JP4444067B2 - Optical element adhesive fixing method and optical scanning device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置の書込みユニットに用いられる光学素子の接着固定方法、及びその接着固定方法を用いて光学素子を搭載した光走査装置に関するものである。 The present invention relates to an adhesive fixing method for an optical element used in a writing unit of an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile, and an optical scanning device on which the optical element is mounted using the adhesive fixing method .
複数のレーザー光源から出射された各ビームを偏向手段及び結像手段を介してそれぞれ感光体上に導き、この感光体上にて画像情報に応じて画像形成する多色画像装置の光走査装置がある。 An optical scanning device of a multi-color image device that guides each beam emitted from a plurality of laser light sources onto a photoconductor via a deflecting unit and an imaging unit, and forms an image on the photoconductor according to image information. is there.
近年、多色画像形成装置の高速化、高画質化に対応するために、出力紙の搬送方向に沿って4つの感光体ドラムを配列し、各感光体ドラムに対応したビームで同時露光し、各々異なる色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の各現像器で現像した画像を順次転写し、重ね合わせてカラー画像を形成するデジタル複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置が実用化されている。 In recent years, in order to cope with higher speed and higher image quality of multicolor image forming apparatuses, four photosensitive drums are arranged along the conveying direction of the output paper, and simultaneously exposed with beams corresponding to the respective photosensitive drums. Image forming apparatuses such as digital copiers and laser printers have been put to practical use in which images developed by developing units of different colors (yellow, magenta, cyan, black) are sequentially transferred and superimposed to form a color image. .
このような画像形成装置においては、光走査するための走査手段が設けられており、その走査手段を設置するために大きなスペースが必要で、装置全体が大型化する欠点がある。この欠点を解消するため、複数のビームを単一の偏向器に入射して走査するとともに、結像レンズを副走査方向に層状に重ねて一体的にした光走査装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In such an image forming apparatus, a scanning unit for optical scanning is provided, and a large space is required to install the scanning unit, and there is a disadvantage that the entire apparatus becomes large. In order to eliminate this drawback, there has been proposed an optical scanning device in which a plurality of beams are incident on a single deflector for scanning and an imaging lens is layered in the sub-scanning direction in a layered manner (for example, , See Patent Document 1).
また、結像レンズを副走査方向に層状に重ねて一体的に構成した別の従来例として、筐体に2層目以降の取付基準を設けて結像レンズを積層した光走査装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。このように2層目以降の取付基準を設けることにより、結像レンズの位置決めが高精度に行われ、良好な画像を得ることができる。
しかしながら、上記特許文献2では、結像レンズに位置決め機構が設けられていないため、1層目の結像レンズと2層目の結像レンズとを走査方向に均等に位置合せすることが難しく、位置合せには時間が掛かり、生産コストがアップしてしまうという問題がある。
However, in
また、特許文献1では、光学素子に基準が設けられていることにより、1層目の結像レンズと2層目の結像レンズを走査方向に均等に且つ容易に位置合せできるが、1層目の結像レンズと2層目の結像レンズに同一の光学素子が使用できない構造になっている。そのため、多段に積み重ねることにより、長尺方向の形状が異なる光学素子を作製しなければならず、この場合もコストアップとなってしまう。
In
そこで、光学素子の精度を極端に上げることなく、走査方向に関する位置合せが高精度化でき、且つ複数段配置の位置決めが簡易にできる方法として、結像レンズ両側面の転写面のうち一側の転写面又は他側の転写面の長尺方向中央付近(転写面に形成される凹部を除く)を接着固定することが提案されている。しかし、この接着固定方法では、接着位置・接着面積等の条件により、光学素子に加えられる荷重の均衡及び荷重そのものの大きさ等により、光学素子の取付姿勢が不安定となったり、光学素子自身に変形が発生したりして、光学特性を劣化させる懸念があった。 Therefore, as a method that can improve the alignment in the scanning direction without excessively increasing the accuracy of the optical element and can easily perform the positioning of the multi-stage arrangement, one of the transfer surfaces on both sides of the imaging lens is arranged. It has been proposed to bond and fix the vicinity of the center in the longitudinal direction of the transfer surface or the transfer surface on the other side (excluding the recess formed on the transfer surface). However, in this bonding and fixing method, depending on conditions such as bonding position and bonding area, the mounting posture of the optical element becomes unstable due to the balance of the load applied to the optical element and the size of the load itself, etc. There is a concern that the optical characteristics deteriorate due to the deformation.
本発明の課題は、複数のレンズを積層したときの光学特性の劣化を抑えることが可能な光学素子の接着固定方法、及びその接着固定方法を用いて光学素子を搭載した光走査装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical element adhesive fixing method capable of suppressing deterioration of optical characteristics when a plurality of lenses are laminated, and an optical scanning device equipped with the optical element using the adhesive fixing method. There is.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、相対向する2つの面がレンズ面として形成され、且つ前記各レンズ面を透過するビームに平行な少なくとも2つの転写面が形成された複数の長尺なレンズ本体の長尺方向両端に設けられた位置決め用のリブを基準にして各レンズ本体が積層され、光源から出射されて偏向されたビームを光走査する光学素子の接着固定方法であって、前記レンズ本体のうち、一方の転写面に、該レンズ本体を筐体又は別のレンズに接着固定するための複数の固定箇所を設け、前記レンズ本体のうち、他方の転写面に、凸形状をなし凸形状の先端面に、筐体又は別のレンズとの距離を決めるための取付基準面を複数箇所に設け、前記各レンズ本体を積層したとき、前記複数の固定箇所により形成される多角形の重心が、前記複数箇所の取付基準面により形成される多角形の内側に位置していることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
上記構成によれば、複数の固定箇所により形成される多角形の重心が、複数箇所の取付基準面により形成される多角形の内側に位置しているので、レンズ本体を取り付ける際にレンズ本体に掛かる負荷(荷重)が取付基準面の形成する多角形の内側となって、これにより、長尺方向及び厚さ方向(ビーム透過方向)におけるレンズ本体の位置決め及び取付姿勢を高精度に調整することが可能となり、光学特性の劣化を抑えることができる。 According to the above configuration, since the center of gravity of the polygon formed by the plurality of fixed locations is located inside the polygon formed by the plurality of mounting reference surfaces, when attaching the lens body, The applied load (load) is inside the polygon formed by the mounting reference plane, and this allows the lens body positioning and mounting posture to be adjusted with high accuracy in the longitudinal direction and thickness direction (beam transmission direction). And deterioration of optical characteristics can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記複数の固定箇所に掛かる接着による負荷の大きさと、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に対して垂直で前記取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等であることを特徴としている。
The invention according to
上記構成によれば、複数の固定箇所に掛かる負荷(荷重、モーメント)の大きさと、レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に対して垂直で取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等をにすることで、レンズ本体取付時におけるレンズ本体の長尺方向の負荷のバランスが安定し、またレンズ本体取付時におけるレンズ本体の長尺方向の姿勢も安定する。これにより、光学特性を安定させることができる。特に、走査線の傾きを高精度に調整することが可能となる。 According to the above configuration, parallel to the plane including the mounting reference surface perpendicular to a plurality of fixed positions to take a load (load, moment) the size of the lens longitudinal direction of the street and the lens body the center of gravity of the body The total product of the distances from the various axes is made uniform on both sides of the shaft , so that the balance of the load in the longitudinal direction of the lens body when the lens body is mounted is stable, and the lens body when the lens body is mounted The posture in the long direction is also stable. Thereby, optical characteristics can be stabilized. In particular, the inclination of the scanning line can be adjusted with high accuracy.
請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記複数の固定箇所に掛かる接着による負荷の大きさが、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に平行で前記取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the first aspect, the size of the load caused by the adhesion applied to the plurality of fixing points passes through the center of gravity of the lens body and is parallel to the longitudinal direction of the lens body. The sum of the products of the distances from the axis parallel to the plane including the plane is equal on both sides of the axis .
上記構成によれば、複数の固定箇所に掛かる負荷(荷重、モーメント)の大きさを、レンズ本体の重心を通り且つレンズ本体の長尺方向に平行で取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等にすることで、レンズ本体取付時におけるレンズ本体の厚さ方向の負荷のバランスが安定し、またレンズ本体取付時におけるレンズ本体の厚さ方向の姿勢も安定する。これにより、光学特性を安定させることができる。特に、副走査方向の走査位置の調整を行う際に有利である。 According to the above configuration, the magnitude of the load (load, moment) applied to the plurality of fixing points is determined from an axis passing through the center of gravity of the lens body and parallel to the longitudinal direction of the lens body and including the mounting reference surface. The sum of the product of the distances is made uniform on both sides of the shaft so that the balance of the load in the thickness direction of the lens body when the lens body is mounted is stable, and the thickness direction of the lens body when the lens body is mounted The posture is stable. Thereby, optical characteristics can be stabilized. This is particularly advantageous when adjusting the scanning position in the sub-scanning direction.
請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記複数の固定箇所により形成される多角形の重心と、前記複数箇所の取付基準面により形成される多角形の重心とが略一致することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the center of gravity of the polygon formed by the plurality of fixed locations substantially coincides with the center of gravity of the polygon formed by the plurality of mounting reference surfaces. It is characterized by.
上記構成によれば、両多角形の重心を略一致させることで、レンズ本体取付時に掛かる負荷(荷重)が取付基準面に均等にバランスよく分散され、レンズ本体取付時におけるレンズ本体の位置ずれと変形を抑えつつ、レンズ本体の姿勢を安定させることが可能となる。その結果、光学特性を安定させることができる。 According to the above configuration, by making the center of gravity of both polygons substantially coincide, the load (load) applied when the lens body is mounted is evenly distributed on the mounting reference surface in a balanced manner. It is possible to stabilize the posture of the lens body while suppressing deformation. As a result, the optical characteristics can be stabilized.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記レンズ本体は、紫外線硬化型の接着剤、電子線硬化型の接着剤又は熱硬化型の接着剤により、他のレンズ本体又は筐体に接着固定されることを特徴としている。
The invention according to
上記構成によれば、レンズ本体の固定を、紫外線硬化型の接着剤、電子線硬化型の接着剤又は熱硬化型の接着剤によって行うことで、装置の構成や機構などを複雑化することなく、例えば安価で高精度な光走査装置を得ることができる。 According to the above configuration, the lens body is fixed with an ultraviolet curable adhesive, an electron beam curable adhesive, or a thermosetting adhesive without complicating the configuration or mechanism of the apparatus. For example, an inexpensive and highly accurate optical scanning device can be obtained.
請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記レンズ本体を接着固定する接着面積が、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に対して垂直で前記取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等であることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, in the fifth aspect , an attachment area for bonding and fixing the lens main body passes through the center of gravity of the lens main body and is perpendicular to the longitudinal direction of the lens main body. It is characterized by being equal on both sides of an axis parallel to the containing surface .
上記構成によれば、レンズ本体を接着固定する接着面積を、レンズ本体の重心を通り且つレンズ本体の長尺方向に対して垂直で取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等にすることで、接着固定においてレンズ本体に掛かる負荷(荷重)を前記軸に対して軸対称な大きさにすることができる。その結果、レンズ本体を取り付ける際のレンズ本体の取付姿勢を安定させつつ長尺方向の位置ずれを抑えることができ、これにより、光学特性を安定させることができる。 According to the above configuration, the bonding area for bonding and fixing the lens body is equalized on both sides of the axis passing through the center of gravity of the lens body and perpendicular to the longitudinal direction of the lens body and parallel to the surface including the mounting reference surface. Thus, the load (load) applied to the lens body in the adhesive fixing can be made axisymmetric with respect to the axis. As a result, it is possible to suppress the positional deviation in the longitudinal direction while stabilizing the mounting posture of the lens body when the lens body is mounted, thereby stabilizing the optical characteristics.
請求項7に記載の発明は、請求項5において、前記レンズ本体を接着固定する接着面積が、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に平行で前記取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等であることを特徴としている。
The invention according to
上記構成によれば、レンズ本体を接着固定する接着面積を、
レンズ本体の重心を通り且つレンズ本体の長尺方向に平行で前記取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等にすることで、接着固定時においてレンズ本体に掛かる負荷(荷重)を前記軸に対して軸対称な大きさにすることができる。その結果、レンズ本体を取り付ける際のレンズ本体の取付姿勢を安定させつつ厚さ方向の位置ずれを抑えることができ、これにより、光学特性を安定させることができる。
According to the above configuration, the bonding area for bonding and fixing the lens body is
By equalizing both sides of the axis passing through the center of gravity of the lens body and parallel to the longitudinal direction of the lens body and parallel to the surface including the mounting reference surface, the load (load) applied to the lens body at the time of adhesion fixing is The size can be axisymmetric with respect to the axis. As a result, it is possible to suppress the positional deviation in the thickness direction while stabilizing the mounting posture of the lens body when the lens body is mounted, thereby stabilizing the optical characteristics.
請求項8に記載の発明は、請求項5において、前記固定箇所に凸部が形成され、該凸部は、先端面の面積が接着面積以上で高さが前記取付基準面の高さ以下であることを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the invention according to
上記構成によれば、固定箇所に凸部を形成することにより、レンズ本体を固定するための接着剤の膜厚が調整され、レンズ本体を取り付ける際の接着剤の硬化収縮による、レンズ本体に与える負荷(荷重)を制御することが可能となり、接着によるレンズ本体の変形量を低減できる。その結果、光学特性を安定させることができる。 According to the above configuration, the film thickness of the adhesive for fixing the lens main body is adjusted by forming the convex portion at the fixing portion, and is given to the lens main body by the curing shrinkage of the adhesive when the lens main body is attached. The load (load) can be controlled, and the deformation amount of the lens body due to adhesion can be reduced. As a result, the optical characteristics can be stabilized.
請求項9に記載の発明は、請求項5において、前記レンズ本体を接着固定する箇所として筐体に凸部が形成され、該凸部は、先端面の面積が接着面積以上で高さが前記取付基準面の高さ以下であることを特徴としている。 A ninth aspect of the present invention is the method according to the fifth aspect , wherein a convex portion is formed on the housing as a portion where the lens main body is bonded and fixed, and the convex portion has an area of a tip surface that is equal to or larger than the bonding area and the height is It is characterized by being below the height of the reference mounting surface.
上記構成によれば、筐体に凸部を形成することにより、レンズ本体を固定するための接着剤の膜厚が調整され、レンズ本体を取り付ける際の接着剤の硬化収縮による、レンズ本体に与える負荷(荷重)を制御することが可能となり、接着によるレンズ本体の変形量を低減できる。その結果、光学特性を安定させることができる。また、前記凸部を筐体上に設けることで、レンズ本体の形状を複雑にすることなく、光学特性を安定させることが可能な光走査装置を実現できる。 According to the above configuration, the film thickness of the adhesive for fixing the lens main body is adjusted by forming the convex portion on the casing, and is given to the lens main body by the curing shrinkage of the adhesive when the lens main body is attached. The load (load) can be controlled, and the deformation amount of the lens body due to adhesion can be reduced. As a result, the optical characteristics can be stabilized. Further, by providing the convex portion on the housing, it is possible to realize an optical scanning device capable of stabilizing optical characteristics without complicating the shape of the lens body.
請求項10は光走査装置に関する発明である。すなわち、請求項10(14)に記載の発明は、筐体内にレーザー光源と、回転多面鏡を有し前記レーザー光源からのレーザー光を等角速度で偏向するポリゴンスキャナユニットと、該ポリゴンスキャナユニットで偏向されたレーザー光を感光体上に結像する光学素子とを備えた光走査装置であって、前記光学素子として、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学素子の接着固定方法を用いて搭載したことを特徴としている。
A tenth aspect of the present invention relates to an optical scanning device. That is, the invention described in claim 10 (14) includes a laser light source in a casing , a polygon scanner unit having a rotary polygon mirror for deflecting laser light from the laser light source at an equal angular velocity, and the polygon scanner unit. An optical scanning device including an optical element that forms an image of the deflected laser beam on a photosensitive member, and the optical element adhesive fixing method according to any one of
請求項11に記載の発明は画像形成装置に関する発明で、請求項10に記載の光走査装置を搭載したことを特徴としている。 An eleventh aspect of the invention relates to an image forming apparatus, and is characterized in that the optical scanning device according to the tenth aspect is mounted.
本発明によれば、レンズ本体の位置決め及び取付姿勢を高精度に調整することが可能となり、複数のレンズを積層したときの光学特性の劣化を抑えることができる。 According to the present invention, the positioning and mounting posture of the lens body can be adjusted with high accuracy, and deterioration of optical characteristics when a plurality of lenses are stacked can be suppressed.
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、本発明に係る接着固定方法を用いて光学素子が搭載された光走査装置について説明する。ここでは、光走査装置として2種類のものを提示している。図1及び図2はそのうちの1つの光走査装置を示しており、図1は平面図、図2は側面から見た概略構成図である。また、図3及び図4はもう1つの光走査装置を示しており、図3は平面図、図4は側面から見た概略構成図である。 First, an optical scanning device in which an optical element is mounted using the adhesive fixing method according to the present invention will be described. Here, two types of optical scanning devices are presented. 1 and 2 show one of the optical scanning devices, FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram viewed from the side. 3 and 4 show another optical scanning device, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram viewed from the side.
図1及び図2に示した光走査装置には、樹脂からなる筐体1が設けられ、この筐体1上に、レーザー光源2と、シリンドリカルレンズ3と、偏向器であるポリゴンスキャナユニット4と、レンズ本体である結像レンズ5a,5bが積層された光学素子5とが取り付けられている。レーザー光源2から出射されたレーザー光は、ポリゴンスキャナユニット4に組み付けられた回転多面鏡4aで反射されて等角速度で偏向される。このポリゴンスキャナユニット4にて偏向されたレーザー光は、光学素子5によって筐体1外部の感光体6上に結像される。このとき、感光体6上にはレーザー光が等速度になるように走査される。図2中、7は折返しミラーである。なお、レーザー光源2に備えられた半導体レーザーの数は1つに限らず、2以上とすることができる。
The optical scanning device shown in FIGS. 1 and 2 is provided with a
図3及び図4に示した光走査装置は多色画像形成を目的としたもので、筐体1上に、複数(図3では4つ)のレーザー光源2及びシリンドリカルレンズ3と、1つのポリゴンスキャナユニット4と、各レーザー光源2に対応してポリゴンスキャナユニット4の両側にそれぞれ配置され、レンズ本体である結像レンズ5a,5bが積層された2つの光学素子5とが取り付けられている。そして、複数のレーザー光源2から出射されたレーザー光は、ポリゴンスキャナユニット4に組み付けられた回転多面鏡4aで反射されて偏向され、さらに光学素子5によって筐体1外部の感光体6上に結像される。このとき、感光体6上にはレーザー光が等速度になるように走査される。図4中、7は折返しミラーである。なお、この場合も、レーザー光源2に備えられた半導体レーザーの数は1つに限らず、2以上とすることができる。
The optical scanning device shown in FIGS. 3 and 4 is intended for multicolor image formation. A plurality of (four in FIG. 3)
図5は結像レンズ5aの斜視図である。結像レンズ5aはプラスチックで形成され、相対向する2面(図の上面及び下面)には中央が厚肉になるように湾曲したレンズ面50,51が形成され、またレンズ面50,51間の両側面(ビーム透過方向に平行な面)には平面状の転写面52が形成されている。転写面52のうち片側の転写面には、長尺方向に沿って両端部と中央部(レンズ面50の中央近傍)に、円筒形状をした小さな凸状部が形成され、この凸状部の先端面が取付基準面53として設定されている。
FIG. 5 is a perspective view of the
結像レンズ5aには、長尺方向の両端に鍔部54が設けられている。鍔部54の下部には、結像レンズ5a組付時の基準となる平面状の基準面55が形成されている。この基準面55は、図5のような角度から見た場合、レンズ面51よりも一段高い位置にある。
The
また、レンズ面50の周囲には、長尺方向に沿って両側に外形リブ50aが、短尺方向に沿って両側に基準リブ50bがそれぞれ形成されている。このうち、基準リブ50bは結像レンズ5aの長尺方向の位置決め精度を上げるためのもので、外形リブ50aよりも高く突出している。
Further, around the
図6は結像レンズ5bの斜視図である。この結像レンズ5bも基本的構成は結像レンズ5aと同様であるが、ただ、結像レンズ5bの転写面52には取付基準面53は設けられていない。その代わり、転写面52の一側面には、レンズ本体内側に凹んだ不完全転写部56が形成されている。この不完全転写部56の輪郭は、上部側ではレンズ面50に沿った形状をなし、下部側ではレンズ面51に沿った形状をなしている。なお、転写面52のうち不完全転写部56の周囲は平面状に形成されている。
FIG. 6 is a perspective view of the
ここで、結像レンズ5bの成形方法について説明する。この成形方法では、特開2000−141413号公報や特開平11−028745号公報に開示されているように、凹部を含む面を形成するキャビティ駒の一部が摺動自在に設けられており、転写面およびキャビティ駒によって少なくとも1つ以上のキャビティが画成された一対の金型を準備し、前記金型を樹脂の軟化温度未満に加熱保持するとともに、前記キャビティ内に軟化温度以上に加熱した溶融樹脂を射出充填する。次いで、前記転写面に樹脂圧力を発生させて樹脂を転写面に密着させた後、樹脂を軟化温度以下に冷却するときに、摺動自在に設けられた前記キャビティ駒を樹脂から離隔するように摺動して、樹脂とキャビティ駒の間に強制的に空隙を画成することにより、転写面以外の面の一部に凹形状を形成する。
Here, a method of forming the
本実施例においては、図5及び図6に示す結像レンズ5a,5bを使用し、レンズ面50の両端部に設けられた位置決め用の基準リブ50bを基準にして、1層目の結像レンズ5bと2層目の結像レンズ5aが積層され固定されている。なお、結像レンズ5aは2枚以上あってもよい。
In this embodiment, the
図7は、結像レンズ5a,5bを積層して、転写面側から見たときの模式図である。結像レンズ5aを結像レンズ5bに、または結像レンズ5bを筐体1に固定するための複数の固定箇所60が設定されている。これらの固定箇所60は結像レンズ5a,5bの長尺方向中央部近傍に配置されている。なお、固定箇所は4つ以上設定してもよい。
FIG. 7 is a schematic diagram when the
固定箇所60は、結像レンズ5a,5bが周囲の雰囲気温度などにより、熱膨張して結像などの光学特性に影響するため、この熱膨張の影響を受けないよう、長尺方向に対して結像レンズ5a,5b中央を中心に均等に熱膨張するように結像レンズ5a,5bの長尺方向中央部近傍を固定するために設けられている。
Since the
また、固定箇所60としては、結像レンズ5a,5bに固定箇所60から掛かる荷重の大きさを安定させるために、その凹み量が安定しない不完全転写部56以外の転写面52が使用されている。
Further, as the fixed
固定箇所60から掛かる荷重を結像レンズ5a,5bにバランスよくかけることで、結像レンズ5a,5bの姿勢は安定する。そのために、複数の固定箇所60が形成する多角形61(図7では逆三角形)の重心62が、結像レンズ5aの取付基準面53が形成する多角形63(図7では三角形)の内側のエリア64に位置するように設定されている。
By applying a load applied from the fixed
なお、光学素子5を筐体1に固定する場合、予め積層した結像レンズ5a,5bを筐体1に固定してもよいし、結合レンズ5bを筐体1に固定した後に、その結合レンズ5bの上に結合レンズ5aを積層するようにしてもよい。
In addition, when fixing the
図8は実施例2を示している。このうち、図8(a)の実施例では、固定箇所65a,65b,65cにより結像レンズ5a,5bに掛けられる負荷(荷重)が、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に対して垂直な軸66に関して、軸対称な大きさに設定されている。
FIG. 8 shows a second embodiment. Among these, in the embodiment of FIG. 8A, the load (load) applied to the
このようにするために、軸66に対する固定箇所65a,65bでのモーメントを概略同じにしている。すなわち、固定箇所65aと軸66との距離(固定箇所65aから軸66への垂線の長さ)をL1に、固定箇所65bと軸66との距離(固定箇所65bから軸66への垂線の長さ)をL2(L1>L2)とし、さらに固定箇所65aでの固定力をFaに、固定箇所65bでの固定力をFb(Fa<Fb)としたとき、Fa×L1=Fb×L2が成り立つよう構成されている。なお、軸66は固定箇所65cの中心を通っている。
In order to do this, the moments at the fixing
また、図8(b)の実施例では、固定箇所65a,65b,65cにより結像レンズ5a,5bに掛けられる負荷(荷重)の位置が、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に対して垂直な軸66に関して、軸対称に設定されている。
Further, in the embodiment of FIG. 8B, the position of the load (load) applied to the
このようにするために、軸66に対する固定箇所65a,65bでのモーメントを概略同じにしている。すなわち、固定箇所65aと軸66との距離をL1に、固定箇所65bと軸66との距離をL2(L2=L1)とし、さらに固定箇所65aでの固定力をFaに、固定箇所65bでの固定力をFb(Fb=Fa)としたとき、Fa×L1=Fb×L2が成り立つよう構成されている。この場合も、軸66は固定箇所65cの中心を通っている。
In order to do this, the moments at the fixing
図9は実施例3を示している。このうち、図9(a)の実施例では、固定箇所70a,70b,70cにより結像レンズ5a,5bに掛けられる負荷(荷重)を、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に平行な軸71に関して、軸対称な大きさに設定されている。
FIG. 9 shows a third embodiment. 9A, the load applied to the
このようにするために、軸71に対する固定箇所70a,70bでのモーメントと固定箇所70cでのモーメントを概略同じにしている。すなわち、固定箇所70aと軸71との距離(固定箇所70aから軸71への垂線の長さ)および固定箇所70bと軸71との距離(固定箇所70bから軸71への垂線の長さ)を共にL1に、固定箇所70cと軸71との距離(固定箇所70cから軸71への垂線の長さ)をL2(L1>L2)とし、さらに固定箇所70aでの固定力をFaに、固定箇所70bでの固定力をFbに、固定箇所70cでの固定力をFc(Fa,Fb<Fc)としたとき、(Fa+Fb)×L1=Fc×L2が成り立つよう構成されている。
In order to do this, the moment at the
また、図9(b)の実施例では、4つの固定箇所70a,70b,70c,70dが設定され、軸71に対する固定箇所70a,70bでのモーメントと固定箇所70c,70dでのモーメントを概略同じにしている。すなわち、固定箇所70aと軸71との距離および固定箇所70bと軸71との距離を共にL1に、固定箇所70cと軸71との距離および固定箇所70dと軸71との距離(固定箇所70dから軸71への垂線の長さ)を共にL2(L1>L2)とし、さらに固定箇所70aでの固定力をFaに、固定箇所70bでの固定力をFbに、固定箇所70cでの固定力をFcに、固定箇所70dでの固定力をFd(Fa+Fb<Fc+Fd)としたとき、(Fa+Fb)×L1=(Fc+Fd)×L2が成り立つよう構成されている。
In the embodiment of FIG. 9B, four
図示してないが、結像レンズ5a,5bの中央近傍に複数の固定箇所を設定するとともに、それら複数の固定箇所により掛かる負荷の位置が、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に平行な軸に関して、軸対称なものとすることもできる。
Although not shown, a plurality of fixed locations are set near the center of the
図10は実施例4を示している。本実施例では、複数(3つ)の固定箇所75が形成する多角形76の重心77が、結像レンズ5aの3つの取付基準面53が形成する多角形63の重心78とが略一致するように構成されている。
FIG. 10 shows a fourth embodiment. In the present embodiment, the center of gravity 77 of the
このように構成することにより、固定箇所75により結像レンズ5a,5bに与える負荷(荷重)を、取付基準面53にバランスよく分散することができる。
With this configuration, the load (load) applied to the
上記実施例1〜4において、結像レンズ5a,5bは、紫外線硬化型の接着剤、電子線硬化型の接着剤、または熱硬化型の接着剤により、結像レンズ5a,5b同士を、または結像レンズ5bを筐体1にそれぞれ接着固定することができる。
In the first to fourth embodiments, the
また、上記実施例1〜4において、結像レンズ5a,5bは、板ばね・板金等の弾性体で押圧することにより、結像レンズ5a,5b同士を、または結像レンズ5bを筐体1にそれぞれ固定することができる。
In the first to fourth embodiments, the
さらに、上記実施例1〜4において、結像レンズ5a,5bは、溶着により、結像レンズ5a,5b同士を、または結像レンズ5bを筐体1にそれぞれ固定することができる。
Further, in the first to fourth embodiments, the
図11は実施例5を示している。本実施例は、結像レンズ5a,5bを接着剤により固定する場合の一例である。
FIG. 11 shows a fifth embodiment. This embodiment is an example of fixing the
図11(a)の実施例では、結像レンズ5a,5bを固定する接着箇所80a,80b,80cのそれぞれの接着面積をAa,Ab,Acとしたとき、接着面積Aa,Ab,Acが、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に対して垂直な軸66に関して、軸対称となっている。このように構成することにより、接着固定において結像レンズ5a,5bに掛かる負荷(荷重)を、軸66に関して軸対称とすることができる。ここで、Aa=Abである。
In the embodiment of FIG. 11A, when the
また、図11(b)の実施例では、結像レンズ5a,5bを固定する接着箇所80a,80b,80cのそれぞれの接着面積Aa,Ab,Acが、結像レンズ5a,5bの重心を通り且つ結像レンズ5a,5bの長尺方向に平行な軸71に関して、軸対称となっている。このように構成することにより、接着固定において結像レンズ5a,5bにかかる負荷(荷重)を、軸71に関して軸対称とすることができる。ここで、Aa+Ab=Acである。
In the embodiment of FIG. 11B, the bonding areas Aa, Ab, Ac of the
図12は実施例6を示している。本実施例も、実施例5と同様、結像レンズ5a,5bを接着剤により固定する場合の一例である。
FIG. 12 shows a sixth embodiment. This embodiment is also an example of fixing the
図12(a)の実施例では、結像レンズ5a,5bを接着固定する箇所として、3つの凸部85が転写面52の一側面(取付基準面53が設けられた面と反対側の面)に形成されている。また、図12(b)の実施例では、結像レンズ5a,5bを接着固定する箇所として、3つの凸部85が転写面52の他側面(取付基準面53が設けられた面)に形成されている。凸部85は、先端面の面積が接着面積以上で、高さが取付基準面53の高さ以下に設定されている。
In the embodiment of FIG. 12A, the three
このように構成して、結像レンズ5a,5b間の間隔、及び筐体1と結像レンズ5bとの間隔を任意の間隔に設定することで、結像レンズ5a,5bを固定するための接着剤の膜厚を調整でき、接着により結像レンズ5a,5bに与える負荷(荷重)を制御することができる。
By configuring in this way, the interval between the
なお、図示してないが、凸部85を転写面52側ではなく、筐体1側に設けるようにしてもよい。
Although not shown, the
また、結像レンズ5a,5bを接着固定する固定箇所に対し、硬化に使用するエネルギー(紫外線または熱線又は電子線)を、固定箇所の数だけの装置又は装置からエネルギーを導くための装置を使用して、固定箇所全てにエネルギーを照射可能とするとともに、シャッター等で概略同時にエネルギーを照射開始させることで、接着剤の硬化を同時に開始させることができる。
Also, for the fixing points where the
さらに、結像レンズ5a,5bを接着固定する固定箇所に対して、硬化に使用するエネルギー(紫外線または熱線又は電子線)を、固定箇所の数だけの装置又は装置からエネルギーを導くための装置を使用して、固定箇所全てにエネルギーを照射可能とするとともに、シャッター等で全ての接着剤に同じ量のエネルギーが照射されるよう構成することもできる。
Furthermore, a device for guiding energy (ultraviolet rays, heat rays, or electron beams) used for curing to the fixing points where the
上記各実施例では、結像レンズが2つの場合について述べてきたが、結像レンズが3つ以上ある場合でも本発明は適用できる。 In each of the above embodiments, the case where there are two imaging lenses has been described. However, the present invention can be applied even when there are three or more imaging lenses.
1 筐体
2 レーザー光源
4 ポリゴンスキャナユニット
4a 回転多面鏡
5 光学素子
5a,5b 結像レンズ
6 感光体
50,51 レンズ面
50b 基準リブ
52 転写面
53 取付基準面
56 不完全転写部
60,65a〜65c,70a〜70d,75 固定箇所
62,77,78 重心
63,76 多角形
66,71 軸
80a〜80c 接着箇所
85 凸部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記レンズ本体のうち、一方の転写面に、該レンズ本体を筐体又は別のレンズに接着固定するための複数の固定箇所を設け、
前記レンズ本体のうち、他方の転写面に、凸形状をなし凸形状の先端面に、筐体又は別のレンズとの距離を決めるための取付基準面を複数箇所に設け、
前記各レンズ本体を積層したとき、前記複数の固定箇所により形成される多角形の重心が、前記複数箇所の取付基準面により形成される多角形の内側に位置していることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 Two surfaces facing each other is formed as a lens surface, and provided the in the longitudinal direction at opposite ends of the elongated lens Body at least two transfer surface parallel to the beam passing through the respective lens surface is formed Each lens body is laminated with reference to the positioning ribs, and is an optical element adhesive fixing method for optically scanning a deflected beam emitted from a light source,
Among the lens bodies , on one transfer surface, a plurality of fixing points for bonding and fixing the lens body to a housing or another lens are provided ,
Of the lens body , on the other transfer surface, a convex shape is formed on the front end surface of the convex shape, and mounting reference surfaces for determining the distance from the housing or another lens are provided at a plurality of locations.
An optical system characterized in that, when the lens bodies are stacked, a center of gravity of a polygon formed by the plurality of fixed portions is positioned inside a polygon formed by the plurality of mounting reference surfaces. A method for bonding and fixing elements.
前記複数の固定箇所に掛かる接着による負荷の大きさと、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に対して垂直で前記取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 1,
And the magnitude of the load by the adhesive applied to the plurality of fixing points, the distance from an axis parallel to the plane including the mounting reference plane perpendicular to the longitudinal direction of the lens as and the lens body the center of gravity of the body The method for bonding and fixing an optical element , wherein the sum of products is uniform on both sides of the shaft .
前記複数の固定箇所に掛かる接着による負荷の大きさが、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に平行で前記取付基準面を含む面に平行な軸からの距離の積の総和が、前記軸の両側で均等であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 1 ,
The magnitude of the load due to adhesion applied to the plurality of fixing points is the product of the distance from the axis passing through the center of gravity of the lens body and parallel to the longitudinal direction of the lens body and including the mounting reference surface. A method for bonding and fixing an optical element , characterized in that the sum is uniform on both sides of the shaft .
前記複数の固定箇所により形成される多角形の重心と、前記複数箇所の取付基準面により形成される多角形の重心とが略一致することを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 1,
A method of bonding and fixing an optical element , characterized in that a center of gravity of a polygon formed by the plurality of fixing portions and a center of gravity of a polygon formed by the plurality of mounting reference surfaces substantially coincide .
前記レンズ本体は、紫外線硬化型の接着剤、電子線硬化型の接着剤又は熱硬化型の接着剤により、他のレンズ本体又は筐体に接着固定されることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 In the adhesion fixing method of the optical element as described in any one of Claims 1-4 ,
The lens body is bonded and fixed to another lens body or a case with an ultraviolet curable adhesive, an electron beam curable adhesive, or a thermosetting adhesive. Way .
前記レンズ本体を接着固定する接着面積が、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に対して垂直で前記取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 5 ,
The bonding area for bonding and fixing the lens body is equal on both sides of an axis passing through the center of gravity of the lens body and perpendicular to the longitudinal direction of the lens body and parallel to the plane including the mounting reference surface. A method for bonding and fixing an optical element.
前記レンズ本体を接着固定する接着面積が、前記レンズ本体の重心を通り且つ該レンズ本体の長尺方向に平行で前記取付基準面を含む面に平行な軸の両側で均等であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 5 ,
The bonding area for bonding and fixing the lens body is equal on both sides of an axis passing through the center of gravity of the lens body and parallel to the longitudinal direction of the lens body and parallel to the plane including the mounting reference surface. A method for bonding and fixing an optical element.
前記固定箇所に凸部が形成され、該凸部は、先端面の面積が接着面積以上で高さが前記取付基準面の高さ以下であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 5 ,
A method for bonding and fixing an optical element , wherein a convex portion is formed at the fixing portion, and the convex portion has an area of a tip surface that is equal to or larger than a bonding area and a height that is equal to or smaller than the height of the attachment reference surface .
前記レンズ本体を接着固定する箇所として筐体に凸部が形成され、該凸部は、先端面の面積が接着面積以上で高さが前記取付基準面の高さ以下であることを特徴とする光学素子の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical element according to claim 5 ,
A convex portion is formed on the housing as a location where the lens main body is bonded and fixed, and the convex portion has an area of the tip surface that is equal to or greater than the adhesion area and a height that is equal to or less than the height of the attachment reference surface. Bonding and fixing method of optical element.
前記光学素子として、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学素子の接着固定方法を用いて搭載したことを特徴とする光走査装置。An optical scanning device, wherein the optical element is mounted using the optical element bonding and fixing method according to claim 1.
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