JP2005156914A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走査レンズの接着における特性悪化を防ぎ信頼性を向上させる。また、部品点数を削減し、組み立て工数を少なくすることで安価な走査光学装置を提供するためのものである。
【解決手段】 光学箱に対して位置決めされたレンズ仮固定治具を用いて、複数の最終段レンズを仮固定した状態で調整し、接着する。仮固定冶具はレンズの接着面を略等分する位置でレンズを保持。また仮固定冶具はスナップフィットにて光学箱に固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走査光学装置に関し、複数の走査光学装置を用い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に適用されるものである。

従来、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等に用いられる走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光束を例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）から成る光偏向器によって周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する走査レンズ（結像素子）によって感光性を有する記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その像担持体面上を光走査して画像記録を行っている。

図６に示すように、複数の走査光学装置をカラー画像形成装置に用いる場合、それぞれの走査光学装置から出射された走査光を重ね合わせたときに、できるだけずれを少なくする必要がある。

そのため、特開2003-222814号にて開示されるように、走査レンズの光軸に略垂直な面を筐体に対して接着する光学装置が提案されている。また特開2003-140071号にて開示されるように調整した位置で姿勢を保ったまま走査レンズを光学箱に固定できる走査光学装置が提案されている。

また、装置の小型化やメンテナンス性向上のために、特開2003-222814号のように走査光学装置を垂直に立ったフレームに対して取り付ける走査光学装置が提案されている。

しかし上記従来例の場合、走査レンズの接着時に接着面に対して加圧する必要がある。そこで、従来例の図にも記載されているように、各走査レンズ毎に固定用のばねを複数個使用して走査レンズを仮固定している。

しかし、２個所以上接着面がある場合や、走査レンズが長尺の場合に、走査レンズに対して両端のみをばね等で仮固定では加圧が不十分で接着面から浮き上がったり、接着収縮や接着時の加熱による歪みがレンズに発生したりするという問題があった。また仮固定ばねを複数個使用した場合の部品代や組み付けるための工数によるコストアップも問題となる。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたものであり、走査レンズの接着における特性悪化を防ぎ信頼性を向上させる。また、部品点数を削減し、組み立て工数を少なくすることで安価な走査光学装置を提供するためのものである。

上記目的を達成するために本発明の走査光学装置は、少なくとも1つ以上の走査レンズと複数の半導体レーザと、回転多面鏡を備えた光偏向器と複数の折り返しミラーを備え、複数の半導体レーザからそれぞれ出射した複数の光束を１つの回転多面鏡の異なる面に対して対称に入射し、回転多面鏡によって異なる方向に光束を走査し、少なくとも1つ以上の折り返しミラーと、少なくとも1つ以上の走査レンズによって像担持体上に光束を導光する走査光学系が少なくとも1系統以上が同一の筐体に収納された走査光学装置であって、像担持体に最も近い走査レンズの位置を調整後に固定する走査光学装置において、走査レンズを複数個同時に仮固定するための手段を設け、走査レンズを仮固定した状態で前記走査レンズの位置を調整し前記筐体に対して接着によって固定することを特徴とする。

また、走査レンズを複数個同時に仮固定するための手段が、走査レンズ仮固定治具と、筐体に設けた走査レンズのラフガイドと、走査レンズ仮固定治具を筐体に位置決めするための位置決め穴であるとよい。

また、走査レンズ仮固定治具は走査レンズの非接着部であって、かつ接着部からの距離を略等分する位置で走査レンズを仮固定するとよい。

また、走査レンズ仮固定治具は二本の平行に並んだシャフトであって、さらにシャフトは弾性部材等を介して並行に連結されているとよい。

また、走査レンズ仮固定治具はスナップフィットによって筐体に設けた位置決め穴に対して容易に脱着し得るとよい。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に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。

（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す概略断面図である。

図１において、走査光学装置１００は、垂直に配置されたフレーム部材３に固定されている。このように配置することによって、画像形成装置の床占有面積を小さくし、装置の小型化をはかるとともに、メンテナンス性を良好にしている。

走査光学装置１００のレーザ光束出射先には、各々像担持体としての感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫが設けられている。

本実施の形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢＫが走査光学装置１００から出射し、各々対応する感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上を照射して潜像を形成する。

この潜像は、１次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に形成されており、現像器４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４ＢＫによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化される。

そして、感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に可視像化された画像が転写ベルト７に転写ローラ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＢＫによって順に静電転写され、その中間画像が転写材Ｐに転写されることによってカラー画像が形成される。

この後、感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に残っている残留トナーは、クリーナ６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６ＢＫ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２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって一様に帯電される。

上記転写材Ｐは、給紙トレイ２１上に積載されており、給紙ローラ２２によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ２３によって画像の書き出しタイミングに同期をとって搬送ベルト上に送り出される。

駆動ローラ２４は転写ベルト７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。

その後転写材Ｐは、転写材Ｐ上に形成されたカラー画像が定着器２５によって熱定着された後、排紙ローラ２６などによって搬送されて装置外に出力される。

図２は本実施の形態に係る走査光学装置の構成を説明した図である。

同一の動作をするため、説明は図における左側の走査光学系のみ説明する。

走査光学装置１００では、半導体レーザ１０１ａ，１０１ｂから出射されたビームはポリゴンミラー１０２を備えた偏向器１０２ａによってそれぞれ異なる方向に走査される。ポリゴンミラー１０２によって走査されたビームはそれぞれ１枚目の走査レンズ１０３ａ，１０３ｂを透過し、折り返しミラー１０４ａ，１０４ｂによって方向を変えられて、２枚目の走査レンズ１０５ａ，１０５ｂを透過し、感光ドラム上に結像する。

そして、このような走査光学装置を２組並列に並べ、1つの筐体１０６に備えることで、４つの感光ドラム上に走査光を導いている。

図３は走査光学装置１００の背面ならびに下側面からみた図である。

ここで、走査レンズ仮固定治具を筐体に位置決めして固定するための位置決め穴１０７が筐体１０６の上下側面に各二個ずつ、走査レンズの左右の接着面に対して長手方向の略等分の位置に設けられている。また走査レンズ１０５は、筐体１０６に設けられたラフガイド１０８によって、副走査方向（紙面の上下）に、また、ラフガイド１０９によって主走査方向（紙面の左右）に対しておおよその位置が決められて、４色分として４個乗せられている。

図４には走査レンズ仮固定治具１１０が組み付けられた状態の模式図を示す。この走査レンズ仮固定治具１１０は２本の金属もしくは樹脂によって作られた円柱状シャフト１１１と、その２本をコイルバネ等の弾性部材１１２によって上下の二箇所で連結されている。この走査レンズ仮固定治具１１０は、筐体１０６に対して位置決め穴１０７に係合されることによって走査レンズ１０５の両側の接着部１２０間を略等分する位置に位置決めされ固定されることで、走査レンズ１０５を仮固定している。

また位置決め穴１０７は走査レンズ仮固定治具１１０の脱着方向（紙面の前後方向）に対してスナップフィットとなるようなアンダーカットとなっており、ある一定以上の荷重によって脱着ができるようにアンダーカットの量とシャフト径と弾性部材の弾性係数を調整されている。

このように構成することによって４個の最終段の走査レンズ１０５ａ〜ｄを同時に仮固定することができる。また、レンズに対して対称な位置であって、かつ接着部と接着部を略等分する位置を仮固定することによって、接着面から走査レンズが浮き上がるのを防ぐとともに、例えば紫外線硬化による接着作業において、レンズが歪んだ状態で固定されるのを防止することができる。

また、その際の当節部はレンズの枠等の非有効部に設定することで、レンズ面に傷が付くのを防ぐことができる。

以下に実際の組み立て工程について説明する。

実際の工程においては、まず筐体１０６に対して走査レンズ１０５を紫外線硬化型等の接着剤を筐体１０６との接合面に塗布された状態でセットされる。ここで走査レンズ１０５はラフガイド１０８、１０９によっておおよその位置が決められている。

続いて走査レンズ仮固定治具１１０をレーザ出射側の開放部から筐体１０６に対してセットし、走査レンズ１０５が筐体１０６から落ちてこないように固定する。その状態において、図５に示すように、筐体１０６を実際に画像形成装置に配置される角度に起こして調整治具１１３を走査レンズ１０５ａにセットする。そして、レンズ調整治具１１３によって、実際の光束の位置を見ながら、走査レンズ１０５ａの主走査方向、副走査方向および傾きを調整する。

調整が終了したら、その状態にて紫外線をレーザ出射側から照射すると、レンズを透過して接着面に紫外線が接着面に届き、走査レンズ１０５を固定している紫外線効果型の接着剤を硬化させることができる。接着剤が硬化し、走査レンズ１０５ａが筐体１０６に対して完全に固定されたら調整治具を外して、走査レンズ仮固定治具１１０を外す。この際、走査レンズ仮固定治具は筐体１０６に対してアンダーカットになった位置決め穴１０７にて係合されているが、弾性部材等によって連結されているため、簡単に外すことができる。続いて走査レンズ１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄと同様の工程を踏んで調整していく。なお、場合によっては全ての最終段走査レンズ１０５を調整した後に、一度に紫外線を照射して接着剤を硬化させることも可能である。

このように構成することによって、走査レンズ接着時に走査レンズの座面からの浮き上がりや、接着材硬化時の熱によって歪みが残るのを防ぐことができ、特性悪化を防ぐことができ、装置の信頼性が向上する。また、仮固定バネ等の手段を用いることなく簡単に複数個を同時に仮固定することができる。従って、部品点数削除ならびに工数を削減することによって安価で特性の優れた走査光学装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係る走査光学装置が搭載されたカラー画像形装置を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る走査光学装置の構成を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る走査光学装置の構成を示す背面および下側面図である。 第１の実施の形態に係る走査レンズ仮固定治具を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る走査レンズ調整時の模式図である。 従来技術の走査光学装置を説明する図である。

符号の説明

１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ 感光ドラム
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫ １次帯電器
４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４ＢＫ 現像器
５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＢＫ 転写ローラ
６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６ＢＫ クリーナ
７ 転写ベルト
２２ 給紙ローラ
２３ レジストローラ
２５ 定着器
２６ 排紙ローラ
１００ 走査光学装置
１０１ａ，１０１ｂ 半導体レーザ
１０２ ポリゴンミラー
１０２ａ 偏向器
１０３ａ，１０３ｂ 走査レンズ
１０４ａ，１０４ｂ ミラー
１０５ａ，１０５ｂ 走査レンズ
１０６ 筐体
１０７ 位置決め穴
１０８ 副走査方向ラフガイド
１０９ 主走査方向ラフガイド
１１０ 走査レンズ仮固定治具
１１１ シャフト
１１２ 弾性部材
１１３ 調整治具
１２０ 接着面

Claims (5)

1. 少なくとも1つ以上の走査レンズと複数の半導体レーザと、回転多面鏡を備えた光偏向器と複数の折り返しミラーを備え、
   前記複数の半導体レーザからそれぞれ出射した複数の光束を１つの前記回転多面鏡の異なる面に対して対称に入射し、該回転多面鏡によって異なる方向に光束を走査し、少なくとも1つ以上の折り返しミラーと、少なくとも1つ以上の走査レンズによって像担持体上に光束を導光する走査光学系が少なくとも1系統以上が同一の筐体に収納された走査光学装置であって、前記像担持体に最も近い前記走査レンズの位置を調整後に固定する走査光学装置において、
   前記走査レンズを複数個同時に仮固定するための手段を設け、前記走査レンズを仮固定した状態で前記走査レンズの位置を調整し前記筐体に対して接着によって固定することを特徴とする走査光学装置。
2. 前記走査レンズを複数個同時に仮固定するための手段が、走査レンズ仮固定治具と、前記筐体に設けた前記走査レンズのラフガイドと、前記走査レンズ仮固定治具を前記筐体に位置決めするための位置決め穴であることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記走査レンズ仮固定治具は前記走査レンズの非接着部であって、かつ接着部からの距離を略等分する位置で前記走査レンズを仮固定することを特徴とする請求項1〜２に記載の走査光学装置。
4. 前記走査レンズ仮固定治具は二本以上の平行に並んだシャフトであって、さらに前記シャフトは弾性部材等を介して並行に連結されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の走査光学装置。
5. 前記走査レンズ仮固定治具はスナップフィットによって前記筐体に設けた位置決め穴に対して容易に脱着し得ることを特徴とする請求項１〜４に記載の走査光学装置。
   

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