JP3620718B2 - ビームスキャナ光学部品接着方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビームスキャナ光学部品の接着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタのレーザビームスキャナ内部の光学部品は、高精度の組み立て調整のために、バネ性を有する金属部品等で固定されていた。接着剤等で部品を固定するとコストを下げることができるが、接着剤自体の硬化収縮等のために必要な光学精度を満足するのが非常に困難であった。
【０００３】
これを解決するには、部品に塗布する接着剤の量を一定量に制御すれば良い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微少な接着剤の量を滴下するディスペンサは非常に高価であり、接着剤の粘性の変化等に弱く、大量生産の現場では前述のような高精度滴下装置を導入することはメンテナンスの面からも非常に問題が多い。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、低コストで高精度な光学調整を可能にするビームスキャナ光学部品接着方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ビームスキャナの光学系を構成する２つの部品の接着において、部品の接着範囲の周囲に規制溝と回収穴を形成し、滴下した接着剤が接着範囲に一定量残り、余分の接着剤が前記規制溝に流れ、規制溝に設けられた回収穴から余分な接着剤を回収することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
本実施の形態は、レーザービームプリンタ用ビームスキャナボックスの光学部品の接着方法に関するものであり、図１に接着する部品の概要を示す。
【０００９】
図１において、１０１はスキャナレンズであり、このスキャナレンズ１０１は、基板１０２の支持部１０３によって基準面１０４から５０μｍ浮いている。スキャナレンズ１０１と基板１０２は、基準面１０４の一部に滴下されたＵＶ接着剤１０５によって接合される。ＵＶ接着剤１０５は、外部からＵＶ光が与えられると部品を接合すると同時に自らも硬化収縮する。
【００１０】
スキャナレンズ１０１は、１０ｇ程度で約１μｍ変形する柔らかい樹脂で構成されているため、ＵＶ接着剤１０５の硬化収縮により初期状態では図２（ａ）であったもの、接着完了後は図２（ｂ）に示すような状態になる。
【００１１】
スキャナレンズ１０１が図２（ｂ）に示すように変形すると、該スキャナビーム１０１の焦点面では、図３（ｂ）に示すように、ビームが弧を描いてスキャンする。ビームが水平に走査されないとプリンタでは画像歪みが生じ、画質劣化の原因となる。
【００１２】
図４は接着部の拡大図であり、接着剤４０３の硬化収縮によるスキャナレンズ１０１の変形を最小限に抑えるには、基板１０２の基準面１０４とスキャナレンズ１０１の底面の接合に際して接着厚さ４０１をなるべく薄くして接着剤４０３の硬化収縮の影響をなるべく少なくすれば良い。接着厚さ４０１は、図１に示した基板１０２の支持部１０３の高さによって決まるため、接着厚さ４０１の管理はそれ程困難ではない。どちらかと言うと、接着幅４０２を管理する方が困難である。
【００１３】
本発明は、接着する部品に溝を形成することによって接着領域を非常に簡単に管理することができることを特徴とする。接着領域管理用の規制溝や接着剤の回収穴の詳細を図５に示す。
【００１４】
図５に示すように、接着領域５０１に上部から適当に接着剤を滴下して接着領域５０１からはみ出た余分な接着剤は規制溝５０２に流れ込む。規制溝５０２には裏面に貫通した接着剤の回収穴５０３が形成されている。この回収穴５０３は直径が２ｍｍ程度であるため、高い粘度のＵＶ接着剤であれば接着剤が裏面にまで流れ出すことはない。
【００１５】
本実施の形態において用いた生産装置の概要を図６に示す。
【００１６】
図６に示すスキャナボックスの生産装置は、除振台６０１の上に構成されている。裏面から接着剤を回収しなければならないため、浮かせ治具６０２上に基板６０３上に置く。基板６０３の接着作業中の完全な固定のために電動ヒンジ６０４が基板６０３を押さえ付ける。スキャナレンズ６０５は温度の影響も受け易く、位置決め精度も厳しいため、オートハンド６０６によって接着剤が供給される。図５に示す接着領域５０１にＵＶ接着剤を垂らすには接着剤規制溝５０２によってラフに行って良いため、手作業でＵＶ接着剤を滴下する。ＵＶ接着剤を硬化させるためにスキャナレンズ６０５の上部からＵＶ光を照射する。
【００１７】
ＵＶランプハウス６０８で発生したＵＶ光は、ファイバ６０７によって導かれる。基板６０３下部には、回収穴５０３を使って余分な接着剤を回収するために回収ヘッド６０９が構成されている。この回収ヘッド６０９は、Ｚステージ６１０上に構成されており、上下方向に移動できるようになっている。尚、回収ヘッド６０９は金属で構成されており、基板６０３との密着性が悪いため、シリコン製のパッキン６１１によって密着度が高められている。
【００１８】
回収ヘッド６０８は、回収装置６１２に接続されており、負圧により回収穴５０３を通じて余分な接着剤を回収する。
【００１９】
基板６０３の手置きと接着剤の滴下以外は、効率を上げるために、全ての作業をパソコンによる制御によって行う。電動ヒンジ６０４、オートハンド６０６、ＵＶランプハウス６０７、Ｚステージ６０９及び回収装置６１１は、パソコンによって予めプログラミングされたタイミングで制御される。
【００２０】
接着領域の管理と余分な接着剤の回収の概念を図７に示す。
【００２１】
図７（ａ）は基板６０３に接着剤が滴下される寸前の状態、図７（ｂ）は基板６０３に接着剤が滴下された直後の状態、図７（ｃ）は盛り上がっていた接着剤がスキャナレンズ６０５によって規制溝５０２へ押し退けられた状態、図７（ｄ）は押し退けられた余分な接着剤を裏面に貫通した回収穴５０３から抜き取った後の状態をそれぞれ示す。
【００２２】
以下、図８に示す作業フローのタイミングチャートに基づいて説明する。
Ｓｔｅｐ１：基板６０３を浮かせて治具６０２の上に手置きする。
Ｓｔｅｐ２：電動ヒンジ６０４を閉じて基板６０３を固定する。
Ｓｔｅｐ３：Ｚステージ６０９を上昇させて基板６０３の裏面に密着させる。
Ｓｔｅｐ４：手作業で接着剤を接着領域５０１内にラフに滴下する。
Ｓｔｅｐ５：オートハンド６０６を使ってスキャナレンズ６０５を基板６０３の指定位置に置く。
Ｓｔｅｐ６：回収装置６１１を作動させて規制溝５０２に流れた余分な接着剤を回収穴５０３を通じて回収する。
Ｓｔｅｐ７：回収装置６１１を停止してオートハンド６０６をスキャナレンズ６０５から離す。
Ｓｔｅｐ８：スキャナレンズ６０５の上部からＵＶ光を照射する。
Ｓｔｅｐ９：接着剤が硬化するとＵＶ光の照射を停止してＺステージ６０９を下降させる。
Ｓｔｅｐ１０：電動ヒンジ６０４を開き、接着された部品を基板６０３ごと浮かせて治具６０３から手で取り出す。
以上において、本実施の形態によれば、接着幅を管理することができるとともに、接着剤の硬化収縮量を制御することができ、ビームスキャナ光学部品の接着を高精度に行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ビームスキャナの光学系を構成する２つの部品の接着において、部品の接着範囲の周囲に規制溝と回収穴を形成し、滴下した接着剤が接着範囲に一定量残り、余分の接着剤が前記規制溝に流れ、規制溝に設けられた回収穴から余分な接着剤を回収するようにしたため、低コストで高精度な光学調整が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】接着する２部品の概要図である。
【図２】ＵＶ接着剤の硬化収縮によるスキャナレンズの変形図である。
【図３】スキャナレンズの変形によるビーム走査の直線性の悪化を説明する図である。
【図４】接着部の拡大図である。
【図５】接着領域管理用の規制溝や接着剤の回収穴の詳細図である。
【図６】スキャナボックスの生産装置の構成図である。
【図７】余分な接着剤の回収の概念図である。
【図８】作業フローのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０１ スキャナレンズ（部品）
１０２ 基板（部品）
１０３ 支持部
１０４ 基準面
１０５ ＵＶ接着剤
４０３ 接着剤
５０１ 接着領域
５０２ 規制溝
５０３ 回収穴
６０３ 基板（部品）
６０５ スキャナレンズ（部品）

Claims (5)

1. ビームスキャナの光学系を構成する２つの部品の接着において、部品の接着範囲の周囲に規制溝と回収穴を形成し、滴下した接着剤が接着範囲に一定量残り、余分の接着剤が前記規制溝に流れ、規制溝に設けられた回収穴から余分な接着剤を回収することを特徴とするビームスキャナ光学部品接着方法。
2. 前記回収穴は部品を貫通しており、接合部分裏から接着剤を回収することを特徴とする請求項１記載のビームスキャナ光学部品接着方法。
3. 前記２つの部品の一方の材質は、光学用透明プラスチックであることを特徴とする請求項１記載のビームスキャナ光学部品接着方法。
4. 前記接着剤は、ＵＶ硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１記載のビームスキャナ光学部品接着方法。
5. 前記ビームスキャナは、プリンタに使用されることを特徴とする請求項１記載のビームスキャナ光学部品接着方法。

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