JP2009058882A - 画像書込装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを形成する際の金型からの型抜き時における金型と突起の摺動抵抗に起因してレンズの変形が生じない画像書込装置を提供する。
【解決手段】この画像書込装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光を偏向走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーからのレーザ光を結像させる合成樹脂製のレンズ系を備えており、レンズの底面には、副走査方向に、位置決め方向が同じ複数の位置決め突起、あるいは、位置決め方向の異なる複数の位置決め突起が設けられている。さらに、この突起は、該突起の設けられているレンズ面に対して傾斜して設けられている。レンズを画像書込装置に取り付けるときには、該画像書込装置に備える弾性部材によって、レンズの前面方向にレンズを押圧してレンズを固定する。ここで、上記のレンズは、fθレンズまたはシリンドリカルレンズである。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザ光を利用する画像形成装置に使用される画像書込装置に関する。

ｆθレンズのようなレンズの位置決めを正確に行わないと、レンズの光軸に狂いが生じ、光学性能を劣化させてしまうという問題点がある。
このため、特許文献１では、ｆθレンズ下面から突出するように位置決めピンを有し、箱体のｆθレンズの取付部近傍には長穴を設け、この長穴にｆθレンズの位置決めピンを嵌合させて、ｆθレンズの相対位置決めを精度よく行っている。
特開平１１−３５２４３３

一方、レンズを樹脂成形で製造する場合、製造時の加工精度を向上させる必要があるが、上記特許文献１のレンズでは、位置決めをピンで行うため、レンズを形成する際の金型からの型抜き時における金型と突起の摺動抵抗に起因してレンズの変形が生じる可能性があった。

本発明は、上述のような実情を考慮してなされたものであって、レンズを形成する際の金型からの型抜き時における金型と突起の摺動抵抗に起因してレンズの変形が生じない画像書込装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の画像書込装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光を偏向走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーからのレーザ光を結像させる合成樹脂製のレンズ系を備えた画像書込装置であって、このレンズの底面には、副走査方向底面に、位置決め方向が同じ複数の位置決め突起、あるいは、位置決め方向の異なる複数の位置決め突起が設けられ、さらに、この突起は、該突起の設けられているレンズ面に対して傾斜して設けられている。ここで、上記のレンズは、fθレンズまたはシリンドリカルレンズである。

そして、このレンズを画像書込装置に取り付けるときには、該画像書込装置に備える弾性部材によって、レンズの前面方向にレンズを押圧することによってレンズを固定する。

本発明によれば、レンズを形成する際の金型からの型抜き時における金型と突起の摺動抵抗に起因して生じるレンズの変形を防止できる。
特に、レンズ底面の突起に傾斜を設けることにより、型抜き時の摺動抵抗によりレンズの副走査方向に変形が生じないので、レンズパワーがレンズの長手方向の位置に応じて変化することがなくなり、レーザの走査線の湾曲やビーム形状のばらつきが生じなくなる。

以下、図面を参照して本発明の画像書込装置の好適な実施形態について説明する。

（画像形成装置の概要）
図１は、本発明の画像書込装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。同図において、画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。

装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。
装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。

本画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。
露光ユニット１は、本発明に係る画像書込装置に該当するものであり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１を構成する画像書込装置の具体的な構成については後述する。また、露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。

露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。

感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット６が配置されている。
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写する。

給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイである。また、手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。

また、装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。

（画像書込装置の構成概要）
次に、本発明の画像書込装置に係る実施形態を具体的に説明する。
画像書込装置は、複数本のレーザ光によって複数の感光体ドラム３を同時に走査露光して各感光体ドラム３に互いに異なる色に対応する画像を書き込み、各色に対応する画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成する上記のようなタンデム方式の画像形成装置に適用される。

上述のように、画像形成装置には、Ｋ画像形成用の感光体ドラム、Ｃ画像形成用の感光体ドラム、Ｍ画像形成用の感光体ドラム、Ｙ画像形成用の感光体ドラムが略等間隔で配置されている。タンデム方式の画像形成装置は、各色の画像を同時に形成するので、カラー画像の形成に要する時間を大幅に短縮することができる。

感光体ドラム３を露光するための本発明に係る画像書込装置は、それぞれユニット化された１次光学系（入射光学系）と、２次光学系（出射光学系）とから構成される。１次光学系は、ＹＭＣＫのレーザ光をそれぞれ出射する４つのレーザ出射部と、これらのレーザ光を２次光学系のポリゴンミラー（回転多面鏡）に導くミラー及びレンズ等の光学要素とを備えている。

また、２次光学系は、被走査体である感光体ドラム３上にレーザ光を走査する上記ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素、及びレーザ光を検出するＢＤセンサ等を備えている。また、上記ポリゴンミラーは、各色で共有する構成を採用している。

図２は、画像書込装置の１次光学系と２次光学系要部の構成例を示す斜視概略図である。図２において、２０１は基板ユニット、２０２ａはＫ用レーザダイオード、２０２ｂはＣ用レーザダイオード、２０２ｃはＭ用レーザダイオード、２０２ｄはＹ用レーザダイオード、２０３ａはＣ用第１ミラー、２０３ｂはＫ用第１ミラー、２０３ｃはＹ用第１ミラー、２０４は第２ミラー、２０５は第３ミラー、２０６はシリンドリカルレンズ、３０１はポリゴンミラー、３０２はｆθレンズ、３１１はＢＤ（ビームディテクタ）折返しミラー、３１２はＢＤ（ビームディテクタ）センサである。

ＫＣＭＹ用の各レーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄは、共通の基板ユニット２０１に一体的に平面上に配置されている。そして、基板ユニット２０１に配置された各レーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄから、第３ミラー２０５に到る光学系が１次光学系であり、ポリゴンミラー３０１以降の光学系が２次光学系である。ここでは、２次光学系はポリゴンミラー３０１、ｆθレンズ３０２などの一部の構成のみを示している。２次光学系の具体的な構成については後述する。

１次光学系において、ＫＣＭＹ用の各レーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄは、光源駆動手段としてのレーザ駆動回路（図示せず）によって駆動される。このレーザ駆動回路には、画像形成装置の制御部から出力される各種制御信号や画像処理部から供給される画像データが入力され、これら制御信号及び画像データに従って各レーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄの発光が制御される。これらレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄがレーザ出射部に該当する。

各レーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄのレーザ出射側には、それぞれＫＣＭＹ用のコリメータレンズが配設されて平行光となり、さらに所定の間隙をもったアパーチャ（スリット）によりレーザ光の径が規制される（いずれも図示せず）。なお、平行光とは光が進行してもその光束の径が変わらない状態を指すものとし、複数のレーザ光の光軸が互いに平行である状態と区別する。

Ｃ用レーザダイオード２０２ｂから出射したレーザ光（Ｃビーム）は、Ｃ用第１ミラー２０３ａで反射して第２ミラー２０４に向かう。同様にＫ用レーザダイオード２０２ａから出射したレーザ光（Ｋビーム）は、Ｋ用第１ミラー２０３ｂで反射して第２ミラー２０４に向かい、Ｙ用レーザダイオード２０２ｄから出射したレーザ光は、Ｙ用第１ミラー２０３ｃで反射して第２ミラー２０４に向かう。

ＫＣＭＹの各色用のレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄは、副走査方向（基板ユニット２０１の高さ方向）について、互いに異なる高さに配置されている。そして、３つの第１ミラー２０３ａ〜２０３ｃは、対応するレーザダイオード２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｄから出射したレーザ光のみを反射し得る位置に配置されている。また、これら３つの第１ミラー２０３ａ〜２０３ｃは、主走査方向から見て各色用のレーザ光が互いに重なる位置に配置されている。

各第１ミラー２０３ａ〜２０３ｃで反射したＣＫＹ用のレーザ光は、第２ミラー２０４で反射して、主走査方向に重なった状態でシリンドリカルレンズ２０６に向かう。ここで、Ｍ用レーザダイオード２０２ｃから出射したレーザ光（Ｍビーム）が、さらに、これらＣＫＹ用のレーザ光と主走査方向に重なった光路で出射し、シリンドリカルレンズ２０６に向かう。

このような構成により、４つのレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄから出射したレーザ光は、主走査方向については全て一致し、副走査方向についてはずれ（高低差）を有して、それぞれのレーザ光の光軸が互いに平行となってシリンドリカルレンズ２０６に入射する。そしてここでは、シリンドリカルレンズ２０６に向かう各色用のレーザ光は、レーザ光が進行してもその光束の径が変わらない平行光である。

つまり上記の構成により、共通の基板ユニット２０１に配置された複数のレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄのうち、最上部に位置するＭ用レーザダイオード２０２ｃから出射したレーザ光は、シリンドリカルレンズ２０６に直接入射し、最上部のＭ用レーザダイオード２０２ｃを除く他のＣＫＹ用のレーザダイオード２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｄから出射したレーザ光は、折返しミラー（第１ミラー２０３ａ〜２０３ｃ、第２ミラー２０４）により折り返された後にシリンドリカルレンズ２０６に入射するようになっている。

シリンドリカルレンズ２０６は、入射した各色用のレーザ光を副走査方向に集光するために配されている。そして、シリンドリカルレンズ２０６を出射した各色用のレーザ光は、第３ミラー２０５で反射した後２次光学系に入り、ポリゴンミラー３０１の反射面に入射する。

ここでは、シリンドリカルレンズ２０６は、副走査方向にパワーを有しており、シリンドリカルレンズ２０６からポリゴンミラー３０１までの光路長に従って、副走査方向にはポリゴンミラー３０１の反射面近傍でレーザ光が集光されるように設定されている。

即ち、それぞれが平行光となってシリンドリカルレンズ２０６に入射した各色用のレーザ光は、副走査方向ではポリゴンミラー３０１の反射面の表面でほぼ集光される。また、同時に光軸が互いに平行となってシリンドリカルレンズ２０６に入射した各色用のレーザ光は、副走査方向についてポリゴンミラー３０１の表面のほぼ同一位置に集光される。

このシリンドリカルレンズ２０６は、主走査方向にはパワーを有していないため、入射した各色用のレーザ光は、主走査方向についてはそのまま平行光として出射して、ポリゴンミラー３０１の反射面に入射する。通常、ポリゴンミラー３０１に対して、主走査方向には平行光を入射させる。しかし、主走査方向に収束光を入射させると、ｆθレンズ３０２によって負の像面湾曲が生じて好ましくない。

また、副走査方向については、反射面の面倒れを補正するために、反射面の表面に収束させるようにする。例えば、ポリゴンミラー３０１の反射面に入射させるレーザ光の副走査方向の位置は、反射面の高さ方向での中央近傍となる。

本実施形態では、ＫＣＭＹ用の４本のレーザ光を２次光学系の１つのポリゴンミラー３０１で偏向させる。この場合、ポリゴンミラー３０１を経た後に４本のレーザ光を分離できるようにし、且つ、各色用のレーザ光に主走査方向のずれが生じないようにする必要がある。このために、１次光学系のシリンドリカルレンズ２０６から出射した４本のレーザ光が、ポリゴンミラー３０１に対して、主走査方向については同一方向から同一位置に入射し、副走査方向については角度差のある方向から略同一位置に入射するように設定する。

これらの光路設定は、上記の副走査方向に高低差を持ったレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄの配置によって、各色用のレーザ光が主走査方向については全て一致し、副走査方向について所定の高低差を有して進行することによって実現されている。これにより、ｆθレンズ３０２による走査光学系によって各色用のレーザ光を分離することができる。

また、２次光学系には、レーザ光の感光体ドラム３上での主走査の開始前に、レーザ光を検知して書き出しの基準信号を発生させるためのＢＤセンサ３１２が設けられる。ポリゴンミラー３０１で反射して感光体ドラム３（図２では図示せず）へ向かうレーザ光のうち、感光体ドラム３上での画像形成に使用されるレーザ光、すなわち主走査ラインを走査するためのレーザ光を主走査光とする。ここで主走査光が走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。

レーザ光が感光体ドラム３を走査するとき、レーザ光は主走査ラインを定期的に走査する。このときに、感光体ドラム３は回転しているので、一定期間ごとに異なる場所を走査されることになる。そしてレーザ光が走査される毎に、走査ラインの書き始めの位置は同一である必要がある。

この走査ラインの書き始めの位置を検出するために、画像書込装置には同期検出装置が設けられている。同期検出装置は上記非画像領域のレーザ光を同期検出光として検出するためのＢＤセンサ３１２と、ＢＤセンサ３１２に同期検出光を導く案内手段であるＢＤ折り返しミラー３１１が備えられている。

同期検出光は、ＢＤ折返しミラー３１１により折り返され、ＢＤセンサ３１２に到達する。このＢＤセンサ３１２は、受光量に応じたセンサ信号を出力する。そして、画像書込装置の制御部は、ＢＤセンサ３１２からのセンサ信号に基づいて、画像書き込み開始位置を決定するための同期信号（ＢＤ信号）を生成する。ＢＤ信号は、主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書出し開始位置の同期が取られる。

図３は、画像書込装置の２次光学系の構成例を示す図で、２次光学系の露光ユニット１を側面から見た筐体内部を感光体ドラム３とともに概略的に示すものである。図３において、３００は２次光学系ユニット、３０１はポリゴンミラー、３０２はｆθレンズ、３０３ａはＫ用シリンドリカルレンズ、３０３ｂはＣ用シリンドリカルレンズ、３０３ｃはＭ用シリンドリカルレンズ、３０３ｄはＹ用シリンドリカルレンズ、３０４はＹ用第１ミラー、３０５はＹ用第２ミラー、３０６はＫ用第１ミラー、３０７はＣ用第１ミラー、３０８はＣ用第２ミラー、３０９はＭ用第１ミラー、３１０はＭ用第２ミラー、３１３は筐体である。

ポリゴンミラー３０１は、回転方向に複数（例えば７つ）の反射面を有し、図示しないポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー３０１を設置する筐体３１３の裏面側凹部に設置され、さらにその凹部を密閉するための蓋が設けられる。また、ポリゴンモータには放熱のためのフィンが設けられる。１次光学系のレーザダイオードから出射してミラーなどの光学系で反射した各色用のレーザ光は、２次光学系のポリゴンミラー３０１の反射面によって反射し、その後の各光学要素を介して感光体ドラム３を走査する。

１光学系のレーザダイオード２０２ａ〜２０２ｄから出射したＫＣＭＹ用のレーザ光は、副走査方向について角度差を有してポリゴンミラー３０１に入射する。そしてこれらのレーザ光は、その後も角度差を維持し、ｆθレンズ３０２による走査光学系を経た後に分離される。

ｆθレンズ３０２は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー３０１から出射した平行光のレーザ光を、感光体ドラム３の表面で所定のビーム径となるように収束させる。

また、ｆθレンズ３０２は、ポリゴンミラー３０１の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動するレーザ光を、感光体ドラム３上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
また、ｆθレンズ３０２は、副走査方向にもレンズパワーを有している。これにより副走査方向において、ポリゴンミラー３０１から出射した拡散光の光ビームを平行光に変換する。

ポリゴンミラー３０１で分離され、ｆθレンズ３０２を通過したＫＣＭＹの各色用の４本のレーザ光のうち、Ｙ用のレーザ光（Ｙビーム）は、Ｙ用第１ミラー３０４、Ｙ用第２ミラー３０５で順に反射して、Ｙ用シリンドリカルレンズ３０３ｄを通ってＹ用の感光体ドラム３に入射する。感光体ドラム３上ではその走査領域に描画が行われる。

また、分離されたＫ用のレーザ光（Ｋビーム）は、ｆθレンズ３０２を通過した後、Ｋ用第１ミラー３０６で反射して、Ｋ用シリンドリカルレンズ３０３ａを通ってＫ用の感光体ドラム３に入射する。
同様に、分離されたＣ用のレーザ光（Ｃビーム）は、ｆθレンズ３０２を通過した後、Ｃ用第１ミラー３０７、Ｃ用第２ミラー３０８で順に反射して、Ｃ用シリンドリカルレンズ３０３ｂを通ってＣ用の感光体ドラム３に入射する。

また、Ｍ用のレーザ光（Ｍビーム）は、ｆθレンズ３０２を経て、Ｍ用第１ミラー３０９、Ｍ用第２ミラー３１０で順に反射し、Ｍ用シリンドリカルレンズ３０３ｃを通ってＭ用の感光体ドラム３に入射する。
つまりここでは、上下方向に整列されたレーザ光の配列順と、感光体ドラム３の配列順とが一致するように、光学系による光路が設定されている。

２次光学系においてＫＣＭＹの各色用のシリンドリカルレンズ３０３ａ〜３０３ｄは、副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向について、平行光で入射するレーザ光を感光体ドラム３上で所定のビーム径となるように収束させる。

また、主走査方向については、上述のｆθレンズ３０２で収束光となったレーザ光がそのまま感光体ドラム３上で収束する。シリンドリカルレンズ３０３ａ〜３０３ｄは樹脂を用いて形成されている。画像書込装置のような走査幅全域をカバーする長尺のシリンドリカルレンズ３０３ａ〜３０３ｄは樹脂レンズとすることが好適である。

シリンドリカルレンズ３０３ａ〜３０３ｄを出射した各色用のレーザ光は、帯電された感光体ドラム３を画像データに応じて露光する。これにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そして現像器２によって、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像がＫＣＭＹのトナーによりそれぞれ顕像化される。

上記の構成において、露光ユニット１から感光体ドラム３に向けて出射する複数のレーザ光の出射位置が配列するように各レーザ光の光路が設定されている。そしてポリゴンミラー３０１を出射した後、最上部に位置する光路を進行するＹ用のレーザ光（Ｙビーム）は、ポリゴンミラー３０１の上方を通過して露光ユニット１の筐体３１３の一端の壁面近傍から感光体ドラム３に向けて出射する。一方、最上部の次に位置するＫ用のレーザ光（Ｋビーム）は、一端の壁面とは反対側の壁面近傍から感光体ドラム３に向けて出射する。

つまり、Ｙ用のレーザ光は、ポリゴンミラー３０１で反射した後、Ｙ用第１ミラー３０４で折り返されてポリゴンミラー３０１の上方を通過し、筐体３１３の端部壁面近傍でＹ用第２ミラー３０５で反射して、上方へ出射する。また、Ｋ用のレーザ光は、ポリゴンミラー３０１で反射した後、露光ユニット１の筐体内部をそのまま進行し、ポリゴンミラー３０１から最も遠い側の筐体３１３の端部壁面近傍でＫ用第１ミラー３０６により上方に反射する。

このような構成とすることで、ｆθレンズ３０２から出射して再度ｆθレンズ３０２を乗り越えるＹ用のレーザ光の光路を低く設定でき、筐体３１３を薄型化することができるようになり、また最上部の次のＫ用のレーザ光を反対側の壁面近傍で上方に出射させることにより、筐体３１３の前方下部にスペースを設けることができ、空間を有効利用することができるようになる。

（レンズの構成詳細）
図４は、レンズ４００の構成例を示す図で、（Ａ）はレンズ４００を上面から見た図（平面図）、（Ｂ）はレンズ４００を前面から見た図（正面図）、（Ｃ）はレンズ４００を横から見た図（側面図）である。このレンズ４００には、位置決め方向が同じ複数の位置決め突起４０１を副走査方向に配置して備えている。

図４において、位置決め突起４０１は、レンズ底面に対して傾斜して設けられる。例えば、突起４０１は、レンズ４００の前面から背面へ向かって伸び上がるような傾斜を持ってレンズ底面に設けられる。
この突起４０１が設けられているレンズ４００は、fθレンズ３０２、もしくは感光体へのレーザ出射口に備えられた２次系のシリンドリカルレンズ３０３である。

一方、画像書込装置の取付部には、図５に示すように、突起４０１が位置決めされる凹部４０２が形成されており、レンズ４００の先端（前面）方向及び底面方向に向かってレンズ４００を押圧する、例えば、板バネのような弾性部材４０３，４０４が設けられる。

次に、レンズ４００を画像書込装置に取り付ける方法を、図５を用いて説明する。
レンズ４００の突起４０１を画像書込装置の取付部に形成されている凹部４０２に嵌合させ、弾性部材４０４によりレンズ４００を上方から取付部へ押圧するとともに、弾性部材４０３によりレンズ４００の前面方向にレンズ４００を押圧する。これにより、突起４０１が凹部４０２の前面方向の位置決め点に当接して、レンズの前後と左右方向の位置決めが行われる。

上述の位置決め突起４０１は、位置決め方向を同じにした突起４０１について説明したが、同じ位置決め方向を向いたものとは限らず、異なる方向の突起であっても構わない。
図６は、レンズ４００の他の構成例を示す図で、（Ａ）はレンズ４００を上面から見た図（平面図）、（Ｂ）はレンズ４００を前面から見た図（正面図）、（Ｃ）はレンズ４００を横から見た図（側面図）である。このレンズ４００には、位置決め方向が異なる複数の突起４０１Ａ，４０１Ｂを副走査方向に配置して備えている。

図６において、突起４０１は、レンズ底面に対して傾斜をもって設けられる。例えば、突起４０１Ａは、前面から背面へ向かって伸び上がるような傾斜を持ってレンズ底面に設けられ、突起４０１Ｂは、前面から背面へ向かって下がるような傾斜を持ってレンズ底面に設けられる。

一方、画像書込装置の取付部には、図７に示すように、突起４０１Ａ，４０１Ｂがそれぞれ位置決めされる凹部４０２Ａ，４０２Ｂが形成されており、レンズ４００の先端（前面）方向及び底面方向に向かってレンズ４００を押圧する、例えば、板バネのような弾性部材４０３，４０４が設けられる。

次に、レンズ４００を画像書込装置に取り付ける方法を、図７および図８を用いて説明する。
レンズ４００の突起４０１Ａを画像書込装置の取付部に形成されている凹部４０２Ａに、突起４０１Ｂを凹部４０２Ｂに嵌合させ、弾性部材４０４によりレンズ４００を上方から取付部へ押圧するとともに、弾性部材４０３によりレンズ４００の前面方向にレンズ４００を押圧する。
これにより、突起４０１Ａが凹部４０２Ａの前面方向の位置決め点に当接して、レンズの前後と左右方向の位置決めが行われる。また、突起４０１Ｂの下方向先端が凹部４０２Ｂの底面に当接して、レンズの高さ方向の位置決めが行なわれ、突起４０１Ｂの前面方向先端が凹部４０２Ｂの前面方向の面に当接してレンズの前後方向の位置決めが行われる。
突起４０１Ｂの前面方向先端は、左右に移動できるのでレンズが熱膨張を起こしても、突起４０１Ｂには左右方向に逃げがあり、レンズが歪むことは無い。

上記のレンズ４００を成形するための製造装置では、金型は図９に示すような構造からなっており、レンズ４００の前面・前上面・前底面を形成する金型５０１（図１０）、レンズ４００の側面・背面を形成する金型５０２、レンズ４００の上面を形成する金型５０３（図１１）、レンズ４００の底面を形成する金型５０４（図１１）からなり、この金型５０４にはレンズ４００の位置決め突起４０１を成形するための凹部５０５が設けられている（図１２）。

これにより、レンズ４００の製造装置は、レンズ４００底面に形成されている突起４０１が傾斜して形成されているので、レンズ４００の底面を形成する金型５０４から型抜きを行う際に、突起４０１が金型５０４に引っかかることなく押し出すことが可能となる。
したがって、レンズの形状は、引っかかりの際に生じる摺動抵抗によって歪められることがない。

上述の実施形態では、突起を２つ備えたレンズ４００を用いて説明したが、３つ以上でも構わないし、位置決め方向を表す突起の種類も、同じものでも異なるものであっても構わない。

本実施形態の画像書込装置を以上のような構成にすることより、レンズを形成する際の金型からの型抜き時における金型と突起の摺動抵抗に起因して生じるレンズの変形を防止できる。特に、レンズ底面の突起に傾斜を設けることにより、型抜き時の摺動抵抗によりレンズの副走査方向に変形が生じないので、レンズパワーがレンズの長手方向の位置に応じて変化することがなくなり、レーザの走査線の湾曲やビーム形状のばらつきが生じなくなる。

本発明の画像書込装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。 画像書込装置の１次光学系と２次光学系要部の構成例を示す斜視概略図である。 画像書込装置の２次光学系の構成例を示す図である。 位置決め方向が同じ突起を示す図である 図４のレンズを画像書込装置に取り付ける方法を説明する図である。 位置決め方向が異なる突起を示す図である。 図６のレンズを画像書込装置に取り付ける方法を説明する図である。 突起４０１Ｂを用いて、位置決めされた状態を説明する図である。 レンズを形成する金型全体が固定された状態を示す図である。 レンズの前面・前上面・前底面を形成する金型を取り外した状態を示す図である。 レンズの上面および底面を形成する金型を取り外した状態を示す図である。 レンズを取り外した状態を示す図である。

符号の説明

１００…画像形成装置、１１０…装置本体、１２０…自動原稿処理装置、１…露光ユニット、２…現像器、３…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、６１…中間転写ベルト、７…定着ユニット、７１…ヒートローラ、７２…加圧ローラ、８１，８２…給紙カセット、１０…転写ローラ、９１…排紙トレイ、９２…原稿載置台、２０１…基板ユニット、２０２ａ…Ｋ用レーザダイオード、２０２ｂ…Ｃ用レーザダイオード、２０２ｃ…Ｍ用レーザダイオード、２０２ｄ…Ｙ用レーザダイオード、２０３ａ…Ｃ用第１ミラー、２０３ｂ…Ｋ用第１ミラー、２０３ｃ…Ｙ用第１ミラー、２０４…第２ミラー、２０５…第３ミラー、２０６…シリンドリカルレンズ、３０１…ポリゴンミラー、３０２…ｆθレンズ、３０３…シリンドリカルレンズ、３０３ａ…Ｋ用シリンドリカルレンズ、３０３ｂ…Ｃ用シリンドリカルレンズ、３０３ｃ…Ｍ用シリンドリカルレンズ、３０３ｄ…Ｙ用シリンドリカルレンズ、３０４…Ｙ用第１ミラー、３０５…Ｙ用第２ミラー、３０６…Ｋ用第１ミラー、３０７…Ｃ用第１ミラー、３０８…Ｃ用第２ミラー、３０９…Ｍ用第１ミラー、３１０…Ｍ用第２ミラー、３１１…ＢＤ折り返しミラー、３１２…ＢＤセンサ、３１３…筐体、４００…レンズ、４０１，４０１Ａ，４０１Ｂ…突起、４０２，４０２Ａ，４０２Ｂ…凹部、４０３，４０４…弾性部材、５０１…レンズの前面・前上面・前底面を形成する金型、５０２…レンズの側面・背面を形成する金型、５０３…レンズの上面を形成する金型、５０４…レンズの底面を形成する金型、５０５…突起を形成する凹部。

Claims (6)

1. レーザ光源から出射されるレーザ光を偏向走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーからのレーザ光を結像させる合成樹脂製のレンズ系を備えた画像書込装置において、前記レンズには、複数の位置決め突起が設けられており、前記突起は、該突起の設けられているレンズ面に対して傾斜して設けられていることを特徴とする画像書込装置。
2. 請求項１に記載の画像書込装置において、前記レンズの底面には、副走査方向に複数の前記突起が設けられることを特徴とする画像書込装置。
3. 請求項１または２に記載の画像書込装置において、前記複数の位置決め突起は、位置決め方向の同じ突起、あるいは、位置決め方向の異なる突起を備えることを特徴とする画像書込装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像書込装置において、前記レンズは、fθレンズであることを特徴とする画像書込装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像書込装置において、前記レンズは、感光体へのレーザ出射口に備えられたシリンドリカルレンズであることを特徴とする画像書込装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の画像書込装置において、前記レンズの前面方向に該レンズを押圧することによってレンズを固定する弾性部材を備えることを特徴とする画像書込装置。

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