JPH0675181A - 走査光学装置および該走査光学装置に用いられる光学部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックレンズを走査光学装置に取り付
けた際に、該レンズの位置調整を容易に行うことを可能
とする。 【構成】 レーザ光を発生する光源装置と、このレーザ
光を略平行光とするコリメータレンズと、この平行光を
感光体に走査する走査装置と、この走査光を感光体上に
等速で走査しうる機能を有する光学部材と、からなる走
査光学装置において、前記光学部材は少なくとも１つの
プラスチックレンズを有しており、このプラスチックレ
ンズが成形された時の情報を明示する手段をプラスチッ
クレンズ自体が有していることを特徴とする走査光学装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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レーザ光を利用して記録媒体に
像を形成する装置に関係するもので、特にレーザ光を記
録媒体上に走査する走査光学装置および該走査光学装置
に用いられる光学部材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
ミリ等に用いられる走査光学装置の概略を、図７を用い
て説明する。

【０００３】画像情報によって発光を制御された光ビー
ムは、この光ビームを出射する半導体レーザと該半導体
レーザからの発散状の光ビームを略平行光とするコリメ
ータレンズを保有している光源ユニット２０より平行光
となって出射し、走査方向と垂直な方向のみ曲率を有す
るシリンドリカルレンズ１２によって回転多面鏡３０の
偏向反射面上に線状に集光され、回転多面鏡３０によっ
て記録媒体である感光体ドラム６０上に走査される。

【０００４】ここで、感光体ドラム６０に走査される走
査光Ｌは感光体ドラム６０の表面を等速に移動する光で
ある必要があり、また感光体ドラム６０の表面に所望の
ビーム径を形成するものでなければならない。このよう
な機能を有する結像レンズ１０および１１をｆθレンズ
といい、光学フレーム４０内に配設されている。

【０００５】尚、図中５０は走査光Ｌが感光体ドラム６
０上の所望の位置に走査するための調整用スペーサであ
り、光学フレーム４０内に配設されている７０は画像の
水平同期をとるための光検出部であって、画像書き出し
側の光ビームを７１のミラーによって折り返して検出し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年、レーザ
ビームプリンタやレーザファクシミリでは印字画像がよ
り高品位でかつ低価格であることを望まれているが、そ
のためには走査光学装置内に有するｆθレンズも製作価
格を下げることが望まれており、さらに感光体ドラム上
に集光する光ビームの径もより小径に、より高精度にす
ることが望まれている。

【０００７】このため、ｆθレンズは複雑な非球面形状
を容易に成形することができるプラスチックレンズが用
いられるようになっている。

【０００８】ところがプラスチックレンズの場合、通常
射出成形によって製作されているが、熱による収縮のば
らつきで同じ型構造であっても、また同じ寸法の型であ
ってもそれぞれに特有の癖を有する曲率のレンズになっ
てしまうことがある。

【０００９】これでは、光ビームを高精度に感光体ドラ
ムに集光することができなくなるという問題が生じる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明において
は、上記のような問題を解決するために、プラスチック
レンズに成形時の情報を盛り込み、それに応じてレンズ
個々に合った調整を行えるような調整手段を走査光学装
置内に設けることで光ビームを高精度に感光体ドラムに
照射する構成を示すものである。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１を用いて説明する。

【００１２】図１に示した１は走査光学装置内のプラス
チックのｆθレンズであって、透過率や屈折率・複屈折
といった光学特性からＰＭＭＡ樹脂・ポリカーボネート
（ＰＣ）・ポリスチレン（ＰＳ）などが素材として使わ
れている。

【００１３】この１枚構成のｆθレンズ１は、図７に示
した走査光学装置内の２枚構成のｆθレンズ（結像レン
ズ１０，１１）の代わりに用いられる。

【００１４】このｆθレンズ１のレンズ有効部の周囲に
は成形性を良くするために縁どりが付けられており、特
に底部には光学フレーム４０などに安定して精度よく固
定できるような基準面が設けられていて、さらに３のよ
うな光学フレーム４０などに接着固定するための接着用
座面も設けられている。

【００１５】また、レンズの上端側に設けられている縁
には２のような突起を設けて成形時の型番号や日付の情
報が読み取れるようにしている。

【００１６】次にこのレンズの成形情報をもちいて光学
特性のばらつきを補正し所望の光ビーム径を得る方法に
ついて述べる。

【００１７】走査光学装置に必要とされる光学特性とし
ては、前述したように感光体ドラム表面を光ビームが等
速度に移動するｆθ特性、また感光体ドラム表面のどの
位置においてもほぼ同じビーム径が得られるような結像
特性、さらに感光体ドラムの表面のどの位置においてほ
ぼ同じ光強度が得られるような特性などがあるが、これ
らの他にもうひとつ重要な特性として回転多面鏡の倒れ
などによる走査光の位置ずれを補正する倒れ補正特性も
要求されている。

【００１８】このため回転多面鏡の偏向反射面上に上述
した図７の１２のシリンドリカルレンズを用いて走査方
向と垂直な方向のみ光束を線状に集光しているのである
が、この回転多面鏡で偏向走査された光ビームをふたた
び感光体ドラム表面に集光する特性を１のｆθレンズは
有している。

【００１９】したがって、ｆθレンズの曲率は走査方向
（回転多面鏡で光ビームが偏向走査される方向）よりも
走査方向と垂直な方向（矢印Ａ方向：メリジオナル方
向）の方が小さくなり、要求される曲率のばらつきも小
さくなる。この曲率のばらつきある場合には、図２に示
すように光ビームのメリジオナル方向の集光位置が感光
体ドラム表面の前後にばらつくことになる。さらにこの
メリジオナル方向の曲率がｆθレンズの長尺方向で各々
ばらつくと図３の破線に示すように、感光体ドラム表面
の位置によって光ビームの集光位置が異なることにな
る。

【００２０】図２，図３は、本発明の実施例にて使用し
ている感光体ドラムに集光される光ビームのメリジオナ
ル方向のピント位置をしめす図である。

【００２１】そこで、このｆθレンズの曲率や曲率の分
布特性をあらかじめ検査しておき、これをｆθレンズの
成形ロットデータとして管理しておけば、以下のような
走査光学装置の調整によって所望のビーム径が得られ
る。

【００２２】１２のシリンドリカルレンズによって光ビ
ームは回転多面鏡３０の偏向反射面上に線状に集光され
ているが、このシリンドリカルレンズ１２を光軸方向に
移動すると感光体ドラム６０の表面のビーム径を変える
ことができる。したがって、ｆθレンズの曲率が把握で
きるようなレンズの成形情報を２の突起により読み取る
ことによって、それぞれに応じた位置にシリンドリカル
レンズ１２を配設すればよい。

【００２３】これはｆθレンズの長尺方向に曲率分布を
持っているときでも同じである。例えば図３の破線のよ
うな集光分布特性を持っているような場合では、Ｂ点の
位置にて最も光ビームが感光体ドラム表面で集光するよ
うに（実線で示す集光特性のように）シリンドリカルレ
ンズを調整すれば、感光体ドラムの表面では全域で考慮
したときに最も光ビームが集光していることになる。

【００２４】このようにｆθレンズにこのレンズの成形
時の情報が明示されるものが付いていれば、これを検出
センサなどで読み取り、さらにあらかじめレンズの曲率
特性を成形ロット単位で検査しておけば、ｆθレンズを
全数検査してシリンドリカルレンズを所定の位置に配設
するよりも大幅に手間がはぶけることになる。

【００２５】図４は、ｆθレンズの長尺方向の曲率のば
らつきを補正する走査光学装置を示す図である。装置の
基本的な構成は先に図７で説明した装置と同様であるの
で詳しい説明は省略する。

【００２６】５はｆθレンズ１のレンズホルダーであっ
て、ｆθレンズ１はこのレンズホルダー５に位置決めが
なされて接着剤などで固定されている。さらにこのレン
ズホルダー５は光学フレーム４０に対して６のピンにて
光軸方向に位置決めがされている。しかしながら、６の
ピンの対向方向は規制がなく矢印Ｃ方向には回動するこ
とができる。このように、ｆθレンズ１は偏向面（回転
多面鏡の偏向反射面で偏向走査された光ビームが、経時
的に形成する光線束面）内で回動するように構成されて
いる。

【００２７】このような装置の構成にすることにより、
図５の破線にて示すような集光特性を持つｆθレンズに
対してレンズホルダーを回動することで実線のような集
光特性に補正することが可能となる。つまり、図５に示
すような集光特性を持つｆθレンズでは、レンズホルダ
ー５を時計方向に若干量移動しさらにシリンドリカルレ
ンズ１２の調整をすれば感光体ドラムの全域で所望のビ
ーム径が得られるようになる。

【００２８】図５は、本発明の実施例にて使用している
感光体ドラムに集光される光ビームのメリジオナル方向
のピント位置をしめす図である。

【００２９】なお、本発明の走査光学装置においては、
ｆθレンズの成形情報を得る手段としてレンズの縁に突
起を設ける方法について記載したが、突起を設ける代わ
りにイジェクターピンの設ける位置や高さ、またはゲー
ト位置やその高さなどからレンズの成形情報を得るよう
な方法でも同様な効果が得られ、さらに図６にしめすよ
うにｆθレンズにバーコードラベル４のようなラベルを
貼るなどの手段であっても同様な効果が得られる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、プラスチックにて
成形されたｆθレンズにレンズの成形情報を明示してお
くことにより、この情報をもとにシリンドリカルレンズ
の位置を設定できるようにしておけば常に高精度の光ビ
ームを得ることができ、高品位な印字画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すｆθレンズの構成図であ
る。

【図２】本発明の実施例にて使用している感光体ドラム
に集光される光ビームのメリジオナル方向のピント位置
をしめす図である。

【図３】本発明の実施例にて使用している感光体ドラム
に集光される光ビームのメリジオナル方向のピント位置
をしめす図である。

【図４】本発明の実施例を示す走査光学装置の構成図で
ある。

【図５】本発明の実施例にて使用している感光体ドラム
に集光される光ビームのメリジオナル方向のピント位置
をしめす図である。

【図６】本発明の実施例を示すｆθレンズの構成図であ
る。

【図７】従来の走査光学装置の構成図である。

【符号の説明】

１ プラスチックのｆθレンズ ２ 成形ロット層別用突起 ４ 成形ロット層別用ラベル ５ レンズホルダー １２ シリンドリカルレンズ ６０ 感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 キミ子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発生する光源装置と、このレ
   ーザ光を略平行光とするコリメータレンズと、この平行
   光を感光体に走査する走査装置と、この走査光を感光体
   上に等速で走査しうる機能を有する光学部材と、からな
   る走査光学装置において、前記光学部材は少なくとも１
   つのプラスチックレンズを有しており、このプラスチッ
   クレンズが成形された時の情報を明示する手段をプラス
   チックレンズ自体が有していることを特徴とする走査光
   学装置。
2. 【請求項２】 前記走査光学装置において、更に、上記
   プラスチックレンズの位置を移動する手段を有している
   請求項１に記載の走査光学装置。
3. 【請求項３】 走査光学装置に用いられる光学部材にお
   いて、前記光学部材は少なくとも１つのプラスチックレ
   ンズを有しており、このプラスチックレンズが成形され
   た時の情報を明示する手段をプラスチックレンズ自体が
   有していることを特徴とする走査光学装置に用いられる
   光学部材。
4. 【請求項４】 光源部と、該光源部からの光束を偏向す
   る偏向器と、該偏向器により偏向走査された光束を被走
   査面上に結像する光学部材と、からなる走査光学装置に
   おいて、前記光学部材は少なくとも１つのプラスチック
   レンズを有しており、このプラスチックレンズが成形さ
   れた時の情報を明示する手段をプラスチックレンズ自体
   が有していることを特徴とする走査光学装置。