(57)【要約】【課題】  弾性部材に設けられた走査光と隣接する部位の位置精度のばらつきを抑え、光学性能のばらつきを抑制し、光学性能の向上をはかる。【解決手段】  光源手段と、その光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向手段と、走査光を感光体に結像させる結像レンズと、結像レンズを固定する弾性部材と、前記光学部品を収容する光学箱と、光学箱を略覆う蓋部材とを有する走査光学装置において、弾性部材は走査光と副走査方向で隣接する部位が設けられ、弾性部材は光学箱と蓋部材とで挟み込まれて位置決めされることを特徴とする。これにより、弾性部材に設けられた光束と隣接する部位の位置精度のばらつきを抑えることが出来、光学特性のばらつきを抑えることが出来る。【選択図】  図１
2005156911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、前記光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向手段と、走査光を感光体に結像させる結像レンズと、前記結像レンズを固定する弾性部材と、前記光学部品を収容する光学箱と、前記光学箱を略覆う蓋部材とを有する走査光学装置において、
前記弾性部材は前記走査光と副走査方向に隣接して配置される部位が設けられ、前期弾性部材は前記光学箱と前記蓋部材とで挟み込まれて位置決めされることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記光学箱と前記蓋部材と比較して前記光学箱の縦弾性係数が前記蓋部材の縦弾性係数より高いことを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記光学箱と、前記蓋部材を固定する部位で前記弾性部材が挟み込まれていることを特徴とする請求項１及び２記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は走査光学装置に関し、特に光源から出射した光束を回転多面鏡で偏向させｆθレンズを介して被走査面上に光走査して画像情報を記録するようにした、レーザービームプリンターやデジタル複写機等の走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザービームプリンタやデジタル複写機等の用いられる走査光学装置においては、画像信号に応じて光源から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。結像面上のスポットは、偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。
【０００３】
図8は従来例による走査光学装置１００を示すもので、光源１０１から放射した発散光束は、コリメータレンズ１０２によって略平行光束とされ、絞り１０３によって光束の光量を調整し、副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ１０４に入射する。
【０００４】
シリンドリカルレンズ１０４に入射した平行光束は、主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で、副走査断面内においてのみ集束する光束として出射し、回転多面鏡１０５の反射面１０５ａに線像として結像する。
【０００５】
回転多面鏡１０５の回転によって偏向走査された光束は、ｆθ特性を有する結像光学素子であるｆθレンズ１０６を経て感光ドラム１２０の結像面に上に結像する。結像面上に結像する点像（スポット）は、回転多面鏡１０５を矢印Ａ方向に回転させることで、感光ドラム１２０上を矢印Ｂ方向に走査する。このような主走査と、感光ドラム１２０がその回転軸周りに回転することによる副走査を伴って、記録媒体である感光ドラム１２０上に画像記録を行っている。
【０００６】
上記光学要素部品は弾性部材107等で光学箱152に固定される。ｆθレンズ106を弾性部材107で固定する方法などは特開平11-202234に示されている。特開平11-202234の例で紹介されている弾性部材をスナップフィット構造で光学箱に結像レンズを固定していることで、組立工数の削減や弾性部材を固定するネジ部品の削減等でコストダウンを行っている。
【０００７】
また、回転多面鏡から発生した熱及び送風の影響を結像レンズに伝えにくくさせる遮蔽部材を弾性部材に設けた例が提案されている。これに、特開平11-202234と特開2001-13434を併用することで、光束を規制する絞りをスナップフィット構造の弾性部材に設けた例は類推できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来例では、弾性部材のスナップフィット構造で結像レンズを固定するため、結像レンズ固定時の反力で弾性部材が反る。これにより、弾性部材に設けられた回転多面鏡から発生した熱及び送風の影響を結像レンズに伝えにくくさせる光束と隣接するような壁形状や、光束と隣接する絞りでレンズ面の反射する光束を遮断する絞り形状の位置精度がばらつき、所望の特性を得られない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
光源手段と、その光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向手段と、走査光を感光体に結像させる結像レンズと、結像レンズを固定する弾性部材と、前記光学部品を収容する光学箱と、光学箱を略覆う蓋部材とを有する走査光学装置において、弾性部材は走査光と副走査方向で隣接する部位が設けられ、弾性部材は光学箱と蓋部材とで挟み込まれて位置決めされることを特徴とする。これにより、弾性部材に設けられた光束と隣接する部位の位置精度のばらつきを抑えることが出来、光学特性のばらつきを抑えることが出来る。
【００１０】
また、光学箱と蓋部材を比較して光学箱の縦弾性係数が蓋部材の縦弾性係数より高いことを特徴とすることで、光学箱と蓋部材とが当接することで発生する光学箱の歪みを軽減することが出来る。
【００１１】
また、光学箱と、蓋部材を固定する部位で弾性部材が挟み込まれていることを特徴とすることで、光学箱と蓋部材、及び弾性部材を同時に固定でき、弾性部材をより安定した固定方法で固定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を有する。
【００１３】
走査光と隣接する部位を持つ弾性部材が光学箱と蓋部材で挟み込まれることで、弾性部材の姿勢を規制することが出来、光学性能の向上及びばらつきを抑えることが出来る。
【００１４】
また、光学箱の縦弾性係数が蓋部材の縦弾性係数より高いことで、光学箱と蓋部材とが当接することで発生する光学箱の歪みを軽減することが出来る。
【００１５】
また、光学箱と、蓋部材を固定する部位で弾性部材が挟み込まれていることで、光学箱と蓋部材、及び弾性部材を同時に固定でき、弾性部材をより安定した固定方法で固定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施例）
図1は、本発明の走査光学装置の上面図を示す図である。
【００１７】
同図において、１は光源であり、例えば半導体レーザーによって成り立っている。2はシリンドリカルレンズであり、光軸を含み主走査方向に直交する副走査方向のみ所定の屈折力を有している。
【００１８】
５は光偏向器で回転多面鏡3より成っておりモーター等の駆動手段により矢印方向に回転している。６、7はｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレンズ）であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる曲率を持つレンズにより構成している。またこのレンズは光学用プラスッチク材料により成型されている。
【００１９】
光源１である半導体レーザーから出射したレーザ光はシリンドリカルレンズ2に入射する。このうち主走査方向の光束はそのまま光偏向器である回転多面鏡3に入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカルレンズ2によって回転多面鏡3の反射面付近に結像される。したがって回転多面鏡3に入射する光束は主走査方向に長手の線像となる。
【００２０】
光偏向器である回転多面鏡3に入射した光束は、モーターによる回転多面鏡3の矢印方向の回動によって偏向される。回転多面鏡3により偏向された光束はｆθレンズ６、７に入射する。本実施例に於いてｆθレンズ６、７の面形状は非球面である。ｆθレンズ６、７に入射した光束は折返しミラー9で折り返され、図示しない被走査面上に結像して、回転多面鏡3の回動により被走査面上を該光束で光走査する。弾性部材10はスナップフィット構造でｆθレンズ6,7を光学箱8に固定する。図２にｆθレンズ6,7回りの断面Ａ-Ａを示す。光学箱8は、上記光学要素部品を収納した後に蓋部材13で密閉される。蓋部材13はプラスチックの成型品である。蓋部材13には突き当て用のリブ14が設けられ、蓋部材13を光学箱8に組付けることで、弾性部材10を光学箱に設けられたリブ12と蓋部材13に設けられたリブ14で挟み込む。尚、蓋部材13は光学箱8より曲げ弾性率の低い材料を使用し、リブ12とリブ14で弾性部材10を挟み込む際には蓋部材13が撓み、光学箱8を撓ませにくい構造となっている。例えば光学箱8は曲げ弾性率が8000MPaとなり、蓋部材13は曲げ弾性率が2300MPaとなり、約3.5倍の曲げ弾性率違いで蓋部材を撓ませ、光学箱８の歪みを低減させることで光学性能の劣化を低減させる。
【００２１】
弾性部材10にはｆθレンズを固定する機構15以外に、回転多面鏡3が回転することで発生する熱及び送風を遮蔽するための遮蔽壁11が設けられている。この遮蔽壁11は光路Ｌ１に近いほど、ｆθレンズ６、７に影響する風を遮断することが出来る。
【００２２】
遮蔽壁11が設けてある弾性部材の従来例を図3に示す。ここで述べる走査光と隣接する部位は、回転多面鏡の回転で発生した熱及び送風をｆθレンズに対し遮蔽することである。これにより、ｆθレンズに与える熱の影響を抑えることが出来る。
【００２３】
ｆθレンズ106は光学箱152に弾性部材100で固定される。弾性部材100は一体で構成され、ｆθレンズ106a,106bをスナップフィット構造で固定される。115は弾性部材100に設けられたｆθレンズ106を固定するための部位であり、101は光路を規制するための遮蔽リブである。弾性部材100を組付ける際、ｆθレンズ106を固定するための部位115の反力で弾性部材100は図中のように反る。この反りは部位115の公差のばらつきで異なり、弾性部材に設けられている遮蔽リブ101の位置精度をばらつかせる要因となる。
【００２４】
図4に規制リブ101の位置精度とｆθレンズの温度上昇の関係を示す。横軸に時間を縦軸にｆθレンズ上の温度を示している。規制リブ101がない場合はグラフ140のようになる。規制リブがある場合はグラフ141のようになり、規制リブの有無でｆθレンズ上の温度と温度が飽和する時間に差が出る。規制リブ101の位置が図3記載の位置にある場合はグラフ142のようになる。そのため規制リブの位置精度がばらつくことはｆθレンズ上の温度がばらつくことでｆθレンズ特性がばらつき、スポット径の肥大を引き起こす。
【００２５】
熱及び送風を遮蔽するための遮蔽壁11の変わりに結像レンズのレンズ面で反射した光を感光体に向かわせない絞り形状が弾性部材に設けられている例を図5(a)、図5(b)に示す。
【００２６】
弾性部材10に結像レンズ6,7のレンズ面で反射した光Ｌ２を感光体に向かわないように遮蔽する開口部16が設けられている。この反射した光Ｌ２が感光体に向かった場合、走査方向で画像の濃度むらが発生する。その例を図６に示す。横軸に光走査方向の像高を示し、0は画像中央を示している。縦軸に光量を示し、像高別で光量分布がある場合は画像上で濃度むらが発生する。160は開口部16が設けられていない場合、161は開口部16が設けられている場合である。162は開口部16を設けることで局所部分の光量分布を低減できていることを示している。
【００２７】
これにより、弾性部材に設けられた光束と隣接する部位の位置精度を規制でき、部位が担う光学性能の向上及びばらつきを抑えることが出来る。
【００２８】
（第２の実施例）
図7に本発明の第２の実施例を示す。光学箱8は、上記光学要素部品を収納した後に蓋部材13で密閉される。蓋部材13はプラスチックの成型品である。弾性部材10にはｆθレンズを固定する機構15以外に、回転多面鏡3が回転することで発生する風を遮蔽するための遮蔽壁11が設けられている。この遮蔽壁11は光路Ｌ１に近いほど、ｆθレンズ６、７に影響する風を遮断することが出来る。光学箱8と蓋部材13を固定する部位が光学箱がわに設けられた21、及び蓋部材がわに設けられた22で弾性部材10を挟み込み、ビス23で固定する。これにより、光学箱、蓋部材、及び弾性部材を同時に固定でき、弾性部材をより安定した固定方法で固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第1実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図２】本発明の第１実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図３】本発明の第1実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図４】本発明の第1実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図５】本発明の第１実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図６】本発明の第１実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図７】本発明の第１実施例を示した走査光学装置を説明する図である。
【図８】従来例の走査光学装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
1  半導体レーザ
2  シリンドリカルレンズ
3  回転多面鏡
4  偏向面
5  光偏向器
6  ｆθレンズ
7  ｆθレンズ
8  光学箱
10  弾性部材
11  遮蔽部位
12  リブ
13  蓋部材
【図１】
2005156911.tif 000003
【図２】
2005156911.tif 000004
【図３】
2005156911.tif 000005
【図４】
2005156911.tif 000006
【図５】
2005156911.tif 000007
【図６】
2005156911.tif 000008
【図７】
2005156911.tif 000009
【図８】
2005156911.tif 000010