ユニ
ットにおける該レンズの従来の位置決め支持方法の上記
の欠点にかんがみ、簡単な構成で、容易に所定の位置に
窓ガラス兼用レンズを位置決め支持することができ、交
換が容易で部品点数が少なく組立効率の高いユニットを
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、出射窓の窓ガラスを兼用する光学素子は
収納箱に形成された位置決め部に一側面を当接させ、そ
の反対側の側面を収納箱上カバーにより弾性部材を介し
て弾発的に押圧することにより位置決め支持されること
を特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成により、窓ガラス兼用光学素子は収
納箱に形成された位置決め部に一側面を当接させ反対側
側面を蓋で弾性部材を介して押圧すると云う簡単な操作
で、しかも、弾性部材を必要とする以外は部品は使用せ
ずに確実に位置決め固定することができる。

【００１１】上記の弾性部材としては、上カバーと一体
的に構成された板バネ状突起や弾性を有するシーリング
部材を使用することができる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１３】図１（ａ）は本発明の第１実施例を示す図
である。光学系を収納する収納箱１２には、前記した回
転多面鏡や結像レンズ等が位置決め保持されているが図
示は省略されている。収納箱１２の上部開口及び光学系
からのレーザ光線の出射する面は上カバー１５によって
封止され、ゴミ、ほこり、浮遊トナー等の侵入を防ぎ光
学系を保護している。前述の如く、レンズ部６ａと枠体
６ｂ、６ｃとがプラスチックで一体成型されたトロイダ
ルレンズ６は収納箱１２に一体的に形成された位置決め
突起２３にレンズ６の枠体の長辺リブ６ｂの縁に形成さ
れた凹部６ｄを係合させて左右方向に位置決めし、枠体
の両側部の端面を収納箱の両側壁内面に一体的に形成さ
れた位置決め部２４に当接させて光路の前後方向に位置
決めし、上カバーの出射口２５を設けた面に一体的に形
成された「く」の字状に曲げられた左右一対の板バネ状
突起２６により弾発的に押圧することにより支持され
る。上カバー１５は穴２７を収納箱底面に形成された突
起２８に係合させ、ねじ２２を収納箱に形成されたねじ
孔に螺着することにより固定される。図１（ｂ）はこの
ようにして取付けられたトロイダルレンズ６近傍の光軸
を含む断面を示す図である。

【００１４】図２（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例
の要部を示す図である。この実施例では、トロイダルレ
ンズ６を弾発的に押圧する部材として弾性材料であるシ
ーリング部材２９を兼用した以外は上記の実施例と同じ
である。シーリング部材としては軟質ポリウレタンや発
泡塩化ビニール等が使用可能である。

【００１５】上記の説明では出射窓ガラスに兼用される
レンズをトロイダルレンズとして説明したが、細長いシ
リンドリカルレンズ等を出射窓ガラスに兼用する場合に
も本発明は適用可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上の如く、請求項１に記載の発明によ
れば、簡単な構成で、出射窓ガラス兼用レンズを位置決
め支持し、簡単に交換することが可能となり、組立効率
の向上に効果が得られる。

【００１７】又請求項２の構成により、出射窓ガラス兼
用レンズのレンズ部と枠体とをプラスチックで一体成型
した場合は位置決め及び支持が一層容易になる。

【００１８】又、請求項３，４によれば、部品点数の増
加を招くことなく、出射窓ガラス兼用レンズを確実に位
置決め支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例の分解斜視図、（ｂ）
はその出射窓ガラス兼用レンズ近傍の断面図である。

【図２】（ａ）は本発明の他の実施例の前記実施例と異
る点を示す斜視図、（ｂ）はその出射窓ガラス兼用レン
ズ近傍の断面図である。

【図３】公知のレーザ書込光学系の構成を示す平面図で
ある。

【図４】トロイダルレンズの説明図である。

【図５】光学系収納箱出射窓にガラス板を用いた従来の
光学ユニットの一例の断面図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はトロイダルレンズを
プラスチックでレンズ本体と枠体とを一体成型した場合
の正面図、縦断面図、横断面図である。

【図７】上記構成のトロイダルレンズの収納箱への位置
決め支持構造の従来のものの一例を示す斜視図である。

【図８】トロイダルレンズの収納箱への位置決め支持構
造の従来のものの他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

６ トロイダルレンズ（出射窓ガラス兼用光学素
子） ６ａ レンズ本体 ６ｂ、６ｃ 枠体 １１ 感光体 １２ 収納箱 １５ 上カバー ２３，２４ 位置決め部 ２６ 板バネ状突起（弾性部材） ２９ シーリング部材（弾性部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系構成素子と、それらを収容し所定の
   位置に固定する収納箱と、その上側開口を蓋する上カバ
   ーとより成り、上記光学素子の一つが光学系からの光線
   の出射窓ガラスを兼用する光学ユニットにおいて、 上記の出射窓ガラスを兼ねる光学素子は上記収納箱に形
   成された位置決め部に一側面を当接させ、その反対側の
   側面を上記上カバーにより弾性部材を介して弾発的に押
   圧することにより位置決め支持したことを特徴とする光
   学ユニット。
2. 【請求項２】上記の出射窓ガラスを兼ねる光学素子がプ
   ラスチックレンズで、レンズ部とこれを囲繞し、レンズ
   部と一体的に設けられた枠状のリブとで構成されて成る
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 【請求項３】上記の弾性部材が上カバーと一体的に形成
   された板バネ状突出部であることを特徴とする請求項１
   に記載の光学ユニット。
4. 【請求項４】上記の弾性部材が弾性を有するシーリング
   部材であることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニ
   ット。