JPH0943526A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡の反射面の汚染を防ぐ 【解決手段】 回転多面鏡１によって偏向走査されたレ
ーザ光Ｌ₁ は結像レンズ２によって光学箱３の外部の感
光体に結像する。光学箱３の上部開口はふた４によって
閉塞され、結像レンズ２とふた４の間は、結像レンズ２
の保持溝２１に保持された充填材５によって密封され
る。これによって、窓４ａから流入した外気が回転多面
鏡１を収容する空間部１０ａに侵入して回転多面鏡１の
反射面１ａを急激に汚染するのを回避できる。

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一般
的に、図４に示すように、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Ｅ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Ｒと、偏向走査されたレーザ光を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Ｆ等を有し、
回転多面鏡Ｒや結像レンズＦは光学箱Ｈに収容され、ま
た、光源ユニットＥは光学箱Ｈの側壁等に組み付けられ
る。

【０００３】光学箱Ｈの上部開口は、光学箱Ｈ内に必要
部品をすべて組み込んだうえで図５に示すようにふたＰ
によって閉塞される。なお、光学箱Ｈの側壁には回転多
面鏡Ｒによって偏向走査されたレーザ光を外部の回転ド
ラムに向かって取り出すための窓Ｍが設けられる。

【０００４】光源ユニットＥの半導体レーザから発生さ
れたレーザ光Ｌ₀ はその内部の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Ｃによって回転多
面鏡Ｒの反射面に線状に集光され、結像レンズＦを経て
光学箱Ｈの窓Ｍ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
レーザ光は、回転多面鏡による主走査と回転ドラムの回
転による副走査によって静電潜像を形成する。

【０００５】

【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、光学箱の上部開口はふ
たによって閉塞され、回転多面鏡や結像レンズが塵等に
よって汚染されるのを防ぐように工夫されているが、光
学箱から回転ドラムに向かってレーザ光を取り出すため
の窓から外部の空気が光学箱内に流入し、結像レンズと
ふたの間に形成される空隙を通って回転多面鏡のまわり
の雰囲気に混入し、回転多面鏡を汚染するのを避けるこ
とができない。特に、高速回転する回転多面鏡の反射面
は、周囲の空気との摩擦のために極めて塵が付着しやす
い状態にあり、回転多面鏡の反射面が汚染されてその反
射率が低下すると、走査光学装置の性能が大きく損われ
る。

【０００６】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、結像レンズとふたの間を
通って侵入する粉塵等のために回転多面鏡の反射面が急
激に汚染されるのを防ぎ、回転多面鏡のメンテナンスの
コストが低くて高速化に適した走査光学装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査光学装置は、回転多面鏡と、これによ
って偏向走査された光ビームを感光体に結像させる少な
くとも１個の結像レンズと、前記回転多面鏡を所定の空
間部に収容する光学箱と、その開口を閉塞するふたを有
し、前記結像レンズと前記ふたの間に、前記光学箱の前
記所定の空間部に粉塵が侵入するのを防ぐための防塵手
段が設けられていることを特徴とする。

【０００８】結像レンズに、防塵手段を保持するための
保持溝が設けられているとよい。

【０００９】結像レンズに、保持溝と逆向きの凹所が設
けられているとよい。

【００１０】結像レンズがプラスチックレンズであると
よい。

【００１１】

【作用】回転多面鏡のまわりの雰囲気に、結像レンズと
ふたの間の隙間から外気の粉塵等が侵入すると回転多面
鏡の反射面が汚染されて走査光学装置の光学特性が劣化
する。そこで、結像レンズとふたの間に充填材等の防塵
手段を設けて回転多面鏡の反射面の汚染を防ぐ。結像レ
ンズの一端に防塵手段を保持する保持溝を設けておけ
ば、防塵手段の組み付けが簡単である。また、結像レン
ズの他端に前記保持溝と逆向きの凹所を設けて結像レン
ズの断面が非対称になるのを防ぐことで、内部歪による
結像レンズの光学特性の劣化を回避すれば、走査光学装
置の光学特性を大幅に向上できる。特に結像レンズがプ
ラスチックレンズであれば、これを一体成形する工程で
保持溝を形成することができるために製造工程が簡単で
あるが、保持溝のために結像レンズの断面が非対称にな
ると成形時の内部歪が著しく増大して光学特性が著しく
損なわれる。従って、保持溝と逆向きの凹所を設けて結
像レンズの断面が非対称になるのを防ぐことはプラスチ
ック製の結像レンズに必要な光学特性を確保するうえで
極めて重要である。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は一実施例による走査光学装置を示す
もので、（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は（ａ）の一
部分を拡大して示す拡大部分模式断面図である。

【００１４】この走査光学装置は、半導体レーザやコリ
メータレンズをユニット化した図示しない光源ユニット
と、これから発生された平行光束の光ビームであるレー
ザ光Ｌ₁ を偏向走査する回転多面鏡１と、偏向走査され
たレーザ光Ｌ₁ を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２を有し、回転多面鏡１や結レ
ンズ２は光学箱３に収容され、また、前記光源ユニット
は光学箱３の側壁等に組み付けられる。

【００１５】光学箱３の上部開口は、光学箱３内に必要
部品をすべて組み込んだうえでふた４によって閉塞され
る。なお、光学箱３の側壁には回転多面鏡１によって偏
向走査されたレーザ光Ｌ₁ を外部の回転ドラムに向かっ
て取り出すための窓４ａが設けられる。

【００１６】光源ユニットの半導体レーザから発生され
たレーザ光Ｌ₁ はその内部のコリメータレンズによって
平行化され、図示しないシリンドリカルレンズによって
回転多面鏡１の反射面１ａに線状に集光され、結像レン
ズ２を経て光学箱３の窓４ａ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
に結像するレーザ光は、回転多面鏡１による主走査と回
転ドラムの回転による副走査によって静電潜像を形成す
る。

【００１７】結像レンズ２は、回転多面鏡１の走査光Ｌ
₁ が前記感光体に結像してできる点像の歪を補正するい
わゆるｆθ機能を有するプラスチックレンズであり、光
学箱３の底壁３ａと一体的に設けられた台座３１の基準
面３１ａによって、回転多面鏡１の反射面１ａの高さ方
向（Ｚ軸方向）に位置決めされる。また、結像レンズ２
の光軸方向（Ｘ軸方向）の位置決めは、光学箱３の底壁
３ａから突出する第１の位置決めピン３２に結像レンズ
２のＸ軸方向の基準面２ａを当接させることによって行
なわれ、さらに、結像レンズ２の幅方向（Ｙ軸方向）の
位置決めは、図２に示すように、光学箱３の底壁３ａか
ら突出する第２の位置決めピン３３に結像レンズ２のＹ
軸方向の基準面２ｂを当接することによって行なわれ
る。

【００１８】結像レンズ２の組み付けに際しては、結像
レンズ２の底面に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、光学
箱３の台座３１の基準面３１ａに結像レンズ２を載置
し、その基準面２ａ、２ｂをそれぞれ第１、第２の位置
決めピン３２，３３に当接することで、回転多面鏡１や
感光体に対する結像レンズ２の光軸合わせと焦点合わせ
を完了したうえで、前記接着剤に紫外線を照射してこれ
を硬化させる。なお、紫外線硬化型以外の接着剤を用い
ることも可能であり、また、接着に限らず、板バネ等を
用いて結像レンズ２を台座３１に固定することもでき
る。

【００１９】結像レンズ２の上端とふた４との間の隙間
Ｓには、回転多面鏡１のまわりの雰囲気に粉塵等が侵入
するのを防ぐために防塵手段である充填材５が充填され
る。充填材５は、例えば商標名モルトプレーンとして市
販される弾性部材や公知の軟質ゴム等からなる弾性部材
であり、結像レンズ２の上端に設けられた保持溝２１に
保持される。保持溝２１は、図２に示すように、充填材
５の幅Ｘ₁ より小さい幅Ｘ₂ を有する両端部２１ａと、
これより幅広である中央部分２１ｂを有し、保持溝２１
の両端部２１ａに充填材５の両端部を押し込むことで、
充填材５を結像レンズ２に安定して固定できるように構
成されている。また、充填材５の肉厚Ｚ₁ は、結像レン
ズ２とふた４との間の隙間Ｓの幅Ｚ₂ より大であり、結
像レンズ２の上端に充填材５を装着したうえで光学箱３
にふた４をビス止め等によって固定したとき、充填材５
が弾力的に圧縮され、前記隙間Ｓが密封されるように構
成される。

【００２０】さらに、光学箱３の両側壁と結像レンズ２
の間は、光学箱３の側壁と一体である図示しない隔壁に
よって閉塞される。すなわち、光学箱３の内部空間は、
結像レンズ２によって、回転多面鏡１とその駆動部１ｂ
を収容する第１の空間部１０ａと、窓４ａに面した第２
の空間部１０ｂに分割され、窓４ａから光学箱３内に外
気が流入しても、回転多面鏡１を収容する第１の空間部
１０ａには侵入しない。従って、回転多面鏡１の反射面
１ａが外気中の粉塵等によって汚染されるおそれはな
い。

【００２１】本実施例によれば、回転多面鏡の反射面の
汚染のために回転多面鏡を交換したり反射面を清浄化す
る頻度を低減し、メンテナンスのコストを大幅に低減で
きる。特に、回転多面鏡を高速回転させると、これに伴
って外気の吸引力が増加し、わずかな隙間でも外気が侵
入して回転多面鏡の反射面の汚染が急速に進む傾向があ
る。従って、本実施例のように回転多面鏡のまわりの雰
囲気を外気から完全に遮断して回転多面鏡の汚染を防ぐ
ことは、走査光学装置の高速化を促進するうえで大きく
役立つものである。

【００２２】さらに、本実施例のようにプラスチックレ
ンズを用いる場合には、これを一体成形する工程で上端
の保持溝を形成することができるため、溝加工等の加工
工程を設ける必要がない。従って、結像レンズの材料コ
ストや製造コストが低く走査光学装置の低価格化に大き
く貢献できる。

【００２３】また、結像レンズがプラスチックレンズで
あれば、これを一体成形するときに結像レンズの形状が
上下に対称である方が、内部歪が少なくて形状精度が高
く従って光学性能の安定した結像レンズを得るのに好都
合である。そこで、図３に示すように、結像レンズ２の
下端に保持溝２１と逆向きの凹所である陥没部２２を設
け、その底面２２ａを光学箱３の台座３１の基準面３１
ａに当接するように構成すれば、結像レンズ２の断面形
状が上下に対称となり、走査光学装置の光学特性を向上
させるのに大きく役立つ。また、光学箱３の台座３１が
複数の支柱によって構成されている場合には、結像レン
ズ２の下端を迂回して回転多面鏡１のまわりの雰囲気に
侵入する粉塵等に対する対策も必要であるが、本変形例
のように結像レンズ２の陥没部２２に台座３１を挿入す
れば、ラビリンス効果によって前記粉塵等の侵入を防ぐ
ことができるという利点もある。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００２５】結像レンズとふたの間を通って侵入する粉
塵等のために回転多面鏡の反射面が急激に汚染されるの
を防ぎ、回転多面鏡のメンテナンスのコストが低くてし
かも高速化に適した走査光学装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による走査光学装置を示すもので、
（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡
大して示す拡大部分模式断面図である。

【図２】図１の装置の結像レンズと充填材のみを示す斜
視図である。

【図３】一変形例を示す部分模式断面図である。

【図４】一従来例を示す斜視図である。

【図５】図４の装置を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 ２ 結像レンズ ３ 光学箱 ４ ふた ４ａ 窓 ５ 充填材 ２１ 保持溝 ２２ 陥没部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転多面鏡と、これによって偏向走査さ
   れた光ビームを感光体に結像させる少なくとも１個の結
   像レンズと、前記回転多面鏡を所定の空間部に収容する
   光学箱と、その開口を閉塞するふたを有し、前記結像レ
   ンズと前記ふたの間に、前記光学箱の前記所定の空間部
   に粉塵が侵入するのを防ぐための防塵手段が設けられて
   いることを特徴とする走査光学装置。
2. 【請求項２】 結像レンズに、防塵手段を保持するため
   の保持溝が設けられてい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】 結像レンズに、保持溝と逆向きの凹所が
   設けられていることを特徴とする請求項２記載の走査光
   学装置。
4. 【請求項４】 結像レンズがプラスチックレンズである
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の
   走査光学装置。