JPH09127446A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結像レンズに突出部を設けて組み付けの作業
性を向上させるとともに結像レンズの形状が非対称とな
るのを防ぐ。 【解決手段】 回転多面鏡２の走査光を感光体に結像さ
せる結像レンズ４は、その頂部のフランジ４ｂに、結像
レンズ４の長さ方向に面対称すなわち左右対称である一
対の突出部４２を有し、各突出部４２は結像レンズ４の
光軸方向に突出する。結像レンズ４を光学箱５に上下反
転させて組み付ける組み付けミスが発生したときには、
一方の突出部４２が光学箱５の干渉ピン５ｂと干渉して
結像レンズ４の組み付けを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられ
る走査光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は一般
的に、図４に示すように、半導体レーザ１０１ａやコリ
メータレンズ１０１ｂをユニット化した光源ユニット１
０１と、これから発生された平行光束のレーザ光Ｌ₀ を
偏向走査する回転多面鏡１０２と、その走査光を折り返
えしミラー１０３を経て図示しない回転ドラムの表面の
感光体に結像させる結像レンズ１０４等を有する。回転
多面鏡１０２や結像レンズ１０４は光学箱１０５に収容
され、また、光源ユニット１０１は光学箱１０５の側壁
等に組み付けられる。

【０００３】光学箱１０５の上部開口は、光学箱１０５
内に必要部品をすべて組み込んだうえで図示しないふた
によって閉塞される。なお、光学箱１０５の底壁には回
転多面鏡１０２の走査光を外部の回転ドラムに向かって
取り出すための窓１０６が設けられる。

【０００４】光源ユニット１０１の半導体レーザ１０１
ａから発生されたレーザ光Ｌ₀ はコリメータレンズ１０
１ｂによって平行化され、シリンドリカルレンズ１０１
ｃによって回転多面鏡１０２の反射面１０２ａに線状に
集光され、結像レンズ１０４を経て折り返えしミラー１
０３によって下向きに反射され、光学箱１０５の窓１０
６から回転ドラムに向かって取り出される。このように
して、回転ドラム上の感光体に結像する走査光は、回転
多面鏡１０２による主走査と回転ドラムの回転による副
走査によって静電潜像を形成する。

【０００５】なお、シリンドリカルレンズ１０１ｃのレ
ンズホルダには回転多面鏡１０２の走査光を主走査方向
の末端において分離してＢＤセンサ１０７ａに導入する
ためのＢＤレンズ１０７ｂが一体化されており、半導体
レーザ１０１ａはＢＤセンサ１０７ａの出力によって書
き込み変調を開始する。

【０００６】結像レンズ１０４は、上記のように感光体
に結像する点像の走査速度を均一にするいわゆるｆθ機
能を有する複合レンズであって、回転多面鏡１０２の走
査光の光路に対して厳密な位置決めのうえで光学箱１０
５に接着等公知の方法で固定される。

【０００７】結像レンズ１０４は安価なプラスチックレ
ンズであり、その底部に位置決め用の突出部１０４ａを
一体成形し、これを光学箱１０５の底壁に立設された一
対の位置決めピン１０５ａの間に係合させることで主走
査方向の位置決めを簡単に行なうことができる。このよ
うなプラスチックレンズを用いることで、材料コストが
安価であるうえに組立工程の簡略な走査光学装置を実現
できる。

【０００８】ところが、結像レンズ１０４はその光軸に
対して左右非対称な非球面形状を有するものの、外観上
は非対称であることが容易に認識できず、光学箱１０５
に組み付けるときに結像レンズ１０４を上下に反転させ
て組み付けるという組み付けミスが多発する。

【０００９】そこで、図５に示すように、上記と同様に
位置決め用の突出部２０４ａを有する結像レンズ２０４
に組み付けミス防止用の突出部２０４ｂを設けたものが
開発された。組み付けミス防止用の突出部２０４ｂは結
像レンズ２０４の頂部に配設され、結像レンズ２０４を
上下に逆に組み付けようとしたときには、図示しない光
学箱の底壁に設けられた干渉ピンが組み付けミス防止用
の突出部２０４ｂに係合して結像レンズ２０４の組み付
けを阻止するように構成される。このように結像レンズ
に組み付けミス防止用の突出部を設けておけば、特に自
動組立装置を用いた走査光学装置の自動組立を大きく促
進できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように結像レンズに組み付けミ
ス防止用の突出部を設けると、結像レンズの形状が著し
く左右非対称となり、プラスチックによって一体成形さ
れた結像レンズを冷却する工程や金型から結像レンズを
取り出す突き出し工程において結像レンズに歪みが発生
し、このために走査光学装置の光学特性が損われるとい
う未解決の課題がある。加えて、結像レンズの外観はや
はり上下の差異が小さいために、手動で組立を行なう手
組みラインにおいては、光学箱に対して結像レンズの組
み付けを試みるまで作業者が上下が逆であることに気付
かないという不都合もある。

【００１１】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであっり、結像レンズの組
み付けミスを防ぐ突出部等のために結像レンズの形状が
非対称となって歪みが発生するのを回避できる走査光学
装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査光学装置は、走査手段と、その走査光
を感光体に結像させる結像レンズと、これを支持する筐
体と一体である干渉手段を有し、前記結像レンズが、そ
の長さ方向に面対称である一対の異形部分を備えてお
り、前記筐体に対する前記結像レンズの組み付けミスが
発生したときに前記一対の異形部分のうちの少なくとも
一方が前記干渉手段と干渉するように構成されているこ
とを特徴とする。

【００１３】各異形部分が、結像レンズの光軸方向に突
出しているとよい。

【００１４】各異形部分が、結像レンズの光軸に対して
垂直な方向に突出していてもよい。

【００１５】各異形部分の突出量が、結像レンズの光軸
から遠ざかるにつれて徐徐に増加しているとよい。

【００１６】

【作用】結像レンズの外形は上下方向の判別が難しいた
め、筐体に結像レンズを組み付けるときに誤ってその光
軸のまわりに反転させた状態で組み付ける組み付けミス
が多発する。そこで、結像レンズの長さ方向に面対称す
なわち左右対称である一対の異形部分を設け、組み付け
ミスが発生したときには少なくとも一方の異形部分が筐
体の干渉手段と干渉し、結像レンズの組み付けを阻止す
るように構成する。これによって結像レンズの組み付け
の作業性を向上させ、かつ、その自動化を促進できる。

【００１７】一対の異形部分が左右対称であるから、左
右いずれか一方のみに異形部分を設けた場合のように結
像レンズの形状が非対称になって成形後の冷却工程や突
き出し工程で結像レンズに歪みが発生するおそれはな
い。

【００１８】このように光学特性を劣化させる歪みがな
いうえに組み付けが簡単である結像レンズを用いること
で、走査光学装置の低価格化と高性能化を大きく促進で
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２０】図１は一実施例による走査光学装置を示す
もので、（ａ）はその模式平面図、（ｂ）は結像レンズ
のみを示す斜視図である。この走査光学装置は、図１の
（ａ）に示すように、半導体レーザ１ａやコリメータレ
ンズ１ｂをユニット化した光源ユニット１と、これから
発生された平行光束の光であるレーザ光Ｌ₁ を偏向走査
する走査手段である回転多面鏡２と、これによって偏向
走査された走査光を折り返えしミラー３を経て回転ドラ
ムの表面の感光体に結像させる結像レンズ４を有し、回
転多面鏡２や結像レンズ４は筐体である光学箱５に収容
され、また、前記光源ユニット１は光学箱５の側壁等に
組み付けられる。

【００２１】光学箱５の上部開口は、光学箱５内に必要
部品をすべて組み込んだうえで図示しないふたによって
閉塞される。なお、光学箱５の底壁には回転多面鏡２の
走査光を外部の回転ドラムに向かって取り出すための窓
６が設けられる。

【００２２】光源ユニット１の半導体レーザ１ａから発
生されたレーザ光Ｌ₁ はコリメータレンズ１ｂによって
平行化され、シリンドリカルレンズ１ｃによって回転多
面鏡２の反射面２ａに線状に集光され、結像レンズ４を
経て折り返えしミラー３によって反射され、光学箱５の
窓６から回転ドラムに向かって取り出される。このよう
にして回転ドラム上の感光体に結像する走査光は、回転
多面鏡２による主走査と回転ドラムの回転による副走査
によって静電潜像を形成する。

【００２３】結像レンズ４は、上記のように感光体に結
像する点像の歪み等を補正するいわゆるｆθ機能を有す
るもので、その光軸に対して非対称の非球面レンズであ
り、プラスチックによって一体成形される。

【００２４】図１の（ｂ）に示すように、結像レンズ４
の底部には両側面にそれぞれ突出するフランジ４ａが設
けられ、結像レンズ４の頂部にも同様のフランジ４ｂが
設けられ、底部と頂部のフランジ４ａ，４ｂの間に結像
レンズのレンズ面（有効面）４ｃが配設されている。結
像レンズ４の底部のフランジ部４ａのうちの一方は、結
像レンズ４の長さ方向の中央からその光軸に沿って突出
する第１の突出部４１を有し、これは、結像レンズ４の
組み付けに際して光学箱５の底壁から突出する一対の位
置決めピン５ａの間に係合して結像レンズ４の主走査方
向の位置決めを行なうために用いられる。また、結像レ
ンズ４の頂部のフランジ４ｂのうちの一方は、結像レン
ズ４の長さ方向に面対称すなわち左右対称である一対の
第２の異形部分である突出部４２を有する。各突出部４
２は結像レンズ４の光軸方向に突出し、光学箱５に対す
る結像レンズ４の組み付け工程において結像レンズ４を
上下逆向きに組み付けようとしたときに、一対の第２の
突出部４２のうちの一方が光学箱５の底壁から突出する
干渉手段である干渉ピン５ｂに係合して結像レンズ４の
組み付けを阻止するように構成されている。

【００２５】また、結像レンズ４の底面４３は、位置決
め用の水平基準面として高い平坦度に仕上げられてお
り、光学箱５の底壁から突出する一対の座面５ｃに当接
されて結像レンズ４の副走査方向の位置決めに用いられ
る。

【００２６】さらに、結像レンズ４の両側縁には、その
光軸に垂直な一対の垂直基準面４４が配設され、これら
を光学箱５の側壁と一体である位置決めピン５ｄに当接
することで結像レンズ４の光軸方向の位置決めが行なわ
れる。

【００２７】すなわち、光学箱５に対する結像レンズ４
の組み付けにおいては、結像レンズ４の第１の突出部４
１を光学箱５の底壁の位置決めピン５ａの間に係合さ
せ、結像レンズ４の底面４３の水平基準面を光学箱の座
面５ｃに当接し、さらに結像レンズ４の垂直基準面４４
を光学箱５の側壁の位置決めピン５ｄに当接すること
で、主走査方向と副走査方向と光軸方向の位置決めをそ
れぞれ行なったうえで、接着あるいはバネ等を用いて結
像レンズ４を光学箱５の底壁に固定する。走査光学装置
の組立工程においては、このようにして回転多面鏡２の
走査光に対する結像レンズ４の主走査方向と副走査方向
と光軸方向の位置を厳密に管理することが、良好な画像
を得るために極めて重要である。

【００２８】前述のように結像レンズ４はプラスチック
レンズであるから、結像レンズ４の組み付けミスを防
ぎ、その組み付けの自動化や組み付け作業の簡単化を促
進するための第２の突出部が結像レンズ４の光軸の片側
のみに設けられていたのではその形状が著しく左右非対
称となり、その結果、成形後の冷却工程や突き出し工程
で結像レンズ４に歪みが発生する。このようなトラブル
を回避するために本実施例は、結像レンズ４の左右両側
に一対の面対称の第２の突出部４２を設けて結像レンズ
４の形状を左右対称に近づけるものである。結像レンズ
４の形状が左右対称であれば、結像レンズ４を成形後に
これを冷却する工程や金型から突き出す工程において結
像レンズ４に歪みが発生するのを防ぐことができる。こ
のように組み付けミスを防ぎ、しかも光学特性を損う歪
みのない結像レンズを用いることで、走査光学装置の低
価格化と高性能化に大きく貢献できる。

【００２９】なお、本実施例の第２の突出部は結像レン
ズの光軸から等距離だけ離間した位置に配設され、それ
ぞれ光軸方向に突出して設けられているが、これらの替
わりに、図２に示すように、それぞれ結像レンズ４の光
軸から遠ざかるにつれて徐徐に光軸方向に突出する一対
の突出部５２を設けてもよいし、あるいは、図３に示す
ように、結像レンズ４の光軸から等距離だけ離間した位
置で結像レンズ４の厚さ方向に突出する一対の突出部６
２を設けてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００３１】結像レンズの組み付けミスを防ぐ突出部等
のために結像レンズの形状が非対称となって歪みが発生
するのを防ぐことができる。このように組み付けが簡単
でしかも光学特性を劣化させる歪みのない結像レンズを
用いることで、走査光学装置の低価格化と高性能化を大
きく促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による走査光学装置を示すもので、
（ａ）はその模式平面図、（ｂ）は結像レンズのみを示
す斜視図である。

【図２】一変形例による結像レンズを示す斜視図であ
る。

【図３】別の変形例による結像レンズを示す斜視図であ
る。

【図４】一従来例による走査光学装置を示す模式平面図
である。

【図５】図４の装置の結像レンズのみを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 光源ユニット ２ 回転多面鏡 ３ 折り返えしミラー ４ 結像レンズ ５ 光学箱 ５ａ，５ｄ 位置決めピン ５ｂ 干渉ピン ４１ 第１の突出部 ４２，５２，６２ 第２の突出部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査手段と、その走査光を感光体に結像
   させる結像レンズと、これを支持する筐体と一体である
   干渉手段を有し、前記結像レンズが、その長さ方向に面
   対称である一対の異形部分を備えており、前記筐体に対
   する前記結像レンズの組み付けミスが発生したときに前
   記一対の異形部分のうちの少なくとも一方が前記干渉手
   段と干渉するように構成されていることを特徴とする走
   査光学装置。
2. 【請求項２】 各異形部分が、結像レンズの光軸方向に
   突出していることを特徴とする請求項１記載の走査光学
   装置。
3. 【請求項３】 各異形部分が、結像レンズの光軸に対し
   て垂直な方向に突出していることを特徴とする請求項１
   記載の走査光学装置。
4. 【請求項４】 各異形部分の突出量が、結像レンズの光
   軸から遠ざかるにつれて徐徐に増加していることを特徴
   とする請求項２または３記載の走査光学装置。
5. 【請求項５】 結像レンズがプラスチックレンズである
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の
   走査光学装置。