(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸を揃えた状態で一方向に並べて配置される複数の柱状レンズと、
前記一方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段と
を含み、
前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、
前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、
前記応力緩和部は、前記複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする集光装置。
【請求項２】
前記第２の保持部材は、当該第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、
前記応力緩和部は、前記第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に形成され、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿う複数の溝にて構成されることを特徴とする請求項１記載の集光装置。
【請求項３】
前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝と、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝とは、前記柱状レンズを挟んで相対すること無きようずらして配置されたことを特徴とする請求項２記載の集光装置。
【請求項４】
前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定され、
前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定されること
を特徴とする請求項３記載の集光装置。
【請求項５】
複数の発光素子を第１の方向に並べて配置し、当該第１の方向とは異なる第２の方向に発光する発光素子アレイと、
それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸方向を前記第２の方向に揃えた状態で前記第１の方向に並べて配置され、前記発光素子アレイからの光を入射し且つ出射する複数の柱状レンズと、
前記複数の柱状レンズに対し前記第１の方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段と
を有し、
前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、
前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、
前記応力緩和部は、前記複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記第２の保持部材は、当該第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、
前記応力緩和部は、前記第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に形成され、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿う複数の溝にて構成されることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝と、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝とは、前記柱状レンズを挟んで相対すること無きようずらして配置されたことを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定され、
前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定されること
を特徴とする請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
回転可能に配設された像保持体と、
複数の発光素子を前記像保持体の軸線方向である第１の方向に並べて配置し、当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第２の方向に発光する発光素子アレイと、
それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸方向を前記第２の方向に揃えた状態で前記第１の方向に並べて配置され、前記発光素子アレイからの光を入射し且つ出射する複数の柱状レンズと、
前記複数の柱状レンズに対し前記第１の方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段と
を有し、
前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、
前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、
前記応力緩和部は、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光装置、露光装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置において、感光体ドラム等の像保持体上を露光する露光装置として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を一方向に沿って配列した発光素子アレイと、各発光素子が発した光を像保持体表面に結像させるために複数の柱状レンズを発光素子アレイに沿って配列してなるレンズアレイとを備えたものが知られている。
【０００３】
公報記載の従来技術として、複数のセルフフォーカシングレンズからなるレンズアレイの底面を、スペーサを介してハウジングの基準面に当て、且つ、その頂面をハウジングの挟み込み片で押圧することで、レンズアレイの反りを矯正しながらハウジングに固定する技術が存在する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１４７２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、複数の柱状レンズを一方向に並べて保持する際の、複数の柱状レンズの配列の歪みを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸を揃えた状態で一方向に並べて配置される複数の柱状レンズと、前記一方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段とを含み、前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、前記応力緩和部は、前記複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする集光装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記第２の保持部材は、当該第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、前記応力緩和部は、前記第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に形成され、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿う複数の溝にて構成されることを特徴とする請求項１記載の集光装置である。
請求項３記載の発明は、前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝と、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝とは、前記柱状レンズを挟んで相対すること無きようずらして配置されたことを特徴とする請求項２記載の集光装置である。
請求項４記載の発明は、前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定され、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定されることを特徴とする請求項３記載の集光装置である。
【０００８】
請求項５記載の発明は、複数の発光素子を第１の方向に並べて配置し、当該第１の方向とは異なる第２の方向に発光する発光素子アレイと、それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸方向を前記第２の方向に揃えた状態で前記第１の方向に並べて配置され、前記発光素子アレイからの光を入射し且つ出射する複数の柱状レンズと、前記複数の柱状レンズに対し前記第１の方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段とを有し、前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、前記応力緩和部は、前記複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする露光装置である。
請求項６記載の発明は、前記第２の保持部材は、当該第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、前記応力緩和部は、前記第２の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に形成され、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿う複数の溝にて構成されることを特徴とする請求項５記載の露光装置である。
請求項７記載の発明は、前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝と、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝とは、前記柱状レンズを挟んで相対すること無きようずらして配置されたことを特徴とする請求項６記載の露光装置である。
請求項８記載の発明は、前記第１の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定され、前記第２の保持部材に形成される前記複数の溝において隣接する溝同士の間隔が、前記複数の柱状レンズの配列方向における両端部側よりも中央部側において狭く設定されることを特徴とする請求項７記載の露光装置である。
【０００９】
請求項９記載の発明は、回転可能に配設された像保持体と、複数の発光素子を前記像保持体の軸線方向である第１の方向に並べて配置し、当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第２の方向に発光する発光素子アレイと、それぞれが半径方向に屈折率分布を有し、それぞれの光軸方向を前記第２の方向に揃えた状態で前記第１の方向に並べて配置され、前記発光素子アレイからの光を入射し且つ出射する複数の柱状レンズと、前記複数の柱状レンズに対し前記第１の方向とは異なる方向からの応力を緩和する応力緩和部を備え、前記複数の柱状レンズを保持する保持手段とを有し、前記保持手段は、前記複数の柱状レンズを当該複数の柱状レンズの配列方向の両側から挟んで保持する第１の保持部材および第２の保持部材を備え、前記第１の保持部材は、当該第１の保持部材の前記複数の柱状レンズと対向しない側の面に平面を有し、前記応力緩和部は、当該複数の柱状レンズの前記光軸の向きに沿って、前記第１の保持部材の前記平面に対して窪んだ複数の溝にて構成されることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、第１の保持部材に形成された平面に対し光軸に沿って形成された複数の溝による応力緩和部を備えていない構成と比較して、複数の柱状レンズを一方向に並べて保持する際の、複数の柱状レンズの配列の歪みを抑制することができる。
請求項２記載の発明によれば、応力緩和部が第２の保持部材に形成された平面および複数の溝を備えていない構成と比較して、かかる応力を緩和する方向を増やすことができる。
請求項３記載の発明によれば、第１の保持部材に形成される複数の溝と、第２の保持部材に形成される複数の溝とを、一方向に対し同じ部位に設けた場合と比較して、かかる応力をより緩和することが可能になる。
請求項４記載の発明によれば、第１の保持部材に形成される複数の溝と、第２の保持部材に形成される複数の溝とを、それぞれ等間隔に設けた場合と比較して、複数の柱状レンズの配列方向の中央部側における変形を、より抑制することができる。
請求項５記載の発明によれば、第１の保持部材に形成された平面に対し光軸に沿って形成された複数の溝による応力緩和部を備えていない構成と比較して、複数の柱状レンズを一方向に並べて保持する際の、複数の柱状レンズの配列の歪みを抑制することができる。
請求項６記載の発明によれば、応力緩和部が第２の保持部材に形成された平面および複数の溝を備えていない構成と比較して、かかる応力を緩和する方向を増やすことができる。
請求項７記載の発明によれば、第１の保持部材に形成される複数の溝と、第２の保持部材に形成される複数の溝とを、一方向に対し同じ部位に設けた場合と比較して、かかる応力をより緩和することが可能になる。
請求項８記載の発明によれば、第１の保持部材に形成される複数の溝と、第２の保持部材に形成される複数の溝とを、それぞれ等間隔に設けた場合と比較して、複数の柱状レンズの配列方向の中央部側における変形を、より抑制することができる。
請求項９記載の発明によれば、第１の保持部材に形成された平面に対し光軸に沿って形成された複数の溝による応力緩和部を備えていない構成と比較して、複数の柱状レンズを一方向に並べて保持する際の、複数の柱状レンズの配列の歪みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。
【図２】ＬＰＨ（ＬＥＤプリントヘッド）の全体構成の一例を示した斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】ＬＰＨを、発光ユニットとレンズユニットとに分離した状態を示す図である。
【図５】レンズユニットを構成するハウジングの断面図である。
【図６】発光チップの上面図である。
【図７】実施の形態１で用いた柱状レンズアレイの斜視図である。
【図８】実施の形態１で用いた柱状レンズアレイの断面図、正面図および背面図である。
【図９】実施の形態２で用いた柱状レンズアレイの断面図、正面図および背面図である。
【図１０】実施の形態３で用いた柱状レンズアレイの断面図、正面図および背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の全体構成の一例を示した図である。この画像形成装置１は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１０と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２、画像読取装置３、あるいはＦＡＸモデム４等に接続され、これらから入力される画像データに画像処理を施し、さらには画像形成装置１全体の動作を制御する制御部２０とを備えている。
【００１３】
画像形成プロセス部１０は、４つの画像形成ユニット１１（具体的には１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）を備える。各画像形成ユニット１１は、感光層を備えた像保持体の一例としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２を帯電する帯電器１３、帯電された感光体ドラム１２を制御部２０から送られてくる画像データに基づいて露光する露光装置の一例としてのＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器１５を備えている。また、画像形成プロセス部１０は、画像形成ユニット１１の各感光体ドラム１２にて画像形成された各色のトナー像を多重転写させるための用紙を搬送する搬送ベルト１６、搬送ベルト１６を駆動させる駆動ロール１７、感光体ドラム１２のトナー像を用紙に転写させる転写ロール１８、転写後の用紙上の未定着トナー像を加熱・加圧して定着する定着器１９を備えている。
【００１４】
図２は、ＬＰＨ１４の全体構成の一例を示した斜視図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２を露光するための発光を行う発光ユニット３０と、発光ユニット３０より出射された光を感光体ドラム１２の表面に集光するためのレンズユニット４０とを備えている。
【００１５】
ここで、図４（ａ）はＬＰＨ１４を構成する発光ユニット３０の上面図を示しており、図４（ｂ）は発光ユニット３０とともにＬＰＨ１４を構成するレンズユニット４０の上面図を示している。なお、ＬＰＨ１４は、後述するようにレンズユニット４０に発光ユニット３０を組み付けて構成されるが、図４は、ＬＰＨ１４を、発光ユニット３０とレンズユニット４０とに分離した状態を示している。
【００１６】
これらのうち、発光ユニット３０は、プリント基板等からなる長方形状の配線基板３１と、配線基板３１の一方の面（以下の説明では表面と呼ぶ）に、配線基板３１の長手方向に沿って千鳥状に２列に取り付けられた複数の発光チップＣ（この例では６０個の発光チップＣ１〜Ｃ６０）からなる発光部３２と、配線基板３１の他方の面（以下の説明では裏面と呼ぶ）の長手方向中央部に取り付けられ、配線基板３１と電気的に接続される他の配線基板３３と、他の配線基板３３の背面側に取り付けられ、他の配線基板３３および配線基板３１を介して発光部３２の発光を制御するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３４とを備えている。
【００１７】
一方、レンズユニット４０は、ＬＰＨ１４を構成した際に発光ユニット３０の発光部３２から出射される光を感光体ドラム１２に結像させるための柱状レンズアレイ４２と、柱状レンズアレイ４２を支持するとともに内部に発光ユニット３０の配線基板３１および発光部３２を収容して外部から発光部３２を遮へいするハウジング４１とを備えている。また、ハウジング４１の長手方向の一方の端面からは、Ｈ字状の断面を有する第１の位置決め部４１１が側方に突出して形成され、また、ハウジング４１の長手方向の他の端面からは、同じくＨ字状の断面を有する第２の位置決め部４１２が側方に突出して形成されている。これら第１の位置決め部４１１および第２の位置決め部４１２は、発光ユニット３０およびレンズユニット４０を有するＬＰＨ１４を、画像形成装置１の本体に取り付けて感光体ドラム１２に対して位置決めを行う際に使用される。本実施の形態において、ハウジング４１は、例えばプラスチック材料等で構成されている。
【００１８】
なお、以下の説明においては、ＬＰＨ１４における発光部３２および柱状レンズアレイ４２を介した光の出射方向を光軸方向Ｚと呼ぶ。また、発光部３２および柱状レンズアレイ４２の長手方向を主走査方向Ｘと呼ぶ。さらに、主走査方向Ｘおよび光軸方向Ｚの双方に直交する方向を副走査方向Ｙと呼ぶ。なお、主走査方向Ｘは感光体ドラム１２の軸方向に対応しており、副走査方向ＹはＬＰＨ１４との対向部における感光体ドラム１２の移動方向に対応している。また、本実施の形態では、主走査方向Ｘが第１の方向および一方向に、光軸方向が第２の方向に、それぞれ対応している。
【００１９】
図５は、レンズユニット４０を構成するハウジング４１の断面図を示している。なお、図５には、ハウジング４１に取り付けを行う前の柱状レンズアレイ４２およびハウジング４１および柱状レンズアレイ４２からなるレンズユニット４０に取り付けを行う前の発光ユニット３０（配線基板３１および発光部３２）も併せて示している。
【００２０】
ハウジング４１には、発光ユニット３０を内部に収容するとともに発光部３２に対向する位置に柱状レンズアレイ４２を取り付けるための貫通孔４１ａが形成されている。なお、この貫通孔４１ａは、ハウジング４１の長手方向すなわち主走査方向Ｘに沿って形成される。
【００２１】
そして、貫通孔４１ａの内部であって光軸方向Ｚの上流側（図中下部側）には、光軸方向Ｚの上流側から貫通孔４１ａの内部に挿入された発光ユニット３０の配線基板３１の表面側の端部を支持して、ハウジング４１に対する発光ユニット３０の発光部３２の光軸方向Ｚの位置決めを行う支持段差部４１ｂが形成されている。また、貫通孔４１ａの内部であって支持段差部４１ｂよりも光軸方向Ｚの下流側（図中上部側）には、柱状レンズアレイ４２が挿入、保持されるレンズ保持部４１ｃが形成されている。そして、レンズ保持部４１ｃからみて光軸方向Ｚの上流側且つ支持段差部４１ｂからみて光軸方向Ｚの下流側には、さらなる柱状レンズアレイ４２の挿入を規制するための規制段差部４１ｄが形成されている。なお、柱状レンズアレイ４２は、ハウジング４１の貫通孔４１ａの光軸方向Ｚの下流側からレンズ保持部４１ｃに挿入され且つはめ込まれた後、接着剤等を用いてハウジング４１に固定されるようになっている。
【００２２】
図６は、図４（ａ）に示す発光ユニット３０の発光部３２を構成する発光チップＣの上面図である。
この例において、発光チップＣは、半導体基板５１と、半導体基板５１の一方の面に主走査方向Ｘに沿って形成された複数（例えば２５６個）の発光素子５２からなる発光素子アレイ５３とを備えている。したがって、発光部３２は、複数の発光素子５２を備えていることになる。ここで、発光素子５２は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や発光サイリスタにて構成されることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
図７は、本実施の形態で用いたレンズユニット４０を構成する柱状レンズアレイ４２の斜視図である。また、図８（ａ）は図７のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ断面図を、図８（ｂ）は図８（ａ）をＶＩＩＩＢ方向すなわち副走査方向Ｙの下流側からみた正面図を、図８（ｃ）は図８（ａ）をＶＩＩＩＣ方向すなわち副走査方向Ｙの上流側からみた背面図を、それぞれ示している。
【００２４】
集光装置の一例としての柱状レンズアレイ４２は、例えば円柱状の形状を有する複数の柱状レンズ４３と、柱状レンズ４３を内部に収容する枠状のレンズフレーム４４とを備えている。そして、柱状レンズアレイ４２では、このレンズフレーム４４の内側に、複数の柱状レンズ４３が例えば主走査方向Ｘに沿って２列に互い違いに配列されている。そして、複数の柱状レンズ４３は、それぞれが光軸方向Ｚを向くように配列され、接着剤等を用いてレンズフレーム４４に固定されている。
【００２５】
本実施の形態において、柱状レンズ４３は、半径方向に屈折率分布を有するガラス材料にて構成されている。なお、柱状レンズ４３については、ガラス材料以外に、例えばプラスチック材料を用いて構成してもよい。
【００２６】
また、保持手段の一例としてのレンズフレーム４４は、例えばガラスファイバ等を分散させたプラスチック材料で構成されている。なお、レンズフレーム４４の構成材料については種々の材料より選択して差し支えないが、少なくとも柱状レンズ４３とは異なる材料であって、少なくとも柱状レンズ４３とは線膨張率が異なる材料で構成されている。ここで、レンズフレーム４４は、主走査方向Ｘに沿って伸び、且つ、その中央部に光軸方向Ｚに向かう開口を有する枠状の形状を備えている。そして、レンズフレーム４４は、複数の柱状レンズ４３よりも副走査方向Ｙの下流側においてＸＺ平面に沿って形成される第１の保持部材の一例としての正面側壁部材４４ａと、複数の柱状レンズ４３よりも副走査方向Ｙの上流側においてＸＺ平面に沿って形成される第２の保持部材の一例としての背面側壁部材４４ｂとを、主走査方向Ｘの両端側において接続し一体化した構造を有している。
【００２７】
また、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の正面側溝４５ａが形成され、且つ、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の背面側溝４５ｂが形成されている。本実施の形態において、複数の正面側溝４５ａは、それぞれ光軸方向Ｚに沿い、且つ、主走査方向Ｘに並べて配置されている。また、複数の背面側溝４５ｂも、それぞれ光軸方向Ｚに沿い、且つ、主走査方向Ｘに並べて配置されている。なお、本実施の形態では、これら複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂが、応力緩和部として機能している。
【００２８】
ここで、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａにおいて、主走査方向Ｘの中央部において隣接する正面側溝４５ａ同士の間隔を正面側中央部間隔Ｗｆｃとし、主走査方向Ｘの両端部において隣接する正面側溝４５ａ同士の間隔を正面側端部間隔Ｗｆｅとしたとき、本実施の形態では正面側中央部間隔Ｗｆｃと正面側端部間隔Ｗｆｅとが同じ大きさに設定されている。また、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂにおいて、主走査方向Ｘの中央部において隣接する背面側溝４５ｂ同士の間隔を背面側中央部間隔Ｗｒｃとし、主走査方向Ｘの両端部において隣接する背面側溝４５ｂ同士の間隔を背面側端部間隔Ｗｒｅとしたとき、本実施の形態では背面側中央部間隔Ｗｒｃと背面側端部間隔Ｗｒｅとが同じ大きさに設定されている。さらに、本実施の形態では、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａにおける正面側中央部間隔Ｗｆｃと背面側壁部材４４ｂにおける背面側中央部間隔Ｗｒｃとが同じ大きさに設定されている。ここで、正面側中央部間隔Ｗｆｃおよび背面側中央部間隔Ｗｒｃは、少なくとも柱状レンズ４３の直径を超える大きさに設定されている。
【００２９】
そして、レンズフレーム４４において、正面側壁部材４４ａに設けられる複数の正面側溝４５ａと背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂとは、主走査方向Ｘに対し互い違いに配置されるようになっている。
【００３０】
本実施の形態では、レンズフレーム４４によって複数の柱状レンズ４３を保持することで柱状レンズアレイ４２を構成しているが、レンズフレーム４４の柱状レンズ４３に対する保持応力が、柱状レンズ４３の配列方向の両側と中央付近で異なってしまったり、あるいは正面側壁部材４４ａ側と背面側壁部材４４ｂ側とで異なってしまったりすることがある。このような柱状レンズアレイ４２の内部応力にばらつきが存在する場合には、柱状レンズアレイ４２が主走査方向Ｘに対して弓状に撓んだり、あるいはＳ字状に歪んだりすることがある。通常、柱状レンズアレイ４２に歪みが生じた状態のままでレンズユニット４０を構成してしまうと、発光部３２の発光面の位置と柱状レンズアレイ４２の入射面の位置とのずれが大きくなってしまい、結果として柱状レンズアレイ４２から光軸方向Ｚに出射される光量が個々の柱状レンズ４３ごとに著しく異なる現象（光量分布ムラ）が生じてしまうおそれがある。
【００３１】
なお、柱状レンズアレイ４２は、図５等を用いて説明したように、ハウジング４１のレンズ保持部４１ｃにはめ込まれ、且つ、接着されることによって固定される。ここでハウジング４１を十分剛性の高い構造とすることにより、柱状レンズアレイ４２がハウジング４１から受ける応力によって柱状レンズアレイ４２の歪みがある程度矯正される場合がある。ただし、ハウジング４１の剛性が十分高くても、柱状レンズアレイ４２の弾性力に打ち勝つような強大な押付応力で柱状レンズアレイ４２を固定しないと、柱状レンズアレイ４２の歪みの矯正が不十分となる懸念が残る。
【００３２】
これに対し、本実施の形態では、柱状レンズアレイ４２のレンズフレーム４４において、正面側壁部材４４ａには複数の正面側溝４５ａを、また、背面側壁部材４４ｂには複数の背面側溝４５ｂを、それぞれ形成するようにしたので、柱状レンズアレイ４２の正面側および裏面側において柱状レンズアレイ４２の弾性が向上し、上述した押付応力がそれほど強大でなくとも、柱状レンズアレイ４２の歪の矯正ができるようになる。したがって、これら複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂを設けない場合と比較して、柱状レンズアレイ４２が主走査方向Ｘに対し弓状に撓んだり、あるいは、Ｓ字状に歪んだりするといった事態が発生しにくくなる。それゆえ、ハウジング４１側に柱状レンズアレイ４２を強く固定しなくても、ＬＰＨ１４から出射される光の強度低下や光量分布ムラを抑制することができる。
【００３３】
特に、本実施の形態では、レンズフレーム４４において、正面側壁部材４４ａに設けられる複数の正面側溝４５ａと背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂとを、主走査方向Ｘに対し互い違いに配置していることから、柱状レンズアレイ４２の矯正のムラがより出来にくくなっている。
【００３４】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、正面側壁部材４４ａに設けられる複数の正面側溝４５ａおよび背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂの配置が実施の形態１とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、実施の形態１と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３５】
図９（ａ）は、本実施の形態で用いたレンズユニット４０を構成する柱状レンズアレイ４２の断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ方向すなわち副走査方向Ｙの下流側からみた正面図を、図９（ｃ）は図９（ａ）のＩＸＣ方向すなわち副走査方向Ｙの上流側からみた背面図を、それぞれ示している。
【００３６】
本実施の形態においても、柱状レンズアレイ４２は、複数の柱状レンズ４３とレンズフレーム４４とによって構成されている。また、複数の柱状レンズ４３は例えば主走査方向Ｘに沿って２列に互い違いに配列され、それぞれが光軸方向Ｚを向くように配列され、接着剤等を用いてレンズフレーム４４に固定されている。
【００３７】
また、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の正面側溝４５ａが形成され、且つ、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の背面側溝４５ｂが形成されている。本実施の形態において、複数の正面側溝４５ａは、それぞれ光軸方向Ｚに沿い、且つ、主走査方向Ｘに並べて配置されている。また、複数の背面側溝４５ｂも、それぞれ光軸方向Ｚに沿い、且つ、主走査方向Ｘに並べて配置されている。
【００３８】
ここで、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａにおいて、主走査方向Ｘの中央部において隣接する正面側溝４５ａ同士の間隔を正面側中央部間隔Ｗｆｃとし、主走査方向Ｘの両端部において隣接する正面側溝４５ａ同士の間隔を正面側端部間隔Ｗｆｅとしたとき、本実施の形態では正面側端部間隔Ｗｆｅよりも正面側中央部間隔Ｗｆｃが狭くなるように設定されている。また、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂにおいて、主走査方向Ｘの中央部において隣接する背面側溝４５ｂ同士の間隔を背面側中央部間隔Ｗｒｃとし、主走査方向Ｘの両端部において隣接する背面側溝４５ｂ同士の間隔を背面側端部間隔Ｗｒｅとしたとき、本実施の形態では背面側端部間隔Ｗｒｅよりも背面側中央部間隔Ｗｒｃが狭くなるように設定されている。ここで、正面側中央部間隔Ｗｆｃおよび背面側中央部間隔Ｗｒｃは、少なくとも柱状レンズ４３の直径を超える大きさに設定されている。
【００３９】
そして、レンズフレーム４４において、正面側壁部材４４ａに設けられる複数の正面側溝４５ａと背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂとは、主走査方向Ｘに対し互い違いに配置されるようになっている。
【００４０】
本実施の形態では、レンズフレーム４４の主走査方向Ｘの中央部側に設けられる複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂの間隔を、主走査方向Ｘの両端部側に設けられる複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂの間隔よりも狭くするようにしたので、柱状レンズアレイ４２の主走査方向Ｘの中央部側に変形が発生しやすくなるような場合であっても、中央部付近の弾性が端部よりも向上するため、変形の抑制が全体に渡って均一化されることになる。したがって、ハウジング４１側に柱状レンズアレイ４２を強く固定しなくても、ＬＰＨ１４から出射される光の強度低下や光量分布ムラを抑制することができる。
【００４１】
なお、実施の形態１、２では、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａおよび背面側壁部材４４ｂにそれぞれ複数の溝を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば柱状レンズアレイ４２が弓状に変形することが予めわかっている場合には、レンズフレーム４４のうち凸状となる側の面にのみ複数の溝を形成するようにしてもよい。
【００４２】
＜実施の形態３＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、正面側壁部材４４ａに設けられる複数の正面側溝４５ａおよび背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂの配置が実施の形態１とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、実施の形態１と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４３】
図１０（ａ）は、本実施の形態で用いたレンズユニット４０を構成する柱状レンズアレイ４２の断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸＢ方向すなわち副走査方向Ｙの下流側からみた正面図を、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＸＣ方向すなわち副走査方向Ｙの上流側からみた背面図を、それぞれ示している。
【００４４】
本実施の形態においても、柱状レンズアレイ４２は、複数の柱状レンズ４３とレンズフレーム４４とによって構成されている。また、複数の柱状レンズ４３は例えば主走査方向Ｘに沿って２列に互い違いに配列され、それぞれが光軸方向Ｚを向くように配列され、接着剤等を用いてレンズフレーム４４に固定されている。
【００４５】
また、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の正面側溝４５ａが形成され、且つ、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂのうち複数の柱状レンズ４３と対向しない外側の面には複数の背面側溝４５ｂが形成されている。ここで、本実施の形態では、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａにおいて、複数の正面側溝４５ａが、主走査方向Ｘおよび光軸方向Ｚに対して傾斜して形成されている。また、複数の正面側溝４５ａは、主走査方向Ｘに向かうほど光軸方向Ｚに向かう溝と、主走査方向Ｘに向かうほど光軸方向Ｚの逆方向に向かう溝とを有している。一方、本実施の形態では、レンズフレーム４４の背面側壁部材４４ｂにおいて、複数の背面側溝４５ｂが、主走査方向Ｘおよび光軸方向Ｚに対して傾斜して形成されている。また、複数の背面側溝４５ｂは、主走査方向Ｘに向かうほど光軸方向Ｚに向かう溝と、主走査方向Ｘに向かうほど光軸方向Ｚの逆方向に向かう溝とを有している。
【００４６】
本実施の形態では、レンズフレーム４４によって複数の柱状レンズ４３を保持することで柱状レンズアレイ４２を構成しているが、柱状レンズアレイ４２が主走査方向Ｘを軸としてねじれた状態に歪みが生じていた場合には、柱状レンズアレイ４２等を用いてレンズユニット４０を構成した際に、発光部３２の発光面の位置と柱状レンズアレイ４２の入射面の位置とが光軸方向Ｚに対しずれるおそれがある。
【００４７】
これに対し、本実施の形態では、レンズフレーム４４に図１０に示したような複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂを設けることにより、これら複数の正面側溝４５ａおよび複数の背面側溝４５ｂを設けない場合と比較して、レンズフレーム４４の押付応力による柱状レンズアレイ４２の変形の矯正具合が全体に均一化されることから、柱状レンズアレイ４２が主走査方向Ｘを軸としてねじれるといった事態が発生しにくくなる。それゆえ、ハウジング４１側に柱状レンズアレイ４２を強く固定しなくても、ＬＰＨ１４から出射される光の強度低下や光量分布ムラを抑制することができる。
【００４８】
なお、実施の形態３では、レンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａおよび背面側壁部材４４ｂにおいてそれぞれ斜行するように複数の溝を形成していたが、これに限られるものではなく、さらにこれらに加えて、実施の形態１、２で説明した光軸方向Ｚに伸びる溝を形成するようにしてもよい。
【００４９】
また、実施の形態１〜３では、柱状レンズアレイ４２において、複数の柱状レンズ４３を主走査方向Ｘに沿って２列に互い違いに配列して構成していたが、これに限られるものではなく、例えば３列以上の複数列としてもよいし、例えば１列としてもよい。
【００５０】
さらに、実施の形態１〜３では、柱状レンズアレイ４２のレンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａに形成される複数の正面側溝４５ａおよび背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側壁面４５ｂを、レンズフレーム４４の上面（光軸方向Ｚの下流側の面）、下面（光軸方向Ｚの上流側の面）および主走査方向Ｘの両端部の壁面に到達しないように形成していたが、これに限られるものではなく、これらの面まで到達するように形成してもかまわない。
【００５１】
さらにまた、実施の形態１〜３では、柱状レンズアレイ４２のレンズフレーム４４の正面側壁部材４４ａに形成される複数の正面側溝４５ａおよび背面側壁部材４４ｂに設けられる複数の背面側溝４５ｂを直線状に形成していたが、これに限られるものではなく、曲率を有する溝としても差し支えない。
【００５２】
そして、実施の形態１〜３では、柱状レンズアレイ４２を画像形成装置１のＬＰＨ１４（露光装置）に適用する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば原稿の画像を読み取る読み取り装置において、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）などの光学系に適用してもかまわない。
【符号の説明】
【００５３】
１…画像形成装置、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、１５…現像器、１８…転写ロール、１９…定着器、３０…発光ユニット、３１…配線基板、３２…発光部、４０…レンズユニット、４１…ハウジング、４２…柱状レンズアレイ、４３…柱状レンズ、４４…レンズフレーム、４４ａ…正面側壁部材、４４ｂ…背面側壁部材、４５ａ…正面側溝、４５ｂ…背面側溝、５１…半導体基板、５２…発光素子、５３…発光素子アレイ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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