JP5223692B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光源からの光束を偏光、集光させることにより形成した光ビームにより被走査面を走査する光走査装置に係り、特に、光学部材を適切な組み付け角度で容易に保持すると共に、光走査装置内の温度変動によっても前記組み付け角度を安定して維持可能な光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam formed by polarizing and condensing a light beam from a light source, and in particular, an optical member can be easily held at an appropriate assembly angle, The present invention relates to an optical scanning device capable of stably maintaining the assembly angle even by temperature fluctuations in the scanning device, and an image forming apparatus including the same.
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、一様に帯電装置で帯電された感光体の表面に、光書込み装置から画像情報に応じた光ビームを照射して、静電潜像を形成し、現像装置によって、この静電潜像にトナーを供給してトナー像化することが行われている。この光書込み装置として、光源からの光束を、ポリゴンミラー装置により偏光させ、偏光される光束をfθレンズ等の走査結像光学系及び反射鏡を用いて集光、反射させて感光体等の被走査面に向けて集光させることにより、被走査面上に光スポットを形成する光走査装置が使用されている。この場合に、光学部材の位置調整を行って、光スポットを被走査面の適切な位置に形成されるようになっている。そして、光学部材の位置調整について様々な技術が開発されている。
例えば、特許文献1には、角度調整用ボルトの先端をミラーに接触させた状態で角度調整用ボルトを回転させることにより、角度調整用ボルトの突出長さを調整してミラーの組み付け角度を調整するとともに、この角度調整ボルトによりミラーの組み付け角度を維持する画像形成装置が開示されている。
In image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles, an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of a photoconductor uniformly charged by a charging device with a light beam corresponding to image information from an optical writing device. The toner is formed and supplied to the electrostatic latent image by a developing device to form a toner image. In this optical writing device, a light beam from a light source is polarized by a polygon mirror device, and the polarized light beam is condensed and reflected using a scanning imaging optical system such as an fθ lens and a reflecting mirror to be reflected on a photosensitive member or the like. 2. Description of the Related Art An optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned by focusing light toward the scanning surface is used. In this case, the position of the optical member is adjusted to form a light spot at an appropriate position on the surface to be scanned. Various techniques have been developed for adjusting the position of the optical member.
For example, in Patent Document 1, the angle adjustment bolt is rotated while the tip of the angle adjustment bolt is in contact with the mirror, thereby adjusting the protrusion length of the angle adjustment bolt and adjusting the mirror assembly angle. In addition, an image forming apparatus is disclosed in which the angle of the mirror is maintained by the angle adjusting bolt.
しかしながら、この特許文献1に開示される従来技術においては、ボルトの雄ねじ部とボルトが挿入される雌ねじ部との間には、公差範囲内の寸法バラツキによって、歯車機構におけるバックラッシュと同様なガタツキが発生し、ミラーの組み付け角度を調整しても、ボルトの雄ねじ部とボルトが挿入される雌ねじ部との間で発生するガタツキにより、調整された組み付け角度を維持することが難しい等の問題を有していた。
また、例えば、特許文献2には、光学部材の組み付け角度を調整した後、フレーム上に光硬化接着剤を滴下し、この光硬化接着剤に光を照射することでフレーム上にスペーサを形成し、このスペーサでフレームに対して組み付け角度の維持された光学部材の組み付けを行う光走査装置を備えた画像形成装置が開示されている。
しかしながら、この特許文献2に記載された従来技術においては、光学部材の両端をフレームに対して光硬化接着剤により結合した場合、ポリゴンミラー装置から発生する熱や、他ユニットからの熱の影響を受け、一般に線膨張率が異なる光学部材とフレームがそれぞれ熱膨張、又は収縮することとなり、光学部材が湾曲等を生じて、光学部材の光学特性が変動し、光走査装置の性能が低下してしまう問題を招く。このような問題を改善するために、光硬化接着剤を硬化させた光硬化樹脂の硬度の低いものを使用し、温度変化による光学部材とフレームの熱膨張、又は収縮を吸収することで、光学部材の湾曲を低減することが可能となる。しかしながら、温度変化により光硬化樹脂そのものの膜厚が変化してしまい、光学部材が位置変動しやすくなり、走査線位置が不安定となってしまう問題を招く。
さらに、光学部材とフレームが光硬化樹脂で強固に結合された場合、容易に光学部材が光硬化樹脂から剥がれず、光学部材やフレームが破損してしまったり、光硬化樹脂が破断することで、特許文献2記載発明で目的とする再組立性(以下メインテナンス性という)はむしろ悪化してしまう虞がある。
However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, a backlash similar to a backlash in a gear mechanism is caused between a male screw portion of a bolt and a female screw portion into which the bolt is inserted due to a dimensional variation within a tolerance range. Even if the assembly angle of the mirror is adjusted, it is difficult to maintain the adjusted assembly angle due to rattling that occurs between the male screw portion of the bolt and the female screw portion into which the bolt is inserted. Had.
Also, for example, in Patent Document 2, after adjusting the assembly angle of the optical member, a photo-curing adhesive is dropped on the frame, and light is applied to the photo-curing adhesive to form a spacer on the frame. An image forming apparatus including an optical scanning device that assembles an optical member whose assembly angle is maintained with respect to a frame with the spacer is disclosed.
However, in the prior art described in Patent Document 2, when both ends of the optical member are bonded to the frame by a photo-curing adhesive, the influence of heat generated from the polygon mirror device or heat from other units is affected. In general, the optical member and the frame having different linear expansion coefficients are thermally expanded or contracted, the optical member is bent, the optical characteristics of the optical member are fluctuated, and the performance of the optical scanning device is deteriorated. Cause problems. In order to remedy such problems, use a photo-curing resin with a low hardness cured photo-curing adhesive, and absorb the thermal expansion or contraction of the optical member and the frame due to temperature changes. The bending of the member can be reduced. However, the film thickness of the photo-curing resin itself changes due to a temperature change, and the position of the optical member is likely to fluctuate, causing a problem that the scanning line position becomes unstable.
Furthermore, when the optical member and the frame are firmly bonded with the photo-curing resin, the optical member is not easily peeled off from the photo-curing resin, the optical member or the frame is damaged, or the photo-curing resin is broken. The reassembly property (hereinafter referred to as “maintenance property”) which is the object of the invention described in Patent Document 2 may rather deteriorate.
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、メインテナンス性を向上させつつ、光学部材の組み付け角度を適切な角度とした状態で容易に光学部材を保持できると共に、光走査装置内の温度変動が生じても光学部材の角度を安定して維持することが可能な光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and can easily hold the optical member in a state in which the assembly angle of the optical member is set to an appropriate angle while improving the maintainability. An object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of stably maintaining the angle of an optical member even when temperature fluctuation occurs, and an image forming apparatus including the same.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ビーム状の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材を前記光学ハウジング側に押し圧する押し圧部材によって前記光学部材を保持することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、ビーム状の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材の長手方向をy、幅方向をx、厚み方向をzとしたとき、当該光学部材の長手方向両端部の外周表面を前記光硬化樹脂で被覆して前記xyz座標の正負6方向を位置規制することを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項2に記載の光走査装置において、前記光学部材の長手方向両端部の外周表面の前記光硬化樹脂による被覆を複数回に分けて当該光硬化樹脂の硬化を行って形成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is directed to a light source that emits beam-shaped light, a deflector that deflects and scans light emitted from the light source, and light emitted from the light source. An optical member that guides the scanning member, and an optical housing to which the optical member is assembled, and the optical member is held at a plurality of positions with respect to the optical housing by a photo-curing resin that cures when irradiated with light. In the optical scanning device assembled as described above, at least a portion of the surface of the optical member that is held by the photo-curing resin is covered with a film having releasability with respect to the photo-curing resin , and the optical member is The optical member is held by a pressing member that presses toward the optical housing .
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light source that emits beam-shaped light, a deflector that deflects and scans the light emitted from the light source, and an optical member that guides the light emitted from the light source to a scanned object side. And an optical housing in which the optical member is assembled, and the optical member is assembled to the optical housing by holding the optical member at a plurality of positions by a photo-curing resin that is cured when irradiated with light. In addition, at least a portion of the surface of the optical member that is held by the photocurable resin is coated with a film having releasability with respect to the photocurable resin, and the longitudinal direction of the optical member is y and the width direction is x. When the thickness direction is z, the outer peripheral surfaces of both ends in the longitudinal direction of the optical member are covered with the photo-curing resin, and the positive and negative six directions of the xyz coordinates are regulated .
According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the second aspect of the present invention, the coating of the photocuring resin on the outer peripheral surfaces of both ends in the longitudinal direction of the optical member is divided into a plurality of times to cure the photocuring resin. It is characterized by forming .
また、請求項4の発明は、ビーム状の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材の長手方向をy、幅方向をx、厚み方向をzとしたとき、当該光学部材のxyz座標の正負6方向において、少なくとも1方向は押し圧する押し圧部材で固定され、残りの方向は前記光硬化樹脂による前記光学部材の保持により位置規制されていることを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか一項に記載の光走査装置において、前記被膜は、蒸着膜であり、当該蒸着膜は、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリシラザン、アクリラート、ポリウレタン、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ブロック共重合体/共重合体混合物の少なくとも1種の高分子材料を含むことを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れか一項に記載の光走査装置において、前記光硬化樹脂は、前記ハウジング上に形成される前記光学部材を支持する支持部と接着する光硬化型の接着剤であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light source that emits beam-shaped light, a deflector that deflects and scans the light emitted from the light source, and an optical member that guides the light emitted from the light source to a scanned object side. And an optical housing in which the optical member is assembled, and the optical member is assembled to the optical housing by holding the optical member at a plurality of positions by a photo-curing resin that is cured when irradiated with light. In addition, at least a portion of the surface of the optical member that is held by the photocurable resin is coated with a film having releasability with respect to the photocurable resin, and the longitudinal direction of the optical member is y and the width direction is x. When the thickness direction is z, at least one direction is fixed by a pressing member that presses in the positive and negative six directions of the xyz coordinate of the optical member, and the remaining direction is the light by the photo-curing resin. Characterized in that it is restricted in position by the holding member.
The invention according to claim 5 is the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating is a deposited film, and the deposited film is polycarbonate, polyimide, polysilazane, acrylate, polyurethane. And at least one polymer material of epoxy, polyetherimide, polysulfone, and a block copolymer / copolymer mixture .
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects, the light curable resin is bonded to a support portion that supports the optical member formed on the housing. It is a photo-curing type adhesive .
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れか一項に記載の光走査装置において、前記光学部材の前記光源から出射された光を被走査体側に導く機能を持たない部位に、前記光硬化樹脂を硬化させる光が透過可能で、かつ、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆したことを特徴とする。
また、請求項8の発明は、感光体と、当該感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、当該帯電装置によって帯電された感光体表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する光書込み装置とを備えた画像形成装置において、前記光書込み装置は、請求項1乃至7の何れか一項に記載の光走査装置であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the invention, there is provided the optical scanning device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the optical member has a function that does not have a function of guiding the light emitted from the light source to the scanned body side. The light-curing resin is coated with a film that can transmit light and that is releasable with respect to the photo-curing resin .
Further, the invention of
本発明によれば、光学部材の表面の少なくとも光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆したことによって、メインテナンス性を向上させつつ、光学部材の組み付け角度を適切な角度とした状態で容易に光学部材を保持できると共に、光走査装置内の温度変動が生じても光学部材の角度を安定して維持することが可能な光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, at least a portion of the surface of the optical member that is held by the photo-curing resin is coated with a film having releasability with respect to the photo-curing resin, thereby improving the maintainability and the optical member. An optical scanning device that can easily hold the optical member in a state where the assembly angle of the optical member is set to an appropriate angle, and can stably maintain the angle of the optical member even if temperature fluctuations in the optical scanning device occur. Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図、図2は、図1で示すカラープリンタで使用する光書込装置の内部構造を示す平面図、図3は、図2で示す光書込装置の縦断側面図である。
図1に示すように、画像形成装置であるカラープリンタ1の本体ケース2内部の略中央部には、4つのプリンタエンジン3Y、3C、3M、3K、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置4、中間転写ベルト5等が配置されている。各プリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kはそれぞれトナー画像を形成する部分であり、同じ構造に形成されている。そして、各プリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kでは異なる色のトナーが使用されることにより、異なる色のトナー画像が形成される。これらのプリンタエンジン3Y、3C、3M、3K及びそのプリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kの構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Y、C、M、Kの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。
4つのプリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kの機械的構造は同じであり、各プリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kは、矢印方向へ回転駆動される感光体6Y、6C、6M、6Kをそれぞれ有し、各感光体6Y、6C、6M、6Kの周囲に配置された帯電装置7、現像装置8、クリーニング装置9等により構成されている。
感光体6Y、6C、6M、6Kは、円筒状に形成されて駆動モータ(図示せず)により回転駆動され、外周面には感光層が設けられている。光書込装置4から出射された光ビームLY、LC、LM、LKが感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面に照射されることにより、感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面には、それぞれの色に対応する画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing a color printer which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an internal structure of an optical writing apparatus used in the color printer shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional side view of the optical writing device shown in FIG.
As shown in FIG. 1, four
The mechanical structures of the four
The
帯電装置7は、ローラ状に形成された導電性ローラ部材であり、この帯電装置7に帯電バイアス電圧が電源装置(図示せず)から供給されることにより感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面がそれぞれ一様に帯電される。
現像装置8は、感光体6Y、6C、6M、6Kへのそれぞれの色のトナー供給を行う。供給されたトナーが感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体6上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
クリーニング装置9は、感光体6Y、6C、6M、6K上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト5に転写された後、感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面に付着している残留トナーをクリーニングする。
中間転写ベルト5は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、感光体6上に形成されたトナー画像が転写される。この中間転写ベルト5は、ローラ10、11、12により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト5の内周面側(ループの内側)には、各感光体6Y、6C、6M、6K上のトナー画像を中間転写ベルト5上に転写させる4個の転写ローラ13が配置されている。各感光体6Y、6C、6M、6K上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト5上に順次重ねて転写されることにより、中間転写ベルト5上にはカラーのトナー画像が担持される。中間転写ベルト5の外周面側(ループの外側)には、中間転写ベルト5の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング部14が配置されている。
The charging
The developing
After the toner image formed on the photoconductors 6Y, 6C, 6M, and 6K is transferred to the intermediate transfer belt 5, the
The intermediate transfer belt 5 is a loop belt formed using a resin film or rubber as a base, and a toner image formed on the photoreceptor 6 is transferred to the intermediate transfer belt 5. This intermediate transfer belt 5 is supported by
本体ケース2内における4個のプリンタエンジン3Y、3C、3M、3K及び光書込装置4の下方には、記録媒体Pが積層保持される給紙カセット15が配置されている。給紙カセット15内に積層保持されている記録媒体Pは、給紙ローラ16により最上位のものから順に分離給紙される。そして、本体ケース2内には、給紙カセット15内から分離給紙された記録媒体Pが搬送される搬送経路17が形成されている。この搬送経路17上には、レジストローラ18、転写ローラ19、定着部20、排紙ローラ21等が配置されている。
レジストローラ18は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ18が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ18の位置まで搬送されて停止していた記録媒体Pが、中間転写ベルト5と転写ローラ19とにより挟まれる転写位置へ送り込まれ、記録媒体Pがこの転写位置を通過する過程において中間転写ベルト5上のトナー画像が記録媒体Pに転写される。
定着部20は、トナー画像が転写された記録媒体Pに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー画像を記録媒体Pに定着させる部分である。定着部20を通過することによりトナー画像を定着処理された記録媒体Pは、排紙ローラ21により本体ケース2の上面部に形成されている排紙トレイ22上に排紙される。
Below the four
The
The fixing
次に、光書込装置4について説明する。光書込装置4は、下部ケース23aに上部カバー23bを固定した光学ハウジング23を有し、光学ハウジング23内には、それぞれ異なる色(Y、C、M、K)の画像データに応じた光ビーム(レーザー光)LY、LC、LM、LKを出射する光源である光源ユニット24Y、24C、24M、24Kと、光ビームによる走査線を感光体6Y、6C、6M、6Kに照射させるための各種の光学部材とが収容されている。
光学ハウジング23内に収容されている光学部材としては、面倒れ補正用のアパーチャ25、シリンダレンズ26、ミラー27、ポリゴンミラー28、結像レンズ29、反射ミラー30、31(30Y、31Y、30C、31C、30M、31M、30K、31K)、同期検知用ミラー32、結像レンズ33、回路基板34上に取り付けられた光電素子35等が含まれる。
光源ユニット24は、発散光を射出する半導体レーザ、半導体レーザから射出された発散光を略平行化するコリメートレンズ、半導体レーザ駆動回路基板等により構成されている。ポリゴンミラー28はポリゴンモータ36に連結されて高速回転する。ポリゴンミラー28の回転数は様々であるが、例えば、30000rpmを超えるものもある。
Next, the optical writing device 4 will be described. The optical writing device 4 has an
The optical member accommodated in the
The light source unit 24 includes a semiconductor laser that emits divergent light, a collimator lens that substantially collimates the divergent light emitted from the semiconductor laser, a semiconductor laser driving circuit board, and the like. The
このカラープリンタ1では、図示しない原稿読取装置(スキャナー)あるいは画像データ出力装置(パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリの受信部等)から入力された画像データが色分解され、色分解された各色の画像データが各光源ユニット24を駆動する信号に変換され、その信号に従い各光源ユニット24から光ビームLY、LC、LM、LKが出射される。各光源ユニット24から出射された光ビームLY、LC、LM、LKは、面倒れ補正用のアパーチャ25、シリンダレンズ26、ミラー27(但し、光源ユニット24Y、24Kから出射された光ビームに関してのみ)を介してポリゴンミラー28a、28bに至り、ポリゴンミラー28a、28bで2つの光ビームずつ対称な2方向に偏向走査される。
ポリゴンミラー28a、28bで対称な2方向に偏向走査された光ビームは、結像レンズ29をそれぞれ通過し、2枚の反射ミラー30、31で折り返され、各プリンタエンジン3Y、3C、3M、3Kの感光体6Y、6C、6M、6Kに向けて進行する。そして、感光体6Y、6C、6M、6Kに向けて進行した光ビームLY、LC、LM、LKが走査線として感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面に照射されることにより、感光体6Y、6C、6M、6Kの外周面に静電潜像の書込が行われる。
In this color printer 1, image data input from a document reading device (scanner) or an image data output device (a personal computer, a word processor, a facsimile receiving unit, etc.) (not shown) is color-separated, and the color-separated image data of each color is obtained. Is converted into a signal for driving each light source unit 24, and light beams LY, LC, LM, LK are emitted from each light source unit 24 according to the signal. The light beams LY, LC, LM, and LK emitted from the respective light source units 24 are the surface
The light beams deflected and scanned in two symmetrical directions by the polygon mirrors 28a and 28b pass through the
光学ハウジング23の上部カバー23bには、各プリンタエンジン3の感光体6に対向する位置に位置付けられ、感光体6Y、6C、6M、6Kの中心線方向に沿って細長く延出した形状の開口部37が形成されている。これらの開口部37には、光ビームLY、LC、LM、LKの透過を許容して光学ハウジング23内への塵埃の侵入を防止する透光性防塵部材38が取り付けられ、感光体6Y、6C、6M、6Kに向かう光ビームLY、LC、LM、LKは透光性防塵部材38を透過して進行する。透光性防塵部材38としては、例えば、平板ガラスが用いられている。
結像レンズ29を通過した光ビームのうち結像レンズ29の両端部を通過した光ビームは同期検知用ミラー32で折り返され、結像レンズ33を通過して光電素子35で受光される。この光電素子35での受光により光電素子35から走査開始の同期信号が出力される。ここで、同期検知の本来の意味は、走査のタイミングを取ることであるので、走査に先立って光ビームを受光する位置に光電素子35が設置されていれば良いが、更に、1走査の速度(あるいは時間)の変動を検知するために、走査の後端側にも光電素子35を設置しても良い。本実施形態では、結像レンズ29の両端側に同期検知用ミラー32と光電素子35とを配置し、走査の前後で同期を取る構成を示している。
The
Of the light beam that has passed through the
次に、本発明の特徴部分である光学部材としての反射ミラー30、31等の光学ミラーの取り付け角度を安定して維持する手段について説明する。
図4は、本発明による一実施形態に関わる光走査装置における光学ミラーの概略構成を示す図で(a)は、斜視図、(b)は、(a)図のA−A線上で切断した断面図である。図5は、図4に示す光学ミラーを治具により把持した状態を示す平面図、図6は、図5のB−B線上で切断した断面図である。図7は、図5で示す治具で光学ミラーを把持した状態で光学ハウジングの支持部上に取り付けた状態を示す平面図である。図8は、図7の側面図である。図9は、光学ミラーを光学ハウジングの支持部上に取り付けを行う工程を示す図で、(a)は、支持部上に光硬化性接着剤を滴下した状態を示す図、(b)は、光硬化性接着剤上に光学ミラーを載置した状態を示す図、(c)は、光学ミラーを光硬化性接着剤上に押し付けて高さ調整を行った状態を示す図、(d)は、光学ミラーを所定角度傾斜させて角度調整した状態を示す図、(e)は、光硬化性接着剤にUV光を照射して硬化させた状態を示す図、(f)は、押し圧部材で光学ミラーを押圧固定した状態を示す図である。
Next, means for stably maintaining the mounting angle of the optical mirrors such as the reflecting mirrors 30 and 31 as the optical members, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
4A and 4B are diagrams showing a schematic configuration of an optical mirror in an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is cut along the line AA in FIG. It is sectional drawing. 5 is a plan view showing a state in which the optical mirror shown in FIG. 4 is gripped by a jig, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 7 is a plan view showing a state where the optical mirror is gripped by the jig shown in FIG. 5 and attached to the support portion of the optical housing. FIG. 8 is a side view of FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a process of attaching the optical mirror on the support portion of the optical housing, (a) is a diagram illustrating a state in which a photocurable adhesive is dropped on the support portion, and (b) is a diagram illustrating The figure which shows the state which mounted the optical mirror on the photocurable adhesive, (c) is the figure which shows the state which pressed the optical mirror on the photocurable adhesive, and performed the height adjustment, (d) is The figure which shows the state which inclined the optical mirror by the predetermined angle, and the state which adjusted the angle, (e) is a figure which shows the state hardened by irradiating UV light to a photocurable adhesive agent, (f) is a pressing member It is a figure which shows the state which pressed and fixed the optical mirror.
光学ミラー100は、図4(a)に示すように、矩形状で主走査方向に長い平面部材で構成されており、上面側の長手方向には光を反射する反射部101と、後述する光硬化樹脂を硬化させる光の光透過部102を両端部に持っている。この光硬化樹脂は例えばUV硬化型の接着剤であり、硬化させる光はUV光である。そして、この光学ミラー100の反射部101は、図4(b)に示すように、透明ガラス、透明プラスチック材等の透明な基材100a上に、アルミニウム等の金属を蒸着して形成される反射膜101aを有しており、この反射膜101aで走査用光ビームを所定方向に反射するようになっている。また、光透過部102は、基材100aの反射膜101aが形成されていない両端部の全周に、後述する光学ハウジングに形成された支持部に接着固定される光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜102aが形成されている。従って、基材100aの後端部に光硬化樹脂を形成する光硬化性接着剤が接触して、硬化処理をしても、被膜102aによって、離型性を有する基材100aの後端部がほとんど接着されないようになっており、基材100aが光硬化樹脂から容易に剥離可能となっている。なお、この実施形態においては、被膜102aは、基材100aの後端部のみに形成されているが、反射膜101aに対する光反射特性に特に悪影響を与えない限り、反射膜101a表面に限らず、基材100a表面全面に形成しても良い。
As shown in FIG. 4A, the
この光学ミラー100の少なくともUV光の透過部102の被膜102aは、光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜、例えば、水との接触角が100°〜180°の疎水性が高くなる被膜で形成されている。このような離型性を有する材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリシラザン、アクリラート、ポリウレタン、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ブロック共重合体/共重合体混合物の少なくとも1種の高分子材料を含むもので構成することができる。このような被膜102aは、上記高分子材料を溶媒に溶解した溶液を基材100aの両端部の全周に塗布して形成することによって容易に形成することができる。また、スパッタリング、CVD等の真空蒸着の手段を用いて基材100aの表面に反射膜101aを形成する際に、同一真空蒸着装置を使用して上記高分子材料のガスを基材100aの両端部に被着させて形成することも可能である。この場合、基材100a上に反射膜101aと被膜102aとを同一真空蒸着装置内で被着させることが可能となり、迅速、簡単に形成することが可能となるので望ましい。
The
次に、上記構成の光学ミラーを前記光走査装置に設置する第1実施形態に係る方法について、図5〜図9に基づいて説明する。
上記実施形態に係る光学ミラー100は、図5及び図6によって示されるように、光透過部102で治具103によって挟持される。そして治具103は、光学ミラー100の長手方向をy、幅方向をy、厚み方向をzとしたとき、光学ミラー100をx、y、z座標の正負6方向に移動させることが、また、光学ミラー100の中心軸oを中心として回転角θで回動可能となっている。
続いて、光学ハウジング23上に形成された光学ミラー100を支持する支持部104上に、図7に示すように、エポキシ樹脂等の紫外線(UV線)を照射されることによって硬化するゼリー状の高粘度の液状紫外線硬化接着剤105を滴下する。そして、滴下された紫外線硬化接着剤105上に、上記治具103によって把持された光学ミラー100を、x方向、y方向、z方向及び回転角θを所定値となるようにして載置する。この場合、図9(a)、(b)に示すように、治具103で把持した状態で光学ミラー100を支持部104の上面とほぼ平行に下降させて紫外線硬化接着剤105上に載置し、図9(c)に示すように、支持部104から所定高さとなるように、光学ミラー100を紫外線硬化接着剤105中に押圧して紫外線硬化接着剤105中に埋没させる。
その後、図9(d)に示すように、光走査装置を作動させて光ビームを走査させながら感光体6の所定位置に光ビームが照射されるように、治具103を回動させて光学ミラー100の回転角を調整する。この場合、紫外線硬化接着剤105は、高粘度液状体なので、光学ミラー100の回転、x軸、y軸、z軸方向への移動に伴い、この変動に充分に追随して自由に変形する。
Next, a method according to the first embodiment in which the optical mirror having the above configuration is installed in the optical scanning device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 5 and 6, the
Subsequently, as shown in FIG. 7, a jelly-like material that is cured by being irradiated with ultraviolet rays (UV rays) such as an epoxy resin on the
Thereafter, as shown in FIG. 9D, the
このように、回転角θ、x軸、y軸、z軸が調整されたときに、図9(e)に示すように、紫外線照射装置108から光学ミラー100の光透過部102を通して紫外線硬化接着剤105に紫外線UVを照射して、紫外線硬化接着剤105を硬化させる。このようにして紫外線硬化された光硬化樹脂105aは、支持部104上に接着、固定されるとともに、光学ミラー100が適切に位置規制された状態で光学ミラー100を保持する。この場合、光学ミラー100の紫外線硬化接着剤105と接触する両端領域には、紫外線硬化接着剤105と離型性を有する被膜102aが形成されているので、紫外線硬化接着剤105によって接着されず、光学ミラー100を上方に持ち上げることによって容易に離間させることが可能となっている。従って、光学ミラー100は、上方への位置決めが充分でないために、図9(f)に示すように、光学ハウジング23上に突設されたリブ106上にネジ106aで取り付けられた板バネ、ゴム材等の弾性部材からなる押し圧部材107で、光学ミラー100の両端部を支持部104に向けて押圧して位置規制して取り付けるようになっている。
Thus, when the rotation angle θ, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are adjusted, as shown in FIG. 9E, the ultraviolet curable adhesive is passed from the
このように、本実施形態にかかる光走査装置においては、光学ミラー100を液状紫外線硬化接着剤105上に押圧載置し、回転角θを走査光ビームを走査させながら位置調整し、その後紫外線硬化接着剤105に紫外線を照射させて硬化させた光硬化樹脂105aで保持するようにしたので、光学ミラー100を適切に位置調整した状態で容易、確実に光学ハウジング23上に組み付けることができる。しかも、光学ミラー100の光硬化樹脂105aによって保持される光透過部102には、光硬化樹脂105aと離型性を有する被膜102aが形成されているので、押し圧部材107を光学ミラー100から取り外し、上方に持ち上げることによって、容易に光学ミラー100が光硬化樹脂105aから取り外すことが可能となり、取り外し時の光学ミラー100の破損を防止することができる。
さらに、光学ミラー100を取り外して清掃等を行った後に再度組立てる際も、光硬化樹脂105aの光学ミラー100の両端部の痕跡凹部105b内に光学ミラー100を組み込み、上方から押し圧部材107で押圧すれば、光学ミラー100の取り付け位置を再度調整することなく、再現性よく光学ミラー100が支持部104上に組み付けることが可能となり良好なメインテナンス性を示す。
さらに、光走査装置内の温度変動によって、光学ミラー100と光硬化樹脂105aの線膨張率の違いによる熱膨張、収縮差が生じたとしても、光学ミラー100と光硬化樹脂105aとは接着されておらず、相互で移動可能となっているので、光学ミラーの変形等が生じることを適切に抑制することができる。
As described above, in the optical scanning device according to the present embodiment, the
Further, when the
Further, even if the thermal fluctuation in the optical scanning device causes a difference in thermal expansion or contraction due to a difference in linear expansion coefficient between the
次に、本発明による第2の実施形態として、光学ミラーを光走査装置に設置する他の方法について、図10〜図14に基づいて説明する。
図10は、本発明による第2実施形態に係る光学ミラーの設置状態を示す平面図である。図11は、図10の側面図である。図12は、図11のC−C線上で切断した断面図である。図13は、第2実施形態に係る光学ミラーの設置方法の途中段階を示す断面図、図14は、第2実施形態に係る光学ミラーの設置方法の最終段階を示す断面図である。
前述の第1実施形態においては、上方(z方向)への位置決めを押し圧部材107によって行ったが、本第2実施形態においては、押し圧部材107を使用することなく光硬化樹脂105aのみによって回転角θ、x軸、y軸、z軸方向の位置決めを行うものである。即ち、図10〜図12に示すように、光硬化樹脂105aは、光学ミラー100の両端部の光透過部102の外周全面を被覆し、光学ミラー100の回転角θ、x軸、y軸、z軸の位置調整を、前述の第1実施形態の図9に示すようにして調整し、紫外線硬化接着剤105を硬化させて位置決め調整している。このように、光硬化樹脂105aのみによって回転角θ、x軸、y軸、z軸方向の位置決めを行うので、押し圧部材等が不要となり、部品点数が少なくなって安価に光走査装置を作製することができる。
Next, as a second embodiment according to the present invention, another method for installing an optical mirror in an optical scanning device will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a plan view showing an installation state of the optical mirror according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a side view of FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an intermediate stage of the optical mirror installation method according to the second embodiment, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing the final stage of the optical mirror installation method according to the second embodiment.
In the above-described first embodiment, the upward (z-direction) positioning is performed by the pressing
因みに、この第2実施形態に係る構造では、光学ミラー100を取り外す場合には、光学ミラーの中央部を湾曲させることによって、光学ミラー100の外周部を光硬化樹脂105aから簡単に抜き出すことが可能となる。また、光学ミラー100を光硬化樹脂105a内の痕跡凹部105b内に取り付けるには、光学ミラー100の一端を光硬化樹脂105aの一方に痕跡凹部105b内に挿入し、中央部を湾曲させて光学ミラー100の他端を他方の光硬化樹脂105aの痕跡凹部105b内に挿入すれば、光学ミラー100の取り付け位置が調整された状態で取り付けることが可能である。
Incidentally, in the structure according to the second embodiment, when the
このような、光硬化樹脂105aによる光学ミラー100の両端部の光透過部102の外周全面の被覆は、前述の図9(a)で示す支持部104上に滴下された紫外線硬化接着剤105内に光学ミラー100の両端の外周面全面を被覆するように埋没させて形成しても良いが、光学ミラー100の位置調整時に光学ミラー100を回動させた際に痕跡凹部105b内に空隙が形成される場合が有り、適切な位置決めができない場合がある。そのため、本第2実施形態においては、図13及び図14に示すように、紫外線硬化接着剤105の供給を2回に分けて行うようにしている。即ち、図13に示すように、1回目の紫外線硬化接着剤105Aの供給で、回転角θ、x軸、y軸、z軸方向を位置決めした後に、2回目の紫外線硬化接着剤105Bを光学ミラー100の上面部に供給して硬化させて光学ミラー100の上方への位置決めを行うようにしている。このように、紫外線硬化接着剤105の供給を2回に分けて行うようにしているので、光学ミラー100の位置調整時の回動によって、痕跡凹部105b内に間隙が形成されることを抑制し、精度良く光硬化樹脂105aによって、光学ミラー100を保持することが可能となる。
Such covering of the entire outer periphery of the
次に、本発明による第3の実施形態として、光学ミラーを前記光走査装置に設置する他の方法について、図15、図16に基づいて説明する。
図15は、本発明による第3実施形態に係る光学ミラーの設置状態を示す平面図である。図16は、図15の側面図である。
前述の第2実施形態においては、光硬化樹脂105aのみによって回転角θ、x軸、y軸、z軸方向の位置決めを行うものであるが、本第3実施形態においては、y軸方向の位置決めは行わず、図16に示すように、D方向に、光学ミラー100を移動可能としている。即ち、図15、図16に示すように、光硬化樹脂105aは、光学ミラー100の両端部の光透過部102の外周面を取り囲む領域を被覆し、光学ミラー100の回転角θ、x軸、z軸の位置調整を、前述の第1実施形態の図9に示すようにして調整し、紫外線硬化接着剤105を硬化させて位置決め調整し、y軸方向の位置決めをせず、光学ミラー100がy軸方向に移動可能となっている。このように、y軸方向に光学ミラー100を移動可能とすると、前述の第2実施形態のように、光硬化樹脂105aの痕跡凹部105b内への挿抜する際に、光学ミラー100を湾曲変形させて行うことなく、容易に挿抜可能となり、光学ミラーの湾曲変形に伴う、光学ミラーの破損等を抑制することが可能となる。なお、この場合に、y軸方向の位置決めを行うために、前述押し圧部材107で光学部材の端面100bを押圧するようにしても良い。
また、上記実施形態においては、光学部材として光学ミラーについて説明したが、fθレンズ等のレンズ部材についても有効に適用可能である。
以上、本発明による実施形態を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これら本発明の実施形態を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。
Next, as a third embodiment according to the present invention, another method for installing an optical mirror in the optical scanning device will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a plan view showing an installation state of the optical mirror according to the third embodiment of the present invention. FIG. 16 is a side view of FIG.
In the second embodiment described above, positioning in the rotation angle θ, x-axis, y-axis, and z-axis directions is performed only by the photo-curing
Moreover, in the said embodiment, although the optical mirror was demonstrated as an optical member, it can apply effectively also to lens members, such as an f (theta) lens.
The embodiments according to the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and the embodiments of the present invention depart from the spirit and scope of the present invention. And can be changed or modified.
1 カラープリンタ、2 本体ケース、3Y、3C、3M、3K プリンタエンジン、4 光書込み装置、5 中間転写ベルト、6Y、6C、6M、6K 感光体、7 帯電装置、8 現像装置、9 クリーニング装置、13 転写ローラ、18 レジストローラ、19 転写ローラ、20 定着部、23 光学ハウジング、24Y、24C、24M、24K 光源ユニット、28a、28b ポリゴンミラー、29 結像レンズ、30、31 反射ミラー、100 光学ミラー、100a 基材、100b 端面、101 反射部、101a 反射膜、102 光透過部、102a 被膜、102b 痕跡凹部、103 治具、104 支持部、105 紫外線硬化接着剤、15a 光硬化樹脂、106 リブ、107 押し圧部材 1 color printer, 2 main body case, 3Y, 3C, 3M, 3K printer engine, 4 optical writing device, 5 intermediate transfer belt, 6Y, 6C, 6M, 6K photoconductor, 7 charging device, 8 developing device, 9 cleaning device, 13 Transfer roller, 18 Registration roller, 19 Transfer roller, 20 Fixing section, 23 Optical housing, 24Y, 24C, 24M, 24K Light source unit, 28a, 28b Polygon mirror, 29 Imaging lens, 30, 31 Reflection mirror, 100 Optical mirror , 100a base material, 100b end face, 101 reflecting portion, 101a reflecting film, 102 light transmitting portion, 102a coating, 102b trace recess, 103 jig, 104 support portion, 105 UV curable adhesive, 15a light curable resin, 106 rib, 107 Pressure member
Claims (8)
前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、
前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、
前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、
前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、
前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材を前記光学ハウジング側に押し圧する押し圧部材によって前記光学部材を保持することを特徴とする光走査装置。 A light source that emits beam-shaped light;
A deflector that deflects and scans the light emitted from the light source;
An optical member for guiding the light emitted from the light source to the scanned body side;
An optical housing to which the optical member is assembled,
In the optical scanning device in which the optical member is assembled to the optical housing by being held at a plurality of positions by a photo-curing resin that is cured when irradiated with light,
A pressing member that covers at least a portion of the surface of the optical member that is held by the photo-curing resin with a film having releasability with respect to the photo-curing resin and that presses the optical member toward the optical housing. An optical scanning device characterized by holding the optical member .
前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、 A deflector that deflects and scans the light emitted from the light source;
前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、 An optical member for guiding the light emitted from the light source to the scanned body side;
前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、 An optical housing to which the optical member is assembled,
前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、 In the optical scanning device in which the optical member is assembled to the optical housing by being held at a plurality of positions by a photo-curing resin that is cured when irradiated with light,
前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材の長手方向をy、幅方向をx、厚み方向をzとしたとき、当該光学部材の長手方向両端部の外周表面を前記光硬化樹脂で被覆して前記xyz座標の正負6方向を位置規制することを特徴とする光走査装置。 At least a portion of the surface of the optical member that is held by the photocurable resin is coated with a film having releasability with respect to the photocurable resin, the longitudinal direction of the optical member is y, and the width direction is x. An optical scanning device characterized in that when the thickness direction is z, the outer peripheral surfaces of both end portions in the longitudinal direction of the optical member are covered with the photo-curing resin and the positive and negative six directions of the xyz coordinates are regulated.
前記光学部材の長手方向両端部の外周表面の前記光硬化樹脂による被覆を複数回に分けて当該光硬化樹脂の硬化を行って形成することを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device characterized in that the coating of the photocuring resin on the outer peripheral surface of both ends in the longitudinal direction of the optical member is formed by curing the photocuring resin in a plurality of times.
前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、 A deflector that deflects and scans the light emitted from the light source;
前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、 An optical member for guiding the light emitted from the light source to the scanned body side;
前記光学部材が組み付けられる光学ハウジングと、を有し、 An optical housing to which the optical member is assembled,
前記光学ハウジングに対して前記光学部材を、光が照射されると硬化する光硬化樹脂により複数個所で保持して組み付けられる光走査装置において、 In the optical scanning device in which the optical member is assembled to the optical housing by being held at a plurality of positions by a photo-curing resin that is cured when irradiated with light,
前記光学部材の表面の少なくとも前記光硬化樹脂で保持される部分を、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆するとともに、前記光学部材の長手方向をy、幅方向をx、厚み方向をzとしたとき、当該光学部材のxyz座標の正負6方向において、少なくとも1方向は押し圧する押し圧部材で固定され、残りの方向は前記光硬化樹脂による前記光学部材の保持により位置規制されていることを特徴とする光走査装置。 At least a portion of the surface of the optical member that is held by the photocurable resin is coated with a film having releasability with respect to the photocurable resin, the longitudinal direction of the optical member is y, and the width direction is x. Assuming that the thickness direction is z, at least one direction is fixed by a pressing member that presses in the positive and negative six directions of the xyz coordinate of the optical member, and the remaining direction is restricted by holding the optical member by the photo-curing resin. An optical scanning device characterized by that.
前記被膜は、蒸着膜であり、当該蒸着膜は、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリシラザン、アクリラート、ポリウレタン、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ブロック共重合体/共重合体混合物の少なくとも1種の高分子材料を含むことを特徴とする光走査装置。 The coating is a vapor deposition film, and the vapor deposition film is made of at least one polymer material of polycarbonate, polyimide, polysilazane, acrylate, polyurethane, epoxy, polyetherimide, polysulfone, and a block copolymer / copolymer mixture. An optical scanning device comprising:
前記光硬化樹脂は、前記ハウジング上に形成される前記光学部材を支持する支持部と接着する光硬化型の接着剤であることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device, wherein the photocurable resin is a photocurable adhesive that adheres to a support portion that supports the optical member formed on the housing.
前記光学部材の前記光源から出射された光を被走査体側に導く機能を持たない部位に、前記光硬化樹脂を硬化させる光が透過可能で、かつ、前記光硬化樹脂に対して離型性を有する被膜で被覆したことを特徴とする光走査装置。 Light that cures the photocurable resin can be transmitted to a portion of the optical member that does not have a function of guiding the light emitted from the light source to the scanned body side, and has a releasability with respect to the photocurable resin. An optical scanning device characterized by being coated with a coating having the same.
前記光書込み装置は、請求項1乃至7の何れか一項に記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical writing device is an optical scanning device according to claim 1.
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