JP2021189199A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源からの光を偏向器によりの被走査体に偏向走査する光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning apparatus that deflects and scans light from a light source onto an object to be scanned by a deflector, and an image forming apparatus including the optical scanning apparatus.
従来、プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置は、画像信号に応じて光源から出射された光を、回転多面鏡などの偏向器により周期的に偏向走査させ、結像光学系により被走査体としての感光ドラムにスポット状に集束させる。感光ドラムに集束させたスポット光は、偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。 Conventionally, an optical scanning device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine periodically deflects and scans light emitted from a light source in response to an image signal by a deflector such as a rotating multi-sided mirror. , The imaging optical system focuses the photosensitive drum as the object to be scanned in a spot shape. The spot light focused on the photosensitive drum forms an electrostatic latent image by the main scan by the deflector and the sub-scan by the rotation of the photosensitive drum, and the image is recorded.
光走査装置の内部には、前記光源として半導体レーザが、また前記偏向器として回転多面鏡が設けられている。この回転多面鏡が高速で回転することにより、半導体レーザから出射されたレーザ光を偏向走査するとともに、半導体レーザの発光、消灯を繰り返すことで、被走査体としての感光ドラムに所望の潜像画像を形成する。 Inside the optical scanning device, a semiconductor laser is provided as the light source, and a rotating polymorphic mirror is provided as the deflector. By rotating this rotating multi-sided mirror at high speed, the laser light emitted from the semiconductor laser is deflected and scanned, and the semiconductor laser is repeatedly emitted and turned off to obtain a desired latent image on the photosensitive drum as the object to be scanned. To form.
近年の画像形成装置においては、1200dpiや2400dpiという高精細な画像を描く製品が主流になり、かつ、単位時間あたりの出力枚数が多い、生産性の高い製品が求められるようになってきている。 In recent years, in image forming apparatus, products that draw high-definition images such as 1200 dpi and 2400 dpi have become mainstream, and products with high output number per unit time and high productivity have been demanded.
これに応える技術として、光源の発光点を多くする方式と、偏向器の回転速度を上げる方式が考えられる。偏向器の回転速度を上げる方式では、エネルギー消費が多くなるため、レンズやミラーが回転時に生じる振動により振動したり、昇温により変形したりする。光源の発光点を増やす方式では、前述の課題は抑えられるが、被走査体での光の間隔を所望の値となるよう調整する必要がある。 As a technique for responding to this, a method of increasing the number of light emitting points of the light source and a method of increasing the rotation speed of the deflector can be considered. In the method of increasing the rotation speed of the deflector, energy consumption is high, so that the lens or mirror vibrates due to the vibration generated during rotation or is deformed due to the temperature rise. In the method of increasing the light emitting points of the light source, the above-mentioned problems can be suppressed, but it is necessary to adjust the light interval in the object to be scanned so as to have a desired value.
特許文献1には、光源と、光源からの光が通過するレンズと、を備えたレーザユニットを、光軸回りに回転させることで、所望の光の間隔へと調整する構成が提案されている。なお、特許文献1に記載されたレーザユニットは、前記光源と、前記レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持部材と、前記光源、前記レンズ、および前記レンズ保持部材を保持するレーザホルダと、からなる。 Patent Document 1 proposes a configuration in which a laser unit including a light source and a lens through which light from the light source passes is rotated around an optical axis to adjust the interval to a desired light. .. The laser unit described in Patent Document 1 includes the light source, the lens, a lens holding member that holds the lens, and a laser holder that holds the light source, the lens, and the lens holding member. Become.
また、低コスト化への要求から、レーザユニットを、前記光源および前記レンズをレーザホルダで保持する構成が用いられている。この構成では、各部品が小型化されている一方で、光源から被走査面までの光学倍率を下げ、昇温等の変異による影響(光学部品の熱変形など)を小さくするために前記レンズの焦点距離が長く設定されている。この場合、レンズの焦点距離により光源とレンズとの距離が決まるため、光源とレンズの外径が同程度であるにもかかわらず、光源とレンズとの距離が遠くなる。 Further, in order to reduce the cost, a configuration is used in which the laser unit is held by the laser holder for the light source and the lens. In this configuration, while each component is miniaturized, the optical magnification from the light source to the surface to be scanned is reduced, and the influence of variations such as temperature rise (thermal deformation of the optical component, etc.) is reduced. The focal length is set long. In this case, since the distance between the light source and the lens is determined by the focal length of the lens, the distance between the light source and the lens becomes long even though the outer diameters of the light source and the lens are about the same.
一方、レーザホルダの成型時、レンズ側から光源側に向かう方向にレーザホルダを金型から引き抜く工程で、レーザホルダの破損や変形を防止する必要がある。そこで、レーザホルダの光源を保持する部分からレンズを保持する部分までの円筒部分を、光源側の外径に比べてレンズ側の外径が小さくように傾斜させている。レーザホルダの円筒部分を傾斜させることで金型からレーザホルダを引き抜きやすくなる。従って、レーザホルダの円筒部分は、光源を保持する部分とレンズを保持する部分に比べて細くしたくびれ形状となる。しかし、レーザホルダの円筒部分を、レンズ側の外径を基準にして前述の如く傾斜させると、光源側の外径が大きくなってしまい、レーザホルダが大型化してしまう。そこで、レーザホルダの光源を保持する部分とレンズを保持する部分の間の中央部分を、光源を保持する部分とレンズを保持する部分に比べて外径を小さくした、いわゆるくびれ形状にしている。 On the other hand, when molding the laser holder, it is necessary to prevent the laser holder from being damaged or deformed in the process of pulling out the laser holder from the mold in the direction from the lens side to the light source side. Therefore, the cylindrical portion of the laser holder from the portion that holds the light source to the portion that holds the lens is tilted so that the outer diameter on the lens side is smaller than the outer diameter on the light source side. By tilting the cylindrical part of the laser holder, it becomes easier to pull out the laser holder from the mold. Therefore, the cylindrical portion of the laser holder has a constricted shape that is thinner than the portion that holds the light source and the portion that holds the lens. However, if the cylindrical portion of the laser holder is tilted with respect to the outer diameter on the lens side as described above, the outer diameter on the light source side becomes large and the laser holder becomes large. Therefore, the central portion between the portion that holds the light source and the portion that holds the lens of the laser holder has a so-called constriction shape in which the outer diameter is smaller than that of the portion that holds the light source and the portion that holds the lens.
しかし、レーザホルダをくびれ形状にすると、レーザホルダのレンズを保持する部分と中央部分との間に段差が生じる。このため、レーザホルダを組み付ける際に前記段差が引っかかってしまい、当該レーザホルダの組み立て性が悪化してしまう。 However, when the laser holder is constricted, a step is generated between the portion of the laser holder that holds the lens and the central portion. Therefore, when assembling the laser holder, the step is caught and the assembling property of the laser holder is deteriorated.
そこで、本発明の目的は、光源とレンズを保持したレーザホルダの組み立て性を向上させることである。 Therefore, an object of the present invention is to improve the assembleability of a laser holder holding a light source and a lens.
上記目的を達成するため、本発明は、光源からの光を偏向器により被走査体に偏向走査する光走査装置であって、前記光源と、前記光源からの光が通過するレンズと、前記光源及び前記レンズを保持するための第一の保持部材と、前記第一の保持部材を保持するための第二の保持部材と、前記第二の保持部材に設けられ、前記第二の保持部材に対して前記第一の保持部材が光源側からレンズ側に向かう挿入方向に挿入された際に前記第一の保持部材に当接して前記第一の保持部材を前記第二の保持部材に対して前記挿入方向と交差する方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記第一の保持部材は、前記光源から出射された光が内部を通過する円筒形状の円筒部と、前記円筒部の長手方向における前記円筒部の一方の端部に設けられ、前記円筒部の外周面より径方向に突設された、前記光源を保持する光源保持部と、前記長手方向における前記円筒部の他方の端部に設けられ、前記円筒部の外周面より径方向に突設された、前記レンズを保持するレンズ保持部と、前記円筒部の外周面に径方向に突設され、前記付勢部材が当接する第一の当接面が前記レンズ保持部の外周面に段差なく連なり前記レンズ保持部の外周面から光源側に向かって前記挿入方向に沿って設けられたガイドリブと、前記円筒部の外周面に径方向に突設され、前記付勢部材が当接する第二の当接面が前記第一の当接面から前記円筒部の周方向に設けられた付勢リブと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is an optical scanning device that deflects and scans light from a light source onto an object to be scanned by a deflector, wherein the light source, a lens through which light from the light source passes, and the light source. A first holding member for holding the lens, a second holding member for holding the first holding member, and the second holding member provided on the second holding member. On the other hand, when the first holding member is inserted in the insertion direction from the light source side toward the lens side, it comes into contact with the first holding member and the first holding member is brought into contact with the second holding member. The first holding member includes a urging member for urging in a direction intersecting the insertion direction, and the first holding member includes a cylindrical cylindrical portion through which light emitted from the light source passes through and a cylindrical portion of the cylindrical portion. A light source holding portion that is provided at one end of the cylindrical portion in the longitudinal direction and projects radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion to hold the light source, and the other of the cylindrical portion in the longitudinal direction. A lens holding portion for holding the lens, which is provided at the end portion and protrudes radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and a urging member which protrudes radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion. The first contact surface to be abutted is continuous with the outer peripheral surface of the lens holding portion without a step, and the guide rib provided along the insertion direction from the outer peripheral surface of the lens holding portion toward the light source side and the outer periphery of the cylindrical portion. A second contact surface that is radially projected from the surface and with which the urging member abuts has an urging rib provided in the circumferential direction of the cylindrical portion from the first contact surface. It is a feature.
本発明によれば、光源とレンズを保持した第一の保持部材を第二の保持部材に挿入した際に、付勢部材は第一の保持部材に設けたガイドリブに当接して挿入方向に案内される。これにより、付勢部材が第一の保持部材のレンズ保持部と円筒部の間の段差に引っかかることがなく、光源とレンズを保持した第一の保持部材の組み立て性を向上させることができる。 According to the present invention, when the first holding member holding the light source and the lens is inserted into the second holding member, the urging member abuts on the guide rib provided on the first holding member and guides in the insertion direction. Will be done. As a result, the urging member does not get caught in the step between the lens holding portion and the cylindrical portion of the first holding member, and the assembleability of the first holding member that holds the light source and the lens can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be exemplified in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the following embodiments should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope of the invention to those alone.
[画像形成装置の構成]
図1を用いて、実施例1に係る画像形成装置の構成を説明する。図1は、実施例1に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。ここでは画像形成装置として、タンデム型のカラーレーザビームプリンタを例示している。このレーザビームプリンタ(以下、単にプリンタという)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の色毎にトナー像を形成する4基の作像エンジン10Y,10M,10C,10Bk(一点鎖線で図示)を備えている。また、プリンタは、各作像エンジン10Y,10M,10C,10Bkからトナー像が転写される中間転写体である中間転写ベルト20を備えている。中間転写ベルト20上(中間転写体上)に多重転写されたトナー像は、記録媒体である記録シートPに転写されてフルカラー画像が形成されるように構成されている。以降、各色を表す符号Y、M、C、Bkは、必要な場合を除き省略する。
[Structure of image forming apparatus]
The configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. Here, a tandem type color laser beam printer is exemplified as an image forming apparatus. This laser beam printer (hereinafter, simply referred to as a printer) has four image-forming
中間転写ベルト20は、無端状に形成され、1対のベルト搬送ローラ21,22にかけ回されており、矢印H方向に回転動作しながら各作像エンジン10で形成されたトナー像が転写されるように構成されている。また、中間転写ベルト20を挟んで一方のベルト搬送ローラ21と対向する位置には、第2の転写手段である2次転写ローラ23が配設されている。記録シートPは、互いに圧接する2次転写ローラ23と中間転写ベルト20との間に挿通されて、中間転写ベルト20からトナー像が転写される。中間転写ベルト20の下側には、前述した4基の作像エンジン10Y,10M,10C,10Bkが並列的に配設されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト20に転写するようになっている(以下、1次転写という)。これら4基の作像エンジン10は、中間転写ベルト20の回動方向(矢印H方向)に沿って、イエロー用の作像エンジン10Y、マゼンタ用の作像エンジン10M、シアン用の作像エンジン10C及びブラック用の作像エンジン10Bkの順に配設されている。
The
また、作像エンジン10の下方には、各作像エンジン10に具備された被走査体である感光ドラム(感光体)11を画像情報に応じて露光する光走査装置40が配設されている。光走査装置40は、全ての作像エンジン10Y,10M,10C,10Bkに共用されており、各色の画像情報に応じて変調された光であるレーザビーム(光ビーム)を出射する光源である4基の半導体レーザ62(図2参照)を備えている。また、光走査装置40は、高速回転してこれら4光路のレーザビームを各感光ドラム11の回転軸方向に沿って偏向走査する回転多面鏡ユニット(以降、偏向器という)41を備えている。偏向器41によって走査された各レーザビームは、光走査装置40内に設置された光学部材に案内されながら所定の経路を進む。そして、所定の経路を進んだ各レーザビームは、光走査装置40の上部に設けられた各照射口である防塵ガラス42を通して、各作像エンジン10の各感光ドラム11を露光する。
Further, below the image forming engine 10, an
また、各作像エンジン10は、感光ドラム11と、感光ドラム11を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ12と、を備えている。更に、各作像エンジン10は、レーザビームの露光によって感光ドラム11上(被走査体上)に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段である現像器13を備えている。現像器13は、感光体である感光ドラム11上に各色の画像情報に応じたトナー像を形成する。現像器13は、トナーとキャリアが混合された2成分現像剤を用いる方式である。現像器13は、経時変化に伴う現像剤の入れ換えのメンテナンスを省略するため、補給カートリッジ(不図示)からトナーとキャリアとが混合された現像剤を補給される。現像器13については、劣化した現像剤を自動的に排出する現像方式が用いられている。このように各作像エンジン10は、被走査体としての感光ドラム11と、感光ドラム11に作用するプロセス手段としての帯電ローラ12(帯電手段)、現像器13(現像手段)を備えている。
Further, each image formation engine 10 includes a
各作像エンジン10の感光ドラム11に対向する位置には、中間転写ベルト20を挟むようにして第1の転写手段である1次転写ローラ15が配設されている。1次転写ローラ15は、所定の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト20に転写される。
At a position facing the
一方、記録シートPは、プリンタ筐体1の下部に収納される給紙カセット2からプリンタの内部、具体的には中間転写ベルト20と2次転写ローラ23とが当接する2次転写位置へ供給される。給紙カセット2の上部には、給紙カセット2内に収容された記録シートPを引き出すためのピックアップローラ24及び給紙ローラ25が並設されている。また、給紙ローラ25と対向する位置には、記録シートPの重送を防止するリタードローラ26が配設されている。プリンタの内部における記録シートPの搬送経路27は、プリンタ筐体1の右側面に沿って略垂直に設けられている。プリンタ筐体1の底部に位置する給紙カセット2から引き出された記録シートPは、搬送経路27を通って、レジストレーションローラ29へ送られる。さらに記録シートPは、レジストレーションローラ29により2次転写位置に対して突入タイミングを制御されて送られる。その後、記録シートPは、2次転写位置においてトナー像が転写された後、搬送方向の下流側に設けられた定着手段である定着器3へと送られる。記録シートP上(記録媒体上)の未定着のトナー像は定着器3によって記録シートP上に定着される。そして、定着器3によってトナー像が定着された記録シートPは、排出ローラ28を経て、プリンタ筐体1の上部に設けられた排出トレイ1aに排出される。
On the other hand, the recording sheet P is supplied from the
このように構成されたカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成にあたっては、まず、各色の画像情報に応じて光走査装置40が各作像エンジン10の感光ドラム11を所定のタイミングで露光する。これによって各作像エンジン10の感光ドラム11上には、画像情報に応じた潜像画像が形成される。ここで、良質な画質を得るためには、光走査装置40によって形成される潜像画像が、感光ドラム11上の所定の位置に精度よく再現されたものでなければならない。
In forming a full-color image by the color laser beam printer configured as described above, first, the
[光走査装置の構成]
図2は、光源から射出された光ビームが偏向器41に至るまでの概略図、図3は偏向器41で偏向された光ビームが各感光ドラム11に至るまでの光路を示す概略図である。
[Configuration of optical scanning device]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic diagram of a light beam emitted from a light source reaching the
光走査装置40の内部には、半導体レーザ62、コリメータレンズ63、チップホルダ61、レーザホルダ68、偏向器41、シリンドリカルレンズ46、光学レンズ43a,43b、反射ミラー44a〜44dなどが、筐体49内に設置されている。ここでは、チップホルダ61が4つ設けられた構成を例示しており、各チップホルダの光源からの光がそれぞれ対応する感光ドラム11に案内される。
Inside the
チップホルダ61は、光源である半導体レーザ62と、半導体レーザ62からの光が通過するコリメータレンズ63と、を保持するための第一の保持部材である。また、チップホルダ61には副走査絞り64が設けられている。半導体レーザ62から発せられた拡散光はコリメータレンズ63によって平行光に変換されて出射される。チップホルダ61の半導体レーザ62から出射された光ビームは、主走査絞り47により規定される所望の光線幅となり、シリンドリカルレンズ46によって偏向器41上に集光される。図2において、チップホルダ61の光軸は偏向器41の回転軸と直交する面に対して角度を持つように配置されている。偏向器41で偏向された光ビームは光学レンズ43a,43bを通過し、反射ミラー44a,44b,44c,44dにより反射され、蓋48に設けられた防塵ガラス42を通過して、被走査体である感光ドラム11へと結像される。偏向器41と偏向器41に最も近い光学レンズ43aとの間には遮光壁50が設けられている。
The
さらにチップホルダ61について説明する。図4は半導体レーザ62及びコリメータレンズ63を保持したチップホルダ61の詳細図である。第一の保持部材であるチップホルダ61は、円筒部65cと、半導体レーザ62を保持する光源保持部65aと、コリメータレンズ63を保持するレンズ保持部65bと、ガイドリブ66と、付勢リブ67と、を有している。半導体レーザ62から出射された光が内部を通過することができるように、円筒部65cは内部が空洞の円筒形状をなしている。
Further, the
光源保持部65aは、円筒部65cの第一の方向の一方の端部に設けられ、円筒部65cの外周面より径方向に突設されている。レンズ保持部65bは、円筒部65cの第一の方向の他方の端部に設けられ、円筒部65cの外周面より径方向に突設されている。半導体レーザ62はチップホルダ61の光源保持部65aに圧入されて保持され、コリメータレンズ63はレンズ保持部65bに接着されて保持されている。チップホルダ61は、光源保持部65aとレンズ保持部65bとの間の円筒部65cの外周面に、第一の方向に伸びるようにガイドリブ66が設けられ、第一の方向と直交する第二の方向に伸びるように付勢リブ67が設けられている。ここで、第一の方向は、半導体レーザ62及びコリメータレンズ63を保持したチップホルダ61をレーザホルダ68(図5参照)に対して挿入する挿入方向であり、チップホルダ61が光源側からレンズ側に向かう方向(図中の矢印方向)である。すなわち、第一の方向は円筒部65cの長手方向と同一の方向である。また、第二の方向は、挿入方向と直交する方向であり、チップホルダ61の円筒部65cの周方向である。
The light
ガイドリブ66は、円筒部65cの外周面に径方向に突設されている。ガイドリブ66は、後述する付勢部材69(図6参照)が当接する第一の当接面66aがレンズ保持部65bの外周面から光源側である半導体レーザ側に向かって挿入方向(第一の方向)に沿って設けられている。付勢リブ67は、円筒部65cの外周面に径方向に突設されている。付勢リブ67は、付勢部材69が当接する第二の当接面67aが前記第一の当接面66aから前記円筒部65cの周方向(第二の方向)に設けられている。前記ガイドリブ66は、前記第一の当接面66aが前記レンズ保持部65bの外周面に段差なく連なる。ただし、ガイドリブ66は、第一の当接面66aのレンズ保持部65bの外周面との段差が0.1mmの公差の範囲であれば許容される。また前記付勢リブ67は、前記第二の当接面67aが前記第一の当接面66aに段差なく、かつ交差する方向に連なる。また前記付勢リブ67は、前記挿入方向(第一の方向)において、半導体レーザ62とコリメータレンズ63の間に設けられている。
The
図5及び図6に示すように、光走査装置40は、第一の保持部材であるチップホルダ61を保持するための第二の保持部材であるレーザホルダ68を備えている。また光走査装置40は、チップホルダ61に当接してチップホルダ61をレーザホルダ68に対して前記挿入方向と交差する方向に付勢する付勢部材69を備えている。付勢部材69は、前記レーザホルダ68に設けられている。図5は半導体レーザ62及びコリメータレンズ63を保持したチップホルダ61がレーザホルダ68に取り付けられた図である。図6は図5においてレーザホルダ68(不図示)を透視し、チップホルダ61と付勢部材69を示した図である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ここで、組み立て手順について説明する。半導体レーザ62はチップホルダ65の光源保持部65aに圧入されて、チップホルダ61に保持される。コリメータレンズ63はチップホルダ65のレンズ保持部65bに接着されて、チップホルダ61に保持される。半導体レーザ62及びコリメータレンズ63を保持したチップホルダ61は、レーザホルダ68に対してチップホルダ61が半導体レーザ62側からコリメータレンズ63側に向かう挿入方向に挿入される。ここで、レーザホルダ68に対するチップホルダ61の挿入方向は、前述した第一の方向(図4中の矢印方向)と同じ方向である。付勢部材69は、レーザホルダ68に対してチップホルダ61が前記挿入方向に挿入された際に、チップホルダ61に当接する。チップホルダ61に当接した付勢部材69は、前述したようにチップホルダ61をレーザホルダ68に対して前記挿入方向と交差する方向に付勢する。すなわち、チップホルダ61は付勢部材69によってレーザホルダ68に付勢されている。チップホルダ61は、レーザホルダ68に挿入された後、矢印f方向に回転され、半導体レーザ62から照射され、感光ドラム上に走査される光の走査線間隔が調整される。その後、チップホルダ65は、レーザホルダ68の接着部70に接着剤にて接着され、レーザホルダ68に固定される。
Here, the assembly procedure will be described. The
ここで、図7(a)を用いて、走査線間隔の調整について説明する。チップホルダ61は、被走査体上(感光ドラム上)の走査線間隔を測定し、所望の値となる角度でレーザホルダ68に対して接着部70において接着固定される。
Here, the adjustment of the scanning line spacing will be described with reference to FIG. 7A. The
図7(a)は、半導体レーザ62から出射され、偏向器41の反射面で反射されたレーザ光が感光ドラム11上を主走査方向に走査されている様子を示す図である。図7(b)は、図7(a)に示す感光ドラム11上の走査線を拡大した図である。図7(c)は、複数の発光点としての4つの発光点LD1,LD2,LD3,LD4を有する半導体レーザ62を示す図である。図7(b)において、SLD1は半導体レーザ62の発光点LD1から出射されたレーザ光が感光ドラム11上に形成するスポットを示している。SLD2は半導体レーザ62の発光点LD2から出射されたレーザ光が感光ドラム11上に形成するスポットを示している。SLD3は半導体レーザ62の発光点LD3から出射されたレーザ光が感光ドラム11上に形成するスポットを示している。SLD4は半導体レーザ62の発光点LD4から出射されたレーザ光が感光ドラム11上に形成するスポットを示している。
FIG. 7A is a diagram showing a state in which the laser beam emitted from the
図7(b)に示すように、感光ドラム11上におけるレーザ光の各スポットの間隔をΔD(以下、スポット間隔という)とする。半導体レーザ62は、スポット間隔ΔDが画像形成装置の解像度相当となるように、工場での光走査装置の組立て時にチップホルダ61を矢印f方向に回転させることによって調整される。このとき、チップホルダ61はツマミ61aを操作して矢印f方向に回転させる。ツマミ61aは、チップホルダ61の挿入方向上流側となる光源保持部65a側に設けられており、回転調整し易いように第二の方向に向けて延設されている。このツマミ61aを操作して、半導体レーザ62を保持したチップホルダ61を回転調整する。これにより、半導体レーザ62における各発光点LD1,LD2,LD3,LD4から出射されたレーザ光の感光ドラム11上におけるスポットの位置関係(露光位置関係)は図7(b)に示すようになる。なお、スポットSLD1とスポットSLD4の間隔をFとすると、スポット間隔ΔDはΔD=F/3と表される。
As shown in FIG. 7B, the distance between the spots of the laser beam on the
[チップホルダの形状]
小型化、低コスト化の要求から半導体レーザ62やコリメータレンズ63は小径化されている。図8はチップホルダ61の断面図である。図8に示すように、本実施例においては、半導体レーザ62の外径d1はφ5.6mm、コリメータレンズ63の外径d2はφ8mmである。また、コリメータレンズ63の焦点距離は37mmであり、これは半導体レーザ62の発光点とコリメータレンズ63との間の距離に略等しい。なお、コリメータレンズ63の焦点距離は適宜設定されるべきものであり、これに限定されるものではない。複数の発光点を有する光源を持つ光走査装置において、発光点から被走査面までの光学倍率をさげ、昇温等の変異による影響を小さくするために、コリメータレンズ63の焦点距離を伸ばしたいという要求がある。
[Shape of tip holder]
The diameter of the
チップホルダ61は、チップホルダ61をレーザホルダ68に挿入するために、挿入方向下流側(挿入方向先端側)であるコリメータレンズ63側が挿入方向上流側である半導体レーザ62側に比べて細くなっている形状である必要がある。
Since the
また、チップホルダ61は樹脂成型によって製作されるため、成型精度の安定化のために、その肉厚tを均肉化させることが必要である。十分な剛性をもたせるためには2mmの肉厚tが必要である。チップホルダ61をイジェクトピンにより型から取り出すために、ピンを配置できる半導体レーザ62側がコア側(可動側)となるよう成型金型内で配置される。離型性を良化させるため、チップホルダ61の内側の円筒面は半導体レーザ62側からコリメータレンズ63側に向うに連れて細くなるように抜き勾配を設けている。一般には抜き勾配の角度は1deg程度である。
Further, since the
ここでは、コリメータレンズ63の焦点距離は、前述したように37mmであるので、以下の式(37×tan(1deg)×2≒1.3)より、1degの抜き勾配が挿入方向先端側では直径が約1.3mm減少する。半導体レーザ62の直径が5.8mmであるので、チップホルダ65における円筒部65cの先端の内径d3は4.3mm程度となる。一方、コリメータレンズ63の外径がφ8mmであるので、チップホルダ65の先端側にはレンズ保持部65bと円筒部65cとの間に必然的に段差が生じる。チップホルダ61の組み付け時に、この段差に引っかかることなく付勢部材69が通過するために、前述したようにチップホルダ61の円筒部65cにガイドリブ66を設けている。
Here, since the focal length of the
ここで、チップホルダ61をレーザホルダ68に挿入する前の付勢部材69の形状を図9(a)に示す。またチップホルダ61をレーザホルダ68に挿入した後の付勢部材69の形状を図9(b)に示す。付勢部材69は、チップホルダ61の挿入後に付勢力を発生させるために、図9(a)に示すチップホルダ61の挿入前の開き量αに比べて、図9(d)に示すチップホルダ61の挿入後の開き量βが小さくなっていることが必要である。
Here, FIG. 9A shows the shape of the urging
付勢部材69は、チップホルダ61の挿入前の開き量を大きくすると、挿入時にコリメータレンズ63と接触することとなるため、図9(a)に示すようにチップホルダ61の先端部外形程度の開き量αとしておく必要がある。そのため、挿入後の開き量βを小さくするために、チップホルダ61の円筒部65cの外周面に、径方向に突出すりょうに付勢リブ67を設けている。
If the opening amount of the urging
[チップホルダの組み立て]
図10(a)〜図10(d)は、チップホルダ61をレーザホルダ68に取り付ける過程を示す図である。簡略化のため、レーザホルダ68は図示しないが、図5に示すレーザホルダ68の上下方向に設けられた受け部68aにチップホルダ61が付勢されている。ここでは、1つのレーザホルダ68に2つのチップホルダ61を取り付ける構成を例示している。
[Assembly of tip holder]
10 (a) to 10 (d) are views showing a process of attaching the
図10(a)は2つのチップホルダ61がレーザホルダに挿入される前の状態である。この時、付勢部材69は図9(a)に示す開き量αで開いている。具体的には、付勢部材69の開きはコリメータレンズ63を接着保持しているチップホルダ65の挿入方向先端部(レンズ保持部65b)と同程度の高さである。これにより、付勢部材69が、レーザホルダに挿入されるチップホルダ61のコリメータレンズ63に接触することが防止される。また、チップホルダ61のガイドリブ66は、その第一の当接面66aがレンズ保持部65bの外周面に段差なく連なっている。すなわち、チップホルダ61のガイドリブ66は、チップホルダ61の周方向においてレンズ保持部65bの外周面と同じ位置に設けられている。これにより、チップホルダ61の挿入の際に付勢部材69がコリメータレンズ63と接触しない位相で挿入することが可能である。
FIG. 10A shows a state before the two
図10(b)は一方のチップホルダ61がレーザホルダに挿入され、付勢部材69がチップホルダ61のレンズ保持部65bからガイドリブ66に受け渡されるときの図である。チップホルダ61は、レーザホルダに挿入されると、チップホルダ61の先端部であるレンズ保持部65bが付勢部材69に当接し、付勢部材69を開き量が小さくなる方向に押しのける。この時、レンズ保持部65bの外周面とガイドリブ66の第一の当接面66aは、チップホルダ61の周方向において同位相に配置されており、レンズ保持部65bと円筒部65cとの間に段差が生じないように配置されている。そのため、付勢部材69は、段差に引っかかることなく、チップホルダ61に設けたレンズ保持部65bの外周面からガイドリブ66の第一の当接面66aに案内される。
FIG. 10B is a diagram when one
図10(c)は一方のチップホルダ61がさらに挿入され、ガイドリブ66の第一の当接面66aから付勢リブ67の第二の当接面67aへと受け渡されるときの図である。付勢リブ67の第二の当接面67aは、ガイドリブ66の第一の当接面66aに段差なく、かつ交差する方向に連なっている。そのため、ガイドリブ66の第一の当接面66aと付勢リブ67の第二の当接面67aとの間に段差はなく、ガイドリブ66から付勢リブ67への付勢部材69の挿入方向への受け渡しがスムーズになされる。
FIG. 10 (c) is a diagram when one
図10(d)は一方のチップホルダ61がさらに挿入され、取り付け状態となった図である。付勢リブ67はチップホルダ61の周方向に伸びるリブであり、その第二の当接面67aがガイドリブ66の第一の当接面66aに段差なく、かつ交差する方向に連なっている。そのため、ガイドリブ66の第一の当接面66aと付勢リブ67の第二の当接面67aとの間に段差はなく、ガイドリブ66から付勢リブ67への付勢部材69の挿入方向と交差する方向への受け渡しもスムーズになされる。これにより、回転調整のためにチップホルダ61が光軸回りに回転された場合であっても、付勢部材69がチップホルダ61へ付与する付勢力に変化がなく、位置が安定する。
FIG. 10D is a diagram in which one of the
その後、前記一方のチップホルダと同様にして、他方のチップホルダがレーザホルダに挿入されることで、光源部の組み立てが終了する。 After that, the assembly of the light source unit is completed by inserting the other chip holder into the laser holder in the same manner as the one chip holder.
上述したように、本実施例によれば、チップホルダ61をレーザホルダ68に挿入した際に、付勢部材69はチップホルダ61に設けたガイドリブ66に当接して挿入方向に案内される。これにより、付勢部材69がチップホルダ61のレンズ保持部65bと円筒部65cの間の段差に引っかかることがなく、チップホルダ61の組み立て性を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
また付勢リブ67は、その第二の当接面67aがガイドリブ66の第一の当接面66aに段差なく、かつ交差する方向に連なっている。これにより、チップホルダ61が周方向(光軸回り)に回転された場合でも、付勢部材69によって安定して付勢されるため、組み立て性が良い。
Further, the urging
またチップホルダ61の引き抜き時にも、付勢部材69がガイドリブ66の第一の当接面66a上を移動するので、挿抜性がよい。
Further, even when the
またチップホルダ61の挿入時に付勢部材69がコリメータレンズ63に接触することがなく、傷の発生やレンズ位置のずれを防止することができる。
Further, when the
また付勢リブ67は、挿入方向において、半導体レーザ62とコリメータレンズ63の間に設けられている。これにより、チップホルダ61は半導体レーザ62とコリメータレンズ63の間で付勢部材69に付勢されるので、光軸の角度が正確に保持される。
Further, the urging
また付勢リブ67とガイドリブ66の境界には段差がないので、組み立て性が良い。
Further, since there is no step at the boundary between the urging
前述した実施例では、作像エンジンを4つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。 In the above-described embodiment, four image-creating engines are used, but the number of engines used is not limited and may be appropriately set as needed.
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。あるいは、記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる光走査装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 Further, in the above-described embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention is not limited thereto. For example, it may be another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile apparatus, or another image forming apparatus such as a multifunction device combining these functions. Alternatively, it may be an image forming apparatus that uses a recording medium carrier and sequentially superimposes and transfers toner images of each color on the recording medium supported on the recording medium carrier. Similar effects can be obtained by applying the present invention to the optical scanning apparatus used in these image forming apparatus.
11 …感光ドラム
40 …光走査装置
41 …偏向器
61 …チップホルダ
62 …半導体レーザ
63 …コリメータレンズ
65a …光源保持部
65b …レンズ保持部
65c …円筒部
66 …ガイドリブ
66a …第一の当接面
67 …付勢リブ
67a …第二の当接面
68 …レーザホルダ
69 …付勢部材
11 ...
Claims (5)
前記光源と、
前記光源からの光が通過するレンズと、
前記光源及び前記レンズを保持するための第一の保持部材と、
前記第一の保持部材を保持するための第二の保持部材と、
前記第二の保持部材に設けられ、前記第二の保持部材に対して前記第一の保持部材が光源側からレンズ側に向かう挿入方向に挿入された際に前記第一の保持部材に当接して前記第一の保持部材を前記第二の保持部材に対して前記挿入方向と交差する方向に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記第一の保持部材は、
前記光源から出射された光が内部を通過する円筒形状の円筒部と、
前記円筒部の長手方向における前記円筒部の一方の端部に設けられ、前記円筒部の外周面より径方向に突設された、前記光源を保持する光源保持部と、
前記長手方向における前記円筒部の他方の端部に設けられ、前記円筒部の外周面より径方向に突設された、前記レンズを保持するレンズ保持部と、
前記円筒部の外周面に径方向に突設され、前記付勢部材が当接する第一の当接面が前記レンズ保持部の外周面に段差なく連なり前記レンズ保持部の外周面から光源側に向かって前記挿入方向に沿って設けられたガイドリブと、
前記円筒部の外周面に径方向に突設され、前記付勢部材が当接する第二の当接面が前記第一の当接面から前記円筒部の周方向に設けられた付勢リブと、
を有することを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that deflects and scans the light from a light source onto an object to be scanned by a deflector.
With the light source
A lens through which light from the light source passes and
A first holding member for holding the light source and the lens, and
A second holding member for holding the first holding member, and
It is provided on the second holding member, and when the first holding member is inserted into the second holding member in the insertion direction from the light source side toward the lens side, it comes into contact with the first holding member. A urging member that urges the first holding member in a direction intersecting the insertion direction with respect to the second holding member.
Equipped with
The first holding member is
A cylindrical portion having a cylindrical shape through which light emitted from the light source passes through,
A light source holding portion for holding the light source, which is provided at one end of the cylindrical portion in the longitudinal direction of the cylindrical portion and projects radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
A lens holding portion for holding the lens, which is provided at the other end of the cylindrical portion in the longitudinal direction and projects radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
The first contact surface that is radially projected from the outer peripheral surface of the cylindrical portion and with which the urging member abuts is continuously connected to the outer peripheral surface of the lens holding portion without a step, and is from the outer peripheral surface of the lens holding portion to the light source side. With the guide ribs provided along the insertion direction,
A second contact surface that is radially projected from the outer peripheral surface of the cylindrical portion and with which the urging member abuts is provided with an urging rib provided in the circumferential direction of the cylindrical portion from the first contact surface. ,
An optical scanning device characterized by having.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
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