JP5862317B2 - Scanning optical device - Google Patents
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Description
本発明は、走査光学装置に関する。 The present invention relates to a scanning optical device.
近年、走査光学装置に対する要求性能は益々高くなり、それに組み込まれる光学素子の取付け精度も高精度化の傾向にある。しかし、走査用の光学素子(走査光学素子)は、長尺であり、取付け固定時に変形し易く、その取り扱いが困難である。 In recent years, the required performance for scanning optical devices has been increasing, and the mounting accuracy of optical elements incorporated therein has also been increasing. However, the scanning optical element (scanning optical element) is long, easily deformed when fixed, and difficult to handle.
そのため、走査光学素子のホルダーへの取付けにおいてはストレス無く、さらには装着時の勘合ガタを抑制することが求められており、例えば、光学素子に形成された穴に、ホルダーから突出したピンを圧入する構成や(特許文献1参照。)、光学素子をホルダーに挿入した時の勘合ガタを、挿入穴の外周の一部を変形させてガタ寄せする構成が(特許文献2参照。)、提案されている。 For this reason, there is a need for stress-free mounting of the scanning optical element to the holder, and further, it is required to suppress the looseness at the time of mounting. For example, a pin protruding from the holder is press-fitted into a hole formed in the optical element. Proposed (see Patent Document 1), or a structure in which the fitting backlash when the optical element is inserted into the holder is modified by partially deforming the outer periphery of the insertion hole (see Patent Document 2). ing.
しかし、特許文献1に記載の構成においては、穴とピンとがしまりばめの圧入公差となっているため、圧入を行う時のストレスによって光学素子が変形する可能性があり、また、最後まで挿入しきれずに光学素子が若干浮いた状態となり正規の位置に取付けられない虞がある。 However, in the configuration described in Patent Document 1, since the hole and the pin have a press-fitting tolerance, the optical element may be deformed by the stress when performing the press-fitting, and it is inserted to the end. There is a possibility that the optical element is slightly lifted and cannot be attached at a proper position.
一方、特許文献2に記載の構成においては、勘合ガタ分を寄せることになるため、光学素子の中心位置がそのガタ分だけずれ、光学性能を劣化させる問題を有する。 On the other hand, in the configuration described in Patent Document 2, since the amount of fitting play is reduced, there is a problem that the center position of the optical element is shifted by the amount of play and optical performance is deteriorated.
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、走査光学素子に付加されるストレスが抑制されており、かつ、ホルダーに対する走査光学素子の位置決め精度が良好である走査光学装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems associated with the prior art described above, and the stress applied to the scanning optical element is suppressed, and the scanning optical element positioning accuracy with respect to the holder is good. An object is to provide an optical device.
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following means.
(1)光源から出力された光を感光体上に結像させるための長尺状の走査光学素子と、
前記走査光学素子が取付けられたホルダーと、
前記ホルダーに設けられた軸状部材と、
前記走査光学素子に設けられた穴部と、を有しており、
前記穴部の内径は、前記軸状部材の外径より大きく、
前記走査光学素子は、前記軸状部材を前記穴部に挿入後、前記軸状部材を拡径することによって、前記ホルダーに対して位置決めされており、
前記軸状部材は、先端部の端面に配置された穴部と、前記穴部に圧入された圧入部材と、を有しており、
前記圧入部材の外径は、前記走査光学素子の前記穴部の内径より小さくかつ前記軸状部材の前記穴部の内径より大きく、
前記穴部に前記圧入部材を圧入することによって、前記軸状部材は拡径されおり、
前記軸状部材は、前記軸状部材の前記穴部の外周に位置しかつ当該穴部の深さ方向に延長するスリットを有する
ことを特徴とする走査光学装置。
(1) a long scanning optical element for forming an image of light output from a light source on a photosensitive member;
A holder to which the scanning optical element is attached;
A shaft-like member provided in the holder;
A hole provided in the scanning optical element,
The inner diameter of the hole is larger than the outer diameter of the shaft-shaped member,
The scanning optical element is positioned with respect to the holder by expanding the diameter of the shaft-shaped member after the shaft-shaped member is inserted into the hole ,
The shaft-shaped member has a hole portion disposed on the end face of the tip portion, and a press-fitting member press-fitted into the hole portion,
The outer diameter of the press-fitting member is smaller than the inner diameter of the hole portion of the scanning optical element and larger than the inner diameter of the hole portion of the shaft-shaped member,
The shaft-shaped member is expanded in diameter by press-fitting the press-fitting member into the hole,
The scanning optical device , wherein the shaft-shaped member has a slit that is located on an outer periphery of the hole portion of the shaft-shaped member and extends in a depth direction of the hole portion .
(2)前記圧入部材は、球状あるいは円錐台状であることを特徴とする上記(1)に記載の走査光学装置。
(3)前記軸状部材の前記穴部は、前記穴部の底面から延長する雌ねじ部を有し、
前記圧入部材は、前記雌ねじ部と螺合自在の雄ねじ部と、ねじ回しと係合自在のコネクター部と、前記雄ねじ部と前記コネクター部とを連結する拡張部と、を有し、
前記拡張部の外径は、前記軸状部材の前記穴部の内径より大きい
ことを特徴とする上記(1)に記載の走査光学装置。
( 2 ) The scanning optical device according to ( 1 ), wherein the press-fitting member is spherical or truncated cone shape.
(3) The hole portion of the shaft-shaped member has a female screw portion extending from the bottom surface of the hole portion,
The press-fitting member has a male screw part that can be screwed with the female screw part, a connector part that can be engaged with a screwdriver, and an extension part that connects the male screw part and the connector part,
An outer diameter of the extension portion is larger than an inner diameter of the hole portion of the shaft-shaped member.
The scanning optical apparatus according to (1) above, wherein
(4)前記スリットは、複数設けられていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の走査光学装置。 ( 4 ) The scanning optical device according to any one of ( 1 ) to (3), wherein a plurality of the slits are provided.
(5)前記スリットは、前記穴部の外周に沿って等間隔に4つ配置されていることを特徴とする上記(4)に記載の走査光学装置。 ( 5 ) The scanning optical device according to ( 4 ), wherein four slits are arranged at equal intervals along the outer periphery of the hole.
(6)前記スリットは、前記光源から出力された光を感光体上に結像させるための主走査方向および副走査方向に対して45度の角度をなすように位置決めされていることを特徴とする上記(5)に記載の走査光学装置。 ( 6 ) The slit is positioned so as to form an angle of 45 degrees with respect to the main scanning direction and the sub-scanning direction for forming an image of light output from the light source on the photosensitive member. The scanning optical device according to ( 5 ) above.
(7)前記軸状部材は、回転可能に配置されかつ不均等に拡径されることを特徴とする上記(4)に記載の走査光学装置。 ( 7 ) The scanning optical device according to ( 4 ), wherein the shaft-shaped member is rotatably arranged and has an unevenly enlarged diameter .
(8)前記拡径の不均等は、前記スリットの幅および/又は前記スリットの間隔を変更することによって設定されることを特徴とする上記(7)に記載の走査光学装置。 ( 8 ) The scanning optical apparatus according to ( 7 ), wherein the uneven diameter expansion is set by changing a width of the slit and / or an interval of the slit.
(9)前記感光体は、画像形成装置の感光体ドラムであることを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の走査光学装置。 ( 9 ) The scanning optical device according to any one of (1) to ( 8 ), wherein the photoconductor is a photoconductor drum of an image forming apparatus.
本発明によれば、走査光学素子の穴部の内径はホルダーの軸状部材外径より大きいため、軸状部材を穴部に挿入して走査光学素子をホルダーに取付ける際、すきまばめとなり、ストレスを発生させない。そのため、走査光学素子の変形や取付け不具合の発生が抑制される。また、軸状部材を穴部に挿入後、軸状部材は拡径されることにより、軸状部材と穴部との間の隙間は消失するため(勘合ガタ分以上に軸状部材を太らせることでガタが吸収されるため)、走査光学素子のホルダーに対する高精度な位置決めが可能となり、例えば、勘合ガタ(隙間)が消失しているため、雰囲気環境の変化による走査光学素子の位置変動が抑制され、環境安定性が向上することとなる。さらに、軸状部材の拡径は、軸状部材の先端部の端面に配置された穴部に圧入部材を圧入することによって実行されており、この際、軸状部材は、穴部の深さ方向に延長するスリットを有するため、拡径が容易であり、圧入部材の圧入力を軽減することが可能である。したがって、走査光学素子に付加されるストレスが抑制されており、かつ、ホルダーに対する走査光学素子の位置決め精度が良好である走査光学装置を提供することが可能である。 According to the present invention, since the inner diameter of the hole of the scanning optical element is larger than the outer diameter of the shaft-shaped member of the holder, when inserting the shaft-shaped member into the hole and attaching the scanning optical element to the holder, it becomes a clearance fit, Does not generate stress. Therefore, the deformation of the scanning optical element and the occurrence of mounting problems are suppressed. Further, after the shaft-shaped member is inserted into the hole, the diameter of the shaft-shaped member is expanded, so that the gap between the shaft-shaped member and the hole disappears (the shaft-shaped member is thickened more than the fitting backlash). This makes it possible to position the scanning optical element with respect to the holder with high accuracy. For example, since the fitting play (gap) disappears, the position variation of the scanning optical element due to changes in the atmospheric environment may occur. It is suppressed and environmental stability is improved. Furthermore, the diameter expansion of the shaft-shaped member is performed by press-fitting the press-fitting member into the hole portion arranged at the end face of the tip portion of the shaft-shaped member. At this time, the shaft-shaped member has a depth of the hole portion. Since the slit extending in the direction is provided, the diameter can be easily increased and the pressure input of the press-fitting member can be reduced. Therefore, it is possible to provide a scanning optical device in which stress applied to the scanning optical element is suppressed and positioning accuracy of the scanning optical element with respect to the holder is good.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示される画像形成装置100は、タンデム型のカラー複写機であり、制御部110、画像読み取り部120、操作表示部130、画像形成部140、転写部150、定着部155および用紙搬送部160を有する。
An
制御部110は、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ等から構成される制御回路であり、画像形成装置100の各機能は、それに対応するプログラムを制御部110が実行することにより発揮される。
The control unit 110 is a control circuit configured by a microprocessor or the like that executes control of the above-described units and various arithmetic processes according to a program, and each function of the
画像読み取り部120は、原稿の画像データを生成するために使用され、光源122、光学系124および撮像素子126を有する。光源122は、読取面128に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光は、光学系124を経由し、読取り位置に移動した撮像素子126に結像される。撮像素子126は、例えば、ラインイメージセンサからなり、反射光強度に応じて電気信号を生成する(光電変換する)。生成された電気信号は、画像処理後、画像形成部140に入力される。画像処理は、A/D変換、シェーディング補正、フィルター処理、画像圧縮処理等である。
The
操作表示部130は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)およびキーボードから構成され、機器構成、プリントジョブの進行状況、エラーの発生状況、現在変更可能な設定などを、ユーザーに提示するために使用される出力手段と、文字入力、各種設定、スタート指示等の各種指示(入力)をユーザーが行うために利用される入力手段とを兼ねている。キーボードは、用紙Pのサイズを指定する選択キー、コピー枚数等を設定するテンキー、動作の開始を指示するスタートキー、動作の停止を指示するストップキー等からなる複数のキーを有する。
The
画像形成部140は、トナーを使用する電子写真プロセスを利用し、記録媒体である用紙Pに画像を形成するために使用され、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット140A、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット140B、シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット140C、黒(K)色の画像を形成する画像形成ユニット140Dを有する。
The image forming unit 140 uses an electrophotographic process that uses toner, and is used to form an image on a paper P that is a recording medium. The image forming unit 140 forms an image of yellow (Y) color, magenta ( M) an
画像形成部140の各ユニットは、感光体ドラム142、帯電部143、光書込部145、現像装置146およびクリーニング部148をそれぞれ有する。
Each unit of the image forming unit 140 includes a
感光体ドラム142は、有機光導電体(Organic Photo Conductor:OPC)を含むポリカーボネイト等の樹脂からなる感光層を有しており、所定の速度で回転するように構成されている。帯電部143は、感光体ドラム142の周囲に配置されるコロナ放電極からなり、生成されるイオンによって感光体ドラム142の表面を帯電させる。
The
光書込部145は、走査光学装置170が組み込まれており、画像読み取り部120からの入力される画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム142を露光することにより、露光された部分の電位を低下させ、画像データに対応する電荷パターン(静電潜像)を形成する。
The optical writing unit 145 incorporates a scanning
現像装置146は、形成された静電潜像を現像し、トナーによって可視化する。つまり、画像形成ユニット140A、140B、140Cおよび140Dの感光体ドラム142に、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応するトナーのモノクロ画像を、それぞれ形成することが可能である。
The developing
クリーニング部148は、後述の中間転写ベルト151にモノクロ画像が転写された後において、感光体ドラム142の表面に残留したトナーや外添剤などの残留物を掻き取る(除去する)ことにより、表面状態を良好に維持するために使用される。
The
転写部150は、中間転写ベルト151、1次転写部153および2次転写部154を有する。中間転写ベルト151は、1次転写部153および複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。1次転写部153は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応する1次転写モジュール153A、153B、153Cおよび153Dからなる。2次転写部154は、中間転写ベルト151の外側に配置され、中間転写ベルト151との間を用紙Pが通過可能に位置決めされている。
The transfer unit 150 includes an
画像形成ユニット140A〜140Dにおいて形成された各色のモノクロ画像は、1次転写モジュール153A〜153Dにより、中間転写ベルト151上に逐次転写され、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色の各層が重畳したカラー画像が形成される。形成されたカラー画像は、2次転写部154によって、搬送されて来た用紙Pに転写される。
The monochrome images of the respective colors formed in the image forming units 140A to 140D are sequentially transferred onto the
定着部155は、用紙Pに転写されたカラー画像を定着するために使用され、加熱ローラー157および加圧ローラー158を有する。用紙Pは、加熱ローラー157と加圧ローラー158との間を通過する際、圧力および熱が加えられ、トナーを溶融することで、カラー画像を定着させる。
The fixing
用紙搬送部160は、給紙部162、レジストローラー164、定着搬送ローラー165、排紙ローラー166および用紙反転部168を有する。
The
給紙部162は、用紙Pを収容している給紙トレイ162A〜162C、送り出しローラー163Aおよびさばきローラー163Bを有する。送り出しローラー163Aおよびさばきローラー163Bは、給紙トレイ162A〜162Cから用紙を一枚ずつ搬送経路に送り出す。
The paper feed unit 162 includes
レジストローラー164は、給紙部162から給紙された用紙Pを、2次転写部154に搬送する。定着搬送ローラー165は、2次転写部154および定着部155を通過した用紙Pを、排紙ローラー166に向って搬送する。排紙ローラー166は、搬送されて来た用紙Pを装置外に排出する。
The
用紙反転部168は、定着搬送ローラー165を通過した用紙Pを、排紙ローラー166に向う搬送経路ではなく、給紙トレイ162A〜162Cと排紙ローラー166との間の搬送経路に導入することで、用紙Pの表裏を反転して排出したり、用紙Pの両面に画像を形成するために使用される。
The
次に、光書込部145に組み込まれている走査光学装置170を詳述する。
Next, the scanning
図2は、図1に示される走査光学装置を説明するための平面図である。 FIG. 2 is a plan view for explaining the scanning optical device shown in FIG.
走査光学装置170は、光源172、光源ホルダー174、光学系176,178、偏向器180、走査光学素子10,10A、光学素子ホルダー50,50A、集光レンズ182およびビーム検出センサ184を有し、これらは、箱状の枠体からなるハウジング186に収容されている。走査光学装置170においては、後述するように、走査光学素子10,10Aに付加されるストレスが抑制されており、かつ、光学素子ホルダー50,50Aに対する走査光学素子10,10Aの位置決め精度が良好である。
The scanning
光源172は、半導体レーザーからなり、ハウジング186に固定された光源ホルダー174によって保持されている。光学系176は、コリメータレンズを有し、半導体レーザーから照射された光を平行光に変換する。光学系178は、シリンドリカルレンズを有し、平行光を副走査方向に集光する(収束光に変換する)。偏向器180は、ポリゴンミラーユニットからなり、収束光を主走査方向Yに等角速度で偏向する。なお、主走査方向Yと副走査方向Zとは直交している。
The
走査光学素子10,10Aは、ハウジング186に固定された光学素子ホルダー50,50Aによって保持されており(取付けられており)、主走査方向Yに延長する長尺状であり、偏向後の光線を感光体ドラム142上に集光させ、感光体ドラム142を主走査方向Mに走査露光する。つまり、走査光学素子10,10Aは、光源172から出力された光線を感光体ドラム142上に結像させるために使用される。
The scanning
集光レンズ182およびビーム検出センサ184は、画像書き出し位置のタイミングを合わせるために使用される。集光レンズ182は、走査光学素子10を透過した光をビーム検出センサ184に向かって集光し、ビーム検出センサ184は、集光レンズ182を透過したビームを検出する。ビーム検出センサ184は、例えば、光電変換素子からなり、検出信号は、同期信号を生成するために制御回路(不図示)に入力される。
The
次に、光学素子ホルダー50および走査光学素子10を詳述する。なお、光学素子ホルダー50Aおよび走査光学素子10Aは、光学素子ホルダー50および走査光学素子10と略一致する構成を有するため、重複を避けるため、その説明は省略する。
Next, the
図3および図4は、図2に示される光学素子ホルダーを説明するための斜視図であり、その一端および他端をそれぞれ示しており、図5は、図3に示されるX方向押圧部を説明するための断面図、図6は、図3に示されるZ方向押圧部を説明するための断面図、図7は、図3に示される位置決め部を説明するための断面図、図8は、図6に示される位置決め部の拡大図である。 3 and 4 are perspective views for explaining the optical element holder shown in FIG. 2, showing one end and the other end thereof, respectively, and FIG. 5 shows the X direction pressing portion shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the Z-direction pressing portion shown in FIG. 3, FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the positioning portion shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 7 is an enlarged view of the positioning portion shown in FIG. 6.
光学素子ホルダー50は、走査光学素子10がX方向から挿入されるように構成され、両端部に配置されるX方向押圧部60およびZ方向押圧部70と、中央部に配置される位置決め部80と、を有する。X方向押圧部60は、走査光学素子10をX方向に押圧するために使用される。Z方向押圧部70は、走査光学素子10をZ方向(副走査方向)に押圧するために使用される。位置決め部80は、走査光学素子10のX方向、Y方向(主走査方向)およびZ方向の位置決めのために使用される。
The
走査光学素子10は、突出部12、半円筒部14および穴部16を有する。突出部12は、仮想的な球面の一部を構成する曲面状形(いわゆるSR形状)を有し(図5参照)、X方向に突出しており、X方向押圧部60と連携するように形成されている。半円筒部14は、X方向に延長しており(図6参照)、Z方向押圧部70と連携するように形成されている。穴部16は、X方向に延長しており(図7参照)、位置決め部80と連携するように形成されている。
The scanning
図5に示されるように、光学素子ホルダー50のX方向押圧部60は、受け面61、球体62、板ばね63、保持部材64および締結部材67を有する。受け面61は、走査光学素子10の突出部12と当接するように形成されている。球体62は、走査光学素子10の突出部12の反対側に配設されている。
As shown in FIG. 5, the X
保持部材64は、X方向に延長(貫通)する円筒状の穴部65,66を有し、光学素子ホルダー50に固定されている。穴部65は、球体62が挿入されており、球体62の移動を規制している(球体62を位置決めしている)。締結部材67は、軸部と、拡径した半球状ヘッド部と、を有する。軸部は、穴部66に挿入されている。ヘッド部は、板ばね63の一端(球体62から遠位の端)を締結(固定)している。
The holding
したがって、球体62は、走査光学素子10の突出部12の反対側に位置決めされ、かつ、球体62が挿入されている穴部65は、X方向に延長しているため、板ばね63によって押圧された球体62は、走査光学素子10をX方向に押圧する。つまり、X方向押圧部60は、走査光学素子10を受け面61に対して垂直方向に押圧(付勢)することが可能であり、走査光学素子10は、X方向に弾性的に位置決めされる。
Therefore, since the
図6に示されるように、光学素子ホルダー50のZ方向押圧部70は、円筒部材71、段差部72、球体73、押圧部材74、穴部77および板ばね78を有する。
As shown in FIG. 6, the Z-
円筒部材71は、走査光学素子10の側面に沿ってY方向に延長しており、走査光学素子10の半円筒部14と直交した(90度回転した)状態で当接している。段差部72は、光学素子ホルダー50の内壁に形成されており、相対する走査光学素子10の側面と連携し、円筒部材71を支持している。
The
球体73は、Z方向に関し、円筒部材71から遠位の走査光学素子10の側面に当接するように配置されている。押圧部材74は、半球状であり、平面部75および球状部76を有する。平面部75は、球体73に当接している。穴部77は、Z方向に延長しており、球体73および押圧部材74が挿入されている。板ばね76は、押圧部材74の球状部76を押圧している。したがって、押圧部材74は、球体73を介して、走査光学素子10をZ方向に押圧(付勢)することが可能であり、走査光学素子10は、Z方向に弾性的に位置決めされる。
The
図7および図8に示されるように、光学素子ホルダー50の位置決め部80は、軸状部材81と、圧入部材90とを有する。軸状部材81は、走査光学素子10におけるX方向に延長する穴部16に挿入される。走査光学素子10の穴部16の内径は、軸状部材81の外径より大きく、走査光学素子10は、軸状部材81を穴部16に挿入後、軸状部材81を拡径することによって、光学素子ホルダー50に対して位置決めされている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the positioning
つまり、走査光学素子10の穴部16の内径は軸状部材81の外径より大きいため、軸状部材81を穴部16に挿入して走査光学素子10を光学素子ホルダー50に取付ける際、すきまばめとなり、ストレスを発生させない。そのため、走査光学素子10の変形や取付け不具合の発生が抑制される。また、軸状部材81を穴部16に挿入後、軸状部材81は拡径されることにより、軸状部材81と穴部16との間の隙間Sは消失するため(勘合ガタ分以上に軸状部材を太らせることでガタが吸収されるため)、光学素子ホルダー50に対する高精度に位置決めが可能となり、例えば、勘合ガタ(隙間)が消失しているため、雰囲気環境の変化による走査光学素子の位置変動が抑制され、環境安定性が向上することとなる。
In other words, since the inner diameter of the
本実施の形態においては、軸状部材81は、先端部の端面にザグリ部(穴部)82が形成されており、圧入部材90の外径は、走査光学素子10の穴部16の内径より小さくかつザグリ部82の内径より大きい。したがって、ザグリ部82に圧入部材90を圧入することによって、軸状部材81は拡径される。例えば、圧入部材90の外径は1.59mm、軸状部材81の外径は1.99mm、ザグリ部82の内径は1.54mm(圧入部材90の外径より50μm小さい)であり、また、圧入部材90とザグリ部82が接する位置(当接位置)Cと、ザグリ部82の底面との間の距離Dは、0.7mmである。
In the present embodiment, the shaft-
つまり、圧入部材90を軸状部材81に圧入すると、圧入部材90の外周が、ザグリ部82の壁面に当接しながら、当該壁面を押し広げることで、ザグリ部82の先端83が変形し、外側に開き、軸径が太る(外径が大きくなる)ことになる。その結果、当初は存在していた隙間Sは、ザグリ部82の先端領域では消失し(すきまばめのガタ分を吸収しガタ零となり)、走査光学素子10のYZ平面での位置決めがなされる一方、ザグリ部82の先端83と穴部16の内壁17との摩擦により、X方向の位置決めがなされる。
In other words, when the press-fitting
ザグリ部82における外側に開いた先端83は、穴部16の内壁17との摩擦効果(X方向の位置決め機能)を向上させるため、走査光学素子10の穴部16の内壁17に食い込むように構成することが好ましい。ザグリ部82の先端83による食い込み幅Wは、例えば、0.3mmであり、穴部16の内壁17のごく一部であり、その影響は、穴部16の限られた領域で納めることが可能であり、走査光学素子10に対するストレスは抑制される。
The
ザグリ部82の先端83は、面取り84を形成することが好ましい。この場合、圧入部材90の挿入が容易となり、かつ、ザグリ部82の内径中心と圧入部材90の中心とを一致させるガイドとして機能し、圧入部材90は、自動的に調芯されながら圧入される。
The
ザグリ部82の先端83の外径拡大量は、例えば、圧入部材90の外径(真球径)や、ザグリ部82の形状を適宜設定することにより、制御可能である。加工誤差を考慮し、外径拡大量は、すきまばめガタ量より若干大きく設定するのが望ましい。この場合、差分量だけ、ザグリ部82の先端83が走査光学素子10の穴部16の内壁17に食い込むことになる。
The amount of increase in the outer diameter of the
次に、本発明の実施の形態に係る変形例1〜5を順次説明する。 Next, modifications 1 to 5 according to the embodiment of the present invention will be described in order.
図9および図10は、本発明の実施の形態に係る変形例1および変形例2を説明するための断面図である。 9 and 10 are cross-sectional views for explaining the first and second modifications according to the embodiment of the present invention.
圧入部材90は、球状あることを限定されず、例えば、図9の変形例1に示されるように、円錐台状としたり、図10の変形例2に示されるように、円錐状とすることも可能である。
The press-fitting
図11および図12は、本発明の実施の形態に係る変形例3を説明するための斜視図および平面図である。 FIG. 11 and FIG. 12 are a perspective view and a plan view for explaining a third modification according to the embodiment of the present invention.
変形例3において、軸状部材81のザグリ部82は、複数のスリット86を有する。スリット86は、ザグリ部82の外周に位置し、ザグリ部82の深さ方向に延長している。スリット86の存在によりザグリ部82の剛性が弱まり(強度が低下し)、ザグリ部82の先端83の壁面の変形(拡径)が容易となるため、圧入部材90の圧入力を軽減することが可能である。
In the third modification, the
スリット86は、ザグリ部82の外周に沿って等間隔に4つ配置し、かつ、Y方向(主走査方向)およびZ方向(副走査方向)に対して45度の角度をなすように位置決めすることが好ましい。この場合、スリット86間に位置する壁面の厚みは同一(均一)であり、ザグリ部82の外径と内径が同軸であるため、圧入部材90を圧入すると、ザグリ部82の先端83の壁面が、Y方向およびZ方向に(左右前後に均等に)に倒れ込むこととなり、直交する2軸方向(YZ平面)に対して有効にガタ取りを行うことが可能である。なお、スリットの数は、4個に限定されず、必要に応じて適宜変更することが可能である。
Four
図13は、本発明の実施の形態に係る変形例4を説明するための平面図である。 FIG. 13 is a plan view for explaining the modification 4 according to the embodiment of the present invention.
軸状部材81のザグリ部82の拡径は、均等に生じさせる形態(同一形状のスリット86を等間隔に配置する形態)に限定されず、必要に応じ、拡径に方向性を持たせる(不均等に拡径させる)ことも可能である。
The diameter expansion of the
これは、スリット86の幅および/又はスリット86の間隔を変更することによって達成することが可能であり、変形例4において、スリット86は、2個の幅広スリット86Aと2個の幅狭スリット86Bとからなり、幅広スリット86Aの間に位置する先端83Aの剛性が弱くなっている(強度が低下している)。したがって、拡径の際、ザグリ部82の先端83Aは、矢印方向に優先的に(他の先端83Bに比較してより多く)倒れ込むことになる。つまり、ザグリ部82の先端83(83A,83B)の倒れ込み量を左右前後で変えることにより、ガタ取り方向に方向性を与えることが可能となる。
This can be achieved by changing the width of the
軸状部材81は走査光学素子10の穴部16に挿入されているため、不均等な拡径の影響により、光学素子ホルダー50に対する相対位置が変化する(偏る)。そのため、拡径に方向性を持たせる場合、軸状部材81を回転可能に配置することが好ましい。例えば、ザグリ部82の拡径前において、走査光学素子10の光学性能を見極め、走査光学素子10の光学素子ホルダー50に対する相対位置を変更する(拡径に方向性を持たせる)ことにより、光学性能が向上する場合、光学性能が向上する方向と拡径の方向性が一致するように軸状部材81を回転させた後で、圧入部材90を圧入し、拡径することが可能である。
Since the shaft-
図14および図15は、本発明の実施の形態に係る変形例5を説明するための斜視図および断面図である。 14 and 15 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining a fifth modification according to the embodiment of the present invention.
変形例5において、軸状部材81は、雌ねじ部88を有し、圧入部材90は、雄ねじ部92、拡張部94およびコネクター部96を有する。軸状部材81の雌ねじ部88は、ザグリ部82の底面中央から延長して形成されている。
In the fifth modification, the shaft-
圧入部材90の雄ねじ部92は、圧入方向の先端に位置し、雌ねじ部88と螺合自在(ねじ込み可能)に構成されており、その外径は、ザグリ部82の内径より小さい。拡張部94は、球体状であり、雄ねじ部92とコネクター部96との間に位置し(雄ねじ部92とコネクター部96とを連結し)、その外径は、ザグリ部82の内径より大きい。コネクター部96は、先端がプラス溝を構成しており、挿入される十字ねじ回し(不図示)と係合自在に構成されており、その外径は、拡張部94の外径より小さい。
The
したがって、圧入部材90の雄ねじ部92をザグリ部82の雌ねじ部88に挿入した(螺合させた)状態で、ねじ回しをコネクター部96に挿入して回転させると、圧入部材90の雄ねじ部92は雌ねじ部88にねじ込まれて前進し、これにより、圧入部材90の拡張部94は、ザグリ部82の先端83に当接して拡径する。つまり、ねじ回しを回転させることにより圧入部材90の圧入が実行されるため、専用の圧入治具を不要とすることが可能である。なお、ザグリ部82の壁面の倒れ込み量(拡径量)は、圧入部材90の雄ねじ部92のねじ込み量により制御することが可能である。
Therefore, when the
拡張部94は、球体状に限定されない。コネクター部96の先端形状は、プラス溝に限定されず、適用されるねじ回しに応じて、適宜変更することが可能である。圧入部材90の圧入力を軽減するため、複数のスリット86を配置しているが、必要に応じて省略したり、拡径に方向性を持たせるように構成(変形例4)することも可能である。
The
以上のように、本実施の形態においては、走査光学素子の穴部の内径はホルダーの軸状部材外径より大きいため、軸状部材を穴部に挿入して走査光学素子をホルダーに取付ける際、すきまばめとなり、ストレスを発生させない。そのため、走査光学素子の変形や取付け不具合の発生が抑制される。また、軸状部材を穴部に挿入後、軸状部材は拡径されることにより、軸状部材と穴部との間の隙間は消失するため(勘合ガタ分以上に軸状部材を太らせることでガタが吸収されるため)、走査光学素子のホルダーに対する高精度な位置決めが可能となり、例えば、勘合ガタ(隙間)が消失しているため、雰囲気環境の変化による走査光学素子の位置変動が抑制され、環境安定性が向上することとなる。したがって、走査光学素子に付加されるストレスが抑制されており、かつ、ホルダーに対する走査光学素子の位置決め精度が良好である走査光学装置を提供することが可能である。 As described above, in this embodiment, since the inner diameter of the hole of the scanning optical element is larger than the outer diameter of the shaft-shaped member of the holder, when inserting the shaft-shaped member into the hole and attaching the scanning optical element to the holder It becomes a clearance fit and does not generate stress. Therefore, the deformation of the scanning optical element and the occurrence of mounting problems are suppressed. Further, after the shaft-shaped member is inserted into the hole, the diameter of the shaft-shaped member is expanded, so that the gap between the shaft-shaped member and the hole disappears (the shaft-shaped member is thickened more than the fitting backlash). This makes it possible to position the scanning optical element with respect to the holder with high accuracy. For example, since the fitting play (gap) disappears, the position variation of the scanning optical element due to changes in the atmospheric environment may occur. It is suppressed and environmental stability is improved. Therefore, it is possible to provide a scanning optical device in which stress applied to the scanning optical element is suppressed and positioning accuracy of the scanning optical element with respect to the holder is good.
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、画像形成装置は、複写機に限定されず、印刷専用のプリンターや、コピー機能、プリンター機能およびスキャン機能を有するMFP(Multi−Function Peripheral)を適用することも可能である。また、走査光学素子は図2に示されるような透過光学素子に限らず、反射光学素子にも適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, the image forming apparatus is not limited to a copying machine, and a printer dedicated to printing, or an MFP (Multi-Function Peripheral) having a copy function, a printer function, and a scan function can also be applied. Further, the scanning optical element is not limited to the transmission optical element as shown in FIG. 2, but can be applied to a reflection optical element.
10,10A 走査光学素子、
12 突出部、
14 半円筒部、
16 穴部、
17 内壁、
50,50A 光学素子ホルダー、
60 X方向押圧部、
61 受け面、
62 球体、
63 板ばね、
64 保持部材、
65,66 穴部、
67 締結部材、
70 Z方向押圧部、
71 円筒部材、
72 段差部、
73 球体、
74 押圧部材、
75 平面部、
76 球状部、
77 穴部、
78 板ばね、
80 位置決め部、
81 軸状部材、
82 ザグリ部、
83,83A,83B 先端、
84 面取り、
86 スリット、
86A 幅広スリット、
86B 幅狭スリット、
88 雌ねじ部、
90 圧入部材、
92 雄ねじ部、
94 拡張部、
96 コネクター部、
100 画像形成装置、
110 制御部、
120 画像読み取り部、
122 光源、
124 光学系、
126 撮像素子、
128 読取面、
130 操作表示部、
140 画像形成部、
140A〜140D 画像形成ユニット、
142 感光体ドラム、
143 帯電部、
145 光書込部、
146 現像装置、
148 クリーニング部、
150 転写部、
151 中間転写ベルト、
153 1次転写部、
153A〜153D 1次転写モジュール、
154 2次転写部、
155 定着部、
157 加熱ローラー、
158 加圧ローラー、
160 用紙搬送部、
162 給紙部、
162A 給紙トレイ、
163A 送り出しローラー、
163B さばきローラー、
164 レジストローラー、
165 定着搬送ローラー、
166 排紙ローラー、
168 用紙反転部、
170 走査光学装置、
172 光源、
174 光源ホルダー、
176,178 光学系、
180 偏向器、
182 集光レンズ、
184 ビーム検出センサ、
186 ハウジング、
C 当接位置、
D 距離、
P 用紙、
S 隙間、
W 食い込み幅、
Y 主走査方向、
Z 副走査方向。
10, 10A scanning optical element,
12 protrusions,
14 semi-cylindrical part,
16 holes,
17 Inner wall,
50, 50A optical element holder,
60 X direction pressing part,
61 Reception surface,
62 sphere,
63 leaf spring,
64 holding members,
65,66 holes,
67 fastening members,
70 Z direction pressing part,
71 cylindrical member,
72 steps,
73 Sphere,
74 pressing member,
75 plane part,
76 bulbous part,
77 holes,
78 leaf spring,
80 positioning part,
81 shaft-shaped member,
82 counterbore part,
83, 83A, 83B tip,
84 Chamfering,
86 slits,
86A wide slit,
86B narrow slit,
88 female thread,
90 press-fit members,
92 Male thread,
94 Extension,
96 Connector part,
100 image forming apparatus,
110 control unit,
120 image reading unit,
122 light source,
124 optical system,
126 imaging device,
128 reading surface,
130 operation display section,
140 Image forming unit,
140A-140D image forming unit,
142 photosensitive drum,
143 charging unit,
145 optical writing unit,
146 Development device,
148 Cleaning section,
150 Transfer section,
151 Intermediate transfer belt,
153 Primary transfer part,
153A to 153D primary transfer module,
154 secondary transfer part,
155 fixing unit,
157 heating roller,
158 pressure roller,
160 paper transport section,
162 paper feeder,
162A paper feed tray,
163A delivery roller,
163B judgment roller,
164 Registration roller,
165 fixing conveyance roller,
166 paper discharge roller,
168 Paper reversing section,
170 scanning optical device,
172 light source,
174 light source holder,
176,178 optical system,
180 deflector,
182 condenser lens,
184 beam detection sensor,
186 housing,
C contact position,
D distance,
P paper,
S gap,
W bite width,
Y main scanning direction,
Z Sub-scanning direction.
Claims (9)
前記走査光学素子が取付けられたホルダーと、
前記ホルダーに設けられた軸状部材と、
前記走査光学素子に設けられた穴部と、を有しており、
前記穴部の内径は、前記軸状部材の外径より大きく、
前記走査光学素子は、前記軸状部材を前記穴部に挿入後、前記軸状部材を拡径することによって、前記ホルダーに対して位置決めされており、
前記軸状部材は、先端部の端面に配置された穴部と、前記穴部に圧入された圧入部材と、を有しており、
前記圧入部材の外径は、前記走査光学素子の前記穴部の内径より小さくかつ前記軸状部材の前記穴部の内径より大きく、
前記穴部に前記圧入部材を圧入することによって、前記軸状部材は拡径されおり、
前記軸状部材は、前記軸状部材の前記穴部の外周に位置しかつ当該穴部の深さ方向に延長するスリットを有する
ことを特徴とする走査光学装置。 A long scanning optical element for forming an image of light output from the light source on the photosensitive member;
A holder to which the scanning optical element is attached;
A shaft-like member provided in the holder;
A hole provided in the scanning optical element,
The inner diameter of the hole is larger than the outer diameter of the shaft-shaped member,
The scanning optical element is positioned with respect to the holder by expanding the diameter of the shaft-shaped member after the shaft-shaped member is inserted into the hole ,
The shaft-shaped member has a hole portion disposed on the end face of the tip portion, and a press-fitting member press-fitted into the hole portion,
The outer diameter of the press-fitting member is smaller than the inner diameter of the hole portion of the scanning optical element and larger than the inner diameter of the hole portion of the shaft-shaped member,
The shaft-shaped member is expanded in diameter by press-fitting the press-fitting member into the hole,
The scanning optical device , wherein the shaft-shaped member has a slit that is located on an outer periphery of the hole portion of the shaft-shaped member and extends in a depth direction of the hole portion .
前記圧入部材は、前記雌ねじ部と螺合自在の雄ねじ部と、ねじ回しと係合自在のコネクター部と、前記雄ねじ部と前記コネクター部とを連結する拡張部と、を有し、The press-fitting member has a male screw part that can be screwed with the female screw part, a connector part that can be engaged with a screwdriver, and an extension part that connects the male screw part and the connector part,
前記拡張部の外径は、前記軸状部材の前記穴部の内径より大きいAn outer diameter of the extension portion is larger than an inner diameter of the hole portion of the shaft-shaped member.
ことを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。 The scanning optical apparatus according to claim 1.
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