JP2006113382A - 光学素子及び光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 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を提供する。
【解決手段】 相対向する２面がレンズ面として形成され、且つ各レンズ面を透過するビームに平行な少なくとも１つの転写面が形成された長尺な結像レンズ５ａ，５ｂを複数用意し、各結像レンズ５ａ，５ｂ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結像レンズ５ａ，５ｂ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であって、結像レンズ５ａ，５ｂのうち１つ結像レンズの転写面５２に、結像レンズ５ａ，５ｂを固定するための複数の固定箇所６０を設定するとともに、結像レンズ５ａ，５ｂのうち他の結像レンズの転写面に、凸形状をなした取付基準面５３を複数箇所に設定して、結像レンズ５ａ，５ｂを積層したとき、複数の固定箇所６０により形成される多角形の重心６２が、複数箇所の取付基準面５３により形成される多角形６３の内側に位置している。
【選択図】 図７

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、及びその光学素子を搭載した光走査装置に関するものである。

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。

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。

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）。

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。
特開平４−１２７１１５号公報 特開平１０−３０５２号公報

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。

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。

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。

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、及びその光学素子を搭載した光走査装置を提供することにある。

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１つの転写面が形成された長尺なレンズ本体を複数用意し、前記各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であって、前記レンズ本体のうち１つのレンズ本体の転写面に、該レンズ本体を固定するための複数の固定箇所を設定するとともに、前記レンズ本体のうち他のレンズ本体の転写面に、凸形状をなした取付基準面を複数箇所に設定して、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。

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。

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対して垂直な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

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対して垂直な軸に関して軸対称にすることで、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。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記複数の固定箇所により掛かる負荷の位置が、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な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

上記構成によれば、複数の固定箇所により掛かる負荷（荷重）の位置を、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な軸に関して軸対称にすることで、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をよくすることができる。これにより、レンズ本体取付時におけるレンズ本体の長尺方向の位置ずれと変形を抑え、光学特性を安定させることができる。特に、主走査方向の走査位置の調整と倍率誤差を抑える点で有利である。

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掛かる負荷の大きさが、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な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

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な軸に関して軸対称にすることで、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。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は４において、前記複数の固定箇所により掛かる負荷の位置が、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な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

上記構成によれば、複数の固定箇所により掛かる負荷（荷重）の位置を、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な軸に関して軸対称にすることで、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をよくすることができる。これにより、レンズ本体取付時におけるレンズ本体の厚さ方向の位置ずれと変形を抑え、光学特性を安定させることができる。特に、倍率誤差を抑えることと、ビームスポット径を小さくする点で有利である。

請求項６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。

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。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６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。

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。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記レンズ本体は、弾性体に押圧されて、他のレンズ本体又は筐体に固定されることを特徴としている。

上記構成によれば、レンズ本体の固定を板ばね・板金等の弾性体で行うことで、装置の構成を複雑化することなく、また組立に特殊な装置を使用することもなく、高品質な光走査装置を得ることができる。また、この場合、上記板金を放熱部材として使用することで、光学素子の温度上昇を抑制することも可能である。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記レンズ本体は、溶着により、他のレンズ本体又は筐体に固定されることを特徴としている。

上記構成によれば、レンズ本体の固定を溶着で行うことで、装置の構成や機構を複雑化することなく、少ない部品で且つ安価に高精度な光走査装置を得ることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項７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な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

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な軸に関して軸対称とすることで、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。

請求項１１に記載の発明は、請求項７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な軸に関して、軸対称であることを特徴としている。

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な軸に関して軸対称とすることで、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。

請求項１２に記載の発明は、請求項７において、前記レンズ本体を接着固定する箇所として前記転写面の一側面または他側面に凸部が形成され、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。

上記構成によれば、転写面の一側面または他側面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。

請求項１３に記載の発明は、請求項７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。

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。

請求項１４は光走査装置に関する発明である。すなわち、請求項１４に記載の発明は、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１〜１３のいずれか一項に記載の光学素子を搭載したことを特徴としている。

請求項１５に記載の発明は画像形成装置に関する発明で、請求項１４に記載の光走査装置を搭載したことを特徴としている。

請求項１６に記載の発明は、レンズ本体を、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り、他のレンズ本体又は筐体に接着固定する際に、複数の接着固定箇所に対して、紫外線硬化型の接着剤の場合は紫外線を略同一時刻に、電子線硬化型の接着剤の場合は電子線を略同一時刻に、熱硬化型の接着剤の場合は熱線を略同一時刻にそれぞれ照射を開始することを特徴としている。

上記構成によれば、レンズ本体を接着剤を用いて接着する際に、紫外線、電子線、または熱線を略同一時刻に照射を開始して接着剤を同時に硬化させることで、レンズ本体固定の際に生じる接着剤の硬化収縮による、レンズ本体に与えられる負荷（荷重）を同時に掛けることが可能となり、接着剤の硬化収縮時の負荷のバランスを良くすることができる。その結果、レンズ本体の取付姿勢が安定して、光学特性を安定させることができる。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６において、前記複数の接着固定箇所に対して、紫外線硬化型の接着剤の場合は紫外線を略同一強度で均一に、電子線硬化型の接着剤の場合は電子線を略同一強度で均一に、熱硬化型の接着剤の場合は熱線を略同一強度で均一にそれぞれ照射することを特徴としている。

上記構成によれば、接着剤に同じ量のエネルギーを与えることで、レンズ本体固定時の接着剤の硬化収縮量を安定させ、レンズ本体に掛かる負荷（荷重）をほぼ均一にすることが可能となる。その結果、レンズ本体の取付姿勢が安定して、光学特性を安定させることができる。

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。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

まず、本発明に係る光学素子が設置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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

光走査装置の平面図である。 図１の光走査装置を側面から見た概略構成図である。 他の光走査装置の平面図である。 図３の光走査装置を側面から見た概略構成図である。 結像レンズの斜視図である。 他の結像レンズの斜視図である。 実施例１を示しており、取付基準面と固定箇所との位置関係を説明する図である。 実施例２を示しており、（ａ）はＬ１＞Ｌ２の場合の作用を、（ｂ）はＬ１＝Ｌ２の場合の作用をそれぞれ説明する図である。 実施例３を示しており、（ａ）はＬ１＞Ｌ２で且つＦａ，Ｆｂ＜Ｆｃの場合の作用を、（ｂ）はＬ１＞Ｌ２で且つＦａ＋Ｆｂ＜Ｆｃ＋Ｆｄの場合の作用をそれぞれ説明する図である。 実施例４を示しており、取付基準面で形成される多角形の重心と、固定箇所で形成される多角形の重心とが略一致する場合の例を説明する図である。 実施例５を示しており、（ａ）は接着面積に掛かる負荷が垂直軸に関して軸対称となる場合の例を、（ｂ）は接着面積に掛かる負荷が水平軸に関して軸対称となる場合の例をそれぞれ示す図である。 実施例６を示しており、（ａ）は転写面の一面側に凸部が形成されている例を、（ｂ）は転写面の他面側に凸部が形成されている例をそれぞれ示す図である。

符号の説明

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

Claims (17)

1. 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１つの転写面が形成された長尺なレンズ本体を複数用意し、
   前記各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であって、
   前記レンズ本体のうち１つのレンズ本体の転写面に、該レンズ本体を固定するための複数の固定箇所を設定するとともに、
   前記レンズ本体のうち他のレンズ本体の転写面に、凸形状をなした取付基準面を複数箇所に設定して、
   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。
2. 請求項１に記載の光学素子において、
   前記複数の固定箇所に掛かる負荷の大きさが、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対して垂直な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
3. 請求項１又は２に記載の光学素子において、
   前記複数の固定箇所により掛かる負荷の位置が、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な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
4. 請求項１に記載の光学素子において、
   前記複数の固定箇所に掛かる負荷の大きさが、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な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
5. 請求項１又は４に記載の光学素子において、
   前記複数の固定箇所により掛かる負荷の位置が、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な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
6. 請求項１に記載の光学素子において、
   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する光学素子。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子において、
   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する光学素子。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子において、
   前記レンズ本体は、弾性体に押圧されて、他のレンズ本体又は筐体に固定されることを特徴とする光学素子。
9. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子において、
   前記レンズ本体は、溶着により、他のレンズ本体又は筐体に固定されることを特徴とする光学素子。
10. 請求項７に記載の光学素子において、
    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な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
11. 請求項７に記載の光学素子において、
    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な軸に関して、軸対称であることを特徴とする光学素子。
12. 請求項７に記載の光学素子において、
    前記レンズ本体を接着固定する箇所として前記転写面の一側面または他側面に凸部が形成され、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。
13. 請求項７に記載の光学素子において、
    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する光学素子。
14. 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１〜１３のいずれか一項に記載の光学素子を搭載したことを特徴とする光走査装置。
15. 請求項１４に記載の光走査装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
16. レンズ本体を、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り、他のレンズ本体又は筐体に接着固定する際に、
    複数の接着固定箇所に対して、紫外線硬化型の接着剤の場合は紫外線を略同一時刻に、電子線硬化型の接着剤の場合は電子線を略同一時刻に、熱硬化型の接着剤の場合は熱線を略同一時刻にそれぞれ照射を開始することを特徴とする光学素子の接着固定方法。
17. 請求項１６に記載の光学素子の接着固定方法において、
    前記複数の接着固定箇所に対して、紫外線硬化型の接着剤の場合は紫外線を略同一強度で均一に、電子線硬化型の接着剤の場合は電子線を略同一強度で均一に、熱硬化型の接着剤の場合は熱線を略同一強度で均一にそれぞれ照射することを特徴とする光学素子の接着固定方法。
    
    

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