JP2007034208A - Scanning optical apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は光束を偏向走査して被走査体に光照射する走査光学装置及びこれを備えて画像形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a scanning optical device that deflects and scans a light beam and irradiates a scanned object with light, and an image forming apparatus that includes the scanning optical device.
従来、プリンタやデジタル複写機等の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から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させ、これを感光体ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。結像面上のスポットは、偏向器による主走査と、感光体ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。 Conventionally, in a scanning optical device used for a printer, a digital copying machine or the like, a light beam that is light-modulated from a light source according to an image signal and emitted is periodically deflected and scanned by an optical deflector such as a rotating polygon mirror, for example. This is focused in a spot shape on the imaging surface on the photosensitive drum. The spot on the imaging surface forms an electrostatic latent image in accordance with main scanning by the deflector and sub-scanning by rotation of the photosensitive drum, and image recording is performed.
図6は従来例による走査光学装置100を示すもので、光源11から放射した発散光束は、コリメータレンズ12によって略平行光束とされ、絞り13によって光束の光量を調整し、副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ14に入射する。
FIG. 6 shows a scanning
シリンドリカルレンズ14に入射した平行光束は、主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で、副走査断面内においてのみ集束する光束として出射し、回転多面鏡15の反射面に線像として結像する。
The parallel light beam incident on the
回転多面鏡15の回転によって偏向走査された光束は、fθ特性を有する結像光学素子であるfθレンズ16を経て感光体ドラム20の結像面に上に結像する。上記光学部品は光学ケース17に収納され、画像形成装置に設置される。
The light beam deflected and scanned by the rotation of the
結像面上に結像する点像(スポット)は、回転多面鏡15を矢印A方向に回転させることで、感光体ドラム20上を矢印B方向に走査する。このような主走査と、感光体ドラム20がその回転軸を中心に回転することによる副走査を伴って、感光体ドラム20上に画像記録を行っている。
A point image (spot) imaged on the imaging surface is scanned on the
ここで、光源11やコリメータレンズ12を含む光源手段は、光学ケース17に位置精度よく調整され、例えばネジによって締結固定される(特許文献1)。また、固定方法はネジ以外にも、弾性部材によって光源手段を光学ケース17の位置決め部に押圧固定する方法(特許文献2)、あるいは紫外線硬化接着剤を用いて固定する方法がある。このような固定方法は、光源手段まわりに設計スペースが少ない場合に有効である。
Here, the light source means including the
上記で示した光源手段を走査光学装置に調整してネジ締結する方法は、ネジの締結による衝撃等により調整値を狂わすおそれがある。例えば、図7で示すように、光源手段10を光学ケース17に設けられた嵌合部19に嵌合させて、ネジ18a,18bで締結する場合、ネジ18a,18bの締結による光源手段10の連れ回りが発生することがある。そして、嵌合部との干渉で矢印C方向の倒れが発生すると、光軸の倒れが発生し、スポットが肥大することになる。
The method of adjusting the light source means described above to the scanning optical device and fastening the screw may cause the adjustment value to be distorted due to an impact caused by the fastening of the screw. For example, as shown in FIG. 7, when the light source means 10 is fitted to the fitting portion 19 provided in the
この問題に関しては、特許文献2に示すように、弾性部材が紫外線照射の遮蔽しない位置と接着剤の塗布位置関係を確立することで精度良く光源手段を固定することができる。
With respect to this problem, as shown in
しかし、特許文献2の構成にあっては、弾性部材と接着剤を併用することで接着ポイントが1箇所に限定される。このため、接着剤の硬化収縮により光軸まわりに回転する力が発生し、例えば、副走査の走査線ピッチを光軸まわりに回転調整する光源手段においては調整値を狂わせるおそれがある。
However, in the configuration of
また、紫外線硬化接着剤の塗布量を厳密に管理しても、光源手段の裏側に接着剤が回り込み、紫外線が当たらず、未硬化部分が発生する。この未硬化部分は環境変動などにより光源手段を動かすおそれがある。 Further, even if the application amount of the ultraviolet curable adhesive is strictly controlled, the adhesive wraps around the light source means, the ultraviolet rays do not hit, and an uncured portion is generated. This uncured portion may move the light source means due to environmental fluctuations.
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、走査光学装置による走査線ずれを抑制して、色ずれのない高画質の画像情報を記録することが可能な走査光学装置及びこれを用いる画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a scanning optical apparatus capable of recording high-quality image information without color misregistration while suppressing scanning line misregistration by the scanning optical apparatus. An image forming apparatus using the same is provided.
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、光源手段から出射された光束を筐体に収納された偏向手段によって偏向走査して被走査体に光走査する走査光学装置において、前記光源手段を前記筐体に突き当てて位置決めするために、前記光束の出射方向に所定間隔を隔てて設けられた位置決め部を有し、前記位置決め部間において前記光源手段を接着剤によって接着固定するための固定部材を有することを特徴とする。 A representative means in the present invention for solving the above-mentioned problems is a scanning optical device that performs scanning by deflecting the light beam emitted from the light source means by the deflecting means housed in the housing and scanning the object to be scanned. In order to position the light source means against the housing, the light source means has a positioning portion provided at a predetermined interval in the light emission direction, and the light source means is bonded and fixed between the positioning portions with an adhesive. It has the fixing member for, It is characterized by the above-mentioned.
本発明は光源手段を筐体に突き当てて位置決めするために、光束の出射方向に所定間隔を隔てて設けられた位置決め部間において光源手段を接着剤によって接着固定するため、位置決めするための距離を長くすることができる。このため、光源手段を安定して固定でき、また光源手段の重心位置で固定することが可能となる。 In the present invention, in order to position the light source means against the casing, the light source means is adhered and fixed with an adhesive between the positioning portions provided at predetermined intervals in the light emission direction, so that the distance for positioning is determined. Can be lengthened. For this reason, the light source means can be stably fixed and can be fixed at the center of gravity of the light source means.
次に本発明の一実施形態に係る走査光学装置について、これを用いる画像形成装置とともに図面を参照して説明する。 Next, a scanning optical apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with an image forming apparatus using the scanning optical apparatus.
{画像形成装置}
まず、図1を参照して本実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。なお、図1は本実施形態の画像形成装置の模式断面説明図である。
{Image forming device}
First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory diagram of the image forming apparatus of the present embodiment.
図1において、151は後述する構成よりなる走査光学装置であり、1Y,1M,1C,1Bkは等ピッチに配置された、各々所定面としての像担持体としての感光体ドラムである。
In FIG. 1,
本実施形態においては、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)LY,LM,LC,LBkが走査光学装置151を出射し、各々対応する感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bk面上を照射して静電潜像を形成する。
In the present embodiment, light beams (laser beams) LY, LM, LC, and LBk that are light-modulated based on image information are emitted from the scanning
この潜像は、一次帯電器2Y,2M,2C,2Bkによって各々一様に帯電している感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bk面上に形成されている。そして現像器4Y,4M,4C,4Bkによって各々、イエロー,マゼンダ,シアン,ブラックのトナー画像に可視像化され、転写ローラ5Y,5M,5C,5Bkによって中間転写ベルト8に重ね合わされて静電転写される。
The latent images are formed on the surfaces of the
この後、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bk面上に残っている残留トナーはクリーナ6Y,6M,6C,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一次帯電器2Y,2M,2C,2Bkによって一様に帯電される。
Thereafter, residual toner remaining on the surfaces of the
転写材Pは、給送トレイ21上に積載されており、給送ローラ22によって1枚ずつ順に給送され、搬送ベルト7上に送り出される。
The transfer material P is stacked on the
搬送ベルト7上を搬送されている間に、中間転写ベルト8面上に形成されたカラートナー画像が転写材P上に転写されてカラー画像が形成される。 While being transported on the transport belt 7, the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the transfer material P to form a color image.
転写材P上に形成されたカラー画像は定着器25によって熱定着されたのち、排出ローラ26などによって搬送されて装置外に出力される。
The color image formed on the transfer material P is heat-fixed by the fixing device 25, and is then conveyed by the
{走査光学装置}
次に感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkへ光走査する走査光学装置151について説明する。なお、図2は走査光学装置の構成を説明するための概略正面説明図である。
{Scanning optical device}
Next, the scanning
本実施形態の走査光学装置151は、図2に示すように、同一構成の2個の光走査手段200a,200bが光学ケースである光学筐体111に並列配置されている。それぞれの光走査手段200a(200b)は、2個の光源手段150a,150b(150c,150d)からの光束を偏向手段109(110)で偏向走査する。そして、前記偏向手段109(110)に対して略対称に配置された光学部材群により光束を折り返して2個の被走査体である感光体ドラムに光走査する。この光走査手段を2組並列に並べることで、4個の感光ドラムにそれぞれ画信号に応じた光走査をするものである。
In the scanning
ここで、光学部材群は、図1及び図2に示すように、1枚目の走査レンズ103a,103b(103c,103d)、折り返しミラー104a,104b(104c,104d)、2枚目の走査レンズ105a,105b(105c,105d)により構成されている。そして、折り返しミラー104a,104b(104c,104d)により光束を折り返して2個の被走査体である感光体ドラムに光走査する。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the optical member group includes the first scanning lenses 103a and 103b (103c and 103d), the
すなわち、光源から出射された光束は、偏向手段を構成する回転多面鏡102(108)の異なる面に入射し、それぞれ異なる方向に走査される。回転多面鏡102(108)によって走査された光束はそれぞれ1枚目の走査レンズ103a,103b(103c,103d)を透過する。そして、感光体ドラムピッチと同一ピッチであって、入射光束に対して略45°の角度で配置された折り返しミラー104a,104b(104c,104d)によって方向を変えられる。さらに、その光束は2枚目の走査レンズ105a,105b(105c,105d)を透過し、4つの感光体ドラム上に走査光を結像できる。
That is, the light beam emitted from the light source is incident on different surfaces of the rotary polygon mirror 102 (108) constituting the deflecting means, and is scanned in different directions. The light beams scanned by the rotary polygon mirror 102 (108) pass through the first scanning lenses 103a and 103b (103c and 103d), respectively. The direction is changed by folding
なお、本実施形態の走査光学装置151は、図1に示すように、折り返しミラー104aで折り返した光束はブラック画像を形成する感光体ドラム1Bkに照射し、折り返しミラー104bで折り返した光束はシアン画像を形成する感光体ドラム1Cに照射する。同様に、折り返しミラー104c,104dはそれぞれマゼンタ画像、イエロー画像を形成する感光体ドラム1M,1Yに照射するようになっている。
In the scanning
走査光学装置151は、回転多面鏡102,108を各々備えた偏向手段109,110を1つの筐体111の同一平面上に備えている。そして、その他の折り返しミラー104a,104b,104c,104dや走査レンズ103a,103b,103c,103d,105a,105b,105c,105d等の走査光学部材の全てを樹脂等によって成型された筐体111内に備えている。
The scanning
{光源手段の固定}
次に走査光学装置151における光源手段150a,150b,150c,150dの固定構成について説明する。なお、各光走査手段200a,200bは同一構成であるため、光源手段の固定構成は一方側の光走査手段200aにおける光源手段150a,150bについて説明する。
{Fixing the light source means}
Next, a fixed configuration of the light source means 150a, 150b, 150c, and 150d in the scanning
なお、図3は光源手段の斜視説明図であり、図4は光学手段の固定構成を示すものであり、(a)は上面図、(b)は(a)のA−A断面説明図である。 3 is a perspective explanatory view of the light source means, FIG. 4 shows a fixing structure of the optical means, (a) is a top view, and (b) is an AA cross-sectional explanatory view of (a). is there.
図3に示すように、光源手段150a,150bは保持部材としての円筒状のホルダ141a,141bを有し、このホルダ141a,141bの一端に光源である半導体レーザ101a,101bが圧入等により取り付けられている。そして、ホルダ141a,141bの他端に半導体レーザ101a,101bから発したレーザ光を平行光または規定の収束光束に変換するコリメータレンズを接着固定したコリメータ鏡筒140a,140bが取り付けられる。そして、光源としての半導体レーザ101a,101bから出射された光束(ビーム)は、前述した偏向手段109を構成する回転多面鏡102の異なる面に入射し、それぞれ異なる方向に走査される。
As shown in FIG. 3, the light source means 150a and 150b have
筐体111には前記光源手段150a,150bを突き当てて位置決めするために、光束の出射方向に所定間隔を隔てて設けられた位置決め部が設けられている。本実施形態では、図3に示すように、筐体111に所定間隔を隔てて位置決め部となるV字形状溝131,132が設けられている。このV字形状溝131,132は、図4(b)に示すように、円筒状のホルダ141a,141bの直径よりも広い形状から該直径よりも狭い形状を有する。したがって、ホルダ141a,141bを前記V字形状溝131,132に突き当てることで、該ホルダ141a,141bは出射光束と直交する方向の動きが規制され、該方向の位置決めがなされる。
The
また、光束の出射方向の位置決めは、ホルダ141a,141bに設けられたフランジ部145a,145bを光学筐体111に設けられた突当部133に突き当てて位置決めを行う。
Further, the positioning in the light emission direction is performed by abutting the
なお、光源手段150a,150bを光学筐体111に組み付ける際、図3に示すように、工具等の加圧部材142a,142bによって、ホルダ141a,141bがV字形状溝131,132の内面に確実に突き当たるように約70gf〜200gfの加圧力で加圧する。このとき、例えば、半導体レーザ101a,101bが複数の光源を有する場合は矢印a1,a2の方向で光源手段150a,150bを回転し、副走査方向の走査線間隔を調整する。
When the light source means 150a and 150b are assembled to the
そして、本実施形態では前記光源手段150a,150bを接着剤によって接着することで筐体111に対して固定する。そのために、接着用の固定部材としての台座144がV字形状溝131,132の間に、筐体111に固定されている。そして、本実施形態では接着剤としては紫外線硬化型の接着剤160を用い、これをそれぞれのホルダ141a,141bの左右側面と台座144との間に塗布して接着している。
In this embodiment, the light source means 150a and 150b are fixed to the
この接着剤160の塗布は、図4(a)の上面図に示すように、例えば、上方から接着剤塗布装置152によって塗布される。このとき、塗布位置は出射光束方向において所定間隔を隔てて設けられたV字形状溝131,132間であって、該V字形状溝131,132と略同位置に塗布される。
As shown in the top view of FIG. 4A, the adhesive 160 is applied by an
これにより、図4(b)の矢印で示す、接着剤160の硬化収縮により発生する収縮方向bはホルダ141a,141bをV字形状溝131,132に突き当てる方向となる。このため、接着剤160の硬化収縮で光源手段150a,150bをV字形状溝131,132から浮かすことなく組み付けを行うことができる。
Thereby, the shrinkage direction b generated by the curing shrinkage of the adhesive 160, which is indicated by the arrow in FIG. 4B, is the direction in which the
上記のようにして接着剤160を塗布した後に、紫外線照射装置によって塗布部分に紫外線を照射することで、接着剤160を固化させる。 After applying the adhesive 160 as described above, the adhesive 160 is solidified by irradiating the application part with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device.
図5に光源手段150a,150b及び紫外線照射装置の説明図を示す。光学筐体111はV字形状溝131,132の間で且つ、矢印cで示す上下方向で貫通する開口部170が設けられている。このため、前記塗布された接着剤160が上下方向から露出するようになっている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the light source means 150a and 150b and the ultraviolet irradiation device. The
そして、接着剤160は上下方向(矢印c方向)から紫外線照射装置154a,154bで挟み込むように照射される。これにより、例えば、接着剤160が図5のUb部にまわり込んだ場合、紫外線照射装置154bで硬化することができる。
Then, the adhesive 160 is irradiated so as to be sandwiched between the
接着剤160の未硬化部が発生する場合は、走査光学装置151の調整後で環境等により未硬化部の硬化が促進し、光源手段150a,150bを位置変動させて、調整後の走査線を変動させてしまうおそれがある。
When an uncured portion of the adhesive 160 is generated, curing of the uncured portion is promoted by the environment after adjustment of the scanning
しかし、本実施形態では前述のように、光学筐体111に接着剤160で光源手段150a,150bを組み付ける際に発生する接着剤160の硬化収縮による影響を低減することで、組み付け時のバラツキを低減することが可能となる。また、接着剤160のまわり込みを考慮した配置に紫外線照射装置154a,154bを設置することが可能となり、接着剤160の未硬化部を無くすことで、調整後の走査線変動を抑えることができる。
However, in this embodiment, as described above, by reducing the influence due to the curing shrinkage of the adhesive 160 that occurs when the light source means 150a and 150b are assembled to the
本実施形態の走査光学装置151にあっては、前述のように光束の出射方向に所定間隔を隔ててV字形状溝131,132を設け、この溝部によって光源手段150a,150bを位置決めし、且つ接着固定した。このため、光源手段150a,150bの重心位置で固定でき、且つ位置決めするための距離を長くすることができる。これによって光源手段150a,150bを安定して固定することができる。
In the scanning
また、光源手段150a,150bを位置決めするためにV字形状溝131,132に突き当てる方向と接着剤160による収縮方向が略同方向であるため、接着剤の硬化収縮で発生する力が位置決め部に押しつける力となり、接着前後による変動を低減することができる。
Further, since the direction in which the light source means 150a and 150b abut against the V-shaped
また、V字形状溝131,132間で、光束出射方向と略直交する方向で且つ、台座144と略平行方向に筐体111に開口部170が設けられている。
In addition, an
これにより、光源手段150a,150bの裏側に回った接着剤160も確実に硬化し、未硬化部分を無くすことができる。 As a result, the adhesive 160 turned to the back side of the light source means 150a and 150b is also reliably cured, and the uncured portion can be eliminated.
P …転写材
1Y,1M,1C,1Bk …感光体ドラム
101a,101b …半導体レーザ
102,108 …回転多面鏡
103a,103b,103c,103d …走査レンズ
104a,104b,104c,104d …ミラー
105a,105b,105c,105d …走査レンズ
109,110 …偏向手段
111 …筐体
131,132 …V字形状溝
133 …突当部
140a,140b …コリメータ鏡筒
141a,141b …ホルダ
142a,142b …加圧部材
144 …台座
145a,145b …フランジ部
150a,150b,150a,150b …光源手段
151 …走査光学装置
152 …接着剤塗布装置
153 …収縮方向
154a,154b …紫外線照射装置
160 …接着剤
170 …開口部
200a,200b …光走査手段
P:
101a, 101b ... semiconductor laser
102,108 ... rotating polygon mirror
103a, 103b, 103c, 103d ... scanning lens
104a, 104b, 104c, 104d ... Mirror
105a, 105b, 105c, 105d ... scanning lens
109, 110 ... deflection means
111… Case
131,132 ... V-shaped groove
133… Bump
140a, 140b ... Collimator tube
141a, 141b ... Holder
142a, 142b ... pressure member
144… pedestal
145a, 145b ... Flange
150a, 150b, 150a, 150b ... Light source means
151… Scanning optical device
152… Adhesive application device
153… Shrink direction
154a, 154b ... UV irradiation device
160… Adhesive
170… opening
200a, 200b ... Optical scanning means
Claims (7)
前記光源手段を前記筐体に突き当てて位置決めするために、前記光束の出射方向に所定間隔を隔てて設けられた位置決め部を有し、
前記位置決め部間において前記光源手段を接着剤によって接着固定するための固定部材を有することを特徴とする走査光学装置。 In a scanning optical device that scans a beam to be scanned by deflecting and scanning a light beam emitted from a light source unit by a deflection unit housed in a housing,
In order to position the light source means against the housing, the positioning unit is provided at a predetermined interval in the emission direction of the light beam,
A scanning optical apparatus comprising a fixing member for bonding and fixing the light source means with an adhesive between the positioning portions.
前記像担持体に光走査する走査光学装置として、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の走査光学装置を有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming a latent image by optically scanning an image carrier and developing the latent image to form an image,
An image forming apparatus comprising the scanning optical device according to claim 1 as a scanning optical device that optically scans the image carrier.
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