JP2010048971A - レーザ走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子をハウジングの台座面に精度よく接着固定できるレーザ走査光学装置を得る。
【解決手段】光源ユニットから発せられたビームをポリゴンミラーで偏向し、走査レンズ、折返しミラーを介して感光体ドラム上を走査するレーザ走査光学装置。ハウジング２０は機器本体への取付け平面２０ａを有し、折返しミラーはハウジング２０内に設けた台座面に接着固定されている。ハウジング２０の外側面には台座面の傾斜角度θ１，θ２，θ３，θ４に平行な位置決め面２６ａを有する位置決め部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。位置決め面２６ａを水平な治具上に載置することにより台座面を水平状態に保ち、該台座面に接着剤を塗布し、折返しミラーを接着固定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、レーザ走査光学装置、特に、画像データに基づいて変調駆動された光源から発せられるビームにて感光体上に画像を描画するレーザ走査光学装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に搭載されるレーザ走査光学装置において、従来、ビームを整形、結像させるためのレンズなどの光学素子及び光路を折り曲げるためのミラーなどの光学素子は、ハウジングの台座面に対して、板ばねやねじにて固定していた。

特許文献１には、振動対策としてミラーの両端部を両面テープにて固定することが記載されている。また、特許文献２には、ガルバノミラーに対して反射面の背面で接着固定することが記載されている。

光学素子をハウジングに接着固定することは簡便な方法であるが、光学素子の多くはハウジングの画像形成装置本体への取付け平面に対して傾斜した状態で接着される。接着作業は、ハウジングを取付け平面を基準として治具上に水平に載置した状態で行われる。従って、傾斜した接着面（台座面）に接着剤が塗布されることになり、粘度の低い接着剤であると傾斜に沿って垂れてしまい、所定の厚みを確保できず、光学素子の位置精度が低下するという問題点を有している。
特開２００２−３２３６６７号公報 特開平１１−１４９０５７号公報

そこで、本発明の目的は、光学素子をハウジングの台座面に精度よく接着固定できるレーザ走査光学装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の一の形態であるレーザ走査光学装置は、
光源と、該光源から発せられたビームを整形する光学素子と、該光学素子にて整形されたビームを偏向する偏向手段と、該偏向手段によって偏向されたビームを感光体に向けて結像させる光学素子と、該感光体に向かう光路を折り曲げる光学素子と、これらの部材を保持するハウジングと、を備えたレーザ走査光学装置において、
前記ハウジングは画像形成装置本体への取付け平面を有し、
前記各種光学素子の少なくとも一つは、前記ハウジングに設けた台座面に所定の厚みの接着剤にて接着固定され、かつ、台座面は前記取付け平面に対して傾斜する角度で配置されており、
前記ハウジングの外側面には、前記台座面に前記少なくとも一つの光学素子を接着する際にハウジングを保持するための、前記台座面とほぼ平行な位置決め面を有する位置決め部が設けられていること、
を特徴とする。

前記レーザ走査光学装置において、光学素子をハウジングの台座面に接着固定する際、ハウジングはその位置決め面を治具の水平面に当てて保持される。位置決め面は台座面とほぼ平行であるため、台座面はほぼ水平状態に保持され、この台座面に塗布された接着剤は塗布された柱状状態を保持して光学素子と密着硬化することになる。これにて、接着剤が所定の厚みを保つことになり、光学素子がハウジングの台座面に精度よく接着固定される。

以下、本発明に係るレーザ走査光学装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１に、本発明に係るレーザ走査光学装置の一実施例を概略的に示す。このレーザ走査光学装置１は、プリンタや複写機などの画像形成装置に搭載されるものであり、概略、光源ユニット２と、ポリゴンミラー５と、走査レンズ６ａ，６ｂと、カバーガラス１０と、これらの部材を保持するための樹脂材で整形したハウジング２０とで構成されている。

光源ユニット２はレーザダイオード３とコリメータレンズ４とを備え、レーザダイオード３から放射されたビームは、コリメータレンズ４で平行光に整形され、図示しないシリンドリカルレンズにて主走査方向Ｙにほぼ平行な光に整形され、ポリゴンミラー５に入射する。ポリゴンミラー５に入射したビームは主走査方向Ｙに等角速度に偏向され、走査レンズ６ａ，６ｂを透過することで収差を補正され、カバーガラス１０を透過して感光体ドラム５０上で結像する。感光体ドラム５０は所定速度で回転駆動され、ビームによる主走査とドラム５０の回転による副走査にて２次元の画像（静電潜像）が形成される。

レーザ走査光学装置１のポリゴンミラー５以降の光路配置を図２に示す。感光体ドラム５０はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像を形成するためのものが並置されており、ビームを各感光体ドラム５０へ導く光路を形成するための折返しミラー７，８がハウジング２０内に配置されている。なお、各図において各部材を示す符号に添付したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの文字は、それらの部材が対応する色を形成するためのものであることを示している。

具体的には、走査レンズ６ａ，６ｂから出射した第１のビームは折返しミラー７Ｙ，８Ｙで反射され、ガラス１０Ｙを透過して感光体ドラム５０Ｙ上を走査する。第２のビームは折返しミラー７Ｍ，８Ｍで反射され、ガラス１０Ｍを透過して感光体ドラム５０Ｍ上を走査する。第３のビームは折返しミラー７Ｃ，８Ｃで反射され、ガラス１０Ｃを透過して感光体ドラム５０Ｃ上を走査する。第４のビームは折返しミラー７Ｋで反射され、ガラス１０Ｋを透過して感光体ドラム５０Ｋ上を走査する。

各折返しミラー７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、図３に示すように、ハウジング２０の画像形成装置への取付け平面（水平面）２０ａに対して角度θ１，θ２，θ３，θ４を有してハウジング２０に取り付けられている。各折返しミラー７は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、両端部分にてハウジング２０の内側面に該ハウジング２０に一体的に形成した台座面２１に接着剤２５を介して接着固定されている。それぞれの台座面２１は前記角度θ１，θ２，θ３，θ４に設定されている。また、台座面２１には突起２２が一体的に形成されており、各折返しミラー７と台座面２１との間隔（接着剤２５の厚さｔ）を所定値に保つようにしている。

図５及び図６に、第１実施例を構成するハウジング２０を示す。このハウジング２０の外側面には前記台座面２１と平行な位置決め面２６ａを有する位置決め部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋがハウジング２０に一体的に形成されている。それぞれの位置決め面２６ａは取付け平面２０ａに対して前記角度θ１，θ２，θ３，θ４に設定されている。なお、位置決め部２６はハウジング２０とは別部材であってハウジング２０に固定されていてもよい。

以上の構成からなるハウジング２０に折返しミラー７を接着する際、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、各位置決め部２６の位置決め面２６ａを治具３０の水平面３０ａに載置し、対応する台座面２１に接着剤２５を塗布して折返しミラー７を接着固定する。なお、図７（Ａ）は折返しミラー７Ｙを接着固定する場合を示し、図７（Ｂ）は折返しミラー７Ｍを接着固定する場合を示している。

各位置決め部２６の位置決め面２６ａは台座面２１と平行であるため、位置決め面２６ａを治具３０の水平面３０ａ上に載置すると、台座面２１は水平状態に保持され、この台座面２１に塗布された接着剤２５は、垂れることなく、塗布された柱状状態を保持して折返しミラー７と密着硬化する。接着剤２５が所定の厚みを保つことにより、折返しミラー７がハウジング２０の台座面２１に精度よく接着固定される。

また、図８に示すように、位置決め部２６には穴２７又はピン２８が設けられていてもよい。ピン２８は位置決め部２６と一体的に形成されていてもよく、あるいは、別部材として位置決め部２６に取り付けられていてもよい。

位置決め部２６に穴２７が形成されている場合には、図９（Ａ）に示すように、治具３０の水平面３０ａに設けたピン３１を穴２７に嵌合させてハウジング２０を位置決めして接着剤２５を塗布し、折返しミラー７を接着固定する。穴２７を用いて図示しないねじを治具３０に螺着し、位置決め部２６と治具３０とを固定するようにしてもよい。また、位置決め部２６にピン２８を設けた場合には、該ピン２８を治具３０に形成した図示しない穴に嵌合させてハウジング２０を位置決めして接着剤２５を塗布し、折返しミラー７を接着固定する。

また、図９（Ｂ）に示すように、治具３０の水平面３０ａに対して下方から位置決め面２６ａを押し当て、台座面２１に接着剤２５を塗布して折返しミラー７を接着固定してもよい。この場合、接着剤２５は下方に垂れることになるが、台座面２１に対して傾斜して垂れることはなく、折返しミラー７で下方から押し当てられるので、厚みの減少は回避される。

図１０に、第２実施例を構成するハウジング２０を示す。このハウジング２０の外側面には２組の前記位置決め部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。折返しミラー７の接着に際しては、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、対応する二つの位置決め部２６を治具３０の水平面３０ａ上に載置する。ハウジング２０は片面において２箇所で保持されるため、保持の安定性が向上する。なお、図１１（Ａ）は折返しミラー７Ｙを接着固定する場合を示し、図１１（Ｂ）は折返しミラー７Ｍを接着固定する場合を示している。

図１２に、第３実施例を構成するハウジング２０を示す。このハウジング２０は外側面に設けた位置決め部２６の両面を位置決め面２６ａ，２６ｂとしたものである。角度θ１，θ３を有する位置決め面２６ａに関しては、図９（Ａ）に示した態様で折返しミラー７を接着固定する。角度θ２，θ４を有する位置決め面２６ｂに関しては、図１３に示すように、治具３０の水平面３０ａに対して下方から位置決め面２６ｂを押し当てて位置決めし、台座面２１に接着剤２５を塗布して折返しミラー７を接着固定する。

ところで、各実施例において接着剤２５としては紫外線硬化型の樹脂材を用いている。紫外線硬化型の樹脂材は、弾性が比較的低く、互いに線膨脹係数の異なるハウジング２０と折返しミラー７との熱変形による応力を分散させることができる。そのためには、接着剤２５の厚みが０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ程度までの厚みを想定している。接着剤２５（紫外線硬化型の樹脂材）は粘性が比較的低いので一定の面積でこのような厚みに塗布し、その柱状状態を保持するには前記各実施例のごとく、接着剤２５を塗布する台座面２１をほぼ水平状態に保持して接着剤２５が傾斜面に沿って垂れることを防止する必要がある。

また、紫外線硬化型の樹脂材に対しては、台座面２１と折返しミラー７との隙間に側方から紫外線を照射し、未硬化部分を生じないように紫外線を確実に照射することが必要となる。

（他の実施例）
なお、本発明に係るレーザ走査光学装置は前述した各実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、ハウジング内における各種光学素子の配置は任意である。また、前記各実施例では、折返しミラー７の接着固定について説明したが、いま一つの折返しミラー８に関してもハウジングの外側面に位置決め部を設けて接着固定してもよいことは勿論である。さらに、走査レンズなどの光学素子に関してもハウジングの外側面に位置決め部を設けて接着固定してもよい。

本発明に係るレーザ走査光学装置の概略構成を示す斜視図である。 前記レーザ走査光学装置の光路配置を示す立面図である。 前記レーザ走査光学装置のハウジング内での折返しミラー配置を示す立面図である。 前記折返しミラーの接着固定部分を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 第１実施例を構成するハウジングの外側面を示す立面図である。 前記ハウジングを示す斜視図である。 （Ａ），（Ｂ）ともに、第１実施例を構成するハウジングに折返しミラーを接着固定する工程を示す立面図である。 前記ハウジングの変形例を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）ともに、ハウジングに折返しミラーを接着固定する工程を示す断面図である。 第２実施例を構成するハウジングの外側面を示す立面図である。 （Ａ），（Ｂ）ともに、第２実施例を構成するハウジングに折返しミラーを接着固定する工程を示す立面図である。 第３実施例を構成するハウジングの外側面を示す立面図である。 第３実施例を構成するハウジングに折返しミラーを接着固定する工程を示す断面図である。

符号の説明

１…レーザ走査光学装置
２…光源ユニット
５…ポリゴンミラー
６ａ，６ｂ…走査レンズ
７，８…折返しミラー
２０…ハウジング
２０ａ…取付け平面
２１…台座面
２５…接着剤
２６…位置決め部
２６ａ…位置決め面
２７…穴
２８…ピン
３０…治具
５０…感光体ドラム

Claims (8)

1. 光源と、該光源から発せられたビームを整形する光学素子と、該光学素子にて整形されたビームを偏向する偏向手段と、該偏向手段によって偏向されたビームを感光体に向けて結像させる光学素子と、該感光体に向かう光路を折り曲げる光学素子と、これらの部材を保持するハウジングと、を備えたレーザ走査光学装置において、
   前記ハウジングは画像形成装置本体への取付け平面を有し、
   前記各種光学素子の少なくとも一つは、前記ハウジングに設けた台座面に所定の厚みの接着剤にて接着固定され、かつ、台座面は前記取付け平面に対して傾斜する角度で配置されており、
   前記ハウジングの外側面には、前記台座面に前記少なくとも一つの光学素子を接着する際にハウジングを保持するための、前記台座面とほぼ平行な位置決め面を有する位置決め部が設けられていること、
   を特徴とするレーザ走査光学装置。
2. 前記位置決め部は前記ハウジングに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置。
3. 前記位置決め部は前記ハウジングとは別部材であって該ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置。
4. 前記少なくとも一つの光学素子は、ミラー及び／又はレンズであること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
5. 前記位置決め部には固定用ピンが一体的に形成されている、又は、別部材として取り付けられていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
6. 前記位置決め部には固定用穴が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
7. 前記接着剤は紫外線硬化型の樹脂材であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
8. 前記接着剤の硬化後の厚みは０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。

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