JP2019174517A - Optical writing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光書込装置に関する。より特定的には、本発明は、光学性能の悪化を抑止することのできる光書込装置に関する。 The present invention relates to an optical writing device. More specifically, the present invention relates to an optical writing device that can suppress deterioration of optical performance.
電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。 The electrophotographic image forming apparatus includes a scanner function, a facsimile function, a copying function, a function as a printer, a data communication function, and a server function, an MFP (Multi Function Peripheral), a facsimile apparatus, a copying machine, a printer, and the like. is there.
電子写真式の画像形成装置の中には、光書込装置から光ビームを像担持体上に走査して静電潜像を形成するものがある。画像形成装置は、現像器を用いて静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙へ転写した後、定着器によってトナー像を用紙に定着させることにより、用紙に画像を形成する。 Some electrophotographic image forming apparatuses form an electrostatic latent image by scanning a light beam from an optical writing device onto an image carrier. The image forming apparatus develops an electrostatic latent image using a developing unit to form a toner image, transfers the toner image to a sheet, and then fixes the toner image on the sheet by a fixing unit. Form.
カラー印刷を行う画像形成装置では、光書込装置は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、およびK(ブラック)の各色用のレーザー光を出力する光源と、光源から発せられた光を偏向して走査する偏向器(ポリゴンミラー)と、偏向器により偏向された光を被走査面上に結像させる結像手段と、結像手段を保持する筐体とを備えている。結像手段は、副走査方向にパワーを持つ走査光学部材を含んでいる。光書込装置は、YMCK各色用の像担持体にレーザー光を照射する露光処理を行うことにより、YMCK各色用の像担持体に静電潜像を形成する。 In an image forming apparatus that performs color printing, the optical writing device emits laser light for each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), and a light source. A deflector (polygon mirror) that deflects and scans the emitted light, an imaging means that forms an image of the light deflected by the deflector on the surface to be scanned, and a housing that holds the imaging means Yes. The image forming means includes a scanning optical member having power in the sub-scanning direction. The optical writing device forms an electrostatic latent image on the image carrier for each color of YMCK by performing exposure processing for irradiating the image carrier for each color of YMCK with laser light.
図13は、従来の光書込装置における走査光学部材147と筐体160との接着部分の構成を模式的に示す断面図である。なお、図面において、z軸方向は副走査方向であり、走査光学部材がパワーを持つ方向である。x軸方向は、光軸方向である。y軸方向は主走査方向であり、走査光学部材の延在方向である。x軸、y軸、およびz軸は互いに直交している。
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an adhesive portion between the scanning
図13を参照して、筐体160は、副走査方向(z軸方向)に突出した位置決め部161で走査光学部材147に接触しており、位置決め部161によって走査光学部材147のz軸方向の位置決めが行われる。同様に、筐体160は、光軸方向(x軸方向)に突出した位置決め部162で走査光学部材147に接触しており、位置決め部162によって走査光学部材147のx軸方向の位置決めが行われる。
Referring to FIG. 13, the
走査光学部材147は、筐体160に対して接着剤53で接着されている。走査光学部材147の周囲の温度が変化すると、走査光学部材147と筐体160との熱膨張率の差に起因して、接着剤53の上面53u(走査光学部材147との接触面)または下面53v(筐体160との接触面)には引張り力が発生する。その結果、走査光学部材147と筐体160との接着方法が薄膜接着である場合には、接着剤が剥がれやすくなる。そこで、走査光学部材147と筐体160との間を厚膜接着により接着することで、上記の熱膨張率の差に起因する引張り力が緩和されている。
The scanning
また、接着剤53の収縮により走査光学部材147が移動しようとする方向(図13中下方向)に位置決め部162を配置することにより、接着剤の収縮により発生する光軸方向の収縮応力σにより走査光学部材147を位置決め部162に押しつけることができ、走査光学部材147の光軸方向の位置ずれを効果的に抑止することができる。
Further, the
なお、下記特許文献1などには、走査光学部材を固定する技術が開示されている。下記特許文献1には、レンズ固定枠の板ばね状に形成された接着部をレンズの当接方向に弾性変位させた状態で、赤外線レーザー照射により、熱可塑性接着剤を溶融させ、レンズを接着部に瞬時に接着する技術が開示されている。レンズ固定枠の接着部の弾性変位を解除すると、接着部の復元力が常に反当接方向に生じ、熱可塑性接着剤を介さない位置決め部でレンズとレンズ固定枠が当接した状態となる。
副走査方向にパワーを持つ走査光学部材は、光軸方向だけでなく、副走査方向にも高い位置精度が求められる。走査光学部材の副走査方向の位置ずれは、たとえわずかなものであったとしても、光書込装置の光学性能の悪化を引き起こすためである。 A scanning optical member having power in the sub-scanning direction is required to have high positional accuracy not only in the optical axis direction but also in the sub-scanning direction. This is because even if the positional deviation of the scanning optical member in the sub-scanning direction is slight, the optical performance of the optical writing device is deteriorated.
従来の走査光学部材には、組立時や運搬時の衝撃などにより副走査方向の位置ずれが生じやすく、光書込装置の光学性能が悪化しやすいという問題があった。 The conventional scanning optical member has a problem in that it is likely to be displaced in the sub-scanning direction due to an impact during assembly or transportation, and the optical performance of the optical writing device is likely to deteriorate.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、光学性能の悪化を抑止することのできる光書込装置を提供することである。 The present invention is for solving the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical writing device capable of suppressing deterioration of optical performance.
本発明の一の局面に従う光書込装置は、光源と、光源から発せられた光を偏向して走査する偏向器と、偏向器により偏向された光を被走査面上に結像させる結像手段と、結像手段を保持する筐体とを備えた光書込装置であって、結像手段は、副走査方向にパワーを持つ走査光学部材を含み、筐体は、副走査方向に突出し、走査光学部材に副走査方向で接触する位置決め部を含み、筐体と走査光学部材とは、硬化時に収縮する接着剤を用いて厚膜接着され、筐体は、接着剤が塗布される筐体側溝をさらに含み、筐体側溝は、筐体側溝における副走査方向の中間位置を含む筐体側平面であって、副走査方向を法線とする筐体側平面に関して非対称であり、筐体側平面で筐体側溝を仮想的に区分した場合に、筐体側平面よりも位置決め部側に存在する筐体側溝の容積は、筐体側平面よりも位置決め部とは反対側に存在する筐体側溝の容積よりも大きい。 An optical writing device according to one aspect of the present invention includes a light source, a deflector that deflects and scans light emitted from the light source, and an image that forms an image of the light deflected by the deflector on a surface to be scanned. And a housing for holding the imaging means, wherein the imaging means includes a scanning optical member having power in the sub-scanning direction, and the casing projects in the sub-scanning direction. A positioning portion that contacts the scanning optical member in the sub-scanning direction, and the casing and the scanning optical member are thick-film bonded using an adhesive that shrinks when cured, and the casing is a casing to which the adhesive is applied. The housing side groove further includes a body side groove, and the housing side groove is a housing side plane including an intermediate position in the sub scanning direction in the housing side groove, and is asymmetric with respect to the housing side plane with the sub scanning direction as a normal line. When the housing side groove is virtually divided, it exists on the positioning part side of the housing side plane. The volume of the housing groove is greater than the volume of the housing groove present on the opposite side of the positioning portion than the housing-side plane.
上記光書込装置において好ましくは、走査光学部材は、副走査方向にパワーを持つ走査レンズと、走査レンズを保持し、接着剤が塗布されるレンズホルダとを含む。 Preferably, in the above optical writing device, the scanning optical member includes a scanning lens having power in the sub-scanning direction, and a lens holder that holds the scanning lens and is coated with an adhesive.
上記光書込装置において好ましくは、レンズホルダは、接着剤が塗布される凹部を含み、凹部は、凹部における副走査方向の中間位置を含む光学部材側平面であって、副走査方向を法線とする光学部材側平面に関して対称である。 Preferably, in the above optical writing device, the lens holder includes a concave portion to which an adhesive is applied, and the concave portion is an optical member side plane including an intermediate position of the concave portion in the sub scanning direction, and the sub scanning direction is a normal line. It is symmetrical with respect to the optical member side plane.
上記光書込装置において好ましくは、凹部は、レンズホルダにおける筐体が存在する側とは反対側に貫通した貫通穴である。 Preferably, in the optical writing device, the concave portion is a through hole penetrating on the opposite side of the lens holder from the side where the housing is present.
上記光書込装置において好ましくは、走査光学部材における接着剤が塗布される領域は平面である。 Preferably, in the optical writing device, the region to which the adhesive is applied in the scanning optical member is a flat surface.
本発明の他の局面に従う光書込装置は、光源と、光源から発せられた光を偏向して走査する偏向器と、偏向器により偏向された光を被走査面上に結像させる結像手段と、結像手段を保持する筐体とを備えた光書込装置であって、結像手段は、副走査方向にパワーを持つ走査光学部材を含み、筐体は、副走査方向に突出し、走査光学部材に副走査方向で接触する位置決め部を含み、筐体と走査光学部材とは、硬化時に収縮する接着剤を用いて厚膜接着され、走査光学部材は、接着剤が塗布される光学部材側溝を含み、光学部材側溝は、光学部材側溝における副走査方向の中間位置を含む光学部材側平面であって、副走査方向を法線とする光学部材側平面に関して非対称であり、光学部材側平面で光学部材側溝を仮想的に区分した場合に、光学部材側平面よりも位置決め部側とは反対側に存在する光学部材側溝の容積は、光学部材側平面よりも位置決め部側に存在する光学部材側溝の容積よりも大きい。 An optical writing device according to another aspect of the present invention includes a light source, a deflector that deflects and scans the light emitted from the light source, and an image that forms an image of the light deflected by the deflector on the surface to be scanned. And a housing for holding the imaging means, wherein the imaging means includes a scanning optical member having power in the sub-scanning direction, and the casing projects in the sub-scanning direction. And a positioning unit that contacts the scanning optical member in the sub-scanning direction. The casing and the scanning optical member are bonded to each other with a thick film using an adhesive that shrinks when cured, and the scanning optical member is coated with an adhesive. An optical member side groove, the optical member side groove is an optical member side plane including an intermediate position in the sub scanning direction of the optical member side groove, and is asymmetric with respect to the optical member side plane having the sub scanning direction as a normal line. When the optical member side groove is virtually divided on the side plane, The volume of the optical member side groove and the positioning portion than the side plane on the opposite side is greater than the volume of the optical member side groove present in the positioning portion than the optical member side plane.
上記光書込装置において好ましくは、筐体における接着剤が塗布される領域は平面である。 Preferably, in the optical writing device, the region to which the adhesive is applied in the housing is a flat surface.
上記光書込装置において好ましくは、走査光学部材は、主走査方向に長尺である。 In the optical writing device, preferably, the scanning optical member is long in the main scanning direction.
本発明によれば、光学性能の悪化を抑止することのできる光書込装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical writing device capable of suppressing deterioration of optical performance.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下の実施の形態では、画像形成装置がMFPである場合について説明する。画像形成装置は、MFPの他、プリンター、ファクシミリ装置、または複写機などであってもよい。 In the following embodiment, a case where the image forming apparatus is an MFP will be described. The image forming apparatus may be a printer, a facsimile machine, a copying machine, or the like in addition to the MFP.
[第1の実施の形態] [First Embodiment]
始めに、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。 First, the configuration of the image forming apparatus in the present embodiment will be described.
図1は、本発明の第1の実施の形態における画像形成装置1の構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
図1を参照して、本実施の形態における画像形成装置1は、用紙搬送部10と、トナー像形成部20と、定着装置30と、制御部31とを主に備えている。
Referring to FIG. 1,
用紙搬送部10は、搬送経路TRに沿って用紙Mを搬送する。用紙搬送部10は、給紙トレイ11と、給紙ローラー12と、複数の搬送ローラー13と、排紙ローラー14と、排紙トレイ15とを含んでいる。給紙トレイ11は、画像を形成するための用紙Mを収容する。給紙トレイ11は複数であってもよい。給紙ローラー12は、給紙トレイ11と搬送経路TRとの間に設けられている。複数の搬送ローラー13の各々は、搬送経路TRに沿って設けられている。排紙ローラー14は、搬送経路TRの最も下流の部分に設けられている。排紙トレイ15は画像形成装置本体1aの最上部に設けられている。
The
トナー像形成部20は、いわゆるタンデム方式でYMCKの4色の画像を合成し、搬送される用紙Mにトナー像を形成する。トナー像形成部20は、光書込装置2(光書込装置の一例)と、YMCK各色用の画像形成ユニット20aと、中間転写ベルト22と、YMCK各色についての一次転写ローラー23と、二次転写ローラー24とを含んでいる。
The toner
YMCK各色用の画像形成ユニット20aは、この順序で水平方向に配列しており、光書込装置2は、YMCK各色用の画像形成ユニット20aの下部に配置されている。YMCK各色用の画像形成ユニット20aは、感光体ドラム25と、帯電ローラー26と、現像装置28と、クリーニング装置29などを含んでいる。感光体ドラム25は、図1中矢印αで示す方向に回転駆動される。感光体ドラム25の周囲には、帯電ローラー26、現像装置28、およびクリーニング装置29が設けられている。
The
中間転写ベルト22は、YMCK各色の画像形成ユニット20aの上部に設けられている。中間転写ベルト22は、環状であり、回転ローラー22aに架け渡されている。中間転写ベルト22は、図1中矢印βで示す方向に回転駆動される。一次転写ローラー23の各々は、中間転写ベルト22を挟んで感光体ドラム25の各々と対向している。二次転写ローラー24は、搬送経路TRにおいて中間転写ベルト22と接触している。
The intermediate transfer belt 22 is provided above the
定着装置30は、トナー像を担持した用紙を把持しながら搬送経路TRに沿って搬送することで、用紙Mにトナー像を定着させる。
The fixing
制御部31は、制御プログラムに従って画像形成装置1全体を制御するCPU(Central Processing Unit)と、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)と、CPUのワークエリアを構成するRAM(Random Access Memory)などによって構成されている。
The
画像形成装置1は、感光体ドラム25を回転させて、感光体ドラム25の表面を帯電ローラー26によって帯電させる。画像形成装置1は、帯電された感光体ドラム25の表面に対して、光書込装置2により画像形成情報に従った露光を行い、感光体ドラム25の表面に静電潜像を形成する。
The
次に画像形成装置1は、静電潜像が形成された感光体ドラム25に対して、現像装置28からトナーを供給して現像を行い、感光体ドラム25の表面にトナー像を形成する。
Next, the
次に画像形成装置1は、一次転写ローラー23を用いて、感光体ドラム25に形成されたトナー像を、中間転写ベルト22の表面に順次転写する(一次転写)。フルカラー画像の場合、中間転写ベルト22の表面には、YMCK各色のトナー像が合成されたトナー像が形成される。
Next, the
画像形成装置1は、中間転写ベルト22に転写されずに感光体ドラム25に残留したトナーを、クリーニング装置29により除去する。
The
続いて画像形成装置1は、中間転写ベルト22の表面に形成されたトナー像を、回転ローラー22aによって二次転写ローラー24と対向する位置まで搬送する。
Subsequently, the
一方、画像形成装置1は、給紙トレイ11に収容された用紙Mを、給紙ローラー12により給紙し、複数の搬送ローラー13の各々により搬送経路TRに沿って中間転写ベルト22と二次転写ローラー24との間に導く。そして画像形成装置1は、中間転写ベルト22の表面に形成されたトナー像を、二次転写ローラー24により用紙Mに転写する。
On the other hand, the
画像形成装置1は、トナー像が転写された用紙Mを定着装置30に導き、定着装置30によりトナー像を用紙Mに定着する。その後画像形成装置1は、トナー像が定着された用紙Mを、排紙ローラー14により排紙トレイ15に排紙する。
The
次に、本実施の形態における光書込装置の構成について説明する。 Next, the configuration of the optical writing device in the present embodiment will be described.
図2は、本発明の第1の実施の形態における光書込装置2の構成を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the
図2を参照して、光書込装置2は、光源41(光源の一例)と、偏向器42(偏向器の一例)と、結像部43(結像手段の一例)と、筐体60とを備えている。筐体60は、光源41、偏向器42、および結像部43を収容しており、光源41、偏向器42、および結像部43を保持している。
Referring to FIG. 2, the
光源41は、たとえば半導体レーザー装置であり、YMCK各色用のレーザー光を発する。光源41から出射されたレーザー光は、コリメータレンズやシリンドリカルレンズ(図示無し)などを透過して偏向器42のミラー面に入射する。
The
偏向器42は、ポリゴンミラーよりなっており、光源41から発せられた光を偏向して走査する。偏向器42は、複数の反射面を側面に有するポリゴンミラーをモーターにより回転させ、反射面に入射したレーザー光を偏向して走査する。
The deflector 42 is composed of a polygon mirror, and deflects and scans the light emitted from the
結像部43は、偏向器42により偏向された4つの光の各々を、4つの感光体ドラム25の各々の表面上に結像させる。結像部43は、レンズ44と、反射ミラー45Y、45M、45C、および45Yと、走査光学部材47Y、47M、47C、および47K(走査光学部材の一例)と、補助反射ミラー49Y、49M、および49Cとを含んでいる。走査光学部材47Y、47M、47C、および47Kの各々は、副走査方向にパワーを持っている。
The
反射ミラー45Y、走査光学部材47Y、および補助反射ミラー49Yは、イエロー(Y)用の光学素子である。反射ミラー45Yは、偏向器42で偏向されレンズ44を通過したイエロー用のレーザー光LYを反射する。走査光学部材47Yおよび補助反射ミラー49Yはそれぞれ、反射ミラー45Yで反射されたレーザー光LYを透過し、そのレーザー光LYをイエロー用の感光体ドラム25の表面に向けて反射する。
The
反射ミラー45M、走査光学部材47M、および補助反射ミラー49Mは、マゼンタ(M)用の光学素子である。反射ミラー45Mは、偏向器42で偏向されレンズ44を通過したマゼンタ用のレーザー光LMを反射する。走査光学部材47Mおよび補助反射ミラー49Mはそれぞれ、反射ミラー45Mで反射されたレーザー光LMを透過し、そのレーザー光LMをマゼンタ用の感光体ドラム25の表面に向けて反射する。
The
反射ミラー45C、走査光学部材47C、および補助反射ミラー49Cは、シアン(C)用の光学素子である。反射ミラー45Cは、偏向器42で偏向されレンズ44を通過したシアン用のレーザー光LCを反射する。走査光学部材47Cおよび補助反射ミラー49Cはそれぞれ、反射ミラー45Cで反射されたレーザー光LCを透過し、そのレーザー光LCをシアン用の感光体ドラム25の表面に向けて反射する。
The
反射ミラー45Kおよび走査光学部材47Kは、ブラック(K)用の光学素子である。反射ミラー45Kは、偏向器42で偏向されレンズ44を通過したブラック用のレーザー光LKを反射する。走査光学部材47Mは、反射ミラー45Kで反射されたレーザー光LKを透過し、ブラック用の感光体ドラム25の表面に向けて照射する。
The
以降、走査光学部材47Y、47M、47C、および47Kのうち任意のものを走査光学部材47と記すことがある。
Hereinafter, any of the scanning
続いて、走査光学部材47および筐体60における接着された部分の構成について説明する。
Then, the structure of the bonded part in the scanning
図3は、本発明の第1の実施の形態における走査光学部材47をx軸の正の側から見た場合の構成を示す図である。図4は、本発明の第1の実施の形態の光書込装置2における走査光学部材47と筐体60との接着部分の構成を模式的に示す断面図(図3中IV−IV線に沿った断面図)である。なお、図4、図7〜図10、図12、および図13の断面図では、位置決め部62および領域RG2は実際には現れないが、説明の便宜のために示されている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration when the scanning
図3および図4を参照して、走査光学部材47と筐体60とは、接着剤53(接着剤の一例)を用いて厚膜接着されている。厚膜接着とは、0.5mm以上の厚さ(x軸方向の長さ)の接着剤による接着を意味している。接着剤53は、硬化時に収縮する性質を有している。接着剤53は熱硬化性のものであってもよいし光硬化性のものであってもよい。
3 and 4, the scanning
走査光学部材47は、レンズホルダ51(レンズホルダの一例)と、走査レンズ59(走査レンズの一例)とを含んでいる。走査レンズ59は、副走査方向(z軸方向)にパワーを持っており、主走査方向(y軸方向)に長尺である。レンズホルダ51は走査レンズ59を保持している。レンズホルダ51は、主走査方向に長尺であり、主走査方向の中央部に形成された穴51aを含んでいる。穴51aには走査レンズ59が嵌め込まれている。レンズホルダ51の主走査方向の両端部の領域RG1には、接着剤53が塗布されている。領域RG1は平面である。
The scanning
筐体60は、図4の断面で見た場合にL字形状を有しており、位置決め部61(位置決め部の一例)および62と、溝63(筐体側溝の一例)とを含んでいる。位置決め部61(位置決め部の一例)は、走査光学部材47の副走査方向の位置を固定するためのものである。位置決め部61は、副走査方向に突出しており、レンズホルダ51に対して副走査方向で接触している。位置決め部62は、走査光学部材47の光軸方向(x軸方向)の位置を固定するためのものである。位置決め部62は、光軸方向に突出しており、レンズホルダ51の領域RG2に対して光軸方向で接触している。
The
溝63は、筐体60における接着剤53が塗布される領域RG3に形成されている。溝63内には接着剤53が塗布されている。溝63は、レンズホルダ51の領域RG1に対して平行な平面である底面63aと、レンズホルダ51の領域RG1に対して傾斜した平面(斜面)である底面63bとを含んでいる。底面63bは底面63aよりも位置決め部61とは反対側に設けられており、底面63bにおける溝63の深さは底面63aにおける溝63の深さから徐々に浅くなっている。
The
図5は、本発明の第1の実施の形態における溝63をx軸の正の側から見た場合の溝63の構成を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the
図5を参照して、溝63における副走査方向の中間位置を含む平面であって、副走査方向を法線とする平面を平面PL1(筐体側平面の一例)とする。溝63は、底面63aおよび63bを含んでいるために、平面PL1に関して非対称となっている。また、平面PL1で溝63を仮想的に区分した場合に、平面PL1よりも位置決め部61側に存在する溝63の容積V1aは、平面PL1よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝63の容積V1bよりも大きくなっている。
Referring to FIG. 5, a plane including an intermediate position in the sub-scanning direction in
図6は、本発明の第1の実施の形態の変形例における溝63をx軸の正の側から見た場合の溝63の構成を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the
図6を参照して、溝63は、平面PL1に関して非対称であり、平面PL1よりも位置決め部61側に存在する溝63の容積V1aが、平面PL1よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝63の容積よりも大きければよい。本変形例では、溝63をx軸の正の側から平面的に見た場合に、平面PL1よりも位置決め部61側に存在する溝63の面積が、平面PL1よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝63の面積よりも大きくなっている。溝63の底面は、レンズホルダ51の領域RG1に対して平行な平面のみで構成されており、レンズホルダ51の領域RG1に対して傾斜した平面(斜面)を含んでいない。その結果、溝63は、平面PL1に関して非対称であり、平面PL1よりも位置決め部61側に存在する溝63の容積V1aが、平面PL1よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝63の容積V1bよりも大きくなっている。
Referring to FIG. 6, groove 63 is asymmetric with respect to plane PL1, and volume V1a of
続いて、本実施の形態における光書込装置の効果について説明する。 Next, the effect of the optical writing device in the present embodiment will be described.
図13を参照して、従来の構成において、走査光学部材147における接着剤53が塗布される部分、および筐体160における接着剤53が塗布される部分は、いずれも平面である。
Referring to FIG. 13, in the conventional configuration, the portion to which adhesive 53 is applied in scanning
接着剤53は、硬化の際にx軸方向に長さLxだけ収縮しようとするが、走査光学部材147は位置決め部162で位置決めされているため、x軸の負の方向に移動することはできない。その結果、硬化後の接着剤53は、x軸方向に長さLxだけ伸ばされた状態となる。硬化後の接着剤53の上面53u(走査光学部材147と接触している面)および下面53v(筐体160と接触している面)には、接着剤53がx軸方向に長さLxだけ伸ばされることにより発生する収縮応力σ1が加わった状態となる。接着剤53のヤング率をEとした場合に、収縮応力σ1は、下記式(1)で表される。
The adhesive 53 tries to shrink by a length Lx in the x-axis direction during curing, but since the scanning
収縮応力σ1=Lx/E ・・・(1) Shrinkage stress σ1 = Lx / E (1)
一方、接着剤53の両側面53wは拘束されていないので、接着剤53は、硬化の際にz軸方向に長さLzだけ収縮する。さらに、接着剤53はx軸方向に収縮できないため、x軸方向の収縮を補填しようとして、硬化の際にz軸方向にさらにΔLzだけ収縮する。接着剤53がz軸方向にΔLzだけ収縮すると、収縮応力σ1は応力σ2だけ緩和される。応力σ2は、下記式(2)で表される。
On the other hand, since both
応力σ2=ΔLz/E ・・・(2) Stress σ2 = ΔLz / E (2)
その結果、硬化後の接着剤53のx軸方向には、下記式(3)で示される収縮応力σが加わった状態となる。 As a result, a shrinkage stress σ expressed by the following formula (3) is applied to the cured adhesive 53 in the x-axis direction.
収縮応力σ=σ1−σ2=(Lx−ΔLz)/E ・・・(3) Shrinkage stress σ = σ1−σ2 = (Lx−ΔLz) / E (3)
収縮応力σは、走査光学部材147を位置決め部162の方向に押しつける力として作用し、走査光学部材147の光軸方向(x軸方向)の位置ずれ抑止のために接着剤53の収縮力を用いることができる。一方で、従来の構成では、硬化の際に発生する収縮応力のうちz軸方向の収縮応力は互いに打ち消し合う。このため、走査光学部材147の副走査方向(z軸方向)の位置ずれ抑止のために接着剤53の収縮力を用いることはできない。
The contraction stress σ acts as a force for pressing the scanning
図7は、本発明の第1の実施の形態において走査光学部材47に作用する力を模式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the force acting on the scanning
図7および図13を参照して、接着剤53が接着される領域に溝63が存在する場合(図7の場合)には、溝63が無い場合(図13の場合)と比較してx軸方向の収縮応力σ1が大きくなる。一方、接着剤53の両側面53wの面積はほとんど変わらないためz軸方向の収縮量ΔLzはほとんど変わらず、収縮応力σ1を緩和する応力σ2はほとんど変わらない。その結果、本実施の形態によれば、溝63を設けることにより、接着剤53が接着される領域の平面的な面積を変えることなく、硬化の際に発生する接着剤53のx軸方向の収縮応力σを増加させることができる。
Referring to FIGS. 7 and 13, when the
図7を参照して、溝63における位置決め部61側の側面付近の領域RG3aと、レンズホルダ51の領域RG1内の位置決め部61とは反対側の領域RG1aとの間に塗布された接着剤53の部分を接着剤53a(図7(a))とする。溝63における位置決め部61とは反対側に設けられた底面63bと、レンズホルダ51の領域RG1内の位置決め部61側の領域RG1bとの間に塗布された接着剤53の部分を接着剤53b(図7(b))とする。
Referring to FIG. 7, adhesive 53 applied between region RG3a in the
本実施の形態において、溝63は、平面PL1に関して非対称であり、平面PL1よりも位置決め部61側に存在する溝63の容積V1aが、平面PL1よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝63の容積V1bよりも大きい。このため、接着剤53aの硬化の際に生じる収縮応力σa(図7(a))の大きさは、接着剤53bの硬化の際に生じる収縮応力σb(図7(b))の大きさよりも大きい。収縮応力σaのz軸成分から収縮応力σbのz軸成分を減じたベクトルV(図7(a))に相当する力が、レンズホルダ51を位置決め部61の方向に押しつける力として常時作用する。その結果、走査光学部材47の副走査方向(z軸方向)の位置ずれ抑止のために接着剤53の収縮力を用いることができる。組立時や運搬時の衝撃などを受けても走査光学部材47の副走査方向の位置ずれが生じにくく、光書込装置2の光学性能の悪化を抑止することができる。
In the present embodiment,
さらに、走査光学部材47が、レンズホルダ51で走査レンズ59を保持することにより、接着剤53の硬化の際の収縮応力による走査レンズ59の変形を抑止することができる。
Furthermore, since the scanning
[第2の実施の形態] [Second Embodiment]
図8は、本発明の第2の実施の形態の光書込装置2における走査光学部材47と筐体60との接着部分の構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an adhesive portion between the scanning
図8を参照して、本実施の形態において、レンズホルダ51は、筐体60における接着剤53が塗布される位置に対向する位置に形成された貫通穴54(凹部の一例)を含んでいる。貫通穴54の内部には側面54aを含む範囲に接着剤53が塗布されている。貫通穴54は、レンズホルダ51における筐体60が存在する側(x軸の負の側)から筐体60が存在する側とは反対側(x軸の正の側)に貫通している。貫通穴54における副走査方向(z軸方向)の中間位置を含む平面であって、副走査方向を法線とする平面を平面PL2(光学部材側平面の一例)とする。貫通穴54は、平面PL2に関して対称である。
Referring to FIG. 8, in the present embodiment,
なお、本実施の形態における画像形成装置および光書込装置の上述以外の構成は、第1の実施の形態における画像形成装置および光書込装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。 The configurations of the image forming apparatus and the optical writing device in the present embodiment other than those described above are the same as the configurations of the image forming apparatus and the optical writing device in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated. .
図9は、本発明の第2の実施の形態において走査光学部材47に作用する力を模式的に示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the force acting on the scanning
図9を参照して、本実施の形態によれば、貫通穴54内でレンズホルダ51が接着剤53によって接着されるので、レンズホルダの接着面を副走査方向に対して平行な面ではなく、副走査方向に対して傾斜した面(好ましくは副走査方向に対して垂直な面)である側面54aとすることができる。その結果、レンズホルダ51を位置決め部161の方向に押しつける力(ベクトルVの大きさ)を大きくすることができる。
Referring to FIG. 9, according to the present embodiment, since
加えて、接着剤53が光硬化性の接着剤である場合には、走査光学部材47の光軸方向の下流側(x軸の正の側)から貫通穴54を通じて接着剤53に光(紫外線など)ARを照射することにより、接着剤53を硬化させることができる。その結果、溝63が深い場合であっても溝63内に塗布された接着剤53を容易に硬化することができ、接着の作業性を向上することができる。
In addition, when the adhesive 53 is a photocurable adhesive, light (ultraviolet rays) is transmitted to the adhesive 53 through the through
なお、本実施の形態における貫通穴54は、筐体60が存在する側とは反対側(x軸の正の側)に貫通していない凹部であってもよい。この場合、貫通穴54を通じて接着剤53に光ARを照射することはできないが、貫通穴54と同様に、レンズホルダ51を位置決め部161の方向に押しつける力(ベクトルVの大きさ)を大きくすることはできる。
In addition, the through-
[第3の実施の形態] [Third Embodiment]
図10は、本発明の第3の実施の形態の光書込装置2における走査光学部材47と筐体60との接着部分の構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an adhesion portion between the scanning
図10を参照して、本実施の形態において、筐体60における接着剤53が塗布される領域RG3は平面である。レンズホルダ51は溝52(光学部材側溝の一例)を含んでいる。溝52は、レンズホルダ51における接着剤53が塗布される領域RG1に形成されている。溝52内には接着剤53が塗布されている。溝52は、筐体60の領域RG3に対して平行な平面である天井面52aと、筐体60の領域RG3に対して傾斜した平面(斜面)である天井面52bとを含んでいる。天井面52bは天井面52aよりも位置決め部61側に設けられており、天井面52bにおける溝52の深さは天井面52aにおける溝52の深さから徐々に浅くなっている。
Referring to FIG. 10, in the present embodiment, region RG3 to which adhesive 53 is applied in
図11は、本発明の第3の実施の形態における溝52をx軸の負の側から見た場合の溝52の構成を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the
図11を参照して、溝52における副走査方向の中間位置を含む平面であって、副走査方向を法線とする平面を平面PL3(光学部材側平面の一例)とする。溝52は、天井面52aおよび52bを含んでいるために、平面PL3に関して非対称となっている。また、平面PL3で溝52を仮想的に区分した場合に、平面PL3よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝52の容積V2bは、平面PL3よりも位置決め部61側に存在する溝52の容積V2aよりも大きくなっている。
Referring to FIG. 11, a plane including an intermediate position in the sub-scanning direction in
なお、本実施の形態における画像形成装置および光書込装置の上述以外の構成は、第1の実施の形態における画像形成装置および光書込装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。 The configurations of the image forming apparatus and the optical writing device in the present embodiment other than those described above are the same as the configurations of the image forming apparatus and the optical writing device in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated. .
続いて、本実施の形態における光書込装置の効果について説明する。 Next, the effect of the optical writing device in the present embodiment will be described.
図12は、本発明の第3の実施の形態において走査光学部材47に作用する力を模式的に示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the force acting on the scanning
図12を参照して、本実施の形態によれば、溝52を設けることにより、接着剤53が接着される領域の平面的な面積を変えることなく、硬化の際に発生する接着剤53のx軸方向の収縮応力σを増加させることができる。
Referring to FIG. 12, according to the present embodiment, by providing
溝52における位置決め部61側に設けられた天井面52bと、筐体60の領域RG3内の位置決め部61とは反対側の領域RG3cとの間に塗布された接着剤53の部分を接着剤53c(図12(a))とする。溝52における位置決め部61とは反対側の側面付近の領域RG1cと、筐体60の領域RG3内の位置決め部61側の領域RG3dとの間に塗布された接着剤53の部分を接着剤53d(図12(b))とする。
The portion of the adhesive 53 applied between the
本実施の形態において、溝52は、平面PL3に関して非対称であり、平面PL3よりも位置決め部61とは反対側に存在する溝52の容積V2bが、平面PL3よりも位置決め部61側に存在する溝52の容積V2aよりも大きい。このため、接着剤53dの硬化の際に生じる収縮応力σd(図12(b))の大きさは、接着剤53cの硬化の際に生じる収縮応力σc(図12(a))の大きさよりも大きい。収縮応力σdのz軸成分から収縮応力σcのz軸成分を減じたベクトルV(図12(b))に相当する力が、レンズホルダ51を位置決め部61の方向に押しつける力として常時作用する。その結果、走査光学部材47の副走査方向(z軸方向)の位置ずれ抑止のために接着剤53の収縮力を用いることができる。組立時や運搬時の衝撃などを受けても走査光学部材47の副走査方向の位置ずれが生じにくく、光書込装置2の光学性能の悪化を抑止することができる。
In the present embodiment,
[その他] [Others]
上述の実施の形態では、走査光学部材がレンズホルダと走査レンズとで構成されている場合について示したが、走査光学部材は副走査方向にパワーを持つものであればよく、レンズの代わりにミラーであってもよい。また、走査光学部材はホルダを含んでおらずレンズやミラーに接着剤が直接塗布されるものであってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the scanning optical member is configured by the lens holder and the scanning lens has been described. However, the scanning optical member only needs to have power in the sub-scanning direction, and a mirror is used instead of the lens. It may be. Further, the scanning optical member may not include a holder, and an adhesive may be directly applied to a lens or a mirror.
上述の実施の形態および変形例は適宜組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate.
上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiments and modifications should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 画像形成装置
1a 画像形成装置本体
2 光書込装置(光書込装置の一例)
10 用紙搬送部
11 給紙トレイ
12 給紙ローラー
13 搬送ローラー
14 排紙ローラー
15 排紙トレイ
20 トナー像形成部
20a 画像形成ユニット
21 光書込装置
22 中間転写ベルト
22a 回転ローラー
23 一次転写ローラー
24 二次転写ローラー
25 感光体ドラム
26 帯電ローラー
28 現像装置
29 クリーニング装置
30 定着装置
31 制御部
41 光源(光源の一例)
42 偏向器(偏向器の一例)
43 結像部(結像手段の一例)
44 レンズ
45C,45K,45M,45Y 反射ミラー
47,47C,47K,47M,47Y,147 走査光学部材(走査光学部材の一例)
49C,49M,49Y 補助反射ミラー
51 レンズホルダ(レンズホルダの一例)
51a レンズホルダの穴
52,63 溝(筐体側溝および光学部材側溝の一例)
52a,52b 溝の天井面
54 貫通穴(凹部の一例)
54a 貫通穴の側面
53,53a,53b,53c,53d 接着剤(接着剤の一例)
53u,53v,53w 接着剤の面
59 走査レンズ(走査レンズの一例)
60,160 筐体(筐体の一例)
61,62,161,162 位置決め部(位置決め部の一例)
63a,63b 溝の底面
AR 光
LC,LK,LM,LY レーザー光
M 用紙
PL1,PL2,PL3 平面(筐体側平面および光学部材側平面の一例)
RG1,RG1a,RG1b,RG1c,RG2,RG3,RG3a,RG3c,RG3d 領域
TR 搬送経路
V ベクトル
V1a,V1b,V2a,V2b 容積
ΔLz 収縮量
σ,σ1,σ2,σa,σb,σc,σd 応力
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
42 Deflector (an example of a deflector)
43 Imaging part (an example of imaging means)
44
49C, 49M, 49Y
51a
52a, 52b
54a Side surface of through
53u, 53v,
60,160 case (example of case)
61, 62, 161, 162 Positioning part (an example of a positioning part)
63a, 63b Bottom surface of groove AR light LC, LK, LM, LY Laser light M paper PL1, PL2, PL3 plane (an example of housing side plane and optical member side plane)
RG1, RG1a, RG1b, RG1c, RG2, RG3, RG3a, RG3c, RG3d region TR transport path V vector V1a, V1b, V2a, V2b volume ΔLz shrinkage σ, σ1, σ2, σa, σb, σc, σd stress
Claims (8)
前記光源から発せられた光を偏向して走査する偏向器と、
前記偏向器により偏向された光を被走査面上に結像させる結像手段と、
前記結像手段を保持する筐体とを備えた光書込装置であって、
前記結像手段は、副走査方向にパワーを持つ走査光学部材を含み、
前記筐体は、前記副走査方向に突出し、前記走査光学部材に前記副走査方向で接触する位置決め部を含み、
前記筐体と前記走査光学部材とは、硬化時に収縮する接着剤を用いて厚膜接着され、
前記筐体は、前記接着剤が塗布される筐体側溝をさらに含み、
前記筐体側溝は、前記筐体側溝における前記副走査方向の中間位置を含む筐体側平面であって、前記副走査方向を法線とする筐体側平面に関して非対称であり、
前記筐体側平面で前記筐体側溝を仮想的に区分した場合に、前記筐体側平面よりも前記位置決め部側に存在する前記筐体側溝の容積は、前記筐体側平面よりも前記位置決め部とは反対側に存在する前記筐体側溝の容積よりも大きい、光書込装置。 A light source;
A deflector that deflects and scans the light emitted from the light source;
Imaging means for imaging light deflected by the deflector on a scanned surface;
An optical writing device comprising a housing for holding the imaging means,
The imaging means includes a scanning optical member having power in the sub-scanning direction,
The housing includes a positioning portion that protrudes in the sub-scanning direction and contacts the scanning optical member in the sub-scanning direction,
The casing and the scanning optical member are thick-film bonded using an adhesive that shrinks when cured,
The case further includes a case side groove to which the adhesive is applied,
The housing-side groove is a housing-side plane including an intermediate position in the sub-scanning direction in the housing-side groove, and is asymmetric with respect to the housing-side plane having the normal in the sub-scanning direction,
When the housing-side groove is virtually divided on the housing-side plane, the volume of the housing-side groove existing on the positioning unit side with respect to the housing-side plane is more than the positioning portion than the housing-side plane. An optical writing device having a volume larger than the volume of the housing side groove existing on the opposite side.
前記凹部は、前記凹部における前記副走査方向の中間位置を含む光学部材側平面であって、前記副走査方向を法線とする光学部材側平面に関して対称である、請求項2に記載の光書込装置。 The lens holder includes a recess to which the adhesive is applied,
3. The optical document according to claim 2, wherein the concave portion is an optical member side plane including an intermediate position in the sub scanning direction in the concave portion, and is symmetric with respect to the optical member side plane having the sub scanning direction as a normal line. Device.
前記光源から発せられた光を偏向して走査する偏向器と、
前記偏向器により偏向された光を被走査面上に結像させる結像手段と、
前記結像手段を保持する筐体とを備えた光書込装置であって、
前記結像手段は、副走査方向にパワーを持つ走査光学部材を含み、
前記筐体は、前記副走査方向に突出し、前記走査光学部材に前記副走査方向で接触する位置決め部を含み、
前記筐体と前記走査光学部材とは、硬化時に収縮する接着剤を用いて厚膜接着され、
前記走査光学部材は、前記接着剤が塗布される光学部材側溝を含み、
前記光学部材側溝は、前記光学部材側溝における前記副走査方向の中間位置を含む光学部材側平面であって、前記副走査方向を法線とする光学部材側平面に関して非対称であり、
前記光学部材側平面で前記光学部材側溝を仮想的に区分した場合に、前記光学部材側平面よりも前記位置決め部側とは反対側に存在する前記光学部材側溝の容積は、前記光学部材側平面よりも前記位置決め部側に存在する前記光学部材側溝の容積よりも大きい、光書込装置。 A light source;
A deflector that deflects and scans the light emitted from the light source;
Imaging means for imaging light deflected by the deflector on a scanned surface;
An optical writing device comprising a housing for holding the imaging means,
The imaging means includes a scanning optical member having power in the sub-scanning direction,
The housing includes a positioning portion that protrudes in the sub-scanning direction and contacts the scanning optical member in the sub-scanning direction,
The casing and the scanning optical member are thick-film bonded using an adhesive that shrinks when cured,
The scanning optical member includes an optical member side groove to which the adhesive is applied,
The optical member side groove is an optical member side plane including an intermediate position in the sub scanning direction in the optical member side groove, and is asymmetric with respect to the optical member side plane having the sub scanning direction as a normal line,
When the optical member-side groove is virtually divided on the optical member-side plane, the volume of the optical member-side groove existing on the opposite side of the positioning portion side from the optical member-side plane is the optical member-side plane. An optical writing device that is larger than the volume of the optical member side groove present on the positioning part side.
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