JPH09304718A - 光学偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤を用いることなくプラスチックレンズ
とガラスレンズを一体化する。 【解決手段】 プラスチックレンズ３の凹所３ａに、弾
性保持部材１の本体１１を当てがい、弾性保持部材１の
挟持足１２〜１５によってガラスレンズ２とプラスチッ
クレンズ３を抱え込むことでこれらを弾力的に挟持させ
る。弾性保持部材１の本体１１は開口１１ａを有し、両
レンズ２，３のレンズ有効部を通るレーザ光のビーム形
状を整形するアパーチャを兼ねている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタやレ
ーザファクシミリ等の情報記録装置に用いられる光学偏
向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやレーザファクシミリ等
の情報記録装置に用いられる光学偏向装置は、図８に示
すように、光源ユニット１０１から発生されたレーザ光
をシリンドリカルレンズ１０２によって線状の光束に集
光し、回転多面鏡１０３によって所定の走査方向（Ｙ軸
方向）に偏向走査し、走査レンズ１０４を経て回転ドラ
ム１０５上の感光体に結像させる。感光体に結像する光
束は、回転多面鏡１０３の回転による主走査と、回転ド
ラム１０５の回転による副走査に伴って静電潜像を形成
する。

【０００３】回転多面鏡１０３の走査光Ｌ₀ は、その走
査面の一端においてＢＤミラー１０６ａによって前記走
査面の下方へ分離されてＢＤセンサ１０６ｂに導入さ
れ、走査開始信号に変換されて光源ユニット１０１の半
導体レーザに送信される。半導体レーザは走査開始信号
を受信したうえで書き込み変調を開始する。

【０００４】光源ユニット１０１、シリンドリカルレン
ズ１０２、回転多面鏡１０３およびその駆動モータ１０
３ａ、走査レンズ１０４、ＢＤミラー１０６ａおよびＢ
Ｄセンサ１０６ｂは光学箱１０７の側壁や底壁に取り付
けられる。回転ドラム１０５は光学箱１０７の外側に配
設されており、光学箱１０７の側壁には、走査光Ｌ₀を
光学箱１０７から回転ドラム１０５に向かって取り出す
ための窓が設けられている。また、光学箱１０７の上部
開口は図示しないふた部材によって閉塞される。

【０００５】シリンドリカルレンズ１０２は、ガラスレ
ンズ１０２ａとプラスチックレンズ１０２ｂを接着剤に
よって貼り合わせた複合レンズであり、ガラスレンズ１
０２ａとプラスチックレンズ１０２ｂを貼り合わせてユ
ニット化したうえでガラスレンズ１０２ａの側面と底面
をそれぞれ、光学箱１０７に立設した案内部材１０８の
基準面１０８ａ，１０８ｂ（基準面１０８ｂは図７の
（ａ）に示す）に当接することで、レーザ光の光路に対
する位置決めを行なう。

【０００６】続いて、ガラスレンズ１０２ａと案内部材
１０８の間に接着剤を流し込み、これを硬化させること
でシリンドリカルレンズ１０２全体を光学箱７に固定す
る。

【０００７】光源ユニット１０１は、半導体レーザ１０
１ａと、コリメータレンズ１０１ｂと、アパーチャ１０
１ｃをユニット化したものであり、アパーチャ１０１ｃ
は、コリメータレンズ１０１ｂによって平行化されたレ
ーザ光を所定のビーム径に絞る役目をする。

【０００８】なお、ガラスレンズ１０２ａとプラスチッ
クレンズ１０２ｂの貼り合わせは、図７の（ｂ）に示す
ように、ガラスレンズ１０２ａとプラスチックレンズ１
０２ｂの接合部Ｓに紫外線硬化型の接着剤を塗布し、ガ
ラスレンズ１０２ａとプラスチックレンズ１０２ｂを重
ねてこれらの相対位置を調整したうえで、紫外線を照射
して接着剤を硬化させることによって行なわれる。

【０００９】

【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、シリンドリカルレンズ
がガラスレンズとプラスチックレンズを接着剤によって
貼り合わせたものであるため、接着剤を塗布するときに
ガラスレンズやプラスチックレンズのレンズ有効部（レ
ンズ面）に接着剤が流れて、光学特性を損う汚れとなる
おそれがある。

【００１０】また、ガラスレンズとプラスチックレンズ
を貼り合わせたのちにどちらかのレンズにキズ等の不具
合が発見されたときには、ガラスレンズとプラスチック
レンズの双方を廃棄しなければならず、無キズのレンズ
の再利用ができないという未解決の課題がある。

【００１１】さらに、プラスチックレンズとガラスレン
ズを貼り合わせる工程も、治具によってプラスチックレ
ンズとガラスレンズを位置合わせして保持し、この状態
で接着剤を塗布して紫外線を照射するという複雑な作業
を必要とするためにコスト高で、光学偏向装置を低価格
化するうえでの大きな障害となっていた。

【００１２】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て、２つのレンズを
一体化してシリンドリカルレンズを製作する作業が簡単
で、前記２つのレンズを分割して再利用することも自在
であるうえに、組立部品点数が増えたり接着剤によって
レンズ有効部が汚染される等のトラブルもない安価で高
性能な光学偏向装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学偏向装置は、走査手段と、これによっ
て走査される光ビームの光路に配設された一対のレンズ
からなるシリンドリカルレンズと、前記一対のレンズを
重ね合わせた状態で弾力的に挟持する弾性保持部材を有
し、該弾性保持部材が、一方のレンズのレンズ有効部に
当接される本体を備えており、該本体に前記光ビームを
成形するためのアパーチャ開口が設けられていることを
特徴とする。

【００１４】一方のレンズが、弾性保持部材の本体を位
置決めするための弾性保持部材位置決め手段を備えてい
るとよい。

【００１５】一対のレンズの少なくとも一方に、両レン
ズを相対的に位置決めするためのレンズ位置決め手段が
設けられているとよい。

【００１６】弾性保持部材が、一対のレンズを相対的に
位置決めするためのレンズ位置決め手段を備えていても
よい。

【００１７】

【作用】シリンドリカルレンズを構成するプラスチック
レンズとガラスレンズ等の２つのレンズを、これらを弾
力的に挟持する弾性保持部材によって一体化したうえ
で、光学偏向装置の光学箱等に組み付ける。接着剤によ
って両レンズを一体化する場合に比べて作業が簡単で接
着剤による汚染の心配もない。また、両レンズを再び分
離して再利用することも自在である。

【００１８】弾性保持部材の本体にアパーチャ開口が設
けられているために、光ビームを成形するアパーチャ等
を別途設ける必要がない。すなわち、弾性保持部材がア
パーチャを兼ねているため、光学偏向装置の組立部品点
数が増えるのを回避できる。

【００１９】その結果、組立作業が簡単で製造コストが
低く、レンズ有効部が汚染されて光学特性が損われるお
それもない安価で高性能な光学偏向装置を実現できる。

【００２０】

【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。

【００２１】図１は一実施例による光学偏向装置の主要
部を示す。これは、従来例と同様に、図示しない走査手
段である回転多面鏡に光ビームであるレーザ光を線状に
集光するシリンドリカルレンズであって、バネ性を有す
る板金のプレス部品である弾性保持部材１と、これによ
ってユニット化された一対のレンズであるガラスレンズ
２およびプラスチックレンズ３からなる複合レンズであ
る。

【００２２】弾性保持部材１は、平板状の本体１１と、
その両側縁から直角に折り曲げた状態でのびる２対の挟
持部であるＬ形の挟持足１２〜１５を有し、本体１１を
プラスチックレンズ３のレンズ有効部（レンズ面）に設
けられた弾性保持部材位置決め手段である凹所３ａに係
合させて、各挟持足１２〜１５の係止部１２ａ〜１５ａ
をガラスレンズ２の凸面２ａに係止させ、ガラスレンズ
２とプラスチックレンズ３を重ね合わせて抱え込むこと
で、両者を弾力的に挟持し一体的に結合させる。

【００２３】弾性保持部材１の本体１１の中央には、ガ
ラスレンズ２とプラスチックレンズ３からなる複合レン
ズを透過する光を所定のビーム径等に整形するためのア
パーチャ開口である開口１１ａが形成されている。すな
わち、従来例において個別に光源ユニットに配設されて
いたアパーチャの機能を弾性保持部材１が兼ね備えてい
る。

【００２４】プラスチックレンズ３は、ガラスレンズ２
の上端のコーナーに当接される一対のＬ形係合部３ｂを
有し、これらは、プラスチックレンズ３とガラスレンズ
２を重ね合わせたときに、両者の光軸に直交する２軸の
方向の位置合わせを行なうレンズ位置決め手段を構成す
る。

【００２５】ガラスレンズ２とプラスチックレンズ３の
ユニット化の作業は、まず、ガラスレンズ２とプラスチ
ックレンズ３を重ね合わせて、プラスチックレンズ３の
Ｌ形係合部３ｂをガラスレンズ２の上端の各コーナーに
当接し、続いて、弾性保持部材１の挟持足１２〜１５を
外方へ弾力的に曲げた状態で本体１１をプラスチックレ
ンズ３の凹所３ａに当てがい、挟持足１２〜１５を外方
へ曲げていた力を解放して、挟持足１２〜１５の係止部
１２ａ〜１５ａをガラスレンズ２の凸面２ａに係止させ
ることで完了する。

【００２６】このようにしてユニット化したガラスレン
ズ２とプラスチックレンズ３を光学偏向装置の光学箱等
に組み付けるに際しては、図２に示すように、ガラスレ
ンズ２の底面２ｂと下部側面２ｃを、光学箱等に設けら
れた案内壁４，５に当接し、ガラスレンズ２およびプラ
スチックレンズ３からなる複合レンズの光軸方向の位置
決め（焦点合わせ）を行なう。

【００２７】一般的にはガラスレンズの方がプラスチッ
クレンズより屈折率が大であるから、上記のようにガラ
スレンズの底面と下部側面を案内壁に当接して焦点合わ
せを行なうのが、光学特性の観点から有利であるが、場
合によっては、プラスチックレンズの底面と側面を焦点
合わせの案内面として用いてもよい。

【００２８】例えば、図３の（ａ）に示すように、プラ
スチックレンズ２３に台座２３ａを設け、その上にガラ
スレンズ２２を載置するとともに、台座２３ａの底面と
側面を上記と同様の案内壁に当接してもよい。

【００２９】また、図３の（ｂ）に示すように、ガラス
レンズ３２の凸面３２ａに弾性保持部材３１の本体４１
を当接し、各挟持足４２によってプラスチックレンズ３
３を抱え込むように構成することもできる。この場合
は、プラスチックレンズ３３に弾性保持部材３１の本体
４１を係合させる凹所等を設ける必要がないから、プラ
スチックレンズ３３の形状は簡単ですむが、ガラスレン
ズ３２とプラスチックレンズ３３の位置合わせの精度は
幾分劣る傾向がある。

【００３０】さらに、図４に示すように、弾性保持部材
５１の本体６１をプラスチックレンズ５３の片面全体に
当接させるとともに、図５に示すように、本体６１の上
端に一体的に設けられた頂板６２をガラスレンズ５２と
プラスチックレンズ５３の双方の上端部に当接し、本体
６１からのびる一対のＬ形の挟持足６３，６４によって
ガラスレンズ５２とプラスチックレンズ５３を抱え込ん
で両者を一体化するように構成してもよい。

【００３１】弾性保持部材５１の頂板６２は、ガラスレ
ンズ５２とプラスチックレンズ５３の上端面と上部側面
にそれぞれ当接される平板部分６２ａと側壁部分６２ｂ
を有し、これらによって、両レンズ５２，５３の位置合
わせが行なわれる。

【００３２】このようにしてユニット化されたガラスレ
ンズ５２とプラスチックレンズ５３からなる複合レンズ
は、図６に示すように、光学箱等の案内壁４，５にガラ
スレンズ５２の底面と下部側面を当接することで、図示
しない回転多面鏡に対する焦点合わせが行なわれる。

【００３３】本変形例によれば、両レンズの相対的位置
合わせのためのＬ形係止部等をプラスチックレンズに設
ける必要がないため、プラスチックレンズの形状が簡単
で部品単品コストが低いうえに、両レンズを位置合わせ
して重ねる作業が容易であるという利点も付加される。

【００３４】本実施例によれば、重ね合わせて位置合わ
せした２つのレンズを弾性保持部材の挟持足によって抱
え込むように挟持することで、いわゆるパッチン止めに
よって両レンズを一体化するものであるため、接着剤を
用いて両レンズを貼り合わせる場合に比べて、接着剤に
よるレンズ面の汚染の心配がないうえに、両レンズをユ
ニット化したのちに片方のレンズにキズ等の不具合が発
見されたときには、キズの無い方のレンズを再利用でき
るという特筆すべき利点がある。

【００３５】加えて、両レンズの位置合わせのための治
具等を必要とせず、従って、ユニット化の作業も極めて
簡単であり、さらに、弾性保持部材がアパーチャを兼ね
ているため、複雑な位置合わせを必要とするアパーチャ
を別途設ける必要がないという長所もある。

【００３６】このように、組み立てが簡単でレンズ単品
の再利用もできるうえにアパーチャの機能も兼ね備えた
レンズユニットを用いることで、光学偏向装置の低価格
化と高性能化を大きく促進できる。

【００３７】

【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。

【００３８】２つのレンズを一体化してシリンドリカル
レンズを製作する作業が簡単で、両レンズを分割して再
利用することも自在であり、しかも、組立部品点数が増
えたり接着剤によってレンズ有効部が汚染される等のト
ラブルもない安価で高性能な光学偏向装置を実現でき
る。

【００３９】このような光学偏向装置を用いることで、
情報記録装置等の低価格化と高性能化に大きく貢献でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による光学偏向装置の主要部を示すも
ので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）を個別の部
品に分解した状態で示す分解斜視図である。

【図２】図１の装置を光学箱等に組み付けた状態を示す
立面図である。

【図３】本実施例の２つの変形例を示す断面図である。

【図４】本実施例のさらに別の変形例を示す分解斜視図
である。

【図５】図４の装置を組み立てた状態で示す断面図であ
る。

【図６】図５の装置を光学箱等に組み付けた状態を示す
立面図である。

【図７】一従来例による光学偏向装置を示すもので、
（ａ）は模式断面図、（ｂ）はシリンドリカルレンズの
みを拡大して示す拡大斜視図である。

【図８】光学偏向装置全体を示す平面図である。

【符号の説明】

１，３１，５１ 弾性保持部材 １ａ，３１ａ，５１ａ 開口 ２，２２，３２，５２ ガラスレンズ ３，２３，３３，５３ プラスチックレンズ ３ａ 凹所 ３ｂ 係合部 ４，５ 案内壁 １１，４１，６１ 本体 １２〜１５，４２，６３，６４ 挟持足

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査手段と、これによって走査される光
   ビームの光路に配設された一対のレンズからなるシリン
   ドリカルレンズと、前記一対のレンズを重ね合わせた状
   態で弾力的に挟持する弾性保持部材を有し、該弾性保持
   部材が、一方のレンズのレンズ有効部に当接される本体
   を備えており、該本体に前記光ビームを成形するための
   アパーチャ開口が設けられていることを特徴とする光学
   偏向装置。
2. 【請求項２】 一対のレンズが、ガラスレンズとプラス
   チックレンズであることを特徴とする請求項１記載の光
   学偏向装置。
3. 【請求項３】 一方のレンズが、弾性保持部材の本体を
   位置決めするための弾性保持部材位置決め手段を備えて
   いることを特徴とする請求項１または２記載の光学偏向
   装置。
4. 【請求項４】 一対のレンズの少なくとも一方に、両レ
   ンズを相対的に位置決めするためのレンズ位置決め手段
   が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３い
   ずれか１項記載の光学偏向装置。
5. 【請求項５】 弾性保持部材が、一対のレンズを相対的
   に位置決めするためのレンズ位置決め手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の
   光学偏向装置。
6. 【請求項６】 弾性保持部材が、本体の端縁からのびる
   挟持部によって一対のレンズを抱え込むように構成され
   ていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項
   記載の光学偏向装置。