JP6245146B2 - Optical scanning device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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本発明は、プリンター、複写機、及びファクシミリ等の画像形成装置に用いられる、ビーム光を走査して画像を書き込み形成する光走査装置に関するものである。   The present invention relates to an optical scanning device that is used in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine, and scans a beam of light to write and form an image.

従来、複写機やプリンター等の電子写真方式を用いる画像形成装置では、帯電装置によって均一に帯電された感光体ドラムの表面に、入力された画像データに基づいて変調したビーム光（レーザー光）を照射して走査する光走査装置を備えており、この光走査装置によって形成された静電潜像が現像装置によってトナー像に現像され、さらにトナー像を記録紙等に転写し、定着装置により永久像とする画像形成プロセスが行われる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine or a printer, a beam light (laser light) modulated based on input image data is applied to the surface of a photosensitive drum uniformly charged by a charging device. An optical scanning device that irradiates and scans is provided. An electrostatic latent image formed by the optical scanning device is developed into a toner image by a developing device, and further, the toner image is transferred onto a recording paper or the like, and then permanently fixed by a fixing device. An image forming process to form an image is performed.

このような光走査装置は、ＬＤ（レーザーダイオード）等の光源部、ポリゴンミラー、走査レンズ、ミラー等の光学部材をハウジング内に備えており、各光学部材をハウジングの所定位置に精度良く位置決めして配置する必要がある。   Such an optical scanning device includes a light source unit such as an LD (laser diode) and optical members such as a polygon mirror, a scanning lens, and a mirror in a housing, and each optical member is accurately positioned at a predetermined position of the housing. Need to be placed.

走査レンズの位置決め方法としては、例えば特許文献１には、結像レンズ（走査レンズ）の主走査方向の両端部と、この両端部間の中間部の３点で結像レンズに当接可能な当接部材と、結像レンズを当接部材側に付勢する付勢手段を備えた光走査装置が提案されている。   As a method for positioning the scanning lens, for example, in Patent Document 1, the imaging lens (scanning lens) can be in contact with the imaging lens at three points, that is, both ends in the main scanning direction and an intermediate portion between the both ends. There has been proposed an optical scanning device including an abutting member and an urging means for urging the imaging lens toward the abutting member.

特開２０００−１１１８２１号公報JP 2000-111182 A

ところで、感光体ドラムには感光層として有機感光層（ＯＰＣ）を備えたＯＰＣドラムと、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光層を備えたａ−Ｓｉドラムとがある。そして、ＯＰＣドラムとａ−Ｓｉドラムとでは静電潜像の書き込みに使用するＬＤの波長が異なる。   By the way, the photosensitive drum includes an OPC drum having an organic photosensitive layer (OPC) as a photosensitive layer and an a-Si drum having an amorphous silicon (a-Si) photosensitive layer. The wavelength of the LD used for writing the electrostatic latent image is different between the OPC drum and the a-Si drum.

そのため、走査レンズ等の光学部品の配置を変えずに異なる波長のＬＤを使用する場合は、波長の違いを許容するだけの性能を有する高価な走査レンズが必要となる。また、走査レンズのコストを考慮して安価な走査レンズを異なる位置に配置する場合は、光学部品を配置するハウジングを複数種用意しておく必要が生じる。その結果、部品点数の増加や部品管理の煩雑化が発生し、コスト面においても不利となる。   For this reason, when using LDs having different wavelengths without changing the arrangement of optical components such as scanning lenses, an expensive scanning lens having a performance sufficient to allow the difference in wavelengths is required. Further, when an inexpensive scanning lens is arranged at different positions in consideration of the cost of the scanning lens, it is necessary to prepare a plurality of types of housings for arranging optical components. As a result, the number of parts increases and parts management becomes complicated, which is disadvantageous in terms of cost.

本発明は、上記問題点に鑑み、波長の異なる光源に対して共通の走査レンズを使用する場合に、光源の波長に応じた最適な位置に走査レンズを配置可能な光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention includes an optical scanning device capable of arranging a scanning lens at an optimum position according to the wavelength of the light source when a common scanning lens is used for light sources having different wavelengths, and the same. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

上記目的を達成するために本発明は、光源部と、アパーチャと、ポリゴンミラーと、走査レンズと、ハウジングと、を備えた光走査装置である。光源部は、ビーム光を射出する。アパーチャは、光源部から射出されるビーム光を整形する。ポリゴンミラーは、アパーチャを通過したビーム光を偏向走査する。走査レンズは、ポリゴンミラーにより偏向されたビーム光の光路に配置される。ハウジングは、光源部、アパーチャ、ポリゴンミラーおよび走査レンズを支持する。ハウジングは、ビーム光の波長の異なる複数種の光源部と、装着される光源部に応じた複数種のアパーチャとを選択的に装着可能であり、走査レンズは、複数種のアパーチャに設けられたレンズ位置決め部によってハウジングの異なる位置に選択的に位置決めされる。   In order to achieve the above object, the present invention is an optical scanning device including a light source unit, an aperture, a polygon mirror, a scanning lens, and a housing. The light source unit emits beam light. The aperture shapes the light beam emitted from the light source unit. The polygon mirror deflects and scans the light beam that has passed through the aperture. The scanning lens is disposed in the optical path of the beam light deflected by the polygon mirror. The housing supports the light source unit, the aperture, the polygon mirror, and the scanning lens. The housing is capable of selectively mounting a plurality of types of light source units having different light beam wavelengths and a plurality of types of apertures corresponding to the mounted light source unit, and the scanning lens is provided in the plurality of types of apertures. The lens positioning portion selectively positions the different positions of the housing.

本発明の第１の構成によれば、波長の異なる複数の種類の光源部を用いる場合に、装着される光源部の種類に応じたアパーチャを選択的に取り付けるとともに、アパーチャに設けられたレンズ位置決め部によって、走査レンズがハウジングの異なる位置に選択的に位置決めされる。従って、共通の走査レンズと共通のハウジングとを用い、光源部の波長に応じたハウジングの所定位置に走査レンズを精度良く取り付け可能となる。その結果、高価な走査レンズや複数の種類のハウジングを用いることなく、被走査面を高精度に走査可能な光走査装置となる。   According to the first configuration of the present invention, when a plurality of types of light source units having different wavelengths are used, an aperture corresponding to the type of the light source unit to be mounted is selectively attached, and the lens positioning provided in the aperture The portion selectively positions the scanning lens at a different position on the housing. Accordingly, it is possible to attach the scanning lens with high accuracy to a predetermined position of the housing corresponding to the wavelength of the light source unit using a common scanning lens and a common housing. As a result, an optical scanning device capable of scanning the surface to be scanned with high accuracy without using an expensive scanning lens or a plurality of types of housings is obtained.

本発明の一実施形態に係る光走査装置４ａ、４ｂが搭載された画像形成装置１００の全体構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus 100 equipped with optical scanning devices 4a and 4b according to an embodiment of the present invention. 光走査装置４ａの内部構造を示す斜視図The perspective view which shows the internal structure of the optical scanning device 4a 光走査装置４ａの内部構造を模式的に示す側面断面図Side sectional view schematically showing the internal structure of the optical scanning device 4a 本発明の光走査装置４ａに用いられる第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを表面側から見た斜視図The perspective view which looked at the 2nd apertures 47a and 47b used for optical scanning device 4a of the present invention from the surface side 第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを裏面側から見た斜視図The perspective view which looked at the 2nd aperture 47a and 47b from the back side. ハウジング本体４１ａに第２アパーチャ４８ｂを装着し、走査レンズ４８ｂを配置した状態を示す斜視図The perspective view which shows the state which mounted | wore the housing main body 41a with the 2nd aperture 48b, and has arrange | positioned the scanning lens 48b. ハウジング本体４１ａに第２アパーチャ４８ｂを装着し、走査レンズ４８ｂを配置した状態を示す平面図The top view which shows the state which mounted | wore the housing main body 41a with the 2nd aperture 48b, and has arrange | positioned the scanning lens 48b. 走査レンズ４８ａと第２アパーチャ４８ａのレンズ位置決め部５０との当接部分を第２アパーチャ４７ｂの裏面側から見た拡大図であり、走査レンズ４８ａが長手方向に位置決めされた状態を示す図FIG. 7 is an enlarged view of a contact portion between the scanning lens 48a and the lens positioning portion 50 of the second aperture 48a as viewed from the back side of the second aperture 47b, and shows a state in which the scanning lens 48a is positioned in the longitudinal direction. 走査レンズ４８ａと第２アパーチャ４８ａのレンズ位置決め部５０との当接部分を第２アパーチャ４７ｂの裏面側から見た拡大図であり、走査レンズ４８ａが長手方向及び厚み方向に位置決めされた状態を示す図It is the enlarged view which looked at the contact part of the scanning lens 48a and the lens positioning part 50 of the 2nd aperture 48a from the back surface side of the 2nd aperture 47b, and shows the state which the scanning lens 48a was positioned to the longitudinal direction and the thickness direction. Figure

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の光走査装置４ａ、４ｂが搭載された画像形成装置１００の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 on which optical scanning devices 4a and 4b of the present invention are mounted. Here, a tandem color image forming apparatus is shown. In the main body of the image forming apparatus 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (cyan, magenta, yellow, and black), and cyan, magenta, and yellow are respectively performed by charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において転写紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部７において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。   These image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c and 1d which carry visible images (toner images) of the respective colors, and are further illustrated by a driving means (not shown). 1, an intermediate transfer belt 8 that rotates in the clockwise direction is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd. The toner images formed on the photosensitive drums 1 a to 1 d are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 that moves while contacting the photosensitive drums 1 a to 1 d, and then transferred onto the transfer paper at the secondary transfer roller 9. The image is transferred onto P at a time, and further fixed on the transfer paper P in the fixing unit 7 and then discharged from the apparatus main body. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d in the counterclockwise direction in FIG.

トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主に継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。   The transfer paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b. A sheet made of dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a (seamless) belt mainly having no seam is used.

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する光走査装置４ａ及び４ｂと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Around the photosensitive drums 1a to 1d rotatably arranged, there are chargers 2a, 2b, 2c and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d, and image information to the photosensitive drums 1a to 1d. Scanning devices 4a and 4b for exposing the toner, developing units 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and a developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d. Cleaning portions 5a, 5b, 5c, and 5d are provided for removing water.

ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで光走査装置４ａ及び４ｂによってレーザー光を照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、光走査装置４ａ、４ｂからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   When the start of image formation is input by the user, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are first uniformly charged by the chargers 2a to 2d, and then the laser beams are irradiated by the optical scanning devices 4a and 4b. Electrostatic latent images corresponding to image signals are formed on the body drums 1a to 1d. Each of the developing units 3a to 3d is filled with a predetermined amount of cyan, magenta, yellow, and black toner by a replenishing device (not shown). This toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing units 3a to 3d and electrostatically attached thereto, so that the toner corresponds to the electrostatic latent image formed by exposure from the optical scanning devices 4a and 4b. A toner image is formed.

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと中間転写ベルト８との間に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。   After an electric field is applied between the primary transfer rollers 6a to 6d and the intermediate transfer belt 8 at a predetermined transfer voltage, cyan, magenta, yellow, and yellow on the photosensitive drums 1a to 1d are applied by the primary transfer rollers 6a to 6d. The black toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 8. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning units 5a to 5d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.

中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、中間転写ベルト８上に形成されたフルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部７へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched between an upstream transport roller 10 and a downstream drive roller 11, and the intermediate transfer belt 8 rotates clockwise as the drive roller 11 is rotated by a drive motor (not shown). When rotation in the direction starts, the transfer paper P is conveyed from the registration roller pair 12b to the secondary transfer roller 9 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing, and the full color formed on the intermediate transfer belt 8 is formed. The image is transferred. The transfer paper P onto which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 7.

定着部７に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、永久像とされる。定着部７においてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。   The transfer paper P conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressed by the fixing roller pair 13 so that the toner image is fixed on the surface of the transfer paper P to be a permanent image. The transfer paper P on which the full-color image is formed in the fixing unit 7 is distributed in the transport direction by the branching unit 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the transfer paper P, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller pair 15.

一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した転写紙Ｐの大部分を排出トレイ１７に排出した後、排出ローラー対１５を逆回転させて再び装置内部に引き込む。引き込まれた転写紙Ｐは分岐部１４で反転搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。   On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, most of the transfer paper P that has passed through the fixing unit 7 is discharged to the discharge tray 17, and then the discharge roller pair 15 is reversely rotated to be drawn into the apparatus again. . The drawn transfer paper P is distributed to the reversal conveyance path 18 by the branching section 14 and re-conveyed to the secondary transfer roller 9 with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred by the secondary transfer roller 9 to the surface of the transfer paper P where the image is not formed, and conveyed to the fixing unit 7 to fix the toner image. , And discharged to the discharge tray 17.

図２は、本発明の光走査装置４ａの内部構成を示す斜視図であり、図３は、光走査装置４ａの側面断面図（図２のＡＡ′矢視断面図）である。なお、図２では、光走査装置４ａの内部が見えるように上蓋４１ｂを取り外した状態を示している。また、ここでは光走査装置４ａの構成について説明するが、光走査装置４ｂについても全く同様の構成である。   FIG. 2 is a perspective view showing the internal configuration of the optical scanning device 4a of the present invention, and FIG. 3 is a side sectional view of the optical scanning device 4a (a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 2). 2 shows a state in which the upper lid 41b is removed so that the inside of the optical scanning device 4a can be seen. Although the configuration of the optical scanning device 4a is described here, the configuration of the optical scanning device 4b is exactly the same.

図２及び図３に示すように、光走査装置４ａはハウジング本体４１ａと上蓋４１ｂで構成されるハウジング４１を有しており、ハウジング本体４１ａの略中央部にはポリゴンミラー４２が配置されている。本実施形態では、ポリゴンミラー４２は側面に６つの偏向面（反射面）を有する正六角形の回転多面鏡から成り、ポリゴンモーター５１により所定の速度で回転する。ポリゴンモーター５１はハウジング本体４１ａの底面に形成されたモーター位置決め穴５２に嵌合している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the optical scanning device 4a has a housing 41 composed of a housing main body 41a and an upper lid 41b, and a polygon mirror 42 is disposed at a substantially central portion of the housing main body 41a. . In the present embodiment, the polygon mirror 42 is composed of a regular hexagonal rotary polygon mirror having six deflection surfaces (reflection surfaces) on the side surface, and is rotated by the polygon motor 51 at a predetermined speed. The polygon motor 51 is fitted in a motor positioning hole 52 formed on the bottom surface of the housing body 41a.

また、ハウジング本体４１ａの前面側（図２の左手前側）の側壁には２つの光源部４３ａ、４３ｂが配置されている。光源部４３ａ、４３ｂはＬＤ（レーザーダイオード）で構成され、画像信号に基づき光変調したビーム光（レーザー光）Ｄ１、Ｄ２を射出する。   In addition, two light source portions 43a and 43b are disposed on the side wall on the front side (the left front side in FIG. 2) of the housing body 41a. The light source units 43a and 43b are constituted by LDs (laser diodes), and emit light beams (laser beams) D1 and D2 that are optically modulated based on image signals.

光源部４３ａ、４３ｂとポリゴンミラー４２との間には、各光源部４３ａ、４３ｂに対応して設けられた２つのコリメーターレンズ４４ａ、４４ｂと、コリメーターレンズ４４ａ、４４ｂを通過したビーム光Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ所定の光路幅とする２つの第１アパーチャ４５ａ、４５ｂと、第１アパーチャ４５ａ、４５ｂを通過した後、ビーム光Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ通過する２つのシリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂと、シリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂを通過したビーム光Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ所定の光路幅とする第２アパーチャ４７ａ、４７ｂが配置されている。   Between the light source units 43a and 43b and the polygon mirror 42, two collimator lenses 44a and 44b provided corresponding to the light source units 43a and 43b, and the beam light D1 that has passed through the collimator lenses 44a and 44b. , D2 each having a predetermined optical path width, two cylindrical lenses 46a and 46b through which the beam lights D1 and D2 pass after passing through the first apertures 45a and 45b and the first apertures 45a and 45b, respectively, and the cylindrical Second apertures 47a and 47b are provided in which the light beams D1 and D2 that have passed through the lenses 46a and 46b respectively have predetermined optical path widths.

コリメーターレンズ４４ａ、４４ｂは光源部４３ａ、４３ｂから射出したビーム光Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ略平行光束にするものであり、シリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂは副走査方向（図３の上下方向）にのみ所定の屈折力を有するものである。また、ハウジング本体４１ａ内には走査レンズ４８ａ、４８ｂがポリゴンミラー４２を挟んでそれぞれ対向配置されている。走査レンズ４８ａ、４８ｂはｆθ特性を有しており、ポリゴンミラー４２によって偏向反射されたビーム光を感光体ドラム１ａ〜１ｄ（図１参照）上に結像させる。また、走査レンズ４８ａ、４８ｂから感光体ドラム１ａ〜１ｄ（図１参照）までの各ビーム光Ｄ１、Ｄ２の光路上にはそれぞれ３つの平面ミラー４９ａ、４９ｂが配置されている。   The collimator lenses 44a and 44b make the light beams D1 and D2 emitted from the light source units 43a and 43b into substantially parallel beams, respectively. The cylindrical lenses 46a and 46b are predetermined only in the sub-scanning direction (vertical direction in FIG. 3). It has a refractive power of In the housing main body 41a, scanning lenses 48a and 48b are arranged opposite to each other with the polygon mirror 42 interposed therebetween. The scanning lenses 48a and 48b have fθ characteristics, and form an image of the beam light deflected and reflected by the polygon mirror 42 on the photosensitive drums 1a to 1d (see FIG. 1). Further, three plane mirrors 49a and 49b are arranged on the optical paths of the respective beam lights D1 and D2 from the scanning lenses 48a and 48b to the photosensitive drums 1a to 1d (see FIG. 1).

上記のように構成された光走査装置４ａによるビーム光の走査動作について説明する。まず、図２に示すように、光源部４３ａ、４３ｂから射出されたビーム光Ｄ１、Ｄ２は、コリメーターレンズ４４ａ、４４ｂによって略平行光束とされ、第１アパーチャ４５ａ、４５ｂによって所定の光路幅とされる。次に、略平行光束となったビーム光Ｄ１、Ｄ２をシリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂに入射させる。シリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂに入射したビーム光Ｄ１、Ｄ２は、主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で、副走査方向においては収束して射出され、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂによって所定の光路幅とされた後、ポリゴンミラー４２の偏向面に線像として結像する。   The beam scanning operation by the optical scanning device 4a configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 2, the light beams D1 and D2 emitted from the light source units 43a and 43b are made into substantially parallel light beams by the collimator lenses 44a and 44b, and have a predetermined optical path width by the first apertures 45a and 45b. Is done. Next, the beam lights D1 and D2 that have become substantially parallel light beams are incident on the cylindrical lenses 46a and 46b. The light beams D1 and D2 incident on the cylindrical lenses 46a and 46b are in the state of parallel light beams as they are in the main scanning section and converged and emitted in the sub-scanning direction. After that, a line image is formed on the deflection surface of the polygon mirror 42.

ポリゴンミラー４２に入射されたビーム光Ｄ１、Ｄ２は、ポリゴンミラー４２によって等角速度偏向された後、走査レンズ４８ａ、４８ｂによって等速度偏向される。走査レンズ４８ａ、４８ｂを通過したビーム光Ｄ１、Ｄ２は、図３に示すように、それぞれの光路に配置された平面ミラー４９ａ、４９ｂによって所定回数（ここでは３回）折り返され、上蓋４１ｂに形成された窓部５４を通過して感光体ドラム１ａ、１ｂへ配光される。光走査装置４ｂから射出されたビーム光も同様にして感光体ドラム１ｃ、１ｄへ配光される。   The light beams D1 and D2 incident on the polygon mirror 42 are deflected at a constant angular velocity by the polygon mirror 42 and then deflected at a constant velocity by the scanning lenses 48a and 48b. As shown in FIG. 3, the light beams D1 and D2 that have passed through the scanning lenses 48a and 48b are folded a predetermined number of times (here, three times) by the plane mirrors 49a and 49b arranged in the respective optical paths, and formed on the upper lid 41b. The light is distributed to the photosensitive drums 1a and 1b through the window portion 54 formed. Similarly, the light beam emitted from the optical scanning device 4b is distributed to the photosensitive drums 1c and 1d.

図４及び図５は、それぞれ本発明の光走査装置４ａ、４ｂに用いられる第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを表面側及び裏面側から見た斜視図である。第２アパーチャ４７ａ、４７ｂは、走査レンズ４８ａ、４８ｂの位置決めを行うレンズ位置決め部５０と、シリンドリカルレンズ４６ａ、４６を通過したビーム光Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ所定の光路幅とする開口部５５と、ハウジング本体４１ａの位置決め穴５３ａ、５３ｂ（図６参照）に挿入されるボス部５６ａ、５６ｂとを有する。   4 and 5 are perspective views of the second apertures 47a and 47b used in the optical scanning devices 4a and 4b of the present invention, respectively, as viewed from the front side and the back side. The second apertures 47a and 47b include a lens positioning unit 50 that positions the scanning lenses 48a and 48b, an opening 55 that uses the light beams D1 and D2 that have passed through the cylindrical lenses 46a and 46 as predetermined optical path widths, and a housing. Boss portions 56a and 56b inserted into positioning holes 53a and 53b (see FIG. 6) of the main body 41a.

レンズ位置決め部５０の内壁面には、走査レンズ４８ａ、４８ｂの位置規制を行うための第１規制面６１ａ、第２規制面６１ｂが形成されている。第２アパーチャ４７ａ、４７ｂは、光源部４３ａ、４３ｂとして用いるＬＤの波長によって開口部５５の寸法やレンズ位置決め部５０の第１規制面６１ａ、第２規制面６１ｂの形状が異なる複数の種類が用意されている。   A first regulating surface 61a and a second regulating surface 61b for regulating the positions of the scanning lenses 48a and 48b are formed on the inner wall surface of the lens positioning unit 50. The second apertures 47a and 47b are prepared in a plurality of types in which the dimensions of the opening 55 and the shapes of the first and second regulating surfaces 61a and 61b of the lens positioning unit 50 are different depending on the wavelength of the LD used as the light source units 43a and 43b. Has been.

以下、本発明の一実施形態に係る光走査装置４ａ、４ｂの製造方法（組み立て手順）について説明する。なお、ここでは光走査装置４ａの組み立てを例に挙げて説明するが、光走査装置４ｂの組み立てについても全く同様である。   Hereinafter, a manufacturing method (assembly procedure) of the optical scanning devices 4a and 4b according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the assembly of the optical scanning device 4a will be described as an example, but the assembly of the optical scanning device 4b is exactly the same.

先ず、ハウジング本体４１ａの底面の走査レンズ４８ａ、４８ｂを固定する位置に接着剤を塗布する。接着剤としては、紫外線（ＵＶ）硬化性の接着剤が用いられる。   First, an adhesive is applied to a position for fixing the scanning lenses 48a and 48b on the bottom surface of the housing main body 41a. As the adhesive, an ultraviolet (UV) curable adhesive is used.

次に、ハウジング本体４１ａの底面に形成された位置決め穴５３ａ、５３ｂ（図６参照）にボス部５６ａ、５６ｂを差し込んで第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを固定する。   Next, the boss portions 56a and 56b are inserted into the positioning holes 53a and 53b (see FIG. 6) formed in the bottom surface of the housing main body 41a to fix the second apertures 47a and 47b.

第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを固定した後、走査レンズ４８ａ、４８ｂの位置決めを行う。走査レンズ４８ａ、４８ｂは、光源部４３ａ、４３ｂとして用いるＬＤの波長が異なる場合でも共通のレンズが用いられ、ハウジング本体４１ａに対する走査レンズ４８ａ、４８ｂの配置を変えることで異なる波長の光源部４３ａ、４３ｂにも対応可能となっている。   After the second apertures 47a and 47b are fixed, the scanning lenses 48a and 48b are positioned. The scanning lenses 48a and 48b are common lenses even when the wavelengths of the LDs used as the light source units 43a and 43b are different. By changing the arrangement of the scanning lenses 48a and 48b with respect to the housing main body 41a, the light source units 43a and 43b having different wavelengths are used. 43b can also be supported.

図６及び図７は、それぞれハウジング本体４１ａに第２アパーチャ４７ｂを固定し、走査レンズ４８ｂを配置した状態を示す斜視図及び平面図であり、図８及び図９は、走査レンズ４８ｂと第２アパーチャ４７ｂとの当接部分を第２アパーチャ４７ｂの裏面側から見た拡大図である。なお、図８では走査レンズ４８ａが長手方向（図７の上下方向）に位置決めされた状態を示し、図９では走査レンズ４８ａが長手方向及び厚み方向（図７の左右方向）に位置決めされた状態を示している。   FIGS. 6 and 7 are a perspective view and a plan view, respectively, showing a state in which the second aperture 47b is fixed to the housing body 41a and the scanning lens 48b is arranged. FIGS. It is the enlarged view which looked at the contact part with the aperture 47b from the back surface side of the 2nd aperture 47b. 8 shows a state in which the scanning lens 48a is positioned in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 7), and FIG. 9 shows a state in which the scanning lens 48a is positioned in the longitudinal direction and the thickness direction (horizontal direction in FIG. 7). Is shown.

図６及び図７に示すように、走査レンズ４８ｂをレンズ位置決め部５０の内側からハウジング本体４１ａの接着剤が塗布された領域に載置する。この時点では接着剤は硬化していないため、走査レンズ４８ｂはハウジング本体４１ａに対して移動可能となっている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the scanning lens 48 b is placed from the inner side of the lens positioning portion 50 in the region where the adhesive of the housing body 41 a is applied. At this time, since the adhesive is not cured, the scanning lens 48b is movable with respect to the housing body 41a.

そして、図８に示すように、走査レンズ４８ｂの長手方向の端面６０ａをレンズ位置決め部５０の第１規制面６１ａに当接させる。これにより、走査レンズ４８ｂの長手方向（図７の上下方向）の位置決めが行われる。   Then, as shown in FIG. 8, the end surface 60 a in the longitudinal direction of the scanning lens 48 b is brought into contact with the first restriction surface 61 a of the lens positioning portion 50. As a result, the scanning lens 48b is positioned in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 7).

さらに、図８の状態から走査レンズ４８ｂを矢印方向に摺動させることにより、図９に示すように、端面６０ａと直交する走査レンズ４８ｂの長手方向両端部近傍の２箇所の側面６０ｂを、レンズ位置決め部５０の２箇所の第２規制面６１ｂにそれぞれ当接させる。これにより、走査レンズ４８ａの長手方向及び厚み方向（図７の左右方向）の位置決めが行われる。以上のようにして、走査レンズ４８ｂがハウジング本体４１ａに対し水平方向に位置決めされる。なお、走査レンズ４８ｂについても全く同様にハウジング本体４１ａに対して位置決めされる。   Further, by sliding the scanning lens 48b in the arrow direction from the state of FIG. 8, as shown in FIG. 9, two side surfaces 60b in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the scanning lens 48b orthogonal to the end surface 60a are It is made to contact | abut to the 2nd 2nd regulation surface 61b of two places of the positioning part 50, respectively. Thereby, positioning of the scanning lens 48a in the longitudinal direction and the thickness direction (left-right direction in FIG. 7) is performed. As described above, the scanning lens 48b is positioned in the horizontal direction with respect to the housing body 41a. The scanning lens 48b is positioned in the same manner with respect to the housing body 41a.

走査レンズ４８ａ、４８ｂが位置決めされた状態で、紫外線（ＵＶ）を照射することにより接着剤を硬化させ、走査レンズ４８ａ、４８ｂをハウジング本体４１ａに固定する。このようにして、ハウジング本体４１ａへの走査レンズ４８ａ、４８ｂの取り付けが完了する。   With the scanning lenses 48a and 48b positioned, the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays (UV), and the scanning lenses 48a and 48b are fixed to the housing body 41a. In this manner, the attachment of the scanning lenses 48a and 48b to the housing body 41a is completed.

その後、モーター位置決め穴５２にポリゴンモーター５１を嵌合させてハウジング本体４１ａにポリゴンミラー４２を取り付ける。また、コリメーターレンズ４４ａ、４４ｂ、第１アパーチャ４５ａ、４５ｂ、シリンドリカルレンズ４６ａ、４６ｂ等をハウジング本体４１ａの所定位置に取り付ける。最後に、ハウジング本体４１ａの側壁に光源部４３ａ、４３ｂを取り付け、光源部４３ａ、４３ｂの傾きを微調整してビーム光の光路を調整した後、上蓋４１ｂを装着して光走査装置４ａの組み立てを完了する。   Thereafter, the polygon motor 51 is fitted into the motor positioning hole 52, and the polygon mirror 42 is attached to the housing body 41a. Further, the collimator lenses 44a and 44b, the first apertures 45a and 45b, the cylindrical lenses 46a and 46b, and the like are attached to predetermined positions of the housing body 41a. Finally, the light source parts 43a and 43b are attached to the side wall of the housing body 41a, the light source parts 43a and 43b are finely adjusted to adjust the optical path of the beam light, and then the upper lid 41b is attached to assemble the optical scanning device 4a. To complete.

上述した本発明の光走査装置４ａ、４ｂによれば、波長の異なる複数の種類の光源部４３ａ、４３ｂを用いる場合に、共通の走査レンズ４８ａ、４８ｂと共通のハウジング４１とを用い、光源部４３ａ、４３ｂの波長に応じたハウジング４１の所定位置に走査レンズ４８ａ、４８ｂを精度良く取り付け可能となる。その結果、高価な走査レンズや複数の種類のハウジングを用いることなく、被走査面を高精度に走査可能な光走査装置４ａ、４ｂを簡易且つ低コストで製造できる。また、光走査装置４ａ、４ｂを画像形成装置１００に搭載することで、高画質な画像形成が可能となる。   According to the optical scanning devices 4a and 4b of the present invention described above, when a plurality of types of light source units 43a and 43b having different wavelengths are used, the common scanning lenses 48a and 48b and the common housing 41 are used. The scanning lenses 48a and 48b can be accurately attached to predetermined positions of the housing 41 corresponding to the wavelengths of 43a and 43b. As a result, the optical scanning devices 4a and 4b that can scan the surface to be scanned with high accuracy can be manufactured easily and at low cost without using an expensive scanning lens or a plurality of types of housings. Further, by mounting the optical scanning devices 4a and 4b on the image forming apparatus 100, high-quality image formation is possible.

また、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂにレンズ位置決め部５０を一体形成することで、レンズ位置決め用の部材をハウジング本体４１ａに別途取り付ける必要がなく、部品点数及び組み立て工数を削減することができる。   Further, by forming the lens positioning portion 50 integrally with the second apertures 47a and 47b, it is not necessary to separately attach a lens positioning member to the housing main body 41a, and the number of parts and assembly man-hours can be reduced.

また、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂは、複数の種類の光源部４３ａ、４３ｂに応じた異なる形状となっており、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂの種類、即ち光源部４３ａ、４３ｂの波長に応じた走査レンズ４８ａ、４８ｂの位置決めが可能となる。従って、走査レンズ４８ａ、４８ｂの取り付け位置の誤りを防止するとともに、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂの誤装着を防止することができる。   The second apertures 47a and 47b have different shapes according to the plurality of types of light source units 43a and 43b, and scanning according to the types of the second apertures 47a and 47b, that is, the wavelengths of the light source units 43a and 43b. The lenses 48a and 48b can be positioned. Accordingly, it is possible to prevent an erroneous attachment position of the scanning lenses 48a and 48b and prevent the second apertures 47a and 47b from being erroneously attached.

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態において示した光走査装置４ａ、４ｂは、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂを通過したビーム光をポリゴンミラー４２に直接入射させているが、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂとポリゴンミラー４２の間の光路に折り返しミラーを設ける構成であっても良い。また、光走査装置４ａ、４ｂは、第１アパーチャ４５ａ、４５ｂと第２アパーチャ４７ａ、４７ｂとを有しているが、第２アパーチャ４７ａ、４７ｂのみを有する構成としても良い。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the optical scanning devices 4a and 4b shown in the above embodiment, the beam light that has passed through the second apertures 47a and 47b is directly incident on the polygon mirror 42. However, the second apertures 47a and 47b and the polygon mirror 42 The structure which provides a folding mirror in the optical path in between may be sufficient. The optical scanning devices 4a and 4b have the first apertures 45a and 45b and the second apertures 47a and 47b. However, the optical scanning devices 4a and 4b may have only the second apertures 47a and 47b.

また、上記実施形態では２つの光源部４３ａ、４３ｂを備えた２ビーム方式の光走査装置４ａ、４ｂについて説明したが、本発明は２ビーム方式の光走査装置に限らず、４つの光源部を備えた４ビーム方式の光走査装置や、モノクロ複写機やモノクロプリンターに搭載されるシングルビーム方式の光走査装置にも全く同様に適用することができる。   In the above embodiment, the two-beam type optical scanning devices 4a and 4b including the two light source units 43a and 43b have been described. However, the present invention is not limited to the two-beam type optical scanning device, and four light source units are provided. The present invention can be applied in exactly the same manner to the four-beam type optical scanning device provided and the single-beam type optical scanning device mounted in a monochrome copying machine or monochrome printer.

本発明は、プリンター、複写機、及びファクシミリ等の画像形成装置に用いられる、ビーム光を走査して画像を書き込み形成する光走査装置に利用可能である。本発明の利用により、波長の異なる光源部に対して共通の走査レンズを使用する場合に、光源部の波長に応じた最適な位置に走査レンズを配置可能な光走査装置を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an optical scanning apparatus that is used in image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles and that scans light beams to write and form images. By using the present invention, when a common scanning lens is used for light sources having different wavelengths, it is possible to provide an optical scanning device capable of arranging the scanning lens at an optimum position corresponding to the wavelength of the light source. .

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（被走査面）
４ａ、４ｂ 光走査装置
４１ ハウジング
４１ａ ハウジング本体
４１ｂ 上蓋
４２ ポリゴンミラー
４３ａ、４３ｂ 光源部
４４ａ、４４ｂ コリメ−ターレンズ
４５ａ、４５ｂ 第１アパーチャ
４６ａ、４６ｂ シリンドリカルレンズ
４７ａ、４７ｂ 第２アパーチャ
４８ａ、４８ｂ 走査レンズ
５０ レンズ位置決め部
５３ａ、５３ｂ 位置決め穴
５５ 開口部
５６ａ、５６ｂ ボス部
６１ａ 第１規制面
６１ｂ 第２規制面
１００ 画像形成装置 Pa to Pd Image forming units 1a to 1d Photosensitive drum (scanned surface)
4a, 4b Optical scanning device 41 Housing 41a Housing body 41b Upper lid 42 Polygon mirrors 43a, 43b Light source portions 44a, 44b Collimator lenses 45a, 45b First apertures 46a, 46b Cylindrical lenses 47a, 47b Second apertures 48a, 48b Scanning lens 50 Lens positioning part 53a, 53b Positioning hole 55 Opening part 56a, 56b Boss part 61a First regulating surface 61b Second regulating surface 100 Image forming apparatus

Claims (4)

ビーム光を射出する光源部と、
該光源部から射出されるビーム光を整形するアパーチャと、
該アパーチャを通過したビーム光を偏向走査するポリゴンミラーと、
該ポリゴンミラーにより偏向されたビーム光の光路に配置される走査レンズと、
前記光源部、アパーチャ、ポリゴンミラーおよび走査レンズを支持するハウジングと、
を備えた光走査装置において、
前記ハウジングは、ビーム光の波長の異なる複数種の前記光源部と、装着される前記光源部に応じた複数種の前記アパーチャとを選択的に装着可能であり、
前記走査レンズは、複数種の前記アパーチャに設けられたレンズ位置決め部によって前記ハウジングの異なる位置に選択的に位置決めされることを特徴とする光走査装置。 A light source unit for emitting beam light;
An aperture for shaping the light beam emitted from the light source unit;
A polygon mirror that deflects and scans the light beam that has passed through the aperture;
A scanning lens disposed in the optical path of the beam light deflected by the polygon mirror;
A housing that supports the light source, aperture, polygon mirror, and scanning lens;
In an optical scanning device comprising:
The housing is capable of selectively mounting a plurality of types of light source units having different wavelengths of light beams and a plurality of types of apertures corresponding to the mounted light source units,
The optical scanning device, wherein the scanning lens is selectively positioned at different positions of the housing by lens positioning portions provided in a plurality of types of the apertures. 前記レンズ位置決め部は、前記走査レンズの長手方向の端面に当接する第１規制面と、前記端面と直交する前記走査レンズの厚み方向の側面に当接する第２規制面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。   The lens positioning portion includes a first restriction surface that abuts on an end surface in the longitudinal direction of the scanning lens, and a second restriction surface that abuts on a side surface in the thickness direction of the scanning lens orthogonal to the end surface. The optical scanning device according to claim 1. 前記第２規制面は、前記走査レンズの長手方向両端部近傍の側面に当接する前記レンズ位置決め部の２箇所に形成されることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。   3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the second restriction surface is formed at two positions of the lens positioning portion that abuts on side surfaces in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the scanning lens. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光走査装置が搭載された画像形成装置。   An image forming apparatus on which the optical scanning device according to claim 1 is mounted.
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