JP2008145517A - Scanning optical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical apparatus, and more particularly, to a laser beam printer or digital copying apparatus in which a light beam emitted from a light source is deflected by a rotating polygon mirror and optically scanned onto an scanned surface via an fθ lens. The present invention relates to a scanning optical device such as a machine.
レーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一般的な光偏向装置を図6、図7に基づいて説明する。 A general optical deflecting device used in an image forming apparatus such as a laser beam printer or a laser facsimile will be described with reference to FIGS.
半導体レーザユニット１０１からはレーザ光束Ｌを発生させ、前方の光路上にはシリンドリカルレンズ１０２、回転多面鏡１０３、回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ１０４が順次に配列され、回転多面鏡１０３の反射方向の光路上には、Ｆθレンズ１０５、折り返しミラー１０６が配置されている。そしてそれらの下部に感光体ドラム１０７が配列されている。また、感光体ドラム１０７の有効画像領域外に偏向走査されるレーザ光束Ｌの一部を反射する信号検知ミラー１０８が配置され、信号検知ミラー１０８の反射方向の光路上には結像レンズ１０９と信号検知センサ１１０が設けられている。これらの部品は光学箱１１１に精度良く取付けられ収容されている。
A laser beam L is generated from the
半導体レーザユニット１０１から発生させたレーザ光束Ｌは、シリンドリカルレンズ１０２によって回転多面鏡１０３上に線像を結像する。そして、このレーザ光束Ｌは回転多面鏡１０３をモータ１０４により回転させることによって偏向され、Ｆθレンズ１０５によって折り返しミラー１０６で反射され感光体ドラム１０７上に結像走査される。
The laser beam L generated from the
シリンドリカルレンズ１０２は、レーザ光束Ｌを偏向走査する面（主走査方向）に垂直方向（副走査方向）のみレーザ光束Ｌを集光させ回転多面鏡１０３上に線像を結像する。ここでレーザ光束Ｌは、Ｆθレンズ１０５によって感光体ドラム７上にスポット状に集光されるが、半導体レーザが非点隔差を持っているため主走査方向と副走査方向とで焦点位置がずれている。そのため主走査方向と副走査方向の焦点位置を合致させるよう副走査方向のみにパワーを持つシリンドリカルレンズ１０２をレーザ光束Ｌの光軸方向に移動させてピント調整（シリンドリカル調整）を行っている。シリンドリカル調整を行った後は、シリンドリカルレンズ１０２は紫外線硬化樹脂等によって光学箱１１１に接着固定される。
The
Ｆθレンズ１０５は、回転多面鏡１０３において反射される光束が感光体ドラム７上においてスポットを形成するように集光され、またスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなＦθレンズ１０５の特性を得るために、Ｆθレンズ１０５は球面レンズもしくはトーリックレンズ１０５ａとトーリックレンズ１０５ｂの２つのレンズで構成されている。
The
また、偏向されたレーザ光束Ｌの一部は画像領域外の部分を利用して信号検知ミラー１０８によって反射され、結像レンズ１０９を介して、信号検知センサ１１０に導かれて検知され、書き出し位置調整が行われる。
Further, a part of the deflected laser beam L is reflected by the
回転多面鏡１０３の回転によって、感光体ドラム１０７においては光束による主走査が行われ、また感光体ドラム１０７がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体ドラム１０７の表面には静電潜像が形成される。
特開平06-175058で示すように、上記従来技術の走査光学装置では、回転多面鏡の反射面の倒れ誤差による副走査方向の変動を光学的に補正することが普通であり、このために走査手段の反射面と被反射面を副走査方向で共役にすることが知られている。 As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 06-175058, in the above conventional scanning optical device, it is common to optically correct the fluctuation in the sub-scanning direction due to the tilting error of the reflecting surface of the rotary polygon mirror. It is known that the reflecting surface and the reflected surface of the means are conjugated in the sub-scanning direction.
このような光走査装置では、走査手段の手前にシリンドリカルレンズ等の一方向性収束手段を設け、光ビームの副走査方向に関しては、走査手段の反射面近傍に収束させるようにしている。このようにすると、走査光学系は全体としてトーリック性状となり、このため、前記一方向性収束手段と走査光学系とは相互の光軸周りの調整と光軸方向の調整を行うことが必要になる。 In such an optical scanning device, unidirectional convergence means such as a cylindrical lens is provided in front of the scanning means, and the light beam is converged in the vicinity of the reflection surface of the scanning means in the sub-scanning direction of the light beam. In this way, the scanning optical system as a whole has a toric property. For this reason, the unidirectional convergence means and the scanning optical system need to perform adjustment around the optical axis and adjustment in the optical axis direction. .
しかしながら上記従来技術によれば、シリンダ調整はシリンドリカルレンズを工具で保持し、光軸方向にはシリンドリカルレンズをスライドさせることと、光軸周りは光学箱やレンズなどの部品の精度で押えることで、感光体ドラム面上の副走査方向のスポット径のピント合わせを行っているが、光軸周りを部品の精度で押えているため非常に高精度な寸法が要求される。そのため、シリンドリカルレンズと当接する面にバリ、傷、段差があることや半導体レーザユニットの光軸回転などで、スポット径が肥大し不良となる。 However, according to the above prior art, the cylinder adjustment is performed by holding the cylindrical lens with a tool, sliding the cylindrical lens in the optical axis direction, and pressing the circumference of the optical axis with the accuracy of components such as an optical box and a lens. The spot diameter in the sub-scanning direction on the surface of the photosensitive drum is focused. However, since the area around the optical axis is pressed with the accuracy of the parts, very high-precision dimensions are required. For this reason, the spot diameter is enlarged due to the presence of burrs, scratches, steps on the surface in contact with the cylindrical lens, or rotation of the optical axis of the semiconductor laser unit.
その課題に対して特開平06-175058で半導体レーザユニットにシリンドリカルレンズを配置し、光軸周りに調整可能な構成を取っているが、シリンドリカルレンズの固定手段が複雑なことと、シリンドリカルレンズを保持するための保持部材が必要となり、コストアップとなる。 In response to this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 06-175058 has a configuration in which a cylindrical lens is arranged in the semiconductor laser unit and can be adjusted around the optical axis. However, the fixing means of the cylindrical lens is complicated and the cylindrical lens is held. This requires a holding member to increase the cost.
光ビームを発生する光源手段と、光源手段から出射された光ビームを回転多面鏡上に結像させるシリンドリカルレンズと、回転多面鏡を回転駆動する偏向手段と、偏向手段によって走査された走査光を感光体に結像させる結像手段と、光源手段、シリンドリカルレンズ、偏向手段、結像手段を位置決め保持する光学箱とを有する走査面走査光学装置において、シリンドリカルレンズと当接する光学箱の受け座面が一体で、シリンドリカルレンズと光軸で略対称になるように接し、且つ光出射方向と直交する方向でシリンドリカルレンズの幅より狭いことを特徴とする。また、シリンドリカルレンズと受け座面が略線接触で光学箱に組付けられることを特徴とする。 Light source means for generating a light beam, a cylindrical lens for forming an image of the light beam emitted from the light source means on the rotary polygon mirror, deflection means for rotationally driving the rotary polygon mirror, and scanning light scanned by the deflection means In a scanning surface scanning optical apparatus having an image forming means for forming an image on a photosensitive member, a light source means, a cylindrical lens, a deflecting means, and an optical box for positioning and holding the image forming means, a receiving surface of the optical box that comes into contact with the cylindrical lens Are in contact with the cylindrical lens so as to be substantially symmetric with respect to the optical axis, and are narrower than the width of the cylindrical lens in a direction orthogonal to the light emitting direction. Further, the cylindrical lens and the receiving seat surface are assembled to the optical box by substantially line contact.
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。 Since this invention is comprised as mentioned above, it has an effect as described below.
光ビームを発生する光源手段と、光源手段から出射された光ビームを回転多面鏡上に結像させるシリンドリカルレンズと、回転多面鏡を回転駆動する偏向手段と、偏向手段によって走査された走査光を感光体に結像させる結像手段と、光源手段、シリンドリカルレンズ、偏向手段、結像手段を位置決め保持する光学箱とを有する走査面走査光学装置において、シリンドリカルレンズと当接する光学箱の受け座面が一体で、シリンドリカルレンズと光軸で略対称になるように接し、且つ光出射方向と直交する方向でシリンドリカルレンズの幅より狭いことを特徴とする。これにより、簡単な構成でシリンドリカルレンズを工具で回転させることが出来、スポット径の肥大を補正することが出来る。 Light source means for generating a light beam, a cylindrical lens for forming an image of the light beam emitted from the light source means on the rotary polygon mirror, deflection means for rotationally driving the rotary polygon mirror, and scanning light scanned by the deflection means In a scanning surface scanning optical apparatus having an image forming means for forming an image on a photosensitive member, a light source means, a cylindrical lens, a deflecting means, and an optical box for positioning and holding the image forming means, a receiving surface of the optical box that comes into contact with the cylindrical lens Are in contact with the cylindrical lens so as to be substantially symmetric with respect to the optical axis, and are narrower than the width of the cylindrical lens in a direction orthogonal to the light emitting direction. Thereby, a cylindrical lens can be rotated with a tool with a simple structure, and the enlargement of the spot diameter can be corrected.
（実施例１）
図1は、本発明の走査光学装置の上面図を示す図である。
(Example 1)
FIG. 1 is a diagram showing a top view of the scanning optical apparatus of the present invention.
光源ユニット1から発生されてレーザ光L1を、シリンドリカルレンズ2によって偏向器3に取付けられた多面鏡4の反射面に線状に集光させ、多面鏡4を回転駆動させることによりレーザ光L1を偏向走査する。偏向走査されたレーザ光L1は、屈折光学素子5,6から構成されるｆθレンズに入射され、図示しない像担持体である回転ドラム上の感光体に結像される。
The laser beam L1 generated from the light source unit 1 is linearly condensed on the reflecting surface of the
上記光学部品を収納する光学箱8は樹脂成形品であり、光学部品は紫外線硬化樹脂や弾性部材などで光学箱8に固定される。 The optical box 8 that houses the optical component is a resin molded product, and the optical component is fixed to the optical box 8 with an ultraviolet curable resin or an elastic member.
図2(a)、(b)、(c)は本発明を詳細に説明するための部分構成図であり、図2(a)は斜視図、図２(b)はＡ視図、図２(c)はＢ視図である。シリンドリカルレンズ2は図示しない工具に保持して光軸方向（Ａ視方向）に移動し、ピント調整を行う。シリンドリカルレンズ2はシリンドリカルレンズ２の幅16より狭い幅17の光学箱8の受け部11で当接している。受け部11はＢ視方向でレーザ光Ｌ1に対して対称になるように構成され、シリンドリカルレンズ2の調整後に紫外線硬化樹脂18等で光学箱8に接着固定される。
2 (a), 2 (b) and 2 (c) are partial configuration diagrams for explaining the present invention in detail, FIG. 2 (a) is a perspective view, FIG. 2 (b) is a view A, FIG. (c) is a B view. The
図3(a)に図２(a)中のＣ視図であり、シリンドリカルレンズ２の調整例を示す。光学箱8に設けられた受け壁14、受け面15は光軸に対して精度の出ている部位であり、調整前にシリンドリカルレンズ2(a)を突き当てて位置を決める。調整前のシリンドリカルレンズ２(a)の姿勢を保ちつつ工具で保持し、受け部11まで移動、ピント調整を行う。尚、受け壁14及び受け面15の位置はピント調整を行う調整代の外側に配置されている。
FIG. 3 (a) is a C view in FIG. 2 (a) and shows an adjustment example of the
図3(b)、図3(c)にシリンドリカルレンズ２を光軸周りに回転する例を示す。受け面12,13は受け面11より低く、0.2ｍｍ〜0.4ｍｍ程度の段差となっている。シリンドリカルレンズ2(b)は図示しない工具で18、19方向に加圧され、受け面12,13に突き当たり、シリンドリカルレンズ２(b)を回転した状態の姿勢２(c)または２（ｄ）で保持する。
3 (b) and 3 (c) show examples in which the
受け面11は、図4(a)、図４(b)に示す場合でもかまわない。図４(a)は斜視図であり、図４(b)はＡ視図である。光学箱8に設けられた受け部21は光軸方向で円弧形状であり、シリンドリカルレンズ２と線上で当接している。これにより、リシンドリカルレンズ２の回転中心を固定することが出来る。
The
また、受け面11は、図５(a)、図５(b)、図５(c)に示す場合でもかまわない。図５(a)は斜視図であり、図５(b)はＡ視図であり、図５(c)はＣ視図である。光学箱8に設けられた受け部31は突起形状であり、シリンドリカルレンズ2と点上で当接している。シリンドリカルレンズ２は図示しない工具で矢印方向３３a、３３b、３３c、３３dで加圧される。これにより、光軸周りの回転だけでなく、光軸に対して直交する方向の調整も行うことが可能となる。
Further, the
このように、シリンドリカルレンズ２に対して光軸周りに若干の回転することの出来る構成をとることで、シリンドリカルレンズ２(b)のピント調整で、発生したスポット径不良品は、シリンドリカルレンズを回転させることで調整を行うことが可能となる。
In this way, by adopting a configuration that allows a slight rotation around the optical axis with respect to the
また、従来のピント調整で回転方向の精度は部品単品の精度を追い込むことで抑えていたが、部品精度の緩和も行うことが出来る。 Moreover, although the accuracy in the rotation direction has been suppressed by driving the accuracy of a single component in the conventional focus adjustment, the accuracy of the component can be relaxed.
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 ｆθレンズ
6 ｆθレンズ
7 折り返しミラー
8 光学箱
11,21,31 受け面
14 受け壁
Ｌ１ レーザ光束
1 Semiconductor laser
2 Cylindrical lens
3 Rotating polygon mirror
4 Deflection surface
5 fθ lens
6 fθ lens
7 Folding mirror
8 Optical box
11,21,31 Reception surface
14 Receiving wall L1 Laser beam
Claims (2)
前記シリンドリカルレンズと当接する前記光学箱の受け座面が、前記シリンドリカルレンズと光軸で略対称になるように接し、且つ光出射方向と直交する方向で前記シリンドリカルレンズの幅より狭いことを特徴とする走査光学装置。 Light source means for generating a light beam, a cylindrical lens for forming an image of the light beam emitted from the light source means on a rotary polygon mirror, deflection means for rotationally driving the rotary polygon mirror, and scanning by the deflection means In a scanning surface scanning optical apparatus having an image forming unit that forms an image of scanning light on a photosensitive member, and an optical box that positions and holds the light source unit, the cylindrical lens, the deflecting unit, and the image forming unit.
The receiving surface of the optical box that contacts the cylindrical lens is in contact with the cylindrical lens so as to be substantially symmetric with respect to the optical axis, and is narrower than the width of the cylindrical lens in a direction perpendicular to the light emitting direction. Scanning optical device.
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| JP2021092662A (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | シャープ株式会社 | Optical scanner and image formation apparatus having the same |
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- 2006-12-06 JP JP2006329607A patent/JP2008145517A/en not_active Withdrawn
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