JP5240472B2 - 光源ユニット、光走査装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源から発せられるビームを偏向器により偏向し、結像光学系により感光体上に露光を行なう書き込みユニットを有するデジタル複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置に用いる光源ユニット、光走査装置、およびこれらを用いた画像形成装置に関する。

デジタル複写機等の上述のような画像形成装置には、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、光源部から光束を略平行光にするカップリングレンズ、カップリングレンズからの平行光を整形するアパーチャ、整形された光束を線像にするシリンドリカルレンズ、光束を偏向走査するポリゴンスキャナ、このポリゴンスキャナにより偏向走査された書込光を潜像担持体表面に結像するための結像レンズ等の光学部品を備えている。また書込光の書き出し位置を決定するための同期信号を得る同期検知手段が設けられており、それらは光学ハウジングに収納されている。

上述のカップリングレンズにおいては、光源からの光束を平行光にする他に、光束の光軸を調整する機能を有している。光源からの光束の発散状態、光源の取り付け誤差、発光点ばらつきなどを調整して、所定の平行光束、光軸位置とするために、カップリングレンズは位置決めを持たず、各種の特性を満たすように位置調整が行われ、接着剤などにより固定される。

ところが、接着されたカップリングレンズは位置決めを持たず、接着剤により固定されているため、接着剤の経時的な変化や温度による膨張、収縮により、カップリングレンズの設置姿勢が、調整初期より変化する恐れがある。カップリングレンズの姿勢変化は、光軸位置の変動、透過光の発散状態の変動による焦点位置のずれなどに影響を及ぼし、被走査面上でのビームの位置変動、色ずれ、ドット太りに伴う潜像再現性の劣化を引き起こす。

このような課題に対して、特許文献１では、ホルダ１０４とカップリングレンズを接着する際、接着剤塗布領域を主走査方向と副走査方向に分けて接着領域の指定を行う技術を開示している。主走査方向に射影した長さよりも副走査方向に射影した長さの方を小さくすることで、主走査方向の変動を大きく、副走査方向の変動を小さくする効果があると述べられている。

この特許文献１開示の技術では、コリメートレンズの位置変動が画像に影響しにくいような接着方法を示しているが、コリメートレンズは位置決めがなく接着剤により位置固定されているために、経時での位置変動や温度変動による位置変動などは生じてしまう。

そこで本発明は、上述の課題にかんがみ、カップリングレンズ透過後の光束の光軸を調整し、光源からの光束を所望の形状に変換したうえで、光源ユニットにおける保持部材上に経時的な変動や温度による位置変動の影響が小さいカップリングレンズの設置方法を提案すると共に、永続的に高品質な画像を保つことのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の光源ユニットのうち請求項１に係るものは、
光ビームを出射する光源と、光源に対する位置を調整して配置するカップリングレンズと、該光源及び該カップリングレンズを保持するホルダとを有する光源ユニットにおいて、
前記ホルダと前記カップリングレンズをこれらの保持部材に当接させ、かつ前記カップリングレンズ、前記ホルダ及び前記保持部材を接着して位置固定してなる光源ユニットであって、
前記接着した点の少なくても１つが、前記ホルダと前記カップリングレンズ、前記保持部材の３つを固着する位置にある、
ことを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１の光源ユニットにおいて、前記保持部材が、くさび形状の保持体を備えることを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２の光源ユニットにおいて、前記保持部材を複数有することを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項３の光源ユニットにおいて、前記カップリングレンズと前記保持部材の当接位置を結ぶ線が前記カップリングレンズの中心位置または略中心位置を通るように前記複数の保持部材を配置したことを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、前記接着剤に別材料の添加剤を含有させたことを特徴とする。

請求項６に係るものは、請求項５の光源ユニットにおいて、前記添加剤の線膨張係数が前記接着剤よりも小さいものであることを特徴とする。

請求項７に係るものは、請求項１から６のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、前記ホルダと前記保持部材が略同一の線膨張係数を有することを特徴とする。

請求項８に係るものは、請求項１から６のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、前記保持部材の線膨張係数が前記接着剤よりも小さいことを特徴とする。

請求項９に係るものは、請求項１から８のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、前記保持部材は透明で、波長が１μｍ以下の電磁波に対して１０％以上の透過率を有するものであるであることを特徴とする。

請求項１０に係る光走査装置は、請求項１から９のいずれか一項に記載の光源ユニットから出射する光を走査する回転偏向器と、該回転偏向器により走査された光を集光する走査レンズとを有することを特徴とする。

請求項１１に係る画像形成装置は、請求項１０に記載の光走査装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、カップリングレンズの位置決めを行える構成としたため、経時的な変動を抑制することが可能になり、光源からの光束を所定の光軸位置に調整し、良好な光軸位置精度を得ることができ、光源からの光束を所定の形状に変換することで所定のビームスポット径を安定的に得ることが可能になる。また環境変動時や経時変動時においても、初期調整時と同じ良好な光ビーム特性を保つことが可能となる。

本発明の一実施例に係る光走査装置に用いる光源ユニット１１０の概略図 カップリングレンズのホルダ上での位置決め形態を示す図 保持部材１０５を２つ使用した場合の本発明の第２の実施例を示す図 接着剤中に別材料の添加剤を混ぜた本発明の第３の実施例を示す図 保持部材に透明な材料を用いた本発明の第４の実施例を示す図 本発明の実施例に係る光走査装置の概略図 発明の実施対象となる画像形成装置の一例の概略構成を示す断面図

本発明では、光源に対して位置調整したカップリングレンズとホルダ１０４に保持部材を当接させた上で、カップリングレンズ、保持部材、ホルダ１０４の位置を固定し、カップリングレンズが保持部材に接触し、保持部材がホルダ１０４に接触することで、カップリングレンズの位置決めを行える構成とするものである。

以下まず、本発明を適用した画像形成装置について説明を行う。
以下、本発明を適用した画像形成装置について説明を行う。
図７は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例の概略構成を示す断面図である。この図において、画像形成装置１は像坦持体としての感光体３、帯電装置２、現像手段としての現像装置５、感光体３をクリーニングするクリーニング装置７、感光体３上位静電潜像を書き込むための光走査装置１００など備えた画像形成部２００を有する。また、画像形成部２００は、感光体３に対して転写搬送ベルト６ａを挟んで対向する転写ローラ６を備える。転写ローラ６は転写搬送ベルト６ａを介して感光体３と転写ニップを形成する。さらに、トナーを消費する現像装置５に供給する補給用トナーを収納するトナーボトル２０を備える。

また、画像形成部２００の下方には、給紙部４００が設けられている。給紙部４００は、記録材収納部である給紙カセット１０と給紙ローラ１１とを有しており、給紙カセット１０は積載面上に記録材としての転写紙Ｓを積載するものである。給紙ローラ１１は、給紙カセット１０上に積載された転写紙Ｓを一枚ずつ分離給送するためのものである。この給紙ローラ１１によって給送された転写紙Ｓは、感光体３の手前のレジストローラ１２の位置で一旦待機させられる。そして、感光体３上に形成された画像の先端と転写紙Ｓの先端とが、感光体３と転写ローラ６とのニップ部である転写ニップにほぼ同時に到達するタイミングで、感光体３の回転に同期させて給送される。

さらに、画像形成部２００の上方には、転写紙Ｓの搬送経路を挟んで互いに圧接回転するように定着ニップを形成する２つのローラを備える定着手段としての定着装置９が設けられている。この定着装置９の転写紙搬送方向の下流側には、定着ニップを通過した転写紙Ｓを、排紙トレイ８に排出させるための排紙ローラ１８が設けられている。

また、画像形成部２００のさらに上方には、読み取り部３００が設けられている。読み取り部３００は、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（不図示）の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源３２ａ及び第一ミラー３２ｂを備えた第一走行体３２と、第二ミラー３５ａ及び第三ミラー３５ｂを備えた第二走行体３５とが設けられている。この第一走行体３２及び第二走行体３５によって走査された原稿の画像情報は、レンズ３３の後方に設置されているＣＣＤ３４に画像信号として読み込まれ、この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。画像処理された信号に基づいて、詳細は後述する光走査装置１００の光源が照射光を発し、この照射光が感光体３表面を走査することにより感光体３の表面に静電潜像が形成される。

次に、この画像形成装置の画像形成の動作について説明する。
まず、感光体３は回転中に帯電装置２によって一様に帯電される。次いで、外部から入力された画像情報に基づいて光走査装置１００が駆動し、これによって感光体３の帯電領域（画像形成領域）に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５の現像ローラ５ａから供給される現像剤（トナー）によって現像されて可視像としてのトナー像になる。

一方、この感光体３上へのトナー像の形成が行われている間に、複数の給紙カセット１０のうち選択されたものから、給紙ローラ１１によって転写紙Ｓが引き出され、その先端をレジストローラ１２のニップ部に当接させた状態で待機する。感光体３上のトナー像に重ね合わされるタイミングでレジストローラ１２が回転を開始することにより、転写紙Ｓは、感光体３と転写ローラ６とによって形成される転写ニップに送り出される。そして、転写ニップで感光体３上のトナー像が転写せしめられた後、除電ブラシ（図示せず）との接触によって除電される。除電された転写紙Ｓは感光体３から機械的に分離された後、定着装置９に送られる。

定着装置９は、転写紙Ｓを二つのローラの間に挟み込むことで、転写紙Ｓを加熱するとともに加圧してトナー像を転写紙Ｓ上に定着せしめる。このようにしてトナー像が定着せしめられた転写紙Ｓは、排紙ローラ１８によって排紙トレイ８上に排紙される。

一方、転写ニップを通過した後の感光体３表面に残留した残留トナーは、クリーニング装置７によって感光体３上から除去され、回収される。

なお、上述した説明では、コンタクトガラス３１上に載置した原稿の画像情報を読み取り部３００で読み取って、その画像情報に基づいて作像する画像形成装置の複写機としての機能について説明した。画像形成装置は、複写機としての機能のみではなく、パソコンなどの外部の電子機器から入力される画像情報に基づいて作像するプリンタとしての機能も備えている。

図１に示す装置は、本発明の一実施例に係る光走査装置に用いる光源ユニット１１０の概略図である。この図１において、光源ユニット１０１は、光源１０２、カップリングレンズ１０３、それらを保持するホルダ１０４、そしてカップリングレンズ１０３とホルダ１０４の位置決めとなる保持部材１０５から成る。光源ユニット１１０は、光源から出射される発散光をカップリングレンズ１０３により、光束の光軸位置の調整と発散光から平行光への変換が行われる。光軸位置の調整精度、カップリングレンズ１０３透過後の光束の発散（平行）状態は、以後の光学系により異なるものの、カップリングレンズ１０３の位置調整精度はμｍ単位での調整が求められ、位置調整誤差、経時的な位置変動は、被走査面上での走査位置特性やビーム形状の劣化となる。

そして図２において示すように、図示しない光源はホルダ１０４に形成された穴部に圧入固定されホルダ１０４上での位置が決まる。カップリングレンズ１０３はホルダ１０４に位置決めされた光源から出射される光束により位置が決まり、ホルダ１０４に形成される穴や光源における発光点位置、光束の発散状態のばらつきをカップリングレンズ１０３の位置調整により吸収する。保持部材１０５は、調整後のカップリングレンズ１０３とホルダ１０４に接するように位置し、カップリングレンズ１０３、ホルダ１０４それぞれに接着剤Ａにより接着され、位置固定される。

カップリングレンズ１０３は様々なばらつきを吸収した状態で位置が決まるため、それぞれの光源ユニット１１０において、ホルダ１０４上の位置が異なる。保持部材１０５は図２のようにくさび形状とすることで、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３間の位置が異なっていても、保持部材１０５位置を調整することで、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に接することが可能であり、位置決めされる。このような構成をとることで、カップリングレンズ１０３は透過光束を調整した後でも位置固定されるため、経時的な変動や環境温度変動による接着剤Ａの膨張収縮によって受ける位置変動を抑制することが可能であり、初期調整と同じ良好な光ビーム特性を永続的に保つことが可能である。

図３は、保持部材１０５を２つ使用した場合の実施例である。ホルダ１０４には、保持部材１０５を受ける面が上下に設けられる。カップリングレンズ１０３の調整後に保持部材１０５をカップリングレンズ１０３とホルダ１０４に接するように位置させることで、カップリングレンズ１０３の位置が固定される。保持部材１０５の位置は、カップリングレンズ１０３と保持部材１０５の接点を結ぶ線がカップリングレンズ１０３の略中心を通るように調整する。図３のような配置とすることで、保持部材１０５の微小位置変動によりカップリングレンズ１０３に力が加わったとしても、対向する接点で力を受け打ち消すことができるので、カップリングレンズ１０３の位置が動きにくい構成となる。

図４は、接着剤Ａ中に別材料４０１の添加剤を混ぜた実施例である。光源ユニット１１０の環境温度変動により、接着剤Ａが膨張、収縮するが、接着剤Ａの量を少なくすることで、接着剤Ａの体積変化に伴う作用力を小さくすることが可能である。本実施例の場合は、環境温度変動に伴う接着剤Ａの体積変化が与えるカップリングレンズ１０３への力を小さくする効果をもつ。また、接着剤Ａに添加剤を含有させて接着剤Ａの実体積を減らすことで、カップリングレンズ１０３や保持部材１０５との接触面積を減らすことなく体積変化時の作用力を減らすことが可能である。特に添加剤の線膨張係数が接着剤Ａに対して小さいほど、体積変化に伴う作用力を小さくできる。

接着剤Ａの体積変化時の作用力を小さくすることで、カップリングレンズ１０３の位置を経時的に接着固定可能で、カップリングレンズ１０３調整初期状態を環境温度変動が生じた場合にも、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

なお図４では、添加剤を球状ものとして示しているが、添加剤は球状とは限らず、棒状、板状、材料を粉砕した状態でも良い。材料に関しても特に限定するものはないが、接着剤Ａに光硬化するものを用いた場合は、透明な材料が望ましい。

また添加剤の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さいことで、温度変動による添加剤の膨張が接着剤Ａの膨張よりも小さくなり、膨張によるカップリングレンズ１０３への外力を小さくすることができ、カップリングレンズ１０３調整初期状態を環境温度変動が生じた場合にも、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

さらに、ホルダ１０４と保持部材１０５が略同一の線膨張係数であると、環境温度変動時にホルダ１０４と保持部材１０５の膨張、収縮が同一量となり、光源とカップリングレンズ１０３の相対位置を保つことが可能である。光源とカップリングレンズ１０３の相対位置が保たれるため、光源ユニット１１０は環境温度変動時において初期調整時と同様な、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも大きい場合は、環境温度変動によるカップリング位置変動は、接着剤Ａのみにより固定されている場合よりも大きく、保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さい場合は、接着剤Ａのみにより固定されている場合よりも小さいため、カップリングレンズ１０３位置変動に対しては、保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さい方が有利である。

図５に記載の保持部材１０５は透明な材料を用いる。特に波長が１μｍ以下の電磁波に対する高い透過率を有する材料を使用することで、光硬貨樹脂を接着剤Ａとして使用可能で、保持部材１０５を固定する接着剤Ａの位置を任意に選択することができる。それによりカップリングレンズ１０３を強固に位置固定することが可能となるため、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。またカップリングレンズ１０３は光源からの光束を透過させるために透明であるため、カップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４と３部品を一度の電磁波照射により固定することができ、生産性を向上させることができる。

図６に示す装置は、請求項１から７までの光源ユニット１１０を用いた光走査装置の概略図で、光源ユニット１１０、光学ハウジング６０１、シリンドリカルレンズ６０２、ポリゴンスキャナ６０３、走査ミラー６０４、折返しミラー６０５、面倒れ補正レンズ６０６、折返しミラー６０７、同期検知板６０８、防塵ガラス６０９から構成されている。光源ユニット１１０から出射される光束が、温度変動や経時変動に対して、調整初期状態と変わらない良好な光ビーム特性を保つため、光走査装置における被走査面上での光軸位置、ビームスポット径などの光学特性を良好に保つことが可能である。

なお本発明における実施例の一つとして図６に示す光走査装置を挙げたが、本発明における光源ユニット１１０は図６に限るものではなく、一つの光走査装置の中に複数個の光源ユニット１１０が設置される光走査装置にも適用できる。

以上、本発明の実施例を示したが、保持部材を用いて位置決めする方法はコリメートレンズに限るものではない。特に接着剤Ａにて位置固定されている構成のものに有効であり、シリンドリカルレンズ、波長板、分光素子、液晶光学素子、走査レンズ、折返しミラーなどの位置調整が必要な光学素子で、調整後接着固定される構成の部品に対しては、効果がある。

以上説明してきたように、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている。カップリングレンズ１０３は保持部材１０５に接触し、保持部材１０５はホルダ１０４に接触することで、カップリングレンズ１０３の位置調整後に位置決めを設けることができる。そのため、経時的な変動を抑制することが可能である。このような構成により、光源からの光束を所定の光軸位置に調整し、良好な光軸位置精度を得ることができ、光源からの光束を所定の形状に変換することで所定のビームスポット径を安定的に得ることが可能な光源ユニット１１０である。また環境変動時や経時変動時においても、初期調整時と同じ良好な光ビーム特性を保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、保持部材１０５がくさび形状とすることで、部品ばらつきである光源位置変動やコリメートレンズ設置面位置変動に対して、調整時に所定の光ビーム特性が得られるようにコリメートレンズの位置調整可能な構成とすることができ、且つホルダ１０４とコリメートレンズの相対位置が光源ユニット１１０毎に異なったとしてもくさび形状の保持部材１０５の位置を調整することで、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に当接させて自在に位置決めすることができ、初期調整時の良好な光ビーム特性を保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、保持部材１０５がくさび形状且つ複数個有している。保持部材１０５を複数個使用することで、コリメートレンズの位置固定を強固なものとし、初期調整時の光ビーム特性をより安定的に保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、保持部材１０５がくさび形状且つ２つ個有しており、コリメートレンズと保持部材１０５の当接位置を結んだ線がカップリングレンズ１０３の略中心位置を通るように保持部材１０５を配置している。このように配置することで、保持部材１０５の微小な位置変動によるカップリングレンズ１０３への外力が加わった状態においても、対向する側に当接位置が設けられているため、外力は打ち消され、カップリングレンズ１０３の位置変動を抑制することができ、初期調整時の光ビーム特性をより安定的に保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、接着点の少なくても１つが、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３、保持部材１０５の３つを固着させているが、３部品を一点の接着点で固着することで、接着点数を削減し生産性の向上を図ることができる。また、カップリングレンズ１０３が保持部材１０５のみとの接着で固定されている場合は、保持部材１０５の位置変動に応じた変動をカップリングレンズ１０３は生じるが、３部品が一点の接着点にて固定されているので、保持部材１０５の位置変動に対してもホルダ１０４に固定されているため、カップリングレンズ１０３の位置変動を抑制することができる。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、接着剤Ａに別材料の添加剤を含有させている。接着剤Ａに別材料を含有させることで、同体積において接着剤Ａの量を減らし、温度変動による接着剤Ａの膨張を小さくすることができる一方で、接着面積を減らすことなく接着固定することが可能なので、カップリングレンズ１０３及び保持部材１０５の位置を経時的に接着固定でき、カップリングレンズ１０３調整初期状態を環境温度変動が生じた場合にも、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、接着剤Ａに別材料の添加剤を含有させ、その線膨張係数は接着剤Ａよりも小さい添加剤を含有している。添加剤の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さいことで、温度変動による添加剤の膨張が接着剤Ａの膨張よりも小さくなり、膨張によるカップリングレンズ１０３への外力を小さくすることができ、カップリングレンズ１０３調整初期状態を環境温度変動が生じた場合にも、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、ホルダ１０４と保持部材１０５が略同一の線膨張係数を有している。ホルダ１０４と保持部材１０５が略同一の線膨張係数であるため、環境温度変動時にホルダ１０４と保持部材１０５の膨張、収縮が同一量となり、光源とカップリングレンズ１０３の相対位置を保つことが可能である。光源とカップリングレンズ１０３の相対位置が保たれるため、光源ユニット１１０は環境温度変動時において初期調整時と同様な、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さい材料を用いている。保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも大きい場合は、環境温度変動によるカップリング位置変動は、接着剤Ａのみにより固定されている場合よりも大きく、保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さい場合は、接着剤Ａのみにより固定されている場合よりも小さいため、カップリングレンズ１０３位置変動に対しては、保持部材１０５の線膨張係数が接着剤Ａよりも小さい方が有利である。

また、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０において、保持部材１０５は透明で、波長が１μｍ以下の電磁波に対して、１０％以上の透過率を有している。接着剤Ａに光硬化樹脂を使用した場合、保持部材１０５が樹脂を硬化させる電磁波を透過可能であるため、保持部材１０５とコリメートレンズ、ホルダ１０４の接着位置を任意に選択することができる。それによりカップリングレンズ１０３を強固に位置固定することが可能となるため、良好な光ビーム特性を安定的に保つことが可能である。しかもカップリングレンズ１０３は光源からの光束を透過させるために透明であるため、カップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４と３部品を一度の電磁波照射により固定することができ、生産性を向上させることができる。

さらに、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０を用いた、回転偏向器と回転偏向器により走査された光を集光する走査レンズを有する光走査装置である。光源ユニット１１０から出射される光束が、温度変動や経時変動に対して、調整初期状態と変わらない良好な光ビーム特性を保つため、光走査装置における被走査面上での光軸位置、ビームスポット径などの光学特性を良好に保つことが可能である。

またさらに、光ビームを出射する光源とカップリングレンズ１０３とそれらを保持するホルダ１０４を有した光源ユニット１１０において、カップリングレンズ１０３が光源に対して位置調整後、ホルダ１０４とカップリングレンズ１０３に保持部材１０５が当接し、接着剤Ａによりカップリングレンズ１０３、保持部材１０５、ホルダ１０４が接着、位置固定されている光源ユニット１１０を用いた、回転偏向器と回転偏向器により走査された光を集光する走査レンズを有する光走査装置を搭載した画像形成装置である。光源ユニット１１０、光走査装置が環境温度によらず、また経時変動によらず、良好な光学特性を保つために、画像形成装置により出力される画像は、高品質な画像を常に得ることが可能である。

なお本発明で用いる接着剤Ａは、上述のような光学素子等を接着するのに使用できるものであり、できれば硬化した後に透明になるものであれば、別段の事情がなければどのようなものでも採用できる。

１：画像形成装置
２：帯電装置
３：感光体
５：現像装置
５ａ：現像ローラ
６：転写ローラ
６ａ：転写搬送ベルト
７：クリーニング装置
８：排紙トレイ
９：定着装置
１０：給紙カセット
１１：給紙ローラ
１２：レジストローラ
１８：排紙ローラ
２０：トナーボトル
３１：コンタクトガラス
３２：第一走行体
３２ａ：原稿照明用光源
３２ｂ：第一ミラー
３３：レンズ
３４：ＣＣＤ
３５：第二走行体
３５ａ：第二ミラー
３５ｂ：第三ミラー
１００：光走査装置
１０１：光源ユニット
１０２：光源
１０３：カップリングレンズ
１０４：ホルダ
１０５：保持部材
１１０：光源ユニット
２００：画像形成部
３００：読み取り部
４００：給紙部
４０１：接着剤中の別材料
６０１：光学ハウジング
６０２：シリンドリカルレンズ
６０３：ポリゴンスキャナ
６０４：走査ミラー
６０５：折返しミラー
６０６：面倒れ補正レンズ
６０７：折返しミラー
６０８：同期検知板
６０９：防塵ガラス
Ｓ：転写紙

特許第３６４８３９１号

Claims (11)

1. 光ビームを出射する光源と、光源に対する位置を調整して配置するカップリングレンズと、該光源及び該カップリングレンズを保持するホルダとを有する光源ユニットにおいて、
   前記ホルダと前記カップリングレンズをこれらの保持部材に当接させ、かつ前記カップリングレンズ、前記ホルダ及び前記保持部材を接着して位置固定してなる光源ユニットであって、
   前記接着した点の少なくても１つが、前記ホルダと前記カップリングレンズ、前記保持部材の３つを固着する位置にある、
   ことを特徴とする光源ユニット。
2. 請求項１の光源ユニットにおいて、
   前記保持部材が、くさび形状の保持体を備えることを特徴とする光源ユニット。
3. 請求項１または２の光源ユニットにおいて、
   前記保持部材を複数有することを特徴とする光源ユニット。
4. 請求項３の光源ユニットにおいて、
   前記カップリングレンズと前記保持部材の当接位置を結ぶ線が前記カップリングレンズの中心位置または略中心位置を通るように前記複数の保持部材を配置したことを特徴とする光源ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、
   前記接着剤に別材料の添加剤を含有させたことを特徴とする光源ユニット。
6. 請求項５の光源ユニットにおいて、
   前記添加剤の線膨張係数が前記接着剤よりも小さいものであることを特徴とする光源ユニット。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、
   前記ホルダと前記保持部材が略同一の線膨張係数を有することを特徴とする光源ユニット。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、
   前記保持部材の線膨張係数が前記接着剤よりも小さいことを特徴とする光源ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の光源ユニットにおいて、
   前記保持部材は透明で、波長が１μｍ以下の電磁波に対して１０％以上の透過率を有するものであるであることを特徴とする光源ユニット。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の光源ユニットから出射する光を走査する回転偏向器と、該回転偏向器により走査された光を集光する走査レンズとを有することを特徴とする光走査装置。
11. 請求項１０に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。