JPH06148492A - レンズ保持機構及び光ビーム走査光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂製レンズを、成形金型のパーティングラ
イン跡（バリ）が残されていても、正確に位置決め保持
すること。 【構成】 樹脂製レンズ３１はレンズ部３１ａとホルダ
部３１ｂとから構成され、稜線Ａに沿ってバリが残され
ている。ハウジング１０には突条部１４ａ，１５ａを有
する保持部材１４，１５、突条部１４ａ，１５ａと対向
する保持部材１６，１６及び床面に小突起１７，１７が
形成されている。レンズ３１はホルダ部３１ｂが突条部
１４ａ，１５ａと保持部材１６，１６間に圧入され、下
面３１ｄが小突起１７，１７上に当接し、突片３１ｅが
小突起１７，１７の間に嵌合される。このとき、稜線Ａ
に沿ったバリはいずれの部材１４，１５，１６，１７に
も当接しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ保持機構及び光
ビーム走査光学系に関する。詳しくは、レンズ保持機構
は、レンズ部とその周囲のホルダ部とを一体的に樹脂材
にて成形したレンズを保持するためのものである。光ビ
ーム走査光学系は、光源から一方向に放射された光ビー
ムを偏向手段にて一平面上に偏向走査し、画像を読み取
ったり、書き込むためのものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ビーム走査光学系は、レーザ
プリンタの感光体への画像書き込みヘッドとして使用さ
れている。従来のプリントヘッドにおいて、ポリゴンミ
ラーで偏向走査されたレーザビームの各走査ラインでの
印字開始位置は、印字画角の先端部分のレーザビームを
感光体へ向かう主光路から分岐させてＳＯＳセンサへ導
き、この検出信号に基づいて同期させていた。ＳＯＳセ
ンサの直前にはレーザビームの集光レンズが設置され、
この集光レンズは安価で生産性のよい樹脂製レンズが用
いられている。樹脂製の集光レンズはレンズ部とその周
囲のホルダ部とが一体的に成形されている。

【０００３】しかし、前記樹脂製の集光レンズでは、ど
うしても成形金型のパーティングライン跡、いわゆる
“バリ”が残り、このバリが集光レンズの保持部材に当
接し、集光レンズを正しく位置決めできないという問題
点を有していた。

【０００４】

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、樹脂製のレンズに成形金型のパーティングライン
跡（バリ）が残されていても、レンズを正確に位置決め
保持できるレンズ保持機構を提供することにある。さら
に、本発明の他の目的は、樹脂製の集光レンズを正確に
位置決め保持できる光ビーム走査光学系を提供すること
にある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明に係る
レンズ保持機構は、樹脂製レンズのホルダ部が当接する
位置決め面であって、ホルダ部に残されたバリと対向す
る部分に凹部を形成した。即ち、バリは保持機構の凹部
に位置することとなり、位置決め面に当接することはな
く、レンズが正しく位置決めされることになる。さら
に、本発明に係る光ビーム走査光学系は、樹脂製集光レ
ンズを保持するための保持部材を、光学系の各部品を取
り付けるためのハウジングに一体的に形成し、かつ、こ
の保持部材に集光レンズのホルダ部が当接する位置決め
面であって、ホルダ部に残されたバリと対向する部分に
凹部を形成した。この光ビーム走査光学系においても、
集光レンズはバリが残されているにも拘らず、バリが凹
部に位置して位置決め面に当接することはなく、集光レ
ンズが正しく位置決めされることになる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係るレンズ保持機構及び光ビ
ーム走査光学系の実施例につき、添付図面を参照して説
明する。図１、図２、図３は、本発明に係る光ビーム走
査光学系をレーザプリンタの感光体に対する画像書込み
用のプリントヘッドとして適用したものを示す。このプ
リントヘッドは、概略、樹脂材から一体的に成形したハ
ウジング１０と、光源ユニット２０と、印字開始位置検
出用センサ３０（以下、ＳＯＳセンサと記す）と、ポリ
ゴンミラー４５と、トーリックレンズ５０と、トロイダ
ルミラー５３とで構成されている。

【０００７】光源ユニット２０から放射されたレーザビ
ームは、平面ミラー４０で反射され、シリンドリカルレ
ンズ４１を透過してポリゴンミラー４５へ入射する。ポ
リゴンミラー４５は外周部に四つの反射面を有し、モー
タ４６によって矢印ａ方向に一定の速度で回転駆動され
る。従って、レーザビームは回転するポリゴンミラー４
５の各反射面によって等角速度で一平面内で偏向走査さ
れる。走査されたレーザビームは、トーリックレンズ５
０を透過し、平面ミラー５１，５２で反射され、さらに
トロイダルミラー５３で反射され、ガラス板５４を透過
して感光体ドラム１１０上で結像する。感光体ドラム１
１０は矢印ｃ方向に回転駆動され、矢印ｂ方向へのレー
ザビームの主走査と、矢印ｃ方向への感光体ドラム１１
０の回転（副走査）によって感光体ドラム１１０上に画
像が静電潜像として形成される。

【０００８】一方、ポリゴンミラー４５で偏向走査され
たレーザビームのうち主走査方向先端部のレーザビーム
は、平面ミラー５１で反射された後、平面ミラー３５で
反射され、集光レンズ３１を介してＳＯＳセンサ３０へ
入射する。そして、ＳＯＳセンサ３０でのレーザビーム
の検出信号に基づいて感光体ドラム１１０上への１走査
ラインごとの印字開始位置が決められる。

【０００９】光源ユニット２０は、ケーシングにレーザ
光源としてのレーザダイオード、光量モニタ用のフォト
ダイオード及びレーザビームを集光するコリメータレン
ズ（いずれも図示せず）を内蔵したもので、回路基板２
５上に固定されている。また、ＳＯＳセンサ３０は回路
基板２５上に固定されている。基板２５にはレーザダイ
オードの駆動回路（図示せず）が搭載され、ＳＯＳセン
サ３０の出力部はこの基板２５上で駆動回路と電気的に
接続されている。

【００１０】ところで、図１、図３で明らかなように、
本実施例においては、ＳＯＳセンサ３０への入射ビーム
は、二つのミラー５１，３５によって光路を折り曲げら
れ、光源ユニット２０からの出射ビームと平行な状態で
ＳＯＳセンサ３０へ入射する。即ち、入射ビームはその
光軸がＳＯＳセンサ３０の受光面に対して垂直に入射す
ることとなり、入射ビームの光軸とＳＯＳセンサ３０の
光軸とが一致し、入射ビームの光量、スポット径が安定
する。従って、ＳＯＳセンサ３０からの出力信号も安定
化することとなる。また、光源ユニット２０とＳＯＳセ
ンサ３０とが一つの基板２５上に取り付けられているた
め、構成が簡単であり、取付け作業及び位置調整作業も
容易である。また、ＳＯＳセンサ３０からの出力信号が
基板２５上のプリント配線によって光源ユニット２０の
駆動回路に出力されるため、リード線で接続する構造に
比べて出力信号への外部ノイズの侵入が極めて少なくな
り、ノイズ対策を考慮する必要がなくなる。

【００１１】ここで、ＳＯＳセンサ３０へ入射するレー
ザビームを集光するための集光レンズ３１及びその取付
け構造について説明する。図４、図５は本発明に係るレ
ンズ保持機構の第１実施例を示す。集光レンズ３１は、
樹脂材にて一体的に成形したもので、球面レンズ部３１
ａとその周囲のホルダ部３１ｂとで構成され、ホルダ部
３１ｂの正面両側には小突起３１ｃが形成され、下面３
１ｄには突片３１ｅが形成されている。成形金型（図示
せず）は２分割タイプであり、そのパーティングライン
はホルダ部３１ｂの稜線Ａに沿って形成されており、こ
の稜線Ａにパーティングライン跡（バリ）が残ってい
る。また、ホルダ部３１ｂの上面の突起３１ｆは樹脂成
形のノズル部分に相当する。球面レンズ部３１ａはホル
ダ部３１ｂよりも薄く、外部に突出しないように形成さ
れている。レンズ面を下に向けて置いたときにレンズ面
がテーブルに当接して傷つくのを防止するためである。

【００１２】一方、ハウジング１０には集光レンズ３１
の保持部材１４，１５，１６，１７が、ハウジング１０
の内部に突設されている。保持部材１４，１５の突条部
１４ａ，１５ａに対して保持部材１６，１６が向き合
い、保持部材１４の側面は上方に傾斜したガイド面１４
ｂとされている。また、保持部材（小突起）１７，１７
は保持部材１４，１５と保持部材１６，１６との間の床
面に断面半円形状に突設されている。

【００１３】集光レンズ３１はホルダ部３１ｂを保持部
材１４，１５と保持部材１６，１６との間に圧入するこ
とにより固定される。この圧入は保持部材１４のガイド
面１４ｂに沿って行われ、ホルダ部３１ｂの背面が突条
部１４ａ，１５ａに圧接すると共に、小突起３１ｃが保
持部材１６，１６に圧接し、ホルダ部３１ｂの下面３１
ｄが小突起１７，１７上に当接し、かつ、突片３１ｅが
小突起１７，１７間に嵌合する。ホルダ部３１ｂは保持
部材１４，１５，１６，１６への圧入状態において、保
持部材１６，１６の弾性力によって裏面が突条部１４
ａ，１５ａに押し付けられ、レンズ部３１ａが光軸方向
ｘに位置決めされる。また、レンズ部３１ａは、ホルダ
部３１ｂの下面３１ｄが小突起１７，１７上に当接する
ことにより、上下方向ｚに位置決めされ、さらに突片３
１ｅが小突起１７，１７間に嵌合することにより、光軸
と直交する横方向ｙに位置決めされる。ホルダ部３１ｂ
は表面に小突起３１ｃが形成され、裏面は平坦とされて
いるため、即ち、その表裏面は非対称形であるため、組
立て時に裏表を逆にしてセットしてしまうミスを防止で
きる。

【００１４】図５は集光レンズ３１を保持部材１４，１
５，１６，１７に取り付けた状態を示す。この状態にお
いて、集光レンズ３１の稜線Ａに残されたパーティング
ライン跡（バリ）は、小突起１７，１７と保持部材１
６，１６の隙間に位置し、保持部材１４，１５，１６，
１７のいずれにも当接することがない。従って、集光レ
ンズ３１は正確に位置決めされることとなる。

【００１５】図６はレンズ保持機構の第２実施例を示
す。集光レンズ６１は、前記集光レンズ３１と同様に、
球面レンズ部６１ａとホルダ部６１ｂとで構成され、成
形金型のパーティングラインは稜線Ａに沿って形成さ
れ、この稜線Ａにバリが残っている。また、ホルダ部６
１ｂの上面の突起６１ｆは樹脂成形のノズル部分に相当
する。一方、ハウジング１０には、突条部７４ａを有す
る保持部材７４、突条部７５ａ，７５ｂを有する保持部
材７５、突条部７４ａ，７５ａに対向する保持部材７
６，７６、突条部７５ｂに対向する保持部材７８が形成
され、かつ、床面には保持部材として断面半円形状の突
起７７が形成されている。

【００１６】集光レンズ６１はホルダ部６１ｂを保持部
材７４，７５，７６，７８の間に圧入することにより固
定される。この圧入時において、レンズ部６１ａの光軸
方向ｘには、ホルダ部６１ｂの正面が保持部材７６，７
６の弾性力で押圧され、裏面が突条部７４ａ，７５ａに
圧接することにより位置決めされる。上下方向ｚに関し
ては、ホルダ部６１ｂの下面６１ｄが突起７７上に当接
することにより位置決めされる。さらに、光軸と直交す
るｙ方向には、ホルダ部６１ｂの側面６１ｇが保持部材
７８の弾性力で押圧され、いまひとつの側面６１ｉが突
条部７５ｂに圧接することにより位置決めされる。

【００１７】この第２実施例において、集光レンズ６１
の稜線Ａに残されたバリは、保持部材７６，７６，７
８、突条部７５ｂ及び突起７７の隙間に位置し、保持部
材７４，７５，７６，７７，７８のいずれにも当接せ
ず、位置決めが狂うことはない。図７はレンズ保持機構
の第３実施例を示す。この第３実施例は図４、図５に示
した第１実施例と基本的には同様の構成を有し、同じ部
材には同じ符号が付されている。異なる点は、集光レン
ズ３１のホルダ部３１ｂには、中央部分Ｂの全周にわた
って成形金型のパーティングラインが形成され、この部
分にバリが残っていることである。従って、ハウジング
１０の床面に光軸方向に二つに分割した小突起１７’，
１７’を形成し、両者の隙間１７ａにバリが位置するよ
うにした。

【００１８】図８はレンズ保持機構の第４実施例を示
す。この第４実施例も、ホルダ部３１ｂの中央部分Ｂの
全周にわたってバリが残っている集光レンズ３１に対応
するもので、保持部材１４，１５と保持部材１６，１６
とを床面で連続させて載置台１９を形成し、この載置台
１９にバリを逃がすための溝部１９ａを形成した。

【００１９】なお、本発明に係るレンズ保持機構及び光
ビーム走査光学系は前記実施例に限定するものではな
く、そのその要旨の範囲内で種々に変形することができ
る。特に、集光レンズ３１，６１の形状、それぞれの保
持部材１４，１５，１６，１７，１７’，１９，７４，
７５，７６，７７，７８の構成、形状は任意である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ビーム走査光学系の一実施例で
あるプリントヘッドの概略構成を示す斜視図。

【図２】図１における各光学素子の配置とレーザビーム
光路を示す立面図。

【図３】図１における各光学素子の配置とレーザビーム
光路を示す平面図。

【図４】レンズ保持機構の第１実施例を示す斜視図。

【図５】図４に示したレンズ保持機構を示す断面図。

【図６】レンズ保持機構の第２実施例を示す斜視図。

【図７】レンズ保持機構の第３実施例を示す断面図。

【図８】レンズ保持機構の第４実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１０…ハウジング １４，１５，１６，１７，１７’，１９，７４，７５，
７６，７７，７８…保持部材 ３０…印字開始位置検出用センサ（受光素子） ３１…樹脂製集光レンズ ３１ａ…レンズ部 ３１ｂ…ホルダ部 Ａ，Ｂ…パーティングライン跡（バリ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ部とその周囲のホルダ部とを一体
   的に樹脂材にて成形したレンズを保持するためのレンズ
   保持機構において、 前記レンズのホルダ部が当接する位置決め面であって、
   ホルダ部に残された成形金型のパーティングライン跡と
   対向する部分に凹部を形成したこと、 を特徴とするレンズ保持機構。
2. 【請求項２】 一方向に放射された光ビームを偏向手段
   で一平面上に偏向走査する光ビーム走査光学系におい
   て、 偏向走査された光ビームを受光する受光素子と、 レンズ部とその周囲のホルダ部とを一体的に樹脂材にて
   成形され、前記受光素子に入射する光ビームを受光素子
   上に集光するための集光レンズと、 前記集光レンズを保持する保持部材と、 光学系の各部品を取り付けるためのハウジングとを備
   え、 前記保持部材は前記ハウジングに一体的に形成されると
   共に、前記集光レンズのホルダ部が当接する位置決め面
   であって、ホルダ部に残された成形金型のパーティング
   ライン跡と対向する部分に凹部を形成したこと、 を特徴とする光ビーム走査光学系。