JPH09184996A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックレンズの温度変化による変形が
ガラスレンズの特性に影響を与えないように接着する。 【構成】 負の屈折率を有するプラスチック製の第２の
シリンドリカルレンズ１６は、レーザー光が通過するシ
リンドリカル凹面のレンズ有効部１６ａと、レンズ有効
部１６ａの両側にあってガラス製の第１のシリンドリカ
ルレンズ１５と当接してその間隔を規定する２つの基準
面１６ｂ、１６ｃと、更にレンズ１６の円柱軸方向の両
側に接着用ランド部１６ｄ、１６ｅとが設けられてい
る。そして接着用ランド部１６ｄ、１６ｅは第１のシリ
ンドリカルレンズ１５の円柱軸方向の両端を挾着するよ
うにされている。第１のシリンドリカルレンズ１５の平
面部と第２のシリンドリカルレンズ１６の基準面１６
ｂ、１６ｃが当接した状態で、接着用ランド部１６ｄ、
１６ｅの上側に紫外線硬化型の接着剤２１を塗布して両
レンズ１５、１６を接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば画像形成装
置などに使用されているプラスチックを材料としたアナ
モフィックレンズの環境温度変化による性能劣化に対処
するための光走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は画像形成装置に一般的に使用され
ている従来の光走査装置の構成図を示し、光学フレーム
１に配置されたレーザーユニット２から発生されるレー
ザー光Ｌは、結像レンズとして作用するシリンドリカル
レンズ３を通り、駆動モータ４上に設置され一定方向に
定速回転しているポリゴンミラー５に入射し、ここで反
射、偏向されて走査レンズ６、７を通り、図示しない感
光体上を走査する。

【０００３】この光走査装置に使用されている一方の走
査レンズ７は非球面形状であって、高画質の画像を得る
ために、感光体上でレーザー光の径を小さく結像する性
能を有している。このような複雑かつ高精度の結像レン
ズを大量生産する場合には、プラスチックによるモール
ド加工によると生産性が大となる。しかし、環境温度が
変化するとこれらの光学系の結像性能が変化し、レーザ
ー光を小さく結像することができなくなるため、画質劣
化を招くことになる。

【０００４】つまり、使用環境下での温度変化により、
プラスチックで成形されたレンズは屈折率変化を引き起
こして焦点距離が変わり、それにより感光体上に結像さ
れているレーザー光のスポット形状の変化を招く。その
結果として、画質形成装置として得られる画像は画質劣
化を免れ得ない。そのため、特公平４−４７８０３号公
報に既に提案されているように、シリンドリカルレンズ
３を負の屈折率を有するプラスチックレンズと正の屈折
率を有するガラスレンズの複数枚の構成とし、温度変化
による屈折率変化が生じても、焦点距離の変動を抑制し
温度補償を行う方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、シリンドリカルレンズ３はレーザー光
が所望の形状に結像するように、光軸方向に位置調整し
て光学フレーム１に取り付けられているので、複数枚構
成のシリンドリカルレンズ３を１枚ずつ光学フレーム１
に固定していたのでは、取付作業にかなりの手間が掛か
ってしまう。更には、光学フレーム１の取付面も広範囲
に渡って高精度な基準面を必要とする。

【０００６】そこで、複数枚のシリンドリカルレンズ３
を互いに接着した後に光学フレーム１に取り付けること
が考えられるが、プラスチックレンズとガラスレンズで
は熱膨張率が異なるため、温度変化によってプラスチッ
クレンズに変形応力が発生し、これによりプラスチック
レンズの変形がガラスレンズにまで影響を及ぼし両レン
ズの曲率が変化して所望の温度補償ができなくなるとい
う問題点がある。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
温度変化に対応して温度補償を行うことができ小型で組
付けが容易な光走査装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光走査装置は、少なくとも正の屈折力を
有するシリンドリカルレンズと負の屈折力を有するシリ
ンドリカルレンズとから成り光源から出射したレーザー
光を線状に結像する結像レンズ群と、該結像レンズ群を
通過後のレーザー光を偏向する偏向手段と、プラスチッ
クを材料とするアナモフィックレンズを有し前記結像レ
ンズ群の結像点が物点に位置するように配設すると共に
前記偏向手段により偏向したレーザー光を被走査媒体上
に結像する走査レンズとを備え、前記結像レンズ群のう
ちの少なくとも１枚のシリンドリカルレンズはプラスチ
ックレンズとし、他のシリンドリカルレンズをガラスレ
ンズとし、前記プラスチックレンズのレンズ有効部外
に、接着用ランド部と前記ガラスレンズとの間隔を規定
する基準面を設け、該基準面を前記ガラスレンズと当接
し、前記接着用ランド部に接着剤を塗布して前記両レン
ズを一体化したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は光走査装置の構成
図である。光学フレーム１１にはレーザーユニット１
２、駆動モータ１３が固定され、駆動モータ１３上にポ
リゴンミラー１４が取り付けられている。そして、光学
フレーム１１とポリゴンミラー１４間には、正の屈折率
を有するガラス製の第１のシリンドリカルレンズ１５と
負の屈折率を有するプラスチック製の第２のシリンドリ
カルレンズ１６が配置されている。更に、ポリゴンミラ
ー１４の偏向走査方向にはｆθ特性を有する走査レンズ
が設けられている。この走査レンズは球面形状のレンズ
を短冊状に加工したガラスレンズ１７と、非球面形状を
有するプラスチックレンズ１８により構成されている。

【００１０】レーザーユニット１２から出射したレーザ
ー光Ｌは、第１、第２のシリンドリカルレンズ１５、１
６を通過して、ポリゴンミラー１４の反射面で線状に結
像され、その後にポリゴンミラー１４によって偏向され
たレーザー光は、走査レンズであるガラスレンズ１７、
プラスチックレンズ１８を通過し、図示しない感光体上
に結像される。

【００１１】この光走査装置において、第１のシリンド
リカルレンズ１５と第２のシリンドリカルレンズ１６と
は部分的に貼り合わされており、感光体上で所望のレー
ザー形状が得られるようにレーザー光の光軸方向に位置
調整され、光学フレーム１１に接着固定されている。こ
れは先に述べたように、温度変化によって生ずるプラス
チックレンズ１８の焦点距離変化を補正するためである
が、第１、第２のシリンドリカルレンズ１５、１６を従
来例のようにそれぞれ位置調整して光学フレーム１１に
取り付けるよりも、正確で容易に取り付けることができ
る。

【００１２】図２はこの第１、第２のシリンドリカルレ
ンズ１５、１６の貼り合わせ前の状態を示している。負
の屈折率を有するプラスチック製の第２のシリンドリカ
ルレンズ１６は、レーザー光が通過するシリンドリカル
凹面のレンズ有効部１６ａと、このレンズ有効部１６ａ
の上下両側にあってガラス製の第１のシリンドリカルレ
ンズ１５と当接してその間隔を規定する２つの基準面１
６ｂ、１６ｃと、更にレンズ１６の円柱軸方向の両側に
接着用ランド部１６ｄ、１６ｅとが設けられている。そ
して、接着用ランド部１６ｄ、１６ｅは第１のシリンド
リカルレンズ１５の円柱軸方向の両端を挾着するように
されている。

【００１３】図３に示すように第１のシリンドリカルレ
ンズ１５の平面部と第２のシリンドリカルレンズ１６の
基準面１６ｂ、１６ｃが当接した状態で、接着用ランド
部１６ｄ、１６ｅの上側に紫外線硬化型の接着剤２１が
塗布される。このとき、接着用ランド部１６ｄ、１６ｅ
の上面は接着剤２１を塗布し易いように、面取り等の塗
布部を設けておくと作業性が良くなる。接着剤２１の塗
布後に、紫外線により接着剤２１を硬化し、２つのシリ
ンドリカルレンズ１５、１６を接着すれば精度良く一体
化できる。

【００１４】ここで、接着用ランド部１６ｄ、１６ｅを
レンズ有効部１６ａの上下に配置しないのは、シリンド
リカルレンズ１５、１６同士の熱膨張が異なり、第２の
シリンドリカルレンズ１６の伸縮によって、これらのレ
ンズの曲率に意図しない変化が発生することを防止する
ためである。接着用ランド部１６ｄ、１６ｅを第１、第
２のシリンドリカルレンズ１５、１６の円柱軸方向に設
ければ、温度変化があってレンズ１６が伸縮しても第１
のシリンドリカルレンズ１５のレンズ特性に影響を与え
ることがない。

【００１５】更に、図４に示すように接着用ランド部１
６ｄ、１６ｅをレンズ有効部１６ａ上下に外れた位置に
配設することがより好ましい。これは熱膨張の違いによ
り、第２のシリンドリカルレンズ１６に変形応力が発生
するため、この応力がレンズ有効部１６ａ内に影響が及
ぶことを防ぐためである。

【００１６】図５は第２の実施例を示しており、ガラス
製の第１のシリンドリカルレンズ１５とプラスチック製
の第２のシリンドリカルレンズ１６は、先の実施例と同
様に温度補償の機能を有するように一体化されている。
第２のシリンドリカルレンズ１６の接着用ランド部１６
ｆはレンズ１６の上面に、第１のシリンドリカルレンズ
１５を覆うように配置されている。この接着用ランド部
１６ｆを介して、第１、第２のシリンドリカルレンズ１
５、１６を貼り合わせている接着剤２２は、例えばシリ
コーンゴム接着剤などから成り伸縮性を有している。こ
の接着剤２２は複数のレンズを仮に貼り合わせているも
のである。

【００１７】このように、接着用ランド部１６ｆを曲率
方向に設ける場合においては、伸縮性を有する接着剤を
使用することが望ましい。

【００１８】この後、この貼り合わされたシリンドリカ
ルレンズ１５、１６を光学フレーム１１に固定するに
は、先の接着面と対向する下面で接着剤２３により強固
に固定される。この場合に、シリンドリカルレンズ１６
の曲率方向で接着固定しても、片側の接着剤２２に伸縮
性があるため、第２のシリンドリカルレンズ１６の曲率
の変化による影響を防ぐことができる。

【００１９】このような構成により、第２のシリンドリ
カルレンズ１６の凹面の曲率方向に接着しても熱膨張率
の差による変形応力を逃がすことができるため、意図し
ない曲率変化が発生することがないので、理論値に近い
温度補償を行うことができる。このように構成された温
度補償効果を有する第１、第２のシリンドリカルレンズ
から成る結像レンズは、プラスチックで成形された１枚
の走査レンズを使用して、温度変化による屈折率変化の
影響が顕著になるため、微小なレーザー光のスポット形
状を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光走査
装置は、複数のシリンドリカルレンズ、特にガラスレン
ズとプラスチックレンズを貼り合わせるときに、熱膨張
の違いでプラスチックレンズの変形がガラスレンズの曲
率に影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】光走査装置の構成図である。

【図２】第１の実施例のシリンドリカルレンズの貼付け
前の斜視図である。

【図３】貼付けた状態のシリンドリカルレンズの斜視図
である。

【図４】プラスチック製のシリンドリカルレンズの変形
例の斜視図である。

【図５】第２の実施例のシリンドリカルレンズの斜視図
である。

【図６】従来の光走査装置の構成図である。

【符号の説明】

１１ 光学フレーム １５ ガラス製シリンドリカルレンズ １６ プラスチック製シリンドリカルレンズ １６ａ レンズ有効部 １６ｂ、１６ｃ 基準面 １６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 接着用ランド部 １７ ガラスレンズ １８ プラスチックレンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも正の屈折力を有するシリンド
   リカルレンズと負の屈折力を有するシリンドリカルレン
   ズとから成り光源から出射したレーザー光を線状に結像
   する結像レンズ群と、該結像レンズ群を通過後のレーザ
   ー光を偏向する偏向手段と、プラスチックを材料とする
   アナモフィックレンズを有し前記結像レンズ群の結像点
   が物点に位置するように配設すると共に前記偏向手段に
   より偏向したレーザー光を被走査媒体上に結像する走査
   レンズとを備え、前記結像レンズ群のうちの少なくとも
   １枚のシリンドリカルレンズはプラスチックレンズと
   し、他のシリンドリカルレンズをガラスレンズとし、前
   記プラスチックレンズのレンズ有効部外に、接着用ラン
   ド部と前記ガラスレンズとの間隔を規定する基準面を設
   け、該基準面を前記ガラスレンズと当接し、前記接着用
   ランド部に接着剤を塗布して前記両レンズを一体化した
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記プラスチックレンズの接着用ランド
   部を円柱軸方向の両側に配設した請求項１に記載の光走
   査装置。
3. 【請求項３】 前記接着剤は硬化後も伸縮する特性を有
   する請求項１に記載の光走査装置。