(57)【要約】【課題】固定部材３２により支持体３０に押し付けられて固定されたシリンドリカルレンズ２０の移動を抑制する。【解決手段】固定部材３２は、下流側領域Ｂに配置されているので、まず、ポリゴンミラー２２で発生した空気の流れは、固定部材３２よりも先に支持体３０に到達し、支持体３０が先に熱せられる。次に、固定部材３２が熱せられる。これにより、固定部材３２は、温度上昇が緩やかになる。固定部材３２は、支持体３０よりも線膨張係数が大きいので、固定部材３２と支持体３０との伸びに差が発生するものの、その伸びの差の変動は小さくなる。これにより、シリンドリカルレンズ２０に回転力が発生しにくく、シリンドリカルレンズ２０は支持体３０の載せ面３０Ａから浮き上がりにくく、シリンドリカルレンズ２０の移動を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源と、
光を反射する反射面を有し、該反射面に結像された光を回転して反射偏向する光偏向器と、
前記光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光源からの光を前記光偏向器の前記反射面に結像する結像レンズと、
前記結像レンズを支持する支持体と、
前記光源から前記光偏向器までの光の経路で分割される２つの領域のうち前記光偏向器の回転方向下流側の領域に配置され、前記結像レンズを前記支持体に押し付けて固定する固定部材と、
を備える光走査装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記光偏向器が偏向走査する走査終了側に配置されている請求項１に記載の光走査装置
【請求項３】
前記固定部材の周囲を囲む壁体を備える請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光偏向器が光を偏向走査する方向以外の３方向を囲む壁体を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置としては、特許文献１に開示される光走査装置が公知である。特許文献１に開示される光走査装置は、レーザ光源２からの光ビーム３ａを高速回転するポリゴンミラー９で反射させることにより主走査方向に偏向させる偏向器８を、ｆθレンズ１０、長尺レンズ１１などその他の光学素子と共に一つの筐体２０内に収めてなる光走査装置１において、偏向器８を保持部材２３を介して筐体２０内に保持するとともに、筐体２０を保持部材２３よりも熱伝導率の小さい材料で形成している。
【０００３】
また、特許文献１に開示される光走査装置では、偏向器８を筐体２０に直に組み付ける場合においては、筐体２０を偏向器８のモータケース１６ａなどよりも熱伝導率の小さい材料で形成する。
【特許文献１】特開２００１−１５４１３４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、固定部材により支持体に押し付けられて固定された結像レンズの移動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る光走査装置は、光を射出する光源と、光を反射する反射面を有し、該反射面に結像された光を回転して反射偏向する光偏向器と、前記光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光源からの光を前記光偏向器の前記反射面に結像する結像レンズと、前記結像レンズを支持する支持体と、前記光源から前記光偏向器までの光の経路で分割される２つの領域のうち前記光偏向器の回転方向下流側の領域に配置され、前記結像レンズを前記支持体に押し付けて固定する固定部材と、を備える。
【０００６】
本発明の請求項２に係る光走査装置は、請求項１の構成において、前記固定部材は、前記光偏向器が偏向走査する走査終了側に配置されている。
【０００７】
本発明の請求項３に係る光走査装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記固定部材の周囲を囲む壁体を備える。
【０００８】
本発明の請求項４に係る光走査装置は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記光偏向器が光を偏向走査する方向以外の３方向を囲む壁体を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１の構成によれば、固定部材が、光源から光偏向器までの光の経路で分割される２つの領域のうち光偏向器の回転方向上流側の領域に配置された場合に比べ、固定部材により支持体に押し付けられて固定された結像レンズの移動を抑制できる。
【００１０】
本発明の請求項２の構成によれば、固定部材が、光偏向器が偏向走査する走査開始側に配置された場合に比べ、固定部材により支持体に押し付けられて固定された結像レンズの移動を抑制できる。
【００１１】
本発明の請求項３の構成によれば、固定部材の周囲を囲む壁体を備えない場合に比べ、固定部材により支持体に押し付けられて固定された結像レンズの移動を抑制できる。
【００１２】
本発明の請求項４の構成によれば、光偏向器が光を偏向走査する方向以外の３方向を囲む壁体を備えない場合に比べ、固定部材により支持体に押し付けられて固定された結像レンズの移動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る光走査装置の全体構成）
まず、本実施形態に係る光走査装置の全体構成を説明する。図１は、本実施形態に係る光走査装置の全体構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、光走査装置１０は、上方が開放された筐体１２を備えている。筐体１２の外側面には、光を射出する光源の一例としての半導体レーザユニット１４が取り付けられている。半導体レーザユニット１４は、筐体１２に形成された開口（図示省略）を通じて、筐体１２の内部へ、画像信号に応じて変調されたレーザ光を射出するように構成されている。
【００１５】
筐体１２の内部には、レーザ光の射出方向に、レーザ光を反射する反射面を有し該反射面に結像されたレーザ光を回転して反射偏向する光偏向器２１が、配置されている。
【００１６】
半導体レーザユニット１４と光偏向器２１との間には、半導体レーザユニット１４からの光を光偏向器２１の反射面に結像する結像レンズの一例としてのシリンドリカルレンズ２０が配置されている、
半導体レーザユニット１４とシリンドリカルレンズ２０との間には、コリメータレンズ１８及びスリット部材１９が配置されている。
【００１７】
このように、筐体１２の内部には、レーザ光の射出方向に沿って、コリメータレンズ１８、スリット部材１９、シリンドリカルレンズ２０及び、光偏向器２１が、順に配置されている。また、半導体レーザユニット１４、コリメータレンズ１８、スリット部材１９、シリンドリカルレンズ２０及び光偏向器２１は、ポリゴンミラー２２が偏向走査する走査終了側に配置されている。なお、これらは、走査開始側に配置されていても良い。
【００１８】
光偏向器２１は、駆動部（図示省略）によって回転してレーザ光を反射偏向するポリゴンミラー（回転多面鏡）２２を備えている。このポリゴンミラー２２は、側面に複数の反射面が形成された正多角形状をしており（本実施形態では、正六角形）、筐体１２に回転可能に支持されている。
【００１９】
また、光偏向器２１よりも光進行方向の下流側には、ｆθレンズ２４、ミラー２８が配置されている。
【００２０】
以上の構成により、半導体レーザユニット１４から射出されたレーザ光は、コリメータレンズ１８で平行光に変換される。この平行光に変換されたレーザ光は、スリット部材１９のスリットを通過することで所定の断面形状に整形された後、シリンドリカルレンズ２０により、ポリゴンミラー２２の反射面で副走査方向に結像される。
【００２１】
シリンドリカルレンズ２０によって結像されたレーザ光は、ポリゴンミラー２２の反射面で反射して、感光体（図示省略）の軸線方向に偏向走査される。ポリゴンミラー２２で偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ２４を通過すると共にミラー２８で反射し、感光体に導かれて、感光体上に結像されると共に等速度で走査される。
【００２２】
なお、筐体１２の開放された上方部分は、カバー体（図示省略）で塞がれ、塵埃が筐体１２内に入らないようになっている。
【００２３】
（シリンドリカルレンズ２０の取付構造）
次に、シリンドリカルレンズ２０の取付構造について説明する。図２は、シリンドリカルレンズ２０の取り付け構造を示し、ポリゴンミラー２２からシリンドリカルレンズ２０を見た概略図である。
【００２４】
シリンドリカルレンズ２０は、図２に示すように、ポリゴンミラー２２側から見て外縁に４辺（４本の直線）を有する形状、具体的には、四辺形状（四角形状）をしている。
【００２５】
シリンドリカルレンズ２０は、この各辺をなす底面２０Ａ、側面２０Ｂ、上面２０Ｃ、側面２０Ｄで囲まれた形状をしている。側面２０Ｂは、ポリゴンミラー２２の回転方向上流側に配置され、側面２０Ｄは、ポリゴンミラー２２の回転方向上流側に配置される。
【００２６】
なお、シリンドリカルレンズ２０は、より具体的には、ポリゴンミラー２２から見て、長方形状をしており、全体として、直方体に形成されている。また、シリンドリカルレンズ２０は、ポリゴンミラー２２から見て、角が丸くなった形状をしていても良い。
【００２７】
一方、筐体１２には、シリンドリカルレンズ２０を支持する支持体３０が形成されている。この支持体３０は、筐体１２の内部に筐体１２と一体的に形成されている。筐体１２及び支持体３０は、例えば、合成樹脂で構成され、後述の固定部材３２よりも熱膨張係数が小さい材料で形成されている。
【００２８】
また、支持体３０は、筐体１２の底面１２Ａから上方へ突出しており、筐体１２の底面１２Ａから一段上がった位置に形成されている。
【００２９】
支持体３０には、シリンドリカルレンズ２０を載せる載せ面３０Ａが形成されており、シリンドリカルレンズ２０を載せるための載せ台として機能する。この載せ面３０Ａは、シリンドリカルレンズ２０の底面２０Ａの側面２０Ｂ側及び側面２０Ｄ側の２箇所でシリンドリカルレンズ２０と接触し、シリンドリカルレンズ２０を支持している。
【００３０】
また、支持体３０には、シリンドリカルレンズ２０の側方への移動を規制する規制面３０Ｂが形成されている。この規制面３０Ｂは、シリンドリカルレンズ２０の側面２０Ｂと接触し、シリンドリカルレンズ２０の移動を規制している。
【００３１】
また、筐体１２には、シリンドリカルレンズ２０を支持体３０に押し付けて固定する固定部材３２が設けられている。
【００３２】
この固定部材３２は、平面視にて、半導体レーザユニット１４からポリゴンミラー２２までのレーザ光の経路（図１において一点鎖線Ｌで示される経路）で分割される２つの領域Ａ、Ｂ（図１において符合Ａ及び符合Ｂで示される領域）のうち、ポリゴンミラー２２の回転方向下流側の下流側領域Ｂに配置されている。
【００３３】
また、固定部材３２は、シリンドリカルレンズ２０と同様にポリゴンミラー２２が偏向走査する走査終了側に配置されている。なお、固定部材３２は、走査終了側に配置されていてもよい。
【００３４】
固定部材３２は、例えば、金属製の板ばねで構成されており、支持体３０よりも熱膨張係数が大きい材料で形成されている。また、固定部材３２は、厚みが支持体３０よりも薄くされている。なお、固定部材３２と支持体３０は、熱膨張係数が同じ材料で形成されていても良い。
【００３５】
また、固定部材３２は、一端部が筐体１２の底面１２Ａに固定された固定端部３２Ａとされ、他端部が固定されていない自由端部３２Ｂとなっている。
【００３６】
固定部材３２の固定端部３２Ａは、下流側領域Ｂにおける筐体１２の底面１２Ａにねじ止めされて固定されている。固定部材３２の自由端部３２Ｂは、シリンドリカルレンズ２０の上面２０Ｃと側面２０Ｄとで形成される角部２０Ｅに接触し、角部２０Ｅの対角をなす角部２０Ｆ側へシリンドリカルレンズ２０を押し付けている。これにより、シリンドリカルレンズ２０の底面２０Ａは、載せ面３０Ａに押し付けられ、シリンドリカルレンズ２０の側面２０Ｂは、規制面３０Ｂに押し付けられる。このように、シリンドリカルレンズ２０は支持体３０と固定部材３２との間に挟まれて固定されている。
【００３７】
なお、シリンドリカルレンズ２０は、レーザ光が入射する入射方向及びレーザ光が出射する出射方向については規制されておらず、その入射方向及び出射方向へは移動可能に固定されている。
【００３８】
また、固定部材３２は、大部分が下流側領域Ｂに設けられていればよく、その一部が上流側領域Ａに配置されていても良い。
【００３９】
さらに、本実施形態では、図１及び図３に示すように、固定部材３２の周囲を囲む壁体３４が筐体１２の内部に設けられている。
【００４０】
壁体３４は、ポリゴンミラー２２の回転方向上流側の上流側領域Ａに配置された上流側壁体３４Ａと、ポリゴンミラー２２の回転方向下流側の下流側領域Ｂに配置された下流側壁体３４Ｂと、を備えて構成されている。
【００４１】
上流側壁体３４Ａは、半導体レーザユニット１４からポリゴンミラー２２までのレーザ光の経路に沿って、シリンドリカルレンズ２０の側方を通るように配置されている。上流側壁体３４Ａの光偏向器２１側の端部は、ポリゴンミラー２２で偏向走査されたレーザ光を遮らない位置に配置され、反対側の端部は、スリット部材１９に達するように設けられている。
【００４２】
また、下流側壁体３４Ｂは、固定部材３２から見てシリンドリカルレンズ２０側以外の３方向を囲む部位と、この部位からコリメータレンズ１８の側方に達すると共に半導体レーザユニット１４からポリゴンミラー２２までのレーザ光の経路に沿って伸びる部位と、を備えて構成されている。
【００４３】
この壁体３４は、半導体レーザユニット１４からポリゴンミラー２２までのレーザ光を遮らないようになっている。
【００４４】
さらに、ポリゴンミラー２２がレーザ光を偏向走査する方向以外の３方向を囲む壁体３６が筐体１２に設けられている。
【００４５】
壁体３６は、ポリゴンミラー２２へ入射するレーザ光及びポリゴンミラー２２から出射するレーザ光の光路上が開放されており、レーザ光がポリゴンミラー２２へ入射する際、及びポリゴンミラー２２から出射する際に、壁体３６が障害とならない。
【００４６】
なお、本実施形態に係る光走査装置は、壁体３４及び壁体３４のいずれか一方又は、両方を備えていない構成であってもよい。
【００４７】
（本実施形態に係る光走査装置の作用）
次に、本実施形態に係る光走査装置の作用を説明する。
【００４８】
本実施形態に係る光走査装置１０では、ポリゴンミラー２２がレーザ光を偏向走査する際に、ポリゴンミラー２２が回転する。
【００４９】
このポリゴンミラー２２の回転により、光走査装置１０の筐体１２内に空気の流れ（図１において矢印で示される流れ）が発生する。この空気の流れに乗って、ポリゴンミラー２２の駆動部から発生した熱が筐体１２内を循環することになる。空気の流れは、ポリゴンミラー２２の回転方向に沿って形成されるため、筐体１２内の走査開始側よりも走査終了側の温度が高くなる。
【００５０】
ここで、本実施形態とは異なり、図４（Ａ）に示すように、固定部材３２が上流側領域Ａに配置された構成の場合は、以下のように熱が伝達される。
【００５１】
まず、ポリゴンミラー２２で発生した空気の流れは、支持体３０よりも先に固定部材３２に到達し、固定部材３２が先に熱せられる。また、固定部材３２は、支持体３０よりも線膨張係数が大きいので、図４（Ｂ）の矢印Ａで示すように、支持体３０よりも先に固定部材３２が急激に伸びる。次に、支持体３０が熱せられ、図４（Ｂ）の矢印Ｂで示すように、ゆっくりと伸びる。すなわち、図５に示すグラフのように、固定部材３２と支持体３０との伸びに差が発生し、その伸びの差は、温度上昇が開始されてから一定時間後が大きくなるため、その伸びの差が大きく変動する。
【００５２】
これにより、図４（Ｂ）の矢印Ｃで示すように、シリンドリカルレンズ２０に回転力が加わり、シリンドリカルレンズ２０は支持体３０の載せ面３０Ａから浮き上がる場合がある。
【００５３】
これに対して、本実施形態の構成では、固定部材３２は、下流側領域Ｂに配置されているので、まず、ポリゴンミラー２２で発生した空気の流れは、固定部材３２よりも先に支持体３０に到達し、支持体３０が先に熱せられる。次に、固定部材３２が熱せられる。これにより、固定部材３２は、固定部材３２が上流側領域Ａに配置された構成に比べ、温度上昇が緩やかになる。
【００５４】
固定部材３２は、支持体３０よりも線膨張係数が大きいので、図６に示すグラフのように、固定部材３２と支持体３０との伸びに差が発生するものの、その伸びの差の変動は小さくなる。これにより、シリンドリカルレンズ２０に回転力が発生しにくく、シリンドリカルレンズ２０は支持体３０の載せ面３０Ａから浮き上がりにくい。
【００５５】
また、本実施形態では、固定部材３２は、ポリゴンミラー２２が偏向走査する走査終了側に配置されているので、空気が固定部材３２側に流れにくい。
【００５６】
また、本実施形態では、固定部材３２が、壁体３４で囲まれているので、空気が固定部材３２側に流れにくい。
【００５７】
また、本実施形態では、ポリゴンミラー２２がレーザ光を偏向走査する方向以外の３方向を壁体３６が囲んでいるので、空気は、偏向走査する方向に流れて固定部材３２側に流れにくい。
【００５８】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本実施形態に係る光走査装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、ポリゴンミラーからシリンドリカルレンズを見た図であり、シリンドリカルレンズの取り付け構造を示すために、壁体を省略して図示した概略図である。
【図３】図３は、ポリゴンミラーからシリンドリカルレンズを見た概略図である。
【図４】図４は、ポリゴンミラーからシリンドリカルレンズを見た図であり、比較例に係るシリンドリカルレンズの取り付け構造を示す概略図である。
【図５】図５は、比較例に係る取り付け構造における支持体及び固定部材についての時間あたりの熱膨張による伸びを示したグラフである。
【図６】図６は、本実施形態に係る取り付け構造における支持体及び固定部材についての時間あたりの熱膨張による伸びを示したグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１０   光走査装置
１４   半導体レーザユニット（光源）
２０   シリンドリカルレンズ
２１   光偏向器
３０   支持体
３２   固定部材
３４   壁体
３６   壁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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