JP6454963B2 - 光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置、該光学装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置等で画像を形成するため、画像形成装置内に設けられる光走査装置などの光学装置が知られている。
こうした光学装置において、各々の光学素子を固定するためのネジによる固定、紫外線硬化型等の接着剤、挟みこみ、押圧による固定などの技術が知られている。

さらに近年では、搭載部品点数の削減、組み立て工数の減少によるコストダウンの要求が強くなっており、部品点数の削減や組み立て工数の減少に効果がある圧入による固定方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、装置の小型化に伴って、固定位置の精度に対する要求はより強くなっており、光学素子を固定する方法として、ただ単に圧入による固定を行うのみでは、こうした精度への要求までは解決できていない。
このような光学装置の小型化のために、安価で精度良く、圧入による固定を可能とする光学装置の開発が期待されていた。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、光学装置に搭載する光学素子を、安価で精度良く、圧入によって固定する光学装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明においては、光源から射出された光束を透過する光学素子部と、この光学素子部と光学装置に取り付ける取付部とを備えた光学部材と、取付部を光束の光軸方向に交わる第１の方向に移動させて圧入することで光学素子部を光学装置内の所定の位置に位置決めして固定する保持部とを有し、保持部は、光軸方向に垂直な、光学素子部の位置決めの基準となる固定基準面と、固定基準面と光軸方向において対向する押圧面とを有し、取付部は、前記押圧面側に形成された複数の突起部を有し、複数の突起部は、取付部が保持部に圧入されると先に押圧面によって押圧され変形する第１の当接部と、第１の当接部より後に押圧面によって押圧され変形する第２の当接部とを有し、第１の当接部の押圧力は第２の当接部の押圧力よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、光源から射出された光束を透過する光学素子部と、この光学素子部と光学装置に取り付ける取付部とを備えた光学部材と、取付部を光束の光軸方向に交わる第１の方向に移動させて圧入することで光学素子部を光学装置内の所定の位置に位置決めして固定する保持部とを有し、取付部は、前記押圧面側に形成された複数の突起部を有し、複数の突起部は、取付部が保持部に圧入されると先に押圧面によって押圧され変形する第１の当接部と、第１の当接部より後に押圧面によって押圧され変形する第２の当接部とを有し、第１の当接部の押圧力は第２の当接部の押圧力よりも小さいから、光学装置内の光学素子を、安価で精度良く、容易に圧入によって固定することができる。

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成の一例を概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態における光学装置の構成の一例を示す平面図である。 本発明の実施形態における保持部の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態における光学部材の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態における光学部材の取付方法の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態における押圧面の構成の一例を示す側断面図である。 本発明の実施形態における光学部材の構成の変形例を示す図である。 本発明の実施形態における光学部材の構成の他の一例を示す正面図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。図１には、本発明による光学装置の一例としての光走査装置と、光走査装置を搭載した画像形成装置の概略構成が示されている。

図１に示すように、画像形成装置１００は、記録媒体としての用紙Ｐに画像を形成する、４つのプロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫを有する画像形成部４と、画像形成部４に用紙Ｐを供給する給紙装置３とを備えている。
画像形成装置１００はまた、原稿画像を読み取るスキャナとしての読取装置２と、読取装置２に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置２１とを備えている。
画像形成装置１００はまた、筐体１０１内に、転写体たる無端状の中間転写ベルト４７を備えた転写手段たる転写ユニット２６を有している。
画像形成装置１００はまた、画像形成部４の上方に位置する露光手段としての光書込みユニットたる光学装置である光走査装置５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５ＢＫを有している。
画像形成装置１００はまた、用紙Ｐを搬送し、中間転写ベルト４７に担持されているトナー像を、中間転写ベルト４７とのニップ部である２次転写位置Ｎでその用紙Ｐに転写する２次転写手段である転写搬送手段５を有している。
画像形成装置１００はまた、２次転写後の中間転写ベルト４７を清掃する中間転写ベルトクリーニング装置８４を有している。
画像形成装置１００はまた、給紙装置３から供給された用紙Ｐを所定のタイミングで２次転写位置Ｎに送り出すレジストローラ対４５を有している。
画像形成装置１００はまた、２次転写位置Ｎを通過してトナー像を担持し、転写搬送手段５によって搬送されてきた用紙Ｐにそのトナー像を定着する定着ユニット６を有している。
画像形成装置１００はまた、定着ユニット６を通過してトナー像を定着された用紙Ｐを外部に排出する排紙部７を有している。
画像形成装置１００はまた、ＣＰＵ並びに不揮発性メモリおよび揮発性メモリを搭載した、上記各部の動作を制御する制御手段としての制御部９３を有している。

読取装置２は、原稿自動搬送装置２１によって搬送されて、コンタクトガラス２２に乗せられた原稿を光学的に読み取ることによりＲＧＢ画像情報を生成する。具体的には、読取装置２は原稿に光を当ててその反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、またはＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などの読取センサで受光することによってＲＧＢ画像情報を読み取る。なお、ＲＧＢ画像情報とは、用紙Ｐに形成される画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の明度を含むものである。

給紙装置３は、筐体１０１内で用紙Ｐを収納する複数の給紙カセット３２と、給紙カセット３２に収納されている用紙Ｐをレジストローラ対４５に向けて搬送するための複数の給送ローラ３１と、を有している。給紙装置３はまた、用紙Ｐを筐体１０１外から供給する手差し給紙手段としての手差給紙装置３３と、手差給紙装置３３から用紙Ｐをレジストローラ対４５に向けて搬送する手差し給紙ローラ３４とを有している。

プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫはそれぞれ、図中反時計方向であるＢ方向に回転する回転体としての像担持体たるドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫを有している。各感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫの表面は、光走査装置５５Ｙ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５ＢＫが射出するそれぞれの走査光の被走査面である。
プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫはまたそれぞれ、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫの周囲にＢ方向上流に設けられた、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３ＢＫとを有している。
プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫはまたそれぞれ、現像手段としての現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２ＢＫと、転写ユニット２６に備えられた１次転写手段としての１次転写ローラ４７５Ｙ、４７５Ｃ、４７５Ｍ、４７５ＢＫとを有している。
プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫはまたそれぞれ、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫの表面電位を検出する表面電位検知手段としての表面電位センサである図示しない電位センサを有している。
プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫは、光走査装置５５Ｙ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５ＢＫによって感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫに潜像を形成することで、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色のトナー像を形成する。
光走査装置５５Ｙ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５ＢＫは、それぞれ独立した光書込み装置として動作し、その構成・動作は特に区別されない。以下、光走査装置５５Ｙ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５ＢＫを特に区別しない表現として光走査装置５５という表現を用いて説明する。

光走査装置５５は、図２に示すように、走査光である光束たるレーザー光の光源である半導体レーザー５５１と、入射した光束を略並行にするコリメータレンズ５５２とを有している。
光走査装置５５はまた、正多角柱の各側面に反射ミラーを有し、高速回転により光束を偏向・走査させる偏向手段たるポリゴンスキャナ５５３を有している。
光走査装置５５はまた、偏向された走査光の等角度運動を等速直線運動へと変える走査レンズたるｆθレンズ５５４と、走査光の一部を透過して集光する光学部材であるシリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂとを有している。
光走査装置５５はまた、走査光の一部を受光して画像の書き始め位置を決定するための同期検知手段５５６と、光束の光路を所望の位置に設定するための折り返しミラー５５９と、これら部材を固定して設置可能な光学ハウジング５５８と、を有している。
光走査装置５５はまた、これら各光学部材を光学ハウジング５５８の所望の位置に位置決めして固定するために、光学ハウジング５５８と一体成型された保持部５６０を有している。

図３（ａ）に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸を定める。
Ｘ軸は、走査光の光軸方向を正として、走査光と平行な軸である。
Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に垂直な、第２の方向を表す軸である。
Ｚ軸は、シリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂの保持部５６０への挿入方向であるＤ方向、言い換えると第１の方向の逆向きを正として、Ｘ軸に垂直な軸である。
保持部５６０は、図３（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂの位置決めの基準となるＹＺ平面に平行な固定基準面１０を有している。
保持部５６０はまた、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、固定基準面１０とＸ方向において対向する押圧面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとを有している。
保持部５６０は、ガラス入りのＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂などの剛性に優れたプラスチック樹脂によって形成されている。
図４に示すように、シリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂは、光学機能面としての機能を有する受光部たる光学素子部１５と、光学素子部１５を光走査装置５５、具体的には保持部５６０に取り付ける取付部１６とを有している。
シリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂはポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いることで光学素子部１５と取付部１６が一体成型により形成されている。
ここでシリンドリカルレンズ５５５a、５５５ｂはこのような構成に限定されるものではなく、別個に形成された光学素子部１５と取付部１６とを接着剤その他で貼り合わせて一体構成としたものでも構わない。
取付部１６は、保持部５６０に取り付けられる際に押圧面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに当接する複数の突起部１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂを有している。
複数の突起部１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂは、Ｄ方向下流、すなわちＺ軸方向上流側に１３ａ、１４ａが形成され、Ｚ軸方向下流側に１３ｂ、１４ｂが形成されている。

中間転写ベルト４７は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散させたものを用いている。中間転写ベルト４７は、図示しない駆動源によって図１中Ａ方向に回転するように駆動される駆動ローラ４７１と、駆動ローラ４７１と同一方向に回転する従動ローラ４７２及び２次転写ローラ４７３とに巻きかけられている。

転写搬送手段５は、２次転写ローラ４７３に対向して設けられた２次転写対向ローラ４７４と、２次転写対向ローラ４７４に巻きかけられた２次転写ベルト５０とを有している。
転写搬送手段５は、２次転写位置Ｎにおいて、２次転写ベルト５０が中間転写ベルト４７に当接して、ニップ部を形成している。
転写搬送手段５は、２次転写位置Ｎにおいて、２次転写ベルト５０と２次転写ローラ４７３との間に中間転写ベルト４７を用紙Ｐとともに挟みこみ、２次転写バイアスをかけて中間転写ベルト４７表面のトナー像を用紙Ｐに転写する。
このとき２次転写バイアスとしては、中間転写ベルト４７の表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。
２次転写ベルト５０は、２次転写位置Ｎにおいて２次転写を行った後の用紙Ｐを定着ユニット６まで搬送する。

定着ユニット６は、熱源を内部に有する加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に巻き掛けられた定着ベルト６４と、加熱ローラ６１とともに定着ベルト６４を巻き掛けた定着ローラ６２とを有している。定着ユニット６はまた、定着ローラ６２との間で定着ベルト６４に圧接し圧接部である定着部としての定着ニップを形成する加圧ローラ６３を有している。加熱ローラ６１と、定着ベルト６４と、定着ローラ６２とは、定着ベルト６４が無端移動するベルトユニットを構成している。定着ユニット６は、トナー像を担持した用紙Ｐを定着ニップに通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
加熱ローラ６１は、アルミニウム製の円筒ローラと、円筒外周に形成されたシリコーンゴム層と、円筒内部に配設された発熱器としてのハロゲンヒータとを有している。

排紙部７は、対向して配設された１対の排紙ローラ７１と、筐体１０１外部に接続された排紙トレイ７５と、用紙Ｐの両面に画像を形成するために用紙Ｐの表裏を反転してレジストローラ対４５まで搬送する両面ユニット７３とを有している。

制御部９３は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メインメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）、ノースブリッジ（ＮＢ）、サウスブリッジ（ＳＢ）を有している。
制御部９３はまた、図示しないＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）を有している。
制御部９３はまた、図示しないＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＰＣＩバス、ネットワークＩ／Ｆを有している。

ＣＰＵは、メインメモリに記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、上述した各部の動作を制御したりするものである。メインメモリは制御部９３の記憶領域としてはたらき、制御部９３の各機能を実現させるプログラムやデータを記憶する。あるいはこのプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いる。ＨＤは、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤＤは、ＣＰＵの制御にしたがってＨＤに対するデータの読み出し又は書き込みを制御する。ネットワークＩ／Ｆは、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信する。

制御部９３は、通信ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御するための通信制御手段として動作する。
制御部９３はまた、上位装置からの画像データを光走査装置５５に送る画像データ処理手段としても動作する。

このような構成の画像形成装置１００において、複写を行うときには、原稿自動搬送装置２１に原稿をセットし、操作パネルのスタートボタンを押下する。あるいは、原稿自動搬送装置２１を上方に回動してコンタクトガラス２２上に原稿を載置したうえで原稿自動搬送装置２１を下方に回動して閉じ原稿を押さえた状態とし、操作パネルのスタートボタンを押下する。なお、原稿自動搬送装置２１にセットされる原稿は、たとえば束状のシート原稿であり、コンタクトガラス２２上にセットされる原稿は、たとえば本状に綴じられている片綴じ原稿である。画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置１００に接続したＰＣ等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。

複写を行う場合であって、原稿を原稿自動搬送装置２１にセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス２２上に送り出されてから読取装置２による原稿の読み取りが行われる。また、原稿をコンタクトガラス２２上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置２による原稿の読み取りが行われる。読取装置２による原稿の読取では、画像データ処理手段として機能する制御部９３によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像に対応したＲＧＢ画像情報が生成される。

生成されたＲＧＢ画像情報又は入力されたＲＧＢ画像情報に基づいて、画像データ処理手段として機能する制御部９３によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を表現するためのトナーパターンが生成される。

これらのトナーパターンを用いて、画像形成部４においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成が行われる。上述の構成のプロセスユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫが作動して、中間転写ベルト４７上においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像が形成される。
このとき、まず、プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫにおいて、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫが帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３ＢＫによって一様に帯電される。その後、光走査装置５５により、ＲＧＢ画像情報に基づいて感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫの表面が走査・露光されて、被走査面上に潜像が形成される。

この点について詳しく述べる。半導体レーザー５５１から出射された光は、コリメータレンズ５５２を透過し、略並行な光束となった後、図示しないアパーチャーで一定の形状に成形され、ポリゴンスキャナ５５３へ入射する。ポリゴンスキャナ５５３は図示しない駆動源によってＣ方向に高速回転しており、何れかの側面で光束を反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめる。そして、ポリゴンスキャナ５５３によって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光束の偏向方向の移動速度を等速に変換し、面倒れを補正するためのｆθレンズ５５４を透過して、主走査方向へ等速に走査する光束、言い換えると走査光となる。走査光は光走査装置５５全体を密閉する図示しない防塵ガラスを経由した後、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫの表面に達して、感光体表面に潜像を形成する。

ポリゴンスキャナ５５３で反射された光束の一部は、シリンドリカルレンズ５５５ａ、折り返しミラー５５９、シリンドリカルレンズ５５５ｂを順次透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられる。
同期検知手段５５６は、ポリゴンスキャナ５５３の回転の位相の情報を持つ当該光束を用いて、画像の主走査方向の書き始め位置を決定する。

感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫ上の潜像は、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２ＢＫの現像ローラ上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫ上のトナー像は、各１次転写ローラ４７５Ｙ、４７５Ｃ、４７５Ｍ、４７５ＢＫの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト４７上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト４７上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト４７の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫは、図示しないクリーニング装置によってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２ＢＫ内のトナータンクに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各プロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４BＫの現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２ＢＫに所定量補給される。

中間転写ベルト４７上に重ね合わされた、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像は、中間転写ベルト４７のＡ方向の回転に伴い、２次転写ローラ４７３との対向位置である２次転写ニップＮまで移動する。２次転写ニップＮにおいて、２次転写ローラ４７３と２次転写対向ローラ４７４によって用紙Ｐに２次転写され、用紙Ｐにフルカラー画像が担持される。このとき２次転写対向ローラ４７４は、トナーの正規の帯電極性である負極性とは逆の正極性の電圧が印加されるようになっており、負極性に帯電したトナーを引き付けることで、用紙Ｐ上にトナー像を転写する。

中間転写ベルト４７と２次転写対向ローラ４７４との間に搬送されてきた用紙Ｐは、スタートボタンの押下により、給紙装置３の有する１つの給送ローラ３１が選択されこの回転によって対応する給紙カセット３２から繰り出されてフィードされたものである。ここでは給紙装置３を用いることとしたが、手差給紙装置３３から手差し給紙ローラ３４の回転によって繰り出されてフィードされたものであっても構わない。用紙Ｐはレジストローラ対４５によって、センサによる検出信号に基づき、中間転写ベルト４７上のトナー像の先端部が２次転写対向ローラ４７４に対向するタイミングで送り出されたものである。かかるフィード動作は、上述の原稿読取動作と略同時に開始される。

用紙Ｐは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着ユニット６に進入し、定着ベルト６４と加圧ローラ６３との間の定着ニップを通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、用紙Ｐ上に良好なカラー画像が形成される。定着ユニット６を通過した定着済みの用紙Ｐは、図示しない切換爪の態位に応じて、排紙ローラ７１を経て排紙トレイ７５上にスタックされるか、または両面ユニット７３に進入して両面画像形成に備える。

一方、１次転写を終えた感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫは、図示しないクリーニング装置によってこれに残留する転写残トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。また、２次転写を終えた中間転写ベルト４７は、中間転写ベルトクリーニング装置８４によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。

以上のような画像形成プロセスにおいて、光走査装置５５による感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫへの潜像の形成精度は、高画質の画像を形成する上で重要である。
一般に、このような重要性を有する光走査装置に用いられる各光学素子の固定方法は、小型化、低コスト化可能であるように、高精度かつ低コストであることが望ましい。
精度よく光学素子を固定するためには、ネジや板バネ等による固定方法が知られているが、部品点数の増加や保持部の大型化、ひいてはコストの上昇を招いてしまう点までは解決されていない。
一方、低コスト化のために、挟み込み等により光学素子を圧入して固定するのみでは、十分に固定するために押圧、言い換えると圧入時の変形量を大きくせざるを得ない。すなわち、取り付け時に内部応力が増大して変形するため、光学素子の位置決め精度が低下するという懸念がある。
光走査装置５５において、同期検知手段５５６による書き始め位置を正しく決定するためには、シリンドリカルレンズ５５５a、５５５ｂの固定方法は、副走査方向、すなわち入射する光束の光軸に対して垂直な方向に高精度な固定方法であることが望ましい。
以下、シリンドリカルレンズ５５５ａを例に、光学部材の固定方法を説明する。かかる固定方法は、シリンドリカルレンズ５５５ａのみに限定されるものではなく、精度の条件が許す限り、光走査装置５５上のいかなる光学部材に用いても構わない。

本実施形態では、シリンドリカルレンズ５５５ａは、光学ハウジング５５８上に設けられた保持部５６０に、図５に示す−Ｚ方向に、以下のような方法で圧入して固定されている。
まず、シリンドリカルレンズ５５５ａは、保持部５６０の固定基準面１０と取付部１６とが接した状態で−Ｚ方向に移動することで保持部５６０に圧入される。

取付部１６が保持部５６０に圧入されるとき、複数の突起部１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂのうち、Ｚ方向上流にある突起部１３ａ、１４ａが先に押圧面１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂのいずれかに接触する。このＺ方向上流にある突起部１３ａ、１４ａは、先に押圧面１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂによって押圧され、変形する、位置決め手段としての第１の当接部として機能する。
押圧面１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂはガラス入りＡＢＳ樹脂などの剛性に優れた樹脂であり、突起部１３ａ、１４ａはＰＣ樹脂であるから、押圧され、変形するのは突起部１３ａ、１４ａである。
このように、材質に差を持たせることで、固定基準面１０が歪みなどの影響を受けることを抑止ないしは防止して、シリンドリカルレンズ５５５ａ、５５５ｂは保持部５６０に精度良く圧入される。

押圧面１１ａ、１２ａによって突起部１３ａ、１４ａは、それぞれ固定基準面１０に向かって押圧されて変形し、その変形量に従ってシリンドリカルレンズ５５５ａを固定基準面１０に向かって押し付ける方向に押圧力が生じる。
こうしてシリンドリカルレンズ５５５ａが固定基準面１０に抑えつけられ、Ｘ方向の移動が固定される。なお、このとき突起部１３ａ、１４ａは、上記押圧力によってシリンドリカルレンズ５５５ａのＺ方向への移動を制限する位置決め補助手段としての機能を有する。

さらに圧入することで、複数の突起部１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂのうち、１３ａ、１４ａそれぞれのＺ方向下流にある突起部１３ｂ、１４ｂが、押圧面１１ｂ、１２ｂによってそれぞれ押圧され、変形する。突起部１３ｂ、１４ｂは、突起部１３ａ、１４ａより後に押圧面１１ｂ、１２ｂによって押圧され、変形する、位置固定手段たる第２の当接部として機能する。
突起部１３ｂ、１４ｂは、押圧面１１ａ、１２ａによってそれぞれ押圧されて変形し、その変形量によって押圧力が生じ、シリンドリカルレンズ５５５ａのＺ方向への移動が固定される。
このとき、取付部１６は保持部５６０の下部に設けられた当接座面１８に当接して、−Ｚ方向への移動も固定されるから、Ｚ方向についても精度良く位置決めされる。

ここで、押圧され、変形される前の突起部１３ａ、１４ａの固定基準面１０からの高さをＸ_ａ、同様に突起部１３ｂ、１４ｂの固定基準面１０からの高さをＸ_ｂとする。また、固定基準面１０と押圧面１１ａ、１２ａとの距離をＬ_ａ、固定基準面１０と押圧面１１ｂ、１２ｂとの距離をＬ_ｂとする。｜Ｘ_ａ−Ｌ_ａ｜および｜Ｘ_ｂ−Ｌ_ｂ｜はそれぞれ、突起部１３ａ、１４ａおよび突起部１３ｂ、１４ｂの圧入代言い換えると変形量を表している。

本実施形態では、取付部１６が保持部５６０に圧入されると先に押圧され変形する突起部１３ａ、１４ａの押圧力は、突起部１３ａ、１４ａより後に押圧され変形する突起部１３ｂ、１４ｂの押圧力よりも小さい。
従って、押圧力が小さく、突起部にかかる負荷が小さい突起部１３ａ、１４ａで光学素子部１５のＸ方向の位置決めを行い、押圧力の大きい突起部１３ｂ、１４ｂでＺ方向への固定を行う。なお、このとき突起部１３ａ、１４ａは、上記押圧力によって光学素子部１５のＺ方向への移動を制限する位置決め補助手段としての機能を有し、また突起部１３ｂ、１４ｂはＸ方向への移動を制限する固定補助手段としての機能を有する。
このような構成により、突起部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの変形によって生じる光学素子部１５の位置ずれを抑制して精度良く固定しながらも、固定に必要な押圧力を確保する。また、部品数を増やすことなく突起部１３ａ、１４ａと、突起部１３ｂ、１４ｂとで固定する構成により、安価に確実に固定する。

また、本実施形態では、｜Ｘ_ａ−Ｌ_ａ｜＜｜Ｘ_ｂ−Ｌ_ｂ｜の関係を満たすようにＸ_ａ、Ｘ_ｂ、Ｌ_ａ、Ｌ_ｂを定める。
要するに、突起部１３ａ、１４ａの変形量は、突起部１３ｂ、１４ｂの変形量よりも小さい。
このような構成により、突起部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの変形によって生じる光学素子部１５の位置ずれを抑制して精度良く固定しながらも、固定に必要な押圧力を確保する。また、部品数を増やすことなく突起部１３ａ、１４ａと、突起部１３ｂ、１４ｂとを用いて、安価に確実に固定する。

また、本実施形態では、図６に示す、押圧面１１ａ、１２ａと固定基準面１０との間の距離であるＬ_ａと、押圧面１１ｂ、１２ｂと固定基準面１０との間の距離であるＬ_ｂとの大きさが互いに異なり、Ｌ_ａ＜Ｘ_ａ＜Ｌ_ｂである。
このとき、押圧面１１ａ、１２ａは第１の押圧部としての機能を有し、押圧面１１ｂ、１２ｂは第２の押圧部としての機能を有する。
したがって、圧入の際に押圧面１１ａ、１２ａに余分な負荷をかけることがなくなり、組立性が向上する。
このような構成により、位置決め手段である突起部１３ａ、１４ａが圧入されるときに、突起部１３ａ、１４ａが押圧面１１ｂ、１２ｂによって大きく変形されることを抑止ないしは防止して、上記に加えてさらに精度よく安価に確実に固定する。

また、本実施形態では、押圧され、変形される前の突起部１３ａ、１４ａの固定基準面１０からの高さＸ_ａと、同様に突起部１３ｂ、１４ｂの固定基準面１０からの高さＸ_ｂとが異なる。
このような構成により、突起部１３ａ、１４ａの変形量と突起部１３ｂ、１４ｂの変形量の差を大きくできる。このような構成により、圧入代に差を持たせる際に、押圧面１１ａ、１２ａと、押圧面１１ｂ、１２ｂだけでなく、Ｘ_ａ、Ｘ_ｂに差を持たせることで、保持部５６０のレイアウトの取れる条件を増やして、より効果的に圧入代に差を持たせる。
また、本形態と異なり保持部５６０の形状が同じである場合にも、位置決め精度を保ちながらもより確実に固定する。

また、取付部１６は、本形態では光学素子部１５とＹ方向に離れた位置にずらして配置されている。
ここで取付部１６は、Ｚ方向と、Ｙ方向との少なくとも一方において、光学素子部１５とずらした位置に配置されている構成であっても良い。
光学素子部１５をＺ方向と、Ｙ方向との少なくとも一方において、ずらして配置することにより、圧入時の突起部１３ａ、１４ａおよび突起部１３ｂ、１４ｂの変形によって生じるレンズ面の変形を抑制し、光学特性の劣化を抑えることができる。

また、図４に示すように突起部１３ａ、１４ａから光学素子部１５までの距離は、突起部１３ｂ、１４ｂから光学素子部１５までの距離よりも小さい。
このような構成により、変形量がより多い箇所を光学素子部１５から遠ざけ、光学素子部１５の歪みなどの光学特性の劣化を防ぎながらも、位置決め精度を保って、より確実に固定している。

次に、本発明の実施形態の変形例を示す。
この変形例では、図７に示すように、突起部１３ａ、１４ａにスリット１９を入れ、潰れやすい形状としているため、突起部１３ａ、１４ａと第１の押圧部１１ａ、１２ａとの接触面積が大きくなる。
このとき、突起部１３ａ、１４ａと突起部１３ｂ、１４ｂとは同じ材質であるから、スリット１９は、突起部１３ａ、１４ａの変形量を、突起部１３ｂ、１４ｂの変形量よりも小さくするための変形量調整部としての機能を有する。
このように、突起部１３ａ、１４ａと突起部１３ｂ、１４ｂとの形状を異ならせることにより、位置決めを容易にしながらも光学素子部１５への負荷を軽減して確実に固定を行う。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、取付部１６は、Ｚ方向と、Ｙ方向との少なくとも一方において、光学素子部１５とずれて配置されるとしたが、変形量が十分小さい場合には、図８に示すように光学素子部１５近傍に配置しても構わない。
また、本実施形態では、光学装置は光走査装置５５としたが、これに限定されるものではなく、読取装置２であっても構わない。
また、本実施形態では、シリンドリカルレンズ５５５ａの挿入方向であるＤ方向は、Ｘ軸方向と垂直であるとしたが、Ｘ軸方向と交わる方向であれば、垂直でなくても構わない。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

５ 転写搬送手段
１０ 固定基準面
１１ａ 押圧面（第１の押圧部）
１１ｂ 押圧面（第２の押圧部）
１２ａ 押圧面（第１の押圧部）
１２ｂ 押圧面（第２の押圧部）
１３ａ 突起部（第１の当接部）
１３ｂ 突起部（第２の当接部）
１４ａ 突起部（第１の当接部）
１４ｂ 突起部（第２の当接部）
１５ 光学素子部
１６ 取付部
５５ 光走査装置（光学装置）
１００ 画像形成装置
５５１ 半導体レーザー（光源）
５５５ａ シリンドリカルレンズ（光学部材）
５５５ｂ シリンドリカルレンズ（光学部材）
５６０ 保持部
Ｐ 記録媒体（用紙）
Ｘ 光軸方向
Ｙ 第２の方向
Ｚ 第１の方向

特開２００２−１６９１１１号公報 特開平１０−６８９０２号公報

Claims (6)

1. 光源から射出された光束を透過する光学素子部と、この光学素子部を光学装置に取り付ける取付部とを備えた光学部材と、
   前記取付部を前記光束の光軸方向に交わる第１の方向に移動させて圧入することで前記光学素子部を光学装置内の所定の位置に位置決めして固定する保持部とを有し、
   前記保持部は、前記光軸方向に垂直な、前記光学素子部の位置決めの基準となる固定基準面と、前記固定基準面と前記光軸方向において対向する押圧面とを有し、
   前記取付部は、前記押圧面側に形成された複数の突起部を有し、
   前記複数の突起部は、前記取付部が前記保持部に圧入されると先に前記押圧面によって押圧され変形する第１の当接部と、第１の当接部より後に前記押圧面によって押圧され変形する第２の当接部とを有し、前記第１の当接部の押圧力は前記第２の当接部の押圧力よりも小さい光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置において、
   前記押圧面は、前記光学素子部を前記所定の位置に固定したときに前記第１の当接部、前記第２の当接部のそれぞれを押圧する第１の押圧部と第２の押圧部とを有し、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部とは前記固定基準面からの光軸方向の距離が異なることを特徴とする光学装置。
3. 請求項１または２に記載の光学装置において、
   前記第１の当接部と、前記第２の当接部との前記光軸方向の高さが異なることを特徴とする光学装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の光学装置において、
   前記取付部は、前記第１の方向と、前記第１の方向と前記光軸方向とに垂直な第２の方向との少なくとも一方において前記光学素子部とずれて配置される光学装置。
5. 請求項４に記載の光学装置において、
   前記第１の当接部から前記光学素子部までの距離は、前記第２の当接部から前記光学素子部までの距離よりも小さいことを特徴とする光学装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載の光学装置を有する画像形成装置。

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