JP2010008760A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを筐体内に有する光走査装置において、筐体へのレンズの組付けを容易にする。射出成形装置でレンズを成形する際の、レンズの歪みや反りなどの発生を防止する。
【解決手段】レンズ５０７は、感光体に対する主走査方向に長い長尺レンズであり、長手方向のレンズ有効領域外の両端に形成される支持端部を有し、両端に形成された支持端部の一に、レンズの厚み方向の側面から突出する第１突起５７２を有する。光走査装置内において、レンズ５０７は、第１突起５７２により、当該レンズ５０７を支持する筐体５１０に対しレンズ５０７の長手方向の位置決めがされて装着される。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用される光走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

複合機等の画像形成装置は、画像情報に基づいた所望の画像を得るために、感光体を帯電装置で帯電した後、画像情報に応じて、光走査装置によって感光体上を光ビームで走査して、感光体に静電潜像を形成する。画像形成装置の光走査装置は、その筐体内に、光ビームを出射する発光源からの光を感光体に収束させるための結像レンズ等の各種レンズと、光ビームを所定の経路に導く各種ミラーと、を有する。このような光走査装置を構成する結像レンズは、樹脂材料を射出成形することで得ることができる。この結像レンズとしては、主走査方向に長い長尺レンズがある。また、結像レンズは、所望の形状／大きさの光ビームで感光体を走査するために、発光源等と共に、筐体内において位置決めする必要がある。

特許文献１に開示の光走査装置では、樹脂製の長尺レンズの光学箱への固定の際に、レンズの長手方向中央に設けた位置決め突起を、光学箱に設けた２つの基準ピンの間に嵌合させて、レンズの上記長手方向に関する位置決めを行うことを開示している。
特開平１１−１７４３６０号公報

しかしながら、特許文献１のように、位置決め突起を長尺レンズの中央に設けると、射出成形装置でレンズを成形する際、成形樹脂の流れが悪くなり、結像レンズに歪みや反りなどが発生してしまう。この場合、当該レンズを備える光走査装置を画像形成装置に用いると、画像の歪みや画質劣化が起きてしまう。
また、組み立てコストの観点から、光走査装置の筐体へのレンズの取付けが簡単であることが望ましい。

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り、レンズを筐体内に有するものであって、筐体へのレンズの組付けが容易であり、さらに、レンズが射出成形装置での成形の際にレンズ面を成形する樹脂の流動性を阻害されない構造を有し、レンズの歪みや反りなどの発生を防止することができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、発光源からの光ビームで少なくともレンズを介して感光体を走査する光走査装置において、前記レンズは、前記感光体に対する主走査方向に長い長尺レンズを含み、当該レンズの少なくとも一つが、レンズの長手方向のレンズ有効領域外の両端に形成される支持端部を有し、前記両端に形成された支持端部の一に、レンズに対するビームの入射方向或いは射出方向の側面から突出する第１突起を有し、該第１突起により、前記レンズを支持する筐体に対し前記レンズの長手方向の位置決めがされることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記筐体には、前記レンズの前記両端を保持する一対の凹所が対向して形成され、前記凹所は、前記レンズの前記支持端部が差込まれる上方の開口部と、互いに対向し差込まれたレンズの前記支持端部を受容する側方の開口部を有し、当該凹所を形成する互いに対向する一側の側壁に前記第１突起が嵌合する溝が形成され、前記レンズは、前記凹所の上方の開口部から差込まれ、前記第１突起が前記溝に嵌合し、前記筐体に対し前記レンズの長手方向の位置決めがされて装着されることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記レンズが、さらに、前記両端の前記支持端部の前記第１突起が設けられた側の側面に前記第１突起よりも短い第２突起を有し、当該第２突起が前記凹所を形成する互いに対向する一側の壁面に当接することにより、前記筐体に対し前記レンズに対するビームの入射方向或いは射出方向の位置決めがされて装着されることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記第２突起が、前記第１突起が設けられた前記支持端部に、レンズが差込まれる方向に対して前記第１突起より前方に１つ設けられ、前記第１突起が設けられた前記支持端部と反対側の前記支持端部に、前記レンズが差込まれる方向に並べられた形態で２つ設けられることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第２乃至第４のいずれか１の技術手段において、前記レンズの両端の支持端部が前記凹所に差込まれ、前記第１突起が設けられた前記支持端部の底部と前記凹所の底部が接着固定されることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１乃至第５のいずれか１の技術手段において、前記レンズが、前記レンズの前記第１突起が設けられた前記支持端部と反対側の前記支持端部に対応してゲートが設けられた金型を用いて射出成形されることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれか１の技術手段において、前記第１突起が円筒形状であることを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第２乃至第７のいずれか１の技術手段において、前記凹所が、前記筐体に一体に形成されていることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、画像形成装置であって、第１乃至第８のいずれか１の技術手段の光走査装置を備えることを特徴としたものである。

本発明の光走査装置によれば、位置決め冶具等を用いずに、筐体にレンズを容易に組付けることができる。また、射出成形装置でレンズを成形する際、成形樹脂の流動性が阻害されないので、レンズに歪みや反りなどの発生を防止することができる。そのため、光走査装置を画像形成装置に適用したときに、画像の歪みなどの画質劣化の発生を防止することができる。

図１は、本発明の光走査装置を備えた画像形成装置の構成例を示す断面図である。画像形成装置１は、外部から伝達された画像データ等に応じて、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２と、自動原稿処理装置３とにより構成されている。

自動原稿処理装置３は、装置本体２の上部の原稿載置台４の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置３は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台４の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
装置本体２は、本発明に係る光走査装置に該当する後述の露光ユニット５を有する。また、本画像形成装置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。したがって、帯電器６、現像器７、感光体ドラム（以下、感光体）８、クリーナユニット９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Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙに設定されている。

露光ユニット５は、帯電器６によって帯電された感光体８を入力された画像データ等に応じて光ビームで露光することにより、感光体８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。露光ユニット５の構成は、後述して具体的に説明する。
帯電器６は、感光体８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。現像器７はそれぞれの感光体８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９は、現像・画像転写後における感光体８上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。

感光体８の上方に配置されている中間転写ベルトユニット１０は、各感光体８に接触するように設けられている中間転写ベルト１１に、感光体８に形成された各色のトナー像を順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト１１は、中間転写ベルト駆動ローラ１２、中間転写ベルト従動ローラ１３及び中間転写ローラ１４により張架されて駆動される。感光体８から中間転写ベルト１１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１１の裏側に接触している中間転写ローラ１４によって行われる。中間転写ローラ１４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

上述のように、各感光体８上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト１１で積層される。積層された画像情報は、中間転写ベルト１１の回転によって、用紙と中間転写ベルト１１の接触位置に配置される転写ローラ１５によって用紙上に転写される。このとき、中間転写ベルト１１と転写ローラ１５は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１５にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。また、上記のように、感光体８に接触することにより中間転写ベルト１１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１５によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット１６によって除去・回収される。

給紙カセット１７は、画像形成に使用するシートを蓄積しておくためのトレイであり、装置本体２の露光ユニット５の下側に設けられている。また、手差し給紙カセット１８にもシートを置くことができる。また、装置本体２の上方に設けられている排紙トレイ１９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２には、給紙カセット１７及び手差し給紙カセット１８のシートを転写ローラ１５や定着ユニット２０を経由させて排紙トレイ１９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。給紙カセット１７ないし手差し給紙カセット１８から排紙トレイ１９までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ２１、複数の搬送ローラ２２、レジストローラ２３、転写ローラ１５、定着ユニット２０等が配されている。

搬送ローラ２２は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。また、ピックアップローラ２１は、給紙カセット１７や手差し給紙カセット１８の端部近傍に備えられ、給紙カセット１７や手差し給紙カセット１８からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
また、レジストローラ２３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体８上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１５に搬送する機能を有している。

定着ユニット２０は、ヒートローラ２４及び加圧ローラ２５でトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また、定着ユニット２０には、ヒートローラ２４を外部から加熱するための外部加熱ベルト２６が設けられている。定着ユニット２０を通過することによって未定着トナーが熱で溶融・固着されたシートは、例えば、その下流側の用紙搬送路Ｓに配された搬送ローラ２２を経て排紙トレイ１９上に排出される。

次に、光走査装置の構成例（すなわち露光ユニット５の構成）について図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２及び図３はそれぞれ、図１の露光ユニット５を上面及び側面から見た筐体内部の要部を概略的に示す図である。図３では、感光体８とともに示している。図４は、上蓋を外した状態での露光ユニット５の要部の斜視図である。

露光ユニット５は、ビーム出射手段としての図２の４つの半導体レーザ５０１から、回転方向に複数の反射面を有した回転多面鏡５０２に向って照射される光ビーム（以後、入射ビームという）を上記反射面で反射し、反射して形成した光ビーム（以後、出射ビームという）により、図３の感光体８を走査する光走査装置である。
半導体レーザ５０１から回転多面鏡５０２までの光路（以後、入射ビーム光路という）と、回転多面鏡５０２から感光体８までの光路（以後、出射ビーム光路という）には、種々の光学部品が配置されている。
ここでは、入射ビーム光路に配置されている光学部品群を入射光学系、出射ビーム光路に配置されている光学部品群を出射光学系という。

入射光学系は、半導体レーザ５０１から射出された入射ビームを回転多面鏡５０２に導く。上記入射ビーム光路の、４つの半導体レーザ５０１から回転多面鏡５０２に向う順に、４つのコリメートレンズ５０３、４つの第１反射ミラー５０４、シリンドリカルレンズ５０５、第２反射ミラー５０６が配列されている。

コリメートレンズ５０３はそれぞれ、対応する半導体レーザ５０１から射出された光ビームを平行ビームに変換する。第１反射ミラー５０４はそれぞれ、対応するコリメートレンズ５０３から出射されるビームを反射しシリンドリカルレンズ５０５に入射させる、シリンドリカルレンズ５０５は、入射した光ビームを感光体８に対して副走査方向に集束するために配されている。第２反射ミラー５０６は、シリンドリカルレンズ５０５から出射される４つのビームを反射し、回転多面鏡５０２に入射する。ここでは、シリンドリカルレンズ５０５は、副走査方向については、それぞれが平行光となって当該レンズ５０５に入射した光ビームを、回転多面鏡５０２の反射面の表面でほぼ収束させ、主走査方向については、入射した光ビームをそのまま平行光として出射して、回転多面鏡５０２の反射面に入射させる。
以上のようにして、入射ビームは、回転多面鏡５０２の反射面の高さ方向中央域に照射される。

一方、出射光学系は、回転多面鏡５０２の反射面により反射された出射ビームを回転多面鏡５０２から感光体８に導くと共に、感光体８上を照射した際のビームスポットが、所定の大きさとなり、感光体８上を等速度で走査するように作用する。
出射ビーム光路の、回転多面鏡５０２から感光体８に向う順に、第１ｆθレンズ５０７、出射折り返しミラー５０８、第２ｆθレンズ５０９が配列されている。

第１ｆθレンズ５０７は、主走査方向において、回転多面鏡５０２から出射した平行光の光ビームを、感光体８の表面で所定のビーム径となるように収束させ、副走査方向において、回転多面鏡５０２から出射した拡散光の光ビームを平行光に変換する。また、第１ｆθレンズ５０７は、回転多面鏡５０２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光ビームを、感光体８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。

出射折り返しミラー５０８は、回転多面鏡５０２で分離され第１ｆθレンズ５０７を通過した光ビームを反射し、第２ｆθレンズ５０９に入射させる。第２ｆθレンズ５０９は、副走査方向について、平行光で入射する光ビームを感光体８上で所定のビーム径となるように収束させ、主走査方向については、第１ｆθレンズ５０７で収束光となった光ビームをそのまま感光体８上へ収束させる。

以上のようにして、出射ビームは、第１ｆθレンズ５０７に向って通過し、出射折り返しミラー５０８に反射され、第２ｆθレンズ５０９を通過して感光体８に導かれる。
出射ビームは、回転多面鏡５０２の反射面における回転方向の位置により、異なる光路を通って感光体８に至る。出射ビームが感光体８を走査する仕方は、出射ビームは主走査ラインを定期的に走査する一方で、感光体８が回転するので、感光体８上は一定期間毎に異なる位置を光走査されることになる。

上述のような光学系を構成する第１ｆθレンズ５０７や第２ｆθレンズ５０９は、図４に示すように、筐体５１０内に収容される。
本発明は、第１ｆθレンズ５０７の形状に特徴があり、さらに、第１ｆθレンズ５０７の筐体５１０への取付け構造にも特徴があるものである。

第１ｆθレンズの構成例について、図５を用いて説明する。図５（Ａ），（Ｂ），（Ｅ），（Ｆ）はそれぞれ、入射面側、上側、出射面側、及び下側から見た様子を示し、図５（Ｃ），（Ｄ）は、互いに反対の側方から見た様子を示す。
第１ｆθレンズ（以下、レンズと省略する）５０７は、例えば、ポリカーボネートの樹脂から構成されると共に、出射面側に突出する凸形状のレンズ面を有する。このレンズ５０７は、主走査方向に長軸を有する長尺レンズである。
レンズ５０７は、その長手方向のレンズ有効領域（レンズ機能の性能が保証される領域）外の両端が後述のように筐体５１０に支持される支持端部となっている。

レンズ５０７は、その金型に設けたゲートから当該金型へ溶かしたポリカーボネートを射出して成形されるため、レンズ５０７の長手方向の一端部には、そのゲートに対応したゲート部５７１が設けられる。
レンズ５０７には、その長手方向の、ゲート部５７１側とは反対側のレンズ有効領域外の端部に、第１位置決め突起（以下、第１突起と省略する）５７２が一体的に形成される。第１突起５７２は、筐体５１０に対するレンズ５０７の長手方向（Ｘ方向）の取付けの位置決めを行うためのものであり、上記長手方向と直交する、レンズ５０７の厚み方向（レンズ５０７に対するビームの入射方向或いは射出方向、Ｙ方向）の光入射側に突出している。第１突起５７２は、例えば、高さ３ｍｍ、直径３ｍｍの円筒状に形成される。

通常、長尺（の結像）レンズの場合、光学性能を鑑みてレンズの歪みや反りの度合いを極力低減するために、流動性材料を用いてレンズを射出成形していく上で、樹脂の流動性を考慮して、レンズの端部にゲート部が形成される。レンズ５０７の端部にゲート部５７１が設けられるような場合、レンズ５０７の中央部分に大きなリブや突起などを設けると、樹脂の流動性や内部圧力バランスが悪くなってしまう。本発明のレンズ５０７では、ゲート部５７１とは反対側の端部に第１突起５７２を設けることで、レンズ面を形成する樹脂の流動性を阻害しないようにし、レンズ５０７に歪みや反りなどの発生を防止することができる。そのため、レンズ５０７を用いる光走査装置を搭載した画像形成装置では、画像の歪みなどの画質劣化を防止することができる。

また、レンズ５０７の長手方向のレンズ有効領域外の端部の入射面側の平坦部には、１つの第１突起５７２の他に、第２位置決め突起（以下、第２突起と省略する）５７３が一体的に形成されている。第２突起５７３は、第１突起５７２の突出方向に第１突起５７２の突出長さより短く突出している。この第２突起５７３は、筐体５１０に対するレンズ５０７の、厚み方向（Ｙ方向）の位置決めを行うためのものである。第２突起５７３は、例えば、高さ０.３ｍｍ、直径２ｍｍの円筒状に形成される。

第２突起５７３は、第１突起５７２の近傍に１つ、ゲート部側のレンズ有効領域外の端部の入射面側の平坦部に２つ設けられる。第２突起５７３は、（結像）レンズの入射面、出射面の向きを定義するために３つが必要十分であり、上述のように、レンズ長手方向側端部の一方に２つ、他方に１つを配置する。３つの第２突起５７３の位置は、二等辺三角形となる配置が取付け時の安定性が良い。さらに、上記平坦部の第１突起５７２と１つの第２突起５７３及び２つの第２突起５７３をそれぞれ、レンズ５０７の筐体への取付け方向に直線上に配することが好ましい。これらの配置が好ましい理由については後述する。

更に、レンズ５０７の長手方向のレンズ有効領域外の両端部の下面側には、第３位置決め突起（以下、第３突起と省略する）５７４が一体的に形成されている。第３突起５７４は、筐体５１０に対するレンズ５０７の取付けの上下方向（Ｚ方向）の位置決めを行うためのものであり、例えば、高さ０.３ｍｍ、直径２ｍｍの円筒状に形成される。

以上のように、レンズ５０７の長手方向の、ゲート部５７１と反対側のレンズ有効領域外の端部に第１突起５７２を形成することで、成形装置でレンズ５０７を成形する際、レンズ面も成形する樹脂の流動性を阻害しないようにし、レンズ５０７（のレンズ面）に歪みや反りなどの発生を防止することができる。
なお、ゲート部５７１側には、第２突起５７３及び第３突起５７４を形成されているが、その形成領域も長手方向におけるレンズ有効領域外であり、また、その高さは低いため、レンズ５０７を成形する樹脂の流動性を阻害することはない。

上述のように、レンズ５０７は、光走査装置の筐体５１０への固定のために、長手方向、レンズ面の突出方向（レンズの厚み方向）、及びこれらと直交する方向（レンズの幅方向）の各方向に関する基準となる位置決め突起を備えることで、筐体５１０に対する位置決めの精度を確保している。

続いて、光走査装置においてレンズが位置決めされて搭載される筐体について、図６〜図８を用いて説明する。図６は、レンズが取付けられる前の筐体のレンズ取付け部分の後方斜視図である。図７及び図８はそれぞれ、レンズが取付けられた状態での筐体のレンズ取付け部分の後方斜視図及び前方斜視図である。

筐体５１０は、レンズ５０７に対応した形状を有すると共に少なくとも一方が開放されているレンズ取付け部を有するもので、例えば、樹脂材料で射出成形することで得られる。図の例の筐体５１０が有するレンズ取付け部は、上方向が開放されたものである。このレンズ取付け部は、上方向（Ｚ方向）から見てコの字型（すなわち上方及び側方に開口部を有する形態）の２つの凹部（凹所）５１１から構成され、これら凹部５１１の側方の開口部が互いに対向するようになっている。レンズ５０７の筐体５１０への取付けは、筐体５１０の開放方向（上方向）から、レンズ５０７の長手方向の両端（支持端部）を凹部５１１に差し込み受容させることにより行われる。

また、一方の凹部５１１の互いに対向する一側の側壁（本例では、後方の側壁５１２）の上側には、上下方向（Ｚ方向）と直交する方向に延在する凹形状の溝５１３が一体的に形成されている。上述のようにレンズ５０７を上方向から差し込んだときに、レンズ５０７の第１突起５７１がこの溝５１３に収納され当該溝５１３と係合（嵌合）することにより、筐体に対するレンズ５０７の長手方向（Ｘ方向）の位置決めがなされる。
筐体５１０において、レンズ５０７は、筐体５１０の溝５１３の側面５１３ａに第１突起５７２が接することにより、Ｘ方向に所定の値以上動くことがないようになっている。溝（位置決め溝）５１３の幅は、上記位置決めのために、レンズ５０７の第１突起５７２の幅（円筒部の直径）と略等しくなっており、本例では３ｍｍであり、その公差は＋０.０５から０としている。なお、レンズ５０７の第１突起５７２の公差は−０.０２から−０.０７としている。

また、筐体５１０は、レンズ面の突出方向（Ｙ方向）に関するレンズ５０７の位置決めのため、凹部５１１を形成する互いに対向する一側の壁面（図の例では凹部５１１の後側の側壁５１２の前面）が、Ｙ方向基準面となっており、取付けられたレンズ５０７の第２突起５７３と当接するようになっている。また、凹部５１１の一方の側壁５１２の前面とレンズ５０７の第２突起５７３とが接し、他方の側壁５１４の後面とレンズ５０７の出射光側の端部の平坦面とが接することにより、レンズ５０７が厚み方向（Ｙ方向）に所定の値以上動くことがないようになっている。なお、レンズ５０７が厚く、レンズ５０７の膨張度を考慮した場合に凹部５１１の前後の５１２，５１４の隙間が十分でない場合や上記隙間にレンズ５０７が挿入できない場合等は、レンズ５０７の第２突起５７３を金型上で削って微調整すればよい。

また、筐体５１０は、レンズ５０７の上下方向（Ｚ方向）の位置決めを行うため、レンズ５０７の第３突起５７４と接しＺ方向基準面となる台座部５１５を一体的に有する。台座部５１５は小面積で形成される。台座部５１５を小面積としている理由として、金型上で当該台座部５１５を削っていくことが容易であり、その高さを微調整することができ、設計上のレンズ５０７のＺ方向の位置を調整できるからである。

以上のように、本発明の光走査装置では、筐体５１０のレンズ取付け部の開放方向からレンズ５０７を差し込むだけで、筐体に対するレンズの全方向に関する位置決め（レンズの長手方向、レンズの厚み方向、及びこれらと直交するレンズの幅方向）がなされるので、レンズを位置決めして筐体に組付けることが非常に容易である。また、位置決めの際に、別の部品や位置決め冶具を必要としないので、組み立てコストを抑えることができる。

また、筐体５１０へのレンズ５０７の取付けの際、レンズ５０７のＺ方向への抜け防止のため、例えば、一端に孔が形成された２枚の板バネ５１６を用いることができる。この場合、筐体５１０には、板バネ５１６固定用のネジ穴５１７を設けておく。そして、板バネ５１６を、当該板バネ５１６の一端の孔がネジ穴５１７上に位置すると共に、当該板バネ５１６の他端がレンズ５０７の側端上に位置するように筐体５１０上に配し、ネジ穴５１７にビス（ネジ）５１８を取付けて固定することで、レンズ５０７の両側を板バネ５１６のバネ性を利用して押さえ、レンズ５０７のＺ方向への抜けを防止することができる。なお、板バネ５１６は、ＳＵＳ材等から形成される。

また、他の抜け防止の方法として、位置決め溝５１３側（すなわちレンズ５０７の第１突起５７２側）の筐体５１０の底部の台座部５１５（Ｚ方向基準面）に、ＵＶ硬化型接着剤を塗り、レンズ５０７を取付け、紫外線を塗布部分に照射することにより、筐体５１０に完全固定することができる。

接着剤を用いた方法では、部品点数を減らし、組み立て作業性を向上させることで、さらにコストダウンを図ることができる。
なお、レンズ５０７の長手方向の両端底面の２箇所を接着固定したり、第１突起５７３が設けられた側の反対側で接着固定したりすると、光走査装置の温度上昇に伴ない、筐体５１０とレンズ５０７の線膨張係数の違いにより、レンズ５０７の長手方向に応力がかかることになり、レンズ５０７に歪みが生じ光学的性能に支障が生じる。上述のように、第１突起５７２が形成された側の一方のみで接着することで、第１レンズ５０７に応力や歪みが生じることはなく、良好な光学的性能が得られる。

上記のように、筐体５１０は、レンズ５０７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に位置決めする、凹形状の位置決め溝５１３、凹部５１１の前後の側壁５１２，５１４及び台座部５１５を一体的に形成しているために、レンズ５０７の位置決め精度を良好にする。

次に、図５に戻って、レンズ５０７の第１突起５７２と第２突起５７３の位置関係について考察する。
まず、上記とは反対に、レンズ５０７の第１突起５７２と２つの第２突起５７３を同じ側に配置した仮定とする。
（１）レンズ５０７の筐体への取付け方向（レンズ５０７が筐体に差し込まれる方向）に対して、３つの突起５７２，５７３を直線上に配さない場合
レンズ５０７自体の大きさが長手方向に対して必要以上に大きくなってしまう。
（２）レンズ５０７の筐体への取付け方向に対して、３つの突起５７２，５７３を直線上に配した場合
レンズの短手方向（上下方向の長さ）が長くならないよう２つの第２突起５７３の間に第１突起５７２を配置したとすると、成形により構成される筐体において、筐体の開放方向からレンズを組付ける（取付ける）際に、取付け方向に関して第１突起５７２より後方の第２突起へ当接する面を設けることが困難となる。

次に、レンズ５０７の第１突起５７２と１つの第２突起５７３を同じ側に配置し、２つの第２突起５７３を反対側に配置したと仮定とする。
（Ａ）レンズ５０７の筐体への取付け方向に関して、第１突起５７２及び１つの第２突起５７３や、２つの第２突起５７３を直線上に配さない場合
レンズ５０７自体の大きさが長手方向に関して必要以上に大きくなってしまう。

この考察からも明らかなように、レンズ５０７に第２突起５７３を３つ設ける場合、第１突起５７２側に１つの第２突起５７３を配することが好ましく、さらに、レンズ５０７の取付け方向に対して、第１突起５７２及び１つの第２突起５７３を直線上に配置し、他の２つの第２突起５７３も同様に取付け方向に関して直線上に配することが好ましい。このように突起を配することにより、レンズ５０７の入射面、出射面の向きを安定的に位置決めすることができると共に、筐体５１０を成形上問題なく得ることができる。

なお、レンズの各位置決め突起は、円筒形状に限られない。
以上のようなレンズ及び筐体から構成される光走査装置は、上記構成により組み立てが容易であるため、位置決めが必要なレンズを複数取付けて用いるカラー画像形成装置に適用した場合、従来に比べ短時間で容易に組み立てることができる。

本発明の光走査装置を備えた画像形成装置の構成例を示す断面図である。 図１の露光ユニットを上面から見た筐体内部の要部を概略的に示す図である。 図１の露光ユニットを側面から見た筐体内部の要部を感光体と共に概略的に示す図である。 上蓋を外した状態での図１の露光ユニットの要部の斜視図である。 第１ｆθレンズの構成例を示す図である。 図レンズが取付けられる前の筐体のレンズ取付け部分の後方斜視図である。 レンズが取付けられた状態での筐体のレンズ取付け部分の後方斜視図である。 レンズが取付けられた状態での筐体のレンズ取付け部分の前方斜視図である。

符号の説明

１…画像形成装置、５…露光ユニット、５０１…半導体レーザ、５０２…回転多面鏡、５０３…コリメートレンズ、５０４…第１反射ミラー、５０５…シリンドリカルレンズ、５０６…第２反射ミラー、５０７…第１ｆθレンズ、５０８…出射折り返しミラー、５０９…第２ｆθレンズ、５１０…筐体、５１１…凹部、５１３…溝、５１５…台座部、５１６…板バネ、５１７…ネジ穴、５１７…板バネ、５１８…ビス、５７１…ゲート部、５７２…第１位置決め突起、５７３…第２位置決め突起、５７４…第３位置決め突起。

Claims (9)

1. 発光源からの光ビームで少なくともレンズを介して感光体を走査する光走査装置において、
   前記レンズは、前記感光体に対する主走査方向に長い長尺レンズを含み、当該レンズの少なくとも一つが、レンズの長手方向のレンズ有効領域外の両端に形成される支持端部を有し、前記両端に形成された支持端部の一に、レンズに対するビームの入射方向或いは射出方向の側面から突出する第１突起を有し、該第１突起により、前記レンズを支持する筐体に対し前記レンズの長手方向の位置決めがされることを特徴とする光走査装置。
2. 前記筐体には、前記レンズの前記両端を保持する一対の凹所が対向して形成され、
   前記凹所は、前記レンズの前記支持端部が差込まれる上方の開口部と、互いに対向し差込まれたレンズの前記支持端部を受容する側方の開口部を有し、当該凹所を形成する互いに対向する一側の側壁に前記第１突起が嵌合する溝が形成され、
   前記レンズは、前記凹所の上方の開口部から差込まれ、前記第１突起が前記溝に嵌合し、前記筐体に対し前記レンズの長手方向の位置決めがされて装着されることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記レンズは、さらに、前記両端の前記支持端部の前記第１突起が設けられた側の側面に前記第１突起よりも短い第２突起を有し、当該第２突起が前記凹所を形成する互いに対向する一側の壁面に当接することにより、前記筐体に対し前記レンズに対するビームの入射方向或いは射出方向の位置決めがされて装着されることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記第２突起は、前記第１突起が設けられた前記支持端部に、レンズが差込まれる方向に対して前記第１突起より前方に１つ設けられ、前記第１突起が設けられた前記支持端部と反対側の前記支持端部に、前記レンズが差込まれる方向に並べられた形態で２つ設けられることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記レンズの両端の支持端部が前記凹所に差込まれ、前記第１突起が設けられた前記支持端部の底部と前記凹所の底部が接着固定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 前記レンズは、前記レンズの前記第１突起が設けられた前記支持端部と反対側の前記支持端部に対応してゲートが設けられた金型を用いて射出成形されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光走査装置。
7. 前記第１突起は円筒形状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置。
8. 前記凹所は、前記筐体に一体に形成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の光走査装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の光走査装置を備える画像形成装置。

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