JPH1068902A - 光走査装置における光学レンズの固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学レンズを容易に圧入できると共に光学レ
ンズの内部応力を光学特性の劣化が生じない程度に抑制
する。 【解決手段】 レーザビームプリンタ等の光走査装置の
結像光学系中に用いられるｆθレンズ等の光学レンズ１
の両側端に鍔部２，２を一体に形成し、基台３に設けた
一対の固定部４，４に鍔部２，２を嵌合することにより
光学レンズ１を固定する光学レンズの固定構造１３にお
いて、固定部４は、鍔部２に当接して光学レンズ１の光
軸方向Ｙの位置決めの基準となる基準面５と、この基準
面５と対峙し鍔部２を局部的に押圧する押圧部６と、こ
の押圧部６に連続して形成され鍔部２に対して非接触と
なる逃げ部７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光走査装置における光
学レンズの固定構造に関する。更に詳述すると、本発明
は、鍔部を有する光学レンズを固定するのに適した光学
レンズの固定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ等には、レーザビ
ームを偏光器により走査して感光体上に結像するいわゆ
る光走査装置が備えられている。この光走査装置にあっ
ては、回転多面鏡により反射された反射光の走査速度を
一定にするためいわゆるｆθレンズ等の光学レンズが使
用されている。

【０００３】図３に示すように、この光学レンズ１０１
は、湾曲したレンズ部１０２と、該レンズ部１０２の光
軸に対して平行でほぼ半円形状の壁部１０３，１０３
と、レンズ部１０２の両端部から互いに反対方向に突出
した鍔部１０４，１０４とを備えている。そして、基台
１０５には固定部１０６が取り付けられている。この固
定部１０６には矩形状の固定溝１０７が向き合って形成
されている。各固定溝１０７，１０７には光学レンズ１
０１の鍔部１０４，１０４が圧入により嵌合されてい
る。この嵌合は、鍔部１０４の光軸方向の両面を固定溝
１０７により挟み付けてなされている。これにより、光
学レンズ１０１が基台１０５に固定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光学レンズの固定構造では、鍔部１０４と固定溝１０
７との接触面積が大きいので、各部品成形の際の寸法誤
差により鍔部１０４の厚さが大きくなったり固定溝１０
７の幅が小さくなると、圧入力が大きくなってしまう。
これにより、圧入作業が困難になると共に、組立後の光
学レンズ１０２の内部応力が増加して光学特性が劣化す
るおそれがある。

【０００５】そこで、本発明は、光学レンズや固定部の
寸法誤差にかかわらず、光学レンズを容易に圧入できる
と共に、光学レンズの内部応力を光学特性の劣化が生じ
ない程度に抑制できる光学レンズの固定構造を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、光走査装置の結像光学系中に
用いられる光学レンズの両側端に鍔部を一体に形成し、
基台に設けた一対の固定部に鍔部を嵌合することにより
光学レンズを固定する光学レンズの固定構造において、
固定部は、鍔部に当接して光学レンズの光軸方向の位置
決めの基準となる基準面と、この基準面と対峙し鍔部を
局部的に押圧する押圧部と、この押圧部に連続して形成
され鍔部に対して非接触となる逃げ部とを備えるように
している。

【０００７】したがって、光学レンズの鍔部の一面は基
準面に当接され、鍔部の他面は押圧部のみにより局部的
に押さえられる。このため、鍔部と固定部との接触面積
が小さくなるので、光学レンズや固定部に寸法誤差があ
っても光学レンズを固定部に圧入する際の圧入力が小さ
くなる。

【０００８】また、請求項２の光学レンズの固定構造で
は、光学レンズは両側端の鍔部間に第１の係合部を有
し、基台は第１の係合部と係合する第２の係合部を有
し、第１の係合部と第２の係合部とが互いに係合して光
学レンズが両鍔部を結ぶ方向に位置決めされる。したが
って、光学レンズは基台に対して両鍔部を結ぶ方向、即
ち図２中の光学レンズの幅方向Ｘに固定される。

【０００９】さらに、請求項３の光学レンズの固定構造
では、光学レンズの両側端の鍔部の側面と固定部とが非
接触状態とされている。したがって、鍔部と固定部との
接触面積がさらに小さくなり、光学レンズを固定部に圧
入する際の圧入力がより小さくなる。また、圧入後は、
光学レンズに両鍔部の側面同士を圧縮する力が与えられ
ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１に示すように、本実施形態の光学レン
ズの固定構造１３は、レーザビームプリンタ等の光走査
装置の結像光学系中に用いられるｆθレンズ等の光学レ
ンズ１の両側端に鍔部２を一体に形成し、基台３に設け
た一対の固定部４，４に鍔部２，２を嵌合することによ
り光学レンズ１を固定するものである。そして、固定部
４は、光学レンズ１の光軸方向Ｙの位置決めの基準とな
る基準面５と、鍔部２を局部的に押圧する押圧部６と、
鍔部２に対して非接触となる逃げ部７とを備えている。
光学レンズ１は、メニスカス状のレンズ部８と、該レン
ズ部８の両端に形成された鍔部２，２とを備えている。
なお、図中の光学レンズ１の片方の鍔部２には射出成形
の際のゲート９が残っているが、これが無くても構わな
いことは勿論である。

【００１２】そして、固定部４，４は光学レンズ１の鍔
部２，２に対応して２箇所に配置されているが、本実施
形態ではこれら固定部４，４を一体成形して基台３に固
着したものとしている。そして、これら固定部４，４の
間には、走査線が通過する窓４ａが形成されている。但
し、固定部４，４は一体成形したものに限らず、別個の
固定部４をそれぞれ基台３に固着しても構わない。ま
た、基台３と固定部４とを一体成形しても構わない。

【００１３】固定部４は例えばガラス入りポリカーボネ
イトから成り、基準壁１０と支持壁１１と押圧壁１２と
を有する。基準壁１０は、固定する光学レンズ１の光軸
Ｏに垂直で、光学レンズ１側の側面が基準面５とされて
いる。この基準面５は、光学レンズ１の鍔部２に当接し
て該光学レンズ１の光軸方向Ｙの位置決めの基準とな
る。

【００１４】また、支持壁１１は、基準壁１０の外端部
から光学レンズ１側に垂直に形成されている。支持壁１
１と鍔部２との間には隙間Ｓが設けられている。このた
め、鍔部２と固定部４との接触面積は小さくなり、光学
レンズ１を固定部４に圧入する際の圧入力がより小さく
なると共に、圧入後は支持壁１１が光学レンズ１に応力
を発生させることはない。なお、本実施形態では、光学
レンズ１の片方の鍔部２にゲート９が残されているた
め、その鍔部２を固定する方の固定部４の支持壁１１は
光軸Ｏからの距離が他方の支持壁１１に比べて大きくさ
れている。

【００１５】さらに、押圧壁１２は、支持壁１１の先端
部から基準壁１０と平行に形成されている。そして、押
圧壁１２の基準壁１０側の側面は先端部を残して凹まさ
れ、この凹んだ部分が逃げ部７とされている。また、押
圧壁１２の当該側面の先端部は押圧部６とされている。
このため、押圧部６は、基準壁１０の基準面５と対峙し
鍔部２を局部的に押圧することになる。そして、逃げ部
７は鍔部２に接触しない。

【００１６】ここで、光学レンズ１を装着しない状態で
の押圧部６と基準面５との間隔は、鍔部２の厚さよりも
僅かに小さく形成されている。このため、鍔部２を押圧
部６と基準壁１０との間に嵌合することにより、押圧部
６と基準壁１０とが鍔部２を挟持する。これにより、光
学レンズ１や固定部４に寸法誤差があっても嵌合により
吸収されるので、光学レンズ１の固定が確実に行われ
る。

【００１７】また、押圧部６の鍔部２への接触面の幅
は、光学レンズ１の幅方向Ｘの寸法に対して左右各々１
〜５％とすることが好ましい。押圧部６の鍔部２への接
触面の幅が左右各々５％を越えると、押圧部６が鍔部２
に与える付勢力が強くなりすぎて光学レンズ１の内部応
力が増加して光学特性が劣化する恐れがある。逆に、押
圧部６の鍔部２への接触面の幅が左右各々１％未満にな
ると、押圧部６自体の強度が弱まり、鍔部２を押圧する
ときに破損する恐れがある。さらに、押圧部６は、鍔部
２の付け根を押圧する位置に形成されていることが好ま
しい。この場合、鍔部２の付け根部分はその先端部分よ
りも寸法誤差が小さいので、押圧部６により鍔部２を高
精度に押さえることができる。

【００１８】以上のように構成された光学レンズの固定
構造１３に光学レンズ１を組み込む際は、光学レンズ１
を固定部４に圧入する。すなわち、各鍔部２，２を各固
定部４，４に嵌合させる。ここで、鍔部２と固定部４と
の間に接着剤を注入しても構わない。

【００１９】そして、固定部４は鍔部２の基準面５及び
押圧部６に接触し逃げ部７には接触しないので、接触面
積が小さくなる。このため、光学レンズ１や固定部４に
寸法誤差があっても、圧入力を小さくすることができ
る。これにより、光学レンズ１の固定部４への組み付け
を容易に行うことができる。また、光学レンズ１や固定
部４の寸法誤差の許容範囲が大きくなるので、製造コス
トを削減することができる。

【００２０】さらに、圧入力が小さくなることにより、
組立後の光学レンズ１内での応力が小さくなるので、光
学特性を劣化させることはない。特に本実施形態によれ
ば、固定部４の支持壁１１と鍔部２との間に隙間Ｓが設
けられているので、光学レンズ１の幅方向Ｘの応力が生
じず、光学特性を劣化させることはない。

【００２１】また、本実施形態では、光学レンズ１の光
軸方向Ｙへの位置決めが固定部４の基準面５によりなさ
れるので、一面のみで基準位置を定めることができる。
一面の加工は比較的高精度にできるので、光学レンズ１
の位置決めの精度を向上させることができる。

【００２２】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、図２に示すように、光学レンズ１’の両
鍔部２，２の間の底面１４に第１の係合部としての突起
１５を形成し、固定部４の間の基台３に第２の係合部と
しての凹み１６を形成し、これら突起１５と凹み１６と
が互いに係合して光学レンズ１’の幅方向Ｘへの位置決
めを行うようにすることができる。なお、同図中、基準
壁は図示を省略している。ここで、突起１５及び凹み１
６は、光軸方向を長手方向として形成されている。この
ため、これら突起１５及び凹み１６の係合では、光学レ
ンズ１’の光軸方向への固定はできない。

【００２３】これによれば、鍔部２と支持壁１１とが接
触しなくても光学レンズ１の幅方向Ｘの位置決めを行う
ことができるので、光学レンズ１’の設置位置の調整が
容易になって調整作業の迅速化を図ることができる。し
かも、光学レンズ１’の光軸方向への固定はできないの
で、光学レンズ１’の光軸方向への位置決めは基準面の
みによりなされる。このため、複数の基準面が互いに干
渉することはない。

【００２４】なお、突起１５及び凹み１６の形状は、図
に示すように断面矩形に限らず断面三角形や半円形等と
することができる。また、光学レンズに凹みを形成し、
基台に突起を形成しても構わない。

【００２５】また、第１の係合部を光学レンズの上面と
下面とに形成し、第２の係合部を基台と光学レンズの上
側を押さえる部材とに形成しても構わない。この場合、
光学レンズの上下の両面が幅方向に固定されるので、光
学レンズの位置決めをより高精度に行うことができる。
また、この構成によれば光学レンズの上下の両面が挟持
されるので、光学レンズの上下方向、即ち圧入方向への
位置決めも確実に行われる。

【００２６】さらに、上述した各実施形態では固定構造
１３をレーザビームプリンタの光学レンズ１に適用した
場合ついて説明しているが、これに限らず他の光走査装
置の光学レンズに適用しても構わない。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の光学レンズの固定構造では、固定部は、基準
面と対峙し鍔部を局部的に押圧する押圧部と、この押圧
部に連続して形成され鍔部に対して非接触となる逃げ部
とを備えるので、鍔部と固定部との接触面積が小さくな
り、光学レンズや固定部に寸法誤差があっても光学レン
ズを固定部に圧入する際の圧入力を小さくすることがで
きる。このため、光学レンズの固定部への組み付けを容
易に行うことができる。また、光学レンズや固定部の寸
法の許容範囲が大きくなるので、製造コストを削減する
ことができる。さらに、組立後の光学レンズ内での応力
が小さいので、光学特性を劣化させることはない。

【００２８】また、固定部は鍔部に当接して光学レンズ
の光軸方向の位置決めの基準となる基準面を備えるの
で、光学レンズの光軸方向への位置決めが基準面の一面
のみでなされる。このため、一面のみの加工精度は比較
的高いので、位置決めの精度を向上させることができ
る。

【００２９】そして、請求項２の光学レンズの固定構造
では、光学レンズは両側端の鍔部間に第１の係合部を有
し、基台は第１の係合部と係合する第２の係合部を有
し、第１の係合部と第２の係合部とが互いに係合して光
学レンズが両鍔部を結ぶ方向に位置決めされるので、光
学レンズの幅方向の位置調整が容易になって調整作業の
迅速化を図ることができる。

【００３０】さらに、請求項３の光学レンズの固定構造
では、光学レンズの両側端の鍔部の側面と固定部とが非
接触状態とされているので、鍔部と固定部との接触面積
がさらに小さくなり、光学レンズを固定部に圧入する際
の圧入力がより小さくなると共に、光学レンズの幅方向
の応力が生じず光学特性を劣化させることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学レンズの固定構造及び光学レンズ
の実施形態を示す平面図である。

【図２】本発明の光学レンズの固定構造及び光学レンズ
の他の実施形態を示す正面図である。

【図３】従来の光学レンズの固定構造及び光学レンズを
示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１’ 光学レンズ ２ 鍔部 ３ 基台 ４ 固定部 ５ 基準面 ６ 押圧部 ７ 逃げ部 １３ 光学レンズの固定構造 １５ 突起（第１の係合部） １６ 凹み（第２の係合部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光走査装置の結像光学系中に用いられる
   光学レンズの両側端に鍔部を一体に形成し、基台に設け
   た一対の固定部に前記鍔部を嵌合することにより前記光
   学レンズを固定する光学レンズの固定構造において、前
   記固定部は、前記鍔部に当接して前記光学レンズの光軸
   方向の位置決めの基準となる基準面と、この基準面と対
   峙し前記鍔部を局部的に押圧する押圧部と、この押圧部
   に連続して形成され前記鍔部に対して非接触となる逃げ
   部とを備えていることを特徴とする光走査装置における
   光学レンズの固定構造。
2. 【請求項２】 前記光学レンズは両側端の前記鍔部間に
   第１の係合部を有し、前記基台は前記第１の係合部と係
   合する第２の係合部を有し、前記第１の係合部と前記第
   ２の係合部とが互いに係合して前記光学レンズが前記両
   鍔部を結ぶ方向に位置決めされることを特徴とする請求
   項１記載の光走査装置における光学レンズの固定構造。
3. 【請求項３】 前記光学レンズの両側端の前記鍔部の側
   面と前記固定部とが非接触状態とされていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の光走査装置における光
   学レンズの固定構造。