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JP4400743B2 - Scanning lens, optical scanning device, image forming apparatus, and scanning lens manufacturing method - Google Patents

Scanning lens, optical scanning device, image forming apparatus, and scanning lens manufacturing method Download PDF

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JP4400743B2
JP4400743B2 JP2004334018A JP2004334018A JP4400743B2 JP 4400743 B2 JP4400743 B2 JP 4400743B2 JP 2004334018 A JP2004334018 A JP 2004334018A JP 2004334018 A JP2004334018 A JP 2004334018A JP 4400743 B2 JP4400743 B2 JP 4400743B2
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Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファックス等に適用可能冥な走査レンズ、走査光学系、光走査装置および画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a scanning lens, a scanning optical system, an optical scanning device, and an image forming apparatus that can be applied to laser printers, digital copying machines, fax machines, and the like.

レーザプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置における画像形成方式は、一般的には電子写真プロセスを用いており、電子写真プロセスのうち露光プロセスを実行する装置として光走査装置が用いられる。図5は、光走査装置の例を概略的に示している。図5において、光源ユニット1は、光源としての半導体レーザと、半導体レーザから放射されたレーザ光束を後続の光学系に連携するために平行光束または緩やかな拡散光あるいは収束光にするためのカップリングレンズを有し、また、このレーザ光束を副走査方向にのみ収束させるシリンドリカルレンズ1aを有している。光源ユニット1から放射された光束L1の進路上には、光偏向器としての回転多面鏡2が配置されている。回転多面鏡2はモータによって回転駆動される回転体の周面に複数の偏向反射面が周方向に等間隔に形成されている。上記シリンドリカルレンズ1aによって、上記偏向反射面近傍に、レーザ光束による主走査方向に長い線像が結ばれるようになっている。   An image forming method in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine generally uses an electrophotographic process, and an optical scanning device is used as an apparatus for executing an exposure process in the electrophotographic process. FIG. 5 schematically shows an example of an optical scanning device. In FIG. 5, a light source unit 1 includes a semiconductor laser as a light source and a coupling for converting a laser light beam emitted from the semiconductor laser into a parallel light beam, a gentle diffused light, or a convergent light in order to cooperate with a subsequent optical system. It has a lens and also has a cylindrical lens 1a that converges the laser beam only in the sub-scanning direction. On the path of the light beam L1 emitted from the light source unit 1, a rotating polygon mirror 2 as an optical deflector is disposed. In the rotary polygon mirror 2, a plurality of deflection reflection surfaces are formed at equal intervals in the circumferential direction on the peripheral surface of a rotating body that is rotationally driven by a motor. By the cylindrical lens 1a, a long line image in the main scanning direction by the laser beam is formed near the deflection reflection surface.

回転多面鏡2が回転駆動されることにより、各偏向反射面でレーザ光束が等角速度的に偏向反射される。偏向反射される光束の進路上には走査光学系が配置されている。図5に示す例では、二つの走査レンズ3,4によって走査光学系が構成されている。回転多面鏡2側の走査レンズ2は球面レンズで、もう一つの走査レンズ4はトーリックレンズである。これら二つのレンズ3,4からなる走査光学系は、レーザ光束を被走査面に光スポットとして集光させるとともに、この光スポットを上記偏向反射によって被走査面上で等速度的に走査させるfθ機能を有している。図5に示す例では、上記走査光学系を透過した光束を被走査面に導くためのミラー7が配置されている。以上説明した各光学素子は、扁平なハウジング5に取り付けられていて、上記ミラー7で反射された光束がハウジング5の窓6から被走査面としての例えば感光体ドラムの表面に導かれるようになっている。   When the rotary polygon mirror 2 is driven to rotate, the laser beam is deflected and reflected at an equal angular velocity by each deflecting reflecting surface. A scanning optical system is disposed on the path of the light beam deflected and reflected. In the example shown in FIG. 5, a scanning optical system is configured by two scanning lenses 3 and 4. The scanning lens 2 on the rotary polygon mirror 2 side is a spherical lens, and the other scanning lens 4 is a toric lens. The scanning optical system comprising these two lenses 3 and 4 condenses the laser beam as a light spot on the surface to be scanned, and scans the light spot on the surface to be scanned at a constant speed by the deflection reflection. have. In the example shown in FIG. 5, a mirror 7 for guiding the light beam transmitted through the scanning optical system to the surface to be scanned is disposed. Each of the optical elements described above is attached to a flat housing 5 so that the light beam reflected by the mirror 7 is guided from the window 6 of the housing 5 to the surface of the photosensitive drum, for example, as the surface to be scanned. ing.

トーリックレンズからなる走査レンズ4は、上下の面が基準面となっていて、下方の基準面をハウジング5の所定の位置に当接させられ、かつ、一体に形成された位置決めピン8により位置決めされて適宜の手段で固定されている。走査レンズ4はプラスチックレンズであって、長さ方向中央部に突起4aを、突起4aから長さ方向一方側に離れた位置にダボ4bを、それぞれ一体に有している。ハウジング5の底部には、走査レンズ4の取り付け位置に隣接して干渉ピン9が一体に形成されている。上記ダボ4bと干渉ピン9は走査レンズ4の向きを正しい向きにするためのもので、走査レンズ4を上下逆向きに組み付けようとしたとき、ダボ4bが干渉ピン9と干渉して、走査レンズ4を組み付けることができないように構成されている。   The scanning lens 4 made of a toric lens has upper and lower surfaces serving as reference surfaces, and a lower reference surface is brought into contact with a predetermined position of the housing 5 and is positioned by an integrally formed positioning pin 8. Are fixed by appropriate means. The scanning lens 4 is a plastic lens, and integrally includes a protrusion 4a at the center in the length direction and a dowel 4b at a position away from the protrusion 4a on one side in the length direction. An interference pin 9 is integrally formed on the bottom of the housing 5 adjacent to the mounting position of the scanning lens 4. The dowel 4b and the interference pin 9 are for making the orientation of the scanning lens 4 correct. When the scanning lens 4 is to be assembled upside down, the dowel 4b interferes with the interference pin 9, and the scanning lens 4 It is comprised so that 4 cannot be assembled | attached.

近年、レーザプリンタ、デジタル複写装置などの画像形成装置においては、形成される画像の高画質化、高密度化が進み、それに伴い画像形成装置内の光走査装置に用いられる走査レンズの形状が非球面化してきており、光軸に対して主走査方向に非対称な形状を有する走査レンズが提案されている。しかしながら、光軸に対し主走査方向に非対称な形状の走査レンズは、光学設計上は非対称でも、外観上は非対称であることを認識するのは困難であるため、組み付け時の逆付け防止が課題になっている。図5に示す従来例は上記の課題を解決するためのその一つの提案で、走査レンズに逆向き防止のためのダボを設け、逆向きの場合に上記ダボと干渉する干渉ピンをハウジング側に設けている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying apparatus, an image to be formed has been improved in image quality and density, and accordingly, the shape of a scanning lens used in an optical scanning device in the image forming apparatus is not good. A scanning lens that has become spherical and has an asymmetric shape in the main scanning direction with respect to the optical axis has been proposed. However, it is difficult to recognize that a scanning lens with an asymmetric shape in the main scanning direction with respect to the optical axis is asymmetrical in terms of optical design, but it is difficult to recognize that it is asymmetrical in appearance. It has become. The conventional example shown in FIG. 5 is one proposal for solving the above-described problem. The scanning lens is provided with a dowel for preventing the reverse direction, and an interference pin that interferes with the dowel in the reverse direction is provided on the housing side. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平9−90255号公報JP-A-9-90255

しかしながら、特許文献1に記載されている走査レンズの位置決め構造では、走査レンズの副走査方向で形状が非対称になるばかりでなく、副走査方向一方側と他方側とでは樹脂量が異なるため、成形時の樹脂の流れが非対称になり、また、副走査方向一方側と他方側とでは成形後の冷却時間に差が出て内部組織に歪みが生じ、レンズ面の精度確保が困難になる。   However, in the scanning lens positioning structure described in Patent Document 1, not only is the shape asymmetrical in the sub-scanning direction of the scanning lens, but the amount of resin is different between the one side and the other side in the sub-scanning direction. The flow of the resin at the time becomes asymmetric, and the cooling time after molding differs between the one side and the other side in the sub-scanning direction, the internal structure is distorted, and it is difficult to ensure the accuracy of the lens surface.

本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、走査レンズおよびハウジングの両者に逆付け防止用の突起類を設けなくても、光軸に対して主走査方向に非対称な形状を有することにより、走査レンズの逆付け防止が可能であり、かつ、走査レンズ面の面精度を確保することができる走査レンズ、光走査装置画像形成装置および走査レンズの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and has an asymmetric shape in the main scanning direction with respect to the optical axis without providing projections for preventing reverse mounting on both the scanning lens and the housing. It is possible to provide a scanning lens , an optical scanning device , an image forming apparatus, and a manufacturing method of the scanning lens that can prevent the scanning lens from being reversed and can ensure the surface accuracy of the scanning lens surface. Objective.

本発明は、光偏向器により偏向される光束を被走査面に集光させる光走査装置の走査光学系を構成する走査レンズであって、上記走査レンズは少なくとも1枚からなり、上記走査レンズは、樹脂製で主走査方向に非対称に形成されるとともに、主走査方向の位置決め基準が光軸を挟んで副走査方向に1対設けられ、上記位置決め基準の形状はそれぞれ幅及び長さが異なり、かつ、上記走査レンズの副走査方向の樹脂量が略均等になるように1対の位置決め基準の投影面積は略等しいことを最も主要な特徴とする。
本発明は、上記走査レンズを用いた光走査装置、この光走査装置を用いた画像形成装置であることを特徴とする。
The present invention, a light beam is deflected by the light deflector to a scanning lens constituting the scanning optical system of the optical scanning device for converging the scanned surface, said scanning lens comprises at least one, the scanning lens , together are formed asymmetrically in the main scanning direction is made of resin, the main positioning reference scanning direction is provided a pair in the sub-scanning direction across the optical axis, the shape of the positioning reference Ri is Do different width and length, respectively The most important feature is that the projected areas of the pair of positioning references are substantially equal so that the amount of resin in the sub-scanning direction of the scanning lens becomes substantially equal .
The present invention is characterized by an optical scanning device using the scanning lens and an image forming apparatus using the optical scanning device.

本発明にかかる走査レンズは、光軸に対して長手方向(主走査方向)に非対称な形状をしており、これを目視で認識することができないとしても、本発明にかかる走査レンズをハウジングに取り付ける際に、光軸を挟んで副走査方向に1対設けられそれぞれ幅及び長さが異なっている位置決め基準によって、主走査方向の正しい向きを識別することができ、逆付けを防止することができる。また、対をなす位置決め基準双方の面積をほぼ同じにすることで、走査レンズの副走査方向で形状の非対称を極力なくすことができるので、成形時の樹脂の流れおよび樹脂量対称となり、樹脂の流れや樹脂量が非対称になることによる内部歪みや、冷却時間に差が出ることによるレンズ面の精度劣化を防ぐことができる。
本発明にかかる光走査装置および画像形成装置によれば、走査レンズ形状の非対称性をなくすことで、高い面精度の走査レンズを用いることができ、高品位の画像出力が可能な光走査装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
The scanning lens according to the present invention has an asymmetric shape in the longitudinal direction (main scanning direction) with respect to the optical axis, and even if this cannot be visually recognized, the scanning lens according to the present invention is mounted on the housing. When mounting, a correct orientation in the main scanning direction can be identified by a positioning reference that is provided in a pair in the sub-scanning direction across the optical axis and has different widths and lengths, thereby preventing reverse attachment. I can . Also, by approximately the area of both positioning reference paired same, since the asymmetrical shape by the sub-scanning direction of the scanning lens can be eliminated as much as possible, the flow and resin of the resin during molding is symmetrical, It is possible to prevent internal distortion due to asymmetric resin flow and resin amount, and deterioration of the accuracy of the lens surface due to a difference in cooling time.
According to the optical scanning device and the image forming apparatus according to the present invention, it is possible to use a scanning lens with high surface accuracy by eliminating asymmetry of the scanning lens shape, and an optical scanning device capable of outputting a high-quality image. An image forming apparatus using this can be provided.

以下図面を参照しながら本発明にかかる走査レンズ、光走査装置、画像形成装置および走査レンズの製造方法の実施例について説明する。なお、本発明にかかる光走査装置は、図5に示す従来の光走査装置において、走査光学系を構成する走査レンズ3又は走査レンズ4に対応する構成部分に特徴があるので、走査レンズに関して重点的に説明し、また、光走査装置に関しては図5を参照しながら説明する。 Embodiments of a scanning lens , an optical scanning device, an image forming apparatus, and a scanning lens manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The optical scanning device according to the present invention is characterized by the components corresponding to the scanning lens 3 or the scanning lens 4 constituting the scanning optical system in the conventional optical scanning device shown in FIG. The optical scanning device will be described with reference to FIG.

図1乃至図3は、本発明にかかる走査レンズの実施例を示す。図1乃至図3において、走査レンズ10は、光軸に対して長手方向(主走査方向)に非対称な形状をしており、長手方向(主走査方向)の中央部に、光軸を挟んで短手方向(副走査方向)両側すなわち上下に一対の位置決め基準12,14を有している。走査レンズ10は樹脂により一体成形されたレンズで、上記位置決め基準12,14は一体成形された突起からなる。この位置決め基準12,14は、走査レンズ10の長手方向の位置決めをするためのもので、上記の位置に形成されることにより、光軸近傍に形成されている。この一対の基準ピン12,13は、図2、図3に示すように、ともに走査レンズ本体から光軸と平行に突出しており、光軸方向から見た幅(L)及び長さすなわち突出長さ(H)が共に異なっている。より具体的には、上側の位置決め基準12の幅は下側の位置決め基準14の幅よりも狭く、上側の位置決め基準12の長さは下側の位置決め基準14の長さよりも長くなっている。   1 to 3 show an embodiment of a scanning lens according to the present invention. 1 to 3, the scanning lens 10 has an asymmetric shape in the longitudinal direction (main scanning direction) with respect to the optical axis, and the optical axis is sandwiched between the central portions in the longitudinal direction (main scanning direction). A pair of positioning references 12 and 14 are provided on both sides in the short direction (sub-scanning direction), that is, vertically. The scanning lens 10 is a lens integrally formed of resin, and the positioning references 12 and 14 are integrally formed protrusions. The positioning references 12 and 14 are for positioning the scanning lens 10 in the longitudinal direction, and are formed in the vicinity of the optical axis by being formed at the above positions. As shown in FIGS. 2 and 3, the pair of reference pins 12 and 13 both protrude from the scanning lens body in parallel with the optical axis, and have a width (L) and a length, that is, a protruding length as viewed from the optical axis direction. Both (H) are different. More specifically, the width of the upper positioning reference 12 is narrower than the width of the lower positioning reference 14, and the length of the upper positioning reference 12 is longer than the length of the lower positioning reference 14.

走査レンズ10をこのように構成することで、ハウジングに取り付ける際の逆付け防止が可能になる。すなわち、幅が狭く長さが長い位置決め基準12が上側になるようにしてハウジングに取り付ければ、仮に目視によって走査レンズ10の主走査方向の正しい向きを識別することができないとしても、一対の位置決め基準12,14の上下位置関係から容易に正しい向きを識別することができる。   By configuring the scanning lens 10 in this way, it is possible to prevent reverse mounting when the scanning lens 10 is attached to the housing. That is, if the positioning reference 12 having a narrow width and a long length is attached to the housing so as to be on the upper side, even if the correct orientation of the scanning lens 10 in the main scanning direction cannot be identified by visual observation, a pair of positioning references 12 The correct orientation can be easily identified from the vertical positional relationship of 12,14.

図1乃至図3に示す実施例では、一対の位置決め基準12,14の、上面から見た面積、すなわちL×Hがほぼ同じになっている。より具体的には、上側の位置決め基準12の面積をL×H=5mm×3mmとした場合、下側の位置決め基準14の面積は3mm×5mmにすることができる。このように、一対の位置決め基準12,14の面積をほぼ同じにすることで、走査レンズ10の副走査方向における形状の非対称を極力なくすことができるので、樹脂成形により走査レンズを製造するときの樹脂の流れがほぼ対称となり、樹脂の流れが非対称になることによる内部歪みを防ぐことができる。また、副走査方向の樹脂量をほぼ均等にすることができるため、副走査方向両側での樹脂成形後の冷却時間がほぼ同じになり、冷却時間に差が出ることによるレンズ面の精度劣化を防ぐこともできる。このようにして、精度の高い走査レンズを得ることができる。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the areas of the pair of positioning references 12 and 14 viewed from the top, that is, L × H are substantially the same. More specifically, when the area of the upper positioning reference 12 is L × H = 5 mm × 3 mm, the area of the lower positioning reference 14 can be 3 mm × 5 mm. Thus, by making the area of the pair of positioning references 12 and 14 substantially the same, asymmetry in the shape of the scanning lens 10 in the sub-scanning direction can be eliminated as much as possible. Therefore, when manufacturing the scanning lens by resin molding, The resin flow is almost symmetrical, and internal distortion due to the resin flow becoming asymmetric can be prevented. In addition, since the amount of resin in the sub-scanning direction can be made substantially uniform, the cooling time after resin molding on both sides in the sub-scanning direction is almost the same, and the accuracy of the lens surface is deteriorated due to the difference in cooling time. It can also be prevented. In this way, a highly accurate scanning lens can be obtained.

なお、上記位置決め基準12,14の面積(L×H)は完全に一致させる必要はなく、内部歪みやレンズ面の精度に問題がない程度に差があっても差し支えない。また、図1乃至図3に示す実施例では、位置決め基準12,14は光軸方向に突出した形状になっているが、凹形状であってもよく、一方が突出した形状で、他方が凹形状であっても、同様の効果を得ることができる。位置決め基準12,14は、走査レンズ10の入射面側に設けても、出射面側に設けてもよく、また、一方の位置決め基準は入射面側に、他方の位置決め基準は出射面側に設けてもよい。しかしながら、走査レンズ10を樹脂成形する際の樹脂の流れの対称性、樹脂量の釣り合いなどから、一対の位置決め基準12,14は、走査レンズ10の入射面と出射面の一方側に設けるのが望ましい。   The areas (L × H) of the positioning references 12 and 14 do not need to be completely matched, and there is no problem even if there is a difference to the extent that there is no problem in internal distortion and lens surface accuracy. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the positioning references 12 and 14 have a shape protruding in the optical axis direction. However, the positioning references 12 and 14 may have a concave shape. Even if it is a shape, the same effect can be acquired. The positioning references 12 and 14 may be provided on the incident surface side or the exit surface side of the scanning lens 10, and one positioning reference is provided on the entrance surface side, and the other positioning reference is provided on the exit surface side. May be. However, the pair of positioning references 12 and 14 are provided on one side of the entrance surface and the exit surface of the scan lens 10 because of the symmetry of the resin flow when the scan lens 10 is resin-molded and the balance of the resin amount. desirable.

以上説明した走査レンズ10は、光走査装置の走査光学系を構成するレンズとして使用される。光走査レンズの走査光学系は、光偏向器により偏向される光束を被走査面に集光させる機能を有するもので、1枚の走査レンズ又は複数枚の走査レンズで構成される。この走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査レンズとして、図1乃至図3で説明したような走査レンズ10を使用する。   The scanning lens 10 described above is used as a lens constituting the scanning optical system of the optical scanning device. The scanning optical system of the optical scanning lens has a function of condensing the light beam deflected by the optical deflector on the surface to be scanned, and is composed of one scanning lens or a plurality of scanning lenses. As at least one scanning lens constituting this scanning optical system, the scanning lens 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 is used.

光走査装置が図5に示す光学配置で構成されるものとすれば、図5におけるレンズ3又はレンズ4として、図1乃至図3に示す走査レンズ10を配置する。光源ユニットから放射され、光偏向器で偏向反射された光ビームが、走査レンズ10のみからなり又は走査レンズ10を含む走査光学系を透過することによって被走査面に光スポットとして集光される。光偏向器では光ビームが等角速度的に偏向反射されるのに対し、走査光学系が有しているfθ機能により被走査面上では光ビームが等速度的に走査される。   If the optical scanning device has the optical arrangement shown in FIG. 5, the scanning lens 10 shown in FIGS. 1 to 3 is arranged as the lens 3 or the lens 4 in FIG. 5. The light beam radiated from the light source unit and deflected and reflected by the optical deflector is condensed as a light spot on the surface to be scanned by passing through the scanning optical system that includes only the scanning lens 10 or includes the scanning lens 10. In the optical deflector, the light beam is deflected and reflected at a constant angular velocity, whereas the light beam is scanned at a constant velocity on the surface to be scanned by the fθ function of the scanning optical system.

上記被走査面はこれを感光体ドラムなどの像担持体の表面とし、像担持体の周囲に電子写真プロセスを実行する各装置ないしはユニットを配置することにより画像形成装置を構成することができる。すなわち、像担持体の周囲に、像担持体表面を均一に帯電させる帯電装置、帯電された像担持体表面を露光して静電潜像による画像を書き込む露光装置、静電潜像をトナーで可視化する現像装置、像担持体表面のトナー像を転写紙に転写する転写装置、像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置、転写紙に転写されたトナー像を定着する定着装置などを配置する。上記露光装置として、前述の光走査装置を用いる。光偏向器の回転による光走査に同期して、光源である半導体レーザなどを画像信号で変調することにより、像担持体表面に静電潜像による所定の画像を書き込むことができる。   The surface to be scanned is used as the surface of an image carrier such as a photosensitive drum, and an image forming apparatus can be configured by disposing each device or unit for performing an electrophotographic process around the image carrier. That is, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier around the image carrier, an exposure device that exposes the charged image carrier surface to write an image based on an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image with toner. A developing device for visualizing, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the image carrier to the transfer paper, a cleaning device for removing residual toner on the surface of the image carrier, a fixing device for fixing the toner image transferred to the transfer paper, etc. To do. The above-described optical scanning device is used as the exposure device. A predetermined image based on an electrostatic latent image can be written on the surface of the image carrier by modulating a semiconductor laser, which is a light source, with an image signal in synchronization with optical scanning by rotation of the optical deflector.

前述のような効果を得ることができる本発明にかかる走査レンズによって走査光学系を構成し、この走査光学系を光走査装置に適用することにより、高精度で高密度の光走査を行うことができる。また、この光走査装置を画像形成装置に適用することにより、高画質で高密度の画像を形成することができる。   By forming the scanning optical system with the scanning lens according to the present invention capable of obtaining the above-described effects and applying the scanning optical system to the optical scanning device, high-precision and high-density optical scanning can be performed. it can. Also, by applying this optical scanning device to an image forming apparatus, it is possible to form a high-quality and high-density image.

本発明にかかる走査レンズを、光走査装置のハウジングに装着するに当たって、走査レンズの主走査方向が正しい方向に向いていない限り、走査レンズの位置決め基準がハウジング側の突起、ハウジングの底面などに当接して、走査レンズを位置決めすることができないように構成しておくとなおよい。   When mounting the scanning lens according to the present invention on the housing of the optical scanning device, unless the main scanning direction of the scanning lens is in the correct direction, the scanning lens positioning reference is applied to the projection on the housing side, the bottom surface of the housing, etc. It is further preferable that the scanning lens is configured so as not to be in contact therewith.

図4は、本発明にかかる走査レンズ及び走査光学系を具備した光走査装置の実施例を示す。図4に示す実施例は、いわゆる4ドラムのタンデム型画像形成装置を構成することができる光走査装置の例である。光偏向器としての回転多面鏡2を挟んで両側にそれぞれ二組ずつ合計4個の光源ユニット、走査光学系、被走査面としての感光体ドラムが配置されている。符号1−1〜1−4は光源ユニット、1a−1〜1a−4はシリンドリカルレンズ、3−1〜3−4は走査光学系を構成する1種類の走査レンズ、4−1〜4−4は走査光学系を構成する他の1種類の走査レンズ、15−1〜15−4は表面が被走査面となっている感光体ドラムをそれぞれ示している。   FIG. 4 shows an embodiment of an optical scanning device provided with a scanning lens and a scanning optical system according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 4 is an example of an optical scanning device that can constitute a so-called four-drum tandem image forming apparatus. A total of four light source units, two scanning optical systems, and a photosensitive drum as a surface to be scanned are arranged on both sides of the rotary polygon mirror 2 as an optical deflector. Reference numerals 1-1 to 1-4 are light source units, 1a-1 to 1a-4 are cylindrical lenses, 3-1 to 3-4 are one type of scanning lenses constituting the scanning optical system, and 4-1 to 4-4. Denotes another type of scanning lens constituting the scanning optical system, and 15-1 to 15-4 denote photosensitive drums each having a surface to be scanned.

回転多面鏡2は、周囲に複数の偏向反射面が等間隔で形成された回転反射面が上下方向に2段に構成されていて、上段の反射面では光源ユニット1−2,1−3からの光ビームを偏向反射し、下段の反射面では光源ユニット1−1,1−4からの光ビームを偏向反射するようになっている。走査光学系を構成する1種類の走査レンズ3−2,3−1は回転多面鏡2の一方側に上下に重ねて配置され、この走査レンズと同じ種類の走査レンズ3−3,3−4は回転多面鏡2の他方側に上下に重ねて配置されている。走査光学系を構成する他の種類の走査レンズ4−2,4−1も、図4(a)に示す展開図の上では、回転多面鏡2の一方側に重ねて配置されているように表されるが、光走査装置としてハウジングに組み込まれた状態では、装置の小型化、薄型化を図るためにミラーによって適宜光路が曲げられ、図4(b)に示すように、同じ高さ位置で、位置をずらして上記走査レンズ4−2,4−1が配置されている。同様に、上記走査レンズ4−2,4−1と同じ種類の走査レンズ4−3,4−4も、図4(a)に示す展開図の上では、回転多面鏡2の他方側に重ねて配置されているように表されるが、光走査装置として実装された状態では、図4(b)に示すように、同じ高さ位置で、位置をずらして配置されている。各走査光学系を経た各光ビームは、各走査光学系に対応する互いに異なる被走査面である感光体ドラム15−1〜15−4の表面に導かれる。各被走査面において各光ビームは上記各走査光学系によった光スポットとして収束され、回転多面鏡2に回転駆動によって各被走査面を走査する。   The rotary polygon mirror 2 has a rotary reflection surface in which a plurality of deflection reflection surfaces are formed at equal intervals in the periphery in two stages in the vertical direction, and the upper reflection surface has light source units 1-2 and 1-3. The light beam from the light source units 1-1 and 1-4 is deflected and reflected on the lower reflecting surface. One type of scanning lenses 3-2 and 3-1 constituting the scanning optical system is arranged on one side of the rotary polygon mirror 2 so as to be superposed vertically, and the same type of scanning lenses 3-3 and 3-4 as this scanning lens. Are arranged vertically on the other side of the rotary polygon mirror 2. The other types of scanning lenses 4-2 and 4-1 constituting the scanning optical system are also arranged so as to overlap one side of the rotary polygon mirror 2 on the developed view shown in FIG. As shown in FIG. 4B, when the optical scanning device is incorporated in the housing, the optical path is appropriately bent by a mirror to reduce the size and thickness of the device. Thus, the scanning lenses 4-2 and 4-1 are arranged at different positions. Similarly, scanning lenses 4-3 and 4-4 of the same type as the scanning lenses 4-2 and 4-1 are also superimposed on the other side of the rotary polygon mirror 2 on the development view shown in FIG. However, in the state mounted as an optical scanning device, as shown in FIG. 4B, they are arranged at the same height and shifted in position. Each light beam that has passed through each scanning optical system is guided to the surfaces of the photosensitive drums 15-1 to 15-4 that are different scanning surfaces corresponding to the respective scanning optical systems. Each light beam is converged as a light spot by each scanning optical system on each surface to be scanned, and the surface to be scanned is scanned by the rotary polygon mirror 2 by rotational driving.

以上の説明から明らかなように、図4に示す構成からなる光走査装置は、共通の回転軸を有する光偏向器としての回転多面鏡2により偏向された複数光束を、複数の走査光学系によって異なる被走査面上に導くように構成され、また、上記回転多面鏡2に向かう複数光束は回転多面鏡2の偏向回転面内において開き角を有していて互いに異なる被走査面に導くように構成されている。そして、異なる被走査面に対応する上記複数の走査光学系は、図1ないし図3について説明した走査レンズと同様に構成された走査レンズを含み、これらの走査レンズは光軸に対し互いに180度反転して配置されている。より具体的には、例えば、図4(b)に示す1種類の走査レンズ3−1〜3−4に前述の位置決め基準を設けるものとすれば、回転多面鏡2の一方側に上下に重ねて配置された走査レンズ3−2、3−1は、互いに光軸周りに180度反転させて配置されている。同様に、回転多面鏡2の他方側に上下に重ねて配置された走査レンズ3−3、3−4も、互いに光軸周りに180度反転させて配置されている。   As is apparent from the above description, the optical scanning device having the configuration shown in FIG. 4 uses a plurality of scanning optical systems to divide a plurality of light beams deflected by the rotary polygon mirror 2 as an optical deflector having a common rotation axis. A plurality of light beams directed to the rotating polygonal mirror 2 have an opening angle in the deflection rotation surface of the rotating polygonal mirror 2 and are guided to different scanning surfaces. It is configured. The plurality of scanning optical systems corresponding to different scanning surfaces include scanning lenses configured in the same manner as the scanning lenses described with reference to FIGS. 1 to 3, and these scanning lenses are 180 degrees with respect to the optical axis. Inverted arrangement. More specifically, for example, if the above-mentioned positioning reference is provided for one kind of scanning lenses 3-1 to 3-4 shown in FIG. The scanning lenses 3-2 and 3-1 are arranged so as to be reversed 180 degrees around the optical axis. Similarly, the scanning lenses 3-3 and 3-4 arranged on the other side of the rotary polygon mirror 2 are also arranged so as to be reversed by 180 degrees around the optical axis.

上記の説明では、1種類の走査レンズ3−1〜3−4に前述の位置決め基準を設けて互いに光軸周りに180度反転させて配置するものとしたが、他の種類の走査レンズ4−1〜4−4についても同様に構成することができる。他の種類の走査レンズ4−1〜4−4は、図4(b)に示すように、実装上上下に重ねて配置されるわけではないが、回転多面鏡2を挟んだ一方側と他方側においてそれぞれ互いに光軸周りに180度反転させて配置するように構成するとよい。
複数の走査光学系を有していて各走査光学系に対応する互いに異なった被走査面を有する光走査装置において、上記のように、走査光学系を構成する少なくとも1種類の走査レンズを、位置決め基準付きのレンズとし、かつ、光軸に対し互いに180度反転させて配置することにより、走査レンズの逆付けを防止することができる。
In the above description, the above-mentioned positioning reference is provided for one type of scanning lens 3-1 to 3-4, and they are inverted by 180 degrees around the optical axis. 1 to 4-4 can be similarly configured. As shown in FIG. 4B, the other types of scanning lenses 4-1 to 4-4 are not necessarily arranged one above the other in terms of mounting, but one side and the other side sandwiching the rotary polygon mirror 2. It is preferable to arrange them so that they are reversed 180 degrees around the optical axis.
In an optical scanning device having a plurality of scanning optical systems and having different scanning surfaces corresponding to the scanning optical systems, as described above, at least one type of scanning lens constituting the scanning optical system is positioned. The scanning lens can be prevented from being reversed by using a lens with a reference and disposing the lenses by inverting each other by 180 degrees with respect to the optical axis.

本発明にかかる走査レンズの実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the Example of the scanning lens concerning this invention. 同上実施例の平面図である。It is a top view of an Example same as the above. 同上実施例の正面図である。It is a front view of an Example same as the above. 本発明にかかる光走査装置の実施例を示す(a)は平面展開図、(b)は側面図である。(A) which shows the Example of the optical scanning device concerning this invention is a plane expanded view, (b) is a side view. 光走査装置の従来例を示す平面図である。It is a top view which shows the prior art example of an optical scanning device.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源ユニット
2 光偏向器としての回転多面鏡
10 走査レンズ
12 位置決め基準
14 位置決め基準
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source unit 2 Rotary polygon mirror as optical deflector 10 Scan lens 12 Positioning reference 14 Positioning reference

Claims (6)

光偏向器により偏向される光束を被走査面に集光させる光走査装置の走査光学系を構成する走査レンズであって、
上記走査レンズは少なくとも1枚からなり、
上記走査レンズは、樹脂製で主走査方向に非対称に形成されるとともに、主走査方向の位置決め基準が光軸を挟んで副走査方向に1対設けられ、
上記位置決め基準の形状はそれぞれ幅及び長さが異なり、かつ、上記走査レンズの副走査方向の樹脂量が略均等になるように1対の位置決め基準の投影面積は略等しいことを特徴とする走査レンズ。
A scanning lens constituting a scanning optical system of an optical scanning device for condensing a light beam deflected by an optical deflector on a surface to be scanned,
The scanning lens consists of at least one lens,
The scanning lens is made of resin and formed asymmetrically in the main scanning direction, and a pair of positioning references in the main scanning direction is provided in the sub-scanning direction across the optical axis.
The shape of the positioning reference are Ri is Do different width and length, respectively, and the projected area of the positioning reference pair so that the amount of resin in the sub-scanning direction is substantially equal to the scanning lens is characterized by substantially equal Scanning lens.
請求項1または2記載の走査レンズにおいて、1対の位置決め基準は、走査レンズの入射面または出射面の一方側に設けられていることを特徴とする走査レンズ。   3. The scanning lens according to claim 1, wherein the pair of positioning references is provided on one side of the incident surface or the exit surface of the scanning lens. 光偏向器により偏向される光束を被走査面に集光させる光走査装置の光走査装置であって、光束を被走査面に集光させ被走査面を走査する走査光学系として請求項1または2に記載の走査レンズを有する光走査装置2. An optical scanning device of an optical scanning device for condensing a light beam deflected by an optical deflector on a surface to be scanned, wherein the scanning optical system is configured to condense the light beam on the surface to be scanned and scan the surface to be scanned. An optical scanning device having the scanning lens according to 2 . 共通の回転軸を有する光偏向器により偏向された複数光束を異なる被走査面上に導く複数の走査光学系を有し、上記光偏向器に向かう複数光束は偏向回転面内において開き角を有していて互いに異なる被走査面に導かれる光走査装置であって、
異なる被走査面に対応する上記複数の走査光学系は、請求項1または2に記載の走査レンズを含み、これらの走査レンズは光軸に対し互いに180度反転して配置されている光走査装置。
It has a plurality of scanning optical systems that guide a plurality of light beams deflected by an optical deflector having a common rotation axis onto different scanned surfaces, and the plurality of light beams directed to the optical deflector have an opening angle in the deflection rotation surface. And an optical scanning device that is guided to different scanned surfaces,
Different said plurality of scanning optical systems corresponding to the surface to be scanned, claim includes scanning lens according to 1 or 2, the scanning lens is an optical scanning device disposed mutually inverted 180 degrees with respect to the optical axis .
電子写真プロセスを実行することにより画像を形成する画像形成製装置であって、電子写真プロセスのうち露光プロセスの実行手段として請求項3または4に記載の光走査装置を用いた画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image by executing an electrophotographic process, wherein the image forming apparatus uses the optical scanning device according to claim 3 as an exposure process execution means in the electrophotographic process. 光偏向器により偏向される光束を被走査面に集光させる光走査装置の走査光学系を構成する樹脂製の走査レンズの製造方法であって、A method of manufacturing a resin-made scanning lens that constitutes a scanning optical system of an optical scanning device that condenses a light beam deflected by an optical deflector on a surface to be scanned,
主走査方向の形状を非対称に形成するとともに、上記走査レンズの主走査方向の位置決め基準を、光軸を挟んで副走査方向に1対設ける工程を備え、A step of forming the shape in the main scanning direction asymmetrically and providing a pair of positioning reference in the main scanning direction of the scanning lens in the sub scanning direction across the optical axis;
上記位置決め基準の形状はそれぞれ幅及び長さを異ならせ、かつ、上記走査レンズの副走査方向の樹脂量が略均等になるように1対の位置決め基準の投影面積を略等しくしたことを特徴とする走査レンズの製造方法。The positioning reference shapes have different widths and lengths, and the projected areas of the pair of positioning references are substantially equal so that the amount of resin in the sub-scanning direction of the scanning lens is substantially equal. A manufacturing method of a scanning lens.
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