JP2000227566A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダレンズの取付精度を向上させる。 【解決手段】 シリンダレンズ１５は下面両側に基準面
となる凸部を持っており、基準面Ｒ１を枠体１１の座面
Ｔ１に当接することで位置及び姿勢が決まり、シリンダ
レンズ１５の基準面Ｒ１と枠体１１の座面Ｔ１は直接に
突き当てられる。シリンダレンズ１５の側面Ｒ２を枠体
１１の面Ｒ２に当接することで水平方向のずれが抑制さ
れる。シリンダレンズ１５の接着面Ｒ３と枠体１１の接
着面Ｔ３の間にのみ接着剤Ｂが介在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタやデジタル複写機等で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】レーザービームプリンタやデジタル複写
機等で画像形成装置に用いられる走査光学装置は、一般
的には図６に示すように、半導体レーザーやコリメータ
レンズ等をユニット化した光源ユニット１、この光源ユ
ニット１から発せられたレーザービームを偏向走査する
ポリゴンミラー２及びこのポリゴンミラー２を回転駆動
させるモータをユニット化した偏向走査ユニット３、光
源ユニット１から発せられたレーザービームを副走査方
向（偏向走査平面と垂直）についてポリゴンミラー２上
で結像させるシリンダレンズ４、偏向走査されたレーザ
ービームを図示しない感光体ドラムに結像させるための
走査レンズ５や折り返しミラー６、レーザービームを検
出するためのＢＤセンサ及びＢＤレンズ等をユニット化
したＢＤユニット７、レーザービームをＢＤユニット７
に導くためのＢＤミラー８等を有し、偏向走査ユニット
３、シリンダレンズ４、走査レンズ５、折り返しミラー
６、ＢＤミラー８、ＢＤユニット７は枠体９に組み付け
され、ビス或いはそれ以外の部品固定手段によって固定
される。

【０００３】シリンダレンズ４は大きさや重量が小さい
ことから、枠体９に設けられた取付け座面に接着される
方法がしばしば用いられる。図６のシリンダレンズ部分
をＡ−Ａ断面として図７に示しているが、シリンダレン
ズ４は基準面Ｒ１を、枠体９の座面Ｔ１に当接すること
で位置及び姿勢が決まる。同時に、側面Ｒ２を枠体の壁
面Ｒ２に当接することで水平方向のずれを抑制してい
る。シリンダレンズ４の下面と枠体９の間には接着剤Ｂ
が塗布されており、この接着剤Ｂを硬化させることによ
ってシリンダレンズ４は枠体９に固定される。接着剤Ｂ
は硬化時間を短くできることから、紫外線硬化型の接着
剤が多用される。

【０００４】因みに、図７(a) 及び(b) はシリンダレン
ズ４がプラスチック材料で射出成形されていて、下面両
側に基準面となる凸部を持つ場合であり、図７(c) はシ
リンダレンズ４がガラス材料から研磨されていて、下面
の基準面Ｒ１が平面である場合を表している。

【０００５】枠体９の上側開口は、枠体９の内部に必要
部品を全て組み込んだ後に、図示しない蓋によって閉じ
られる。光源ユニット１から発せられたレーザービーム
はシリンダレンズ４を通り、回転するポリゴンミラー２
で反射し、走査レンズ５、折り返しミラー６を経て、枠
体９の下部に設けられた出射口１０から図示しない感光
体ドラムに向かって照射される。一方、感光ドラムに照
射される以前に、主走査方向上流においてレーザービー
ムはＢＤミラー８で反射し、ＢＤユニット７に導かれ、
そこから取り出される電気信号によって記録開始のタイ
ミングが決められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、図７(a) 、(b) 、(c) に示すように、
シリンダレンズ４の接着固定において、接着面（Ｔ３、
Ｒ３）に塗布された接着剤Ｂが枠体座面Ｔ１とシリンダ
レンズ基準面Ｒ１との間に入り込む。(a) においては、
接着面Ｔ３に塗布された接着剤Ｂが自重によって、より
下方にある座面Ｔ１に流れ出す。(b) においては、接着
部分の大きな隙間を満たすように大量に塗布された接着
剤Ｂが周囲の座面Ｔ１に流れ出す。(c) においては、接
着面Ｔ３は座面Ｔ１に対して凹形状であるが、その段差
が小さいために接着剤Ｂの表面張力や毛細管現象等の理
由から周囲の座面Ｔ１に流れ出すようになる。その結
果、取付け精度が低下する。座面Ｔ１と基準面Ｒ１の間
に入り込んだ接着剤Ｂの層の厚さによって上下方向位置
ずれや傾きが発生し、感光ドラムに照射されるビームに
走査線曲り、スポット崩れ等の異常が生じて、直線の湾
曲、濃度むら等の画像品質の低下を引き起こす。

【０００７】また、枠体９側の接着面Ｔ３とシリンダレ
ンズ側接着面Ｒ３に挟まれた接着剤Ｂが適正でなく、薄
過ぎたり厚過ぎたりすると、接着力が低下して振動を受
けてシリンダレンズ４が脱落するおそれがあり、信頼性
が低下する。例えば、薄過ぎる場合には温度変化によっ
て剥離したり、逆に厚過ぎる場合には硬化不充分で接着
強度が不足したり、更に図７(b) に示すように、接着剤
層に気泡が入って接着面積が不足し、接着強度が低下す
ることも考えられる。また、特に接着剤層が厚過ぎる場
合は硬化時間が長引くことになり、製造工数がかかり装
置のコストアップとなる。

【０００８】本発明の目的は、上述の従来技術が有する
未解決の課題に対処するため、シリンダレンズの取付け
精度を向上させて画像不良の発生を防止し、更に接着剤
層厚さを適正にして接着強度を確保し、同時に接着工程
の工数を抑制して、画像品質の向上と信頼性の向上と製
造コスト抑制を達成できる安価でかつ高性能な走査光学
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る走査光学装置は、光ビームを発する光源
としての発光手段と、前記光ビームを偏向走査する偏向
走査手段と、前記光ビームの光路に配置した光学部品
と、これらを収容する枠体とを有し、前記光学部品の１
つのシリンダレンズを前記枠体に接着固定した走査光学
装置において、前記枠体と前記シリンダレンズの一方或
いは両方の接着当接側に、直接に相手に当接させる突き
当て部分と接着剤を付着させる部分とから成る段差を設
け、前記枠体側において前記突き当て部分に対して接着
部分を凹形状を形成し、又は前記シリンダレンズ側にお
いては前記突き当て部分に対して接着部分が凸形状を形
成したことを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る走査光学装置は、光ビ
ームを発する光源としての発光手段と、光ビームを偏向
走査する偏向走査手段と、前記光ビームの光路に配置し
た光学部品と、これらを収容する枠体とを有し、前記光
学部品の１つのシリンダレンズを前記枠体に接着固定す
る走査光学装置において、前記枠体と前記シリンダレン
ズの一方或いは両方の接着当接側に直接に相手に当接さ
せる突き当て部分と接着剤を付着させる部分とから成る
段差を設け、前記突き当て部分と接着部分の間に溝を設
けたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は実施例の走査光学装置全体の模
式平面図である。枠体１１上にレーザービームを出力す
る光源ユニット１２、偏向走査ユニット１３、偏向走査
ユニットに取り付けられたポリゴンミラー１４、シリン
ダレンズ１５、走査レンズ１６、折り返しミラー１７が
配置されている。Ｂは接着剤を表している。また、ポリ
ゴンミラー１４で偏向されたレーザービームの一部はＢ
Ｄミラー１８で反射され、ＢＤユニット１９に入射する
ようにされている。

【００１２】光源ユニット１２は記録すべき情報に対応
したレーザービームを発生し、レーザービームはシリン
ダレンズ１５により副走査方向に集光され偏向走査ユニ
ット１３のポリゴンミラー１４で反射する。偏向走査ユ
ニット１３は駆動手段であるモータによって回転し、一
体となったポリゴンミラー１４の反射面が軸回りを回転
することで、レーザービームの反射光は主走査方向に移
動する。走査レンズ１６はポリゴンミラー１４によって
反射された走査光としてのレーザービームを、図示しな
い感光体ドラムの表面で結像させ、かつ感光体ドラム表
面での主走査方向の走査速度を一定にする働きをする。
折り返しミラー１７は走査光としてのレーザービーム
を、感光体ドラムに向けて反射する。ＢＤミラー１８は
感光体ドラムが照射されるよりも主走査方向の上流にお
いてレーザービームを反射し、ＢＤユニット１９に導光
する。ＢＤユニット１９に組み込まれたＢＤセンサはレ
ーザービームを検出し、書き出しタイミングを設定する
ための電気信号を画像形成装置のコントローラに出力す
る。

【００１３】図２は図１のＢ−Ｂ断面図であり、シリン
ダレンズ部分を表している。シリンダレンズ１５はプラ
スチック材料を射出成形したものであり、下面両側に基
準面となる凸部を持った形状とされている。シリンダレ
ンズ１５は基準面Ｒ１を枠体１１の座面Ｔ１に当接する
ことで位置及び姿勢が決まる。ここには接着剤Ｂは介在
せず、シリンダレンズ１５の基準面Ｒ１と枠体１１の座
面Ｔ１は直接に突き当てられる。同時に、シリンダレン
ズ１５の側面Ｒ２を枠体１１の面Ｒ２に当接することで
水平方向のずれを抑制している。そして、シリンダレン
ズ１５の接着面Ｒ３と枠体１１の接着面Ｔ３の間にのみ
接着剤Ｂが塗布されている。

【００１４】枠体１１は座面Ｔ１と接着面Ｔ３との間
で、接着面Ｔ３の方が低く凹形状になるように段差を形
成されている。この段差寸法はシリンダレンズ１５を組
み付けたときに、接着剤Ｂが座面にはみ出さないような
深さをもって決められる。一方、シリンダレンズ１５は
基準面Ｒ１と接着面Ｒ３との間で段差を形成する。シリ
ンダレンズ１５の段差寸法は接着面間隔（Ｒ３−Ｔ３）
を適正にするような隙間寸法を保つように設定されてい
る。図２においては、枠体１１の座面Ｔ１に対してシリ
ンダレンズ１５の接着面Ｒ３が低い位置にあるが、接着
面間隔（Ｒ３−Ｔ３）を適正にする目的からすると、こ
の限りではない。

【００１５】なお、接着面間隔（Ｒ３−Ｔ３）は接着剤
層の厚さであり、接着強度の確保と接着剤Ｂの硬化時間
の抑制を両立できるところに設定されている。

【００１６】紫外線硬化型の接着剤を使用する場合には
接着剤層の厚さは薄く、通常は１０〜５０μｍ程度であ
る。紫外線照射器によって接着剤Ｂを硬化させるとシリ
ンダレンズ１５は枠体１１に固定される。

【００１７】ここで、接着剤Ｂの量及び接着面積が従来
例に比べて小さいように見えるが、シリンダレンズ１５
は重量も小さいため、従来例よりも接着剤Ｂを減らして
も接着強度は充分である。

【００１８】図３はシリンダレンズの形状が異なる場合
を表す第１の変形例である。シリンダレンズ１５は組み
合わせレンズであり、研磨されたガラスレンズ１５ａが
射出成形されたプラスチックレンズ１５ｂの内側に組み
込まれており、図２の場合と同様の構成が可能である。

【００１９】図４は第２の変形例を示し、枠体１１側の
座面Ｔ１と接着面Ｔ３との間に溝Ｇが形成されている。
接着面Ｔ３（Ｒ３）に塗布された接着剤Ｂが、突き当て
部分としての座面Ｔ１（基準面Ｒ１）にはみ出すこと
を、溝Ｇによって効果的に防止することができる。

【００２０】(a) はプラスチックレンズで、下面両側に
基準面として凸部が形成されている場合であるが、図
２、図３で説明した形状に対し、枠体１１側において接
着面Ｔ３を座面Ｔ１よりも高い位置に配置することがで
きる。接着面Ｔ３に塗布された接着剤Ｂは、シリンダレ
ンズ１５の接着面Ｒ３との間で押し広げられるが、はみ
出した接着剤Ｂは溝Ｇに入り、座面Ｔ１、基準面Ｒ１ま
で達することはない。(b) はガラスレンズで下面が平面
の場合であるが、接着面から広がった接着剤Ｂは溝Ｇに
留まり、ここでも座面Ｔ１基準面Ｒ１まで達することは
ない。

【００２１】図５は第３の変形例を表し、図２に示した
枠体１１側の凹形状と、図４(a) に示した座面Ｔ３と接
着面Ｒ３の間の溝Ｇが併せて設けられている場合であ
る。この例においては、シリンダレンズ１５の下面に形
成する接着面としての凸部分を小さくすることができ、
成形歪みによるシリンダレンズ１５の光学性能劣化を軽
減できることが期待される。また、枠体１１側の溝Ｇの
形状も小さくでき、接着面からはみ出した接着剤Ｂは溝
Ｇに入り、座面Ｔ１、基準面Ｒ１間に入り込むことはな
い。また、この場合も基準面Ｒ１と接着面Ｒ３の段差寸
法は、接着面間隔（Ｒ３−Ｔ３）を適正にするような隙
間寸法を保つように設定されている。

【００２２】このように、枠体１１及びシリンダレンズ
１５の接着当接側の面における段差の様々な組み合わせ
が可能である。何れの場合においても、シリンダレンズ
１５の位置及び姿勢を決めるための基準面には接着剤Ｂ
が介在せず、シリンダレンズ１５が浮いてしまうことを
防止でき、同時に接着面においては、適正な接着剤層の
厚さを保つことができる。

【００２３】このように本実施例においては、直接に相
手に当接させて位置及び姿勢を決める突き当て基準面部
分と、接着剤Ｂを付する接着面部分から成る段差を設け
てあり、接着面に塗布された接着剤Ｂが突き当て基準面
にはみ出さないような段差寸法とし、シリンダレンズ１
５側に段差を設ける場合においては、突き当て基準面に
対して接着面が突出した凸形状を形成する。このときの
凸形状の高さは、枠体側凹形状の底の接着面に塗布され
た接着剤に届くほどの寸法にするが、突き当て基準面に
おいて接着剤Ｂが介在せずに、枠体１１とシリンダレン
ズ１５の基準面が直接に当接するとき、接着面において
は接着剤Ｂの厚さが適正になるような隙間寸法を形成す
ることも、接着強度を確保し、また硬化時間を長引かせ
ないために有効である。

【００２４】更に、突き当て基準面と接着面との間に溝
Ｇを形成し、接着剤Ｂが基準面にまで広がることを防ぐ
構造も考えられ、重力のかかる方向を考えると、枠体１
１側において溝Ｇを形成することが好適である。

【００２５】このような構成において、位置及び姿勢を
決める突き当て基準面部分においては接着剤Ｂが介在せ
ず、枠体１１とシリンダレンズ１５が直接に当接するの
で、シリンダレンズ１５が接着剤Ｂによって浮くことが
なくなり、シリンダレンズ１５の高さずれや傾きを防止
できる。

【００２６】一方、接着剤Ｂを付ける接着面部分におい
ては、突き当て基準面部分を当接した状態において、接
着剤層の厚さを適正にするように隙間を設けることで、
必要な接着強度を確保できる接着剤層の厚さを得ること
ができる。同時に、接着剤層が厚くなり過ぎないことか
ら、接着剤Ｂの硬化時間を抑制できることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る走査光
学装置は、接着剤が取り付け基準面に入り込まないよう
にすることにより、枠体に対するシリンダレンズの取付
け精度を向上させることができ、ドラム面に照射される
走査ビームの異常を防止できることから、画像品質を向
上させる効果がある。

【００２８】一方、必要な接着強度を確保できる接着剤
層の厚さにすることができ、振動によるシリンダレンズ
の剥離、脱落を防止できることから、装置の信頼性を高
める効果がある。

【００２９】同時に、接着強度確保のために接着剤層を
薄くすることで、接着剤の硬化時間が抑制されることか
ら、製造工数を抑制でき、接着剤量の削減とも合わせ
て、装置の製造コストを低減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の走査光学装置全体の模式平面図であ
る。

【図２】シリンダレンズ部分の構造を説明する図１のＢ
−Ｂ断面図である。

【図３】シリンダレンズ部分の第１の変形例の断面図で
ある。

【図４】シリンダレンズ部分の第２の変形例の断面図で
ある。

【図５】シリンダレンズ部分の第３の変形例の断面図で
ある。

【図６】従来例の走査光学装置全体の平面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１１ 枠体 １２ 光源ユニット １３ 偏向走査ユニット １４ ポリゴンミラー １５ シリンダレンズ １６ 走査レンズ １７ 折り返しミラー Ｂ 接着剤 Ｇ 溝 Ｔ１ 座面 Ｔ２ 壁面 Ｔ３ 接着面 Ｒ１ 基準面 Ｒ３ 接着面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを発する光源としての発光手段
   と、前記光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記
   光ビームの光路に配置した光学部品と、これらを収容す
   る枠体とを有し、前記光学部品の１つのシリンダレンズ
   を前記枠体に接着固定した走査光学装置において、前記
   枠体と前記シリンダレンズの一方或いは両方の接着当接
   側に、直接に相手に当接させる突き当て部分と接着剤を
   付着させる部分とから成る段差を設け、前記枠体側にお
   いて前記突き当て部分に対して接着部分を凹形状を形成
   し、又は前記シリンダレンズ側においては前記突き当て
   部分に対して接着部分が凸形状を形成したことを特徴と
   する走査光学装置。
2. 【請求項２】 光ビームを発する光源としての発光手段
   と、光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記光ビ
   ームの光路に配置した光学部品と、これらを収容する枠
   体とを有し、前記光学部品の１つのシリンダレンズを前
   記枠体に接着固定する走査光学装置において、前記枠体
   と前記シリンダレンズの一方或いは両方の接着当接側に
   直接に相手に当接させる突き当て部分と接着剤を付着さ
   せる部分とから成る段差を設け、前記突き当て部分と接
   着部分の間に溝を設けたことを特徴とする走査光学装
   置。
3. 【請求項３】 前記突き当て部分を当接するとき、前記
   接着部分に接着剤層の厚さが適正になるような隙間を形
   成した請求項１又は２に記載の走査光学装置。