(57)【要約】【課題】光学素子をホルダ上に高精度に位置決め保持でき、熱変形時での光学性能の劣化を極力抑えることのできる光走査光学装置を得る。【解決手段】光源から放射された光を走査レンズ１３などによって主走査方向Ｙに偏向、走査する光走査光学装置。走査レンズ１３は主走査方向Ｙに延在した長尺状をなし、一面に平坦な取付け基準面１３ａを有している。レンズホルダ３０は、走査レンズ１３の取付け基準面１３ａをＸ−Ｙ平面上で少なくとも３点で保持する位置決め座面３３と、接着剤５０を充填するために取付け基準面１３ａとの間で充填空間４０を形成するための接着座面３６を有している。走査レンズ１３は、板ばね４３にて取付け基準面１３ａを位置決め座面３３上に弾性的に押圧保持された状態で、ねじ部材４５の進退に応じて位置決め座面３３上で位置調整される。この位置調整の後、充填空間４０に接着剤５０を充填し、硬化させる。【選択図】図３
2011197081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放射された光を所定の光学素子によって主走査方向に偏向、走査する光走査光学装置において、
主走査方向に延在し、一面に平坦な取付け基準面を有する長尺状の光学素子と、
前記光学素子の取付け基準面を平面上で少なくとも３点で保持する位置決め座面と、接着剤を充填するために前記取付け基準面との間で充填空間を形成するための接着座面を有する素子ホルダと、
前記光学素子の取付け基準面を前記素子ホルダの位置決め座面上に弾性的に押圧する弾性部材と、
前記光学素子を前記素子ホルダの位置決め座面上で位置を調整するための調整部材と、
を備え、
前記充填空間は主走査方向の中心軸に対して略対称形状をなし、
前記調整部材にて前記光学素子を位置調整した後、前記充填空間に接着剤を充填し、硬化させたこと、
を特徴とする光走査光学装置。
【請求項２】
前記接着剤は紫外線硬化型又は可視光硬化型であること、を特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項３】
前記接着座面には接着剤を充填するための充填口が形成されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査光学装置。
【請求項４】
前記接着座面には充填された接着剤の移動を規制する規制部を有し、該規制部は前記光学素子又は前記素子ホルダが熱膨張する方向と略同方向に延在していること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査光学装置、特に、電子写真方式による複写機、プリンタなどの画像形成装置に画像書込み手段として搭載される光走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の光走査光学装置において、走査レンズなどの光学素子は主走査方向に延在する長尺状をなし、素子ホルダの位置決め座面上に載置され、弾性部材で押圧された状態で接着固定されている。組立て工程の仕上げ段階では、所定の光学性能を満足させるため、実際に放射された光束を確認しながら、光学素子を素子ホルダ上で調整部材によって位置調整している。
【０００３】
近年、画像形成装置では高解像度化が進み、光学素子をホルダ上の設計位置に精度よく配置し、温度変化が生じてもその光学性能を極力維持することの要求がますます高まっている。そこで、光学素子をホルダ上に接着固定する際の様々な課題が検討されている。
【０００４】
特許文献１には、予め接着剤を塗布した状態で光学素子をホルダ上に載置し、光学性能を確認しながら光学素子の位置を調整することが記載されている。長尺状の光学素子の主走査方向両端部分の２点を接着固定点としている。しかし、この調整技術では、接着剤をホルダの台座に塗布した状態で光学素子を調整移動させるため、台座と光学素子との間に挟着された接着剤が引き延ばされ、いびつな形状に変形することがある。調整した後に、光走査光学装置の内部温度が変化（上昇）して光学素子やホルダに熱膨張が生じた場合、理想的には光学素子は中心から相似変形することが望ましい。しかし、接着剤がいびつな形状で硬化していると、光学素子が理想的な相似変形することなくいびつに伸び縮みし、光学性能が劣化するおそれを有している。
【０００５】
一方、特許文献２には、長尺レンズの長手方向への熱膨張に起因する伸び縮みを規制するためにハウジングの接着剤塗布面にガイドを設けることが記載されている。しかし、接着剤は光学素子を位置調整する前に塗布されているため、調整時の光学素子の移動で接着剤に“擦れ”が生じ、接着剤がいびつな形状で硬化してしまう問題点は残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３３７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、光学素子をホルダ上に高精度に位置決め保持でき、熱変形時での光学性能の劣化を極力抑えることのできる光走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である光走査光学装置は、
光源から放射された光を所定の光学素子によって主走査方向に偏向、走査する光走査光学装置において、
主走査方向に延在し、一面に平坦な取付け基準面を有する長尺状の光学素子と、
前記光学素子の取付け基準面を平面上で少なくとも３点で保持する位置決め座面と、接着剤を充填するために前記取付け基準面との間で充填空間を形成するための接着座面を有する素子ホルダと、
前記光学素子の取付け基準面を前記素子ホルダの位置決め座面上に弾性的に押圧する弾性部材と、
前記光学素子を前記素子ホルダの位置決め座面上で位置を調整するための調整部材と、
を備え、
前記充填空間は主走査方向の中心軸に対して略対称形状をなし、
前記調整部材にて前記光学素子を位置調整した後、前記充填空間に接着剤を充填し、硬化させたこと、
を特徴とする。
【０００９】
前記光走査光学装置において、主走査方向に延在する長尺状の光学素子は、位置調整した後に素子ホルダ上に高精度に位置決め保持される。光学素子は走査方向の中心軸に対して略対称形状をなす充填空間に充填された接着剤によって固定されているため、光学素子は左右対称に略相似変形することになり、光学性能の劣化が抑えられる。しかも、光学素子を位置調整した後、充填空間に接着剤を充填して硬化させるため、硬化後に位置調整する場合と比較すると、位置調整による“擦れ”で接着剤がいびつに変形することはなく、この点でも光学素子やホルダの熱変形時での光学性能の劣化が抑えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光学素子をホルダ上に高精度に位置決め保持でき、熱変形時での光学性能の劣化を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例である光走査光学装置を示す概略斜視図である。
【図２】前記光走査光学装置の要部を示す概略平面図である。
【図３】光学素子の位置調整機構及び接着固定機構を示す正面図である。
【図４】接着座面の第１例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】接着座面の第２例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図６】接着座面の第３例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図７】接着座面の第４例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ），（Ｃ）は断面図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに光学素子の接着状態を示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに光学素子の理想的な熱膨張の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（光走査光学装置の概略構成、図１参照）
本発明の一実施例である光走査光学装置は、図１に示すように、概略、レーザダイオード１、コリメータレンズ２、ミラー３，４、シリンダレンズ５、ポリゴンミラー１０、レンズ１１，１２，１３，１４、ミラー１５，１６、レンズ１７、防塵ガラス１８にて構成されたもので、基本的な構成は周知である。レーザダイオード１から放射された光束は、ポリゴンミラー１０によって主走査方向Ｙに等角速度で偏向され、ｆθ機能を有する走査レンズ１１，１２，１３によって主走査方向Ｙの収差を補正され、感光体２０上で結像した状態で走査／露光する。ちなみに、各図において、矢印Ｘは光束の進行方向を示し、矢印Ｚは副走査方向を示す。
【００１４】
走査レンズ１１，１２，１３は、主走査方向Ｙに延在する長尺状をなし、図２に示すように、レンズホルダ３０上に一つのユニットとして一体的に組み付けられている。走査レンズ１１，１２，１３はその底面がＸ−Ｙ平面に平坦な取付け基準面とされている。レンズホルダ３０は、各走査レンズ１１，１２，１３の取付け基準面をＸ−Ｙ平面上で３点で保持する位置決め座面３１，３２，３３、及び、接着剤５０（図３参照）を充填するために取付け基準面との間で充填空間４０を形成するための接着座面３４，３５，３６をＸ−Ｙ平面上に有している。各走査レンズ１１，１２，１３はそれぞれ取付け基準面３１，３２，３３上に載置された状態で、板ばね４１，４２，４３によって上方から弾性的に押圧され、かつ、以下に説明する位置調整の後に充填空間４０に接着剤５０を充填し、硬化させた状態で固定されている。
【００１５】
ここで、走査レンズ１３について、位置調整機構及び接着機構について図３を参照して説明する。なお、他の走査レンズ１１，１２についても同じ機構を備えている。また、走査レンズ１３に関する熱変形などの説明は他の走査レンズ１１，１２についても妥当する。
【００１６】
図３に示すように、走査レンズ１３は一端が図示しないばね部材によって矢印Ｙ方向に光軸中心部に向かって弾性的に付勢されており、他端をねじ部材４５によって押圧されている。従って、ねじ部材４５を進退させることにより走査レンズ１３は位置決め座面３３上で主走査方向Ｙに位置調整される。この位置調整は、接着剤５０を充填していない状態で、実際に前記レーザダイオード１を発光させながら感光体２０と等価位置で光束を観察しながら行われる。それゆえ、位置調整は高精度に行うことが可能である。
【００１７】
位置調整後に充填空間４０（接着座面３６と基準面１３ａとの隙間）に接着剤５０を充填し、硬化させる。接着剤５０としては紫外線硬化型又は可視光硬化型のものを使用することが好ましい。走査レンズ１３は透明材からなるため、走査レンズ１３の上方から光を照射（矢印ａ参照）することで、接着剤５０を容易に硬化させることができる。
【００１８】
走査レンズ１３はガラス製あるいは透明な樹脂製であり、レンズホルダ３０はアルミダイキャスト製あるいは高剛性の樹脂製である。これらの部材に熱膨張が発生した場合、線膨張係数の差に起因して走査レンズ１３とレンズホルダ３０に位置ずれが生じる。走査レンズ１３をガラス材、レンズホルダ３０をアルミ材とすると、線膨張係数はアルミ材の方が大きい。従って、熱膨張時には、走査レンズ１３自体の熱膨張に加えて、接着剤５０がアンカーとなってレンズホルダ３０の膨張に伴って走査レンズ１３が変形することになる。
【００１９】
長尺状の走査レンズ１３にあっては接着固定位置を長手方向に左右対称に配置し、かつ、充填空間４０を左右対称形状とすることで、走査レンズ１３を光学性能に影響の少ない相似変形させることが可能になる。これと同時に、接着剤５０は硬化した状態では、略円形、略楕円形であること、あるいは、走査レンズ１３又はレンズホルダ３０が熱膨張する方向に略線形になることが望ましく、このような形状がいびつになると、熱変形時において走査レンズ１３が左右対称の理想的な相似変形することを阻害し、光学性能の維持ができなくなる。
【００２０】
以上の観点から、接着座面３６は図４〜図７に示すような各種構成、形状を有していることが好ましい。
【００２１】
図４に示す第１例は、円形状の接着座面３６に一対の規制部３６ａを設けて線状の充填空間４０としたもので、接着剤５０は充填空間４０の一端部（充填口）４０ａからシリンジを挿入して注入される。この接着座面３６を使用して走査レンズ１３を接着固定した状態を図８（Ａ）に示し、走査レンズ１３の熱膨張時の様子を図９（Ａ）に点線で示す。接着剤５０は規制部３６ａによって走査レンズ１３の熱膨張方向に線状に硬化するため、走査レンズ１３は左右対称な理想的な相似変形し、光学性能の劣化が極力抑えられる。
【００２２】
図５に示す第２例は、円形状の接着座面３６に一対の規制部３６ａを設けるとともに貫通孔３６ｂを形成した充填空間４０としたもので、接着剤５０は貫通孔３６ｂの裏面側（レンズホルダ３０の裏面側）から注入される。この第２例の作用効果は前記第１例と同様である。
【００２３】
図６に示す第３例は、円形状の接着座面３６に一対の屈曲した規制部３６ａを設けて線状の充填空間４０としたもので、接着剤５０は充填空間４０の一端（充填口）４０ａからシリンジを挿入して注入される。この接着座面３６を使用して走査レンズ１３を接着固定した状態を図８（Ｂ）に示し、走査レンズ１３の熱膨張時の様子を図９（Ｂ）に点線で示す。規制部３６ａを走査レンズ１３の熱膨張の方向に合わせて屈曲させることで、より好ましい状態で光学性能の劣化を抑制できる。
【００２４】
図７に示す第４例は、円形状の接着座面３６に中央部が膨らんだ規制部３６ａを設けて充填空間４０としたもので、充填空間４０の一端（充填口）４０ａを狭めてシリンジの先端が隙間なく挿入可能としている。この接着座面３６を使用して走査レンズ１３を接着固定した状態を図８（Ｃ）に示し、走査レンズ１３の熱膨張時の様子を図９（Ｃ）に点線で示す。その作用効果は前記第１例と同様である。
【００２５】
（他の実施例）
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２６】
特に、光源光学系、走査光学系の構成、配置などは任意である。レンズホルダの詳細な構造、形状なども任意であり、レンズホルダは装置のハウジングとは独立して設けることなく、ハウジングに一体的に形成されたホルダ部分であってもよい。また、光学素子の位置調整は主走査方向のみならず他の方向に関してであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明は、光走査光学装置に有用であり、特に、熱変形時での光学性能の劣化を極力抑えることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００２８】
１…レーザダイオード
１１，１２，１３…走査レンズ
１３ａ…取付け基準面
３０…レンズホルダ
３１，３２，３３…位置決め座面
３４，３５，３６…接着座面
３６ａ…規制部
４０…充填空間
４０ａ…充填口
４５…ねじ部材
５０…接着剤
Ｙ…主走査方向
【図１】
2011197081.tif 000003
【図２】
2011197081.tif 000004
【図３】
2011197081.tif 000005
【図４】
2011197081.tif 000006
【図５】
2011197081.tif 000007
【図６】
2011197081.tif 000008
【図７】
2011197081.tif 000009
【図８】
2011197081.tif 000010
【図９】
2011197081.tif 000011