JP2007304162A - 光学素子、その固定接合方法、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子への荷重の均衡とその大きさを低減、制御して光学素子の取付け姿勢を安定にし、かつ、光学素子自身の変形量を制御でき、光学特性の劣化を抑えることが可能な光学素子、その固定接合方法、光走査装置および画像形成装置を得る。
【解決手段】少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボス５１を設け、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブ５３ａを設け、複数の光源から出射され偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層してなる光学素子５を固定接合する方法。光学素子５の転写面に形成されているボス５１の近傍に複数の接着部７１を設けておき、位置決め用のリブ５３ａを基準にして複数の光学素子５を層状に積層し、複数の接着部７１で、光学素子５を筐体または他の光学素子５と固定接合する。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、レーザプリンター、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に書込みユニットとして装備される光走査装置、この光走査装置に複数のレーザービームに応じて配置される光学素子、この複数の光学素子の固定接合方法および上記光走査装置を用いた画像形成装置に関するもので、上記光学素子を、多段重ねにして固定するに当たっての固定方法ないしは固定構造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レーザービームを、偏向手段および結像手段を介してそれぞれ像担持体としての感光体表面に導き、この感光体表面にて画像情報に応じて画像を形成する多色画像形成装置があり、この多色画像形成装置に対応することができる光走査装置がある。

近年、多色画像形成装置の高速化、高画質化要求に対応するために、像担持体としての４つの感光体ドラムを出力紙ないしは転写紙の搬送方向に配列してなる、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が実用化されている。タンデム方式の画像形成装置は、光走査装置により各感光体ドラムに対応した複数のかつ各色成分に対応した画像信号で変調されたビームで各感光体ドラムを同時露光し、各感光体ドラムにそれぞれの色成分に対応した静電潜像を形成するように構成されている。各静電潜像は、それぞれに対応して配置された現像機により、各静電潜像に対応した異なる色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の現像材で現像され、現像された画像は転写紙などに順次重ね合わせながら転写されてカラー画像が形成されるように構成されている。このようなカラー画像を形成する装置は、デジタル複写機やレーザプリンターなどにおいて実用化されている。

このような画像形成装置における光走査は、複数の走査手段を用いて行なわれるが、複数の走査手段を配置するために大きなスペースが必要になり、光走査装置を含めた画像形成装置全体が大型化することになる。そこで、複数のレーザービームを単一の偏向器に入射させて走査し、光学素子である結像レンズを副走査方向に層状に重ねて一体的に配置してなる光走査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
そして、光学素子を副走査方向に層状に重ねて一体的に構成し、これを位置決めして配置するための手段として、筐体に２層目以降の取付け基準を設けて積層する方法、および光学素子に基準を設けて積層する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載されている発明によれば、光学素子に２層目以降の取付け基準を設けることにより、光学素子の位置決めを精度よく行うことができ、精度のよい光走査により良好な画像を得ることができる。

しかしながら、特許文献２に記載されている、筐体に２層目以降の取付け基準を設けて積層する方法は、光学素子に位置決めのための手段が設けられていないため、１層目と２層目では走査方向に関する位置合せを均等に行うことができず、位置合せに時間がかかり、生産コストが高くなる難点がある。また、特許文献２に開示されている、光学素子に基準を設けて積層する方法は、光学素子に基準が設けられていることにより、１層目と２層目では走査方向に関する位置合せを均等に行うことができ、位置決め精度を高めることができるが、１層目と２層目では同一の光学素子を使用することができない構造になっている。そのため、多段に積み重ねるためには、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、コストが高くなる難点がある。

そこで、光学素子の精度を極端に上げる必要がなく、走査方向に関する位置合せ精度を高めることができ、光学素子を複数段重ねて配置する場合の位置決めが簡易にできる共通の光学素子として、光学素子のレンズ面の端部に設けた長手方向の位置決め用のリブを基準に、１層目の光学素子と２層目以降の光学素子を層状に積層する光学素子およびこの光学素子を備えた光走査装置において、レンズ上面又は下面にある転写面の凹部以外の長手方向中央付近を固定することが提案されている。しかしこの場合、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不均衡および荷重そのものの大きさにより、光学素子取付け姿勢を不安定にし、かつ光学素子自身の変形を発生させ、光学特性を劣化させる懸念があった。

ここで、本出願にかかる発明に関連のある発明として、本出願人の出願にかかるプラスチック光学素子の例について説明しておく。これは、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、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、この金型を樹脂の軟化温度未満に加熱保持し、上記キャビティ内に軟化温度以上に加熱された溶融樹脂を射出充填し、次いで、上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上記キャビティ駒を樹脂から離隔するように摺動させ、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の不完全転写部を形成する方法により得られるプラスチック光学素子である（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。

特開平４−１２７１１５号公報 特開平１０−３０５２号公報 特開２０００−１４１４１３号公報 特開平１１−０２８７４５号公報

本発明は、光学素子および光走査装置の形状・構成を複雑にすることなく、光学素子への荷重の均衡とその大きさを低減および制御することで、光学素子の取付け姿勢を安定にし、かつ、光学素子自身の変形量を制御でき、光学特性の劣化を抑えることが可能な光学素子、その固定接合方法、光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、特許文献３，４に記載されているようなプラスチック光学素子を用いるにあたり、光学素子の取付け姿勢を安定にし、かつ、光学素子自身の変形量を制御でき、光学特性の劣化を抑えることが可能な光学素子、その固定接合方法、光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、請求項１に記載されているように、少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを設けるとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを設け、複数の光源から出射されて偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層してなる光学素子を固定接合する方法であって、光学素子の転写面に形成されている上記ボスの近傍に複数の接着部を設けておき、レンズ面の長手方向端部に設けられた位置決め用のリブを基準にして複数の光学素子を層状に積層し、上記複数の接着部で、光学素子を筐体または他の光学素子と固定接合することを特徴とする。

請求項２記載の発明のように、請求項１に記載の光学素子の固定接合方法において、筐体または他の光学素子と固定接合するための複数の接着部は、凸形状のボスを中心に対称位置にかつ均一な接着剤塗布量にするとよい。

請求項３記載の発明は、少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを設けるとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを設け、複数の光源から出射されて偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層されてなる光学素子を固定接合する方法であって、光学素子の転写面に形成されているボスを挟んで接着部を設けておき、各接着部における接着剤の硬化収縮量を制御することにより光学素子の反り変形量を制御することを特徴とする。
請求項４記載の発明のように、請求項３に記載の光学素子の固定接合方法において、接着剤の塗布量を制御することにより接着剤硬化収縮量を制御するようにするとよい。

請求項５記載の発明のように、請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、凸形状のボスとこのボスを中心に対称位置に設けられた複数の接着部を組としてなり、このボスと接着部の組が複数組設けるとよい。
請求項６記載の発明のように、請求項５記載の光学素子の固定接合方法において、複数組からなるボスと接着部の組を光学素子の長手方向に離間して設けることによって、ボスと組をなす接着部が光学素子の中央側接着部と鍔部側接着部からなっているとよい。

請求項７記載の発明のように、請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、接着剤として、紫外線硬化型または電子線硬化型または熱硬化型の接着剤を用いるとよい。
請求項８記載の発明のように、請求項４に記載の光学素子の固定接合方法において、硬化に使用する紫外線または熱線または電子線を、複数の接着箇所に対して同時に照射開始するようにするとよい。
請求項９記載の発明のように、請求項４に記載の光学素子の固定接合方法において、硬化に使用する紫外線または熱線または電子線を、複数の接着箇所に対して同一の強度で均一に照射するようにするとよい。

請求項１０記載の発明のように、請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、同一形状の複数の光学素子を層状に積層するとよい。
請求項１１記載の発明のように、請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、複数の光学素子を順次積層し、積層する毎に順次接着するようにしてもよい。

請求項１２記載の発明は、複数の光源から出射されて偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層されてなる光学素子であって、少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを有するとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを有することを特徴とする。
請求項１３記載の発明のように、請求項１２に記載の光学素子において、光学素子はプラスチック部材で構成することができる。

請求項１４記載の発明は、複数の光源から出射される光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器で偏向される各光ビームを各光ビームに対応した被走査面において光走査するために複数層に積層されてなる光学素子と、を有してなる光走査装置であって、上記光学素子は、請求項１〜１１のいずれかに記載されている光学素子の固定接合方法で固定接合された光学素子であることを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する装置として請求項１４に記載の光走査装置を備えていることを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する装置として請求項１４に記載の光走査装置を備え、光走査装置は互いに異なった色成分の画像信号で変調された複数の光ビームで上記各色成分に対応した像担持体を光走査するように構成され、各像担持体に形成された静電潜像を対応する色の現像剤で現像する現像装置を有し、現像された各画像を重ね合わせるように構成されたカラー対応の画像形成装置であることを特徴とする。

請求項１〜２記載の発明によれば、光学素子の転写面に形成されている凸形状のボスの近傍に設けた複数の接着部で光学素子を筐体または他の光学素子に固定接着することにより、さらには、上記接着部をボスを中心に対称位置にかつ均一な接着剤塗布量とすることにより、接着剤の硬化収縮力による凸方向や凹方向の反り変形が生じることなく、取付け姿勢が安定した高精度の固定接着を容易に実現することができる。この固定接着方法を光走査装置の光学素子の固定方法に採用することにより、光ビームの走査線傾きや走査線曲がりなどが改善され、光学特性が良くなる。

請求項３〜６記載の発明によれば、各ボスを中心にして対称に位置する光学素子の中央側接着剤と、鍔部側接着剤に塗布量差を生じさせ、あるいは、接着剤の塗布面積を左右不均一にし、塗布面積に差を生じさせた状態で、筐体または、他の光学素子とを固定接合することにより、接着後の光学素子に凸方向または、凹方向の反り変形を意図的に生じさせることができる。また、接着剤の塗布量差を制御することで、光学素子の反り量を制御することが可能となる。これにより、接着前に凸方向や凹方向に反り変形が生じている光学素子であっても、これを接着剤の塗布量差を生じさせた状態で筐体または他の光学素子と固定接合することにより、接着後には凸方向や凹方向の反り変形なくすことができる。また、接着剤の塗布量差を制御することで任意の反り変形量を得ることができる。その結果、取付け姿勢が安定し、位置決め精度の高い接着を簡易に行うことができると共に、この固定接合方法を光走査装置の光学素子に採用することにより、ビームの走査線傾きや走査線曲がりなどの光学特性を改善することができる。

請求項７〜９記載の発明によれば、光学素子を固定するための各接着個所に対し、硬化に使用するエネルギー照射装置およびこの照射装置からエネルギーを導くための装置を使用して、各接着個所の接着剤に同じ量のエネルギーを与えることで、各接着個所における接着剤の硬化収縮量を均一化することができる。その結果、光学素子取付け時の、光学素子の取付け姿勢を安定させ、光学特性を安定させることができる。

請求項１０〜１１記載の発明によれば、光軸中心位置とレンズ面の長手方向の曲率半径中心を合わせて位置決めすることができ、かつ、共通の光学素子を用いて複数段配置する場合の各光学素子の位置決めを簡易に行うことができる。また、光学素子を層状に積層し、積層毎に順次接着することによって、接着固定による位置ずれを低減することができ、光学素子の位置決め精度を高めることができる。これによって、位置合せなどの調整時間を短縮することができ、共通の光学素子を用いることより、光走査装置やこれを用いた画像形成装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

請求項１２〜１３記載の発明によれば、光学素子の転写面のどちらか片側にボスを設けることにより、ボスを筐体または他の光学素子に突き当てるだけで光学素子の高さ方向の位置決めを容易に行うことができる。光学素子を固定するための接着剤の膜厚を制御することにより、筐体と光学素子の間隔を任意の間隔に設定することができる。また、プラスチック部材からなる光学素子を用いることで、接着剤の硬化収縮力により、光学素子を高速で（数秒で）意図的に凸方向や凹方向に反り変形させるが可能となり、接合固定における工数を増やすことなく、高精度な接着を簡易に行うことができる。これによって、光学素子の位置合せなどの調整時間や、固定接合時間を短縮することができ、かつ、かかる方法を光走査装置や画像形成装置に適用することにより、ビームの走査線傾きや走査線曲がりなどの光学特性を改善することができる。

請求項１４記載の発明によれば、光走査装置の光走査装置の固定接合方法として上記の方法を採用することにより、ビームの走査線傾きや走査線曲がりなどの光学特性が安定し、精度の高い光走査を行うことができる。

請求項１５記載の発明によれば、上記の光走査装置を画像形成装置に搭載することにより、高画質の画像を得ることができる。
請求項１６記載の発明によれば、カラー対応の画像形成装置における複数の像担持体を光走査する装置として上記光走査装置を採用することにより、色ずれのない高画質のカラー画像を得ることができる。

本発明の実施例の説明に入る前に、本発明のターゲットとしている２つの走査光学装置の例について説明する。
１つの例は図１および図２に示すような光走査装置の例である。図１、図２において、樹脂の一体成形品からなる筐体１には、レーザー光源２とシリンドリカルレンズ３が配置されている。シリンドリカルレンズ３はレーザー光源部２から発するレーザー光を偏向器であるポリゴンスキャナユニット４の偏向反射面近傍に集光させる。このポリゴンスキャナユニット４に組付けられている回転多面鏡４ａは、一定の回転速度で駆動されることによりレーザー光を等角速度で偏向する。このポリゴンスキャナユニット４にて偏向されるレーザー光は、積層された光学素子５等により、筐体１の外部に配置された像担持体としてのドラム状感光体６の表面に結像され、かつ、光学素子５が備えているｆθ機能により感光体６の表面を感光体６の回転中心軸線と平行な方向に等速度で走査されるようになっている。この走査方向を主走査方向といい、主走査によってレーザー光が描く扇形の平面を主走査平面といい、主走査平面に直交する方向を副走査方向という。レーザー光源２に備えられた半導体レーザーの数は１つに限られず、２以上として複数のレーザービームで走査することができる。図１、図２に示す例は、２つのレーザー光がそれぞれ回転多面鏡４ａの上下の偏向反射面で偏向反射され、光学素子５の上下を透過し、適宜のミラー７で反射されることにより、平行に配置された２つの感光体６の表面にそれぞれ導かれるように構成されている。

走査光学装置のもう１つの例は、多色画像形成を目的とした図３および図４に示すような光走査装置である。図３、図４において、筐体１には複数のレーザー光源２が配置され、複数のレーザー光源２から発する複数のレーザー光を１つのポリゴンスキャナユニット４にて偏向するように構成されている。筐体１の外部には、各レーザー光源２に対応する複数のドラム状の感光体６が、ポリゴンスキャナユニット４を挟んで互いに対向した形で配置されている。ポリゴンスキャナユニット４が有している回転多面鏡４ａが一定の速度で回転駆動されることにより各レーザー光が等角速度で偏向され、偏向されたレーザー光は、積層された光学素子５等により感光体６の表面に結像し、かつ、光学素子５のｆθ機能により感光体５の表面を問う速度で走査されるようになっている。

図３、図４に示す例では、ポリゴンスキャナユニット４を挟んでレーザー光源２、シリンドリカルレンズ３が左右に２個ずつ、光学素子５が左右に１個ずつ、感光体６が左右に２個ずつ、対称に配置されている。左右２個ずつの感光体６は左右方向に並んで配置され、光学素子５を透過した各レーザー光がそれぞれに対応する感光体６の表面に導かれるように、適宜数のミラー７が適宜の位置に配置されている。個々のレーザー光源２に備えられた半導体レーザーの数は１つに限られず、２以上として個々のレーザー光源２から複数のレーザー光が射出されるようにすることができる。

図５、図６に、結像レンズとしての上記光学素子５を斜視図で示す。図５、図６において、光学素子５は、プラスチック部材により形成されている。光学素子５のレーザー光の入出射面をレンズ面５２とすると、一方のレンズ面５２が主走査方向に湾曲することによって主走査方向の中央部がレーザー光の透過方向に関して厚肉になっている。光学素子５はレーザー光の透過方向に平行な２面を有し、この２面が転写面５６となっている。一方の転写面５６にはこの転写面５６から円筒形状に突出してなるボス５１が複数個所に形成されていて、各ボス５１の先端面は第一基準面５１ａとなっている。光学素子５は、長手方向の両端から長手方向に伸び出た鍔部５４を有している。各鍔部５４の裏面は平面形状になっていて、光学素子５を筐体１に取り付けるに当たっての取付け基準面５５となっている。このように、光学素子５は偏肉形状に作製されている。

光学素子５の上記転写面５６は平面に形成されており、レンズ面５２の高さ方向（厚さ方向）の両端縁には、長手方向側の両端部にまたがって外形リブ５３が形成されている。また、光学素子５の長手方向の位置決め精度を上げるために、長手方向の両端部には、外形リブ５３に連続しかつ外形リブ５３よりも突出して基準リブ５３ａが形成されている。

図６は光学素子５を図５に示す面とは反対側から示している。図６に示すように、光学素子５の図５に示す転写面５６に対し反対側の転写面５６には、長手方向に広がった凹形状の不完全転写部６１が形成されており、不完全転写部６１以外の面は、平面に形成されている。不完全転写部に関しては既に説明した。

次に、本発明に係る光学素子の固定接着方法、光学素子、光走査装置および画像形成装置の実施例について説明する。なお、光学素子の成形方法に関する図示は省略する。本発明が対象としている光学素子は、特許文献３、特許文献４に記載されているようなプラスチック光学素子である。プラスチック光学素子を用いる場合において、上述した図５、６に示すような光学素子５を使用し、レンズ面５２の端部に設けた長手方向の位置決め用の基準リブ５３aを基準にして、１層目の光学素子５と２層目以降の光学素子５を層状に積層して固定接合する。実施例では光学素子を２層に積層しているが、本発明は光学素子の層数が複数であればよく、２層構成に限定されるものではない。

図７は、光学素子５の固定接合方法の実施例を示す平面図である。図７において、光学素子５は、筐体１又は他の光学素子５と固定接合するために、光学素子５の転写面５６に形成されている円筒形状でかつ凸形状のボス５１の近傍に、複数の接着部７１が設けられている。各接着部７１は、光学素子５の転写面５６の周縁部に設けられている。これらのボス５１近傍に設けられた接着部７１が有する接着剤７３は、各々のボス５１の左右に対称に、光学素子５の転写面５６の周縁に沿って位置しており、左右の塗布量は均一になっている。一つのボス５１とその両側の接着部７１の組を１組とすると、ボス５１と接着部７１の組は複数組設けられる。図示の実施例では、光学素子５のビーム入射側（図７において下側）の縁部に、光学素子５の長手方向中心から等距離離れた２箇所に設けられるとともに、ビーム出射側の縁部の、光学素子５の長手方向中心位置１箇所に設けられている。このように、図示の例では３箇所に接着部７１が設けられているので、接着剤７３は６箇所に位置している。本実施例では、接着剤７３として紫外線硬化型接着剤を用いた。ボス５１およびその先端面は、光学素子５のレンズ面５２の基準面および光学素子５の取付け基準面となっている。

光学素子５を固定すべき筐体１または他の光学素子５にも、固定しようとする光学素子５に塗布する接着剤７３と同様に、各々のボス５１を挟んで接着剤７３を左右対称にかつ塗布量を均一にして塗布する。本実施例では上記のように接着個所は６箇所であるから、光学素子５を固定すべき筐体１または他の光学素子５にも６箇所に例えば紫外線硬化型接着剤を塗布する。図７に示すように、光学素子５が有する基準リブ５３ａおよび取付け基準面５５を、それぞれ治具側の基準７２に突き当てて光学素子５の位置決めを行う。基準リブ５３ａの、光学素子５の長手方向外側面を冶具側の基準７２に突き当てることにより、光学素子５の長手方向の位置決めがなされる。光学素子５の取付け基準面５５を治具側の基準７２に突き当てることにより、光学素子５の光ビーム透過方向の位置決めがなされる。この状態で各箇所の接着剤７３に紫外線を一定の照射強度でかつ同一時刻に照射すると、接着剤７３が硬化し、光学素子５が固定される。

接着剤７３は、硬化するときに収縮するため、光学素子５に負荷（荷重）が生じる。しかし、接着剤７３は各々のボス５１を挟んで対称に、かつ、塗布量も左右均一であることより、光学素子５は接着固定前後で凸方向や凹方向の反り変形が生じることなく、安定した姿勢で固定され、あるいは光学素子５同士が接合される。このような光学素子５の固定工程は、予め複数の光学素子５を層状に積層した状態で実施することも可能であり、光学素子５を１つずつ重ねながら接合することも可能である。

図８、図９は、光学素子５の固定接合方法の別の実施例を示す平面図である。この実施例では、光学素子５のビーム入射側８３に設けられた２つのボス５１と接着剤に特徴があるので、この２つのボス５１と接着剤について説明する。図８、図９において、光学素子５のビーム入射側８３に設けられた２つのボス５１の左右に対称に位置する接着剤は、光学素子５の中央側接着剤８１と、鍔部側接着剤８２とで塗布量に差を生じるように塗布されている。図８に示す実施例は、中央側接着剤８１の塗布量よりも鍔部側接着剤８２の塗布量が多く、鍔部側接着剤８２の接着剤塗布面積が、中央側接着剤８１の接着剤塗布面積よりも大きくなっている。ビーム出射側に設けられたボス５１の左右に位置する接着剤の塗布量は均等である。図９に示す実施例は、中央側接着剤８１の塗布量よりも鍔部側接着剤８２の塗布量が少なく、鍔部側接着剤８２の接着剤塗布面積が、中央側接着剤８１の接着剤塗布面積よりも小さくなっている。ビーム出射側に設けられたボス５１の左右に位置する接着剤の塗布量は均等である。

接着剤の塗布量に差を生じさせると、接着剤の塗布面積は左右不均一となり、この塗布面積に差が生じことよって、接着剤７３の硬化収縮力が変化し、ボス５１の両側における硬化収縮力に差が生ずる。上記のように、中央側接着剤８１と、鍔部側接着剤８２とに、塗布量差を生じさせた状態で紫外線を照射すると、中央側接着剤８１と鍔部側接着剤８２では硬化収縮量が違うため、接着固定後の光学素子５に凸方向または、凹方向の反り変形が生じる。この反り変形は意図的に生じさせるもので、中央側接着剤８１と鍔部側接着剤８２の塗布量差を制御することで、光学素子５を任意の反り変形量に制御することを可能としている。

図示されていないが、光学素子５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などを用いた接着固定の方法により、筐体１に固定され又は他の光学素子５と一体に固定されている。光学素子５を固定する接着部に対し、硬化に使用する紫外線、熱線または電子線などのエネルギーを、複数の接着部（本実施例では３箇所）総てに同時に供給する必要がある。本発明では、接着部の数だけのエネルギー源、又は、エネルギー源からエネルギーを各接着部に導くための装置を使用して、接着部全てにエネルギーを照射可能とするとともに、シャッターの開閉制御等によって略同時にエネルギーの照射を開始させることで、接着剤の硬化を同時に開始させるようにしている。

曲率半径の中心位置が、高精度に転写された光学素子５であることより、同一の基準で位置決めを行えば、何層に積層しても、光学素子５の曲率半径の中心位置を高精度に位置決めすることができる。

また、光学素子５の両転写面５６のうちどちらか片側の転写面のボス５１により、光学素子５の高さ方向の位置決めを行う。また、ボス５１の高さ（突出長さ）によって決まる筐体１と光学素子５の間隔を任意の間隔に設定可能とするために、光学素子５を固定するための接着剤７３の接着層の厚さを制御し、接着剤の硬化収縮によって光学素子５に加わる負荷（荷重）を制御している。本実施例では、ボス５１を円筒形状としているが、固定する相手に３箇所で面接触できる形状であれば円筒形状でなくてもよい。

相互に接着しあう光学素子５は同一形状であるため、図２、図４に示すように同じ光学素子５を何層にでも重ねかつ接着して使用することができ、位置決めも容易である。光学素子５を固定するには、複数の光学素子５が層状に積層された状態で行なうことも可能であり、光学素子５を１つずつ固定しながら積層することも可能である。

光学素子５をプラスチック素材で製作することで、接着剤７３の硬化収縮力を利用して、光学素子５を意図的にかつ迅速に（数秒で）、凸方向や凹方向に反り変形させることが可能となる。

紫外線硬化型の接着剤を使用する接着固定方法により、光学素子５が筐体又は他の光学素子と固定されてなる光走査装置を、画像形成装置に搭載することにより、高画質の画像を得ることが可能な画像形成装置を構成することができる。この画像形成装置は電子写真プロセスを実行することによって画像を形成するもので、像担持体としての感光体を中心にして、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各プロセスを実行するための装置が配置されている。上記露光プロセスを実行するための装置が図１ないし図４について説明したような光走査装置で、この光走査装置が備えている光学素子は、これまで説明してきたように構成され、かつ、これまで説明してきた方法によって固定接合されている。したがって、本願発明に係る画像形成装置によれば、光ビームの走査線傾きや走査線曲がりなどが改善され、光学特性の良好な光走査装置によって、精度および品質の高い画像を安定に得ることができる。

また、本発明に係るカラー対応の画像形成装置によれば、各カラーに対応した高精度および高品質の画像を得ることができるため、これらの画像を重ね合わせた高精度および高品質のカラー画像を安定して形成することができる。

一般的な光走査装置の例を主走査面に対向する方向から見た平面図である。 上記光走査装置を副走査面に対向する方向から見た正面図である。 一般的な光走査装置の別の例を主走査面に対向する方向から見た平面図である。 上記光走査装置を副走査面に対向する方向から見た正面図である。 上記光走査装置に使用される光学素子の一例を示す斜視図である。 上記光走査装置に使用される光学素子の別の例を示す斜視図である。 本発明に係る光学素子およびその固定接合方法の一実施例を示す斜視図である。 本発明に係る光学素子およびその固定接合方法の他の実施例を示す斜視図である。 本発明に係る光学素子およびその固定接合方法のさらに他の実施例を示す斜視図である。

符号の説明

５ 光学素子
５１ ボス
５３ 外形リブ
５３ａ 基準リブ
５５ 取付け基準面
７１ 接着部
７２ 治具側の基準
７３ 接着剤
８１ 中央側接着剤
８２ 鍔部側接着剤

Claims (16)

1. 少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを設けるとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを設け、複数の光源から出射されて偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層してなる光学素子を固定接合する方法であって、
   上記凸形状のボスの近傍に複数の接着部を設けておき、
   上記位置決め用のリブを基準にして複数の光学素子を層状に積層し、
   上記複数の接着部で、光学素子を筐体または他の光学素子と固定接合することを特徴とする光学素子の固定接合方法。
2. 請求項１に記載の光学素子の固定接合方法において、筐体または他の光学素子と固定接合するための複数の接着部は、凸形状のボスを中心に対称位置に設けかつ均一な接着剤塗布量とした光学素子の固定接合方法。
3. 少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを設けるとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを設け、複数の光源から出射されて偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層してなる光学素子を固定接合する方法であって、
   上記凸形状のボスを挟んで接着部を設けておき、
   各接着部における接着剤の硬化収縮量を制御することにより光学素子の反り変形量を制御することを特徴とする光学素子の固定接合方法。
4. 請求項３に記載の光学素子の固定接合方法において、接着剤の塗布量を制御することにより接着剤硬化収縮量を制御する光学素子の固定接合方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、凸形状のボスとこのボスを中心に対称位置に設けた複数の接着部を組とし、このボスと接着部の組を複数組設けた光学素子の固定接合方法。
6. 請求項５記載の光学素子の固定接合方法において、複数組からなるボスと接着部の組を光学素子の長手方向に離間して設けることによって、ボスと組をなす接着部を光学素子の中央側接着部と鍔部側接着部で構成した光学素子の固定接合方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、接着剤として、紫外線硬化型または電子線硬化型または熱硬化型の接着剤を用いる光学素子の固定接合方法。
8. 請求項４に記載の光学素子の固定接合方法において、硬化に使用する紫外線または熱線または電子線を、複数の接着箇所に対して同時に照射開始する光学素子の固定接合方法。
9. 請求項４に記載の光学素子の固定接合方法において、硬化に使用する紫外線または熱線または電子線を、複数の接着箇所に対して同一の強度で均一に照射する光学素子の固定接合方法。
10. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、同一形状の複数の光学素子を層状に積層する光学素子の固定接合方法。
11. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子の固定接合方法において、複数の光学素子を順次積層し、積層する毎に順次接着する光学素子の固定接合方法。
12. 複数の光源から出射され偏向された光ビームを光走査するために複数層に積層された光学素子であって、
    少なくとも１つの転写面に接合基準としての凸形状のボスを有するとともに、レンズ面の長手方向端部に位置決め用のリブを有する光学素子。
13. 請求項１２に記載の光学素子において、光学素子はプラスチック部材からなる光学素子。
14. 複数の光源から出射される光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器で偏向される各光ビームを各光ビームに対応した被走査面において光走査するために複数層に積層されてなる光学素子と、を有してなる光走査装置であって、
    上記光学素子は、請求項１〜１１のいずれかに記載されている光学素子の固定接合方法で固定接合された光学素子である光走査装置。
15. 電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する装置として請求項１４に記載の光走査装置を備えている画像形成装置。
16. 電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、
    電子写真プロセスの露光プロセスを実行する装置として請求項１４に記載の光走査装置を備え、
    光走査装置は互いに異なった色成分の画像信号で変調された複数の光ビームで上記各色成分に対応した像担持体を光走査するように構成され、
    各像担持体に形成された静電潜像を対応する色の現像剤で現像する現像装置を有し、
    現像された各画像を重ね合わせてカラー画像を形成することができるように構成されたカラー対応の画像形成装置。

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