JP6061567B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置、及び画像形成装置に搭載される光走査装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and an optical scanning device mounted on the image forming apparatus.
複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置に用いられている光走査装置においては、一般的に感光体上に光ビームを照射し、静電潜像を形成する構成が用いられる。具体的には、光走査装置において、画像信号に基づいてオン・オフ制御されることで光源から出射される光ビームが感光体上を走査するように、回転多面鏡などの偏向器によって光源から出射される光ビームを偏向する。そして、偏向器によって偏向された光ビームは折り返しミラーによって感光体上に導かれる。また、偏向器と感光体との間の光ビームの光路上にｆθ特性を持つ走査レンズなどの結像光学素子が配置され、光ビームが光学素子を通過することによって光ビームは感光ドラム上にスポット状に結像する。光源、回転多面鏡、折り返しミラー、走査レンズなどの光走査装置を構成する部品は、光走査装置の筐体に格納して保持される。 In an optical scanning device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, a configuration is generally used in which an electrostatic latent image is formed by irradiating a light beam on a photosensitive member. Specifically, in the optical scanning device, the light beam emitted from the light source is scanned on the photosensitive member by being turned on / off based on the image signal, and is deflected from the light source by a deflector such as a rotary polygon mirror. The emitted light beam is deflected. Then, the light beam deflected by the deflector is guided onto the photosensitive member by the folding mirror. In addition, an imaging optical element such as a scanning lens having an fθ characteristic is disposed on the optical path of the light beam between the deflector and the photosensitive member, and the light beam passes on the photosensitive drum by passing the optical element. It forms an image in a spot shape. Components constituting the optical scanning device such as a light source, a rotating polygon mirror, a folding mirror, and a scanning lens are stored and held in a housing of the optical scanning device.
このような光走査装置において、走査レンズの位置精度が低いと、光ビームが感光体上の所定の位置に結像しなかったり、感光体上における光ビームのスポット径が所定のサイズにならなかったりする。そのため、走査レンズを高精度に位置決めした状態で保持する構成が必要とされる。 In such an optical scanning device, if the positional accuracy of the scanning lens is low, the light beam does not form an image at a predetermined position on the photoconductor, or the spot diameter of the light beam on the photoconductor does not become a predetermined size. Or Therefore, a configuration for holding the scanning lens in a state of being positioned with high accuracy is required.
図７−１（ａ）は光走査装置の構成を示す図、図７−１（ｂ）は走査レンズの斜視図である。尚、後述する実施例において説明する構成と同じものには同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。図７−１（ａ）、（ｂ）に示すように、光ビーム出射側に凸となるアーチ形状の走査レンズ１２（１２ａ、１２ｂ）は、長尺方向の両端部において、光ビームの入射側の面に光軸方向の位置決め部を設けている。走査レンズ１２は、レーザ光が通過するレーザ光通過部（図中、両矢印の濃い実線）と、走査レンズ１２の長手方向においてレーザ光通過部の両端に基準面が形成された接触部（又は当接部、図中破線丸枠）が形成されている。走査レンズ１２は、レーザ光通過部の両端の接触部に設けられた基準面（図中、第１及び第２の平面（レンズ側）と図示）が筐体１４に設けられた位置決め部である支持部に当接した状態で、接着剤によって筐体１４に固定される。あるいは、走査レンズ１２は、レーザ光通過部の両端の接触部に設けられた基準面が筐体１４に設けられた位置決め部である支持部に当接した状態で、板ばね等の押圧部材によって筐体１４に押圧されることで筐体１４に固定される（例えば、特許文献１参照）。
FIG. 7A is a diagram illustrating the configuration of the optical scanning device, and FIG. 7B is a perspective view of the scanning lens. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as the structure demonstrated in the Example mentioned later, and description here is abbreviate | omitted. As shown in FIGS. 7-1 (a) and (b), the scanning lens 12 (12a, 12b) having an arch shape that is convex on the light beam emitting side has light beam incident sides at both ends in the longitudinal direction. Is provided with a positioning portion in the optical axis direction. The
しかしながら、光ビーム出射側に凸となるアーチ形状の走査レンズを、長尺方向の両端で、光ビーム入射側から支持する構成とすると次のような課題がある。図７−２（ｃ）は走査レンズ１２の上面図である。光ビーム出射側に凸となるアーチ形状の走査レンズ１２の重心は、図７−２（ｃ）に示す黒丸印のような位置になる。一方、図７−１（ｂ）で説明したように、走査レンズ１２の光軸方向の基準面は、走査レンズ１２の入射面側に設けられている。図７−２（ｄ）は、走査レンズ１２の中央部における断面と走査レンズ１２の端部における断面をＺ軸方向にずらして図示したものである。走査レンズ１２は光ビーム出射側に凸となるアーチ形状であるため、走査レンズ１２の重心が、走査レンズ１２の端部においては出射面側に位置することとなる。即ち、走査レンズ１２の重心の位置が、光軸方向に関して走査レンズ１２の基準面よりも出射面寄りにあることになり、走査レンズ１２の重心位置と基準面とが遠くなる。ここで、走査レンズ１２の自重により働く下向きの力をＧ、走査レンズ１２の基準面から力Ｇの作用点までの距離をＬとする。このとき、走査レンズ１２の自重により走査レンズ１２に働くモーメントはＧ×Ｌとなり、この距離Ｌが大きいとモーメントが大きくなって、走査レンズ１２が図７−２（ｄ）中、時計回り方向に回転してしまう。このように、走査レンズ１２に加わる垂直方向の力Ｇによって走査レンズ１２に大きなモーメントが働くと、走査レンズ１２が位置ずれする可能性がある。そして、走査レンズ１２の位置調整後に位置ずれが生じると、光ビームが感光ドラム上の所定の位置に結像せず、画質が低下してしまうおそれがある。
However, if an arch-shaped scanning lens that is convex on the light beam emitting side is supported from both ends in the longitudinal direction from the light beam incident side, there are the following problems. 7C is a top view of the
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、走査レンズの位置変動を低減し、画質の低下を低減することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the position variation of the scanning lens and to reduce the deterioration of the image quality.
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
（１）光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する偏向器と、前記偏向器により偏向された光ビームが入射し、入射した光ビームを前記感光体に導く走査レンズであって、前記光ビームの走査方向において前記入射した光ビームが出射する出射面側に凸型となる形状を備える走査レンズと、前記光源、前記偏向器及び前記走査レンズを格納する筐体と、を備える光走査装置であって、前記走査レンズは、前記走査方向における一方の端部の前記出射面側に設けられた第１の接触部と、前記走査レンズの前記走査方向における他方の端部の前記出射面側に設けられた第２の接触部と、を備え、前記筐体は、第１の基準部を有する第１の支持部及び第２の基準部を有する第２の支持部と、前記第１の支持部の前記第１の基準部に垂直に設けられた第１の仮受け部と、前記第２の支持部の前記第２の基準部に垂直に設けられた第２の仮受け部と、前記筐体の前記走査レンズの前記走査方向における中央部に対応する位置に設けられ、前記第１の仮受け部及び前記第２の仮受け部の高さに比べて高い第３の仮受け部と、を備え、前記走査レンズは、前記第１の仮受け部、前記第２の仮受け部及び前記第３の仮受け部に仮受けされ、前記第１の接触部が前記第１の基準部に接触し、前記第２の接触部が前記第２の基準部に接触することによって、前記筐体に対して前記走査レンズの光軸方向の位置が決定されることを特徴とする光走査装置。 (1) A light source that emits a light beam, a deflector that deflects the light beam so that the light beam emitted from the light source scans in a scanning direction on the photosensitive member, and a light beam deflected by the deflector Is a scanning lens that guides the incident light beam to the photoconductor, and has a shape that is convex on the exit surface side from which the incident light beam exits in the scanning direction of the light beam; An optical scanning device including a housing for storing the light source, the deflector, and the scanning lens, wherein the scanning lens is provided on the emission surface side of one end in the scanning direction. And a second contact portion provided on the exit surface side of the other end portion in the scanning direction of the scanning lens, and the housing has a first reference portion. Support part and second reference part To the second supporting portion, wherein the first temporary supporting portion provided perpendicularly to the first reference portion of the first support portion, perpendicular to the second reference portion of the second supporting portion A second provisional receiving portion provided in a position corresponding to a center portion of the scanning lens in the scanning direction of the housing, and the first provisional receiving portion and the second provisional receiving portion. A third provisional receiving portion that is higher than the height, and the scanning lens is provisionally received by the first provisional receiving portion, the second provisional receiving portion, and the third provisional receiving portion, The first contact portion is in contact with the first reference portion, and the second contact portion is in contact with the second reference portion, so that the optical axis direction of the scanning lens with respect to the housing is increased. An optical scanning device characterized in that a position is determined.
（２）感光体上に形成した潜像を現像して画像形成を行う画像形成装置であって、前記（１）に記載の光走査装置を備え、前記光走査装置により前記感光体上に潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。 (2) An image forming apparatus for developing an image formed by developing a latent image formed on a photoconductor, comprising the optical scanning device according to (1), wherein the optical scanning device latently forms a latent image on the photoconductor. An image forming apparatus for forming an image.
本発明によれば、走査レンズの位置変動を低減し、画質の低下を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the position variation of the scanning lens and reduce the image quality.
以下、実施形態を、図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
［画像形成装置］
図１（ａ）は、画像形成装置をデジタルフルカラー複写機に適用した場合の概略図を示す。画像読取装置８は、圧板８６により圧接された原稿に光を当て、折り返しミラー８３−１、８３−２、８３−３を介して読取レンズ８２によりラインセンサ８１上に集光し、ラインセンサ８１により画像信号を読み取る。
[Image forming apparatus]
FIG. 1A is a schematic diagram when the image forming apparatus is applied to a digital full-color copying machine. The
画像形成部１０は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４色に分解した画像信号毎に、画像形成ステーションＰ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）においてトナー画像を形成する。ここで、ａはイエロー色、ｂはマゼンタ色、ｃはシアン色、ｄはブラック色を示す符号であり、以下必要な場合を除き省略する。画像形成ステーションＰは、光走査装置１、感光ドラム（感光体）２、帯電器３、クリーニング装置４、現像器５により構成される。
The
光走査装置１は、感光ドラム２上（感光体上）に光ビームを照射し潜像を形成する。現像器５は、感光ドラム２上に形成された潜像を現像し、トナー画像を形成する。感光ドラム２上に色毎に形成されたトナー画像は、転写装置６によって、中間転写ベルト６１上に転写される。色毎のトナー画像は、中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせて転写されるため、中間転写ベルト６１上では、４色重ねあったトナー画像が形成される。中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２と従動ローラ６３によって張架されており、ベルトクリーニング装置６４によって転写後に中間転写ベルト６１上に残ったトナー（以下、残トナー）を清掃される。
The optical scanning device 1 irradiates a light beam on the photosensitive drum 2 (on the photosensitive member) to form a latent image. The developing device 5 develops the latent image formed on the photosensitive drum 2 to form a toner image. The toner image formed for each color on the photosensitive drum 2 is transferred onto the intermediate transfer belt 61 by the transfer device 6. Since the toner images for each color are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 61, a toner image with four colors superimposed is formed on the intermediate transfer belt 61. The intermediate transfer belt 61 is stretched by a
中間転写ベルト６１上のトナー画像は、転写ローラ６５、６６によって、シート材Ｓ上に転写される。シート材Ｓは、手差し給紙カセット７０又は給紙カセット７８、７９内から、シート材Ｓの位置と、中間転写ベルト６１上のトナー画像の位置が合うよう、タイミングを合わせて搬送される。トナー画像が転写されたシート材Ｓは、定着ローラ７４によって加熱定着され、フルカラー画像が形成されたシート材Ｓは、排紙トレー７７上に排紙される。
The toner image on the intermediate transfer belt 61 is transferred onto the sheet material S by the
尚、上述した画像形成装置の構成は一例であり、以下の実施例で説明する光走査装置を備える画像形成装置は、上述した画像形成装置に限定されるものではない。 Note that the configuration of the image forming apparatus described above is an example, and an image forming apparatus including an optical scanning device described in the following embodiments is not limited to the above-described image forming apparatus.
［光走査装置］
光走査装置１について、図１（ｂ）の概略図を用いて説明する。光源ユニット１９の電気基板１９−３により駆動される、レーザホルダー１９−１に圧入された不図示の光源から出射された光ビームは、コリメータレンズ１９−２を通って平行な光ビームとなる。図１（ｂ）の一点鎖線Ｂは、光ビームの１走査周期内の３つのタイミングにおける回転多面鏡１１−１によって偏向された光ビームの光路を示している。コリメータレンズ１９−２を通過した光ビームは、シリンドリカルレンズ１８を通って、感光ドラム２のＺ軸方向にのみ集光され、回転駆動モータ１１−２によって一定の速度で回転制御される回転多面鏡１１−１（偏向器）によって偏向される。偏向された光ビームは、第１の走査レンズ１２ａ、第２の走査レンズ１２ｂ（以下、走査レンズ１２という）を通過して、感光ドラム２上に結像される。１１−３は光ビームの回転多面鏡１１−１における偏向点、１７は折り返しミラーである。光走査装置１を構成するこれらの部品が、筐体１４に格納されている。尚、回転多面鏡１１−１の回転軸方向をＺ軸方向、光ビームの走査方向である主走査方向をＹ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。
[Optical scanning device]
The optical scanning device 1 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The light beam emitted from a light source (not shown) that is driven by the electric substrate 19-3 of the
図２は、光走査装置１内の走査レンズ１２の周辺構成を示すもので、実施例１の走査レンズ１２の支持構成を示している。図２（ａ）は走査レンズ１２近傍の斜視図、図２（ｂ）は各パーツを光軸方向（Ｘ軸方向）にずらした斜視図である。一点鎖線Ｂは、図１（ｂ）で示したある１走査周期中の３つのタイミングにおける光ビームの光路を示す。
FIG. 2 shows a peripheral configuration of the
［走査レンズの平面と筐体の支持部］
走査レンズ１２はｆθ特性を有し、回転多面鏡１１−１で偏向された光ビームを、不図示の感光ドラム２上に所定のスポット径で結像する働きを持つ。走査レンズ１２は、光ビームが出射する側である出射面側に凸型となるアーチ形状であり、長尺方向（主走査方向、Ｙ軸方向、以降レンズ長尺方向ともいう）両端の光ビーム走査領域外に、走査レンズ１２を筐体１４に取り付けるための外形部（当接部）を有する。この外形部は、長尺方向（走査方向）の一端側（一方の端部）において光ビームが出射する側に設けられた第１の平面１２−１（第１の接触面、あるいは第１の接触部）を有する。またこの外形部は、長尺方向の逆側の他端側（他方の端部）において光ビームが出射する側に設けられた第２の平面１２−２（第２の接触面、あるいは第２の接触部）を有する。
[Scanning lens plane and housing support]
The
筐体１４には、第１の支持部１５−１及び第２の支持部１５−２が設けられている。第１の支持部１５−１は、走査レンズ１２の第１の平面１２−１が接触する基準面１５−５（第３の平面、あるいは第１の基準部）を備える。また、第２の支持部１５−２は、走査レンズ１２の第２の平面が接触する基準面１５−６（第４の平面、あるいは第２の基準部）を備える。第１の平面１２−１が第１の支持部１５−１の基準面１５−５に接触し、第２の平面１２−２が第２の支持部１５−２の基準面１５−６に接触した状態で、走査レンズ１２は、固定される。このように、第１の平面１２−１を第１の支持部１５−１の基準面１５−５に接触させ、第２の平面１２−２を第２の支持部１５−２の基準面１５−６に接触させた状態で走査レンズ１２を固定することで、走査レンズ１２の光軸方向の位置が決定される。
The
走査レンズ１２を筐体１４に固定するには、例えば接着剤又は板バネなどが用いられる。接着剤を用いて走査レンズ１２を固定する場合、後述する走査レンズ１２の位置調整をした後に、第１の平面１２−１と第１の支持部１５−１との間、及び第２の平面１２−２と第２の支持部１５−２との間に接着剤を塗布する。そして接着剤が塗布された状態で、第１及び第２の平面１２−１、１２−２と反対側の面即ち走査レンズ１２における光ビームの入射側の面に対して、光軸方向に加圧力Ｐ１（図２（ｂ）参照）を加える。接着剤が充分硬化した後、加圧力Ｐ１を開放する。尚、図３（ａ）に第１の支持部１５−１の詳細を示す。第１の支持部１５−１は、第１の支持部１５−１の上部の第１の平面１２−１に近い側に、上面から三角形状の切り込み部を有し、第１の平面１２−１に対面する面である基準面１５−５には切り込み部から下方に向かって続く複数の溝部（破線部）を有する。この切り込み部及び複数の溝部は、接着剤を流すためのものである。また、板バネを用いる場合には、第１及び第２の平面１２−１、１２−２と反対側の面に対して、板バネによる加圧力Ｐ１を加えて固定する。
In order to fix the
［走査レンズの端部の詳細］
図３（ａ）、図３（ｂ）を用いて走査レンズ１２の長尺方向の一端について詳細な構成を示す。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）中記載のＹ方向からの走査レンズ１２端部における断面図である。図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、走査レンズ１２は光ビームの出射側の面である第１の平面１２−１（図３（ｂ）中、実線部）を、第１の支持部１５−１の基準面１５−５（図３（ｂ）中、破線部）に突き当てて固定されている。筐体１４は、組立時に走査レンズ１２を受けるための、第１の仮受け部１５−３（図３（ｂ）中、二点鎖線部）を有する。第１の仮受け部１５−３は、第１の支持部１５−１の基準面１５−５と略垂直な位置に設けられる。走査レンズ１２の逆側の他端側についても同様に、第２の支持部１５−２の基準面１５−６と略垂直な位置に、組立時に走査レンズ１２を受けるための第２の仮受け部１５−４が設けられる。
[Details of scanning lens end]
A detailed configuration of one end of the
従来は、図７−１、図７−２に示すように、走査レンズ１２の光軸方向において走査レンズ１２は、第１及び第２の平面１２−１、１２−２とは反対側の、光ビーム入射側の面である入射面を光軸方向の基準面としていた。このように、走査レンズ１２の光ビームの入射側の面を基準面とすると、光ビーム出射側にある走査レンズ１２の重心と基準面との距離が遠い。そのため自重により走査レンズ１２に働くモーメントが大きく、走査レンズ１２が変形したり、位置ずれしたりするという課題がある。本実施例は、走査レンズ１２の光ビーム出射側の光ビーム通過領域であるレーザ光通過部の両端側に支持部の基準面に接触させる平面を設けることで、走査レンズ１２を精度よく位置決めした状態で保持することができる。
Conventionally, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
［走査レンズの設置手順］
次に、走査レンズ１２の設置手順を説明する。まず、走査レンズ１２を筐体１４に仮置きする。図２等には不図示であるが、走査レンズ１２の長尺方向略中央部近傍の筐体１４には、走査レンズ１２の長尺方向の仮位置決めと仮置き用の部材が設けられており、走査レンズ１２の長尺方向の位置を仮決めする。走査レンズ１２は、筐体１４に設けられた長尺方向略中央部近傍の部材と、長尺方向両端部の第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４との３箇所で筐体１４と接触し、３点支持された状態で安定して仮置きされる。この状態で接着剤を、上述した切り込み部から流し込む。
[Scanning lens installation procedure]
Next, the installation procedure of the
次に、図２（ｂ）に示すように、走査レンズ１２の長尺方向両端に光軸方向に加圧力Ｐ１を加えて、走査レンズ１２を筐体１４の第１及び第２の支持部１５−１、１５−２に突き当てる。この段階で、走査レンズ１２は、走査レンズ１２の光軸方向に位置決めされる。
Next, as shown in FIG. 2B, a pressure P <b> 1 is applied to both ends of the
次に、走査レンズ１２の高さ方向の位置調整を行う。加圧力Ｐ１は加えたままで、走査レンズ１２の光軸方向の位置決めはなされたまま、走査レンズ１２の理想位置に光線が通過するように、走査レンズ１２の高さ方向及び長尺方向の位置をそれぞれＺ、Ｙ方向に調整する。この調整を行うことによって、走査レンズ１２は、第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４から離間する。
Next, the position of the
最後に、走査レンズ１２の両端部に紫外線を一定時間、接着剤を固化するために照射する。走査レンズ１２は、走査レンズ１２の理想位置に光線が通過するように調整された姿勢を保持したまま、筐体１４に対して固着される。接着剤が十分固化したのち、加圧力Ｐ１を開放し、走査レンズ１２の組立工程は終了する。
Finally, both ends of the
［本実施例の効果］
具体的に、図３（ｃ）を用いて、第１及び第２の平面１２−１、１２−２が、光線が出射する側の面であることによる効果を示す。図３（ｃ）は、走査レンズ１２のＹ軸方向矢視図であり、一点鎖線Ｂは光ビームの光路を示す。走査レンズ１２は光ビーム出射方向に凸形状であるため、走査レンズ１２の重心は光ビーム出射側寄りにある。走査レンズ１２の自重により働く力Ｇは、第１及び第２の平面１２−１、１２−２に対して、光ビーム出射側に位置する。光軸方向に関して、自重により働く力Ｇと第１の平面１２−１との距離をＬ１と表すと、走査レンズ１２に働くモーメントはＧ×Ｌ１となる。
[Effect of this embodiment]
Specifically, an effect obtained when the first and second planes 12-1 and 12-2 are surfaces on the side from which the light beam is emitted will be described with reference to FIG. FIG. 3C is a view taken in the Y-axis direction of the
次に、筐体１４への突き当て面を、従来のように二点鎖線で示す光ビーム入射側の面とした場合を考える。自重により働く力Ｇと光ビーム入射側の面との距離をＬ２とすると、走査レンズ１２に働くモーメントはＧ×Ｌ２となる。Ｌ１＜Ｌ２であるため、光ビーム出射側の面１２−１、１２−２を突き当て面とすることで、自重により働く力Ｇによる走査レンズ１２へのモーメントを低減することができる。これによって、走査レンズ１２を筐体１４の支持部に接着固定した後に、走査レンズ１２の変形や、調整後の位置ずれを低減することができる。特に、長尺走査レンズは、レンズ高さ方向の位置精度を厳しく必要とするため、レンズ高さ方向に働く力Ｇによる影響を減らすことで、画質への影響を低減することができる。
Next, consider a case where the abutting surface to the
また、走査レンズ１２を筐体１４に接着固定した後だけでなく、組み立て時においても次のような効果がある。第１の支持部１５−１の第１の仮受け部１５−３及び第２の支持部１５−２の第２の仮受け部１５−４に、走査レンズ１２を仮置きしたとき、モーメントが作用する方向には第１の支持部１５−１の基準面１５−５及び第２の支持部１５−２の基準面１５−６がある。このため、本実施例では、第１の仮受け部１５−３、第２の仮受け部１５−４に走査レンズ１２を安定して仮置きすることができ、走査レンズ１２が、例えば図３（ｃ）中、時計回り方向に回転することを防止することができる。このように、走査レンズ１２を筐体１４に接着固定すべく組み立てている過程において、走査レンズ１２が転がったりすることがない。
The following effects can be obtained not only after the
このように、本実施例では、走査レンズ１２を、走査レンズ１２の長尺方向両端に設けた光ビームが出射する側の突き当て面１２−１、１２−２によって光走査装置１の筐体１４に取り付ける構成とする。これにより、光軸方向について、突き当て面１２−１、１２−２部と走査レンズ１２の重心部との距離（Ｌ１）を従来（Ｌ２）よりも短くする（Ｌ１＜Ｌ２）ことができる。この距離Ｌ１を従来よりも短くすることで、走査レンズ１２の自重により走査レンズ１２に働くモーメントを従来よりも小さくすることができる（Ｇ×Ｌ１＜Ｇ×Ｌ２）。以上、本実施例によれば、走査レンズの位置変動を低減し、画質の低下を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
図４は、光走査装置１内の走査レンズ１２の周辺構成を示すもので、実施例２の走査レンズ１２の支持構成を示している。図４（ａ）は走査レンズ１２周辺の斜視図、図４（ｂ）は各パーツを光軸方向にずらした斜視図である。一点鎖線Ｂは、実施例１同様、１走査周期中の３つのタイミングにおける光ビームの光路を示す。走査レンズ１２に起因する画像不良として、走査レンズ１２に伝わる振動の固有振動数が、走査レンズ１２の固有振動数と略一致した場合に、走査レンズ１２が共振し、感光ドラム２上のスポットが変動して、画質が低下するという課題がある。この振動の振動源は、回転多面鏡１１−１を回転させる駆動モータ１１−２や、画像形成装置に含まれる駆動源である。
FIG. 4 shows a peripheral configuration of the
この課題に対し、走査レンズ１２の長尺方向略中央部において、走査レンズ１２と光走査装置１の筐体１４の間に、スタビライザー１３と呼ばれる楔形状の振動対策部品を挟み込む対策がとられている。走査レンズ１２と筐体１４の間の隙間にスタビライザー１３を挿入し、走査レンズ１２とスタビライザー１３、スタビライザー１３と筐体１４の間それぞれに接着剤を塗布し、固着する。それによって、長尺方向中央を腹として振動する走査レンズ１２の梁の振動の１次モードを抑え、走査レンズ１２の固有振動数を高くすることができる。本実施例では、長尺方向略中央部にスタビライザー１３を挿入する構成においても、光ビーム出射側に光軸方向の基準面を設けることで、走査レンズ１２の変形や位置ずれを低減することができる。
To solve this problem, a countermeasure is taken in which a wedge-shaped vibration countermeasure component called a
［スタビライザーを備える構成への適用］
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、走査レンズ１２の長尺方向略中央には、走査レンズ１２の振動を低減することができるスタビライザー１３を取り付けている。スタビライザー１３は楔形状をしており、筐体１４に設けられた装着部１６と走査レンズ１２の間に、光軸方向に挿入力Ｐ２を加えて差し込まれる（図４（ｂ）参照）。挿入力Ｐ２を加えて、スタビライザー１３が走査レンズ１２及び装着部１６の両方と接触した状態で、スタビライザー１３を接着剤によって固定する。本実施例では、装着部１６は、走査レンズ１２の長尺方向において第１及び第２の支持部１５−１、１５−２との間の中央部に設けられている。そのため、スタビライザー１３は、走査レンズ１２の長尺方向略中央を支持する。スタビライザー１３が走査レンズ１２の長尺方向略中央を支持するため、走査レンズ１２の梁の振動の１次モードを抑えて固有振動数を高くし、走査レンズ１２が共振しにくくする働きをする。
[Application to configurations with stabilizers]
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, a
図４（ｃ）〜図４（ｅ）を用いて走査レンズ１２の長尺方向中央部について詳細な構成を示す。図４（ｃ）は走査レンズ１２の長尺方向中央部近傍の斜視図、図４（ｄ）は図４（ｃ）中記載のＹ軸方向矢視図、図４（ｅ）は図４（ｃ）中記載のＸ軸方向矢視図である。図４（ｃ）〜図４（ｅ）に示すように、走査レンズ１２と、装着部１６の間には、スタビライザー１３が配置される。スタビライザー１３は、図４（ｄ）に示すように、装着部１６と接触する面が斜面となる楔形状をしている。スタビライザー１３の装着部１６と接触する斜面には、図４（ｃ）に破線で示すように、装着部１６上面の斜面に設けられた櫛歯状の溝と嵌合するように櫛歯状の溝が設けられている。尚、スタビライザー１３の走査レンズ１２と接触する面には、接着剤を流し込むための溝部が設けられている（図４（ｃ）破線部）。
A detailed configuration of the central portion in the longitudinal direction of the
スタビライザー１３が走査レンズ１２と装着部１６の両方と接触した状態になるまで、光軸方向に挿入力Ｐ２を加えて差し込まれる。図４（ｅ）に示すように、走査レンズ１２の長尺方向略中央部には、長尺方向の仮位置決め基準となる凸部１２−３が設けられており、装着部１６に設けられた、相対する凹部１６−１とはめあうことで、組立時に走査レンズ１２の長尺方向の仮位置決めを行う。また、装着部１６には、組立時に長尺方向略中央部、即ち、走査レンズ１２の走査方向における中央部に対応する位置に、走査レンズ１２を受ける第３の仮受け部１６−２も設けられている。レンズ高さ方向に関して、第３の仮受け部１６−２の方が、第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４よりも高い。
Until the
［走査レンズの設置手順］
次に、走査レンズ１２の設置手順を示す。図５は、走査レンズ１２を、紫外線などを照射すると固化する接着剤を用いて筐体１４に固着する場合の、走査レンズ１２の設置手順を表したもので、図５（ａ）から図５（ｅ）まで順に５つの設置手順を示している。
[Scanning lens installation procedure]
Next, the installation procedure of the
第１段階は、図５（ａ）に示すように、走査レンズ１２を筐体１４に仮置きし、接着剤を塗布する。仮置きの際、走査レンズ１２の長尺方向略中央部に設けられた凸部１２−３を、筐体１４側の装着部１６の相対する凹部１６−１に対してはめ込むことで、走査レンズ１２の長尺方向の位置を仮決めする。走査レンズ１２は、アーチ形状をしているため、筐体１４に設けられた長尺方向略中央部の第３の仮受け部１６−２、長尺方向両端部の第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４の３箇所で筐体１４と接触し、３点支持された状態で安定して仮置きされる。この状態で接着剤を、走査レンズ１２の第１及び第２の平面１２−１及び１２−２に塗布する。
In the first stage, as shown in FIG. 5A, the
第２段階は、図５（ｂ）に示すように、走査レンズ１２の長尺方向両端に光軸方向に加圧力Ｐ１を加えて、走査レンズ１２を筐体１４の第１及び第２の支持部１５−１、１５−２に突き当てる。この段階で、走査レンズ１２の光軸方向の位置決めがされる。走査レンズ１２は、第３の仮受け部１６−２と接触したままであるが、第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４とは離間する。
In the second stage, as shown in FIG. 5B, a pressure P1 is applied in the optical axis direction to both ends of the
第３段階は、図５（ｃ）に示すように、走査レンズ１２の高さ方向の位置調整を行う。加圧力Ｐ１は加えたままで、走査レンズ１２の光軸方向の位置決めはなされたまま、走査レンズ１２の理想位置に光線が通過するように、走査レンズ１２の高さ方向及び長尺方向の位置をそれぞれＺ、Ｙ軸方向に調整する。位置調整後、走査レンズ１２は、長尺方向略中央部の第３の仮受け部１６−２とも離間し、筐体１４に対して、第１及び第２の支持部１５−１、１５−２のみで接触する。
In the third stage, as shown in FIG. 5C, the position of the
第４段階は、図５（ｄ）に示すように、スタビライザー１３を挿入し、光軸方向に挿入力Ｐ２を加えた状態で保持する。スタビライザー１３は、走査レンズ１２と装着部１６との間の隙間に差し込まれる。スタビライザー１３には、あらかじめ接着剤が塗布されている。挿入力Ｐ２は、できるだけ走査レンズ１２を変形させない程度の弱い力であるが、スタビライザー１３が少なくとも走査レンズ１２と装着部１６とに接触した状態を保持しなければならないため、挿入力Ｐ２をゼロとすることは難しい。一例として、約２５ｇの走査レンズ１２を取り付ける場合、挿入力Ｐ２は、加圧力Ｐ１に対しておよそ７分の１以下の弱い力を用いる。
In the fourth stage, as shown in FIG. 5D, the
第５段階は、図５（ｅ）に示すように、走査レンズ１２の両端に加圧力Ｐ１、スタビライザー１３に挿入力Ｐ２を加えたままの状態で、走査レンズ１２の両端部と中央部に紫外線を一定時間照射する。走査レンズ１２は、第３段階で調整された姿勢を保持したまま、筐体１４に対して固着される。接着剤が十分固化したのち、加圧力Ｐ１と挿入力Ｐ２を開放し、走査レンズ１２の組立工程は終了する。
In the fifth stage, as shown in FIG. 5E, ultraviolet light is applied to both ends and the center of the
［本実施例の効果］
図６（ａ）を用いて、第１及び第２の平面１２−１、１２−２が、光線が出射する側の面であることによる効果を示す。図６（ａ）は、走査レンズ１２のＹ軸方向矢視図であり、一点鎖線Ｂは光ビームの光路を示す。スタビライザー１３は、光軸方向に挿入力Ｐ２を加えて、走査レンズ１２と装着部１６の間に挿入される。この挿入力Ｐ２は、スタビライザー１３を介して、走査レンズ１２に対してレンズ高さ方向の反力Ｆを生じる。走査レンズ１２は、光ビーム出射側に凸形状であるため、走査レンズ１２の略中央部に働く反力Ｆの作用点は、第１及び第２の平面１２−１、１２−２に対して、光ビーム出射側に位置する。光軸方向に関して、反力Ｆの作用点と第１の平面１２−１との距離をＬ１と表すと、走査レンズ１２に働くモーメントはＦ×Ｌ１となる。
[Effect of this embodiment]
With reference to FIG. 6A, an effect obtained when the first and second planes 12-1 and 12-2 are surfaces on the side from which light rays are emitted will be described. FIG. 6A is a view of the
次に、筐体１４への突き当て面を、従来のように二点鎖線で示す光ビーム入射側の面とした場合を考える。反力Ｆの作用点と光ビーム入射側の面との距離をＬ２とすると、走査レンズ１２に働くモーメントはＦ×Ｌ２となる。Ｌ１＜Ｌ２であるため、光ビーム出射側の面１２−１、１２−２を突き当て面とすることで、スタビライザー１３の挿入力Ｐ２から働く、走査レンズ１２へのモーメント（図６（ａ）中、反時計回り方向）を低減することができる。これによって、走査レンズ１２の変形や、調整後の位置ずれを低減することができる（Ｆ×Ｌ１＜Ｆ×Ｌ２）。特に、長尺走査レンズは、レンズ高さ方向の位置精度を厳しく必要とするため、レンズ高さ方向に働く反力Ｆによる影響を減らすことで、画質への影響を低減することができる。
Next, consider a case where the abutting surface to the
次に、レンズ高さ方向に関して、第３の仮受け部１６−２が、第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４よりも高いことによる効果を示す。第３の仮受け部１６−２が第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４よりも高い構成とすることにより、設置手順第１段階において、接着剤を塗布しやすくなり、作業性が向上するという効果を有する。まず、走査レンズ１２は、光ビームの出射側に凸形状であるため、重心位置は光軸方向に関して光ビームの出射側に位置する。そのため、走査レンズ１２を平面に置いた場合、自重で光ビーム出射側に首を振って回転して倒れやすい。そうすると、接着剤を塗布する面である、第１及び第２の平面１２−１、１２−２が上方から見えない状態となる。塗布面が見えない状態で接着剤を塗布しようとすることは作業性を低下させる。また、接着剤も垂れ落ちやすい。
Next, with respect to the lens height direction, the effect of the third provisional receiving portion 16-2 being higher than the first and second provisional receiving portions 15-3 and 15-4 will be described. By making the third provisional receiving part 16-2 higher than the first and second provisional receiving parts 15-3, 15-4, it becomes easier to apply the adhesive in the first stage of the installation procedure, There is an effect that workability is improved. First, since the
一方、第３の仮受け部１６−２を仮受け部１５−３、１５−４よりも高くすると、レンズ重心に近い中央部を高く支持するため、第１及び第２の平面１２−１、１２−２が見える状態で、レンズを３点支持できる。これによって、塗布面が見える状態で接着剤を塗布できるとともに、接着剤が垂れ落ちにくく、作業性が向上する。 On the other hand, when the third provisional receiving portion 16-2 is made higher than the provisional receiving portions 15-3 and 15-4, the first and second planes 12-1 and 12-1 are supported in order to support the central portion close to the lens center of gravity. The lens can be supported at three points with 12-2 visible. As a result, the adhesive can be applied in a state where the application surface is visible, and the adhesive is less likely to sag, improving workability.
以上、本実施例によれば、走査レンズの位置変動を低減し、画質の低下を低減することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the position variation of the scanning lens and reduce the deterioration of the image quality.
実施例２では、走査レンズ１２は、第１及び第２の仮受け部１５−３、１５−４に対して稜線で接しており、光軸方向に関して走査レンズ１２に加わる外力を受ける面がない。このため、接着剤を塗布する際などに走査レンズ１２に触れると、位置がずれてしまうおそれがある。そして、大きく位置がずれた場合、走査レンズ１２の凸部１２−３が、装着部１６の凹部１６−１から外れてしまうおそれもある。走査レンズ１２の凸部１２−３が装着部１６の凹部１６−１から外れてしまうということは、即ちレンズ長尺方向の仮位置決めが外れるということである。このように、レンズ長尺方向の位置が大きくずれたまま第３段階の位置調整を行うと、加圧力Ｐ１を加えたまま走査レンズ１２を長尺方向に大きくずらすことになる。走査レンズ１２は長尺方向に変形しやすいため、大きく位置調整をすることで走査レンズ１２が変形し、画質が低下するという課題が生じる。本実施例では、このような状況を防止するための構成を説明する。
In the second embodiment, the
［本実施例の構成と効果］
図６（ｂ）、図６（ｃ）は、実施例２で説明した設置手順第１段階の仮置き状態での、本実施例における走査レンズ１２の一端側の構成を示している。筐体１４には、走査レンズ１２が傾いた状態で、第１の平面１２−１と反対側の面、即ち走査レンズ１２の光ビーム入射側の面を支持する、第１の斜面仮受け部１５−７（第１の仮受け面）が設けられている。第１の斜面仮受け部１５−７は、レンズ長尺方向に関して、第１の支持部１５−１と重ならない位置、即ち走査方向における異なる位置に設けられる。即ち、第１の斜面仮受け部１５−７は、主走査方向（Ｙ軸方向）について、第１の支持部１５−１とはずらして設置する。逆側の他端側も同様に、第２の斜面仮受け部１５−８（第２の仮受け面）が、第２の支持部１５−２とレンズ長尺方向に関して重ならない位置、即ち走査方向における異なる位置に設けられている。
[Configuration and effect of this embodiment]
FIGS. 6B and 6C show the configuration of one end side of the
走査レンズ１２は、第１の支持部１５−１と第１の斜面仮受け部１５−７の間、及び、第２の支持部１５−２と第２の斜面仮受け部１５−８の間に、走査レンズ１２の両端部の外形部を差し込むことにより仮置き状態となる。第１段階の仮置き状態では、図６（ｃ）に示すように、走査レンズ１２は、第３の仮受け部１６−２、第１及び第２の斜面仮受け部１５−７、１５−８の３箇所で安定して支持される。両端部は面と面で接触しており、例えば接着剤を塗布する際等に、光軸方向に走査レンズ１２に加わる外力を第１及び第２の斜面仮受け部１５−７、１５−８が受けることとなる。このため、本実施例では、仮置き状態において、走査レンズ１２の位置がずれにくく、長尺方向仮位置決めをする凹凸部がはずれにくいという効果がある。
The
以上、本実施例によれば、走査レンズの位置変動を低減し、画質の低下を低減することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the position variation of the scanning lens and reduce the deterioration of the image quality.
１２ 走査レンズ
１２−１ 第１の平面
１２−２ 第２の平面
１５−１ 第１の支持部
１５−２ 第２の支持部
12 Scanning Lens 12-1 First Plane 12-2 Second Plane 15-1 First Support Unit 15-2 Second Support Unit
Claims (7)
前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する偏向器と、
前記偏向器により偏向された光ビームが入射し、入射した光ビームを前記感光体に導く走査レンズであって、前記光ビームの走査方向において前記入射した光ビームが出射する出射面側に凸型となる形状を備える走査レンズと、
前記光源、前記偏向器及び前記走査レンズを格納する筐体と、
を備える光走査装置であって、
前記走査レンズは、前記走査方向における一方の端部の前記出射面側に設けられた第１の接触部と、前記走査レンズの前記走査方向における他方の端部の前記出射面側に設けられた第２の接触部と、を備え、
前記筐体は、第１の基準部を有する第１の支持部及び第２の基準部を有する第２の支持部と、前記第１の支持部の前記第１の基準部に垂直に設けられた第１の仮受け部と、前記第２の支持部の前記第２の基準部に垂直に設けられた第２の仮受け部と、前記筐体の前記走査レンズの前記走査方向における中央部に対応する位置に設けられ、前記第１の仮受け部及び前記第２の仮受け部の高さに比べて高い第３の仮受け部と、を備え、
前記走査レンズは、前記第１の仮受け部、前記第２の仮受け部及び前記第３の仮受け部に仮受けされ、前記第１の接触部が前記第１の基準部に接触し、前記第２の接触部が前記第２の基準部に接触することによって、前記筐体に対して前記走査レンズの光軸方向の位置が決定されることを特徴とする光走査装置。 A light source that emits a light beam;
A deflector for deflecting the light beam so that the light beam emitted from the light source scans on a photosensitive member in a scanning direction;
A scanning lens that receives the light beam deflected by the deflector and guides the incident light beam to the photosensitive member, and is convex toward the exit surface from which the incident light beam exits in the scanning direction of the light beam; A scanning lens having a shape to be
A housing for storing the light source, the deflector, and the scanning lens;
An optical scanning device comprising:
The scanning lens is provided on a first contact portion provided on the emission surface side of one end portion in the scanning direction and on the emission surface side of the other end portion in the scanning direction of the scanning lens. A second contact portion,
The casing is provided perpendicular to the first support part having the first reference part, the second support part having the second reference part, and the first reference part of the first support part. A first provisional receiving portion; a second provisional receiving portion provided perpendicular to the second reference portion of the second support portion; and a central portion of the casing in the scanning direction of the scanning lens. And a third provisional receiving part that is higher than the height of the first provisional receiving part and the second provisional receiving part ,
The scanning lens is provisionally received by the first provisional receiving portion, the second provisional receiving portion, and the third provisional receiving portion, and the first contact portion is in contact with the first reference portion, The position of the scanning lens in the optical axis direction with respect to the housing is determined by contacting the second contact portion with the second reference portion.
前記走査レンズの光ビームの入射側の面を前記第２の支持部が設けられた側で支持する第２の仮受け面と、
を備え、
前記第１の仮受け面は、前記走査方向における前記第１の支持部が設けられた位置と異なる位置に設けられ、
前記第２の仮受け面は、前記走査方向における前記第２の支持部が設けられた位置と異なる位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。 A first provisional receiving surface that supports a light beam incident surface of the scanning lens on a side where the first support portion is provided;
A second provisional receiving surface for supporting the light beam incident side surface of the scanning lens on the side where the second support portion is provided;
With
The first provisional receiving surface is provided at a position different from a position where the first support portion is provided in the scanning direction;
The optical scanning device according to claim 1 , wherein the second provisional receiving surface is provided at a position different from a position where the second support portion is provided in the scanning direction.
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置を備え、
前記光走査装置により前記感光体上に潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image by developing a latent image formed on a photoreceptor,
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 6 , comprising:
An image forming apparatus, wherein a latent image is formed on the photosensitive member by the optical scanning device.
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