JP2013029610A - Optical scanning device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光ドラム等の像担持体上を露光走査する光走査装置とこれを備えた複写機やプリンター等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning device that exposes and scans an image carrier such as a photosensitive drum, and an image forming apparatus such as a copying machine and a printer including the optical scanning device.
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された感光ドラム等の像担持体が光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が記録材上に転写される。このようにトナー像が転写された記録材は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像の定着を受け後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image on a recording material such as paper by an electrophotographic method, an image carrier such as a photosensitive drum whose surface is uniformly charged by a charger is exposed by an optical scanning device. Scanning is performed, and an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface. The electrostatic latent image formed on the image carrier is developed by a developing device using toner as a developer to be visualized as a toner image, and the toner image is transferred onto a recording material. The recording material onto which the toner image has been transferred in this way is conveyed to a fixing device, heated and pressurized by the fixing device, and after being fixed on the toner image, is discharged out of the apparatus, thereby performing a series of image forming operations. Is completed.
ところで、光走査装置は、レーザーダイオード(LD)等の光源から出射される光をコリメータレンズやシリンドリカルレンズ等の光学素子を経てポリゴンミラー等の偏向手段に入射させ、該偏向手段によって偏向された光を走査レンズによって結像させて感光ドラム等の像担持体を露光走査するものである。斯かる光走査装置において、入射光学系を構成する光学素子としてのシリンドリカルレンズ等の光学素子124は、省部品化等のために図6の部分断面図に示すように筐体121に接着剤131によって直接固定されている。
By the way, the optical scanning device makes light emitted from a light source such as a laser diode (LD) incident on a deflecting means such as a polygon mirror through an optical element such as a collimator lens or a cylindrical lens, and the light deflected by the deflecting means. Is imaged by a scanning lens, and an image carrier such as a photosensitive drum is exposed and scanned. In such an optical scanning device, an
而して、光走査装置に高い走査性能を確保するためには、光学素子124を筐体121に高い位置精度で接着固定する必要があるが、接着剤131の塗布状態や硬化収縮等によって光学素子124の上下方向の位置ズレや光軸xを中心とする回転ズレ等が発生し、像担持体上に照射される光ビームに走査湾曲やスポット崩れ等の異常が生じて画像品質が低下するという問題がある。
Thus, in order to ensure high scanning performance for the optical scanning device, the
そこで、特許文献1には、筐体とシリンドリカルレンズの接着剤による位置決め固定に関して、位置決め領域と接着領域の機能を明確に分離することによってシリンドリカルレンズの高い位置決め精度と接着強度を確保する構成が提案されている。
Therefore,
ところで、近年、複写機やプリンター等に対するコストダウンの要求は厳しさを増してきつつあり、光走査装置に対してもその要求は例外ではない。シリンドリカルレンズに関しては、その光軸を中心とする回転ズレを抑制するために該シリンドリカルレンズの筐体への上下位置決め領域に一定の幅を確保するようにしているが、この幅を狭くすることによって当該シリンドリカルレンズを小型化することができ、部材コストを圧縮することができる。又、筐体に関しても、成形後の寸法のバラツキに一定の許容量を設けることによって、安価な材料の使用や成形時間の短縮を図って筐体のコストダウンを図ることができる。 In recent years, demands for cost reduction for copiers, printers, and the like are becoming stricter, and the demand for optical scanning devices is no exception. With respect to the cylindrical lens, a certain width is ensured in the vertical positioning region of the cylindrical lens to the casing in order to suppress the rotational deviation around the optical axis. By narrowing this width, The cylindrical lens can be reduced in size, and the member cost can be reduced. In addition, with respect to the housing, by providing a certain allowable amount for the variation in dimensions after molding, it is possible to reduce the cost of the housing by using inexpensive materials and shortening the molding time.
しかしながら、シリンドリカルレンズ等の光学素子の位置決めには前述のように高い精度が要求されるため、例えば特許文献2には、筐体の代わりに光学素子の位置精度は組立治具で決定し、筐体と光学素子の間の相対距離を接着剤層によって自在に調整する構成が提案されている。
However, since high accuracy is required for positioning optical elements such as cylindrical lenses as described above, for example, in
しかしながら、特許文献2において提案された構成によれば、光学素子と筐体の間に介在する接着剤の塗布状態や硬化収縮等によって光学素子の接着剤硬化後の位置にバラツキが生じ、光学素子が当初の位置決め位置からずれてしまうという問題がある。
However, according to the configuration proposed in
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構成で光学素子を高精度に接着固定することができる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an optical scanning device capable of bonding and fixing an optical element with high accuracy with a simple configuration and an image forming apparatus including the optical scanning device. There is.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、光源から出射される光を筐体に接着固定された光学素子を経て偏向手段に入射させ、該偏向手段によって偏向された光を走査レンズによって結像させて像担持体を露光走査する光走査装置において、前記筐体の前記光学素子を接着固定する箇所に、接着剤がその表面張力によって落ち込まない程度の大きさの凹部又は溝を前記光学素子の光軸方向に形成したことを特徴とする、
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の光走査装置を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, light emitted from a light source is incident on a deflecting unit through an optical element bonded and fixed to a housing, and the light deflected by the deflecting unit is scanned lens. In the optical scanning device that images and carries out exposure scanning of the image carrier, a recess or groove having a size that prevents the adhesive from dropping due to the surface tension is provided at a position where the optical element of the housing is bonded and fixed. It is formed in the optical axis direction of the optical element,
An image forming apparatus according to a second aspect includes the optical scanning device according to the first aspect.
請求項1記載の発明によれば、筐体に形成された凹部又は溝を目安として接着剤を塗布し易いだけでなく、接着剤を塗布する位置や量が変化しても、接着剤はその表面張力によって凹部又は溝によってガイドされて所望の塗布形状を形成するため、この接着剤によって光学素子が筐体に位置精度良く接着固定される。このため、筐体に凹部又は溝を形成するという簡単な構成で光学素子に高い走査性能が確保される。 According to the first aspect of the present invention, not only is it easy to apply the adhesive with the recesses or grooves formed in the housing as a guide, but even if the position and amount of application of the adhesive change, In order to form a desired application shape by being guided by the concave portion or the groove by the surface tension, the optical element is bonded and fixed to the casing with high accuracy by this adhesive. For this reason, high scanning performance is ensured for the optical element with a simple configuration in which a recess or groove is formed in the housing.
又、接着剤の硬化収縮の度合いが変化しても、筐体の凹部又は溝における接着剤の非接着領域の変形によって応力が緩和され、光学素子の光軸を中心とする回転ズレが抑制される。このため、光学素子の幅を狭くして小型化とコストダウンを図ることができる。又、筐体に凹部又は溝を形成することによって前述のように光学素子を高精度に接着固定することができるため、筐体の成形後の寸法のバラツキに一定の許容量を設けることができ、安価な材料の使用や成形時間の短縮を図って筐体のコストダウンを図ることができる。 Even if the degree of cure shrinkage of the adhesive changes, the stress is relieved by the deformation of the non-adhesive region of the adhesive in the recess or groove of the housing, and the rotational deviation around the optical axis of the optical element is suppressed. The For this reason, it is possible to reduce the size and cost of the optical element by narrowing the width of the optical element. In addition, since the optical element can be bonded and fixed with high accuracy as described above by forming the recess or groove in the housing, a certain allowable amount can be provided for variation in dimensions after molding of the housing. The cost of the housing can be reduced by using inexpensive materials and shortening the molding time.
請求項2記載の発明によれば、光走査装置に高い走査性能が確保される結果、高質画像が常に安定的に得られる。 According to the second aspect of the invention, as a result of ensuring high scanning performance in the optical scanning device, a high-quality image can always be obtained stably.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[画像形成装置]
図1は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置1はレーザープリンターであって、装置本体1Aの内部上方には、画像形成部2が配され、装置本体1A内の下半部には用紙収納部3が配されている。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an image forming apparatus according to the present invention. The illustrated
上記画像形成部2は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム4と、その周囲に配された帯電器5、現像装置6、転写ローラー7及びクリーニング装置8の他、現像装置6に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパー9を備えている。そして、画像形成部2の横には、本発明に係る光走査装置(レーザースキャナーユニット(LSU))10が配置されている。
The
前記用紙収納部3は、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下2段の給紙カセット11,12を備えており、各給紙カセット11,12の近傍には、各給紙カセット11,12内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラー13と、取り出された用紙を1枚ずつ分離して送り出すフィードローラー14及びリタードローラー15がそれぞれ配設されている。
The
又、装置本体1A内には、用紙収納部3から画像形成部2に至る第1搬送経路S1と、画像形成部2から排紙トレイ16に至る第2搬送路S2が配置されており、第1搬送路S1にはレジストローラー17と前記転写ローラー7が設けられ、第2搬送路S2には定着装置18と搬送ローラー19及び排紙ローラー20が設けられている。ここで、定着装置18は、圧接状態で互いに回転する定着ローラー18aと加圧ローラー18bを備えている。
Further, in the apparatus
次に、以上のように構成された画像形成装置1の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
画像形成動作が開始されると、画像形成部2においては感光ドラム4が不図示の駆動手段によって図1の矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その表面が帯電器5によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームが光走査装置10から出力されて感光ドラム4の表面が露光走査されると、該感光ドラム4上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム4上に形成された静電潜像は、現像装置6によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
When the image forming operation is started, in the
ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部3の例えば上段の給紙カセット11内に収容された用紙は、ピックローラー13によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラー14とリタードローラー15によって1枚ずつ分離されて第1搬送経路路S1をレジストローラー17へと搬送される。そして、レジストローラー17においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム4上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部2へと供給される。
By the way, when cassette feeding is performed, the paper stored in, for example, the upper
画像形成部2においては、感光ドラム4と転写ローラー7との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラー7によって感光ドラム4に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム4上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置18へと搬送され、この定着装置18の定着ローラー18aと加圧ローラー18b間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム4の表面に残留するトナー(転写残トナー)はクリーニング装置8によって除去され、表面が清掃された感光ドラム4は次の画像形成動作に備えられる。
In the
而して、定着装置18にて表面にトナー像が定着された用紙は、第2搬送経路S2を搬送ローラー19によって排紙ローラー20に向かって搬送され、排紙ローラー20によって排紙トレイ16へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。
Thus, the sheet having the toner image fixed on the surface thereof by the fixing
[光走査装置]
次に、本発明に係る前記光走査装置10を図2に基づいて説明する。
[Optical scanning device]
Next, the
図2は本発明に係る光走査装置の斜視図であり、図示の光走査装置10の筐体21には光源であるレーザーダイオード(LD)22が備えられており、筐体21内には、レーザーダイオード22からの光ビームLの出射方向に沿ってコリメータレンズ23とシリンドリカルレンズ24及び偏向器としてのポリゴンミラー25が一直線上に配置されている。
FIG. 2 is a perspective view of the optical scanning device according to the present invention, and a
又、筐体21内には、ポリゴンミラー25によって偏向される光ビームLの進行方向に沿って2つのfθレンズ26,27と折り返しミラー28が配設されている。又、光ビームLの有効走査範囲(実際にプリント幅として使用する走査範囲)Rを外れた位置の左右には光検知素子であるBDセンサー29と、ポリゴンミラー25によって偏向されて有効走査範囲Rを外れた光路を進む光ビームL1を折り返して前記BDセンサー29へと導くBDミラー30が配置されている。
In the
而して、図2に示す光走査装置10において、レーザーダイオード22が画像信号に応じてON/OFF制御されると、該レーザーダイオード22から画像データに対応して変調された光ビームLが出射され、この光ビームLは、コリメータレンズ23によって平行光束とされ、この平行光束Lは、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ24によってポリゴンミラー25の反射面に結像され、高速で回転するポリゴンミラー25によって偏向される。そして、偏向された光ビームLは、fθレンズ26,27によって等速度で集光され、折り返しミラー28によって折り返されて被走査面である感光ドラム4上に集光スポットを形成し、これによって感光ドラム4上が主走査方向に露光走査され、各感光ドラム4上には各色のカラー画像信号に応じた静電潜像が形成される。
Thus, in the
ここで、有効走査範囲R外に配置されたBDセンサー29には光ビームL1がBDミラー30によって折り返されて入射し、この光ビームL1がBDセンサー29によって検知されることによって光ビームLによる感光ドラム4上への露光走査(書き出し)開始タイミングが決定される。
Here, the light beam L1 is reflected by the
次に、シリンドリカルレンズの接着固定構造を図3〜図5に基づいて以下に説明する。
尚、図3はシリンドリカルレンズの接着固定構造を示す部分断面図、図4は図3の矢視A方向の図、図5は図3のB−B線断面図である。
Next, a cylindrical lens adhesive fixing structure will be described below with reference to FIGS.
3 is a partial cross-sectional view showing a cylindrical lens adhesive fixing structure, FIG. 4 is a view in the direction of arrow A in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view along line BB in FIG.
シリンドリカルレンズ24は、曲率中心が光軸x上に位置する円弧曲面状の入射面24aを備えており、その底面24bが筐体21の基準面21a上に接着剤31によって接着固定される。ここで、本実施の形態では、筐体21のシリンドリカルレンズ24が接着固定される箇所に、接着剤31がその表面張力によって落ち込まない程度の大きさの2つの溝32がシリンドリカルレンズ24の光軸x方向に形成されている。
The
而して、本実施の形態では、筐体21に形成された2つの溝32を目安として接着剤31を塗布し易いだけでなく、接着剤31を塗布する位置や量が変化しても、接着剤31はその表面張力によって溝32によってガイドされて所望の塗布形状を形成するため、この接着剤31によってシリンドリカルレンズ24が筐体21に位置精度良く接着固定される。このため、筐体21に溝32を形成するという簡単な構成でシリンドリカルレンズ24に高い走査性能が確保され、図1に示す画像形成装置1において高質画像が常に安定的に得られる。
Thus, in the present embodiment, not only is it easy to apply the adhesive 31 using the two
又、本実施の形態によれば、接着剤31の硬化収縮の度合いが変化しても、筐体21の溝32における接着剤31の非接着領域の変形によって応力が緩和されるため、シリンドリカルレンズ24の光軸xを中心とする回転ズレが抑制される。このため、シリンドリカルレンズ24の幅を狭くして小型化とコストダウンを図ることができる。又、筐体21に溝32を形成することによって前述のようにシリンドリカルレンズ24を高精度に接着固定することができるため、筐体21の成形後の寸法のバラツキに一定の許容量を設けることができ、安価な材料の使用や成形時間の短縮を図って筐体21のコストダウンを図ることができるという効果が得られる。
In addition, according to the present embodiment, even if the degree of cure shrinkage of the adhesive 31 changes, the stress is relieved by the deformation of the non-adhesive region of the adhesive 31 in the
尚、以上の実施の形態では、筐体21のシリンドリカルレンズ24が接着される箇所に溝32を形成したが、この溝32に代えて接着剤31がその表面張力によって落ち込まない大きさの凹部を形成しても前記と同様の効果が得られる。又、以上はシリンドリカルレンズ24の筐体21への接着固定構造について説明したが、コリメータレンズ23や他の光学素子も同様の構造によって筐体21に接着固定することができることは勿論である。
In the above-described embodiment, the
1 画像形成装置
1A 画像形成装置本体
2 画像形成部
3 用紙収納部
4 感光ドラム
5 帯電器
6 現像装置
7 転写ローラー
8 クリーニング装置
9 トナーホッパー
10 光走査装置
11,12 給紙カセット
13 ピックローラー
14 フィードローラー
15 リタードローラー
16 排紙トレイ
17 レジストローラー
18 定着装置
18a 定着ローラー
18b 加圧ローラー
19 搬送ローラー
20 排紙ローラー
21 光走査装置の筐体
21a 筐体の基準面
22 レーザーダイオード(光源)
23 コリメータレンズ(光学素子)
24 シリンドリカルレンズ(光学素子)
24a シリンドリカルレンズの入射面
24b シリンドリカルレンズに底面
25 ポリゴンミラー
26,27 fθレンズ
28 折り返しミラー
29 BDセンサー
30 BDミラー
31 接着剤
32 溝
S1 第1搬送路
S2 第2搬送路
DESCRIPTION OF
23 Collimator lens (optical element)
24 Cylindrical lens (optical element)
24a Cylindrical
Claims (2)
前記筐体の前記光学素子を接着固定する箇所に、接着剤がその表面張力によって落ち込まない程度の大きさの凹部又は溝を前記光学素子の光軸方向に形成したことを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that causes light emitted from a light source to enter a deflecting unit through an optical element that is bonded and fixed to a casing, and forms an image of the light deflected by the deflecting unit with a scanning lens to expose and scan the image carrier. In
An optical scanning device characterized in that a recess or a groove having a size that prevents the adhesive from dropping due to the surface tension is formed in the optical axis direction of the optical element at a location where the optical element of the housing is bonded and fixed. .
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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JP2014232252A (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Optical scanner and image forming apparatus including the same |
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2011
- 2011-07-27 JP JP2011164635A patent/JP2013029610A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
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