JP4350243B2 - Lens holding device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録装置におけるレーザスキャンユニット（以下ＬＳＵという）に用いるのに好適なレンズ保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＳＵにおいて、画信号に応じて光変調された光束（レーザビーム）を照射する半導体レーザ等の画信号出力部の前に、出力された光束をほぼ平行な光束に変換するコリメータレンズが配置されている。このコリメータレンズは薄い円形のもので、レンズ保持部材に形成しているＶ字型の溝上に置かれ、接着剤と上から押さえるばねにより固定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、製造工程においてコリメータレンズの光軸方向の位置調整をする時、その扱いが困難であるという問題があった。すなわち、コリメータレンズは比較的薄く形成されているため、Ｖ字型の溝上に乗せて移動させる際にすぐに倒れてしまうという問題があった。そこで、この問題を解決するために、鏡筒といわれる金属製の筒にコリメータレンズを保持させ、鏡筒ごとずらしながら位置調整をするということが行われている。しかし、この構成では、鏡筒にコリメータレンズを取り付ける作業を必要とし、更に、鏡筒を必要とするため、コストアップになるという問題があった。
【０００４】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、コリメータレンズのような円形のレンズを、鏡筒を用いることなく容易に取り付け且つ位置調整を行うことの可能なレンズ保持装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した従来の問題点を解決するため、レンズ保持装置に、円形のレンズを収容する円柱状の且つレンズの厚みよりも長いレンズ収容溝を形成し、更に、そのレンズ収容溝の軸線方向の一部にレンズの直径にほぼ等しい幅のレンズ挿入用開口を、他の部分にレンズの直径より小さい幅のレンズ拘束用開口を形成するという構成としたものである。この構成により、レンズをレンズ挿入用開口を通してレンズ収容溝に挿入し、次いで、そのレンズ収容溝内で軸線方向に即ちレンズの光軸方向に移動させることで、レンズの位置調整を行うことができ、その際、レンズは円柱状のレンズ収容溝内に保持されているので倒れることがなく、また、レンズ拘束用開口はレンズの外径より小さいのでレンズが飛び出すこともなく、レンズの装着及び位置調整作業を容易に行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるレンズ保持装置は、コリメータレンズ等の円形のレンズを軸線方向に移動可能に収容する円柱状の且つレンズの厚みよりも長いレンズ収容溝を形成すると共にそのレンズ収容溝の軸線方向の一部にレンズの直径にほぼ等しい幅のレンズ挿入用開口を、他の部分にレンズの直径より小さい幅のレンズ拘束用開口を設けるという構成としたものであり、この構成により、レンズをレンズ挿入用開口を通してレンズ収容溝に挿入し、次いで、そのレンズ収容溝内でレンズの光軸方向に移動させてレンズの位置調整を行うことができ、レンズの装着及び位置調整作業を容易に行うことができる。
【０００７】
本発明の他の実施の形態は、上記したレンズ保持装置におけるレンズ拘束用開口に、接着剤を流し込むための溝を形成するという構成としたものである。この構成により、レンズをレンズ収容溝内で所定位置に位置決めした後、前記溝を通して接着剤を流し込むことでその接着剤でレンズを固定することができ、レンズの固定作業を容易に行うことができる。
【０００８】
本発明の更に他の実施の形態は、上記した構成のレンズ保持装置において、更に、前記レンズ収容溝の一端に隣接した位置にスリット板装着部を形成するという構成としたものである。この構成により、光束を絞るためのスリット板をレンズ保持装置に保持させることができ、装置構成をコンパクトにできる。
【０００９】
本発明の更に他の実施の形態は、上記したレンズ保持装置を、ＢＭＣ（バルクモジュラスコンパウンド）材の成形により作るという構成としたものである。ＢＭＣ材の採用により、レンズ保持装置が優れた耐熱性を発揮し、使用中に加わる熱によって変形したり、劣化したりすることを防止できる。
本発明の更に他の実施の形態は、上記したレンズ保持装置を、記録装置に備える構成としたものである。この構成により、レンズの装着及び位置調整作業を容易に行うことができる記録装置を実現することができる。
【００１０】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明の一実施例によるレンズ保持装置を用いたＬＳＵを備えたレーザプリンタの概略構成を示す概略断面図であり、１は、収容した記録紙２を１枚ずつ繰り出す給紙部、３は、ドラム形態の感光体４とその表面に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置等を備え、その感光体４の表面にトナー画像を形成するトナー画像形成部、５は、感光体４の表面（被走査面）を画信号に応じて光変調された光束で走査して画信号に応じた静電潜像を形成するＬＳＵ、６は感光体４のトナー画像を記録紙２に転写させる転写部、７は記録紙２にトナー画像を定着する定着部、８は記録済の記録紙２を排出する排出ローラ、９はＬＳＵ５の上方に位置し、記録紙を排出する排出経路を構成する本体カバーである。このレーザプリンタでは、ＬＳＵ５が感光体４の表面を光束で走査して画信号に応じた静電潜像を形成し、トナー画像形成部３の現像装置が感光体４の表面にトナーを供給してトナー画像を形成し、そのトナー画像が給紙部１から繰り出された記録紙２に転写され、その後、定着部７で定着されることにより、画像記録が行われる。
【００１１】
次に、このレーザプリンタに用いているＬＳＵ５を説明する。図２は図１に示すレーザプリンタにおけるＬＳＵ５を、本体カバー９の上方から見て且つ本体カバー９の一部を破断して示す概略平面図、図３はそのＬＳＵ５の概略平面図である。図１〜図３において、１１はＬＳＵ５のフレーム、１１ａはその底面、１２はそのフレーム１１の一端に設けられた基板であり、画信号に応じて光変調した光束（レーザビーム）を出力する半導体レーザ等を備えた画信号出力部１３と、記録走査開始に関する信号を検出するＢＤセンサー即ち画信号入力検出部１４とを互いに近接させて取り付けている。このように画信号入力検出部１４を、画信号出力部１３を取り付けた基板１２に直接取り付ける構成としたことで、画信号入力検出部１４の取り付けをきわめて簡単とし、省スペースを図っている。また、この画信号出力部１３と画信号入力検出部１４とは基板１２に対してそれぞれの光軸をほぼ直角にして取り付けられており、基板１２に対して簡単な構造で容易に取り付けることができる。
【００１２】
１５は、画信号出力部１３の前に配置されたレンズ保持装置であり、画信号出力部１３からの光束をほぼ平行な光束に変換するコリメータレンズ１６と光束を絞るためのスリット板１７を保持している。このレンズ保持装置１５の構造については後述する。２０は、ほぼ平行な光束を副走査方向に収束させ、後述する光偏向手段２１の偏向面に線像として結像させるシリンドリカルレンズ、２１はシリンドリカルレンズ２０を通して照射される光束を、感光体の表面を走査させるように偏向反射する光偏向手段であり、この実施例では、モータユニット２２に回転するように保持されたポリゴンミラーが用いられている。２３は、ポリゴンミラー２１で偏向反射した光束を被走査面（感光体４の表面）に結像させるｆθ補正レンズ、２４、２５はｆθ補正レンズ２３からの光束を感光体４に入射させるように方向変換する第一ミラー、第二ミラーである。なお、ここでは光束を被走査面に結像させる補正レンズとして、１枚のｆθ補正レンズ２３を用いているが、この代わりに前後に配置される２枚のｆθ補正レンズを用いても良い。１枚のｆθ補正レンズ２３を用いると、ｆθ補正レンズの占める面積を小さくして、ＬＳＵ５の小型化を図ることができる。このｆθ補正レンズ２３としては、光束を被走査面に結像させうるものを適宜、使用可能であり、図面では、一方の面を自由曲面２３ａとし、反対面を非球面２３ｂとしたものを用いている。
【００１３】
ポリゴンミラー２１は、光束を、光路２７ａ、２７ｂではさまれた感光体４に対する有効走査範囲に偏向させるのみならず、その有効走査範囲の一方の外側の光路２７ｓにも向けることができる構成となっている。この光路２７ｓは、記録走査開始に関する信号を検出するために使用されるものであり、この光路２７ｓ上で且つｆθ補正レンズ２３の下流に画信号入力検出用レンズ（以下ＢＤレンズという）２９が配置され、光束を画信号入力検出部１４に向けて屈曲させ且つその上に結像させている。なお、図３において、２７ｃはポリゴンミラー２１の偏向点を通り、被走査面（感光体表面）に直角な中心光軸である。
【００１４】
図３から良く分かるように、画信号出力部１３と画信号入力検出部１４を備えた基板１２は、ｆθ補正レンズ２３の一端近傍に配置されており、画信号出力部１３は、光束をｆθ補正レンズ２３の端部をかすめるようにしてポリゴンミラー２１に照射する位置に配置されている。すなわち、画信号出力部１３からポリゴンミラー２１に到る光束の光路２７はｆθ補正レンズ２３の端部近傍を通り、中心光軸２７ｃに鋭角で傾斜しており、基板１２も中心光軸２７ｃに対して傾斜した状態で配置されている。このように、基板１２及びそれに設けた画信号出力部１３をｆθ補正レンズ２３の一端近傍に傾斜して配置したことにより、これを従来例のようにポリゴンミラーの真横に配置した場合に比べて、ＬＳＵ５をコンパクトとすることができ、しかも、その基板１２に画信号入力検出部１４も配置したことでＬＳＵ５を一層小型化している。
【００１５】
次に、画信号出力部１３の前に配置しているレンズ保持装置１５を説明する。図４はコリメータレンズ１６及びスリット板１７を取り付けた状態のレンズ保持装置１５を示すもので、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略端面図、（ｃ）は概略断面図である。また、図５はレンズ保持装置１５のみを示すもので、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略端面図、（ｃ）は概略断面図、（ｄ）は（ｂ）とは反対側の概略端面図である。レンズ保持装置１５は樹脂の成形によって一体構造に作られている。使用する樹脂としては、特に限定するものではないが、耐熱性に優れたＢＭＣ（バルクモジュラスコンパウンド）材を用いることが、熱変形が生じにくいので好ましい。このレンズ保持装置１５はそのほぼ中央部に、円形のコリメータレンズ１６を光軸方向に移動可能に収容する円柱状の且つレンズ厚みよりも長いレンズ収容溝３１を備えている。このレンズ収容溝３１の上面は全長に渡って開口しているが、その開口の幅は場所によって異なっている。すなわち、レンズ収容溝３１の軸線方向の一部にはコリメータレンズ１６の直径に等しい幅のレンズ挿入用開口３２が形成され、他の部分にはコリメータレンズ１６の直径より小さい幅のレンズ拘束用開口３３が形成されている。更に、レンズ拘束用開口３３の一方の側縁には、接着剤を流し込むための溝３４が形成されている。また、レンズ収容溝３１の一端に隣接した位置にスリット板装着部３５が形成されている。更に、このレンズ保持装置１５には、位置決め用の穴３６、ねじ止め用の穴３７等も形成されている。
【００１６】
上記構成のレンズ保持装置１５にコリメータレンズ１６を装着して光軸方向の位置調整を行うには、図５（ｄ）に示すように、コリメータレンズ１６をレンズ挿入用開口３２の上方から矢印で示す方向に挿入してレンズ収容溝３１に入れ、次いで、そのコリメータレンズ１６を、図４（ａ）に示すように、レンズ収容溝３１内で軸線方向に即ちコリメータレンズ１６の光軸方向に移動させ、レンズ拘束用開口３３の下側の所望位置に移動させればよい。この操作の際、コリメータレンズ１６はレンズ拘束用開口３３の下の円柱状のレンズ収容溝３１内を移動させられるため、倒れることがない。また、レンズ収容溝３１の上面はレンズ挿入用開口３２及びレンズ拘束用開口３３によって開口しているため、コリメータレンズ１６を移動させるための適当な治具をこの開口から差し込んでコリメータレンズ１６を容易に移動させることができる。コリメータレンズ１６をレンズ収容溝３１内で所望位置に移動させた後は、溝３４から接着剤を流し込む。これにより、コリメータレンズ１６がレンズ保持部材１５の所定位置に固定される。以上のようにして簡単な操作でコリメータレンズ１６の装着及び位置決めを行うことができる。
【００１７】
レンズ保持装置１５にコリメータレンズ１６を取り付けた後は、スリット板装着部３５に光束を絞るためのスリット板１７を装着し、そのレンズ保持装置１５を、図３に示すようにＬＳＵ５のフレーム１１の底面１１ａに、位置決め穴３６で位置決めし且つねじ止め穴３７を利用して固定する。これにより、レンズ１６を画信号出力部１３の前の所定位置に容易に取り付けることができる。
【００１８】
図３において、前記したように光路２７ｓにはＢＤレンズ２９が配置されている。図６はこのＢＤレンズ２９を示すもので、（ａ）はＢＤレンズ２９を入力面側から見た概略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視概略断面図、（ｃ）はＢＤレンズ２９を出力面側から見た概略側面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視概略断面図である。また、図７はＢＤレンズ２９をＬＳＵ５のフレーム１１の底面１１ａに取り付けた状態を示す概略断面図である。ＢＤレンズ２９は、樹脂の成形によって一体構造に形成されたもので、レンズ部４０とその下端に形成された取付用の係止爪４１を備えており、その係止爪４１をＬＳＵ５のフレーム１１の底面１１ａに形成した穴に挿入することで固定される構成となっている。この構成により、ＢＤレンズ２９の取り付けを極めて容易に行うことができる。レンズ部４０の入力面４０ａは図６（ｄ）及び図３に示すように、水平断面において、ｆθ補正レンズ２３からの光束を屈曲させて基板１２上の画信号入力検出部１４に向けることができるよう湾曲面となっている。更に、その入力面４０ａは図６（ｂ）及び図７に示すように、垂直断面において、フレーム１１の底面１１ａに対して少し傾斜しており、フレーム１１の底面１１ａに平行に入射する光束を下方に傾斜させて出力させている。図３においてポリゴンミラー２１は光束をフレーム１１の底面１１ａに平行な面内で偏向、移動させているので、図７に示すように、フレーム１１の底面１１ａに対して傾斜した入力面４０ａは、光偏向手段（ポリゴンミラー）で偏向反射した光束が移動する面に対して傾斜していることとなり、ＢＤレンズ２９を通過した光束はこの面から離れる方向に進行する。この構成により、ＢＤレンズ２９を透過した光束が、第一ミラー２４、第二ミラー２５を介して感光体４に入力することがなく、迷光による画像のノイズを防止して画質を向上できる。
【００１９】
一方、ＢＤレンズ２９のレンズ部４０の出力面４０ｂは、入射した光束を収束させて画信号入力検出部１４に入射させることができるよう、垂直断面において凸曲面となっている。これにより、画信号入力検出部１４はＢＤレンズ２９を介して入射する信号を確実に安定して検出できる。
なお、図８（ａ）に示すように、レンズ部４０の突部４０ｃの存在により光束は入力面４０ａに入射することができない場合がある。このため、図８（ｂ）に示すように入力面４０ａに対して入射される光束はあらゆる角度からでも入射することができるよう突部４０ｃを削除した形状にする。この形状により、より安定した検出を行うことができる。
【００２０】
次に、上記構成のＬＳＵ５による走査動作を簡単に説明する。図２、図３において、画信号出力部１３から照射された光束は、コリメータレンズ１６、スリット板１７、シリンドリカルレンズ２１を経てポリゴンミラー２１に入射し、ポリゴンミラー２１はその光束を偏向反射させ、ｆθ補正レンズ２３、第一ミラー２４、第二ミラー２５を介して感光体４に入射させ、感光体４の表面を走査させる。各走査時において、画像記録に先立って画信号の始まりを示す信号が出力され、その信号はＢＤレンズ２９を介して画信号入力検出部１４に入力され、画信号入力検出部１４がその信号を検出し、この検出信号に基づいて、画信号が出力され、所定の画像記録が行われる。
【００２１】
以上に本発明の実施例として、コリメータレンズを保持するレンズ保持装置１５を説明したが、本発明のレンズ保持装置は、コリメータレンズの保持のみに限らず、他の用途の円形のレンズを保持するために使用してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、レンズ保持装置に、円形のレンズを収容する円柱状の且つレンズの厚みよりも長いレンズ収容溝を形成し、更に、そのレンズ収容溝の軸線方向の一部にレンズの直径にほぼ等しい幅のレンズ挿入用開口を、他の部分にレンズの直径より小さい幅のレンズ拘束用開口を形成するという構成としたことにより、レンズをレンズ挿入用開口を通してレンズ収容溝に挿入し、次いで、そのレンズ収容溝内で軸線方向に即ちレンズの光軸方向に移動させることで、レンズの位置調整を行うことができ、レンズの装着及び位置調整作業を容易に行うことができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるレンズ保持装置を用いたＬＳＵを備えたレーザプリンタの概略断面図
【図２】図１のレーザプリンタにおけるＬＳＵ５を、本体カバー９の上方から見た部分断面概略平面図
【図３】ＬＳＵ５の概略平面図
【図４】（ａ）はコリメータレンズ及びスリット板を取り付けたレンズ保持装置の概略平面図
（ｂ）はその概略端面図
（ｃ）はその概略断面図
【図５】（ａ）はレンズ保持装置の概略平面図
（ｂ）はその概略端面図
（ｃ）はその概略断面図
（ｄ）は（ｂ）とは反対側の概略端面図
【図６】（ａ）はＢＤレンズを入力面側から見た概略側面図
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視概略断面図
（ｃ）はＢＤレンズを出力面側から見た概略側面図
（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視概略断面図
【図７】ＢＤレンズをＬＳＵのフレームに取り付けた状態を示す概略断面図
【図８】（ａ）はＢＤレンズが光束を入射した際における不具合を示す概略断面図
（ｂ）はＢＤレンズにおける別の形状を示すための概略断面図
【符号の説明】
１ 給紙部
２ 記録紙
３ トナー画像形成部
４ 感光体
５ レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）
６ 転写部
７ 定着部
１１ フレーム
１２ 基板
１３ 画信号出力部
１４ 画信号入力検出部（ＢＤセンサー）
１５ レンズ保持部材
１６ コリメータレンズ
１７ スリット板
２０ シリンドリカルレンズ
２１ ポリゴンミラー（光偏向手段）
２３ ｆθ補正レンズ
２９ ＢＤレンズ（画信号入力検出用レンズ）
３１ レンズ収容溝
３２ レンズ挿入用開口
３３ レンズ拘束用開口
３４ 溝
３５ スリット板装着部
４０ レンズ部
４０ａ 入力面
４０ｂ 出力面
４１ 係止爪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens holding device suitable for use in a laser scan unit (hereinafter referred to as LSU) in an electrophotographic recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an LSU, a collimator lens that converts an output light beam into a substantially parallel light beam is disposed in front of an image signal output unit such as a semiconductor laser that irradiates a light beam (laser beam) light-modulated according to an image signal. Has been. This collimator lens is a thin circle, and is placed on a V-shaped groove formed in the lens holding member, and is fixed by an adhesive and a spring pressed from above.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration has a problem that it is difficult to handle the position of the collimator lens in the optical axis direction in the manufacturing process. In other words, since the collimator lens is formed to be relatively thin, there is a problem that the collimator lens is easily tilted when being moved on the V-shaped groove. Therefore, in order to solve this problem, a collimator lens is held in a metal tube called a lens barrel, and the position is adjusted while being shifted together with the lens barrel. However, this configuration requires a work for attaching a collimator lens to the lens barrel, and further requires a lens barrel, which increases the cost.
[0004]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a lens holding device capable of easily attaching and adjusting a position of a circular lens such as a collimator lens without using a lens barrel. For the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention forms a cylindrical lens housing groove for housing a circular lens and longer than the thickness of the lens in the lens holding device. A lens insertion opening having a width substantially equal to the diameter of the lens is formed in a part in the axial direction, and a lens restraining opening having a width smaller than the diameter of the lens is formed in the other part. With this configuration, the lens position can be adjusted by inserting the lens into the lens housing groove through the lens insertion opening, and then moving the lens in the lens housing groove in the axial direction, that is, in the optical axis direction of the lens. At that time, since the lens is held in the cylindrical lens receiving groove, it does not fall down, and since the lens restraining opening is smaller than the outer diameter of the lens, the lens does not pop out, and the lens is mounted and positioned. Adjustment work can be performed easily.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A lens holding device according to an embodiment of the present invention forms a cylindrical lens housing groove that accommodates a circular lens such as a collimator lens so as to be movable in the axial direction, and has a lens housing groove longer than the lens thickness. The lens insertion opening having a width substantially equal to the diameter of the lens is provided in a part of the axial direction of the lens, and the lens restraining opening having a width smaller than the diameter of the lens is provided in the other part. The lens can be inserted into the lens receiving groove through the lens insertion opening and then moved in the lens receiving groove in the optical axis direction of the lens to adjust the position of the lens. Can be done.
[0007]
In another embodiment of the present invention, a groove for pouring an adhesive is formed in the lens restraining opening in the lens holding device described above. With this configuration, after positioning the lens at a predetermined position in the lens housing groove, the lens can be fixed with the adhesive by pouring the adhesive through the groove, and the lens can be fixed easily. .
[0008]
According to still another embodiment of the present invention, in the lens holding device having the above-described configuration, a slit plate mounting portion is further formed at a position adjacent to one end of the lens housing groove. With this configuration, the slit plate for focusing the light beam can be held by the lens holding device, and the device configuration can be made compact.
[0009]
In still another embodiment of the present invention, the lens holding device described above is formed by molding a BMC (bulk modulus compound) material. By adopting the BMC material, the lens holding device exhibits excellent heat resistance and can be prevented from being deformed or deteriorated by heat applied during use.
In still another embodiment of the present invention, the above-described lens holding device is provided in a recording device. With this configuration, it is possible to realize a recording apparatus that can easily perform lens mounting and position adjustment operations.
[0010]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a laser printer having an LSU using a lens holding device according to an embodiment of the present invention. 1 is a paper feeding unit that feeds out stored recording paper 2 one by one, 3 includes a drum-shaped photoconductor 4 and a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface thereof with toner, and a toner image forming unit that forms a toner image on the surface of the photoconductor 4. The LSU 6 scans the surface (scanned surface) of the photoconductor 4 with a light beam that is light-modulated according to the image signal to form an electrostatic latent image according to the image signal, and 6 records the toner image of the photoconductor 4. A transfer unit to be transferred onto the paper 2, 7 is a fixing unit for fixing the toner image on the recording paper 2, 8 is a discharge roller for discharging the recorded recording paper 2, and 9 is located above the LSU 5 and discharges the recording paper It is a main body cover which comprises a discharge path. In this laser printer, the LSU 5 scans the surface of the photoconductor 4 with a light beam to form an electrostatic latent image corresponding to the image signal, and the developing device of the toner image forming unit 3 supplies toner to the surface of the photoconductor 4. Thus, a toner image is formed, and the toner image is transferred to the recording paper 2 fed out from the paper supply unit 1 and then fixed by the fixing unit 7 to perform image recording.
[0011]
Next, the LSU 5 used in this laser printer will be described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the LSU 5 in the laser printer shown in FIG. 1 as viewed from above the main body cover 9 and a part of the main body cover 9 is broken, and FIG. 3 is a schematic plan view of the LSU 5. 1 to 3, reference numeral 11 denotes a frame of the LSU 5, reference numeral 11 a denotes a bottom surface thereof, and reference numeral 12 denotes a substrate provided at one end of the frame 11. A semiconductor that outputs a light beam (laser beam) light-modulated according to an image signal. An image signal output unit 13 provided with a laser or the like and a BD sensor for detecting a signal related to the start of recording scanning, that is, an image signal input detection unit 14 are attached close to each other. Since the image signal input detection unit 14 is directly attached to the substrate 12 to which the image signal output unit 13 is attached as described above, the installation of the image signal input detection unit 14 is extremely simple and space saving is achieved. The image signal output unit 13 and the image signal input detection unit 14 are attached to the substrate 12 so that their optical axes are substantially perpendicular to each other, and can be easily attached to the substrate 12 with a simple structure. it can.
[0012]
Reference numeral 15 denotes a lens holding device arranged in front of the image signal output unit 13, which holds a collimator lens 16 that converts the light beam from the image signal output unit 13 into a substantially parallel light beam and a slit plate 17 for narrowing the light beam. is doing. The structure of the lens holding device 15 will be described later. Reference numeral 20 denotes a cylindrical lens that converges a substantially parallel light beam in the sub-scanning direction and forms a line image on a deflection surface of a light deflecting unit 21 to be described later. Reference numeral 21 denotes a light beam irradiated through the cylindrical lens 20 to the surface of the photosensitive member. In this embodiment, a polygon mirror held so as to rotate by the motor unit 22 is used. Reference numeral 23 denotes an fθ correction lens that forms an image of the light beam deflected and reflected by the polygon mirror 21 on the surface to be scanned (the surface of the photoconductor 4), and reference numerals 24 and 25 denote that the light beam from the fθ correction lens 23 is incident on the photoconductor 4. A first mirror and a second mirror that change direction. Note that, here, one fθ correction lens 23 is used as a correction lens for forming an image of the light beam on the surface to be scanned, but two fθ correction lenses arranged at the front and back may be used instead. When one fθ correction lens 23 is used, the area occupied by the fθ correction lens can be reduced and the LSU 5 can be downsized. As the fθ correction lens 23, a lens capable of forming an image of a light beam on the surface to be scanned can be used as appropriate. In the drawing, one surface is a free-form surface 23a and the opposite surface is an aspheric surface 23b. ing.
[0013]
The polygon mirror 21 is configured not only to deflect the light beam to an effective scanning range with respect to the photosensitive member 4 sandwiched between the optical paths 27a and 27b, but also to direct the light path 27s on one outer side of the effective scanning range. ing. This optical path 27s is used to detect a signal related to the start of recording scanning, and an image signal input detection lens (hereinafter referred to as a BD lens) 29 is disposed on the optical path 27s and downstream of the fθ correction lens 23. Then, the light beam is bent toward the image signal input detection unit 14 and imaged thereon. In FIG. 3, reference numeral 27c denotes a central optical axis that passes through the deflection point of the polygon mirror 21 and is perpendicular to the surface to be scanned (photosensitive member surface).
[0014]
As can be clearly seen from FIG. 3, the substrate 12 including the image signal output unit 13 and the image signal input detection unit 14 is disposed in the vicinity of one end of the fθ correction lens 23, and the image signal output unit 13 transmits the light flux to fθ. The correction lens 23 is disposed at a position where it irradiates the polygon mirror 21 so that the end of the correction lens 23 is slid. That is, the optical path 27 of the light beam from the image signal output unit 13 to the polygon mirror 21 passes near the end of the fθ correction lens 23 and is inclined at an acute angle with respect to the central optical axis 27c, and the substrate 12 is also aligned with the central optical axis 27c. It is arranged in an inclined state. As described above, the substrate 12 and the image signal output unit 13 provided on the substrate 12 are disposed in the vicinity of one end of the fθ correction lens 23 so that the substrate 12 and the image signal output unit 13 are disposed beside the polygon mirror as in the conventional example. The LSU 5 can be made compact, and the image signal input detection unit 14 is also arranged on the substrate 12 to further reduce the size of the LSU 5.
[0015]
Next, the lens holding device 15 disposed in front of the image signal output unit 13 will be described. 4A and 4B show the lens holding device 15 with the collimator lens 16 and the slit plate 17 attached thereto. FIG. 4A is a schematic plan view, FIG. 4B is a schematic end view, and FIG. 4C is a schematic cross-sectional view. FIG. 5 shows only the lens holding device 15, (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic end view, (c) is a schematic cross-sectional view, and (d) is the opposite side to (b). FIG. The lens holding device 15 is made into an integral structure by resin molding. The resin to be used is not particularly limited, but it is preferable to use a BMC (bulk modulus compound) material having excellent heat resistance because thermal deformation hardly occurs. The lens holding device 15 is provided with a lens housing groove 31 that is substantially cylindrical and has a cylindrical shape that accommodates the circular collimator lens 16 so as to be movable in the optical axis direction and is longer than the lens thickness. The upper surface of the lens receiving groove 31 is opened over its entire length, but the width of the opening varies depending on the location. That is, a lens insertion opening 32 having a width equal to the diameter of the collimator lens 16 is formed in a part of the lens receiving groove 31 in the axial direction, and a lens restraining opening having a width smaller than the diameter of the collimator lens 16 is formed in the other part. 33 is formed. Further, a groove 34 for pouring the adhesive is formed on one side edge of the lens restraining opening 33. Further, a slit plate mounting portion 35 is formed at a position adjacent to one end of the lens housing groove 31. Further, the lens holding device 15 is formed with a positioning hole 36, a screwing hole 37, and the like.
[0016]
In order to adjust the position in the optical axis direction by attaching the collimator lens 16 to the lens holding device 15 configured as described above, the collimator lens 16 is moved from above the lens insertion opening 32 with an arrow as shown in FIG. The collimator lens 16 is inserted into the lens receiving groove 31 and then moved in the axial direction within the lens receiving groove 31, that is, in the optical axis direction of the collimator lens 16, as shown in FIG. And move to a desired position below the lens restraining opening 33. During this operation, the collimator lens 16 is moved within the cylindrical lens receiving groove 31 below the lens restraining opening 33, and therefore does not fall down. Further, since the upper surface of the lens receiving groove 31 is opened by the lens insertion opening 32 and the lens restraining opening 33, an appropriate jig for moving the collimator lens 16 is inserted through the opening to facilitate the collimator lens 16. Can be moved to. After the collimator lens 16 is moved to a desired position in the lens housing groove 31, an adhesive is poured from the groove 34. Thereby, the collimator lens 16 is fixed to a predetermined position of the lens holding member 15. As described above, the collimator lens 16 can be mounted and positioned by a simple operation.
[0017]
After the collimator lens 16 is attached to the lens holding device 15, the slit plate 17 for focusing the light beam is attached to the slit plate attaching portion 35, and the lens holding device 15 is attached to the frame 11 of the LSU 5 as shown in FIG. The bottom surface 11 a is positioned by the positioning hole 36 and fixed using the screwing hole 37. Thereby, the lens 16 can be easily attached to a predetermined position in front of the image signal output unit 13.
[0018]
In FIG. 3, the BD lens 29 is disposed in the optical path 27s as described above. 6A and 6B show the BD lens 29, where FIG. 6A is a schematic side view of the BD lens 29 viewed from the input surface side, FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. Is a schematic side view of the BD lens 29 viewed from the output surface side, and (d) is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in (b). FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the BD lens 29 is attached to the bottom surface 11a of the frame 11 of the LSU 5. The BD lens 29 is formed in an integral structure by resin molding, and includes a lens portion 40 and a mounting claw 41 for attachment formed at the lower end thereof. The locking claw 41 is attached to the frame 11 of the LSU 5. It is the structure fixed by inserting in the hole formed in the bottom face 11a. With this configuration, the BD lens 29 can be attached very easily. As shown in FIGS. 6D and 3, the input surface 40 a of the lens unit 40 can be bent toward the image signal input detection unit 14 on the substrate 12 by bending the light beam from the fθ correction lens 23 in the horizontal section. It is curved so that it can be done. Further, as shown in FIGS. 6B and 7, the input surface 40 a is slightly inclined with respect to the bottom surface 11 a of the frame 11 in the vertical section, and a light beam incident parallel to the bottom surface 11 a of the frame 11 is obtained. The output is tilted downward. In FIG. 3, the polygon mirror 21 deflects and moves the light beam in a plane parallel to the bottom surface 11a of the frame 11, so that the input surface 40a inclined with respect to the bottom surface 11a of the frame 11, as shown in FIG. The light beam deflected and reflected by the light deflecting means (polygon mirror) is inclined with respect to the moving surface, and the light beam that has passed through the BD lens 29 travels away from this surface. With this configuration, the light beam that has passed through the BD lens 29 is not input to the photoconductor 4 via the first mirror 24 and the second mirror 25, and image noise due to stray light can be prevented and image quality can be improved.
[0019]
On the other hand, the output surface 40b of the lens unit 40 of the BD lens 29 has a convex curved surface in a vertical section so that the incident light beam can be converged and incident on the image signal input detection unit 14. As a result, the image signal input detection unit 14 can reliably and stably detect a signal incident through the BD lens 29.
In addition, as shown to Fig.8 (a), a light beam may be unable to inject into the input surface 40a by presence of the protrusion 40c of the lens part 40. FIG. For this reason, as shown in FIG. 8B, the light beam incident on the input surface 40a is formed in a shape in which the protrusion 40c is deleted so that it can be incident from any angle. With this shape, more stable detection can be performed.
[0020]
Next, the scanning operation by the LSU 5 having the above configuration will be briefly described. 2 and 3, the light beam emitted from the image signal output unit 13 enters the polygon mirror 21 through the collimator lens 16, the slit plate 17, and the cylindrical lens 21, and the polygon mirror 21 deflects and reflects the light beam. The light is incident on the photoreceptor 4 through the fθ correction lens 23, the first mirror 24, and the second mirror 25, and the surface of the photoreceptor 4 is scanned. At each scanning, a signal indicating the start of the image signal is output prior to image recording, and the signal is input to the image signal input detection unit 14 via the BD lens 29, and the image signal input detection unit 14 outputs the signal. Then, based on this detection signal, an image signal is output and predetermined image recording is performed.
[0021]
As described above, the lens holding device 15 for holding the collimator lens has been described as an embodiment of the present invention. However, the lens holding device of the present invention is not limited to holding the collimator lens, and holds a circular lens for other purposes. May be used for
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lens holding device is formed with a cylindrical lens housing groove for housing a circular lens and longer than the thickness of the lens. The lens insertion opening having a width substantially equal to the lens diameter is formed in the part, and the lens restraining opening having a width smaller than the lens diameter is formed in the other part, so that the lens is accommodated through the lens insertion opening. It is possible to adjust the position of the lens by inserting it into the groove and then moving it in the lens housing groove in the axial direction, that is, in the direction of the optical axis of the lens. Has the effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laser printer having an LSU using a lens holding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the LSU 5 in the laser printer of FIG. 3 is a schematic plan view of the LSU 5. FIG. 4A is a schematic plan view of a lens holding device to which a collimator lens and a slit plate are attached. FIG. 3B is a schematic end view of the lens holding device. 5A is a schematic plan view of the lens holding device, FIG. 5B is a schematic end view thereof, FIG. 5C is a schematic cross-sectional view thereof, and FIG. 5D is a schematic end view opposite to FIG. (A) is a schematic side view of the BD lens as viewed from the input surface side. (B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in (a). (C) is a schematic side view of the BD lens as viewed from the output surface side. d) is a schematic cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 7B. FIG. FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing a defect when a light beam is incident on the BD lens. FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing another shape of the BD lens. [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Paper feed part 2 Recording paper 3 Toner image formation part 4 Photoconductor 5 Laser scan unit (LSU)
6 Transfer unit 7 Fixing unit 11 Frame 12 Substrate 13 Image signal output unit 14 Image signal input detection unit (BD sensor)
15 Lens holding member 16 Collimator lens 17 Slit plate 20 Cylindrical lens 21 Polygon mirror (light deflecting means)
23 fθ correction lens 29 BD lens (image signal input detection lens)
31 Lens receiving groove 32 Lens insertion opening 33 Lens restraining opening 34 Groove 35 Slit plate mounting portion 40 Lens portion 40a Input surface 40b Output surface 41 Locking claw

Claims (5)

円形のレンズを軸線方向に移動可能に収容する円柱状の且つレンズの厚みよりも長いレンズ収容溝を備え、そのレンズ収容溝の軸線方向の一部に前記レンズの直径にほぼ等しい幅のレンズ挿入用開口を、他の部分に前記レンズの直径より小さい幅のレンズ拘束用開口を有していることを特徴とするレンズ保持装置。A cylindrical lens housing groove that accommodates a circular lens so as to be movable in the axial direction and a lens housing groove that is longer than the thickness of the lens is provided. A lens holding device comprising: a lens opening, and a lens constraining opening having a width smaller than the diameter of the lens in another portion. レンズ拘束用開口に接着剤を流し込むための溝を形成していることを特徴とする請求項１記載のレンズ保持装置。2. A lens holding device according to claim 1, wherein a groove for pouring the adhesive into the lens restraining opening is formed. レンズ収容溝の一端に隣接した位置にスリット板装着部を形成していることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ保持装置。3. The lens holding device according to claim 1, wherein a slit plate mounting portion is formed at a position adjacent to one end of the lens housing groove. 全体がＢＭＣ材の成形により作られていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のレンズ保持装置。The lens holding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the whole is made by molding a BMC material. 請求項１から４のいずれかに記載のレンズ保持装置を備える記録装置。A recording apparatus comprising the lens holding device according to claim 1.

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