JP2007183414A - Light source device, optical scanner using it, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に組み込まれる光走査装置に用いられる光源装置に係り、特に複数の発光素子を備える光源を合成して用いる装置のコリメータレンズ等の光学素子の固定構造に関する。 The present invention relates to a light source device used in an optical scanning device incorporated in an image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer, and more particularly to an optical element such as a collimator lens of a device that combines and uses a light source including a plurality of light emitting elements. Related to the fixing structure.
光源やコリメータレンズの固定方法の従来例として、下記特許文献に記載されているような提案がある。 As a conventional example of a method for fixing a light source or a collimator lens, there is a proposal as described in the following patent document.
特許文献1では、コリメータレンズなどの光学素子の変動を抑えるため、レーザ溶接により鏡筒を基台に固定する構造になっている。溶接する位置は光軸と直交する光学素子の主点を含む平面としており、溶接点は複数の方が良いとしている。
In
特許文献2では、コリメータレンズなどの光学素子の変動を抑えるため、筒状のホルダとコリメータレンズの鏡筒の間に中間固定部材を圧入しており、2箇所の場合は光軸を含む走査方向線上に並べ、3箇所の場合、1箇所は光軸を含む走査方向線上にし、他の2箇所は光軸を含む走査方向線に対して対称な位置関係としている。この方式の場合に応力は生じるが、光学素子の中心点は変動しないとしている。
In
この他、コリメータレンズの簡単な固定方法の従来例は、筒状のホルダに実装し、接着やネジによる突き当て固定の手段がある。
本発明が解決しようとする課題を上記特許文献とその他の例を示して説明する。特許文献1の課題は、感光体上の結像位置(結像位置ずれによりスポット径が増大してしまう)と感光体上の照射位置を正しくすることで、忠実な静電潜像を形成することである。その手段としてレーザ溶接でコリメータレンズの鏡筒を基台に固定している。この場合、レーザ溶接装置が高価であることが問題であった。また、コリメータレンズの鏡筒を溶接してしまうため、調整ミスや何らかの事情でコリメータレンズを交換したい場合、交換できない。また、この特許文献では、コリメータレンズの光軸方向の調整、変動についてのみ開示しており、コリメータレンズの調整後の走査方向、副走査方向の位置変動の改善手段については示されていない。
The problem to be solved by the present invention will be described with reference to the above patent document and other examples. The problem of
特許文献2の課題も特許文献1と似ており、感光体上の結像位置(結像位置ずれによりスポット径が増大してしまう)と感光体上の照射位置を正しくすることで、良好なカラー画像を得ようとすることである。その手段として、光学部品を鏡筒に入れ、2箇所あるいは3箇所に中間固定部材を設けている。このため部品点数が多くなり、また組立作業も煩雑になるという問題がある。
The problem of
上記の他に、光走査装置の光源部分の鏡筒に入ったコリメータレンズ等の光学素子の固定方法としては、接着がある。この場合、接着の仕方によっては、環境温度が変動した場合、接着剤の厚さのバラツキ等が原因で、引けや膨張量が異なるので、コリメータレンズ等の光学素子が副走査方向に変動することがあり、安定性、信頼性に問題があった。この場合も、調整ミスや何らかの事情でコリメータレンズを交換したい場合、交換できないという欠点があった。 In addition to the above, there is adhesion as a method for fixing an optical element such as a collimator lens that enters a lens barrel of a light source portion of the optical scanning device. In this case, depending on the bonding method, when the environmental temperature varies, the amount of shrinkage or expansion differs due to variations in the thickness of the adhesive, etc., so that the optical elements such as the collimator lens vary in the sub-scanning direction. There was a problem in stability and reliability. Also in this case, there is a drawback that it is not possible to replace the collimator lens due to misadjustment or for some reason.
上記の他に、鏡筒に入ったコリメータレンズ等の光学素子の簡単な固定方法は、筒状のホルダに挿入し、ネジや板バネで副走査方向から突き当て固定するものがあった。この場合、組み立て時の作業が容易であるが、環境温度が変動した場合、ネジや板バネの膨張収縮の影響でコリメータレンズ等の光学素子がわずかに副走査方向変動へ変動してしまい問題があった。 In addition to the above, there is a simple method for fixing an optical element such as a collimator lens contained in a lens barrel, which is inserted into a cylindrical holder and abutted and fixed from the sub-scanning direction with a screw or a leaf spring. In this case, the assembly work is easy, but when the environmental temperature fluctuates, the optical elements such as the collimator lens slightly fluctuate in the sub-scanning direction due to the expansion and contraction of the screws and leaf springs. there were.
光源が1つの場合は、感光体上のスポットの絶対位置がわずかに変動しても走査間隔は変わらないので良好な印刷が可能であったので問題はない。しかし、2つの光源を合成する場合、環境温度変化等で、2つのコリメータレンズ等の光学素子が相対的に僅かでもずれると、感光体上の走査間隔が不均一になってしまい、印刷にバンディングと呼ばれるピッチムラが生じる問題がある。この点が、1つの光源の場合と大きく異なっている。 In the case of one light source, there is no problem because good printing can be performed because the scanning interval does not change even if the absolute position of the spot on the photoconductor slightly fluctuates. However, when two light sources are combined, if the optical elements such as the two collimator lenses are relatively slightly displaced due to environmental temperature changes, etc., the scanning interval on the photosensitive member becomes non-uniform and banding occurs in printing. There is a problem that causes uneven pitch. This is very different from the case of one light source.
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消して、副走査方向の変動が少ない光源装置並びにそれを用いた光走査装置、画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art and provide a light source device with little fluctuation in the sub-scanning direction, an optical scanning device using the same, and an image forming apparatus.
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、光源と、その光源からの光線が透過する光学素子と、その光学素子を内側に固定した鏡筒と、前記光源と鏡筒とを取り付けたホルダとを有する複数の光源・光学素子ユニットをベース上に取り付けて、各光源・光学素子ユニットから出射した光線を合成して出力する光源装置において、
前記各光源・光学素子ユニットのホルダは、前記鏡筒を内側に収容する筒状部と、その鏡筒を筒状部の内面に押圧して固定する押圧手段とを備え、
その押圧手段は、当該光源装置の光走査面内で、かつ前記光学素子の光軸と直交する位置に設置されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first means of the present invention includes a light source, an optical element that transmits light from the light source, a lens barrel that fixes the optical element inside, and the light source and the lens barrel. In a light source device that attaches a plurality of light source / optical element units having an attached holder on a base and synthesizes and outputs light beams emitted from each light source / optical element unit,
The holder of each light source / optical element unit includes a cylindrical portion that houses the barrel inside, and a pressing means that presses and fixes the barrel to the inner surface of the cylindrical portion,
The pressing means is provided in the optical scanning plane of the light source device and at a position orthogonal to the optical axis of the optical element.
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記光源・光学素子ユニットが少なくとも第1の光源・光学素子ユニットと第2の光源・光学素子ユニットとを有し、その第1の光源・光学素子ユニットならびに第2の光源・光学素子ユニットの前記光源がそれぞれ複数の発光素子を備えていることを特徴とするものである。 According to a second means of the present invention, in the first means, the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit. The optical element unit and the light source of the second light source / optical element unit each include a plurality of light emitting elements.
本発明の第3の手段は前記第1の手段において、前記押圧手段による鏡筒の押圧固定位置が1箇所設けられていることを特徴とするものである。 A third means of the present invention is characterized in that, in the first means, one pressing fixing position of the lens barrel by the pressing means is provided.
本発明の第4の手段は前記第1の手段において、前記押圧手段による鏡筒の押圧固定位置が前記光学素子の光軸と直交する線上において複数箇所設けられていることを特徴とするものである。 The fourth means of the present invention is characterized in that, in the first means, a plurality of press fixing positions of the lens barrel by the pressing means are provided on a line perpendicular to the optical axis of the optical element. is there.
本発明の第5の手段は前記第1ないし第4のいずれかの手段において、前記光源・光学素子ユニットが少なくとも第1の光源・光学素子ユニットと第2の光源・光学素子ユニットとを有し、その第1の光源・光学素子ユニットならびに第2の光源・光学素子ユニットの前記押圧手段による押圧方向が前記鏡筒に対して、例えば左方向など同じ方向であることを特徴とするものである。 According to a fifth means of the present invention, in any one of the first to fourth means, the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit. The pressing direction of the first light source / optical element unit and the second light source / optical element unit by the pressing means is the same direction with respect to the lens barrel, for example, the left direction. .
本発明の第6の手段は前記第1ないし第5のいずれかの手段において、前記押圧手段が、前記筒状部の周壁を貫通するように螺挿されたネジであることを特徴とするものである。 According to a sixth means of the present invention, in any one of the first to fifth means, the pressing means is a screw screwed so as to penetrate the peripheral wall of the cylindrical portion. It is.
本発明の第7の手段は前記第1ないし第5のいずれかの手段において、前記押圧手段が、前記筒状部の外周面から内周面にかけて貫通した貫通部と、例えば屈曲部などの押圧部がその貫通部に挿入されて他の部分が筒状部の外周面に固定された板バネと、その板バネを筒状部に固定する例えばネジなどの固定部材で構成されていることを特徴とするものである。 According to a seventh means of the present invention, in any one of the first to fifth means, the pressing means presses a penetrating portion penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and a bent portion, for example. The part is composed of a plate spring that is inserted into the penetrating part and the other part is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical part, and a fixing member such as a screw that fixes the plate spring to the cylindrical part. It is a feature.
本発明の第8の手段は前記第1の手段において、前記光源・光学素子ユニットが少なくとも第1の光源・光学素子ユニットと第2の光源・光学素子ユニットとを有し、
前記第1の光源・光学素子ユニットからの光線は透過し、前記第2の光源・光学素子ユニットからの光線を反射して、両光源・光学素子ユニットからの光線を合成する例えばビームスプリッタなどからなる光合成素子を設け、
前記第1の光源・光学素子ユニットから光合成素子までの距離と、前記第2の光源・光学素子ユニットから光合成素子までの距離が等しく設定されていることを特徴とするものである。
According to an eighth means of the present invention, in the first means, the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit,
The light beam from the first light source / optical element unit is transmitted, the light beam from the second light source / optical element unit is reflected, and the light beams from both the light source / optical element unit are combined. A photosynthesis element
The distance from the first light source / optical element unit to the light combining element and the distance from the second light source / optical element unit to the light combining element are set equal to each other.
本発明の第9の手段は前記第1の手段において、前記光源・光学素子ユニットが少なくとも第1の光源・光学素子ユニットと第2の光源・光学素子ユニットとを有し、
前記第1の光源・光学素子ユニットからの光線は透過し、前記第2の光源・光学素子ユニットからの光線を反射して、両光源・光学素子ユニットからの光線を合成する光合成素子を設け、
前記光源・光学素子ユニットと光合成素子の間に反射部材を配置したことを特徴とするものである。
According to a ninth means of the present invention, in the first means, the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit,
A light combining element that transmits the light from the first light source / optical element unit, reflects the light from the second light source / optical element unit, and combines the light from both the light source / optical element unit;
A reflection member is disposed between the light source / optical element unit and the light combining element.
本発明の第10の手段は、光源装置と、その光源装置からの光線を同一反射面で同時に偏向走査する回転多面鏡とを備えた光走査装置において、前記光源装置が前記第1ないし9のいずれかの手段の光源装置であることを特徴とするものである。 A tenth means of the present invention is an optical scanning device comprising a light source device and a rotary polygon mirror that simultaneously deflects and scans light rays from the light source device on the same reflecting surface. It is a light source device of any means.
本発明の第11の手段は、感光体と、その感光体を帯電する帯電装置と、光線の走査により記録されるべき画像情報に対応した静電潜像を前記感光体上に形成する光走査装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被記録媒体上に転写する転写装置と、転写したトナー像を被記録媒体上に定着する定着装置とを備えた画像形成装置において、前記光走査装置が前記第10の手段の光走査装置であることを特徴とするものである。 The eleventh means of the present invention includes a photoconductor, a charging device for charging the photoconductor, and optical scanning for forming on the photoconductor an electrostatic latent image corresponding to image information to be recorded by light beam scanning. A developing device that forms a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image, a transfer device that transfers the toner image onto a recording medium, and the transferred toner image is fixed on the recording medium. In the image forming apparatus including the fixing device, the optical scanning device is the optical scanning device of the tenth means.
本発明の構成により、副走査方向の変動が少ない光源装置が提供可能となる。このため、バンディングなどで印刷品質を悪化させることがなく、走査方向の相対変動も小さいので、装置の小型化が可能である。 With the configuration of the present invention, it is possible to provide a light source device with little fluctuation in the sub-scanning direction. For this reason, the printing quality is not deteriorated by banding or the like, and the relative fluctuation in the scanning direction is small, so that the apparatus can be miniaturized.
次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図1ないし図6は第1の実施形態を説明するための図で、図1は合成光源装置の内部構成を示す概略構成図、図2はその合成光源装置に用いられる光源・コリメータユニットの斜視図、図3は図2A−A線上の拡大断面図、図4はその合成光源装置によって形成された感光体上のスポットの配置状態を示す図、図5はその合成光源装置を用いた画像形成装置の概略構成図、図6はその画像形成装置に用いる光走査装置の概略構成図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 are diagrams for explaining the first embodiment. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal configuration of the combined light source device. FIG. 2 is a perspective view of a light source / collimator unit used in the combined light source device. FIG. 3, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing an arrangement state of spots on the photosensitive member formed by the combined light source device, and FIG. 5 is an image formation using the combined light source device. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device used in the image forming apparatus.
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を図5とともに説明する。
トナー像を形成するためのドラム形状の感光体18は、図示しないモータによって一定の周速度で回転駆動している。この感光体18は帯電装置10によって特定の極性に均一に帯電された後、後述する光走査装置11からの光線により露光され、記録されるべき画像情報に対応した静電潜像が形成される。この露光位置の回転方向下流側には現像装置12が配置され、現像装置12により感光体18上にトナー像が形成される。
First, a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A drum-shaped
被記録媒体である印刷用紙13は、搬送ローラ対などの搬送装置14で搬送される。転写装置15で印刷用紙13の背面にトナーと逆極性の帯電を行なうことにより、感光体18上のトナー像を印刷用紙13上に転写する。転写後、転写されなかった残留トナーは、清掃装置16によって除去される。感光体18よりトナー像が転写された印刷用紙13は定着装置17へ搬送される。
The
定着装置17は、一定温度に加熱制御したヒートローラ17aと、それに圧接する加圧ローラ17bとから構成されている。ここを通過するとき、印刷用紙13上に保持されたトナー像は加圧溶融され印刷用紙13上に定着される。この定着処理後、印刷用紙13は、画像形成装置の外部に排出、ストックされる。
The fixing
図6は、前記光走査装置11の内部構成を示す概略構成図である。後述する合成光源装置20から発した合成済みの光線21は、副走査方向のみ所定の曲率をもつシリンドリカルレンズ23を通り、回転多面鏡24によって偏向走査され、Fθレンズ25を通り、折り返しミラー28で反射し、図示しない感光体18上に結像され静電潜像を作成する。図中の矢印X方向は、光の走査方向(主走査方向)を示している。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an internal configuration of the
なお、偏向走査された光線の一部は、ミラー26によって光学センサ27へ導かれ、そこからの出力信号により、前記合成光源装置20から発せられる光線の書き込みのための変調を開始する。
A part of the deflected and scanned light beam is guided to the
図1は、前記合成光源装置20の内部構成を示す概略構成図である。この合成光源装置20は、ベース45と、そのベース45に取り付けられた第1の光源・コリメータユニット32aならびに第2の光源・コリメータユニット32bとから主に構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal configuration of the combined
前記光源・コリメータユニット32(第1の光源・コリメータユニット32aと第2の光源・コリメータユニット32bは同一構造)は、図2に示すように複数の発光素子を配列(本実施形態では5個の発光素子を一列に配置)して構成した光源30を内側に挿入して保持した光源ホルダ41と、光源30aから出射した光を平行光とするコリメータレンズ47(図3参照)を内側に挿入して固定した鏡筒31と、前記光源ホルダ41をフランジ部43cに取り付けるとともに前記鏡筒31を筒状部43dに挿入して取り付けたホルダ43とから主に構成されている。
The light source / collimator unit 32 (the first light source /
図2に示すように、前記光源30は光源ホルダ41の中央部に設けられた円筒状の収納部内に挿入されて、複数のネジ40の頭部で固定されている。またこの光源ホルダ41は、光源30の光軸に対して垂直な方向の位置を調整した後、ネジ42でホルダ43のフランジ部43cに固定される。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、ホルダ43の筒状部43dはベース45に形成された円形の開口部45aに挿入され、鏡筒31の光軸を中心として回転調整後にフランジ部43cから挿入した複数のネジ44をベース45のネジ孔45bに締め付けることにより、光源・コリメータユニット32がベース45に固定される。
As shown in FIG. 2, the
次に図2ならびに図3に示すように、ホルダ43の筒状部43d内に挿入されて光軸方向に移動して調整した鏡筒31は、筒状部43dの周壁を貫通するように螺挿された1本のネジ46により筒状部43dの内面に押圧固定されている。このネジ46の配置位置は、光走査装置11(図6参照)の光走査面内で、かつコリメータレンズ47(鏡筒31)の光軸Oに対して直交する位置に特定されており、従ってネジ46による押圧力は光軸Oに対して直交する方向Yに作用している。このようにして、筒状部43dの中心線とコリメータレンズ47の光軸Oを一致させる。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、図2では筒状部43d上でのネジ46の位置を明示するため、ベース45の開口部45aに挿入する前の筒状部43dにネジ46を螺挿した状態を示しているが、実際の組立では筒状部43dを開口部45aに挿入して貫通させ、開口部45aから出た部分の筒状部43dにネジ46を螺挿することになる(図1参照)。また図3では筒状部43d内でのネジ46による鏡筒31の固定を明確に示すため、鏡筒31の外径と筒状部43dの内径に大きな差を設けたが、実際には図に示すような寸法差はない。
2 shows a state in which the
鏡筒31の円周上において複数の方向から固定する場合、環境温度の変化などによりネジが膨張収縮したとき、コリメータレンズの移動方向が定まらず不安定である。しかし、本実施形態のように一方向からネジ46で固定すれば、ネジが膨張収縮しても、変動方向はネジ46とコリメータレンズ47を結ぶ線上に限られる。本実施形態のネジ46(46a、46b)は光走査面内でコリメータレンズ47の光軸Oに対して直交する位置に配置してあるので、前述のネジ46の膨張収縮の変動は、光走査方向に限られ、それと直交する副走査方向には変動しないのでバンディングなどで印刷品質を低下させない効果がある。
When fixing from a plurality of directions on the circumference of the
また環境温度変化などで2つの光源・コリメータユニット32a、32bからの光線が走査方向に対して反対方向にずれてしまう構成の場合、回転多面鏡24位置での複数の光線の全体の幅が広くなる。そのため、回転多面鏡24の面寸法L(図6参照)に余裕を持たせる必要があり、大型化の傾向にある。
In the case where the light beams from the two light source /
これに対して本実施形態では図1に示すように、前記ネジ46a、46bを各々のコリメータレンズ47に対して同方向、すなわち図1においてシリンドリカルレンズ23から光源・コリメータユニット32a、32bを見た場合に、ネジ46a、46bを各々のコリメータレンズ47に対して共に左側方向から作用するように螺挿している。そのためネジ46a、46bの膨張収縮による走査方向の変動方向は同じ方向となり、2つの光源・コリメータユニット32a、32bからの光線の相対変動を小さく抑えることができ、回転多面鏡24の面寸法L(図6参照)に余裕を持たせる必要がないことから、小型化が可能となる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the
なお、ネジ46の膨張収縮量の微小なバラツキにより、感光体18上でスポットの走査方向位置の相対位置がわずかに変動したとしても、スポット位置は光センサ27(図6参照)で個々の光源・コリメータユニット32a、32bからの光線ごとに検知し、各光源素子を点灯させるように制御しているので、感光体18面上の走査方向スポット位置は変動しないので問題は無い。
Even if the relative position of the spot in the scanning direction on the
光源・コリメータユニット32a、32bは互いに若干内側を向くようにしてベース45に取り付けられている。そのため図1に示すように、第1の光源・コリメータユニット32aの発光素子から出射した5本の平行光線と第2の光源・コリメータユニット32bの発光素子から出射した5本の平行光線は、一度交差し、その後間隔が広がって進み、シリンドリカルレンズ23を通過して合成される。
The light source /
図4は、本実施形態で感光体18上に形成されるスポットの配置状態を示す図である。本実施形態の場合、第1の光源・コリメータユニット32aに内蔵されている5個の発光素子から出射した光によって形成されるスポットS1〜S5の列と、第2の光源・コリメータユニット32bに内蔵されている5個の発光素子から出射した光によって形成されるスポットS6〜S10の列は、主走査方向Xに対して所定の角度θ傾いて形成され、しかも前記スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は主走査方向Xに対して直交する方向(副走査方向)において相対的にずれている。
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement state of spots formed on the
このようなスポットの配置状態になるように、合成光源装置20内で前記第1の光源・コリメータユニット32aと第2の光源・コリメータユニット32bの位置調整がなされている。
The positions of the first light source /
図7は、感光体18上におけるスポット配置の第1変形例を示す図である。この例の場合、スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は主走査方向Xに対して所定の角度θ傾いて、かつ一直線上に配置されている。
FIG. 7 is a view showing a first modification of the spot arrangement on the
図8は、感光体18上におけるスポット配置の第2変形例を示す図である。この例の場合、スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は主走査方向Xに対して直交する方向(副走査方向)に2列に配置され、かつ、スポットS1とスポットS2の間にスポットS6が配置されるように副走査方向において半ピッチずれている。
FIG. 8 is a view showing a second modification of the spot arrangement on the
図9は、感光体18上におけるスポット配置の第3変形例を示す図である。この例の場合、スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は主走査方向Xに対して直交する方向(副走査方向)に1列に配置されている。
FIG. 9 is a view showing a third modification of the spot arrangement on the
図10は、感光体18上におけるスポット配置の第4変形例を示す図である。この例の場合、スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は主走査方向Xに対して直交する方向(副走査方向)に2列に配置され、かつ、スポットS1〜S5列とスポットS6〜S10の列は副走査方向においてずれている。
FIG. 10 is a view showing a fourth modification of the spot arrangement on the
図11は、本発明の第2実施形態に係る合成光源装置20の概略構成図である。光源30a、30bの保持構造や、光源・コリメータユニット32a、32bの調整方法などは図1で示した第1実施形態と同じである。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a combined
この実施形態では同図に示すように、1つのベース45上において第1の光源・コリメータユニット32aと第2の光源・コリメータユニット32bとが直交する方向に配置されており、第1の光源・コリメータユニット32aから出射される光線と第2の光源・コリメータユニット32bから出射される光線との交差部に、ビームスプリッタからなる光合成素子33が配置されている。
In this embodiment, as shown in the figure, the first light source /
そしてこの光合成素子33の働きにより、第1の光源・コリメータユニット32a(光源30a)からの光線は透過し、第2の光源・コリメータユニット32b(光源30b)からの光線を反射して、両光源30a、30bからの光線を合成する。
The
第1ならびに第2の光源・コリメータユニット32a,32bからそれぞれ出射した5つの光線の一つ一つは平行光線であり、5つの平行光線は一度交差し、その後間隔が拡がって進む。図11では図面が煩雑になるので中心光線のみ示している。
Each of the five light beams emitted from the first and second light source /
2つの光源30a、30bと光合成素子33の距離は互いに等しく設定されているので、図11では光合成素子33から出射した10本の光線は重なっている。そのため同図では合成後の光線を5本として示している。このように配置することにより、2つの光源30a、30bからの光線の収束、発散状態を一致させることができる。
Since the distances between the two light sources 30a and 30b and the
光源30a、30bと回転多面鏡24の間のレンズ系を工夫すれば、全ての光線を回転多面鏡24の位置で交差させることができる。そうすることによって、回転多面鏡24の寸法を、1本走査の時と同じ大きさで実現できるので、回転多面鏡24の小型化が可能となる。また、2つの光源30a、30bからの光軸を完全に一致させることができるので、結像特性が良く、微小なスポット形成することができる。
If the lens system between the light sources 30 a and 30 b and the
図12は、本発明の第3実施形態に係る合成光源装置20の概略構成図である。光源30a、30bの保持構造や、光源・コリメータユ二ット32a、32bの調整方法などは図1で示した第1実施形態と同じである。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a combined
この実施形態では同図に示すように、1つのベース45上において第1の光源・コリメータユニット32aと第2の光源・コリメータユニット32bとが近くで同一方向を向くように配置されており、第1の光源・コリメータユニット32aから出射される光線路から第2の光源・コリメータユニット32bから出射される光線路にかけて、光合成素子34が配置されている。
In this embodiment, as shown in the figure, the first light source /
この光合成素子34は光線の合成部分であるビームスプリッタ部34aと反射部34bを一体化したものから構成されている。そしてビームスプリッタ部34aが第1の光源・コリメータユニット32aと対向し、反射部34bが第2の光源・コリメータユニット32bと対向するように配置されている。
The
この場合図11に示す実施形態と異なり、光合成素子34の位置変動や、角度変動があっても、光源30aからの光線と、光源30bからの光線の角度は変化しない。すなわち図11に示す例よりも、光合成素子34の変動の影響を小さくできる効果がある。
In this case, unlike the embodiment shown in FIG. 11, the angle of the light beam from the light source 30a and the light beam from the light source 30b does not change even if the position of the
なお、本実施形態では、2つの光源・コリメータユニット32a、32bからの光線が、光合成素子34から出射するとき、同じ広がり、同じ角度になるよう、2つの光源・コリメータユニット32a、32bとビームスプリッタ部34aまでの光路長を揃えるよう工夫している。こうすることにより、図11に示す実施形態と同様、2つの光源30a、30bからの光線の収束、発散状態を一致させることができる。
In the present embodiment, the two light source /
図13は、本発明の第4実施形態に係る合成光源装置20の概略構成図である。光源30a、30bの保持構造や、光源・コリメータユニット32a、32bの調整方法等は図1で示した第1実施形態と同じである。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a combined
本実施形態では同図に示すように、2つの光源・コリメータユニット32a、32bと光合成素子33の間に鏡などの反射部材35a,35bを配置することにより、光源コリメータユニット32a,32bを近づけて、特に光源30a、30bを収納した光源ホルダ41a,41bを近づけて実装している。
In this embodiment, as shown in the figure, the light
そのため2つの光源・コリメータユニット32a、32b間での環境温度に対する影響の差が殆どない。また、光源30a、30bを点灯制御するための回路基板36を1つにまとめることができるので、コスト低減が図れる。さらに、反射部材35の配置や角度を工夫することで実装の自由度が増す効果がある。
Therefore, there is almost no difference in influence on the environmental temperature between the two light source /
図14は、本発明の第5実施形態に係る光源・コリメータユニット32の斜視図である。これまでの実施形態では鏡筒31の固定にネジ46を1本用いたが、鏡筒31を固定するネジは、走査面内でレンズの光軸に対して直交する方向であり、レンズに対し同方向に作用するように配置していれば、図14に示すように同一軸線上で同じ方向に2本以上のネジ(本実施形態では2本のネジ46,48)で固定することもできる。
FIG. 14 is a perspective view of the light source /
鏡筒31が長い場合など、1点止めでは端部の浮きによる光軸との傾きや、傾き変動が問題になることが考えられるが、本実施形態のように同じ方向に複数のネジ46、48で固定すれば、鏡筒31の端部の浮きによる光軸との傾きを小さく抑える効果がある。なお、ネジの個数は2つの光源ユニット間で同数とした方が、変動等の特性を等しくできるため好ましい。
When the
図15ならびに図16は本発明の第6実施形態に係る光源・コリメータユニットを説明するための図で、図15は光源・コリメータユニットの正面図、図16は図15B−B線上の断面図ある。 15 and 16 are views for explaining a light source / collimator unit according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 15 is a front view of the light source / collimator unit, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. .
本実施形態では、ホルダ43における筒状部43dの鏡筒押圧部付近に外周面から内周面に向けて貫通した貫通部49が形成され、その貫通部49に板バネ50の途中にV字形に屈曲して形成された屈曲部50aが挿入されている。この板バネ50の基端部50bはネジ51によって筒状部43dの外側に固定されており、ネジ51の締付けによって生じた板バネ50の押圧力は前記屈曲部50aを通して鏡筒31に作用し、鏡筒31を筒状部43d内に押圧固定している。
In the present embodiment, a penetrating
屈曲部50aによる鏡筒31の押圧位置は前記実施形態と同様に、光走査装置11(図6参照)の光走査面内で、かつコリメータレンズ47(鏡筒31)の光軸Oに対して直交する位置に特定されており、従って屈曲部50aによる押圧力は光軸Oに対して直交する方向に作用している。
The pressing position of the
ネジのように回転しながら押し付ける場合、調整後ネジ締めにより鏡筒31が光軸方向へ動くことが懸念される。本実施形態のように板バネ50を用いれば、鏡筒31への押し付け時に鏡筒31が光軸方向へ動くことがないので、調整し易いという利点がある。
When pressing while rotating like a screw, there is a concern that the
本実施形態では板バネ50の一方の端部だけを固定したが、板バネ50の両方の端部をネジなどによって固定することもできる。
In the present embodiment, only one end of the
前記実施形態ではベース上に2つの光源・光学素子(コリメータレンズなどの光学素子)ユニットを取り付けた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、3つ以上の光源・光学素子ユニットを取り付けて、各光源・光学素子ユニットから出射した光線を合成することも可能である。 In the embodiment, the example in which two light source / optical element (optical element such as collimator lens) units are mounted on the base has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more light sources / optical devices are used. It is also possible to synthesize light beams emitted from each light source / optical element unit by attaching an element unit.
10…帯電装置、11…光走査装置、12…現像装置、13…印刷用紙、14…搬送装置、15…転写装置、16…清掃装置、17…定着装置、18…感光体、20…合成光源装置、21…光線、23…シリンドリカルレンズ、24…回転多面鏡、25…Fθレンズ、26…ミラー、27…光センサ、28…折り返しミラー、30…光源、30a…第1の光源、30b…第2の光源、31,31a,31b…鏡筒、32…光源・コリメータユニット、32a…第1の光源・コリメータユニット、32b…第2の光源・コリメータユニット、33、34…光合成素子、34a…ビームスプリッタ部、34b…反射部、35…反射部材、40,42,44,46,46a,46b,48,51…ネジ、41…光源ホルダ、43,43a,43b…ホルダ、43c…フランジ部、43d…筒状部、45…ベース、45a…開口部、45b…ネジ孔、47…コリメータレンズ、49…貫通部、50…板バネ、50a…屈曲部、50b…基端部、X…光の走査方向、Y…光の走査方向と直交する方向、O…光軸、S1〜S10…スポット。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記各光源・光学素子ユニットのホルダは、前記鏡筒を内側に収容する筒状部と、その鏡筒を筒状部の内面に押圧して固定する押圧手段とを備え、
その押圧手段は、当該光源装置の光走査面内で、かつ前記光学素子の光軸と直交する位置に設置されていることを特徴とする光源装置。 A plurality of light source / optical element units having a light source, an optical element through which light rays from the light source pass, a lens barrel that fixes the optical element inside, and a holder to which the light source and the lens barrel are attached are mounted on a base. In the light source device that combines and outputs the light beams emitted from each light source / optical element unit,
The holder of each light source / optical element unit includes a cylindrical portion that houses the barrel inside, and a pressing means that presses and fixes the barrel to the inner surface of the cylindrical portion,
The pressing means is installed in a position perpendicular to the optical axis of the optical element in the optical scanning plane of the light source device.
前記第1の光源・光学素子ユニットからの光線は透過し、前記第2の光源・光学素子ユニットからの光線を反射して、両光源・光学素子ユニットからの光線を合成する光合成素子を設け、
前記第1の光源・光学素子ユニットから光合成素子までの距離と、前記第2の光源・光学素子ユニットから光合成素子までの距離が等しく設定されていることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit,
A light combining element that transmits the light from the first light source / optical element unit, reflects the light from the second light source / optical element unit, and combines the light from both the light source / optical element unit;
The light source device characterized in that the distance from the first light source / optical element unit to the light combining element and the distance from the second light source / optical element unit to the light combining element are set equal.
前記第1の光源・光学素子ユニットからの光線は透過し、前記第2の光源・光学素子ユニットからの光線を反射して、両光源・光学素子ユニットからの光線を合成する光合成素子を設け、
前記光源・光学素子ユニットと光合成素子の間に反射部材を配置したことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the light source / optical element unit includes at least a first light source / optical element unit and a second light source / optical element unit,
A light combining element that transmits the light from the first light source / optical element unit, reflects the light from the second light source / optical element unit, and combines the light from both the light source / optical element unit;
A light source device, wherein a reflection member is disposed between the light source / optical element unit and the light combining element.
前記光走査装置が請求項10記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member, a charging device that charges the photosensitive member, an optical scanning device that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member corresponding to image information to be recorded by light beam scanning, and the electrostatic latent image Image forming apparatus comprising: a developing device that forms a toner image by attaching toner; a transfer device that transfers the toner image onto a recording medium; and a fixing device that fixes the transferred toner image onto the recording medium In
An image forming apparatus according to claim 10, wherein the optical scanning apparatus is an optical scanning apparatus according to claim 10.
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