(57)【要約】【課題】レーザホルダに非透明部材を用いつつ、作業性の良い光硬化型接着剤を用いでこれを固定し、かつ高剛性で製造し易い走査光学装置を提供すること。【解決手段】レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を結像させる１つ以上の結像手段と、レーザ光源を支持する光源支持部材と、前記１つ以上の結像手段のうち少なくとも１つを支持するレンズ支持体と、透明支持体とを有する走査光学装置において、前記光源支持部材が、複数の支持体との間で光硬化性接着剤にて接着固定されており、前記複数の支持体のうちの少なくとも１つが前記透明部材であることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を結像させる１つ以上の結像手段と、レーザ光源を支持する光源支持部材と、前記１つ以上の結像手段のうち少なくとも１つを支持するレンズ支持体と、透明支持体とを有する走査光学装置において、
前記光源支持部材が、複数の支持体との間で光硬化性接着剤にて接着固定されており、前記複数の支持体のうちの少なくとも１つが透明部材であることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記光源支持部材が、前記レンズ支持体との間でも接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記透明部材が、板状のガラスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記レンズ支持体が、前記透明部材に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記レーザ光源及び光源支持部材を複数対有し、
前記レンズ支持体には、少なくとも複数の前記結像手段が支持されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記透明部材が、前記結像手段のうちの１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
【請求項７】
前記レンズ支持体が、走査光学装置の装置筐体であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項８】
像担持体と、該像担持体に対して露光することで静電潜像を形成する走査光学装置とを有する画像形成装置において、
前記走査光学装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の走査光学装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体を露光する走査光学装置、及びこれを用いた電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置に用いられる走査光学装置としては、例えば特許文献１が提案されている。そのレーザ光源部の１タイプを図８に挙げる。
【０００３】
図８のレーザ光源部において、Ｈ１は走査光学装置ハウジングの側壁であり、ここには円筒部Ｈ２が突出している。５０１は光源である半導体レーザ、５０２はコリメータレンズであり、側壁Ｈ１の根元に固定されている。５０６はレーザホルダであり、略円筒形状をしており、半導体レーザ５０１がその内部に固定されている。
【０００４】
また、半導体レーザ５０１とコリメータレンズ５０２はピント、光軸調整の為にレーザホルダ５０６を少なくとも３軸方向に移動調整している。そして、調整後にレーザ支持体５０６に設けられたスリット５０６ａに接着剤５０５を充填し、硬化させ、固定される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−８２７５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のレーザ光源部を有する走査光学装置は有効なものであるが、未解決の課題もあった。それは、接着剤を硬化させるのが困難であるという課題である。調整を行うためには、レーザホルダと円筒部の間に調整量分の隙間が必要であるが、接着剤は当該隙間にも回りこんでしまうからである。
【０００７】
一般的な走査光学装置の製造工程においては、作業性が良く、硬化時間の短い光硬化型接着剤が用いられる。しかしながら、回り込んだ接着剤は光硬化では照射される光の影になってしまい、硬化しない。この結果、別のタイプの接着剤を用いる必要がある。
【０００８】
しかし、別のタイプの接着剤として、熱硬化型の接着剤では調整後に加熱する必要があるし、溶剤揮発型の接着剤では硬化までに非常に時間がかかる。２液硬化型の接着剤では主剤と硬化剤を予め混ぜ合わせておく必要があり、また混ぜてから塗布までの時間管理や混合比を厳密に管理する必要があるなど、製造上実現が困難であった。
【０００９】
レーザホルダ５０ｂを透明な樹脂で形成すれば光硬化型接着剤を用いることが出来るが、透明樹脂は高価な上に剛性が低く、扱いづらい。これらの要因で実際には実現が困難であった。
【００１０】
上記問題点に鑑み本出願に係る発明は、レーザホルダに非透明部材を用いつつ、作業性の良い光硬化型接着剤を用いでこれを固定し、かつ高剛性で製造し易い走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を結像させる１つ以上の結像手段と、レーザ光源を支持する光源支持部材と、前記１つ以上の結像手段のうち少なくとも１つを支持するレンズ支持体と、透明支持体とを有する走査光学装置において、前記光源支持部材が、複数の支持体との間で光硬化性接着剤にて接着固定されており、前記複数の支持体のうちの少なくとも１つが透明部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、光源支持部材を支持する複数の部材のうち透明部材があれば、該透明部材を透過して照射された光によって光硬化性接着剤を硬化させることができる。このため、光源支持部材に非透明部材を用いたとしても、光源支持部材を確実に固定することができることとなる。また、光源支持部材は非透明部材であるので高剛性となる。また、光硬化性樹脂を用いることで、十分に光学的な調整を行ってから接着固定をすることができ、製造し易い構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。説明においては、画像形成装置、走査光学装置の概略説明をした後、本願発明の特徴部分である光源ユニットについて詳細に説明する。
【００１４】
（画像形成装置）
まず、画像形成装置の概略説明を行う。本実施形態においては、走査光学装置を２台搭載したカラー画像形成装置を例示して説明する。図１は画像形成装置の概略断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、像担持体として感光体ドラム42を有する。感光体ドラム42の周りには、感光体ドラム42に対して光束を走査して静電潜像を形成する走査光学装置41と、感光体ドラム42を一様に帯電する帯電器43と、前記静電潜像を現像する現像器44と、を有する。また、感光体ドラム42の下方には、記録媒体49を搬送する搬送ベルト46と、搬送ベルト46を挟んで感光体ドラム42と対向する転写ローラ45とが配設される。
【００１６】
感光体ドラム42の記録媒体搬送方向上流側には、給送トレイ48が配設され、紙などの記録媒体49を保持している。また、感光体ドラム42の記録媒体搬送方向下流側には、定着器47及び排出トレイ50等が配設されている。
【００１７】
尚、図１に示すように、本実施形態のカラー画像形成装置は、フルカラー画像を得るためにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色毎に感光体ドラム42、帯電器43、現像器44、転写ローラ45がそれぞれ配設されている。
【００１８】
本カラー画像形成装置の画像形成プロセスについて説明する。
【００１９】
まず、帯電器43によって感光体ドラム42の表面が一様に帯電される。次に、各走査光学装置41に搭載された合計４個の半導体レーザ（図１では不図示）が各色毎の画像信号に従って明滅し、走査光学装置41に配設されるポリゴンミラー35の回転によって各感光体ドラム42上をレーザ光束が走査し、静電潜像を形成する。次に、現像器44によって感光体ドラム42上の静電潜像上にトナーが載り、トナー像となる。
【００２０】
一方、記録媒体49は、不図示の給送ローラによって給送トレイ48上から給紙され、搬送ベルト46上に吸着されて搬送され、転写ローラ45によってトナー像が転写される。
【００２１】
その後、記録媒体49は搬送ベルト46から分離し、定着器47を通過することによってトナーが記録媒体49に定着され、最後に記録媒体49は排出トレイ50上に積載される。
【００２２】
（走査光学装置41）
次に、走査光学装置41についての概略説明を行う。図２は光源ユニットを搭載した走査光学装置である。
【００２３】
図２に示すように、走査光学装置41は、次の構成部品を光学箱39に組み付けて構成する。構成部品としては、レーザ光束Ｌａ、Ｌｂを出射する光源ユニット31と、半導体レーザ１ａ、１ｂ（図３参照）を発光駆動させる電気回路基板32とを有する。また、光源ユニット31よりも光束Ｌの出射方向には、第一ミラー33と、第一走査レンズ34と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）35と、ポリゴンミラー35を回転駆動するモータ36と、折返しミラー37ａ、37ｂ、37ｃと、第二走査レンズ38ａ、38ｂと、を有する。
【００２４】
本実施形態の走査光学装置のレーザ光束の出射プロセスについて説明する。
【００２５】
光源ユニット31の半導体レーザ１ａ、１ｂから出射したレーザ光束Ｌａ、Ｌｂは、第一ミラー33によって方向をポリゴンミラー35方向に変えられる。レーザ光束Ｌａ、Ｌｂは、第一走査レンズ34を通過することによって、主走査方向が平行な光束に変換され、ポリゴンミラー35上に主走査方向に長い線像として結像する。その後、レーザ光束Ｌａ、Ｌｂはそれぞれ、モータ36に回転駆動させられるポリゴンミラー35によって偏向走査される。
【００２６】
ポリゴンミラー35によって偏向走査された後、半導体レーザ１ａから出射したレーザ光束Ｌａは、再度第一走査レンズ34を通過し、折返しミラー37ａ、37ｂによって方向を変えられ、第二走査レンズ38ａを通過する。これによって、レーザ光束Ｌａが被走査対象たる感光体ドラム42上に結像し、静電潜像が形成される。
【００２７】
一方、ポリゴンミラー35によって偏向走査された後、半導体レーザ１ｂから出射したレーザ光束Ｌｂは、再度第一走査レンズ34を通過し、折返しミラー37ｃによって方向を変えられ、第二走査レンズ38ｂを通過する。これによって、レーザ光束Ｌｂが被走査対象たる感光体ドラム42上に結像し、静電潜像が形成される。
【００２８】
（光源ユニット31）
次に、光源ユニット31を詳細に説明する。図３は第１実施形態に係る光源ユニット31を表した図である。尚、本実施形態の走査光学装置41は２つの半導体レーザ１ａを有し、各々別の被走査対象（感光体ドラム42）に対して走査する。このため、本光源ユニット31は、上下２段構成になっている。
【００２９】
図３に示すように、光源ユニット31は、光学素子としてレーザ光源としての半導体レーザ１ａ、１ｂと、コリメータレンズ２ａ、２ｂと、シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂと、アナモフィックレンズ４と、を有する。
【００３０】
ここで、シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂは、主走査方向（図の矢印Ｍ方向）にのみ曲率を有し、主走査方向のみに光を屈曲させるパワー（屈曲力）を持つ。また、アナモフィックレンズ４は、主走査方向と副走査方向（図の矢印Ｓ方向）に異なるパワーを持つレンズ部を上下に２ヶ所持っている。
【００３１】
半導体レーザ１ａ、１ｂは、それぞれレーザホルダ（光源支持部材）５ａ、５ｂに圧入など公知の技術によって固定されている。コリメータレンズ２ａ、２ｂは、コリメータホルダ（レンズ支持体）６に対して接着など公知の技術によって固定されている。また図３に示すように、レーザホルダ５ａ、５ｂは、コリメータホルダ６との間で接着固定されている。レーザホルダ５ａ、５ｂ、コリメータホルダ６の材質は樹脂、金属などの非透明部材で構成されている。
【００３２】
そして、図３及び図４に示すように、上記レーザホルダ５ａ、５ｂ、シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂ、アナモフィックレンズ４、コリメータホルダ６は、板状のガラス体であるガラス板（透明支持体）７に接着固定されている。
【００３３】
この構成により、光源ユニット31においては次のようにレーザ光束Ｌを出射する。
【００３４】
半導体レーザ１ａ、１ｂから出射した発散光たるレーザ光束Ｌａ、Ｌｂは、各々コリメータレンズ２ａ、２ｂ、シリンドリカルレンズ３ａ、３ｂ、アナモフィックレンズ４を通過する。この過程において、レーザ光束Ｌａ、Ｌｂは変換され、主走査方向には発散し、副走査方向には収束することとなる。
【００３５】
また、図２に示すように、半導体レーザ１ａから出射したレーザ光束Ｌａと、半導体レーザ１ｂから出射したレーザ光束Ｌｂは、平行ではない。半導体レーザ１、コリメータレンズ２、シリンドリカルレンズ３、アナモフィックレンズ４等の光学素子は、レーザ光束Ｌａ、Ｌｂが互いに所定の角度θを持つように配置されている。
【００３６】
（光源ユニット31の位置調整方法）
図５を用いて光源ユニット31の組立ての際のレーザホルダ５の位置の調整方法について説明する。図５は調整工具を用いてレーザホルダ５の調整をする際の説明図である。
【００３７】
図５に示すように、レーザホルダ５を、コリメータホルダ６とガラス板７とに対して位置を調整する手段として、チャック51と、結像レンズ52、53と、観察系54と、光ファイバ55とを有する。チャック51ａ、51ｂは、レーザホルダ５ａ、５ｂを把持し、不図示の移動装置によって少なくともＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動可能になっている。観察系54は、ＣＣＤカメラ等から構成されレーザ光束Ｌの状態を観察する。光ファイバ55は、紫外線などの光を照射し、例えば紫外線硬化樹脂等を硬化させる。
【００３８】
このような構成により、本実施形態の光源ユニット31の組立ての際には、光源ユニット31から出射した２本のレーザ光束Ｌａ、Ｌｂを結像レンズ52、53によって結像させ、レーザースポットを作る。そして、当該レーザースポットを観察系54における所望の位置に結像するように、チャック51ａ、51ｂにより把持しつつレーザホルダ５ａ、５ｂをＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動させる。レーザースポットが所望の位置になるように調整した後、光硬化性接着剤を充填して、光ファイバ55ａ、55ｂから紫外線を照射することにより接着剤を硬化させる。これにより、レーザホルダ５ａ、５ｂを接着固定する。
【００３９】
（光源ユニット31の固定方法）
図６を用いて光源ユニット31の組立ての際のレーザホルダ５の固定方法について説明する。図６はレーザホルダ５をコリメータホルダ６及びガラス板７に対して固定する様子を示す図であり、光源ユニット31を図５の線Ａ−Ａで切断した断面図である。
【００４０】
図６に示すように、レーザホルダ５ａ、５ｂは、チャック51ａ、51ｂに把持させるためのフランジ部61と、フランジ部61からレーザ光束Ｌの光軸に略平行に突出した円筒部62と、円筒部62からガラス板７に向かって突出した板状突起部63とを有する。これらの部分と、コリメータホルダ６及びガラス板７との距離を調整することでレーザホルダ５の姿勢を決定する。
【００４１】
レーザホルダ５を上下方向で保持するコリメータホルダ６には、レーザホルダ５ａ、５ｂの円筒部62に沿ってＶ字突起部64が設けられている。Ｖ字突起部64は、レーザホルダ５ａ、５ｂ各々の円筒部62の両側に一対、合計４ヶ所設けられている。また、円筒部62とＶ字突起部64の間、及び板状突起部63とガラス板７の間には若干の隙間が設けられており、レーザホルダ５ａ、５ｂの位置を調整できるようになっている。
【００４２】
さらに、レーザホルダ５ａ、５ｂの位置調整終了後の接着固定は、光硬化型接着剤65を使用する。即ち、まず、３ヶ所（円筒部62、板状突起部63、Ｖ字突起部64）の隙間のある部分の周辺に光硬化型接着剤65を充填する。次に、光ファイバ55ａ、55ｂから紫外線などの光Ｕを照射する。光ファイバ55ａ、55ｂからの光Ｕの照射は、透明なガラス板７越しに行われる。これにより、光硬化型接着剤65が硬化し、調整した位置にレーザホルダ５の固定が行われる。
【００４３】
本実施形態においては、光源支持部材としてのレーザホルダ５ａ、５ｂを位置調整後に接着固定する際に、光源支持部材を支持する複数の支持体のうち、少なくとも１ヶ所において、その相手部材を透明部材であるガラス板にしたことを特徴としている。本実施形態における複数の支持体としては、コリメータホルダ６、ガラス板７が挙げられるが、これに限るものではない。支持体の１つを透明の支持体としてのガラス板とすることで、紫外線等の光Ｕが確実にガラス板を透過し、光硬化型接着剤65の接着力を十分に発揮させることができる。
【００４４】
これにより、レーザホルダ５ａ、５ｂを固定する際に、作業性において優れている光硬化型接着剤65を用いて、効率よく接着固定作業をすることができる。即ち、非透明部材で安価な構成のレーザホルダ５を使用しても、一部にガラス板を用いているため、接着剤硬化用の光Ｕを光硬化型接着剤65に充分照射することができ、短時間で未硬化無く組立て作業を行うことができる。
【００４５】
また、複数の固定点を光軸方向に略同一位置に配置しており、これによって特にレーザホルダ５ａ、５ｂへのモーメント荷重に対して非常に高強度にすることが出来る。
【００４６】
以上述べた効果により、本実施形態を用いれば、レーザホルダ５ａ、５ｂを透明部材にすること無く、高強度、低コストの走査光学装置を提供することができる。
【００４７】
尚、本実施形態においては、透明部材としてガラス板を用いたが、これに限るものでは無く、透明な部材であれば樹脂など、他の部材であってもよい。
【００４８】
〔第２実施形態〕
図を用いて本発明の第２実施形態を説明する。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。図７は第２実施形態の走査光学装置81の斜視図である。本実施形態の走査光学装置81は、１つの光源ユニット70から１本のレーザ光束が出射され、１つの感光体ドラム42に対して露光を行う構成である。
【００４９】
図７に示すように、本実施形態の走査光学装置81の光源ユニット70は、レーザ光源たる半導体レーザ71と、レーザホルダ72と、半導体レーザ71を保持しているフランジ部73と、これから光軸方向に突出した円筒部74とを有する。
【００５０】
光源ユニット70のレーザ光束の出射方向には、透明な樹脂で出来た樹脂コリメータレンズ75が配設される。樹脂コリメータレンズ75は、結像手段のうちの一つであり、半導体レーザ71の方向に突起部75ａが突出している。
【００５１】
本実施形態の走査光学装置81は、その他、走査レンズ76、回転多面鏡であるポリゴンミラー35、モータ36等を有し、これらの部品は、装置筐体としての光学箱77に組み付けられている。尚、レーザホルダ72のフランジ部73近傍には、光学箱77から突出したＶ字突起部78が設けられている。
【００５２】
本実施形態では、まず、レーザホルダ72の位置調整後の固定は、光源ユニット70のフランジ部73と、光学箱77に設けられたＶ字突起部78との間に光硬化型接着剤79を充填することによって行う。即ち、光源ユニット70は、光学箱77の一部によって支持される。また、光源ユニット70側の円筒部74と樹脂コリメータレンズ75の突起部75ａとの間に光硬化型接着剤79を充填することによって行われる。
【００５３】
この場合、接着剤硬化用の光は上下２方向から照射される。ここで、フランジ部73とＶ字突起部78との間に配置されている光硬化型接着剤79には、直接光が照射される。一方、前述のように樹脂コリメータレンズ75は透明な樹脂で構成されているため、照射された光は樹脂コリメータレンズ75を透過する。このため、突起部75ａに隣接する円筒部74の間に位置する光硬化型接着剤79に対しても、充分に光が照射され、光硬化型接着剤79が硬化する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態においては、非透明部材でできたレーザホルダ72の接着部のうちの１つの相手部材を透明部材である樹脂コリメータレンズ75とした。即ち、第１実施形態のガラス板を樹脂コリメータレンズ75に置き換えたことに相当する。
【００５５】
これによって、第１実施形態で述べた効果のほかに、部品点数を更に少なくすることができるため、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００５６】
尚、本実施形態では、透明部材を樹脂コリメータレンズとしたが、これに限るものでは無く、例えばガラスのレンズとして、突起部75ａに相当する部分をレーザホルダ72に持たせるなどしても良い。即ち、透明部材として走査光学装置が持っているレンズ等の結像手段であれば何でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】画像形成装置の概略断面図。
【図２】光源ユニットを搭載した走査光学装置。
【図３】第１実施形態に係る光源ユニット31を表した斜視図。
【図４】第１実施形態に係る光源ユニット31を表した断面図。
【図５】調整工具を用いてレーザホルダ５の調整をする際の説明図。
【図６】レーザホルダ５を固定する様子を示す図。
【図７】第２実施形態の走査光学装置81の斜視図。
【図８】従来例を説明する図。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ…レーザ光束、Ｕ…光、５…レーザホルダ、６…コリメータホルダ、７…ガラス板、31…光源ユニット、39…光学箱、41…走査光学装置、42…感光体ドラム、51…チャック、52…結像レンズ、53…結像レンズ、54…観察系、55…光ファイバ、61…フランジ部、62…円筒部、63…板状突起部、64…Ｖ字突起部、65…光硬化型接着剤、70…光源ユニット、71…半導体レーザ、72…レーザホルダ、73…フランジ部、74…円筒部、75…樹脂コリメータレンズ、75ａ…突起部、76…走査レンズ、77…光学箱、78…Ｖ字突起部、79…光硬化型接着剤、81…走査光学装置
【図１】
2007121342.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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