JP2018205463A - Lens, light source device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスを有するレーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に搭載される光源装置に好適なレンズに関する。 The present invention relates to a lens suitable for a light source device mounted on an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine having an electrophotographic process.
電子写真方式の画像形成装置に搭載される光源装置や光学走査装置は、光源から出射されたレーザ光束を略平行光にするコリメータレンズや、fθ特性を有する走査レンズを備える。このようなレンズの固定方法としては、例えば特許文献1に示す様に、レンズに接着剤を塗布して接着固定する方法がある。
A light source device or an optical scanning device mounted on an electrophotographic image forming apparatus includes a collimator lens that makes a laser beam emitted from a light source substantially parallel and a scanning lens having fθ characteristics. As a method for fixing such a lens, for example, as shown in
またレンズの接着固定に使用する接着剤は、短時間かつ任意に硬化させることができる光硬化型接着剤を用いるのが望ましい。そこで特許文献2では、光硬化型接着剤によりレンズを固定する構成が提案されている。 Further, it is desirable to use a photo-curing adhesive that can be arbitrarily cured in a short time as the adhesive used for fixing the lens. Therefore, Patent Document 2 proposes a configuration in which the lens is fixed with a photocurable adhesive.
ここで光硬化型接着剤を用いてレンズを固定する場合、未硬化の光硬化型接着剤に照射される光は、硬化した光硬化型接着剤が完全な無色でない限り、硬化した光硬化型接着剤に干渉することで減衰される。このため、特許文献2に記載の構成では、スペース等の関係でレンズの光軸方向に沿って光硬化型接着剤に光を照射する際に、硬化した光硬化型接着剤に光が干渉して未硬化の光硬化型接着剤への光の照射が不十分となり、光の照射が不均一になる懸念がある。 Here, when fixing a lens using a photocurable adhesive, the light irradiated to the uncured photocurable adhesive is a cured photocurable type unless the cured photocurable adhesive is completely colorless. It is attenuated by interfering with the adhesive. For this reason, in the configuration described in Patent Document 2, when light is applied to the photocurable adhesive along the optical axis direction of the lens due to space or the like, light interferes with the cured photocurable adhesive. Therefore, there is a concern that the light irradiation to the uncured photocurable adhesive becomes insufficient and the light irradiation becomes uneven.
このように光硬化型接着剤への光の照射が不均一になる場合、光硬化型接着剤の硬化のばらつきによるレンズの位置ずれや、未硬化部が残ることによる接着強度低下のおそれがある。 When the light irradiation to the photocurable adhesive becomes non-uniform in this way, there is a risk that the lens will be displaced due to variations in the curing of the photocurable adhesive, or the adhesive strength may be reduced due to the remaining uncured portion remaining. .
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、光硬化型接着剤によりレンズを固定する場合に、光硬化型接着剤への光の照射が不均一になることを抑制することができるレンズを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and suppresses uneven irradiation of light to the photocurable adhesive when the lens is fixed with the photocurable adhesive. An object of the present invention is to provide a lens that can be used.
上記目的を達成するための本発明に係るレンズの代表的な構成は、外周部に光軸方向に沿った溝部を有するレンズであって、該溝部の幅が前記光軸方向の一方側から他方側にかけて広がっていることを特徴とする。 A typical configuration of a lens according to the present invention for achieving the above object is a lens having a groove portion along the optical axis direction on the outer peripheral portion, and the width of the groove portion is from one side to the other side in the optical axis direction. It is characterized by spreading to the side.
本発明によれば、レンズの溝部に光硬化型接着剤を塗布して固定する場合に、光硬化型接着剤への光の照射が不均一になることを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when apply | coating and fixing a photocurable adhesive to the groove part of a lens, it can suppress that light irradiation to a photocurable adhesive becomes non-uniform | heterogenous.
(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、まず本発明の第1実施形態に係るレンズを備える画像形成装置Aの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(First embodiment)
<Image forming apparatus>
Hereinafter, the overall configuration of the image forming apparatus A including the lens according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with the operation during image formation. Note that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the described components are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
図1に示す様に、画像形成装置Aは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着する定着部を備える。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit that transfers a toner image to a sheet to form an image, a sheet feeding unit that supplies the sheet toward the image forming unit, and a toner image on the sheet. A fixing unit for fixing the toner.
画像形成に際しては、不図示の制御部がプリント信号を発すると、給紙ローラ59及び搬送ローラ58によってシート積載部60に積載収納されたシートS(記録材)が画像形成部に送り出される。
During image formation, when a control unit (not shown) issues a print signal, the sheet S (recording material) stacked and stored in the
一方、画像形成部においては、帯電ローラ52にバイアスが印加されることで感光体ドラム51表面が帯電させられる。
On the other hand, in the image forming unit, the surface of the
その後、図2に示す光源装置50が備える半導体レーザ2からレーザ光Lを出射し、光源装置50を内部に備える光学走査装置53により、不図示の画像読取部や外部機器から取得、送信された画像情報に応じてレーザ光Lを走査して感光体ドラム51に照射する。なお、光学走査装置53は、光源装置50から出射されたレーザ光Lを不図示の回転多面鏡により偏向走査し、fθ特性を有する不図示のfθレンズ(走査レンズ)により感光体ドラム51上に結像させる。これにより、感光体ドラム51の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム51の表面上に形成される。つまり光学走査装置53は、感光体ドラム51にレーザ光L(光束)を照射して静電潜像を形成する潜像形成手段であって、レーザ光Lを出射する装置として光源装置50を備える。
Thereafter, the laser beam L is emitted from the semiconductor laser 2 included in the
その後、現像装置54が備える現像スリーブ56にバイアスが印加されることで現像スリーブ56から感光体ドラム51表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。
Thereafter, a bias is applied to the developing
次に、感光体ドラム51表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム51と転写ローラ55との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ55にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加されてトナー像がシートSに転写される。
Next, the toner image formed on the surface of the
その後、トナー像が転写されたシートSは定着装置88に送られ、定着装置88によりトナー像が加熱・加圧されてシートSに定着される。その後、シートSは排出ローラ62によって搬送されて排出部63に排出される。
Thereafter, the sheet S on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 88, and the toner image is heated and pressurized by the fixing device 88 and fixed on the sheet S. Thereafter, the sheet S is conveyed by the
<光源装置>
次に、光源装置50の構成について説明する。
<Light source device>
Next, the configuration of the
図2(a)は光源装置50の斜視図、図2(b)は正面図、図2(c)は図2(b)をA‐A断面で切断したときの断面図である。
2A is a perspective view of the
図2に示す様に、光源装置50は、光源としての半導体レーザ2と、半導体レーザ2から出射されたレーザ光Lを略平行光に変換するコリメータレンズ3と、半導体レーザ2やコリメータレンズ3を保持するホルダ1(保持部材)を備える。なお、コリメータレンズ3はモールド成形されている。
As shown in FIG. 2, the
半導体レーザ2は、ホルダ1の圧入穴5に直接圧入されて固定される。またコリメータレンズ3は、ホルダ1の先端面に設けられたレンズ固定部6a、6bとの間に塗布された光硬化型接着剤である紫外線硬化型の接着剤8(以下、「UV接着剤8」という)により固定される。コリメータレンズ3の固定部の構成については、後に詳しく説明する。
The semiconductor laser 2 is directly press-fitted into the press-
図3は、コリメータレンズ3の斜視図である。ここで図3(a)はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から見た斜視図であり、図3(b)は入射面3d側から見た斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of the
図3に示す様に、コリメータレンズ3の外周部3aには、光軸方向に沿って溝部3bが複数設けられている。溝部3bは、光軸方向において、レーザ光の出射面3c側(一方側)から入射面3d側(他方側)にかけて周方向の溝幅が広がっており、溝部3bを構成する面は平面で形成されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
図4(a)は、コリメータレンズ3の位置調整時における光源装置50の正面図であり、図4(b)は図4(a)をB−B断面で切断したときの断面図である。
4A is a front view of the
図4に示す様に、コリメータレンズ3の位置調整を行う際は、まず先端面が上方を向く姿勢に固定されたホルダ1のレンズ座面7に対してコリメータレンズ3が仮置きされる。
As shown in FIG. 4, when adjusting the position of the
次に、UV接着剤8をレンズ固定部6a、6bに設けられた凹状の接着剤溜まり9a、9bに塗布し、UV接着剤8をコリメータレンズ3の溝部3bとレンズ固定部6a、6bとの間に流入させる。これによりコリメータレンズ3の溝部3bにもUV接着剤8が塗布される。
Next, the
次に、コリメータレンズ3に取り付けられた把持部10を把持し、溝部3bとレンズ固定部6a、6bに接着剤8を介在させた状態で、コリメータレンズ3の位置調整を行う。具体的には、矢印Z方向の位置調整によりコリメータレンズ3と半導体レーザ2との焦点合わせを行い、矢印X、Y方向の位置調整により光軸合わせを行う。
Next, the position of the
次に、コリメータレンズ3の位置調整後に、コリメータレンズ3をホルダ1に固定するために行われるUV接着剤8への紫外線照射について説明する。
Next, the ultraviolet irradiation to the
図5は、UV接着剤8に紫外線を照射する際の様子を模式的に示す模式図である。ここで、図5(a)は紫外線光源70(以下、「UV光源70」という)と光源装置50の模式的斜視図、図5(b)は模式的正面図、図5(c)は図5(b)における溝部3bの模式的拡大図である。また図5(d)は、UV光源70とコリメータレンズ3の模式的側面図であり、図5(e)は、図5(d)における溝部3bの模式的拡大図である。
FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing a state when the
図5(a)に示す様に、UV接着剤8に紫外線を照射する際は、まずコリメータレンズ3のレーザ光Lの出射面3cとの対向位置から、コリメータレンズ3の溝部3bに塗布されたUV接着剤8に対して、光軸方向に沿ってUV光源70から紫外線を照射する。これにより、図5(b)、(c)に示す様に、紫外線はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から入射して、溝部3bに塗布されたUV接着剤8に照射される。
As shown in FIG. 5A, when irradiating the
ここで上述した通り、コリメータレンズ3に設けられた溝部3bは、光軸方向において、レーザ光の出射面3c側から入射面3d側にかけて周方向の幅が広くなっている。つまり溝部3bは、UV光源70から遠ざかるほど幅が広くなっている。
As described above, the
このため、図5(d)、(e)に示す様に、UV光源70遠方の入射面3d側にあるUV接着剤8には、出射面3cを透過した紫外線のうち、UV光源70近傍の出射面3c側にあるUV接着剤8と干渉していない紫外線が照射される。つまりUV光源70から出射された紫外線は、硬化したUV接着剤8よりも光軸方向の後方側において、溝部3b界面での屈折や回析により未硬化のUV接着剤8に照射される。なお、UV光源70遠方のUV接着剤8には、硬化したUV光源70近傍のUV接着剤8を透過して減衰された紫外線も照射される。このようにして、UV光源70遠方の未硬化のUV接着剤8が硬化される。
For this reason, as shown in FIGS. 5D and 5E, the
このようにUV接着剤8が塗布される、光軸方向の一方側から他方側にかけて幅が広がる溝部3bを設けることで、紫外線はUV接着剤8による減衰の影響を受けにくく、UV接着剤8に照射される紫外線が不均一になることを抑制することができる。従って、UV接着剤8全体を均一に硬化させてコリメータレンズ3の位置ずれを低減し、接着強度の低下を抑制することができる。
By providing the
また溝部3bにUV接着剤8を塗布してホルダ1に固定することで、コリメータレンズ3とUV接着剤8との接触面積が増えるため、接着強度を向上させることができる。
Moreover, since the contact area of the
(第2実施形態)
次に、本発明に係るレンズを備える画像形成装置の第2実施形態について図を用いて説明する。上記第1実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of an image forming apparatus including a lens according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the part which overlaps with the said 1st Embodiment, the same drawing and the same code | symbol are attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図6は、本実施形態に係るコリメータレンズ3の斜視図である。ここで図6(a)はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から見た斜視図であり、図6(b)は入射面3d側から見た斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of the
図6に示す様に、コリメータレンズ3の外周部3aには、光軸方向に沿って溝部3eが複数設けられている。溝部3eの深さは、レーザ光Lの出射面3c側から入射面3d側にかけて深くなるように形成されている。
As shown in FIG. 6, a plurality of
次に、UV接着剤8への紫外線照射について説明する。
Next, ultraviolet irradiation to the
図7は、UV接着剤8に紫外線を照射する際の様子を模式的に示す模式図である。ここで、図7(a)は、UV光源とコリメータレンズ3の模式的側面図であり、図7(b)は、図7(a)をC−C断面で切断したときの模式的断面図であり、図7(c)は、図7(b)における溝部3eの模式的拡大図である。
FIG. 7 is a schematic view schematically showing a state when the
図7(a)に示す様に、UV接着剤8に紫外線を照射する際は、まずコリメータレンズ3のレーザ光Lの出射面3cとの対向位置から、コリメータレンズ3の溝部3eに塗布されたUV接着剤8に対して、光軸方向に沿ってUV光源70から紫外線を照射する。これにより図7(b)、(c)に示す様に、紫外線はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から入射して、溝部3eに塗布されたUV接着剤8に照射される。
As shown in FIG. 7A, when irradiating the
ここで上述した通り、コリメータレンズ3に設けられた溝部3eの深さは、光軸方向において、レーザ光Lの出射面3c側から入射面3d側にかけて深くなるように形成されている。つまり溝部3eの深さは、UV光源70から遠ざかるほど深くなっている。
Here, as described above, the depth of the
このため、図7(c)に示す様に、UV光源70遠方の入射面3d側にあるUV接着剤8には、出射面3cを透過した紫外線のうち、UV光源70近傍の出射面3c側にあるUV接着剤8と干渉していない紫外線が照射される。つまりUV光源70から出射された紫外線は、硬化したUV接着剤8よりも光軸方向の後方側において、溝部3e界面での屈折や回析により未硬化のUV接着剤8に照射される。なお、UV光源70遠方のUV接着剤8には、硬化したUV光源70近傍のUV接着剤8を透過して減衰された紫外線も照射される。このようにして、UV光源70遠方の未硬化のUV接着剤8が硬化される。
For this reason, as shown in FIG. 7C, the
このようにUV接着剤8が塗布される、光軸方向の一方側から他方側にかけて溝深さが深くなる溝部3eを設けることで、紫外線はUV接着剤8による減衰の影響を受けにくく、UV接着剤8に照射される紫外線が不均一になることを抑制することができる。従って、UV接着剤8全体を均一に硬化させてコリメータレンズ3の位置ずれを低減し、接着強度の低下を抑制することができる。
By providing the
また溝部3eにUV接着剤8を塗布してホルダ1に固定することで、コリメータレンズ3とUV接着剤8との接触面積が増えるため、接着強度を向上させることができる。
Moreover, since the contact area between the
(第3実施形態)
次に、本発明に係るレンズを備える画像形成装置の第3実施形態について図を用いて説明する。上記第1実施形態、第2実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of an image forming apparatus including a lens according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the part which overlaps with the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the same drawing and the same code | symbol are attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図8は、本実施形態に係るコリメータレンズ3の斜視図である。ここで図8(a)はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から見た斜視図であり、図8(b)は入射面3d側から見た斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of the
図8に示す様に、コリメータレンズ3の外周部3aには、光軸方向に沿って複数の溝部3fが形成されている。溝部3fは、光軸方向において、レーザ光Lの出射面3c側から入射面3d側にかけて周方向の溝幅が広がっており、また溝部3fを構成する面が曲面で形成されている。
As shown in FIG. 8, a plurality of
図9は、UV接着剤8に紫外線を照射する際の様子を模式的に示す模式図である。ここで、図9(a)はUV光源70と光源装置50の模式的斜視図、図9(b)は模式的正面図、図9(c)は図9(b)における溝部3fの模式的拡大図である。
FIG. 9 is a schematic view schematically showing a state when the
図9(a)に示す様に、UV接着剤8に紫外線を照射する際は、まずコリメータレンズ3のレーザ光Lの出射面3cとの対向位置から、コリメータレンズ3の溝部3fに塗布されたUV接着剤8に対して、光軸方向に沿ってUV光源70から紫外線を照射する。これにより図9(b)、(c)に示す様に、紫外線はコリメータレンズ3におけるレーザ光Lの出射面3c側から入射して、溝部3fに塗布されたUV接着剤8に照射される。
As shown in FIG. 9A, when irradiating the
ここで上述した通り、コリメータレンズ3に設けられた溝部3fは、光軸方向において、レーザ光Lの出射面3c側から入射面3d側にかけて周方向の幅が広くなっている。このため、UV光源70遠方の入射面3d側にあるUV接着剤8には、出射面3cを透過した紫外線のうち、UV光源70近傍の出射面3c側にあるUV接着剤8と干渉していない紫外線が照射される。つまりUV光源70から出射された紫外線は、硬化したUV接着剤8よりも光軸方向の後方側において、溝部3b界面での屈折や回析により未硬化のUV接着剤8に照射される。このようにして、UV光源70遠方の未硬化のUV接着剤8が硬化される。
As described above, the
このようにUV接着剤8が塗布される、光軸方向の一方側から他方側にかけて幅が広がる溝部3fを設けることで、紫外線はUV接着剤8による減衰の影響を受けにくく、UV接着剤8に照射される紫外線が不均一になることを抑制することができる。従って、UV接着剤8全体を均一に硬化させてコリメータレンズ3の位置ずれを低減し、接着強度の低下を抑制することができる。
In this way, by providing the
また上述した通り、溝部3fを形成する面は、曲面で形成されている。従って、溝部3fを透過した紫外線は、コリメータレンズ11の光軸方向と直交する方向に集光され、UV接着剤8により多くの紫外線を照射することができる。このため、溝部3fの影響でコリメータレンズ3に塗布されるUV接着剤8の層が厚くなったとしても、UV接着剤8を硬化させやすくなる。なお、溝部3fを形成する面全体だけでなく、溝部3fを形成する面の少なくても一部を曲面とすることで、上記同様の効果を得ることができる。
As described above, the surface on which the
また溝部3bにUV接着剤8を塗布してホルダ1に固定することで、コリメータレンズ3とUV接着剤8との接触面積が増えるため、接着強度を向上させることができる。
Moreover, since the contact area of the
なお、上記第1〜3実施形態の構成は、適宜組み合わせて実施することで、上記同様の効果を得ることができる。 In addition, the structure of the said 1st-3rd embodiment can acquire the effect similar to the above by implementing combining suitably.
また上記の第1〜3実施形態では、光硬化型接着剤が塗布されるレンズとしてコリメータレンズ3を例示して説明したものの、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば光学走査装置53に搭載されるfθレンズ等、レンズ全般に適用することができる。
In the first to third embodiments, the
1…ホルダ(保持部材)
2…半導体レーザ(光源)
3…コリメータレンズ(レンズ)
3b…溝部
3e…溝部
3f…溝部
8…紫外線硬化型の接着剤(光硬化型接着剤)
50…光源装置
51…感光体ドラム(感光体)
53…光学走査装置(潜像形成手段)
A…画像形成装置
S…シート(記録材)
1 ... Holder (holding member)
2. Semiconductor laser (light source)
3 ... Collimator lens (lens)
3b ... groove 3e ... groove 3f ... groove 8 ... UV curable adhesive (photo curable adhesive)
50 ...
53. Optical scanning device (latent image forming means)
A: Image forming apparatus S: Sheet (recording material)
Claims (9)
前記光源から出射された光束を透過させる請求項1乃至7のいずれか1項に記載のレンズであって、前記光源から出射された光束を略平行光とするレンズと、
前記レンズの前記溝部に塗布された光硬化型接着剤を介して前記レンズを固定して保持する保持部材と、
を有することを特徴とする光源装置。 A light source;
The lens according to any one of Claims 1 to 7, which transmits a light beam emitted from the light source, and a lens that makes the light beam emitted from the light source substantially parallel light;
A holding member for fixing and holding the lens via a photo-curing adhesive applied to the groove of the lens;
A light source device comprising:
感光体と、
前記感光体に光束を照射して潜像を形成する潜像形成手段であって、前記光束を出射する装置として請求項8に記載の光源装置を有する潜像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A photoreceptor,
A latent image forming unit that forms a latent image by irradiating the photosensitive member with a light beam, the latent image forming unit having the light source device according to claim 8 as a device that emits the light beam;
An image forming apparatus comprising:
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JP2017109408A JP2018205463A (en) | 2017-06-01 | 2017-06-01 | Lens, light source device, and image forming apparatus |
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