JP2016095469A

JP2016095469A - Optical scanner and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2016095469A
Application number: JP2014232952A
Authority: JP
Inventors: 一範渡辺; Kazunori Watanabe
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner that can suppress a deterioration in the accuracy of a scanning position due to an error in the shape in the sub scanning direction on a lens surface of a scanning lens, and an image forming apparatus.SOLUTION: An exposure scanner includes a light source part, deflection means, optical element 50 that forms light beams deflected by a deflector into a desired shape, and base member that holds the optical element, and the optical element has a positioning part 51 for determining the position of the optical element with respect to the base member. The positioning part is provided at least at one of both ends in the main scanning direction of the optical element.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、光源から出射された光線を、感光体に照射して潜像の書き込みを行う光走査装置を備えている。この光走査装置は、光を発生させる光源部、光源からの光ビームを偏向する偏向手段であるポリゴンスキャナ、このポリゴンスキャナにより偏向された光束を所望の形状に結像させる光学素子である走査レンズなどを備えている。この走査レンズは、光走査装置の筐体（ハウジング）などのベース部材に保持され、直接、または間接的に光走査装置の筐体に取り付けられている。 Image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles include an optical scanning device that irradiates a photosensitive member with light emitted from a light source and writes a latent image. The optical scanning device includes a light source unit that generates light, a polygon scanner that is a deflecting unit that deflects a light beam from the light source, and a scanning lens that is an optical element that forms an image of a light beam deflected by the polygon scanner into a desired shape. Etc. The scanning lens is held by a base member such as a housing (housing) of the optical scanning device and is directly or indirectly attached to the housing of the optical scanning device.

特許文献１には、光学素子であるトロイダルレンズが、ベース部材としての支持板に支持された光走査装置が記載されている。この光走査装置のトロイダルレンズは、トロイダルレンズの副走査方向端部に、トロイダルレンズのレンズ部を囲うように副走査方向に間隔をおいて２つのリブ部が形成され、この各リブ部の主走査方向中央部に凸形状の突起が設けられている。この突起は、支持板に対するトロイダルレンズの位置を決めるための位置決め部であり、支持板の側部に設けられた側部立曲げ部の切欠と該突起が係合することで、支持板に対するトロイダルレンズの位置を決めているとされている。 Patent Document 1 describes an optical scanning device in which a toroidal lens as an optical element is supported by a support plate as a base member. The toroidal lens of this optical scanning device has two rib portions formed at intervals in the sub-scanning direction so as to surround the lens portion of the toroidal lens at the end portion of the toroidal lens in the sub-scanning direction. A convex protrusion is provided at the center in the scanning direction. This protrusion is a positioning part for determining the position of the toroidal lens with respect to the support plate, and the protrusion is engaged with the notch of the side bent portion provided on the side of the support plate, so that the toroidal with respect to the support plate It is said that the position of the lens is decided.

しかしながら、特許文献１のトロイダルレンズのように、光学素子の主走査方向中央部において副走査方向両端部に位置決め部を設けた場合、光学素子の成形において次のような不具合が生じる。
金型の開く方向や金型から成形品を取り出す方向（以下、離型方向という）に平行な面は、離型時に離型抵抗が生じるため、成形品の離型時に成形品と金型との接触により生じる抵抗を減らす為の勾配が設けられている。 However, when positioning portions are provided at both ends in the sub-scanning direction at the center in the main scanning direction of the optical element as in the toroidal lens of Patent Document 1, the following problems occur in molding the optical element.
The surface parallel to the direction in which the mold opens and the direction in which the molded product is taken out from the mold (hereinafter referred to as the mold release direction) generates mold release resistance during mold release. A slope is provided to reduce the resistance caused by the contact.

しかし、光学素子の位置決め部は、高精度に位置決めを行う為にこの勾配がほとんどとられておらず、光学素子の位置決め部の離型方向に平行な面において離型抵抗が生じる。この離型抵抗によって光学素子が金型に引っ張られることで、光学素子の主走査方向中心部における、光学素子のレンズ面の表面形状に影響を及ぼし、レンズ面の形状精度を劣化させる。
この形状精度の劣化おいて、特に光学素子のレンズ面の主走査方向に対して直交する断面における副走査方向の歪（形状誤差）は、被走査面上での光線の副走査位置のずれに繋がるため、画像品質を劣化させてしまう。 However, the positioning portion of the optical element hardly has this gradient in order to perform positioning with high accuracy, and a mold release resistance is generated on a plane parallel to the mold release direction of the positioning portion of the optical element. When the optical element is pulled by the mold due to the mold release resistance, the surface shape of the lens surface of the optical element at the center in the main scanning direction of the optical element is affected, and the shape accuracy of the lens surface is deteriorated.
In this deterioration of the shape accuracy, distortion (shape error) in the sub-scanning direction particularly in a cross section orthogonal to the main scanning direction of the lens surface of the optical element is caused by deviation of the sub-scanning position of the light beam on the surface to be scanned. As a result, the image quality is degraded.

上述した課題を達成するために、本発明は、光ビームを発生させる光源部と、前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を所望の形状に結像させる光学素子と、前記光学素子を保持するベース部材とを備え、前記ベース部材に対する前記光学素子の位置を決めるための位置決め部を有する光走査装置において、前記位置決め部を、前記光学素子の主走査方向における両端部のうち少なくとも一方に設けることを特徴とするものである。 In order to achieve the above-described problems, the present invention provides a light source unit that generates a light beam, a deflecting unit that deflects the light beam, and an optical element that forms an image of a light beam deflected by the deflecting unit into a desired shape. And a base member for holding the optical element, and having a positioning part for determining the position of the optical element with respect to the base member, the positioning part includes both ends of the optical element in the main scanning direction. It is provided in at least one of the parts.

本発明によれば、走査レンズのレンズ面における副走査方向の形状誤差による走査位置精度の劣化を抑えることができる、という優れた効果がある。 According to the present invention, there is an excellent effect that deterioration in scanning position accuracy due to a shape error in the sub-scanning direction on the lens surface of the scanning lens can be suppressed.

実施形態に係る複写機の一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a copying machine according to an embodiment. 同複写機の備える露光装置の概略断面と、感光体に向けて照射されるレーザ光の経路とを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic cross section of an exposure apparatus provided in the copier and a path of a laser beam irradiated toward a photoconductor. 同露光装置の備える走査レンズの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the scanning lens with which the same exposure apparatus is provided. 走査線の重ね合わせについての説明図。Explanatory drawing about the superimposition of a scanning line. 実施形態に係る走査レンズの位置決め部の形状についての説明図。Explanatory drawing about the shape of the positioning part of the scanning lens which concerns on embodiment. 実施形態に係る走査レンズの位置決め部とベース部材との設置の一例についての説明図。Explanatory drawing about an example of installation of the positioning part and base member of the scanning lens which concern on embodiment. 同露光装置の備える複数の走査レンズの位置決めの構成の一例を示す概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a positioning configuration of a plurality of scanning lenses provided in the exposure apparatus. 従来の走査レンズについての説明図。Explanatory drawing about the conventional scanning lens. 従来の走査レンズの金型構成についての説明図。Explanatory drawing about the metal mold | die structure of the conventional scanning lens.

以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機５００について説明する。
図１は、実施形態に係る複写機５００の一例を示す概略構成図である。
複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）から構成される。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine (hereinafter referred to as a copying machine 500) as an image forming apparatus will be described.
First, a copier 500 as an example of an image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a copier 500 according to the embodiment.
The copying machine 500 includes a copying machine main body (hereinafter referred to as a printer unit 100), a paper feed table (hereinafter referred to as a paper feed unit 200), and a scanner (hereinafter referred to as a scanner unit 300) mounted on the printer unit 100.

プリンタ部１００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写ベルト７、光走査手段としての露光装置６、定着手段としての定着装置１２等を備えている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラに張架されて図２中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体である。
四つのプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略して説明する。 The printer unit 100 includes process cartridges 1 (Y, M, C, and K) as four process units, an intermediate transfer belt 7, an exposure device 6 as an optical scanning unit, a fixing device 12 as a fixing unit, and the like. . The intermediate transfer belt 7 is an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG.
The suffixes Y, M, C, and K attached to the four process cartridges 1 indicate the specifications for yellow, magenta, cyan, and black. The four process cartridges 1 (Y, M, C, and K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different. Therefore, the subscripts K, Y, M, and C are omitted below. To explain.

プロセスカートリッジ１は、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置５を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれのストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能となっている。 The process cartridge 1 is a unit that integrally supports a photosensitive member 2 as a latent image carrier, a charging member 3 as a charging unit, a developing device 4 as a developing unit, and a photosensitive member cleaning device 5 as a cleaning unit. The configuration is shaped like Each process cartridge 1 can be attached to and detached from the copying machine 500 main body by releasing the stopper.

感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。本実施形態のプロセスカートリッジ１は、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を帯電手段として用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。 The photoconductor 2 rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by the arrow in the figure. The charging member 3 is a roller-shaped charging roller, is in pressure contact with the surface of the photoconductor 2, and is rotated by the rotation of the photoconductor 2. At the time of image formation, a predetermined bias is applied to the charging member 3 by a high voltage power source, and the surface of the photoreceptor 2 is charged. In the process cartridge 1 of the present embodiment, the roller-shaped charging member 3 that contacts the surface of the photoreceptor 2 is used as the charging unit. However, the charging unit is not limited to this, and non-contact charging such as corona charging is possible. A method may be used.

露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。
感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。 The exposure device 6 exposes the surface of the photoconductor 2 on the surface of the photoconductor 2 based on the image information of the original image read by the scanner unit 300 or image information input from an external device such as a personal computer. An electrostatic latent image is formed.
The photoconductor cleaning device 5 cleans the transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 2 that has passed the position facing the intermediate transfer belt 7.

四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色毎のトナー像を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。 The four process cartridges 1 form toner images for the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black on the photoreceptor 2. The four process cartridges 1 are arranged in parallel in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7 and transfer the toner images formed on the respective photoreceptors 2 in order to be superimposed on the intermediate transfer belt 7 in order. A visible image is formed on the belt 7.

図１において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８には高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが駆動モータにより回転することによって、中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。 In FIG. 1, a primary transfer roller 8 serving as a primary transfer unit is disposed at a position facing each photoconductor 2 across the intermediate transfer belt 7. A primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 8 by a high-voltage power source, and a primary transfer electric field is formed between the primary transfer roller 8 and the photoreceptor 2. By forming a primary transfer electric field between the photosensitive member 2 and the primary transfer roller 8, the toner image formed on the surface of the photosensitive member 2 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7. When one of a plurality of stretching rollers that stretch the intermediate transfer belt 7 is rotated by a drive motor, the surface of the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow A in the figure. A full color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by sequentially transferring the toner images of the respective colors on the surface of the intermediate transfer belt 7 moving on the surface.

四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部２００から給紙され、図１中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐは、二次転写ニップを通過する。この転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。 A secondary transfer roller 9 is disposed on the downstream side of the surface of the intermediate transfer belt 7 with respect to the position where the four process cartridges 1 face the intermediate transfer belt 7. The secondary transfer roller 9 is disposed at a position facing the secondary transfer counter roller 9a, which is one of the stretching rollers, with the intermediate transfer belt 7 therebetween, and the secondary transfer nip between the secondary transfer roller 9 and the intermediate transfer belt 7 is provided. Form. A predetermined voltage is applied between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a to form a secondary transfer electric field. The transfer paper P, which is a transfer material fed from the paper supply unit 200 and conveyed in the direction of arrow S in FIG. 1, passes through the secondary transfer nip. When the transfer paper P passes through the secondary transfer nip, a full color image formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 is formed between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a. It is transferred onto the transfer paper P by the next transfer electric field.

二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達する。そして、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは複写機５００の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。 A fixing device 12 is disposed downstream of the secondary transfer nip in the conveyance direction of the transfer paper P. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip reaches the fixing device 12. Then, the full-color image transferred onto the transfer paper P is fixed by heating and pressurization in the fixing device 12, and the transfer paper P on which the image is fixed is output outside the copying machine 500.
On the other hand, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip is collected by the transfer belt cleaning device 11.

図１に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が複写機５００本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル４００に収容されたトナーは、各色に対応するトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給される。
現像装置４としては、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式と、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる一成分現像方式との何れの現像方式であってもよい。 As shown in FIG. 1, above the intermediate transfer belt 7, toner bottles 400 (Y, M, C, and K) that store toner of various colors are detachably disposed with respect to the copying machine 500 main body.
The toner stored in each color toner bottle 400 is supplied to each color developing device 4 by a toner replenishing device corresponding to each color.
The developing device 4 may be any one of a two-component developing method using a two-component developer composed of toner and carrier and a one-component developing method using a one-component developer composed only of toner.

次に、同複写機５００の備える光走査装置としての露光装置６について詳述する。
図２は、同複写機５００の備える露光装置６の概略断面と、各感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて照射されるレーザ光の経路とを示す説明図である。
図２に示すように、露光装置６は、正多面体の側面に反射ミラーを有し、高速回転によりレーザ光を偏向・走査させる偏向手段であるポリゴンスキャナ２１を備える。また、ポリゴンスキャナ２１が反射したレーザ光に対するｆθ補正機能を有する走査レンズ１７と、面倒れ補正機能を有する光学素子である走査レンズ５０とを備える。このポリゴンスキャナ２１と走査レンズ１７，５０との間には、ポリゴンスキャナ設置部を密閉空間とし、ポリゴンスキャナ回転時の騒音を抑制するための防音ガラス１５が設けられている。なお、走査レンズ５０については後程詳述する。 Next, the exposure device 6 as an optical scanning device provided in the copier 500 will be described in detail.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic cross section of the exposure apparatus 6 provided in the copier 500 and the path of the laser light irradiated toward each photoconductor 2 (Y, M, C, K).
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus 6 includes a polygon scanner 21 that has a reflecting mirror on the side surface of a regular polyhedron and that deflects and scans laser light by high-speed rotation. Further, a scanning lens 17 having an fθ correction function for the laser light reflected by the polygon scanner 21 and a scanning lens 50 which is an optical element having a surface tilt correction function are provided. Between the polygon scanner 21 and the scanning lenses 17 and 50, a soundproof glass 15 is provided in which the polygon scanner installation portion is a sealed space and noise during rotation of the polygon scanner is suppressed. The scanning lens 50 will be described in detail later.

さらに、走査レンズ１７を通過したレーザ光をそれぞれの感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に導く第一反射ミラー１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と第二反射ミラー１９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを備える。また、第一反射ミラー１８又は第二反射ミラー１９で反射され、露光装置６の外に向かって照射されるレーザ光が通過する光路上に配置され、塵や埃などのゴミが筐体内に落下することを防止する防塵ガラス２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備える。 Furthermore, the first reflection mirror 18 (Y, M, C, K) and the second reflection mirror 19 (Y, Y) that guide the laser light that has passed through the scanning lens 17 to the respective photoreceptors 2 (Y, M, C, K). M, C, K). In addition, it is disposed on the optical path through which the laser beam reflected by the first reflecting mirror 18 or the second reflecting mirror 19 and irradiated toward the outside of the exposure device 6 passes, and dust such as dust or dust falls into the housing. Dust-proof glass 20 (Y, M, C, K) is provided to prevent this.

露光装置６の筐体は、ベース部材であるハウジング３０、カバー部材である上カバー２２及び下カバー２３によって形成されている。
ハウジング３０は、ポリゴンスキャナ２１や走査レンズ１７，５０及び反射ミラー（１８、１９）等の光学素子が配置される樹脂製の光学箱であり、上カバー２２及び下カバー２３は、光学素子が配置されたハウジング３０の内部と外部とを遮蔽するカバー部材である。また、図２では、各感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて照射されるレーザ光の経路を、光路１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）として示している。
なお、ポリゴンスキャナ２１への光線は、光源部から出射された光線がカップリングレンズにて発散光束から並行光束に変換され、アパーチャにより整形されてシリンドリカルレンズにて副走査方向に集光され、ポリゴンスキャナ２１へ入射する。
なお、副走査方向とは、光ビームの走査方向を主走査方向とした場合に、主走査方向および光軸方向いずれにも直交する方向である。 The casing of the exposure apparatus 6 is formed by a housing 30 that is a base member, an upper cover 22 that is a cover member, and a lower cover 23.
The housing 30 is a resin optical box in which optical elements such as the polygon scanner 21, the scanning lenses 17 and 50, and the reflection mirrors (18 and 19) are arranged. The upper cover 22 and the lower cover 23 are arranged with optical elements. This is a cover member that shields the inside and the outside of the formed housing 30. In FIG. 2, the path of the laser light irradiated toward each photoconductor 2 (Y, M, C, K) is shown as an optical path 13 (Y, M, C, K).
The light beam emitted from the light source unit is converted from a divergent light beam into a parallel light beam by a coupling lens, shaped by an aperture, and condensed in a sub-scanning direction by a cylindrical lens. Incident on the scanner 21.
The sub-scanning direction is a direction orthogonal to both the main scanning direction and the optical axis direction when the light beam scanning direction is the main scanning direction.

次に、本実施形態に係る露光装置６の備える走査レンズ５０について詳述する。
図３（ａ）は、同露光装置６の備える走査レンズ５０の一例を示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す走査レンズ５０を図３（ａ）中矢印Ｘの向きから見た斜視図である。
図３（ａ）に示すように、走査レンズ５０は、レーザ光が入射する第１面５０Ａ側に、走査レンズ５０をハウジング３０に対して設置する際に、ハウジング３０に対する走査レンズ５０の位置を決めるための位置決め部（以下、位置決め部という）５１を有している。この位置決め部５１は、主走査方向（図中Ｙ方向）の位置決め部であり、走査レンズ５０の主走査方向の両端部に各々１箇所ずつ備えられており、走査レンズ５０のレンズ面における主走査方向端面に接するように副走査方向に長尺となる面を有する凸形状である。
また、走査レンズ５０は、主走査方向の両端部において、副走査方向（図中Ｚ方向）における走査レンズ５０の上下端面のうち下端面に、副走査方向の位置決め部５２を備えている。 Next, the scanning lens 50 provided in the exposure apparatus 6 according to this embodiment will be described in detail.
FIG. 3A is a perspective view showing an example of a scanning lens 50 provided in the exposure apparatus 6. FIG. 3B is a perspective view of the scanning lens 50 shown in FIG. 3A viewed from the direction of the arrow X in FIG.
As shown in FIG. 3A, when the scanning lens 50 is installed on the housing 30 on the first surface 50A side where the laser light is incident, the position of the scanning lens 50 relative to the housing 30 is set. A positioning part (hereinafter referred to as a positioning part) 51 for determining is provided. This positioning portion 51 is a positioning portion in the main scanning direction (Y direction in the figure), and is provided at each of both ends of the scanning lens 50 in the main scanning direction, and main scanning on the lens surface of the scanning lens 50 is performed. It is a convex shape having a surface that is elongated in the sub-scanning direction so as to be in contact with the direction end surface.
Further, the scanning lens 50 is provided with positioning portions 52 in the sub-scanning direction at the lower end surfaces of the upper and lower end surfaces of the scanning lens 50 in the sub-scanning direction (Z direction in the figure) at both ends in the main scanning direction.

また、走査レンズ５０は、図３（ｂ）に示すように、走査レンズ５０からレーザ光が射出する第２面５０Ｂに、光軸方向（図中Ｘ方向）の位置決め部５３を備えている。
近年は光走査装置及び画像形成装置の低コスト化と生産技術の進歩により、光走査装置に備えられる走査レンズのほとんどは、樹脂材料を用いたものが多い。本実施形態の走査レンズ５０は、樹脂によって成形されている。 Further, as shown in FIG. 3B, the scanning lens 50 includes a positioning portion 53 in the optical axis direction (X direction in the drawing) on the second surface 50 </ b> B from which the laser light is emitted from the scanning lens 50.
In recent years, due to cost reduction of optical scanning devices and image forming apparatuses and progress of production technology, most of the scanning lenses provided in the optical scanning device are made of resin materials. The scanning lens 50 of the present embodiment is molded from resin.

ここで、従来の光学素子である走査レンズ１５０について説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）は、従来の走査レンズ１５０についての説明図である。図８（ａ）は、従来の光学素子である走査レンズ１５０の斜視図である。
図８（ａ）に示すように、従来の走査レンズ１５０は、走査レンズ１５０の副走査方向（図中Ｚ方向）における両端部に設けたリブ部１５１において、主走査方向（図中Ｙ方向）における中央部に、主走査方向の位置決め部である凸形状１６０を有している。このように、従来の走査レンズ１５０は、走査レンズ１５０の主走査方向中央部に位置決め部を設けることで、温度変動によるレンズの膨張・収縮時に走査レンズ端部の変形量を抑え、感光体上での光線位置変動を抑えている。
また、凸形状１６０は、光軸方向（図中Ｘ方向）と平行になるように光軸方向へ突き出しており、レンズ面１５０Ａとの位置関係が高精度に保たれている。 Here, the scanning lens 150 which is a conventional optical element will be described.
8A to 8C are explanatory diagrams of a conventional scanning lens 150. FIG. FIG. 8A is a perspective view of a scanning lens 150 which is a conventional optical element.
As shown in FIG. 8 (a), the conventional scanning lens 150 includes ribs 151 provided at both ends in the sub-scanning direction (Z direction in the figure) of the scanning lens 150, in the main scanning direction (Y direction in the figure). Has a convex shape 160 which is a positioning portion in the main scanning direction. As described above, the conventional scanning lens 150 is provided with a positioning portion at the center of the scanning lens 150 in the main scanning direction, thereby suppressing the deformation amount of the scanning lens end portion when the lens expands / contracts due to temperature fluctuations. This suppresses fluctuations in the position of the light beam.
Further, the convex shape 160 protrudes in the optical axis direction so as to be parallel to the optical axis direction (X direction in the drawing), and the positional relationship with the lens surface 150A is maintained with high accuracy.

走査レンズを含む一般的な成形品の製造方法としては、以下のとおりである。
まず、形状を転写する型（コア型）と、固定側の金型（キャビティ型）との少なくとも２面ではさまれた金型の空洞に材料を流し込み、材料を冷却する。冷却された材料が固まったら、この材料を取り出すために、コア型を移動させ、キャビティ型に残った成形品をイジェクトピン（突出しピン）で押して金型から離型させる。このような離型の際、コア型の動く方向や成形品をキャビティ型から離型する方向（以下、離型方向という）に対して平行となる面を成形品が有していると、この離型方向に対して平行となる面と金型との間に離型抵抗が生じる。この離型抵抗によって、成形品が離型できなかったり、成形品の一部分だけが金型に残ったりするといった不具合が発生する。 A general method for manufacturing a molded article including a scanning lens is as follows.
First, a material is poured into a cavity of a mold sandwiched between at least two surfaces of a mold for transferring a shape (core mold) and a fixed mold (cavity mold), and the material is cooled. When the cooled material is solidified, the core mold is moved to take out this material, and the molded product remaining in the cavity mold is pushed with an eject pin (protruding pin) to be released from the mold. At the time of such mold release, if the molded product has a surface parallel to the direction in which the core mold moves or the direction in which the molded product is released from the cavity mold (hereinafter referred to as the mold release direction), A mold release resistance is generated between the mold that is parallel to the mold release direction and the mold. Due to this mold release resistance, the molded product cannot be released or only a part of the molded product remains in the mold.

この不具合を防ぐため、成形品の離型方向に対して平行となる面には、離型時の抵抗を減らすような勾配が設けられている。
しかしながら、走査レンズの位置決め部などは高精度に位置決めを行う必要があるため、この勾配がほとんどとられておらず、離型の際に離型抵抗が生じてしまっていた。 In order to prevent this problem, the surface parallel to the mold release direction of the molded product is provided with a gradient that reduces the resistance during mold release.
However, since the positioning portion of the scanning lens needs to be positioned with high accuracy, this gradient is hardly taken, and a mold release resistance is generated at the time of mold release.

従来の走査レンズ１５０において、離型抵抗が生じた際の不具合について説明する。
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す走査レンズ１５０を主走査方向（図中Ｙ方向）に対して直交する断面（以下、副走査断面という）であって図中破線ａで示す位置で切断した断面図である。また、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す走査レンズ１５０の位置決め部１６０の側面に勾配を設けた例を示す説明図であり、４（ｄ）は、図８（ｂ）に示す走査レンズ１５０のレンズ面１５０Ａの近傍の拡大図である。 In the conventional scanning lens 150, a problem when a release resistance is generated will be described.
FIG. 8B is a cross section (hereinafter referred to as a sub-scan cross section) orthogonal to the main scanning direction (Y direction in the drawing) of the scanning lens 150 shown in FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by the position. FIG. 8C is an explanatory view showing an example in which a gradient is provided on the side surface of the positioning portion 160 of the scanning lens 150 shown in FIG. 8A. FIG. 8D is a diagram showing FIG. It is an enlarged view of the vicinity of the lens surface 150A of the scanning lens 150 shown.

図８（ｂ）に示すように、走査レンズ１５０の凸形状１６０における、離型方向に対して平行となる面である側面部は、走査レンズ１５０を離型させる際に、金型との間で離型抵抗（図中矢印ｂ）が生じる。
図８（ｃ）に示すように、走査レンズ１５０の凸形状１６０における離型方向に対して平行となる面である側面部１６０ａは、離型抵抗を減らすための抜き勾配を有している。 As shown in FIG. 8B, the side surface portion of the convex shape 160 of the scanning lens 150 that is parallel to the mold release direction is located between the mold and the mold when the scan lens 150 is released. A mold release resistance (arrow b in the figure) is generated.
As shown in FIG. 8C, the side surface portion 160a which is a surface parallel to the mold release direction in the convex shape 160 of the scanning lens 150 has a draft for reducing the mold release resistance.

しかし、走査レンズ１５０は、主走査方向の位置決めを凸形状１６０の側面部１６０ａによって行っているため、主走査方向の位置決めを高精度に保つために該側面部１６０ａに設けた抜き勾配が小さく設定されている。このように抜き勾配が小さいと、離型抵抗が大きくなってしまう。
このように凸形状１６０の側面部１６０ａに設けられた勾配が小さいことで走査レンズ１５０に生じる離型抵抗が大きくなると、図８（ｄ）に示すように、走査レンズ１５０のレンズ面１５０Ａが光軸方向における図中矢印ｂの向きに引っ張られる。
この離型抵抗によって、走査レンズ１５０のレンズ面１５０Ａの表面形状が、図中破線１５０Ａ’で示す理想的な表面形状と異なった形状になってしまう。すなわち、理想的な走査レンズ１５０の表面形状と比して、走査レンズ１５０のレンズ面１５０Ａの副走査方向おける上部と下部との光軸方向の表面位置が図中矢印ｂ方向にずれた形状になってしまう。したがって、走査レンズ１５０のレンズ面１５０Ａに副走査方向の形状誤差が生じてしまう。 However, since the scanning lens 150 is positioned in the main scanning direction by the side surface portion 160a of the convex shape 160, the draft angle provided on the side surface portion 160a is set small in order to maintain the positioning in the main scanning direction with high accuracy. Has been. When the draft angle is small as described above, the mold release resistance increases.
When the release resistance generated in the scanning lens 150 is increased due to the small gradient provided on the side surface portion 160a of the convex shape 160 as described above, the lens surface 150A of the scanning lens 150 is irradiated with light as shown in FIG. It is pulled in the direction of arrow b in the figure in the axial direction.
Due to this release resistance, the surface shape of the lens surface 150A of the scanning lens 150 becomes different from the ideal surface shape indicated by the broken line 150A ′ in the drawing. That is, as compared with the ideal surface shape of the scanning lens 150, the surface positions in the optical axis direction of the upper and lower portions of the lens surface 150A of the scanning lens 150 in the sub-scanning direction are shifted in the direction of arrow b in the figure. turn into. Therefore, a shape error in the sub-scanning direction occurs on the lens surface 150A of the scanning lens 150.

このように、従来の走査レンズ１５０は、主走査方向の位置決め部材に離型抵抗が生じることで少なからず影響を受け、走査レンズのレンズ面の形状精度を劣化させてしまう。
この形状精度の劣化において、特にレンズ面の副走査方向の形状誤差は、感光体上での副走査光線位置の誤差となり、画像品質を劣化されてしまう。 As described above, the conventional scanning lens 150 is affected by the release resistance generated in the positioning member in the main scanning direction, and deteriorates the shape accuracy of the lens surface of the scanning lens.
In the deterioration of the shape accuracy, a shape error in the sub-scanning direction of the lens surface in particular becomes an error of the sub-scanning light beam position on the photoconductor, and the image quality is deteriorated.

図４は、走査線の重ね合わせについての説明図である。
一般的なカラー画像形成装置に用いられる光走査装置は、走査線の傾き補正や走査線曲り補正に、走査レンズや折り返しミラーを用いることで、副走査方向の光線の重ね合わせを高精度に行っている。 FIG. 4 is an explanatory diagram regarding the superposition of scanning lines.
An optical scanning device used in a general color image forming apparatus performs superimposition of light beams in the sub-scanning direction with high accuracy by using a scanning lens and a folding mirror for correction of scanning line inclination and scanning line bending. ing.

この走査線曲り補正は、走査レンズや折り返しミラーを湾曲させることで、走査線の湾曲成分の補正を実施して走査線曲りの補正を行っているため、２次的な湾曲成分の補正はできるが、３次以上の高周波の湾曲成分については補正することができない。
この３次以上の高周波の湾曲成分は、湾曲の方向を一致させることにより、重ね合わせることができる。しかし、高周波の湾曲成分における湾曲の方向を一致させても、走査レンズの個体ばらつきが大きいと、走査光線の位置に誤差が生じるため、走査線は高精度には合わないものになってしまう。
これにより、図４に示すように、印刷後の画像に色ずれが生じてしまう。 In this scanning line bending correction, since the scanning lens and the folding mirror are bent, the scanning line bending component is corrected to correct the scanning line bending, so that the secondary bending component can be corrected. However, it is not possible to correct the third-order or higher-frequency curved component.
These third-order and higher-frequency bending components can be overlapped by matching the bending directions. However, even if the bending direction of the high-frequency bending component is matched, if the individual variation of the scanning lens is large, an error occurs in the position of the scanning light beam, so that the scanning line does not match with high accuracy.
As a result, as shown in FIG. 4, color misregistration occurs in the printed image.

図３に示すように、本実施例では、走査レンズ５０の位置決め部５１を主走査方向端部に設けている。これにより、走査レンズの位置決め部５１に対して離型抵抗が生じた場合でも、この離型抵抗によって走査レンズ５０のレンズ面の副走査方向の表面形状への影響を及ぼす範囲が、レンズ面上の光走査の範囲外とすることができる。このため、被走査面上での光線の副走査位置のずれに繋がるような、走査レンズのレンズ面における副走査方向の形状誤差を抑制することができ、走査位置精度の劣化を抑えることができる。
また、カラー画像形成装置に用いる光走査装置においては、副走査断面でのレンズ形状誤差が少ないことで、走査線位置合わせの精度を向上させることができ、色ずれの少ない高品質な画像を得ることができる。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the positioning portion 51 of the scanning lens 50 is provided at the end in the main scanning direction. As a result, even when a release resistance is generated for the positioning unit 51 of the scanning lens, a range in which the release resistance affects the surface shape of the lens surface of the scanning lens 50 in the sub-scanning direction is on the lens surface. This can be outside the range of the optical scanning. For this reason, it is possible to suppress the shape error in the sub-scanning direction on the lens surface of the scanning lens, which leads to the shift of the sub-scanning position of the light beam on the scanning surface, and it is possible to suppress the deterioration of the scanning position accuracy. .
In addition, in an optical scanning device used in a color image forming apparatus, the accuracy of scanning line alignment can be improved and a high-quality image with little color misregistration can be obtained because there are few lens shape errors in the sub-scanning section. be able to.

なお、上述した説明では、走査レンズ５０の位置決め部５１として、走査レンズ５０のレンズ面における主走査方向端面に接するように副走査方向に長尺となる面を有する凸形状を１つ設けた例を説明したが、本発明の効果を得られる構成としてはこれに限らない。すなわち、走査レンズの位置決め部の取る位置が、走査レンズの副走査方向の端部側であって、走査レンズの主走査方向において光走査に使うレンズ面の範囲に掛からない位置であれば、同様の効果を得ることができる。例えば、走査レンズ５０の主走査方向端部において、走査レンズ５０のレンズ面を避けた副走査方向両端部にそれぞれ１つずつ設けても良い。 In the above description, as the positioning portion 51 of the scanning lens 50, an example in which one convex shape having a long surface in the sub-scanning direction so as to be in contact with the end surface in the main scanning direction of the lens surface of the scanning lens 50 is provided. However, the present invention is not limited to this configuration. That is, if the position taken by the scanning lens positioning portion is on the end side in the sub-scanning direction of the scanning lens and does not cover the range of the lens surface used for optical scanning in the main scanning direction of the scanning lens, the same The effect of can be obtained. For example, one scanning lens 50 may be provided at each end of the scanning lens 50 at both ends in the sub-scanning direction avoiding the lens surface of the scanning lens 50.

また、上述した説明では、走査レンズ５０の位置決め部５１を走査レンズ５０の主走査方向両端部に各々設けて説明したが、本発明の効果を得られる構成としてはこれに限らない。例えば、走査レンズ５０の主走査方向端部のうちいずれか一端のみに設けても同様の効果を得ることができる。 In the above description, the positioning portions 51 of the scanning lens 50 are provided at both ends of the scanning lens 50 in the main scanning direction, but the configuration that can obtain the effects of the present invention is not limited thereto. For example, the same effect can be obtained by providing the scanning lens 50 only at one end of the end portions in the main scanning direction.

また、上述した説明では、露光装置６に走査レンズ５０が複数設けられた例を説明したが、本発明の効果を得られる構成としてはこれに限らない。例えば、モノクロコピー機など、走査レンズが単数である場合にも、同様の効果を得ることができる。
具体的には、走査レンズのレンズ面における副走査方向の形状誤差は、感光体上での副走査光線位置の他に、ビームスポット径にも関わる。したがって、位置決め部の離型抵抗によるレンズ面副走査断面の形状誤差を小さくすることで、感光体上の主走査方向におけるビームスポット径偏差を小さくすることができ、画質の向上を図ることができる。 In the above description, an example in which a plurality of scanning lenses 50 are provided in the exposure apparatus 6 has been described. However, the configuration that can obtain the effects of the present invention is not limited thereto. For example, the same effect can be obtained when a single scanning lens is used, such as a monochrome copying machine.
Specifically, the shape error in the sub-scanning direction on the lens surface of the scanning lens is related to the beam spot diameter in addition to the sub-scanning light beam position on the photosensitive member. Accordingly, by reducing the shape error of the lens surface sub-scanning section due to the mold release resistance of the positioning portion, the beam spot diameter deviation in the main scanning direction on the photosensitive member can be reduced, and the image quality can be improved. .

次に、実施形態に係る走査レンズ５０の位置決め部５１の成形について説明する。
図９（ａ）は、従来の走査レンズの金型構成についての説明図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の金型に設けられたスライド部の動作についての説明図である。
一般的な走査レンズは、成形後のレンズ面の形状精度を高精度にするために、転写精度の不要な箇所を冷却することで、この転写制度が不要な箇所にヒケを生じさせている。
図９（ａ）に示すように、従来の走査レンズ１５０を成形する金型は、コア型１６１、キャビティ型１６２、及び、転写精度の不要な箇所１５０Ｃと離接可能なスライド部１６３とで構成されている。
図９（ｂ）に示すように、スライド部１６３を走査レンズ１５０から図中矢印で示す向きに隔離させることで、走査レンズ５０と金型との間に空隙を設けて材料を部分的に冷却し、走査レンズの転写精度の不要な箇所にヒケを生じさせている。 Next, molding of the positioning portion 51 of the scanning lens 50 according to the embodiment will be described.
FIG. 9A is an explanatory diagram of a mold configuration of a conventional scanning lens. FIG. 9B is an explanatory view of the operation of the slide portion provided in the mold shown in FIG.
In a general scanning lens, in order to increase the shape accuracy of the lens surface after molding, a portion that does not require transfer accuracy is cooled to cause sinking in a portion that does not require this transfer system.
As shown in FIG. 9A, the mold for forming the conventional scanning lens 150 includes a core mold 161, a cavity mold 162, and a slide portion 163 that can be separated from and attached to a location 150C that does not require transfer accuracy. Has been.
As shown in FIG. 9B, by separating the slide portion 163 from the scanning lens 150 in the direction indicated by the arrow in the drawing, a gap is provided between the scanning lens 50 and the mold to partially cool the material. However, sink marks are generated at locations where the transfer accuracy of the scanning lens is unnecessary.

このように金型にスライド部を設けた場合、走査レンズの位置決め部の形状によっては、次のような不具合が生じる。
すなわち、コア型１６１やキャビティ型１６２と、スライド部１６３とが合わさる箇所（パーティングライン）１６４は、走査レンズ製造時の継時的な摩耗により隙間が生じる。このため、パーティングライン１６４が形成される箇所を用いて走査レンズの位置決め部の成形を行うと、この位置決め部の一部にバリが発生する。走査レンズの位置決め部に生じたバリは、位置決め不良の原因となってしまうため、レンズ製造時の継時的な摩耗によりパーティングラインに隙間が生じるたびに金型修繕しなければならない。よって、この金型修繕の頻度が増えることにより修繕費用が増加してしまうという不具合が生じる。 When the slide part is provided in the mold as described above, the following problems occur depending on the shape of the positioning part of the scanning lens.
That is, a gap (parting line) 164 where the core mold 161 or the cavity mold 162 and the slide portion 163 are combined is caused by a continuous wear at the time of manufacturing the scanning lens. For this reason, when the positioning part of the scanning lens is formed using the part where the parting line 164 is formed, a burr is generated in a part of the positioning part. Since the burr generated in the positioning portion of the scanning lens causes a positioning failure, the die must be repaired every time a gap is generated in the parting line due to continuous wear during lens manufacturing. Therefore, there is a problem that the repair cost increases due to an increase in the frequency of the mold repair.

本実施例に係る走査レンズ５０では、成形後のレンズ面の形状精度を高精度にするために、図３（ａ）に示すように、走査レンズ５０の副走査方向端面５０Ｃを冷却することでヒケを生じさせている。
また、本実施形態の走査レンズ５０を成形する金型は、走査レンズ５０の第１面５０Ａ側を固定側の金型（キャビティ型）とし、この固定側の金型によって走査レンズ５０の第１面５０Ａ側の面方向に、位置決め部５１を成形している。
図５は、実施形態に係る走査レンズ５０の位置決め部５１の形状についての説明図である。図５（ａ）は比較例としての位置決め部２５１についての説明図であり、図５（ｂ）は、実施形態に係る位置決め部５１の説明図である。 In the scanning lens 50 according to the present embodiment, in order to increase the shape accuracy of the molded lens surface, the sub-scanning direction end surface 50C of the scanning lens 50 is cooled as shown in FIG. Causes sink marks.
In the mold for forming the scanning lens 50 of the present embodiment, the first surface 50A side of the scanning lens 50 is a fixed mold (cavity mold), and the first mold of the scanning lens 50 is formed by the fixed mold. The positioning portion 51 is formed in the surface direction on the surface 50A side.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the shape of the positioning portion 51 of the scanning lens 50 according to the embodiment. FIG. 5A is an explanatory diagram of a positioning unit 251 as a comparative example, and FIG. 5B is an explanatory diagram of a positioning unit 51 according to the embodiment.

例えば、比較例としての位置決め部２５１は、図５（ａ）に示すように、位置決め部２５１の副走査方向（図中Ｚ方向）端面２５１ａが、走査レンズ５０の副走査方向端面５０Ｃと同一の面上となるように設けられている。このように走査レンズの位置決め部を設けた場合、位置決め部２５１の副走査方向端面２５１ａの縁部２５１ｂ（図中点線で示す）を形成する金型が、図９（ａ）に示すような、キャビティ型１６２とスライド部１６３とが合わさるパーティングライン１６４となる。このため、位置決め部２５１の副走査方向端面５１ａの縁部２５１ｂにバリが発生してしまう。 For example, in the positioning unit 251 as a comparative example, the end surface 251a of the positioning unit 251 in the sub-scanning direction (Z direction) is the same as the end surface 50C of the scanning lens 50 in the sub-scanning direction, as shown in FIG. It is provided to be on the surface. When the scanning lens positioning portion is provided in this way, the mold for forming the edge portion 251b (shown by the dotted line in the figure) of the end surface 251a in the sub-scanning direction of the positioning portion 251 is as shown in FIG. A parting line 164 where the cavity mold 162 and the slide portion 163 are combined is formed. For this reason, a burr | flash will generate | occur | produce in the edge part 251b of the subscanning direction end surface 51a of the positioning part 251. FIG.

本実施形態に係る走査レンズ５０は、図５（ｂ）に示すように、走査レンズ５０の位置決め部５１における副走査方向端面５１ａを、走査レンズ５０の副走査方向端面５０Ｃと別の面になるような形状とした。
具体的には、位置決め部５１の副走査方向の幅を走査レンズ５０の副走査方向の幅よりも短くすることで、位置決め部５１における副走査方向端面５１ａと走査レンズ５０の副走査方向端面５０Ｃとが別の面になるような形状とした。
これにより、キャビティ型６２の金型内のみで位置決め部５１を成形できるため、走査レンズ５０の位置決め部５１にバリが生じるのを防ぎ、このバリによる位置決め不良を回避し、修繕費用の増加を抑制することができる。 In the scanning lens 50 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the sub-scanning direction end face 51 a in the positioning portion 51 of the scanning lens 50 is different from the sub-scanning direction end face 50 C of the scanning lens 50. The shape was as follows.
Specifically, by making the width of the positioning unit 51 in the sub-scanning direction shorter than the width of the scanning lens 50 in the sub-scanning direction, the sub-scanning direction end surface 51a of the positioning unit 51 and the sub-scanning direction end surface 50C of the scanning lens 50 are obtained. The shape is a different surface.
Thereby, since the positioning part 51 can be molded only in the mold of the cavity mold 62, it is possible to prevent the positioning part 51 of the scanning lens 50 from generating burrs, avoid positioning defects due to the burrs, and suppress an increase in repair costs. can do.

また、走査レンズ５０は、レーザ光が入射する第１面５０Ａ側に位置決め部５１が設けられ、この走査レンズ５０の第１面５０Ａを固定側の金型で成形されている。本実施例では、この固定側の金型に、走査レンズ５０を金型から取り出すための突き出しピンを、位置決め部５１の凸形状に配置している。これにより、位置決め部５１の凸形状の抜き勾配が小さい場合にも、走査レンズ５０を金型から取り出しやすくすることができる。 Further, the scanning lens 50 is provided with a positioning portion 51 on the first surface 50A side on which the laser light is incident, and the first surface 50A of the scanning lens 50 is formed by a fixed mold. In this embodiment, a protruding pin for taking out the scanning lens 50 from the mold is disposed in the convex shape of the positioning portion 51 in the fixed mold. Thereby, even when the convex draft of the positioning portion 51 is small, the scanning lens 50 can be easily taken out from the mold.

次に、走査レンズを支持するハウジング３０の構成及び成形について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る走査レンズ５０とハウジング３０との設置の一例についての説明図である。図６（ａ）は、走査レンズ５０をハウジングに設置した際の位置決め部５１近傍の構成を示す説明図である。
図６（ａ）に示すように、走査レンズ５０を支持するハウジング３０は、走査レンズ５０をハウジング３０に設置するための２本の突起３１を有している。ハウジング３０は、この２本の突起３１を形成する面のうち、走査レンズ５０の位置決め部５１との対向面によって、走査レンズ５０の位置決め部５１を挟み込むことで、走査レンズ５０のハウジング３０に対する位置決めの精度を高く保っている。なお、この２本の突起３１によって位置決め部５１を挟みこむ際、２本の突起３１と位置決め部５１との間には微小な隙間が生じるが、２本の突起３１の前記対向面のうち、いずれか一方の対向面が位置決め部５１と接触することで、走査レンズ５０のハウジング３０に対する位置決めを行っている。 Next, the configuration and molding of the housing 30 that supports the scanning lens will be described.
6A to 6C are explanatory diagrams illustrating an example of installation of the scanning lens 50 and the housing 30 according to the embodiment. FIG. 6A is an explanatory diagram showing a configuration in the vicinity of the positioning portion 51 when the scanning lens 50 is installed in the housing.
As shown in FIG. 6A, the housing 30 that supports the scanning lens 50 has two protrusions 31 for installing the scanning lens 50 on the housing 30. The housing 30 positions the scanning lens 50 relative to the housing 30 by sandwiching the positioning portion 51 of the scanning lens 50 between the surfaces of the two projections 31 that face the positioning portion 51 of the scanning lens 50. High accuracy is maintained. In addition, when the positioning part 51 is sandwiched between the two protrusions 31, a minute gap is generated between the two protrusions 31 and the positioning part 51. Of the opposing surfaces of the two protrusions 31, The positioning of the scanning lens 50 with respect to the housing 30 is performed by contacting one of the opposing surfaces with the positioning portion 51.

図６（ｂ）は走査レンズ５０を水平に対して斜めに設置した場合の側面を示す説明図であり、図６（ｃ）は、ハウジング３０の成形についての説明図である。
例えば、図６（ｂ）に示すように、走査レンズ５０を水平に対して斜めに設置する場合、ハウジング３０の突起３１を水平面に対して垂直に設けると、走査レンズ５０と干渉してしまう。このため、ハウジング３０の突起３１も水平に対して斜めに設置する必要がある。
しかし、ハウジング３０は樹脂の成形品であり、ハウジング３０の突起を水平に対して斜めに成形しようとすると、アンダーカット部となってしまい、ハウジング３０の成形ができなくなってしまう。 FIG. 6B is an explanatory diagram showing a side surface when the scanning lens 50 is installed obliquely with respect to the horizontal, and FIG. 6C is an explanatory diagram regarding the molding of the housing 30.
For example, as shown in FIG. 6B, when the scanning lens 50 is installed obliquely with respect to the horizontal, if the projection 31 of the housing 30 is provided perpendicular to the horizontal plane, the scanning lens 50 interferes. For this reason, the protrusion 31 of the housing 30 also needs to be installed obliquely with respect to the horizontal.
However, the housing 30 is a molded product of the resin. If the protrusion of the housing 30 is formed obliquely with respect to the horizontal, an undercut portion is formed, and the housing 30 cannot be formed.

そこで、本実施形態のハウジング３０は、図６（ａ）に示すように、ハウジング３０に穴３０ａを設けることで、この不具合を解消している。
すなわち、ハウジング３０に穴３０ａを設けることで、図６（ｃ）に示すように、コア型６１の金型の一部を利用してハウジング３０に突起３１を設けることができる。よって、ハウジング３０の突起３１を水平に対して斜めに成形することができ、走査レンズ５０と突起３１とが干渉することなく、走査レンズ５０を設置することができる。 Therefore, the housing 30 of the present embodiment solves this problem by providing a hole 30a in the housing 30 as shown in FIG.
That is, by providing the hole 30 a in the housing 30, the protrusion 31 can be provided in the housing 30 by using a part of the core mold 61 as shown in FIG. Therefore, the projection 31 of the housing 30 can be formed obliquely with respect to the horizontal, and the scanning lens 50 can be installed without the scanning lens 50 and the projection 31 interfering with each other.

図７は、同露光装置６の備える複数の走査レンズの位置決めの構成の一例を示す概略構成図である。
図７に示すように、光走査装置６が有する複数の走査レンズ５０は、ハウジングに対する位置決めを、ポリゴンスキャナ２１に対しての主走査方向における同方向の端部側で行っている。これにより、温度によって生じる走査レンズの変形の向きを一致させることができる。例えば、走査レンズ５０の周囲の温度が上昇した場合では、複数の走査レンズ５０の伸びによる変形の方向を一致することができる。
これにより、複数の走査レンズを用いた場合に生じる、温度変化による走査レンズ主走査方向の光線位置ずれの変動を抑制することができる。 FIG. 7 is a schematic block diagram showing an example of a positioning configuration of a plurality of scanning lenses provided in the exposure apparatus 6.
As shown in FIG. 7, the plurality of scanning lenses 50 included in the optical scanning device 6 are positioned with respect to the housing on the end side in the same direction in the main scanning direction with respect to the polygon scanner 21. Thereby, the direction of deformation of the scanning lens caused by the temperature can be matched. For example, when the temperature around the scanning lens 50 rises, the direction of deformation due to the extension of the plurality of scanning lenses 50 can be matched.
Thereby, the fluctuation | variation of the beam position shift of the scanning lens main scanning direction by the temperature change which arises when using a some scanning lens can be suppressed.

また、走査レンズ５０は、走査レンズの主走査方向における両端部のそれぞれに位置決め部５１を有することが好ましい。
光走査装置６が複数の走査レンズを有する場合、各走査レンズの主走査方向における両端部のうち、各走査レンズのハウジングに対する位置決めを行う側の端部が、各走査レンズの設置場所によっては、複数の走査レンズそれぞれで主走査方向に異なる側の端部となる場合がある。このような場合に、走査レンズの主走査方向における両端部がそれぞれ位置決め部を有することで、各走査レンズの主走査方向における両端部のうち、各走査レンズのハウジングに対する位置決めを行う側の端部がいずれの端部であっても対応することができる。 Moreover, it is preferable that the scanning lens 50 has the positioning part 51 in each of the both ends in the main scanning direction of a scanning lens.
When the optical scanning device 6 has a plurality of scanning lenses, of both ends in the main scanning direction of each scanning lens, the end on the side where the scanning lens is positioned with respect to the housing depends on the installation location of each scanning lens. In some cases, the plurality of scanning lenses may have different end portions in the main scanning direction. In such a case, both end portions of the scanning lens in the main scanning direction have positioning portions, so that the end portions on the side where the respective scanning lenses are positioned with respect to the housing out of the both end portions of each scanning lens in the main scanning direction. Can correspond to any end.

また、走査レンズの主走査方向両端部に各々設けた位置決め部５１は、各々異なる形状とすることが好ましい。この各々異なる形状で構成された走査レンズの位置決め部に対応して、ハウジング３０に設けた前記走査レンズの位置決め部に各々対応する形状とすることで、組み立て方向性を明らかにすることができ、組立性を向上することができる。 Further, it is preferable that the positioning portions 51 provided at both ends of the scanning lens in the main scanning direction have different shapes. Corresponding to the positioning portions of the scanning lens configured in different shapes, the assembly directionality can be clarified by making the shapes corresponding to the positioning portions of the scanning lens provided in the housing 30 respectively. Assemblability can be improved.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
光ビームを発生させる光源部と、光源からの光ビームを偏向するポリゴンスキャナ２１等の偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を所望の形状に結像させる走査レンズ５０等の光学素子と、前記光学素子を保持するハウジング３０等のベース部材とを備え、前記光学素子は前記ベース部材に対する位置を決めるための位置決め部５１等の位置決め部を有する露光装置６等の光走査装置において、前記位置決め部を、前記光学素子の主走査方向における両端部のうち少なくとも一方に設ける。 What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A light source unit that generates a light beam, a deflecting unit such as a polygon scanner 21 that deflects the light beam from the light source, and an optical element such as a scanning lens 50 that forms an image of the light beam deflected by the deflecting unit into a desired shape; And an optical scanning apparatus such as an exposure apparatus 6 having a positioning part such as a positioning part 51 for determining a position with respect to the base member. Positioning portions are provided on at least one of both end portions in the main scanning direction of the optical element.

本態様においては、上記実施形態で説明したように、走査レンズの位置決め部に対して離型抵抗が生じた場合でも、この離型抵抗によって走査レンズ５０のレンズ面の副走査方向の表面形状への影響を及ぼす範囲が、レンズ面上の光走査の範囲外とすることができる。このため、被走査面上での光線の副走査位置のずれに繋がるような、走査レンズのレンズ面における副走査方向の形状誤差を抑制することがき、走査位置精度の劣化を抑えることができる。 In this aspect, as described in the above embodiment, even when a release resistance is generated with respect to the positioning part of the scanning lens, the surface shape in the sub-scanning direction of the lens surface of the scanning lens 50 is generated by this release resistance. Can be outside the optical scanning range on the lens surface. For this reason, it is possible to suppress the shape error in the sub-scanning direction on the lens surface of the scanning lens, which leads to the shift of the sub-scanning position of the light beam on the scanning surface, and it is possible to suppress the deterioration of the scanning position accuracy.

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、位置決め部５１等の前記位置決め部は凸形状であり、位置決め部５１の副走査方向端面５１ａ等の前記位置決め部の副走査方向の端面が走査レンズ５０の副走査方向端面５０Ｃ等の前記光学素子の副走査方向の端面と異なる面で形成される。
本態様においては、上記実施形態で説明したように、キャビティ型６２の金型内のみで位置決め部５１を成形できる。このため、走査レンズ５０の位置決め部５１にバリが生じるのを防ぎ、このバリによる位置決め不良を回避し、修繕費用の増加を抑制することができる。 (Aspect B)
In the aspect A, the positioning part such as the positioning part 51 has a convex shape, and the end surface in the sub-scanning direction of the positioning part such as the sub-scanning direction end face 51a of the positioning part 51 is the sub-scanning direction end face 50C or the like of the scanning lens 50. The optical element is formed on a surface different from the end surface in the sub-scanning direction.
In this aspect, as described in the above embodiment, the positioning portion 51 can be formed only in the cavity mold 62. For this reason, it is possible to prevent burrs from occurring in the positioning portion 51 of the scanning lens 50, avoid positioning defects due to the burrs, and suppress an increase in repair costs.

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢの光走査装置において、走査レンズ５０等の前記光学素子を複数備え、前記複数の光学素子は、前記光学素子の主走査方向における両端部のうち少なくとも一方に位置決め部５１等の位置決め部を有し、前記複数の光学素子の主走査方向における両端部のうちいずれか一端部のみで、前記ベース部材に対する主走査方向の位置決めを行う。
本態様においては、複数の走査レンズを用いた場合に温度によって生じる走査レンズの変形の向きを一致させることができる。このため、温度変化による走査レンズ主走査方向の光線位置ずれの変動を抑制することができる。 (Aspect C)
The optical scanning device according to the aspect A or B includes a plurality of the optical elements such as the scanning lens 50, and the plurality of optical elements position the positioning unit 51 or the like at least one of both end portions in the main scanning direction of the optical element. And positioning in the main scanning direction with respect to the base member is performed only at one end portion of both end portions in the main scanning direction of the plurality of optical elements.
In this aspect, when a plurality of scanning lenses are used, the direction of deformation of the scanning lens caused by temperature can be matched. For this reason, the fluctuation | variation of the beam position shift of the scanning lens main scanning direction by a temperature change can be suppressed.

（態様Ｄ）
態様Ａ〜Ｃいずれか一の態様において、走査レンズ５０等の前記光学素子が位置決め部５１等の複数の位置決め部を有し、前記複数の位置決め部の形状が各々異なる。
これにより、組み立ての方向性を明らかにすることができ、組立性を向上することができる。 (Aspect D)
In any one of the aspects A to C, the optical element such as the scanning lens 50 has a plurality of positioning portions such as the positioning portions 51, and the shapes of the plurality of positioning portions are different from each other.
Thereby, the directionality of an assembly can be clarified and the assembly property can be improved.

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄいずれかにおいて、前記光学素子は、走査レンズ５０の第１面５０Ａ等の前記光学素子の前記光ビームが入射する入射面に位置決め部５１等の前記位置決め部を有し、前記光学素子の該入射面側を成形する金型に、前記光学素子を金型から取り出すための突き出しピンを配置する。
これにより、位置決め部５１の凸形状の抜き勾配が小さい場合でも、この凸形状部に突き出しピンを配置することで、走査レンズ５０を金型から取り出しやすくすることができる。 (Aspect E)
In any of the aspects A to D, the optical element has the positioning portion such as a positioning portion 51 on an incident surface on which the light beam of the optical element such as the first surface 50A of the scanning lens 50 is incident, and the optical element An ejection pin for taking out the optical element from the mold is disposed on a mold for molding the incident surface side of the element.
Thereby, even when the draft angle of the convex shape of the positioning portion 51 is small, it is possible to easily take out the scanning lens 50 from the mold by arranging the protruding pin on the convex shape portion.

（態様Ｆ）
態様Ａ〜Ｅいずれかにおいて、２本の突起３１等の前記ベース部材の一部が、位置決め部５１等の前記位置決め部を挟み込むことで前記光学素子を保持する。
これにより、走査レンズ５０のベース部材に対する位置決め精度を向上することができる。 (Aspect F)
In any of the aspects A to E, a part of the base member such as the two protrusions 31 holds the optical element by sandwiching the positioning portion such as the positioning portion 51.
Thereby, the positioning accuracy with respect to the base member of the scanning lens 50 can be improved.

（態様Ｇ）
感光体２等の潜像担持体の表面に露光装置６等の光走査手段を用いて光線を照射することにより該潜像担持体の表面に潜像を形成し、該潜像を現像することで得た画像を最終的に記録材上に転移させることで画像を形成する複写機５００等の画像形成装置において、前記光走査手段として、態様Ａ〜Ｆいずれかの光走査装置を用いる。
これにより、走査レンズのレンズ面における副走査方向の形状誤差による走査位置精度の劣化を抑え、高品質な画像を得ることができる。 (Aspect G)
A latent image is formed on the surface of the latent image carrier by irradiating the surface of the latent image carrier such as the photosensitive member 2 with light using an optical scanning unit such as an exposure device 6 and developing the latent image. In the image forming apparatus such as the copying machine 500 that forms the image by finally transferring the image obtained in step 1 onto the recording material, the optical scanning device according to any one of aspects A to F is used as the optical scanning unit.
As a result, it is possible to suppress deterioration in scanning position accuracy due to a shape error in the sub-scanning direction on the lens surface of the scanning lens, and to obtain a high-quality image.

１プロセスカートリッジ
２感光体
３帯電部材
４現像装置
６露光装置
７中間転写ベルト
１２定着装置
１３光路
２１ポリゴンスキャナ
３０ハウジング
５０走査レンズ
５１位置決め部
２００給紙部
３００スキャナ部
５００複写機
Ｘ光軸方向
Ｙ主走査方向
Ｚ副走査方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process cartridge 2 Photoconductor 3 Charging member 4 Developing apparatus 6 Exposure apparatus 7 Intermediate transfer belt 12 Fixing apparatus 13 Optical path 21 Polygon scanner 30 Housing 50 Scan lens 51 Positioning part 200 Paper feed part 300 Scanner part 500 Copying machine X Optical axis direction Y Main scanning direction Z Sub scanning direction

特許第４９４９６３３号Patent No. 4949633

Claims

A light source unit that generates a light beam; a deflecting unit that deflects the light beam; an optical element that forms an image of the light beam deflected by the deflecting unit into a desired shape; and a base member that holds the optical element. An optical scanning device having a positioning portion for determining the position of the optical element with respect to the base member, wherein the positioning portion is provided on at least one of both end portions in the main scanning direction of the optical element. Scanning device.

The light scanning device according to claim 1, wherein the positioning portion has a convex shape, and an end surface in the sub-scanning direction of the positioning portion is formed by a surface different from an end surface in the sub-scanning direction of the optical element. Scanning device.

3. The optical scanning device according to claim 1, comprising a plurality of the optical elements, wherein the plurality of optical elements have positioning portions at least one of both end portions in the main scanning direction of the optical elements, and the plurality of optical elements. An optical scanning device that performs positioning in the main scanning direction with respect to the base member only at either one of both end portions in the main scanning direction of the element.

4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical element has a plurality of positioning portions, and each of the plurality of positioning portions has a different shape.

5. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical element has the positioning portion on an incident surface of the optical element on which the light beam is incident, and shapes the incident surface side of the optical element. An optical scanning device, wherein a protrusion pin for taking out the optical element from the mold is arranged on the mold.

6. The optical scanning device according to claim 1, wherein a part of the base member holds the optical element by sandwiching the positioning portion.

A latent image is formed on the surface of the latent image carrier by irradiating light onto the surface of the latent image carrier using an optical scanning means, and an image obtained by developing the latent image is finally recorded on a recording material. 7. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus forms an image by being transferred to the upper side, and the optical scanning unit according to claim 1 is used as the optical scanning unit.