JPS6250724A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビームを使用したレーザプリンタ等の光学装
置に関する。

〔従来技術〕

光学系を構成する部材として必須なものにレンズを挙げ
ることができるが、このレンズは通常はガラスで製作さ
れ比較的重量があるのでその扱いが容易ではないところ
から、近年では、レンズの材質として透明のプラスチッ
クが使用されるようになっている。

ところが、このプラスチックは帯電性が強く、空中の塵
をその周囲、特に上面に吸着してしまうという問題があ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記したようなプラスチックのレンズ
を使用しながらも、塵付着を極力防止できるようにした
光学装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

このために本発明では、プラスチックレンズをその光軸
が重力加速度の方向とほぼ直交するように配置して構成
している。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はレー
ザプリンタの光学系の上面を示す図である。１は基板で
あり、この上面にビームの主走査系が構成され、下面側
に感光体ドラムが設けられる。

２は半導体レーザであり、記録信号に応じて変調したレ
ーザビームを出射する。なお、この半導体レーザ２の出
射口には出射するビームを平行光とするコリメートレン
ズが内蔵されている。３はこの半導体レーザ２を保持す
るホルダであり、基板１の調整部１ａに固定されいてる
。

４は入射ビームを更に細い横１本のビームとするための
集光レンズとしてのシリンドリカルレンズ５を組み立て
るシリンドリカルレンズ組立体であり、その全体はホル
ダ６により基板ｌの調整部１ａに対°して支持され、且
つレール７に沿って調整部１ａの上を矢印ａ方向に位置
調整可能となっている。

そのシリンドリカルレンズ５は、第２図に示すように、
ホルダ６の立上部６ａのビーム入射面に形成された凹部
６ｂに対して嵌め込まれ、その嵌め込まれた状態が黒色
の枠状のバネ板８によって保持さるようになっている。

なお、ホルダ６の立上部６ａには当然ながらビームを通
過させる通孔（図示せず）が形成されている。バネ板８
は上面コ字形状の枠状で成り、シリンドリカルレンズ５
を押さえる前面、つまり中央片にビームを通過させる窓
孔８ａが形成され、その中央片の両側の側片における中
央片と反対側の端部に、立上り部６ａの背面を押圧する
２個の押圧片８ｂが形成されている。

この組立体４は、そのホルダ６の部分を、基板ｌの調整
部１ａに予め形成された複数の対のネジ孔１ｂのいずれ
かの対に対してネジにより支持することが可能となって
おり、そのネジ孔１ｂの選択により半導体レーザ２との
間の距離調整が可能となっている。

９はビームの針路を９０度だけ曲げるためのミータ１０
を組み立てるミラー組立体であり、その全体はホルダ１
１により基板１に対して支持されている。

ホルダ１１は第３図に示すように、その立上部１１ａの
一面に形成された凹部１１ｂにミラー１０が嵌まり、そ
の嵌まった状態がバネ板１２により保持されるようにな
っている。このバネ板１２はミラー９の前面を露出させ
る角形状の窓孔１２ａを除いて前記したバネ板８と同様
の色、形状であるので詳細は省略する。

１３は前記した半導体レーザ２を駆動するための回路が
構成されたプリント配線板である。

１４はポリゴンミラーであり、反射面が６面のものが使
用されている。１５はこのポリゴンミラー１４を等速度
で回転させるためのポリゴンミラー駆動回路が構成され
たプリント配線板である。

１６はｆθレンズ組立体であり、２個のレンズ１７と１
８で成るｒθレンズが、ホルダ１９に組み込まれ、その
ホルダ１９が基板１に対して固定されている。

レンズ１７．１８及びホルダ１９は、ポリゴンミラー１
４によるビームの走査方向に横長形状で成る。まず、ホ
ルダ１９は上面コ字形状で、第４図に示すように、中央
部分に横長の孔１９ａが形成され、その孔１９ａの形成
された内面１９ｂの両側に段部１９Ｃ〜１９ｅが順次形
成されている。

そして、レンズ１９はその両端を内面１９ｂの両隅に嵌
め込でからバネ板２０により押圧することにより固定さ
れる。

このバネ板２０は、レンズ１９のビーム通過面の内の出
射面の有効部分の外周囲を押圧する形状でなる。即ち、
このバネ板２０は、レンズ１９の通過面の有効部分を露
出させる窓部２０ａ、そ５窓部２０ａの周囲を囲むフレ
ーム部２０ｂ、そのフレーム部２０ａの長平方向の両端
の取付部２０Ｃで成り、その取付部２０Ｃをネジにより
ホルダ１９の段部１９Ｇに、スペーサを介して或いは介
在させずに締め付けることにより、レンズ１８が保持さ
れる。

また、別のレンズ１７はホルダ１９の段部１９ｄに嵌め
込んだ状態で、上記ハネ板２０と同様な色、形状のバネ
板５０をネジにより段部１９ｅに締め付けることにより
、保持される。

２１は光学レンズとしてのプラスチック製のシリンドリ
カルレンズであり、ポリゴンミラー１４の倒れ角補正用
として使用される。このシリンドリカルレンズは、両側
の非レンズ部２１ａ、２１ｂが基板１に植設したピン２
２．２３と押圧板２４．２５とで挟持されて、基板１に
対して垂直に保持されている。このレーザプリンタは基
板１が水平となるように設置されるので、シリンドリカ
ルレンズ２１の光軸は重力加速度の方向（矢印ｄ方向）
と直交するようになる。なお、２１ｃはレンズ部である
。また押圧板２４．２５と非レンズ部２１ａ。

２１ｂとの間にはクッション材２６．２７が介在されて
いる（一部を第５図に示す。）。

２９は光路を９０度下方向に変更するための傾斜ミラー
であり、上記プラスチックのシリンドリカルレンズ２１
のビーム出射側のレンズ面（外側のレンズ面）に対向す
るように配置され、第５図に示すように、基板１の面に
対する角度が４５度の角度となるようにその両端がホル
ダ３０．３１により基板１に対して支持されている。な
お、一方のホルダ３１には別の垂直ミラー３２を保持す
るホルダ３３が固定されている。

プラスチックのシリンドリカルレンズ２１に対してミラ
ー２９をこのような関係で配置することにより、そのミ
ラー２９が基板１の縁部側からの塵侵入を阻止して、シ
リンドリカルレンズ２１のビーム出射側レンズ面に対す
る塵の付着率が減少される。なお、このシリンドリカル
レンズ２１のビーム入射側のレンズ面は溝状に引っ込ん
でおり（第１図に破線で示す。）、そこには庇が形成さ
れたと等価となるので、その入射面への塵付着はかなり
防止されている。

３４はこのミラー３°２で反射されたビームを受光・検
知するタイミング検出用の光検出器であり、シリンドリ
カルレンズ２１の一方の非レンズ部２１ｂの前方に位置
し、ホルダ３５に取り付けられた水平同期信号検出回路
を構成するプリント配線板３６に固定されている。この
ホルダ３５は基板１に固定されている。

３７はドラム基体の周面に設けられた感光体ドラム３８
その他を内蔵するプロセス部であり、このプロセス部３
７と上記ミラー２９との間は、基板１と防塵ガラス３９
とで区画されている。

この防塵ガラス３９の取り付けは、基板１に対してミラ
ー２９の長手方向に沿って形成した長孔４０の上面側の
段部４０ａ、４０ｂに跨がって載せられているが、両段
部４０ａ、４０ｂはその深さが異なり、この結果その防
塵ガラス３９は基板１の面と平行でなく、つまりミラー
２９からのビームに対して直角な面とはなっていない。

また、この防塵ガラス３９の段部４０ａ、４０ｂへの取
り付けには、クッション材４１〜４３が介在され、この
ようにして載置された防塵ガラス３９の上から前記した
ミラー２９用のホルダ３０．３１を押さえ付けて、固定
される。

なお、前記したｆθレンズ組立体１６とシリンドリカル
レンズ２１とは、感光体ドラム３８におけるレーザ入射
面がポリゴンミラー１４のビーム反射面と光学的共役と
なる位置に配置される。

また、前記した光検出器３４は光学的に感光体ドラム３
日のビームの入射面と等価な位置に配置される。

さて、半導体レーザ２は記録信号に対応して変調された
レーザビームを出射し、その前面に内蔵されたコリメー
トレンズにより平行光にされてからシリンドリカルレン
ズ５で縦方向に絞られて、ミラー１０を介してポリゴン
ミラー１４に横一線のビームとして入射する。

ところで、半導体レーザ２には製品によって、その出射
ビームのｐｎ接合面に平行な方向の拡がりが８６〜１５
″位あり、また同接合面に垂直な方向の拡がりも２０°
〜４０°位あり、かなりバラツキがある。

この結果、この半導体レーザ２からポリゴンミラー１４
までの光路の状態を固定した場合には、そのポリゴンミ
ラー１４に入射するビームの集束状態がまちまちとなっ
て、得られる記録結果の品質が好ましくな（なる。

そこで本実施例では、シリンドリカルレンズ５を前記し
たように矢印ａ方向に、つまりビームの光軸に沿った方
向に位置調整可能とし、ビームがポリゴンミラー１４に
所定の集束状態で入射できるようにして、半導体レーザ
２のビームの拡がりの製品間のバラツキを吸収している
。

このポリゴンミラー１４で反射されたビームはｆθレン
ズ組立体１６を通過してシリンドリカルレンズ２１を更
に通過し、ミラー２９で下方向に反射されて、防塵ガラ
ス３９を通過して感光体ドラム３８の感光面に入射する
。防塵ガラス３９への入射時、そこでビームの一部が反
射されても、その防塵ガラス３９は入射光軸に対して垂
直ではないので、反射成分が入射側に戻ることはない。

感光体ドラム３８に入射するビームは、ポリゴンミラー
１４で振られて主走査方向（第１図の矢印す方向）に移
動するので、そのビームは感光体ドラム３８をドラム基
体の軸方向に移動し、またこの感光体ドラム３８は矢印
Ｃ方向に回転するので、その感光体ドラム３８には矢印
す方向の主走査及び矢印Ｃ方向の副走査が行われて、面
状に文字や画像の記録が行なわれる。なお、この感光体
ドラム３８はビームの入射した後段のプロセスで現像が
行なわれ、その後段のプロセスで記録紙への転写が行な
われる。

ポリゴンミラー１４の主走査は矢印す方向にのみ行なわ
れるが、その走査開始時は、シリンドリカルレンズ２１
のレンズ部２１Ｃを通過したビームがミラー２９の端か
らはずれてミラー３２に入射し、そこで反射されてその
シリンドリカルレンズ２１の一方の非レンズ部２１ｂを
逆方向に通過して光検出器３４に入射することにより、
走査開始のタイミングが取られる。即ち、この光検出器
３４で検出されたタイミング信号は水平同期信号となり
、この信号に同期させて半導体レーザ２の変調の開始が
行なわれるのである。

なお、この実施例ではシリンドリカルレンズ２１のみを
プラスチック製のレンズとしたが、他のレンズ５．１７
．１８も同様にプラスチックレンズとすることができる
。

また、プラスチックのシリンドリカルレンズ２１は、第
６図に示すような形状のプラスチックのシリンドリカル
レンズレンズ２１′とすることもできる。このレンズ２
１′は、レンズ部２１ｃに、上下を庇に囲まれた溝内の
入射側のレンズ面２１ｄの上方を覆う別の庇２１ｅと出
射側のレンズ面２１ｒの上方を覆う庇２１ｇを一体成形
したものである。

こようにすれば、入射面及び出射面に上方向からの塵が
より付着し難（なる。なお、庇２１ｅｌ、２１ｇは別形
成とすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、プラスチックレンズをその先
軸が重力加速度の方向とほぼ直交する方向ように配置し
ているので、ビームの入射面や出射面への塵の付着が大
幅に減少するようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の記録装置の平面図、第２図
は半導体レーザ及びシリンドリカルレンズ組立体の斜視
図、第３図はミラー組立体の分解斜視図、第４図はｆθ
レンズ組立体の分解斜視図、第５図はビーム光路を下方
向に変更する部分の説明図、第６図は後段のシリンドリ
カルレンズの変形例を示す断面図である。 ｌ・・・基板、２・・・半導体レーザ、３・・・ホルダ
、４・・・シリンドリカルレンズ組立体、５・・・シリ
ンドリカルレンズ、６・・・ホルダ、７・・・レール、
８・・・バネ板、９・・・ミラー組立体、１０・・・ミ
ラー、１１・・・ホルダ、１２・・・バネ板、１３・・
・プリント配線板、１４・・・ポリゴンミラー、１５・
・・プリント配線板、１６・・・ｆθレンズ組立体、１
７．１８・・・ｆθレンズを構成するレンズ、１９・・
・ホルダ、２０，５０・・・バネ板、２１・・・シリン
ドリカルレンズ、２２．２３・・・ピン、２４．２５・
・・押圧板、２６．２７・・・クッション材、２９・・
・ミラー、３０．３１・・・ホルダ、３２・・・ミラー
、３３・・・ホルダ、３４・・・光検出器、３５・・・
ホルダ、３６・・・プリント配線板、３７・・・プロセ
ス部、３８・・・感光体ドラム、３９・・・防塵ガラス
、４０・・・長孔、４１〜４３・・・クッション材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、走査光学系の結像用レンズとしてプラスチック
   レンズを使用した光学装置において、 上記プラスチックレンズをその光軸が重力加速度の方向
   とほぼ直交するように配置したことを特徴すとる光学装
   置。
2. （２）、上記プラスチックレンズが、表裏のレンズ面の
   上方を覆う庇を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光学装置。