JPH06265809A - レーザ走査光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バレルトロイダルレンズを簡単な構成で固定
し、かつ温度変化の影響によるバレルトロイダルレンズ
の変位を防止する。 【構成】 所定の位置にバレルトロイダルレンズ16が装
着された位置決め治具22は、位置決め突起22bを位置決
め孔21bに嵌合して取付部21に装着される。このとき、
バレルトロイダルレンズ16は予め接着剤が塗布された位
置決め面21aに当接し、ｘ，ｙ，ｚ方向において位置決
めされる。位置決めされたバレルトロイダルレンズ16
は、位置決め面21aに接着されて取付部21に固定され、
位置決め治具22はバレルトロイダルレンズ16を残して取
付部21から取り外される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，ファクシミリ
装置，プリンタ等に適用されるレーザ走査光学系に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図７はレーザ走査光学系の概略構成を示
す斜視図である。

【０００３】１は半導体レーザ、２はコリメートレン
ズ、３はシリンダレンズ、４は図示を省略したポリゴン
モータによって回転するポリゴンミラー、５はＦθレン
ズ、６はバレルトロイダルレンズ、７は、例えばプリン
タ等の画像形成装置に配置され、副走査方向ｙに回転す
る感光体ドラムである。

【０００４】半導体レーザ１を出射したレーザ光(図に
おいて１点鎖線で示す)は、コリメートレンズ２に入射
して平行光にされた後、シリンダレンズ３を通過して回
転多面鏡であるポリゴンミラー４に入射する。レーザ光
は、高速回転しているポリゴンミラー４によって主走査
方向ｘにおいて偏向されてＦθレンズ５に入射する。

【０００５】Ｆθレンズ５は、レーザ光が等速度で感光
体ドラム７上の主走査線ｘを走査するように結像位置を
補正するとともに、レーザ光を画素密度に対応するビー
ム径に絞り込む。Ｆθレンズ５から出射されたレーザ光
は、バレルトロイダルレンズ６を通過して感光体ドラム
７に静電潜像を形成する。

【０００６】図８は図７に示したバレルトロイダルレン
ズによるレーザ光に対する補正の説明図である。

【０００７】ポリゴンミラー４は中心軸がポリゴンモー
タに直結されており、一定回転数で回転することによ
り、ミラー面４aに入射したレーザ光の反射光を回転角
の２倍だけ偏向する。このときポリゴンミラー４の中心
軸が傾いてミラー面４aが面倒れしている場合、レーザ
光は、感光体ドラム７上において主走査線Ｌから面倒れ
量に対応して副走査方向ｙでずれてしまう。そこで、レ
ーザ走査光学系においては、ポリゴンミラー４の前後に
副走査方向ｙのみにレンズパワーを備えたシリンダレン
ズ３およびバレルトロイダルレンズ６を配置してミラー
面４aの傾きの補正をしている。

【０００８】ポリゴンミラー４で反射されたレーザ光
は、Ｆθレンズ５およびバレルトロイダルレンズ６によ
って感光体ドラム７上で結像される。このとき、Ｆθレ
ンズ５とバレルトロイダルレンズ６を１つの組合せレン
ズと考えれば、この組合せレンズにとってミラー面４a
上の像が物点であり、感光体ドラム７上の像が像点にな
って、Ｆθレンズ５およびバレルトロイダルレンズ６
は、共役な関係になる。このため、物点から出たすべて
の光は必ず像点に集まるので、ミラー面４aに傾きがあ
っても感光体ドラム７上のレーザ光の位置は変化しなく
なる。

【０００９】図９は従来のレーザ走査光学系における要
部を示す斜視図である。

【００１０】11はケースやフレーム等によって構成され
た光学ベース(図示省略)に形成された取付部、12はバレ
ルトロイダルレンズ６を支持するホルダ、13は取付部11
においてホルダ12を固定位置に保持する板ばねである。

【００１１】２枚の板ばね13は、一方の端部付近をホル
ダ12の端部付近にそれぞれ密着させて、ねじ孔12a，13a
およびねじ孔12b，13bに螺着するねじ14によってねじ止
めされる。さらに、板ばね13は、他方の端部付近を取付
部11の取付面11aに密着させてねじ孔11a，13cに螺着す
るねじ14によってねじ止めされる。このとき、ホルダ12
は、板ばね13の弾性力によって、取付部11に形成された
位置決め面11cおよび位置決め面11dに弾接するように構
成されており、位置決め面11cに弾接することにより光
軸方向ｚにおいて位置決めされ、また位置決め面11dに
弾接することにより副走査方向ｙにおいて位置決めされ
る。さらに、図10の正面図に示すようにホルダ12は、位
置決め面11cとの密着面から位置決め突起12cが突出して
おり、この位置決め突起12cが取付部11に形成された一
対の位置決め突起11eの間に嵌合することにより、主走
査方向ｘにおいて位置決めされる。

【００１２】ホルダ12を板ばね13の弾性力によって取付
部11に弾接させることにより、バレルトロイダルレンズ
６は、主走査方向ｘ，副走査方向ｙおよび光軸方向ｚに
おいて取付部11およびホルダ12によって規定される固定
位置に保持される。ここで、ホルダ12は、板ばね13の弾
性力によって取付部11に弾接していることにより、取付
部11とホルダ12との熱膨張率が異なっても、取付部11と
の間に熱影響による歪みが発生しない。このため、温度
変化の大きい環境下においてレーザ走査光学系を使用し
た場合でも、バレルトロイダルレンズ６は、歪みの影響
によって変位することが防止されて、３方向において確
実に固定位置に保持される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようなレーザ走査光学系においては、バレルトロイダ
ルレンズ６を高精度に位置決めするために、取付部11お
よびホルダ12を高精度に加工しなければならず、さらに
板ばね13の形状が複雑であるため、装置のコストが上昇
するという問題が生じる。

【００１４】本発明の目的は、バレルトロイダルレンズ
が簡単な構成で固定され、かつ温度変化の影響によって
バレルトロイダルレンズが変位することが防止されるレ
ーザ走査光学系を提供することにある。

【００１５】

【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、レーザ光を反射して主走査方向に偏向す
る回転多面鏡と、この回転多面鏡が偏向したレーザ光の
副走査方向におけるずれを補正するバレルトロイダルレ
ンズと、前記バレルトロイダルレンズが固定される光学
ベースとを備えたレーザ走査光学系において、バレルト
ロイダルレンズをプラスチックスで形成し、かつ少なく
とも前記光学ベースにおけるバレルトロイダルレンズの
取付部をバレルトロイダルレンズと熱膨張率の等しいプ
ラスチックスで形成したことを特徴とする。

【００１６】さらに、前記バレルトロイダルレンズを前
記取付部に接着し、しかもバレルトロイダルレンズの接
着時に、バレルトロイダルレンズを保持し、かつ前記光
学ベースの装着位置に着脱可能に装着されて、バレルト
ロイダルレンズを取付部において位置決めする位置決め
治具を備えたことを特徴とする。

【００１７】さらに、前記バレルトロイダルレンズに嵌
合部を形成し、かつ前記取付部に前記嵌合部が嵌合して
バレルトロイダルレンズを位置決めする位置決め溝を形
成し、しかも嵌合部の嵌合時に、前記位置決め溝に圧入
されて嵌合部を固定する弾性部材を備えたことを特徴と
する。

【００１８】さらに、前記バレルトロイダルレンズに嵌
合部を形成し、かつ前記取付部に前記嵌合部が嵌合して
バレルトロイダルレンズを位置決めする位置決め溝を形
成し、しかも嵌合部の嵌合時に、前記位置決め溝に連通
する挿入孔および嵌合部に形成された挿入孔に嵌挿され
て、嵌合部を固定する固定ピンを備えたことを特徴とす
る。

【００１９】

【作用】上記の手段によれば、熱膨張率の等しいプラス
チックで形成されたバレルトロイダルレンズおよび取付
部によって、取付部にバレルトロイダルレンズを密着さ
せて固定しても、バレルトロイダルレンズおよび取付部
に熱影響による歪みが発生しない。

【００２０】さらに、取付部に接着されるバレルトロイ
ダルレンズと、バレルトロイダルレンズの接着時にバレ
ルトロイダルレンズを位置決めする位置決め治具とによ
って、バレルトロイダルレンズが容易に位置決めされ、
かつ接着されて取付部に固定される。

【００２１】さらに、バレルトロイダルレンズに形成し
た嵌合部と、取付部に形成した位置決め溝と、この位置
決め溝に圧入される弾性部材とによって、位置決め溝に
おいて弾性部材が摩擦力で固定されて、嵌合部を固定す
る。

【００２２】さらに、バレルトロイダルレンズに形成し
た嵌合部と、取付部に形成した位置決め溝と、この位置
決め溝に連通する挿入孔および嵌合部に形成された挿入
孔に嵌挿する固定ピンによって、固定ピンが位置決め溝
において嵌合部を固定する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、図１ないし図６において、図７および図８
に基づいて説明した部材に対応する部材については、同
一符号を付して説明を省略する。

【００２４】図１は本発明のレーザ走査光学系の一実施
例における要部の一例を示す斜視図、図２は図１に示し
た位置決め治具の斜視図である。

【００２５】21は図示を省略した光学ベースに設けられ
た取付部、22はバレルトロイダルレンズ16を保持し、か
つ取付部21に着脱可能に装着される位置決め治具であ
る。取付部21およびバレルトロイダルレンズ16は、同一
のプラスチックスによって成型されている。

【００２６】取付部21には、主走査方向ｘの略中央で位
置決め面21aが突出し、さらに主走査方向ｘにおいて位
置決め面21aから等距離だけ離間して２つの位置決め孔2
1bが形成されている。

【００２７】位置決め治具22には、バレルトロイダルレ
ンズ16の一部が嵌脱可能に嵌合してバレルトロイダルレ
ンズ16を保持する凹状の保持部22aが形成され、さらに
バレルトロイダルレンズ16の突出方向に屈曲した両端部
付近に、それぞれ取付部21の位置決め孔21bに嵌合する
位置決め突起22bが突出している。

【００２８】バレルトロイダルレンズ16の固定時、バレ
ルトロイダルレンズ16を保持部22aに嵌合して、位置決
め治具22に対して固定した状態にし、また位置決め面21
aには、予め接着剤を塗布する。次に、図３の説明図に
示すように位置決め治具22の位置決め突起22bを取付部2
1の位置決め孔21bに嵌合し、かつ保持部22aから突出し
たバレルトロイダルレンズ16の側面16aを位置決め面21a
に当接させる。このとき、位置決め突起22bが位置決め
孔21bに嵌合することにより、バレルトロイダルレンズ1
6が主走査方向ｘおよび光軸方向ｚにおいて位置決めさ
れ、さらに側面16aを位置決め面21aに当接することによ
り、バレルトロイダルレンズ16が副走査方向ｙにおいて
位置決めされ、かつ３方向で位置決めされた状態で取付
部21に接着される。位置決め突起22bを位置決め孔21bか
ら抜脱することにより、図４の説明図に示すように、位
置決め治具22は取付部21に接着されたバレルトロイダル
レンズ16を残して、取付部21から離間する。

【００２９】位置決め治具22によってバレルトロイダル
16を取付部21において位置決めすることにより、主走査
方向ｘ，副走査方向ｙおよび光軸方向ｚにおいて高精度
に位置決めすることができる。さらに、バレルトロイダ
ルレンズ16および取付部21が同一のプラスチックスによ
って形成されていることにより、それぞれの熱膨張率が
等しくなるため、バレルトロイダルレンズ16を取付部21
に接着しても、熱影響によって両部材の間に歪みが発生
しない。このことにより、簡単な構成でバレルトロイダ
ルレンズ16を取付部21に固定でき、かつ熱影響によって
バレルトロイダルレンズ16が変位することを防止でき
る。

【００３０】図５は本実施例における要部の他の例を示
す斜視図である。

【００３１】31は図示を省略した光学ベースに設けら
れ、かつバレルトロイダルレンズ16と同じプラスチック
スによって形成された取付部、32は円柱状に形成された
弾性部材である。

【００３２】取付部31は、光軸方向ｚに直交する断面が
略コの字型に形成されており、主走査方向ｘにおける略
中央で位置決め孔31aが形成され、さらに屈曲した両端
部にそれぞれ位置決め溝31bが副走査方向ｙに延在して
いる。

【００３３】また、バレルトロイダルレンズ16は、一方
の側面16aおよび両端面から嵌合部16bおよび嵌合部16c
が突出している。

【００３４】バレルトロイダルレンズ16の固定時、嵌合
部16cを位置決め溝31bに嵌挿することにより、嵌合部16
bが位置決め孔31aに嵌合して、側面16aが取付部31に当
接する。さらに、弾性部材32を位置決め溝31bに挿入
し、位置決め溝31b内において嵌合部16cに当接させる。
ここで、弾性部材32は位置決め溝31bの開口幅より直径
が長く形成されていることにより、位置決め溝31bの内
面に弾接して、摩擦力によって副走査方向ｙにおいて固
定される。バレルトロイダルレンズ16は、嵌合部16bお
よび嵌合部16cが位置決め孔31aおよび位置決め溝31bに
嵌合することにより、主走査方向ｘおよび光軸方向ｚに
おいて位置決めされ、かつ側面16aが取付部31に当接す
ることにより、副走査方向ｙにおいて位置決めされる。
さらに弾性部材32を位置決め溝31bに圧入して嵌合部16c
に当接させることにより、３方向において位置決めされ
たバレルトロイダルレンズ16は固定される。

【００３５】バレルトロイダルレンズ16および取付部31
は、同一のプラスチックによって形成されて熱膨張率が
等しい。このことにより、両部材を密着させても、熱影
響によってバレルトロイダルレンズ16または取付部31に
歪みが発生することを防止できるので、バレルトロイダ
ルレンズ16を高精度に位置決めでき、かつ熱影響によっ
てバレルトロイダルレンズ16が変位することを防止でき
る。さらに弾性部材32によってバレルトロイダルレンズ
16を固定することにより、固定するための構成および固
定作業を簡素化できる。

【００３６】図６は本実施例における要部の他の例を示
す斜視図である。

【００３７】41は図示を省略した光学ベースに設けら
れ、かつバレルトロイダルレンズ16と同じプラスチック
スによって形成された取付部、42は円筒状に形成された
割りピン、43はかしめピンである。

【００３８】取付部41は、主走査方向ｘにおける略中央
で位置決め孔41aが形成され、かつ両端部にそれぞれ位
置決め溝41bが延在している。さらに、取付部41の両端
部には、光軸方向ｚにおいて貫通して位置決め溝41bに
連通する挿入孔41cがそれぞれ形成されている。

【００３９】また、バレルトロイダルレンズ16は、一方
の側面16aおよび両端面から嵌合部16bおよび嵌合部16c
が突出しており、嵌合部16cには、光軸方向ｚにおいて
貫通する挿入孔16dが形成されている。

【００４０】バレルトロイダルレンズ16の固定時、嵌合
部16cを位置決め溝41bに嵌挿することにより、嵌合部16
bが位置決め孔41aに嵌合して、側面16aが取付部41に当
接する。このとき、挿入孔41cおよび挿入孔16dは、位置
が一致して連通するように構成されている。連通した挿
入孔41cおよび挿入孔16dには、下方から割りピン42が挿
入され、この割りピン42には、上方からかしめピン43が
挿入される。割りピン42の内径は、かしめピン43のピン
の径より小さく形成されており、割りピン42にかしめピ
ン43を挿入することにより、割りピン42が径方向に広が
って挿入孔41c，挿入孔16dの内周面に圧接して、割りピ
ン42およびかしめピン43の脱落が防止されるとともに、
位置決め溝41b内において嵌合部16cが固定される。

【００４１】バレルトロイダルレンズ16および取付部41
は、同一のプラスチックによって形成されて熱膨張率が
等しい。このことにより、両部材を密着させても、熱影
響によってバレルトロイダルレンズ16または取付部41に
歪みが発生することを防止できるので、バレルトロイダ
ルレンズ16を高精度に位置決めでき、かつ熱影響によっ
てバレルトロイダルレンズ16が変位することを防止でき
る。さらに割りピン42およびかしめピン43によってバレ
ルトロイダルレンズ16を固定することにより、固定する
ための構成および固定作業を簡素化できる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱膨張率の等しいプラスチックスで形成されたバレルト
ロイダルレンズおよび取付部によって、取付部にバレル
トロイダルレンズを密着させて固定しても、バレルトロ
イダルレンズおよび取付部に熱影響による歪みが発生し
ないことにより、取付部に固定されたバレルトロイダル
レンズが変位することを防止できる。

【００４３】さらに、取付部に接着されるバレルトロイ
ダルレンズと、バレルトロイダルレンズの接着時にバレ
ルトロイダルレンズを位置決めする治具とによって、バ
レルトロイダルレンズが容易に位置決めされ、かつ接着
されて取付部に固定されることにより、バレルトロイダ
ルレンズの固定作業およびバレルトロイダルレンズを固
定するための構成を簡素化できる。

【００４４】さらに、バレルトロイダルレンズの嵌合部
と、取付部の位置決め溝と、弾性部材とによって、位置
決め溝において弾性部材が摩擦力で固定されて、嵌合部
を固定することにより、バレルトロイダルレンズの固定
作業およびバレルトロイダルレンズを固定するための構
成を簡素化できる。

【００４５】さらにバレルトロイダルレンズの嵌合部
と、取付部の位置決め溝と、嵌合部の挿入孔および位置
決め溝に連通する挿入孔に嵌挿する固定ピンによって、
固定ピンが第１の挿入孔に嵌挿する固定ピンによって、
固定ピンが位置決め溝において嵌合部を固定することに
より、バレルトロイダルレンズの固定作業およびバレル
トロイダルレンズを固定するための構成を簡素化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザ走査光学系の一実施例における
要部の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示した位置決め治具の斜視図である。

【図３】本実施例における位置決め治具による位置決め
の説明図である。

【図４】本実施例における位置決め治具による位置決め
の説明図である。

【図５】本実施例における要部の他の例を示す斜視図で
ある。

【図６】本実施例における要部の他の例を示す斜視図で
ある。

【図７】レーザ走査光学系の概略構成を示す斜視図であ
る。

【図８】図７に示したバレルトロイダルレンズによるレ
ーザ光に対する補正の説明図である。

【図９】従来のレーザ走査光学系における要部を示す斜
視図である。

【図１０】図９に示したホルダの正面図である。

【符号の説明】

16…バレルトロイダルレンズ、 16c…嵌合部、 16d…
挿入孔、 21，31，41…取付部、 22…位置決め治具、
31b，41b…位置決め溝、 32…弾性部材、41c…挿入
孔、 42…割りピン、 43…かしめピン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を反射して主走査方向に偏向す
   る回転多面鏡と、この回転多面鏡が偏向したレーザ光の
   副走査方向におけるずれを補正するバレルトロイダルレ
   ンズと、前記バレルトロイダルレンズが固定される光学
   ベースとを備えたレーザ走査光学系において、バレルト
   ロイダルレンズをプラスチックスで形成し、かつ少なく
   とも前記光学ベースにおけるバレルトロイダルレンズの
   取付部をバレルトロイダルレンズと熱膨張率の等しいプ
   ラスチックスで形成したことを特徴とするレーザ走査光
   学系。
2. 【請求項２】 前記バレルトロイダルレンズを前記取付
   部に接着し、しかもバレルトロイダルレンズの接着時
   に、バレルトロイダルレンズを保持し、かつ前記光学ベ
   ースの装着位置に着脱可能に装着されて、バレルトロイ
   ダルレンズを取付部において位置決めする位置決め治具
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ走査光
   学系。
3. 【請求項３】 前記バレルトロイダルレンズに嵌合部を
   形成し、かつ前記取付部に前記嵌合部が嵌合してバレル
   トロイダルレンズを位置決めする位置決め溝を形成し、
   しかも嵌合部の嵌合時に、前記位置決め溝に圧入されて
   嵌合部を固定する弾性部材を備えたことを特徴とする請
   求項１記載のレーザ走査光学系。
4. 【請求項４】 前記バレルトロイダルレンズに嵌合部を
   形成し、かつ前記取付部に前記嵌合部が嵌合してバレル
   トロイダルレンズを位置決めする位置決め溝を形成し、
   しかも嵌合部の嵌合時に、前記位置決め溝に連通する挿
   入孔および嵌合部に形成された挿入孔に嵌挿されて、嵌
   合部を固定する固定ピンを備えたことを特徴とする請求
   項１記載のレーザ走査光学系。