JP4693438B2 - Scanning optical apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、電子写真プロセスを有するカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置及び該画像形成装置に搭載される走査光学装置に関するものである。 The present invention is, for example, to a color laser beam printer or a color image imaging apparatus and査光Studies device run that is mounted on 該画 image forming apparatus such as a digital copying machine having an electrophotographic process.
従来、光源である半導体レーザと、レーザ光を略平行光化するコリメータレンズから構成されるレーザ光源装置の形態がある。このレーザ光源装置の一例として、図13に示すように、半導体レーザ1を保持するホルダ部材400に対して、コリメータレンズ2を複数箇所で直接、接着固定する方法がある(特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a form of a laser light source device that includes a semiconductor laser that is a light source and a collimator lens that collimates laser light. As an example of this laser light source device, as shown in FIG. 13, there is a method in which the
この接着固定する方法では、まず、ホルダ部材400の保持部に接着剤を塗布する。その後、コリメータレンズ2を保持部内に挿入し、レンズクランプ工具により、コリメータレンズ2の焦点距離(光軸方向)及び照射位置(光軸に直交する方向)を所定位置に調整する。そして、接着部位に紫外線等を照射し、接着剤を硬化させてホルダ部材400とコリメータレンズ2を固定する。
In this method of bonding and fixing, first, an adhesive is applied to the holding portion of the
上記従来例において、半導体レーザ1が保持されるホルダ部材400に対し、コリメータレンズ2を高精度に調整し、半導体レーザ1とコリメータレンズ2の相対位置関係を保ち、光学性能を担保することが求められる。
In the above conventional example, it is required that the
しかしながら、上記従来の技術では、接着剤を硬化させる際に、コリメータレンズ2の光軸方向の両端面と外周面の交わる角部によって接着剤を掻き出す。これにより、接着層の厚みが均一でなくなってしまう。特に、光軸方向に接着層むらを生じると、接着剤の硬化収縮によって、コリメータレンズ2が光軸方向に変動し、光学性能が劣化するという問題もあった。
However, in the above-described conventional technique, when the adhesive is cured, the adhesive is scraped out by the corners where the both end surfaces of the
また、光硬化型接着剤を使用した場合においては、照射強度や照度むら、照射方向によって、3つの点に不ぞろいに引っ張られ、不特定の方向にコリメータレンズ2の位置変動を生じ、光学性能が劣化するという問題もあった。
In addition, when a photo-curing adhesive is used, it is pulled unevenly at three points depending on the irradiation intensity, illuminance unevenness, and irradiation direction, causing the position of the
また、組立後の温度、湿度といった環境変動により、コリメータレンズ2を両端面から覆う接着剤が熱膨張して応力を生じる。これにより、光源(半導体レーザ1)とコリメータレンズ2の相対位置が崩れ、光学性能が劣化するという問題もあった。
In addition, due to environmental changes such as temperature and humidity after assembly, the adhesive that covers the
また、特に、カラー画像形成装置では複数の走査線を重ね合わせる為、半導体レーザ1とコリメータレンズ2との組を複数用いて構成する場合、照射位置の変動方向及び変動量が各走査線の相対的色ずれとして現れるので、これによる画像劣化が問題であった。
In particular, in a color image forming apparatus, in order to superimpose a plurality of scanning lines, when a plurality of pairs of
そこで本発明は、組立時及びその後の環境変動におけるコリメータレンズの位置変動を抑制し、光学性能を担保できる走査光学装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention can suppress variations in the position of the collimator lens in the assembly during and after the environmental change, and to provide beauty picture image forming apparatus Oyo run that can secure the optical performance査光science apparatus.
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光が入射するコリメータレンズと、前記コリメータレンズから出射したレーザ光を主走査方向に偏向走査する偏向走査手段と、前記光源、前記コリメータレンズ、及び、前記偏向走査手段を収納する箱状の筐体と、を備える走査光学手段と、複数の像担持体と、を有し、前記走査光学手段から出射されたレーザ光が前記複数の像担持体上で走査して前記複数の像担持体上に潜像を形成し、前記複数の像担持体上の潜像をトナー像として可視化し、前記複数の像担持体上のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、前記走査光学手段の前記筐体に対して凸形状に設けられ、接着剤を介して前記コリメータレンズを保持する為の接着部を有し、前記凸形状の接着部の先端には接着剤が充填される凹形状の接着溜りが設けられており、前記接着部は、前記コリメータレンズの前記主走査方向に対応する方向の両側でのみ前記コリメータレンズの外周面を保持していることを特徴とする。
また、本発明に係る走査光学装置の代表的な構成は、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されるレーザ光を略平行光化するコリメータレンズと、前記コリメータレンズで略平行光化されたレーザ光を主走査方向に偏向走査する偏向走査装置と、前記光源、前記コリメータレンズ、及び、前記偏向走査装置を収納する光学箱と、を有する走査光学装置において、前記コリメータレンズは、前記偏向走査装置によって偏向走査される前のレーザ光の主走査方向において前記コリメータレンズの外周面の両端を前記光学箱に接着保持されており、前記光学箱の前記コリメータレンズの外周面を接着保持する接着部は、前記コリメータレンズの外周面側に突出した凸形状の先端に前記コリメータレンズの光軸方向において前記コリメータレンズの外周面の厚みよりも狭い範囲で形成されており、前記凸形状の先端の陵部は、前記先端から該光軸方向に広がる方向に傾斜したテーパ形状であり、前記凸形状の先端に、接着剤が充填される凹形状の接着溜りが設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems , a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes a light source that emits laser light, a collimator lens that receives laser light emitted from the light source, and light emitted from the collimator lens. A scanning optical means comprising: a deflection scanning means for deflecting and scanning the laser beam in the main scanning direction; a light source, the collimator lens, and a box-shaped housing for housing the deflection scanning means; and a plurality of image carriers A laser beam emitted from the scanning optical means scans on the plurality of image carriers to form latent images on the plurality of image carriers, and In the image forming apparatus for visualizing the latent image as a toner image and superimposing the toner images on the plurality of image carriers to form a color image, the latent image is provided in a convex shape with respect to the housing of the scanning optical means. ,adhesive An adhesive part for holding the collimator lens through the adhesive part, and a concave adhesive reservoir filled with an adhesive is provided at the tip of the convex adhesive part. The outer peripheral surface of the collimator lens is held only on both sides in a direction corresponding to the main scanning direction of the lens.
A typical configuration of the scanning optical device according to the present invention includes a light source that emits laser light, a collimator lens that collimates the laser light emitted from the light source, and substantially collimated light by the collimator lens. A scanning optical device comprising: a deflection scanning device that deflects and scans the laser beam in the main scanning direction; and an optical box that houses the light source, the collimator lens, and the deflection scanning device. Both ends of the outer peripheral surface of the collimator lens are bonded and held to the optical box in the main scanning direction of the laser light before being deflected and scanned by the deflection scanning device, and the outer peripheral surface of the collimator lens of the optical box is bonded and held. The bonding portion is formed on the convex end projecting toward the outer peripheral surface of the collimator lens in the optical axis direction of the collimator lens. Formed in a range narrower than the thickness of the outer peripheral surface of the projection, and the ridge portion of the tip of the convex shape is a tapered shape inclined in a direction extending from the tip in the optical axis direction, and is formed at the tip of the convex shape. A concave adhesive reservoir filled with an adhesive is provided.
以上説明したように、本発明によれば、光学性能を担保でき、画像品質の低下を抑制できる。特に、カラー画像形成装置においては副走査方向の色ずれを抑制できる。 As described above, according to the present invention, optical performance can be ensured, and deterioration in image quality can be suppressed. In particular, color shift in the sub-scanning direction can be suppressed in a color image forming apparatus.
[第一実施形態]
本発明に係る走査光学装置および画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は本実施形態にかかる走査光学装置におけるコリメータレンズ近傍の斜視図である。図2は走査光学装置の斜視図である。図3(a)はコリメータレンズの光軸に平行な接着部の断面図である。図3(b)はコリメータレンズの光軸に垂直な平面における接着部の断面図である。図4はコリメータレンズの光軸に垂直な平面における接着部の断面図である。図5は紫外線照射の説明図である。
[First embodiment]
For the first embodiment of the engagement Ru run査光Studies device and picture image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of the vicinity of a collimator lens in the scanning optical apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the scanning optical device. FIG. 3A is a cross-sectional view of an adhesive portion parallel to the optical axis of the collimator lens. FIG. 3B is a cross-sectional view of the bonding portion on a plane perpendicular to the optical axis of the collimator lens. FIG. 4 is a cross-sectional view of the bonding portion in a plane perpendicular to the optical axis of the collimator lens. FIG. 5 is an explanatory diagram of ultraviolet irradiation.
(画像形成装置)
図6は本実施形態にかかるカラー画像形成装置の構成図である。図6に示すように、カラー画像形成装置は、走査光学装置A、像担持体としての感光ドラム51C、51M、51Y、51BKを備えている。
(Image forming device)
FIG. 6 is a configuration diagram of a color image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the color image forming apparatus includes a scanning optical device A and photosensitive drums 51C, 51M, 51Y, and 51BK as image carriers.
走査光学装置Aは、画像情報に基づいて各々光変調された各光束(レーザ光)LC、LM、LY、LBKを出射し、各々対応する感光ドラム51C〜51BK面上を照射する。これにより、1次帯電器52C〜52BKによって各々一様に帯電している感光ドラム51C〜51BK面上に潜像が形成される。 The scanning optical device A emits light beams (laser light) LC, LM, LY, and LBK that are optically modulated based on image information, and irradiates the corresponding photosensitive drums 51C to 51BK. As a result, latent images are formed on the surfaces of the photosensitive drums 51C to 51BK that are uniformly charged by the primary chargers 52C to 52BK, respectively.
形成された潜像は、現像装置54C〜54BKによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックのトナー画像に可視像化される。可視像化されたトナー画像は、転写ベルト60上を搬送されてくる記録媒体であるシート材Pに転写ローラ55C〜55BKによって順に静電転写され、カラー画像が形成される。
The formed latent images are visualized as cyan, magenta, yellow, and black toner images by developing devices 54C to 54BK, respectively. The visualized toner image is electrostatically transferred in sequence by the transfer rollers 55C to 55BK onto the sheet material P which is a recording medium conveyed on the
この後、感光ドラム51C〜51BK面上に残っている残留トナーは、クリーナー56C〜56BKによって除去されて、次のカラー画像を形成するために、再度、1次帯電器52C〜52BKによって一様に帯電される。 Thereafter, the residual toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 51C to 51BK is removed by the cleaners 56C to 56BK, and is again uniformly formed by the primary chargers 52C to 52BK to form the next color image. Charged.
シート材Pは、給送トレイ57上に積載されており、給送ローラ58によって1枚ずつ順に給送される。給送されたPは、レジストローラ59によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト60上に送り出される。
The sheet material P is stacked on a
シート材Pが転写ベルト60上を精度よく搬送されている間に、感光ドラム51C〜51BK面上に形成されたシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順にシート材P上に転写され、カラー画像が形成される。
While the sheet material P is accurately conveyed on the
駆動ローラ61は転写ベルト60の送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ(図示しない)と接続している。シート材P上に形成されたカラー画像は、定着器62によって加圧、加熱定着されたのち、排出ローラ63などによって搬送されて装置外に出力される。
The
(走査光学装置)
図2に示すように、走査光学装置Aは、光源である半導体レーザ1、コリメータレンズ2、シリンドリカルレンズ3、回転多面鏡4、偏向走査装置5、走査レンズ6、7、反射ミラー8、走査開始信号検出機構9、光学箱10を備えている。
(Scanning optical device)
As shown in FIG. 2, the scanning optical device A includes a
コリメータレンズ2は、半導体レーザ1から出射されたレーザ光Lを所定形状にする。コリメータレンズ2は、入射面側が平面で、出射面側が凸面であり、光学箱10と直接接着される外周面21(コバ部)を備える。
The
シリンドリカルレンズ3は、副走査方向のみ屈折率を有している。回転多面鏡4は、シリンドリカルレンズ3によって集光された光束の線像近傍に反射面を有する。偏向走査装置5は、回転多面鏡4の回転手段である。
The
走査レンズ6、7は、それぞれトーリックレンズ、fθレンズ又は回折光学素子である。走査レンズ7は、回転多面鏡4の反射面で反射される光束を、感光ドラム51上においてスポットを形成するように集光する。また、スポットにおける走査速度は等速になる。反射ミラー8は、走査レンズ6、7によって走査されるレーザ光Lを感光ドラム51へと導く。
The
感光ドラム51に結像するレーザ光Lが、回転多面鏡4の回転方向に走査(主走査)することで、走査線を形成し、感光ドラム51が回転する(副走査)ことにより、静電潜像が形成される。
The laser beam L that forms an image on the
回転多面鏡4、走査レンズ6によって偏向走査されたレーザ光Lの一部は、走査開始信号検出機構9へ入射される。そして、出力信号により半導体レーザ1から出射されるレーザ光Lが書き込みの変調を開始する。
A part of the laser beam L deflected and scanned by the
(光学箱10)
光学箱10は、各要素(半導体レーザ1〜走査開始信号検出機構9)を筐体枠内に収納する。光学箱10は、不図示の蓋によって密閉されている。
(Optical box 10)
The
図1、図3に示すように、光学箱10は、圧入孔(不図示)、接着部102、接着溜り103、平面部104、光学絞り105、断面部106、テーパ部107、開口部108を設けている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
圧入孔(不図示)には、半導体レーザ1が圧入によってに固定保持される。
The
接着部102は、コリメータレンズ2の直径(主走査方向(矢印X方向))の両端に2箇所、凸形状に形成されている。2つの接着部102を結ぶ直線は、コリメータレンズ2の略中心を通り、主走査方向と略平行に配置されている。すなわち、コリメータレンズ2は、レーザ光Lが偏向走査装置5で走査される主走査方向と略平行に配置されており、主走査方向の直径の両端で保持されている。ここで、主走査方向とは、レーザ光が偏向走査装置に走査される方向をいい、光学特性の敏感度が鈍感な(小さい)方向である。コリメータレンズ2は、光軸に平行方向の姿勢で投入され、その後調整される。
The
接着溜り103は、接着部102の上部に、自重方向に傾斜をつけて形成されている。接着溜り103にコリメータレンズ2を接着する為の紫外線硬化型の接着剤Sを充填する。充填された接着剤Sは、コリメータレンズ2の外周面21と接着部102との係合部隙間に流れ込み、コリメータレンズ2を接着する。なお、紫外線硬化型の接着剤Sに変えて他の光硬化型の接着剤を用いることもできる。
The
接着部102は、副走査方向(矢印Y方向)に開口している。開口部分は、コリメータレンズ2を保持するクランプ工具Jの可動領域となる。また、開口部分は、接着剤Sを硬化させる為の光照射スペースになる。
The
また、接着部102は、接着固定されたコリメータレンズ2の出射面側よりも伸長している。これにより、作業者等が手で不用意に触れてレンズ面を汚すことや、光学箱に組付ける際に衝撃を与えたりすることによる光学特性の劣化を抑制できる。
Further, the
平面部104は、半導体レーザ1とコリメータレンズ2との間に、光軸に垂直に形成されている。光学絞り105は、平面部104の中央に一体成形され、レーザ光を所定形状にする。断面部106は、光軸に垂直に延びたV字状の溝である。
The
これにより、光学絞り105を平面部104に一体成形することで、部品点数を削減でき、半導体レーザ1に対して光学絞り105が固定される為、光学効率がばらつくことが無く、安定した高精度な組立調整を得ることができる。
As a result, the
さらに、半導体レーザ1から光学絞り105までが同一部材であることから、光の漏れが発生しない。レーザ光Lの主ビーム以外は、光学絞り105に遮蔽されて、フレア光を防止することができる。
Furthermore, since the
テーパ部107は、接着部102の凸形状の光軸方向(矢印Z方向)の陵部に接着部102の先端から広がる方向に傾斜したテーパ形状に形成されている。従って、コリメータレンズ2を3軸調整した際においても、コリメータレンズ2の光軸方向すなわちレンズ面には接着剤Sが周り込むことがない。
The
このため、過剰に接着剤Sが塗布された場合においても、テーパ部107によって接着剤Sがコリメータレンズ2の光軸方向にはみ出して付着することを防止し、円周方向のみで接着する。よって、コリメータレンズ2の外周面21の厚みt1に対し、接着部102の幅t2を小さくし、光軸方向に応力を生じることは無く、安定した接着固定ができる。
For this reason, even when the adhesive S is applied excessively, the
すなわち、接着部102は、コリメータレンズ2の外周面21の厚みよりも狭い範囲で形成される。これにより、硬化収縮によるコリメータレンズ2の位置変動や、その後の環境変動において、光軸に垂直な平面内の変動だけにすることができ、焦点距離を変化させずに安定した接着固定が可能になる。
That is, the
このように、接着剤Sの塗布状態を安定化できるため、接着固定の信頼性向上の為に、光学箱10やコリメータレンズ2を特殊形状に加工する必要がなく、機械、光学設計に対する制約を緩和できる。
As described above, since the application state of the adhesive S can be stabilized, there is no need to process the
開口部108は、図5に示すように、接着部102の副走査方向(矢印Y方向)の上下に設けられている。この開口部108を用いて、副走査方向の上下両側から紫外線照射することで、未硬化状態を発生させることなく、コリメータレンズ2を確実に接着固定できる。また、工具挿入や光照射方向を任意に設定でき、接着工程の自由度が向上する。
As shown in FIG. 5, the
また、開口部108を設けたことにより、接着部102が外気と接触しやすく、通気性をよくすることができる。また、接着剤Sの硬化反応熱や光学箱10の熱膨張による熱篭りを防止し、放熱性を高めることができる。さらに、開口部108を用いてエアー冷却等をすると、より効果的である。そして、コリメータレンズ2の接着作業を容易かつ短時間で行うことができ、低コスト化を図ることができる。
Further, by providing the
(コリメータレンズ2の固定方法)
ここで、コリメータレンズ2の固定方法(入射光学系の調整)について説明する。図1に示すように、まず、コリメータレンズ2は、平面部104に突き当てられ、光軸方向の位置決めと、お辞儀や首振りの倒れを規制される。同時に、光軸に垂直なV字形状の断面部106にて、主走査方向及び副走査方向の仮位置決めをする(初期位置を決定する)。
(Fixing method of collimator lens 2)
Here, a method for fixing the collimator lens 2 (adjustment of the incident optical system) will be described. As shown in FIG. 1, first, the
これは、治工具で数分オーダーの精度でクランプを保証することが困難であることから、光学箱10の精度に倣わせて保証している。但し、実際の調整固定される位置では、これら位置決め用の面から離れ空中にて固定される為、擬似的にコリメータレンズ2の姿勢を任意の位置で決めてから、調整工程へ進む。
This is guaranteed in accordance with the accuracy of the
コリメータレンズ2をこの姿勢に維持した状態で、副走査方向の上下から挿入されるクランプ工具J(図3(b)参照)が倣うようにして保持する。そして、半導体レーザ1から発光されるレーザ光Lに対して、焦点距離及び照射位置を3軸(X、Y、Z)方向の所定位置に調整する。このように仮位置決めをしてから位置決めすることにより、作業性が向上し、組立が効率化する。
In a state where the
続いて、接着溜り103に接着剤Sを充填し、接着部102とコリメータレンズ2の外周面21との係合部隙間に自重や毛細管現象によって流れ込ませる。これにより、コリメータレンズ2と係合部との間に接着層Sを形成して、接着剤Sの塗布状態を安定化させ、紫外線を照射し接着固定する。尚、接着溜り103のレンズ光軸に垂直な断面が傾斜していると効果的である。
Subsequently, the
ここで、接着部102は、主走査方向に対して対向面側に各々配置されており、中央に薄い接着層S1が形成され、接着層S1の周りに厚い接着層S2が形成される。接着部位に紫外線が照射されると、接着層S1は局所的に最初に硬化され、接着剤Sの硬化収縮や紫外線の照射熱などの外部応力は対向する接着部102が各々相殺するように働く。
Here, the
このように、接着部の厚みを部分的に変えることで、局所的に硬化を早めて位置決め作用を持たせることができる。また、接着層S2は、接着層S1より少し遅れて硬化し、接着強度を向上させる。従って、硬化収縮によるコリメータレンズ2の位置変動を抑制し、高精度でかつ強固に接着できる。
In this way, by partially changing the thickness of the adhesive portion, it is possible to locally accelerate the curing and to have a positioning action. Further, the adhesive layer S2 hardens slightly later than the adhesive layer S1, and improves the adhesive strength. Accordingly, the position fluctuation of the
そして、接着剤Sの塗布量や光照射条件はばらついたとしても、その影響を最小限に抑えることができる。従って、位置ずれを微小に抑えた状態でコリメータレンズ2を固定できる。
Even if the application amount of the adhesive S and the light irradiation conditions vary, the influence can be minimized. Therefore, the
また、コリメータレンズ2の位置ずれが生じた場合でも、その変動方向が強制的に光学敏感度の鈍感な方向(主走査方向)に動くようにしているので、光学特性として特に弊害は生じない。
Even when the
具体的には、図4に示すように、接着部102の副走査方向(矢印Y方向)の接着幅を2Lとし、コリメータレンズ2の半径をrとする。そして、L<r×tanθ(θ=45°)を満たせば、接着剤の硬化収縮や、環境変動によるコリメータレンズ位置を変動させる外部応力は、殆ど光学敏感度の小さい方向(主走査方向)に作用することとなる。これにより、コリメータレンズ2の位置ずれ方向をより意図的に規制することができる。
Specifically, as shown in FIG. 4, the bonding width of the
コリメータレンズ2が接着固定された後に、クランプ工具Jを退避する。以上でコリメータレンズ2が位置調整されて固定される。その後、シリンドリカルレンズ3、偏向走査装置5、走査レンズ6、7、反射ミラー8、走査開始信号検出機構9が光学箱10に組み込まれて、不図示の蓋をして、走査光学装置Aがユニット化される。
After the
以上説明したように、接着剤Sが安定した状態で塗布できるようにし、コリメータレンズ2の位置変動方向を強制的に光学敏感度が鈍感な方向にした。これにより、コリメータレンズ2の接着固定の組立精度を向上させることができるとともに、光学性能を担保でき、画像品質の低下を抑制できる。また、その後の環境変動における信頼性を向上することができる。
As described above, the adhesive S can be applied in a stable state, and the position variation direction of the
また、クランプ工具Jや光照射等の自由度が向上し、低コストで組み立てることができる。 Further, the degree of freedom of the clamping tool J and light irradiation is improved, and assembly can be performed at low cost.
また。部品点数を増すことなく光学箱10にコリメータレンズ2を直接接着固定している。このため、部品点数の削減によるコストダウンや、部品公差や組立公差を最小限にすることができ、高精度な組立を実現できる。
Also. The
また、コリメータレンズ2を接着固定することにより、コリメータレンズ2を固定する為に別部品を用いる必要がなく、容易にかつ高精度な固定ができる。
In addition, by bonding and fixing the
[第二実施形態]
次に本発明に係る走査光学装置および画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図7は本実施形態にかかるレーザ光源装置の構成図である。図8はマルチビームにおける副走査ピッチ間隔調整の説明図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the scanning optical device and the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a configuration diagram of the laser light source device according to the present embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram of sub-scanning pitch interval adjustment in multi-beams. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図7に示すように、本実施形態にかかる走査光学装置および画像形成装置は、半導体レーザ1と、コリメータレンズ2とから構成される光源部をホルダ部材100に固定してなるレーザ光源装置Bを光学箱10に組付けたものである。
As shown in FIG. 7, the scanning optical device and the image forming apparatus according to the present embodiment include a laser light source device B in which a light source unit composed of a
レーザ光源装置Bは、半導体レーザ1、コリメータレンズ2、ホルダ部材100、レーザ駆動回路基板40から構成されている。
The laser light source device B includes a
半導体レーザ1は、複数の発光点を有しており、ホルダ部材100に固定される。コリメータレンズ2は、レーザ光を略平行光に形成する。コリメータレンズ2は、入射面側が平面で、出射面側が凸面であり、ホルダ部材100と直接接着される外周面21を備える。
The
レーザ駆動回路基板40は、半導体レーザ1を半田付けしており、半導体レーザ1を発光させる。レーザ駆動回路基板40は、ホルダ部材100への取付部41を有する。
The laser
ホルダ部材100は、上記第一実施形態の光学箱10と同様に、圧入孔(不図示)、接着部102、接着溜り103、平面部104、光学絞り105、断面部106、テーパ部107、開口部108を設けている。さらに、ホルダ部材100は、嵌合部109、取付部110、取付部111を備えている。
Similar to the
取付部110とレーザ駆動回路基板40の取付部41をねじ締結する。これにより、レーザ駆動回路基板40がホルダ部材100にねじ固定され、レーザ光源装置Bが組み立てられる。
The mounting
そして、嵌合部109を走査光学装置Aの嵌合部(不図示)と嵌合し、レーザ光源装置Bと走査光学装置Aを位置決めする。そして、取付部111で、レーザ光源装置Bを走査光学装置A(光学箱)にねじ固定する。
Then, the
レーザ光源装置Bは、嵌合部109の軸中心を基準に回転調整し、図8に示すように、複数の走査線の副走査ピッチ間隔を所定値L1に調整する。この時の回転調整量は、例えば、縮小光学系を用いている場合には、非常に微小の角度である為、無視できるものとする。
The laser light source device B adjusts the rotation with reference to the axial center of the
以上説明したように、ホルダ部材100で入射光学特性の調整を可能にするので、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、ユニットとしての扱いに自由度ができ、組立治工具等も簡易化でき、組立性が向上する。特に、マルチビームレーザ光源装置等の複数の発光点を有する半導体レーザを用いる場合、ホルダ部材100を回動させて、複数のレーザ光の走査線ピッチを調整できる。
As described above, since it is possible to adjust the incident optical characteristics with the
[第三実施形態]
次に本発明に係る走査光学装置および画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。図9は走査光学装置の上面図である。図10は走査光学装置の断面図である。図11は走査光学装置おけるコリメータレンズの配列図である。図12は画像形成装置の構成図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the scanning optical device and the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a top view of the scanning optical device. FIG. 10 is a sectional view of the scanning optical device. FIG. 11 is an arrangement diagram of collimator lenses in the scanning optical apparatus. FIG. 12 is a configuration diagram of the image forming apparatus. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図9、図10に示すように、走査光学装置Cは、光源である半導体レーザ1a、1b、1c、1d、レーザ駆動回路基板302a、302b、コリメータレンズ2a、2b、2c、2d、シリンドリカルレンズ3a、3b、3c、3d、回転多面鏡4a、4b、偏向走査装置5a、5b、走査レンズ6a、6b、6c、6d、7a、7b、7c、7d、反射ミラー8a、8b、8c、8d、走査開始信号検出機構9a、9b、光学箱311を備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the scanning optical device C includes semiconductor lasers 1a, 1b, 1c, and 1d that are light sources, laser
レーザ駆動回路基板302a、302bは、半導体レーザ1a〜1dを駆動する。コリメータレンズ2a〜2dは、半導体レーザ1a〜1dから出射されたレーザ光LC、LM、LY、LBKを各々所定形状にする。
The laser
シリンドリカルレンズ3a〜3dは、副走査方向のみ屈折率を有している。回転多面鏡4a、4bは集光された光束の線像近傍に反射面を有する。偏向走査装置5a、5bは回転多面鏡4a、4bの回転手段である。
The cylindrical lenses 3a to 3d have a refractive index only in the sub-scanning direction. The rotary polygon mirrors 4a and 4b have a reflection surface in the vicinity of the line image of the condensed light beam. The
走査レンズ6a〜6d、7a〜7dは、第一及び第二のトーリックレンズである。走査レンズ6a〜6d、7a〜7dは、回転多面鏡4a、4bの偏向反射面で反射される光束
を、感光ドラム51上においてスポットを形成するように集光する。また、スポットにおける走査速度は等速になる。反射ミラー8a〜8dは、走査レンズ6a〜6d、7a〜7dによって走査されるレーザ光LC〜LBKを感光ドラム51a〜51dへと導く。
The
感光ドラム51a〜51dに結像するレーザ光LC〜LBKが、回転多面鏡4a、4bの回転方向に走査(主走査)することで、走査線を形成し、感光ドラム51a〜51dが回転する(副走査)ことにより、静電潜像が形成される。 The laser beams LC to LBK imaged on the photosensitive drums 51a to 51d scan (main scan) in the rotation direction of the rotary polygon mirrors 4a and 4b to form a scanning line, and the photosensitive drums 51a to 51d rotate ( By performing sub-scanning, an electrostatic latent image is formed.
回転多面鏡4a、4bによって偏向走査されたレーザ光LC、LYの一部は、集光レンズ320a、320bを通過して走査開始信号検出機構9a、9bへ入射される。そして、出力信号により半導体レーザ1a〜1dから出射されるレーザ光LC〜LBKが書き込みの変調を開始する。なお、この集光レンズ320a、320b及び走査開始信号検出機構9a、9bは半導体レーザ1a、1c側にしか設けられていない。
Part of the laser beams LC and LY deflected and scanned by the rotating polygon mirrors 4a and 4b passes through the
光学箱311は、コリメータレンズ2a〜2dに対応するように4つの走査線に対応して4箇所ずつ、上記第一実施形態の光学箱10と同様に、圧入孔(不図示)、接着部102a〜102d(図11参照)、接着溜り103、平面部104、光学絞り105、断面部106、テーパ部107を設けている。
The
光学箱311は、各要素(半導体レーザ1〜走査開始信号検出機構9)を筐体枠内に収納する。光学箱311は、不図示の蓋によって密閉されている。また、走査光学装置Cは、光学箱311の拘束部311a、311b、311c、311d、311e、311fによって、画像形成装置の光学台313(図12参照)に取り付けられて、ねじの締結によって固定され、画像形成装置に搭載される。なお、拘束部311a〜311fは、走査レンズ7a〜7dが接着される固定部312a〜312dとの位置関係が重要であり、数量はこれに限ったものではなく任意である。
The
また、光学箱311は、画像形成装置内に在る光学台313の板金によって上面を略密閉される。これは、光学部品の中でも特に、回転多面鏡4の防塵の機能も兼ね備えた構成である。具体的には、回転多面鏡4a、4bが高速回転することによるレーザ光LC〜LBKの反射面への塵埃付着を抑制している。
Further, the upper surface of the
図11は4つのコリメータレンズ2a〜2dの接着部位の配列を示した図である。図11に示すように、接着部102a〜102dは、コリメータレンズ2a〜2dの直径(主走査方向(矢印X方向))の両端に2箇所、凸形状に形成されている。両端の接着部102a〜102dを結ぶ直線は、コリメータレンズ2a〜2dの略中心を通り、主走査方向(矢印X方向)と略平行に配置されている。ここで、主走査方向とは、レーザ光が偏向走査装置に走査される方向をいい、光学特性の敏感度が鈍感な方向である。コリメータレンズ2a〜2dは、光軸に平行方向の姿勢で投入され、その後調整される。
FIG. 11 is a diagram showing an arrangement of adhesion portions of the four
以上説明したように、本実施形態の構成によれば、コリメータレンズ2a〜2dの接着部102a〜102dは、主走査方向に1直線上に配置されている。このため、環境変動によって生じるコリメータレンズ2a〜2dの位置ずれは強制的に主走査方向へ変動を生じる。これにより、複数の走査線を重ね合わせるカラー画像形成装置において、副走査方向への照射位置ずれ(各走査線の相対差)を抑制し、色ずれを低減し高品質な画像を得る。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the
また、1つの光学箱311に複数(4組)の光学部品を近接して配置収納することで、光学箱311を小型化し、走査光学装置Cおよび画像形成装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
Further, by arranging and storing a plurality (four sets) of optical components in one
また、1つの光学箱311内に複数の走査光学系を有し、光学箱311は、副走査方向が開口している。このため、クランプ工具J及び光照射器を挿入する空間の制限が少なく、クランプ工具Jや光照射等の自由度が向上し、作業性が向上し、低コストで組み立てることができる。さらに、複数のコリメータレンズ2a〜2dを同時に調整することも可能になるので、組立をより効率的にする。
One
また、光学箱311の開口により、接着部102a〜102dが外気と接触しやすく、通気性をよくすることができる。また、接着剤Sの硬化反応熱や光学箱311の熱膨張による熱篭りを防止し、放熱性を高めることができる。さらに、開口を用いてエアー冷却等をすると、より効果的である。そして、コリメータレンズ2a〜2dの接着作業を容易かつ短時間で行うことができ、低コスト化を図ることができる。
In addition, the openings of the
さらに4箇所を同時に作業できるので、組立効率を向上し、ひいては組立タクトを短縮してコストダウンを実現できる。 Furthermore, since four locations can be simultaneously operated, assembly efficiency can be improved, and as a result, assembly tact time can be shortened and cost reduction can be realized.
A、C…走査光学装置、B…レーザ光源装置、J…クランプ工具、L…レーザ光、L1…所定値、P…シート材(記録媒体に対応)、S…接着剤、S1、S2…接着層、t1…厚み、t2…幅、1…半導体レーザ(光源に対応)、2…コリメータレンズ、2L…接着幅、3…シリンドリカルレンズ、4…回転多面鏡、5…偏向走査装置、6、7…走査レンズ、8…反射ミラー、9…走査開始信号検出機構、10、311…光学箱、21…外周面、40、302…レーザ駆動回路基板、51…感光ドラム(像担持体に対応)、52…1次帯電器、54…現像装置、55…転写ローラ、56…クリーナー、57…給送トレイ、58…給送ローラ、59…レジストローラ、60…転写ベルト、61…駆動ローラ、62…定着器、63…排出ローラ、100…ホルダ部材、102…接着部、103…接着溜り、104…平面部、105…光学絞り、106…断面部、107…テーパ部、108…開口部、109…嵌合部、110、111…取付部、311a…拘束部、312…固定部、313…光学台、320…集光レンズ
A, C ... scanning optical device, B ... laser light source device, J ... clamp tool, L ... laser light, L1 ... predetermined value, P ... sheet material (corresponding to recording medium), S ... adhesive, S1, S2 ... adhesion Layer, t1, thickness, t2, width, 1 ... semiconductor laser (corresponding to light source), 2 ... collimator lens, 2L ... adhesion width, 3 ... cylindrical lens, 4 ... rotating polygon mirror, 5 ... deflection scanning device, 6, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Scanning lens, 8 ... Reflection mirror, 9 ... Scanning start signal detection mechanism, 10, 311 ... Optical box, 21 ... Outer peripheral surface, 40, 302 ... Laser drive circuit board, 51 ... Photosensitive drum (corresponding to image carrier), 52 ... Primary charger, 54 ... Developing device, 55 ... Transfer roller, 56 ... Cleaner, 57 ... Feeding tray, 58 ... Feeding roller, 59 ... Registration roller, 60 ... Transfer belt, 61 ... Drive roller, 62 ... Fixing device, 63 ... discharge roller, 100 ... holder member, 102 ... adhesive part, 103 ... adhesive pool, 104 ...
Claims (6)
複数の像担持体と、を有し、
前記走査光学手段から出射されたレーザ光が前記複数の像担持体上で走査して前記複数の像担持体上に潜像を形成し、前記複数の像担持体上の潜像をトナー像として可視化し、前記複数の像担持体上のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記走査光学手段の前記筐体に対して凸形状に設けられ、接着剤を介して前記コリメータレンズを保持する為の接着部を有し、
前記凸形状の接着部の先端には接着剤が充填される凹形状の接着溜りが設けられており、
前記接着部は、前記コリメータレンズの前記主走査方向に対応する方向の両側でのみ前記コリメータレンズの外周面を保持していることを特徴とする画像形成装置。 A light source that emits laser light, a collimator lens to which the laser light emitted from the light source enters, a deflection scanning unit that deflects and scans the laser light emitted from the collimator lens in a main scanning direction, the light source, and the collimator lens And a scanning optical means comprising a box-shaped housing for accommodating the deflection scanning means,
A plurality of image carriers,
Laser light emitted from the scanning optical means scans on the plurality of image carriers to form latent images on the plurality of image carriers, and the latent images on the plurality of image carriers are used as toner images. In an image forming apparatus that visualizes and forms a color image by superimposing toner images on the plurality of image carriers,
Provided in a convex shape with respect to the housing of the scanning optical means, and having an adhesive portion for holding the collimator lens via an adhesive,
A concave adhesive pool filled with an adhesive is provided at the tip of the convex adhesive part,
The adhesive portion is an image forming apparatus, wherein the held Tei Rukoto the outer peripheral surface of the collimator lens only on both sides of the direction corresponding to the main scanning direction of the collimator lens.
前記接着部は、前記ホルダ部材に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The housing includes a holder member that holds the collimator lens,
The adhesive portion is an image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that provided in the holder member.
前記コリメータレンズは、前記偏向走査装置によって偏向走査される前のレーザ光の主走査方向において前記コリメータレンズの外周面の両端を前記光学箱に接着保持されており、
前記光学箱の前記コリメータレンズの外周面を接着保持する接着部は、前記コリメータレンズの外周面側に突出した凸形状の先端に前記コリメータレンズの光軸方向において前記コリメータレンズの外周面の厚みよりも狭い範囲で形成されており、
前記凸形状の先端の陵部は、前記先端から該光軸方向に広がる方向に傾斜したテーパ形状であり、
前記凸形状の先端に、接着剤が充填される凹形状の接着溜りが設けられていることを特徴とする走査光学装置。 A light source that emits laser light, a collimator lens that collimates the laser light emitted from the light source, and a deflection scanning device that deflects and scans the laser light collimated by the collimator lens in a main scanning direction; In the scanning optical device having the light source, the collimator lens, and the optical box that houses the deflection scanning device,
The collimator lens is bonded and held to the optical box at both ends of the outer peripheral surface of the collimator lens in the main scanning direction of the laser light before being deflected and scanned by the deflection scanning device,
The bonding portion for bonding and holding the outer peripheral surface of the collimator lens of the optical box has a convex tip protruding toward the outer peripheral surface side of the collimator lens, and the thickness of the outer peripheral surface of the collimator lens in the optical axis direction of the collimator lens. Is also formed in a narrow range,
The ridge portion at the tip of the convex shape is a tapered shape inclined in a direction extending from the tip in the optical axis direction,
A scanning optical apparatus, wherein a convex adhesive reservoir filled with an adhesive is provided at the convex tip.
複数の像担持体と、を備え、
前記複数の像担持体に前記走査光学装置からレーザ光を照射し、前記複数の像担持体面上に潜像を形成し、前記複数の像担持体面上に形成された潜像を各々対応する複数の現像手段によってトナー像として可視化し、前記複数の像担持体面上のトナー像を転写手段によって重ね合わせてカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 A scanning optical device according to claim 4 or 5 ,
A plurality of image carriers,
The plurality of image carriers are irradiated with laser light from the scanning optical device to form latent images on the surfaces of the plurality of image carriers, and a plurality of corresponding latent images formed on the surfaces of the plurality of image carriers are respectively provided. An image forming apparatus characterized in that the image is visualized as a toner image by the developing means, and a color image is formed by superimposing the toner images on the plurality of image carrier surfaces by a transfer means.
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