JPH1172733A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結像レンズの設置スペースを縮小し、かつ、
搬送や組立の作業性を向上させる。 【解決手段】 回転多面鏡２の走査光を感光体に結像さ
せる結像レンズ系４は、第１、第２の結像レンズ１４，
１５を含む２枚構成の光学系である。第２の結像レンズ
１５は、中央に湾曲部１６ｂを有し、該湾曲部１６ｂの
厚さ方向に陥没する側の底部のフランジに中心突起５１
を備えている。中心突起５１を光学箱５の位置決めピン
５ｅ，５ｆに係合させることで長さ方向（Ｙ軸方向）の
位置決めが行なわれる。中心突起５１が結像レンズ１５
の外形から突出することなく、従って、結像レンズ１５
の設置スペースを縮小できるうえに、結像レンズ１５の
搬送や組み付けの作業性も向上する。

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、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３は一従来例による走査光学装置を示す
もので、これは、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、その走査光を折り返しミラー
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１０
２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。

【０００４】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。

【０００５】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を経て折り返しミラー１０
３によって下向きに反射され、光学箱１０５の窓１０６
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Ｙ軸方向の主走査と回転ドラムの回転に
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、半導体レーザ１０１
ａ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】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が一体化されている。ＢＤセ
ンサ１０７ａ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半導体レーザ
１０１ａに導入される。半導体レーザ１０１ａ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】結像レンズ１０４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
するレンズであって、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１０５に固定され
る。

【０００９】すなわち、光学箱１０５の底面や隔壁等に
設けられた位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ、当接部材
１０５ｃ，１０５ｄ等の位置決め部材に対して、図３の
（ｂ）に示すように結像レンズ１０４の底部のフランジ
に配設された中心突起１４１、両端部の側面に形成され
た突き当て基準面１４２，１４３等の位置決め部をそれ
ぞれ係合または当接することで、結像レンズ１０４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
厳密に行ない、そのうえで、押えバネ等を用いて結像レ
ンズ１０４の両端部を固定する。さらに、結像レンズ１
０４の底面を光学箱１０５の底壁に設けられた台座の基
準面に当接し、同じく押えバネ等を用いて押圧する。こ
のようにして結像レンズ１０４を光学箱１０５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、結像レンズの長さ方向の位置決め、す
なわち結像レンズの長さ方向の中心を走査光の光路に対
して位置決めするために用いる中心突起が、結像レンズ
の側面から光軸方向すなわち厚さ方向に突出しており、
このために結像レンズの中心部における厚さが増大し、
光学箱内における結像レンズの設置スペースを大きくと
ることを要求される。特に、より高精度の光学性能を実
現するために２枚の結像レンズを用いた２枚構成の光学
系等を必要とする場合には、複数の結像レンズのために
極めて大きな設置スペースを用意しなければならず、装
置が大形化するのを避けることができない。

【００１１】加えて、結像レンズの側面から中心突起が
突出していたのでは、結像レンズの搬送中や組立作業中
に中心突起が邪魔になって作業性を低下させたり、中心
突起が破損しやすい等の不都合もある。

【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り、結像レンズを光学箱
に組み付けるに際して、結像レンズの長さ方向の中心を
位置決めするための位置決め部が側面から突出して、こ
のために、結像レンズの設置スペースが増大したり、組
み付け作業等の邪魔になる等のトラブルのない、小形か
つ高性能でしかも安価な走査光学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】上記の目的を達成するた
めに本発明の走査光学装置は、光ビームを偏向走査して
走査光に変換する走査手段と、前記走査光の光路に配設
された少なくとも１個の結像レンズと、該結像レンズと
前記走査手段を収容する光学箱と、該光学箱に対して前
記結像レンズの長さ方向の中心を位置決めするための位
置決め手段を有し、前記結像レンズが、その厚さ方向に
陥没する凹所を備えており、該凹所に配設された位置決
め部を前記位置決め手段に係合させるように構成されて
いることを特徴とする。

【００１４】また、光ビームを偏向走査して走査光に変
換する走査手段と、前記走査光の光路に配設された少な
くとも１個の結像レンズと、該結像レンズと前記走査手
段を収容する光学箱と、該光学箱に対して前記結像レン
ズの長さ方向の中心を位置決めするための位置決め手段
を有し、前記結像レンズが、その厚さ方向に陥没する位
置決め部を備えており、該位置決め部を前記位置決め手
段に係合させるように構成されていることを特徴とする
ものでもよい。

【００１５】

【作用】結像レンズの長さ方向の位置決め部が、結像レ
ンズの側面から厚さ方向に突出する中心突起等であれ
ば、このために結像レンズの設置スペースを光軸方向に
大きくとる必要があり、また、結像レンズの搬送中や組
み付け作業中に中心突起等が邪魔になったり、破損する
等のトラブルを招く。

【００１６】そこで、結像レンズの厚さ方向に陥没する
湾曲部等の凹所に中心突起等の位置決め部を配設し、結
像レンズの側面から位置決め部が突出しないように構成
することで、実質的に結像レンズの厚さ方向の寸法を縮
小して、結像レンズの配置スペースを節約する。あるい
は、中心突起等の替わりに、結像レンズの厚さ方向に陥
没する溝（中心溝）を位置決め部として用いることで、
結像レンズの外形に突出部をなくして、結像レンズの設
置スペースを縮小する。これによって、走査光学装置の
小形化を大きく促進できる。

【００１７】また、結像レンズを取り扱うときに邪魔に
なるような突出部がないため、結像レンズの搬送や組立
の作業性も大幅に向上し、組立コストの低減に役立つ。

【００１８】

【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。

【００１９】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、光源である半導体レーザ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光ビームである平行光束のレー
ザ光を偏向走査する走査手段である回転多面鏡２と、そ
の走査光を折り返しミラー３を経て結像位置である回転
ドラムの表面の感光体に結像させる結像レンズ系４を有
する。回転多面鏡２や結像レンズ系４は光学箱５に収容
され、また、光源ユニット１は光学箱５の側壁等に組み
付けられる。

【００２０】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。

【００２１】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、結像レンズ系４を経
て折り返しミラー３によって下向きに反射され、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Ｙ軸方向の主走査と回転ドラムの回
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。

【００２２】なお、シリンドリカルレンズ１ｃのレンズ
ホルダには回転多面鏡２の走査光を主走査方向の末端に
おいて分離し、ＢＤセンサ７ａに導入するためのＢＤレ
ンズ７ｂが一体化されている。ＢＤセンサ７ａ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半導体レーザ１ａに導入される。半
導体レーザ１ａ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。

【００２３】結像レンズ系４は、第１、第２の結像レン
ズ１４，１５を備えており、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。各結
像レンズ１４，１５は、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５に固定される。

【００２４】第１の結像レンズ１４の底部には両側面に
それぞれ突出するフランジが設けられ、結像レンズ１４
の頂部にも同様のフランジが設けられる。結像レンズ１
４の底部と頂部のフランジの間にレンズ面（有効部）１
４ａが配設されている。結像レンズ１４の底部のフラン
ジのうちの一方は、結像レンズ１４の長さ方向の中央か
らその光軸に沿って突出する中心突起４１を有し、これ
は、結像レンズ１４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，５ｂの間に係合
し、結像レンズ１４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。

【００２５】結像レンズ１４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５の底壁に設けられた台座等に当接されて結像レンズ
１４の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置決めに用いられる。
さらに、結像レンズ１４の両側縁には、光軸に垂直な一
対の基準面４２，４３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部材５ｃ，５ｄに当接するこ
とで結像レンズ１４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。

【００２６】すなわち、光学箱５に対する結像レンズ１
４の組み付けにおいては、結像レンズ１４の中心突起４
１を光学箱５の底壁の位置決めピン５ａ，５ｂの間に係
合させた状態で、結像レンズ１４の底面を光学箱の台座
等に当接し、さらに結像レンズ１４の基準面４２，４３
を光学箱５の側壁の位置決め部材５ｃ，５ｄに当接する
ことで、各方向の位置決めをそれぞれ行ない、前記台座
や位置決め部材５ｃ，５ｄに結像レンズ１４を押圧する
押えバネ等を用いて光学箱５に固定する。

【００２７】また、光学箱５の底壁には、回転多面鏡２
の走査光の光路に沿って第２の位置決めピン５ｅ，５ｆ
が立設され、光学箱５の側壁には、第２の位置決め部材
５ｇ，５ｈが設けられている。第２の位置決めピン５
ｅ，５ｆおよび第２の位置決め部材５ｇ，５ｈは、第１
の位置決めピン５ａ，５ｂおよび第１の位置決め部材５
ｃ，５ｄと同様の方法で第２の結像レンズ１５を位置決
めして、光学箱５に組み付けるための位置決め部であ
る。

【００２８】第２の結像レンズ１５の底部には両側面に
それぞれ突出するフランジが設けられ、結像レンズ１５
の頂部にも同様のフランジが設けられる。底部と頂部の
フランジの間に結像レンズ１５のレンズ面（有効部）１
５ａが配設されている。結像レンズ１５の底部のフラン
ジのうちの一方は、結像レンズ１５の長さ方向の中央か
らその光軸に沿って厚さ方向に突出する位置決め部であ
る中心突起５１を有し、これは、結像レンズ１５の組み
付けに際して、光学箱５の底壁から突出する位置決め手
段である第２の位置決めピン５ｅ，５ｆの間に係合し
て、結像レンズ１５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。

【００２９】結像レンズ１５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５の底壁に設けられた台座等に当接されて結像レンズ
１５の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置決めに用いられる。
さらに、結像レンズ１５の両側縁には、その光軸に垂直
な一対の基準面５２，５３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部材５ｇ，５ｈに当接す
ることで、結像レンズ１５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。

【００３０】すなわち、光学箱５に対する結像レンズ１
５の組み付けにおいては、結像レンズ１５の中心突起５
１を光学箱５の底壁の位置決めピン５ｅ，５ｆの間に係
合させ、結像レンズ１５の底面を光学箱の台座等に当接
し、さらに結像レンズ１５の基準面５２，５３を光学箱
５の側壁の位置決め部材５ｇ，５ｈ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
等を用いて結像レンズ１４と同様に光学箱５に固定す
る。走査光学装置の組立工程においては、このように光
学箱５の第１、第２の位置決め部５ａ〜５ｄ，５ｅ〜５
ｈを用いて、回転多面鏡２の走査光に対する結像レンズ
１４，１５の相対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。

【００３１】第２の結像レンズ１５は、長さ方向（Ｙ軸
方向）の中央において円筒状に陥没する凹所である湾曲
部１５ｂを有し、この湾曲部の底部のフランジから位置
決め用の中心突起５１が突出している。このように、結
像レンズ１５の湾曲部１５ｂに中心突起５１が収容され
た状態となっているため、中心突起５１が実質的に結像
レンズ１５の外形から突出することなく、結像レンズ１
５が光学箱５内で必要とする設置スペースを小さくする
ことができる。これによって走査光学装置の小形化を大
きく促進できる。

【００３２】また、結像レンズ１５の外形から中心突起
５１が突出していないため、結像レンズ１５の搬送中や
光学箱５に対する組み付け作業中に邪魔になったり、破
損する危険性等も大幅に軽減できる。その結果、走査光
学装置の組立コストを低減できる。

【００３３】さらに、第２の結像レンズ１５の中心突起
５１が第１の結像レンズ１４の中心突起４１と同方向に
突出している場合に比べて、第２の結像レンズ１５の組
み付け作業の能率を大きく向上できるうえに、両結像レ
ンズ１４，１５を必要なだけ接近させて結像レンズ系４
全体の設置スペースをより一層縮小できるという利点も
ある。

【００３４】図２は一変形例を示す。これは、第２の結
像レンズ１６の頂部と底部のフランジを湾曲部１６ｂの
側方に突出させ、底部のフランジの中央に厚さ方向に陥
没する位置決め部である中心溝６１を設けて、該中心溝
６１に光学箱５の位置決め手段である位置決めピン５ｉ
を係合させることで、結像レンズ１６の長さ方向の中心
位置決めを行なうものである。

【００３５】このように結像レンズの位置決め部を光軸
方向に陥没させることで、結像レンズの外形に余分な突
出部を作らないように構成すれば、結像レンズの設置ス
ペースの節約はむろんのこと、搬送や組立における結像
レンズの取り扱いがより一層簡単になる。

【００３６】

【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。

【００３７】結像レンズを光学箱に組み付けるに際し
て、結像レンズの長さ方向の中心を位置決めするための
位置決め部が厚さ方向すなわち光軸方向に突出して、結
像レンズの設置スペースが増大したり、組み付け作業等
の邪魔になるおそれがない。これによって、走査光学装
置の小形化を促進し、組立コストを大きく低減できる。
このような走査光学装置を搭載することで、画像形成装
置の低価格化や小形化に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による走査光学装置を示す模式平
面図である。

【図２】図１の装置の一変形例を示す模式平面図であ
る。

【図３】一従来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。

【符号の説明】

１ 光源ユニット ２ 回転多面鏡 ３ 折り返しミラー ４ 結像レンズ系 ５ 光学箱 ５ａ，５ｂ，５ｅ，５ｆ，５ｉ 位置決めピン ５ｃ，５ｄ，５ｇ，５ｈ 位置決め部材 １４，１５，１６ 結像レンズ ４１，５１ 中心突起 ６１ 中心溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向走査して走査光に変換す
   る走査手段と、前記走査光の光路に配設された少なくと
   も１個の結像レンズと、該結像レンズと前記走査手段を
   収容する光学箱と、該光学箱に対して前記結像レンズの
   長さ方向の中心を位置決めするための位置決め手段を有
   し、前記結像レンズが、その厚さ方向に陥没する凹所を
   備えており、該凹所に配設された位置決め部を前記位置
   決め手段に係合させ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】 結像レンズの位置決め部が、前記結像レ
   ンズの厚さ方向に突出する中心突起であることを特徴と
   する請求項１記載の走査光学装置。
3. 【請求項３】 光ビームを偏向走査して走査光に変換す
   る走査手段と、前記走査光の光路に配設された少なくと
   も１個の結像レンズと、該結像レンズと前記走査手段を
   収容する光学箱と、該光学箱に対して前記結像レンズの
   長さ方向の中心を位置決めするための位置決め手段を有
   し、前記結像レンズが、その厚さ方向に陥没する位置決
   め部を備えており、該位置決め部を前記位置決め手段に
   係合させ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。