JP2016218385A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結像レンズの温度を測定するための温度センサーを備えた光走査装置及び画像形成装置において、装置全体の小型化を図りつつ組立工数を低減する。【解決手段】結像レンズは、筐体の底壁部から突出する突出座部３１２に接着剤を用いて固定される。突出座部３１２の突出側の端面には、温度センサー１０１を収容可能な凹部３１２ａが形成されている。接着剤は、この凹部３１２ａ内に充填されて温度センサー１０１を固定するとともに、突出座部３１２の突出側の端面と結像レンズ３５との間に介在することで該結像レンズ３５を突出座部３１２に固定する。【選択図】図５

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

一般に、複写機等の画像形成装置に搭載される光走査装置は、光源と、光源より出射された光ビームを偏向して主走査方向に走査させる光偏向器と、光偏向器によって偏向走査された光ビームを被走査面上に等速度で結像させる結像レンズとを有している。

この種の光走査装置では、光偏向器の動作に伴って結像レンズの温度が変化してその屈曲率が変化する。このため、結像レンズを通過後の走査光の主走査方向の位置が変化して画像不良（カラー機の場合には色ずれ等の画像不良）が生じるという問題がある。

これに対して、例えば特許文献１には、温度センサーにより結像レンズの表面温度を検出して、この検出温度に基づいて画像の書き込み位置又は書込み開始タイミングを補正することで、走査光の主走査方向の位置ずれを補正する技術が開示されている。温度センサーは、結像レンズの上側に設けられている。

特開２００１−５１２１４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す光走査装置では、温度センサーを設置するスペースを結像レンズの上側に確保する必要があるので、光走査装置の高さ方向の寸法が増大するという問題がある。また、温度センサーの固定に際して接着剤を使用した場合、光走査装置の組立工程において接着剤の塗布工程や硬化工程が発生して、組立工数の増加を招くという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、結像レンズの温度を測定するための温度センサーを備えた光走査装置及び画像形成装置において、その構成に工夫を凝らすことで、装置全体の小型化を図りつつ組立工数を低減することにある。

本発明に係る光走査装置は、光ビームを出射する光源と、筐体内に収容され、上記光源から出射された光ビームを偏向して主走査方向に走査させる偏向部と、上記筐体の底壁部から突出する突出座部に接着剤を用いて固定され、上記偏向部により偏向走査された光ビームを被走査面上にて等速度で結像させる結像レンズと、上記結像レンズの温度を検出する温度センサーとを備えている。

そして、上記突出座部の突出側の端面には、上記温度センサーを収容可能な凹部が形成され、上記接着剤は、上記凹部内に充填されて上記温度センサーを固定するとともに、該凹部の突出側の端面と上記結像レンズとの間に介在して該結像レンズを該突出座部に固定するように構成されている。

本発明によれば、結像レンズの温度を測定するための温度センサーを備えた光走査装置及び画像形成装置において、装置全体の小型化を図りつつ組立工数を低減することができる。

図１は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。 図２は、実施形態における光走査装置を示す光走査装置である。 図３は、光走査装置における結像レンズ及びポリゴンミラーが固定された部分を示す平面図である。 図４は、図３のIV方向矢視図である。 図５は、結像レンズを固定するための突出座部を拡大して示す斜視図である。 図６は、図３のVI−VI線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンタ１の概略構成を示す断面図である。

レーザープリンタ１は、図１に示すように、箱状のプリンタ本体２と、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを備えている。そうして、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部６は、プリンタ本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、プリンタ本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。

カセット給紙部７は、プリンタ本体２の底壁部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラ１３及びリタードローラ１４とを備えている。

画像形成部８は、プリント本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、プリンタ本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光体ドラム１６と、感光体ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９及びクリーニング部２０と、感光体ドラム１６の上方に配置された光走査装置３０と、トナーホッパー２１とを備えている。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラ１５が設けられている。

定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。

排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー２４と、排紙ローラー対２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。排紙トレイ３は、プリンタ本体２の上部に凹状に形成されている。

レーザープリンタ１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光体ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光体ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、光ビームが光走査装置３０から感光体ドラム１６へ出射される。感光体ドラム１６の表面には、光ビームが照射されることによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８で現像されることにより、トナー像として可視像となる。

その後、用紙は転写ローラー１９と感光体ドラム１６との間を通過する。その際、転写ローラー１９に印加された転写バイアスによって感光体ドラム１６のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２２と加圧ローラー２３とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。

図２に示すように、光走査装置３０は、筐体３１と、筐体３１の内部に収容されて光源３３からの光を反射するポリゴンミラー（偏向部）３４と、筐体３１の内部においてポリゴンミラー３４により反射された光ビームの光路に設けられた結像レンズ３５と、筐体３１に装着された蓋部材（図示省略）とを備えている。

ポリゴンミラー３４は、ポリゴンモータ（図示省略）を介して筐体３１の底壁部に設けられている。ポリゴンミラー３４は、回転多面鏡であってポリゴンモータにより回転駆動される。

光源３３は、図２に示すように、筐体３１の側壁部に配置されている。光源３３は、例えばレーザダイオードを有するレーザー光源である。そして、光源３３は、筐体３１の底壁部に配置された反射ミラー３７に向けて光ビームを出射する。反射ミラー３７は、光源３３からの光ビームを反射してポリゴンミラー３４に入射させる。尚、図中の符号４１はコリメータレンズであり、符号４２はシリンドリカルレンズ４２である。

結像レンズ３５は、例えばｆθレンズであり、図２に示すように、ポリゴンミラー３４の側方において筐体３１の底壁部に設置されている。結像レンズ３５は主走査方向に長い長尺形状を有している。結像レンズ３５の厚み（図２の左右方向の寸法であって光軸方向の寸法）は、主走査方向の中央部において最大となり、主走査方向の両端部に向かうにしたがって徐々に小さくなっている。結像レンズ３５の高さは主走査方向において一定である。

上記筐体３１の内部には、結像レンズ３５に対してポリゴンミラー３４側と反対側に、反射ミラー３８が配置されている。反射ミラー３８は、主走査方向に沿って長尺状に延びている。

以上のように構成された光走査装置３０では、光源３３から出射した光ビームは、コリメータレンズ４１、シリンドリカルレンズ４２及び反射ミラー３７を経由してポリゴンミラー３４に集光される。ポリゴンミラー３４に集光された光ビームは、ポリゴンミラー３４の反射面により反射され、走査光として結像レンズ３５に入射する。結像レンズ３５を通過した走査光は、反射ミラー３８により反射されて開口部３９（図１参照）を通過して筐体３１の外部の感光体ドラム１６に照射される。こうして、走査光は、感光体ドラム１６の表面（被走査面に相当）に結像する。感光体ドラム１６の表面に結像された走査光は、ポリゴンミラー３４の回転に伴って感光体ドラム１６の表面を主走査方向に走査しながら該感光体ドラム１６の表面に静電潜像を形成する。

上記光源３３はコントローラー１００により作動制御される。コントローラー１００は、結像レンズ３５と筐体３１の底壁部との間に配置された温度センサー１０１に接続されている。温度センサー１０１は、結像レンズ３５の温度を測定するためのセンサーであって、センサー本体１０１ａと配線１０１ｂとを有している。センサー本体１０１ａは、検出した温度を電気信号に変換して出力する。配線１０１ｂは、センサー本体１０１ａから出力される電気信号１０１ｂをコントローラー１００へと伝送する。

コントローラー１００は、温度センサー１０１（センサー本体１０１ａ）による検出温度を基に、例えば光源３３のクロック周波数を制御して、結像レンズ３５を通過後の光ビームの主走査方向の位置ずれを補正する補正制御を実行する。この補正制御は、コントローラー１００のメモリー内に記憶された補正データを基に実行される。

図３に示すように、結像レンズ３５は、３つの位置決めボス３１１により下方から支持されている。３つの位置決めボス３１１は、筐体３１の底壁部から結像レンズ３５側に突出する円柱状のボスであって、結像レンズ３５の高さ方向の位置決めを行う。３つの位置決めボス３１１は、結像レンズ３５の主走査方向の両端部と中央部とをそれぞれ支持している。

３つの位置決めボス３１１の間にはそれぞれ円柱状の突出座部３１２が１つずつ（合計で２つ）設けられている。２つの突出座部３１２は、筐体３１の底壁部から結像レンズ３５側に突出している。各突出座部３１２の外径は、位置決めボス３１１の外径よりも大きい。各突出座部３１２の高さは、位置決めボス３１１の高さよりもやや低い。したがって、結像レンズ３５が、位置決めボス３１１上にセットされた状態では、各突出座部３１２の突出側の端面と結像レンズ３５との間には隙間が形成される。そして、この隙間には接着剤４０（図４参照）が充填されており、結像レンズ３５は接着剤４０（図５にのみ示す）を介して各突出座部３１２の突出側の端面に接着固定されている。接着剤４０は、例えば光硬化樹脂からなる。尚、接着剤４０は、光硬化性樹脂に限ったものではなく、例えば熱硬化性樹脂等であってもよい。

図５及び図６に示すように、一方の突出座部３１２には、凹部３１２ａが形成されている。凹部３１２ａは、該一方の突出座部３１２の突出側の端面の中心部に形成されていて、結像レンズ３５側に開口している。凹部３１２ａ内には、センサー本体１０１ａが収容されている。突出座部３１２の突出側の端面には、温度センサー１０１の配線１０１ｂが通過する配線溝３１２ｂが形成されている。配線溝３１２ｂは、凹部３１２ａの内壁面から径方向外側に向かって延びて突出座部３１２の外周面に開口している。配線溝３１２ｂは、凹部３１２ａに対して上記ポリゴンミラー３４側とは反対側に位置している（図３参照）。

次に上記結像レンズ３５の筐体３１への組み付け方向について説明する。この組み付け方向は、センサー配置工程と接着剤供給工程とレンズセット工程と接着剤硬化工程とからなる。

センサー配置工程では、図５及び図６に示すように、一方の突出座部３１２の凹部３１２ａ内に温度センサー１０１のセンサー本体１０１ａをセットする。

接着剤供給工程では、この凹部３１２ａに向けて接着剤４０を供給する。この接着剤４０の供給量は、接着剤４０の一部が凹部３１２ａから溢れ出て結像レンズ３５と一方の突出座部３１２との間に介在する程度の量である。さらに他方の突出座部３１２の突出側の端面にも接着剤４０を供給する。

レンズセット工程では、結像レンズ３５を位置決めボス３１１上に載置することで、結像レンズ３５の高さ方向の位置決めを行うとともに、結像レンズ３５の長手方向の両端部の角部を断面Ｌ字状の位置決め部材３１３（図５にのみ示す）に当接させて、結像レンズ３５の主走査方向の位置決めとその直交方向の位置決めとを行う。結像レンズ３５のセットが完了すると、接着剤供給工程で供給した接着剤４０が、各突出座部３１２の突出側の端面と結像レンズ３５との間の空間を満たす（図４参照）。

上記接着剤硬化工程では、各突出座部３１２と結像レンズ３５との間の接着剤４０に対して例えば紫外線を照射することで、該接着剤（本実施形態では光硬化性樹脂）４０を硬化させる。これにより、結像レンズ３５が接着剤４０を介して各突出座部３１２の突出側の座面に固定されるとともに、一方の突出座部３１２の凹部３１２ａ内のセンサー本体１０１ａ（温度センサー１０１）が固定される。

以上説明したように、上記実施形態では、筐体３１にもともと設けられていた２つの突出座部３１２の一方に凹部３１２ａを形成し、この凹部３１２ａ内に温度センサー１０１のセンサー本体１０１ａを収容するようにしたことで、例えば、センサー本体１０１ａを結像レンズ３５の上面（筐体３１の底壁部側と反対側の面）に接着固定するようにした場合に比べて、センサー本体１０１ａの設置スペースを節約して光走査装置３０全体を小型化することができる。

上記実施形態では、一方の突出座部３１２の凹部３１２ａ内に充填された接着剤４０によりセンサー本体１０１ａを固定するようにしているので、センサー本体１０１ａを結像レンズ３５の上面に接着固定するようにした場合に比べて、接着剤硬化工程の回数を低減することができる。

すなわち、センサー本体１０１ａを結像レンズ３５の上面に接着固定するようにした場合、結像レンズ３５を各突出座部３１２に固定するための接着剤硬化工程に加えて、センサー本体１０１ａを結像レンズ３５に固定するための接着剤硬化工程が必要になる。これに対して、上記実施形態では、結像レンズ３５を突出座部３１２に固定するための接着剤４０を利用してセンサー本体１０１ａを固定することができるので、接着剤硬化工程を１回で済ますことができる。よって、光走査装置３０の組立工数を低減することができる。

さらに上記実施形態では、温度センサー１０１の配線１０１ｂを通過させるための配線溝３１２ｂが、凹部３１２ａに対して上記ポリゴンミラー３４側とは反対側に位置している。したがって、ポリゴンミラー３４の回転時に発生する熱風が配線溝３１２ｂからセンサー本体１０１ａに伝わるのを抑制することができる。これにより、ポリゴンミラー３４からの熱風の影響を受けずに、センサー本体１０１ａにより結像レンズ３５の温度を精度良く検出することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、光走査装置３０をレーザープリンタに搭載した例について説明したが、これに限ったものではなく、例えば光走査装置３０をプロジェクター等に搭載するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。

１ 画像形成装置
３０ 光走査装置
３３ 光源
３４ ポリゴンミラー（偏向部）
４０ 接着剤
１０１ 温度センサー
１０１ａ センサー本体
１０１ｂ 配線
３１２ 突出座部
３１２ａ 凹部
３１２ｂ 配線溝

Claims (3)

1. 光ビームを出射する光源と、筐体内に収容され、上記光源から出射された光ビームを偏向して主走査方向に走査させる偏向部と、上記筐体の底壁部から突出する突出座部に接着剤を用いて固定され、上記偏向部により偏向走査された光ビームを被走査面上にて等速度で結像させる結像レンズと、上記結像レンズの温度を検出する温度センサーとを備えた光走査装置であって、
   上記突出座部の突出側の端面には、上記温度センサーを収容可能な凹部が形成され、
   上記接着剤は、上記凹部内に充填されて上記温度センサーを固定するとともに、該凹部の突出側の端面と上記結像レンズとの間に介在して該結像レンズを該突出座部に固定する、光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記温度センサーは、上記凹部内に収容されるセンサー本体部と、該センサー本体部に接続された配線とを有し、
   上記突出座部の突出側の端面には、上記凹部の内壁面から上記突出座部の外周面まで延びて上記配線の通過を許容する配線溝が形成され、
   上記配線溝は、上記凹部に対して上記偏向部側とは反対側に位置している、光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。

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