專利名稱：光掃描裝置以及具有該裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等圖像形成裝置中作為記錄用 光學(xué)系統(tǒng)來使用的光掃描裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著使用激光束為光源的光掃描裝置的開發(fā)，也在開發(fā)使用 多個(gè)激光束同時(shí)記錄多行的多光束型的光掃描裝置。特別是由于半導(dǎo)體激
光(激光二極管(laser diode))具有開關(guān)(ON/OFF)控制簡(jiǎn)單且體積小 的優(yōu)點(diǎn)，因而將半導(dǎo)體激光用作光源的光掃描裝置也正在進(jìn)行開發(fā)。
在所述光掃描裝置中，將從半導(dǎo)體激光等的光源射出的光束通過多角 鏡(polygon mirror)等偏轉(zhuǎn)單元進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，并通過掃描在感光體上形成靜 電潛像。此外，在所述光掃描裝置中一般進(jìn)行如下動(dòng)作使用準(zhǔn)直鏡 (collimator lens)將從光源發(fā)出的擴(kuò)散光變換為平行光束，并通過開口光 圈(以下稱為孔徑(aperture))進(jìn)行整形，從而得到期望的束斑直徑 (beam spot diameter)。
這里，為了使對(duì)平行光束進(jìn)行整形的孔徑即使在準(zhǔn)直鏡與光源間發(fā)生 了光軸錯(cuò)位時(shí)也能防止由于孔徑而遮斷本應(yīng)通過的平行光束，公知將其配 置在準(zhǔn)直鏡的像側(cè)焦點(diǎn)位置最佳，如圖6所示，在現(xiàn)有的光掃描裝置中， 分別形成有準(zhǔn)直鏡100、透鏡座101以及孔徑102，在將這些部件組裝為 單元時(shí)，使孔徑102配置在準(zhǔn)直鏡100的像側(cè)焦點(diǎn)位置(例如，參照日本 專利公開2001—71553號(hào)公報(bào))。
然而，如圖6所示，日本專利公開2001_71553號(hào)公報(bào)所述的光掃描 裝置為了使孔徑102配置在準(zhǔn)直鏡100的像側(cè)焦點(diǎn)位置，需要將透鏡座 101以及孔徑102的一部分形成為在光軸方向上具有像側(cè)焦點(diǎn)距離以上的 長(zhǎng)度，或是將透鏡座101或孔徑102的任意一個(gè)的一部分形成為在光軸方
向上具有像側(cè)焦點(diǎn)距離以上長(zhǎng)度，從而會(huì)引起準(zhǔn)直鏡101或孔徑102的制 造成本增大的問題。
另外，由于是分別形成準(zhǔn)直鏡100、透鏡座101以及孔徑102，在這 些部件組裝成單元時(shí)，由于將孔徑102配置在準(zhǔn)直鏡100的像側(cè)焦點(diǎn)位置 上，因而在產(chǎn)生了組裝公差的情況下，孔徑102會(huì)從準(zhǔn)直鏡100的像側(cè)焦 點(diǎn)位置偏離，遮斷了本應(yīng)通過的平行光束，從而產(chǎn)生無法得到期望的束斑 直徑的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的，其第一目的在于提供一種光掃描裝 置，該掃描裝置不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過的平行光束，能以低成本穩(wěn)定 得到期望的束斑直徑。
另外本發(fā)明的第二目的在于提供一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置 具有不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過的平行光束，能以低成本穩(wěn)定得到期望的 束斑直徑的光掃描裝置。
為了解決所述的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方式的光掃描裝置的特 征在于，具有發(fā)出激光的光源；將從所述光源發(fā)出的激光變換為平行光 束的準(zhǔn)直鏡；與所述準(zhǔn)直鏡緊密相接，并對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部；和支 承著所述準(zhǔn)直鏡的透鏡座部。
根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光掃描裝置的特征在于，在所述第一方式的 光掃描裝置中，所述孔徑部與所述準(zhǔn)直鏡的激光射出側(cè)透鏡面緊密相接。
根據(jù)本發(fā)明的第三方式的光掃描裝置的特征在于，在所述第一方式的 光掃描裝置中，所述孔徑部被形成為可發(fā)生彈性形變。
根據(jù)本發(fā)明的第四方式的光掃描裝置的特征在于，在所述第一方式的 光掃描裝置中，所述透鏡座部一體形成有孔徑部和鏡筒部，其中所述孔徑 部沿透鏡面形狀與所述準(zhǔn)直鏡的激光射出側(cè)透鏡面緊密相接，并對(duì)所述激 光進(jìn)行整形，所述鏡筒部支承著所述準(zhǔn)直鏡。
另外，為了解決所述的第二目的，根據(jù)本發(fā)明的第五方式的圖像形成 裝置的特征在于，其具備的光掃描裝置包括如下部件發(fā)出激光的光源；
將從所述光源發(fā)出的激光變換為平行光束的準(zhǔn)直鏡；與所述準(zhǔn)直鏡緊密相 接，并對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部；和支承著所述準(zhǔn)直鏡的透鏡座部。
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，通過使對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部沿透鏡面緊 密相接，不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過的平行光束，另外不需要使形成的透 鏡座在光軸方向上的長(zhǎng)度在準(zhǔn)直鏡的像側(cè)焦點(diǎn)距離以上，從而能夠通過削 減部件材料來實(shí)現(xiàn)削減制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的第二方式，通過形成孔徑部與激光射出部緊密相接，并 對(duì)變換為平行光束后的激光進(jìn)行剪裁的結(jié)構(gòu)，不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過 的平行光束，與對(duì)入射至準(zhǔn)直鏡的擴(kuò)散光進(jìn)行剪裁的情況相比，能減小束 斑直徑的誤差。
根據(jù)本發(fā)明的第三方式，可以提供一種光掃描裝置，在所述第二實(shí)施 方式中，通過使形成的孔徑部的壁厚薄至可容易地發(fā)生彈性形變的程度， 并按照激光射出側(cè)透鏡面的透鏡形狀來發(fā)生形變，可容易地使孔徑部與激 光射出側(cè)透鏡面緊密相接，從而不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過的平行光束， 能以低成本穩(wěn)定得到期望的束斑直徑。
根據(jù)本發(fā)明的第四方式，通過將進(jìn)行透鏡座和對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑 部的一體形成，因此在將透鏡座與準(zhǔn)直鏡組裝成單元時(shí)，可以防止孔徑部 相對(duì)于準(zhǔn)直鏡的安裝公差等現(xiàn)象的發(fā)生，可穩(wěn)定得到期望的束斑直徑，另 外，同時(shí)能夠消減部件個(gè)數(shù)及安裝工序，消減制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的第五方式，可以提供一種圖像形成裝置，其由于具備使 對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部沿透鏡面緊密相接的光掃描裝置，不會(huì)由于孔徑 部遮斷本應(yīng)通過的平行光束，另外不需使形成的透鏡座在光軸方向上的長(zhǎng) 度在準(zhǔn)直鏡的像側(cè)焦點(diǎn)距離以上，從而通過削減部件材料來削減制造成 本。


圖1是本發(fā)明的光掃描裝置的立體圖。
圖2是本發(fā)明的光掃描裝置所具有的光源裝置的立體圖。
圖3是準(zhǔn)直鏡單元的立體圖。
圖4是準(zhǔn)直鏡單元的側(cè)面截面圖。
圖5是在組裝成單元之前的準(zhǔn)直鏡及透鏡座的側(cè)面截面圖。
圖6是現(xiàn)有的準(zhǔn)直鏡單元的側(cè)面截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照?qǐng)D1及圖2， 對(duì)本發(fā)明的光掃描裝置的構(gòu)成及動(dòng)作進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的光掃描裝 置的立體圖；圖2是本發(fā)明的光掃描裝置所具有的光源裝置的立體圖。此 外，為了方便說明，圖1中未示出對(duì)光掃描裝置的框體進(jìn)行密閉的蓋部 件。
如圖1所示，光掃描裝置1包括配置在框體2的內(nèi)側(cè)面或內(nèi)底面的 光源裝置10、柱面透鏡(cylindrical lens) 3、多角鏡(polygon mirror) 4 及其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、掃描透鏡5、回位鏡6、鏡7以及光束檢測(cè)傳感器8。另 外，在框體2的外側(cè)設(shè)置有作為圖像載體的感光鼓(未圖示)，在框體2 的底面設(shè)置有用于將激光從框體2導(dǎo)向感光鼓的窗口部9。
如圖2所示，光掃描裝置l所具有的光源裝置IO包括射出激光的激 光二極管(以下稱為L(zhǎng)D) 11、準(zhǔn)直鏡單元20和支承該準(zhǔn)直鏡單元的基座 12，其中所述準(zhǔn)直鏡單元包括準(zhǔn)直鏡21 (參照?qǐng)D3)以及透鏡座(lens holder) 22 (參照?qǐng)D3)。
基座12包括支承LD 11的平板狀的LD支承部12a和支承準(zhǔn)直鏡單元 20的透鏡支承部12b，并一體成形為L(zhǎng)字形狀，以使透鏡支承部12b與 LD支承部12a的下邊緣呈直角。并且，在LD支承部12a上設(shè)有貫通孔 13，將LD 11從形成有透鏡支承部12b側(cè)的相反側(cè)插入該貫通孔13。
另外，在透鏡支承部12b的上面設(shè)有大致呈V字形狀的滑動(dòng)槽14，該 滑動(dòng)槽支承準(zhǔn)直鏡單元20，并使其在LD射出的激光的光軸方向(圖2中 箭頭標(biāo)號(hào)A所示方向)上可以滑動(dòng)。此外，滑動(dòng)槽14被形成為將準(zhǔn)直 鏡單元20支承在從LD 11射出的激光可入射至準(zhǔn)直鏡21的位置，并通過 使準(zhǔn)直鏡單元20沿滑動(dòng)槽14滑動(dòng)，能夠調(diào)整LD 11與準(zhǔn)直鏡21的間隔。
并且，通過使用手動(dòng)或者公知的進(jìn)給機(jī)構(gòu)(未圖示)等，在箭頭標(biāo)記
A方向上以微小單位滑動(dòng)來調(diào)整準(zhǔn)直鏡單元20的位置，以使從LD 11射 出的激光以規(guī)定的束斑狀態(tài)(例如，直徑大小或調(diào)焦等)在未圖示的感光 鼓上成像，然后使用紫外線硬化性粘合劑、瞬間粘合劑、環(huán)氧系粘合劑 (epoxyresinadhesives)或一般的粘結(jié)劑(bond)將準(zhǔn)直鏡單元20透鏡粘 合固定在支承部12b上。
在如上構(gòu)成的光掃描裝置1中，激光從光源裝置10所具有的LD 11 射出，并由準(zhǔn)直鏡單元20變換為平行光束，由柱面透鏡3會(huì)聚為線狀光 束，由多角鏡4向規(guī)定的掃描方向偏轉(zhuǎn)并進(jìn)行掃描，經(jīng)過掃描透鏡5、回 位鏡6在感光鼓上成像。該成像的光束通過多角鏡4的旋轉(zhuǎn)沿主掃描方向 在感光鼓上進(jìn)行掃描、并通過感光鼓的旋轉(zhuǎn)在副掃描方向上進(jìn)行掃描，從 而在感光鼓表面形成靜電潛像。
另外，多角鏡4的掃描光在其主掃描方向的一端，通過鏡7向掃描面 的下方分離，被導(dǎo)入光束檢測(cè)傳感器8。在光束檢測(cè)傳感器8中將導(dǎo)入的 掃描光變換為掃描開始信號(hào)，并發(fā)送至光源裝置10具有的LD 11。然后， LD 11在接收到掃描開始信號(hào)后，開始進(jìn)行記錄調(diào)試。
下面，參照?qǐng)D3 圖5，對(duì)于本發(fā)明的光掃描裝置1具有的光源裝置 10所使用的準(zhǔn)直鏡單元20來進(jìn)行說明。圖3是準(zhǔn)直鏡單元的立體圖；圖4 是準(zhǔn)直鏡單元的側(cè)面截面圖。另外，圖5是在組裝成單元之前的準(zhǔn)直鏡及 透鏡座的側(cè)面截面圖。如圖3及圖4所示，準(zhǔn)直鏡單元20包括準(zhǔn)直鏡21 以及透鏡座22。
如圖5所示，透鏡座22的截面形狀被形成為帽狀，該透鏡座具有 用于在內(nèi)部裝入準(zhǔn)直鏡21的圓筒形狀的鏡筒部22a;和按照阻塞鏡筒部的 一端開口的方式而一體成形的孔徑部22b。此外，透鏡座的材料可以優(yōu)選 使用重量輕并具有耐熱性的合成樹脂(例如ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)禾口 PC樹月旨(polycarbonate resin)的聚合物 合金材料(polymer alloy))等。
鏡筒部22a具有不容易發(fā)生彈性形變程度的壁厚，使其能穩(wěn)定支承著 準(zhǔn)直鏡21，內(nèi)徑與準(zhǔn)直鏡21的外徑大致相同，使得能壓入準(zhǔn)直鏡21。另
外，鏡筒部22a的光軸方向的長(zhǎng)度比準(zhǔn)直鏡21的光軸方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)，使其 能容納準(zhǔn)直鏡21。
孔徑部22b —體成形于鏡筒部22a的一端，在其中央部形成有圓形開 口部22c，該開口部22c與準(zhǔn)直鏡21的透鏡面相對(duì)，用于將通過準(zhǔn)直鏡21 變換為平行光束的激光整形為期望的束斑直徑。并且，孔徑部22b的壁厚 為薄至可容易地發(fā)生彈性形變的程度。
如圖5所示，在將所述準(zhǔn)直鏡21裝入所述結(jié)構(gòu)的透鏡座22時(shí)，激光 射出側(cè)透鏡面21a對(duì)著孔徑部22b，從鏡筒部22a的開口裝入準(zhǔn)直鏡21， 按入準(zhǔn)直鏡21直至激光射出側(cè)透鏡面21a與孔徑部22b相抵接的位置。
并且，在激光射出側(cè)透鏡面2la與孔徑部22b相抵接后，通過進(jìn)一歩 按入準(zhǔn)直鏡21，如上所述，由于形成的孔徑部22b的壁厚為薄至可容易地 發(fā)生彈性形變的程度，因此孔徑部22b沿激光射出側(cè)透鏡面21a發(fā)生彈性 形變，如圖4所示，孔徑部22b沿透鏡面形狀與激光射出側(cè)透鏡面21a緊 密相接。
通過這樣使孔徑部22b與激光射出側(cè)透鏡面21a緊密相接，可防止在 將所述部件組裝成單元時(shí)產(chǎn)生的孔徑部22b相對(duì)于準(zhǔn)直鏡21的安裝公差 等，并可穩(wěn)定得到期望的束斑直徑。另外，通過使孔徑部22b與激光射出 側(cè)透鏡面21a緊密相接，透鏡座22在光軸方向上的長(zhǎng)度無需在準(zhǔn)直鏡21 的像側(cè)焦點(diǎn)距離以上，從而能夠通過消減部件材料來削減制造成本。
此外，上述實(shí)施方式中是使形成的孔徑部22b的壁厚為薄至可容易地 發(fā)生彈性形變的程度，并且沿激光射出側(cè)透鏡面21a的透鏡面形狀發(fā)生彈 性形變，由此與激光射出側(cè)透鏡面21a緊密相接，但不限于此，還可以預(yù) 先將孔徑部22b對(duì)著準(zhǔn)直鏡21的面成形為與激光射出側(cè)透鏡面21a的透鏡 面形狀相同的形狀。另外，形成于孔徑部22b的開口部的形狀除了圖3所 示的圓形以外，還可適當(dāng)變更為方形、橢圓形、多邊形或者將所述形狀組 合后的形狀等。
另外，在上述實(shí)施方式中采用了使孔徑部22b與激光射出側(cè)透鏡面 21a相接的結(jié)構(gòu)，但不限于此，還可以使孔徑部22b與激光入射側(cè)透鏡面 相接。然而，與對(duì)入射至準(zhǔn)直鏡21的擴(kuò)散光進(jìn)行剪裁相比，對(duì)通過準(zhǔn)直 鏡變換后的平行光束進(jìn)行剪裁可以減小得到的束斑直徑的偏差，因此激光
的整形優(yōu)選使孔徑部22b與激光射出側(cè)透鏡面21a緊密相接。
進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中是對(duì)于將作為不同部件的準(zhǔn)直鏡21裝入一 體形成有支承準(zhǔn)直鏡21的鏡筒部22a和對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部22b的透 鏡座22的情況進(jìn)行了說明，但不限于此，還可以使用二色成形法，將準(zhǔn) 直鏡21與透鏡座22 —體形成。
此外，在上述實(shí)施方式中是對(duì)于一體成形有對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部 22b的透鏡座22，使準(zhǔn)直鏡21與孔徑部緊密相接的構(gòu)成進(jìn)行了說明，但 不限于此，由于將孔徑部與透鏡座進(jìn)行一體成形和使準(zhǔn)直鏡與孔徑部緊密 相接是相互獨(dú)立的，因此還可以將其各自作為單獨(dú)的構(gòu)成。
此外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)還 可實(shí)施多種變更，例如在所述實(shí)施方式中，對(duì)于使用一個(gè)LD作為光學(xué)裝 置、使用記錄行的光掃描裝置進(jìn)行了說明，但不限于此，還可以應(yīng)用在多 光束型的光掃描裝置。
本發(fā)明可應(yīng)用在打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等圖像形成裝置中作為記錄 用光學(xué)系統(tǒng)來使用的光掃描裝置。
權(quán)利要求
1.一種光掃描裝置，其特征在于，具有發(fā)出激光的光源；將從所述光源發(fā)出的激光變換為平行光束的準(zhǔn)直鏡；與所述準(zhǔn)直鏡緊密相接，并對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部；和支承著所述準(zhǔn)直鏡的透鏡座部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，所述孔徑部與所述準(zhǔn)直 鏡的激光射出側(cè)透鏡面緊密相接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，所述孔徑部被形成為可發(fā)生彈性形變，并且可沿所述準(zhǔn)直鏡的透鏡面 形狀發(fā)生彈性形變。
4. 如權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其特征在于，所述透鏡座部一體形成有孔徑部和鏡筒部，其中所述孔徑部沿透鏡面 形狀與所述準(zhǔn)直鏡的激光射出側(cè)透鏡面緊密相接，并對(duì)所述激光進(jìn)行整 形，所述鏡筒部支承著所述準(zhǔn)直鏡。
5. —種圖像形成裝置，其特征在于，其具備的光掃描裝置包括如下部件發(fā)出激光的光源；將從所述光源發(fā)出的激光變換為平行光束的準(zhǔn)直鏡； 與所述準(zhǔn)直鏡緊密相接，并對(duì)激光進(jìn)行整形的孔徑部；和 支承著所述準(zhǔn)直鏡的透鏡座部。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種光掃描裝置及具有該光掃描裝置的圖像形成裝置，使得不會(huì)由于孔徑遮斷本應(yīng)通過的平行光束，能以低成本穩(wěn)定得到期望的束斑直徑。本發(fā)明的光掃描裝置具有發(fā)出激光的光源；將從所述光源發(fā)出的激光變換為平行光束的準(zhǔn)直鏡；和一體形成有對(duì)所述激光進(jìn)行整形的孔徑部，并支承著所述準(zhǔn)直鏡的透鏡座。
文檔編號(hào)G02B26/10GK101174026SQ20071016436
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者中井潤 申請(qǐng)人:京瓷美達(dá)株式會(huì)社