JPH11153768A - 光偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２枚のｆθレンズの光軸ずれを回避する。 【解決手段】 回転多面鏡２の走査光を回転ドラム３上
の感光体に結像させる２枚のｆθレンズ４，５の組み付
けに際して、まず、長尺のｆθレンズ５の第１の中心突
起５ａを光学箱６の底壁から突出する位置決めピン６ａ
の間に係合させてｆθレンズ５の組み付けを行なったう
えで、ｆθレンズ５の第２の中心突起５ｂを短尺のｆθ
レンズ４の位置決めピン４ａの間に係合させることで、
ｆθレンズ４の位置決めを行なうものであるため、両ｆ
θレンズ４，５の間に光軸方向の相対的な位置ずれが生
じない。

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
る光偏向走査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光偏向走査装置は、
回転多面鏡の反射面にレーザ光等の光ビームを照射し、
回転多面鏡の高速回転によって偏向走査する。このよう
にして得られた走査光を回転ドラム上の感光体に結像さ
せて静電潜像を形成する。次いで、感光体の静電潜像を
現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録紙等
の記録媒体に転写して定着装置へ送り、記録媒体上のト
ナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が行なわ
れる。

【０００３】図４は一従来例による光偏向走査装置を示
すもので、これは、半導体レーザやコリメータレンズを
ユニット化した光源ユニット１０１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、その走査光を回転ドラム１０３の表面の感光
体に結像させるｆθレンズ１０４，１０５等を有する。
回転多面鏡１０２やｆθレンズ１０４，１０５は光学箱
１０６に収容され、また、光源ユニット１０１は光学箱
１０６の側壁等に組み付けられる。

【０００４】光学箱１０６の上部開口は、光学箱１０６
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１０６の側壁等には
回転多面鏡１０２の走査光を外部の回転ドラム１０３に
向かって取り出すための窓が設けられる。

【０００５】光源ユニット１０１の半導体レーザから発
生されたレーザ光Ｌ₀ はコリメータレンズによって平行
化され、シリンドリカルレンズ１０１ａによって回転多
面鏡１０２の反射面に線状に集光され、２枚のｆθレン
ズ１０４，１０５を経て、光学箱１０６の窓から回転ド
ラム１０３に向かって取り出される。このようにして回
転ドラム１０３上の感光体に結像する走査光は、回転多
面鏡１０２によるＹ軸方向の主走査と回転ドラム１０３
の回転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形
成する。

【０００６】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、光源ユニット１０１
の半導体レーザが発生する光束に対応する記録情報が記
録紙等にプリントされる。

【０００７】回転多面鏡１０２の走査光の一部分は、主
走査方向の末端においてＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ）ミラー１０７によって分離され、ＢＤセンサ１０
８に導入される。ＢＤセンサ１０８によって検知された
走査光は、図示しない処理回路においてトリガ信号に変
換されて光源ユニット１０１の半導体レーザに導入され
る。半導体レーザは、トリガ信号を受信したうえで、図
示しないホストコンピュータから送信される画像情報に
基づいた書き込み変調を開始する。

【０００８】ｆθレンズ１０４，１０５は、上記のよう
に回転多面鏡１０２の走査光を感光体に結像させ、その
結果得られる点像の走査速度を均一にするいわゆるｆθ
機能を有するもので、それぞれ走査光の光路に対して以
下のように厳密に位置決めしたうえで光学箱１０６に固
定される。

【０００９】すなわち、光学箱１０６の底面や隔壁等に
それぞれ一対ずつ設けられた位置決めピン１０６ａ，１
０６ｂ、および当接部材１０６ｃ，１０６ｄ等の位置決
め部材に対して、各ｆθレンズ１０４，１０５の中心突
起１０４ａ，１０５ａ、および両端部の側面に形成され
た突き当て基準面等をそれぞれ係合または当接すること
で、各ｆθレンズ１０４，１０５の長さ方向（Ｙ軸方
向）の中心の位置決めと、光軸方向（Ｘ軸方向）の位置
決めや傾斜角度（θ軸方向）の調節等を厳密に行なう。
そのうえで、押えバネ等を用いてｆθレンズ１０４，１
０５の両端部を固定する。ｆθレンズ１０４，１０５の
底面は光学箱１０６の底壁に設けられた台座の基準面に
当接され、接着や押えバネ等によって固定される。この
ようにして各ｆθレンズ１０４，１０５を光学箱１０６
に組み付けるものである。

【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、２枚のｆθレンズを個
別に位置決めして光学箱に組み付けるように構成されて
いるため、両レンズ間に光軸ずれが発生し、その結果、
光学特性が著しく損われるという未解決の課題がある。

【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り、少なくとも２枚のｆ
θレンズ等を用いる走査光学系において、両ｆθレンズ
間に光軸ずれ等を発生させることなく、光学箱に対する
組み付けを極めて高精度で行なうことのできる高性能な
光偏向走査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】上記の目的を達成するた
めに本発明の光偏向走査装置は、光ビームを偏向走査す
る走査手段と、前記光ビームを前記走査手段を経て感光
体に結像させる結像光学系に配設された少なくとも２枚
のレンズと、これらを支持する筐体と、該筐体に対して
前記２枚のレンズのうちの一方を位置決めするための位
置決め手段を有し、前記一方のレンズが、これに対して
他方のレンズを相対位置決めするための相対位置決め手
段を備えていることを特徴とする。

【００１３】

【作用】結像光学系に複数枚のレンズが用いられている
場合は、光学箱等の筐体に対して各レンズを個別に位置
決めすると、レンズ間に光軸ずれを発生しやすい。そこ
で一枚のレンズの中心突起等を筐体の位置決めピンに係
合させて位置決めしたうえで、位置決めされたレンズに
対して残りのレンズを相対位置決めする相対位置決め手
段を設ける。

【００１４】両レンズ間の位置決めを直接相対位置決め
手段によって行なうものであるため、両レンズ間に光軸
ずれ等を発生することなく、光学性能のすぐれた光偏向
走査装置を実現できる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は一実施の形態による走査光学装置を
示すもので、これは、半導体レーザやコリメータレンズ
をユニット化した光源ユニット１と、該光源ユニット１
から発生された光ビームである平行光束のレーザ光Ｌ₁
を偏向走査する走査手段である回転多面鏡２と、その走
査光を回転ドラム３の表面の感光体に結像させる結合光
学系を有し、該結像光学系には、２枚のレンズであるｆ
θレンズ４，５が含まれている。回転多面鏡２やｆθレ
ンズ４，５は筐体である光学箱６に収容され、また、光
源ユニット１は光学箱６の側壁等に組み付けられる。

【００１７】光学箱６の上部開口は、光学箱６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６の側壁等には回転多面鏡２
の走査光を外部の回転ドラム３に向かって取り出すため
の窓が設けられる。

【００１８】光源ユニット１の半導体レーザから発生さ
れたレーザ光Ｌ₁ はコリメータレンズによって平行化さ
れ、シリンドリカルレンズ１ａによって回転多面鏡２の
反射面に線状に集光され、２枚のｆθレンズ４，５を経
て、光学箱６の窓から回転ドラム３に向かって取り出さ
れる。このようにして回転ドラム３上の感光体に結像す
る走査光は、回転多面鏡２によるＹ軸方向の主走査と回
転ドラム３の回転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静
電潜像を形成する。

【００１９】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、光源ユニット１の半
導体レーザが発生する光束に対応する記録情報が記録紙
等にプリントされる。

【００２０】回転多面鏡２の走査光の一部分は、主走査
方向の末端においてＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔｏｒ）
ミラー７によって分離され、ＢＤセンサ８に導入され
る。ＢＤセンサ８によって検知された走査光は、図示し
ない処理回路においてトリガ信号に変換されて光源ユニ
ット１の半導体レーザに導入される。半導体レーザは、
トリガ信号を受信したうえで、図示しないホストコンピ
ュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変調
を開始する。

【００２１】ｆθレンズ４，５は、上記のように回転多
面鏡２の走査光を感光体に結像させ、その結果得られる
点像の走査速度を均一にするいわゆるｆθ機能を有する
もので、それぞれ走査光の光路に対して以下のように厳
密に位置決めしたうえで光学箱６に固定される。

【００２２】２枚のｆθレンズ４，５のうちの一方は短
尺レンズ、他方は長尺レンズであり、長尺レンズである
ｆθレンズ５は、長さ方向の中央からその光軸に沿って
突出する位置決め手段である第１の中心突起５ａを有
し、これは、ｆθレンズ５の組み付けに際して光学箱６
の底壁から突出する一対の位置決めピン６ａの間に係合
し、ｆθレンズ５の主走査方向（Ｙ軸方向）の中心位置
決めを行なうために用いられる。

【００２３】ｆθレンズ５の底面は、位置決め用の水平
な基準面として高い平坦度に仕上げられており、光学箱
６の底壁に設けられた台座等に当接されてｆθレンズ５
の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置決めに用いられる。さら
に、ｆθレンズ５の両側縁には、光軸に垂直な一対の基
準面が配設され、これらを光学箱６の側壁等と一体であ
る位置決め部材に当接することでｆθレンズ５の光軸方
向（Ｘ軸方向）の位置決めと傾斜角度（θ軸方向）の調
整が行なわれる。

【００２４】すなわち、光学箱６に対するｆθレンズ５
の組み付けにおいては、ｆθレンズ５の第１の中心突起
５ａを光学箱６の底壁の位置決めピン６ａの間に係合さ
せた状態で、ｆθレンズ５の底面を光学箱６の台座等に
当接し、さらにｆθレンズ５の両端の基準面を光学箱６
の位置決め部材に当接することで、各方向の位置決めを
それぞれ行ない、台座や位置決め部材にｆθレンズ５を
押圧する押えバネ等を用いて光学箱６に固定する。

【００２５】ｆθレンズ５は、長さ方向の中央からその
光軸に沿って第１の中心突起５ａと逆向きに突出する相
対位置決め手段である第２の中心突起５ｂを有し、これ
は、短尺レンズであるｆθレンズ４の組み付けに際し
て、その長さ方向の中央に配設された一対の位置決めピ
ン４ａの間に係合して、ｆθレンズ４の長さ方向すなわ
ち主走査方向（Ｙ軸方向）の中心位置決めを行なうため
に用いられる。

【００２６】ｆθレンズ４の底面は、ｆθレンズ５と同
様に、位置決め用の水平な基準面として高い平坦度に仕
上げられており、光学箱６の底壁に設けられた台座等に
当接されてｆθレンズ４の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置
決めに用いられる。さらに、ｆθレンズ４の両側縁に
は、その光軸に垂直な一対の基準面が配設され、これら
を光学箱６の側壁等と一体である位置決め部材に当接す
ることで、ｆθレンズ４の光軸方向（Ｘ軸方向）の位置
決めと傾斜角度（θ軸方向）の調整が行なわれる。

【００２７】すなわち、光学箱６に対するｆθレンズ４
の組み付けにおいては、ｆθレンズ４の一対の位置決め
ピン４ａの間にｆθレンズ５の第２の中心突起５ｂを係
合させ、ｆθレンズ４の底面を光学箱６の台座等に当接
し、さらにｆθレンズ４の両端の基準面を光学箱６の位
置決め部材に当接することで、各方向の位置決めをそれ
ぞれ行なったうえで、押えバネ等を用いてｆθレンズ５
と同様に光学箱６に固定する。光偏向走査装置の組立工
程においては、このように光学箱６の位置決めピン６ａ
等を用いて、回転多面鏡２の走査光に対するｆθレンズ
４，５の組み付け位置をそれぞれ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】長尺レンズであるｆθレンズ５を光学箱６
に組み付けたうえで、ｆθレンズ５の第２の中心突起５
ｂを用いて短尺レンズであるｆθレンズ４の中心位置決
めを行なうものであるため、少なくとも両レンズ４，５
のＹ軸方向の中心位置すなわち光軸位置が相対的にずれ
るおそれはない。２枚のレンズを個別に光学箱に位置決
めする場合のように両レンズの光軸が不一致となるトラ
ブルを回避して、両レンズの位置決め精度を大幅に向上
させ、光偏向走査装置の光学特性を改善できる。

【００２９】なお、長尺レンズに第１、第２の中心突起
を設ける替わりに、短尺レンズに同様の中心突起を設け
て、短尺レンズを組み付けたうえで長尺レンズの位置決
めを行なうように構成してもよい。

【００３０】図２は第２の実施の形態による光偏向走査
装置を示すもので、これは、短尺レンズであるｆθレン
ズ１４に配設した位置決め手段である一対の位置決めピ
ン１４ａを、光学箱１６の底壁から突出する一対の位置
決めピン１６ａの間に係合させることでｆθレンズ１４
の中心位置決めを行なったうえで、両位置決めピン１４
ａの間に、長尺レンズであるｆθレンズ１５の相対位置
決め手段である中心突起１５ａを係合させることでｆθ
レンズ１５の中心位置決めを行なうように構成したもの
である。光軸方向（Ｘ軸方向）等の位置決めについては
第１の実施の形態と同様である。また、光源ユニット
１、回転多面鏡２、回転ドラム３、ＢＤミラー７、ＢＤ
センサ８等については第１の実施の形態と同様であるか
ら、同一符号で表わし説明は省略する。

【００３１】図３は第３の実施の形態による光偏向走査
装置を示すもので、これは、長尺レンズであるｆθレン
ズ２５に底面から下向きに突出するピン状の中心突起２
５ａを設けて、該中心突起２５ａを、光学箱２６の底壁
に形成された長穴２６ａに係合させることで、ｆθレン
ズ２５の中心位置決めを行ない、短尺レンズであるｆθ
レンズ２４の中央の突出部２４ａに設けられた係合溝を
ｆθレンズ２５の中心突起２５ａに係合させることで、
ｆθレンズ２４の中心位置決めを行なうように構成した
ものである。ｆθレンズ２５の中心突起２５ａは、光学
箱２６に対するｆθレンズ２５の位置決め手段と、ｆθ
レンズ２５に対するｆθレンズ２４の相対位置決め手段
を兼ねている。光学箱２６の残りの部分や光源ユニッ
ト、回転多面鏡等は第１の実施の形態と同様である。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００３３】少なくとも２枚のｆθレンズ等を用いる走
査光学系において、両ｆθレンズ間に光軸ずれ等を発生
するのを回避できる。これによって、すぐれた光学特性
を有し、かつ、組立工程も簡略である光偏向走査装置を
実現できる。このような光偏向走査装置を搭載すること
で、画像形成装置の高性能化に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による光偏向走査装置を示す
模式平面図である。

【図２】第２の実施の形態による光偏向走査装置を示す
模式平面図である。

【図３】第３の実施の形態による光偏向走査装置の主要
部を分解して示す部分分解斜視図である。

【図４】一従来例による光偏向走査装置を示す模式平面
図である。

【符号の説明】

１ 光源ユニット ２ 回転多面鏡 ３ 回転ドラム ４，５，１４，１５，２４，２５ ｆθレンズ ４ａ，６ａ，１４ａ，１６ａ 位置決めピン ５ａ，５ｂ，１５ａ，２５ａ 中心突起 ６，１６，２６ 光学箱

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向走査する走査手段と、前
   記光ビームを前記走査手段を経て感光体に結像させる結
   像光学系に配設された少なくとも２枚のレンズと、これ
   らを支持する筐体と、該筐体に対して前記２枚のレンズ
   のうちの一方を位置決めするための位置決め手段を有
   し、前記一方のレンズが、これに対して他方のレンズを
   相対位置決めするための相対位置決め手段を備えている
   ことを特徴とする光偏向走査装置。
2. 【請求項２】 相対位置決め手段が、両レンズの長さ方
   向の中心を相対位置決めするように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の光偏向走査装置。