(57)【要約】【課題】  高次元で安定した光学特性を発揮できる光走査装置を提供すること。【解決手段】  ポリゴンミラー１２により偏向された偏向光束を被走査面３に向けて集光し、被走査面３上での走査速度を略一定にする走査結像素子１４と、この走査結像素子１４が取り付けられるハウジング１５とを有する光走査装置１０において、ハウジング１５が、走査結像素子１４の主走査方向Ｄにおける略中央部をハウジング１５に固定するための第１の突起部２５ａ、２５ｂと、走査結像素子１４の主走査方向Ｄにおける両端部をそれぞれ支持する第２の突起部２７ａ、２７ｂと、走査結像素子１４を第１の突起部２５ａ、２５ｂに固定する固定手段２６とを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンミラーにより偏向された偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上での走査速度を略一定にする走査結像素子と、この走査結像素子が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置において、
上記ハウジングが、上記走査結像素子の主走査方向における略中央部を上記ハウジングに固定するための第１の突起部と、上記走査結像素子の主走査方向における両端部をそれぞれ支持する第２の突起部と、上記走査結像素子を第１の突起部に固定する固定手段とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
上記走査結像素子の上記ハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
上記固定手段が、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
上記固定手段が、上記走査結像素子を第１の突起部とにより挾持する挾持部材であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項５】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しいことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の光走査装置。
【請求項６】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の光走査装置。
【請求項７】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも大きく、
上記固定手段が、第１の突起部の該先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項８】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、
上記固定手段が、上記凹部に満たされる接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項９】
上記走査結像素子が、プラスチック成形品であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の光走査装置。
【請求項１０】
上記接着剤が、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項３、５、６、７、８または９記載の光走査装置。
【請求項１１】
上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しいことを特徴とする請求項８、９または１０記載の光走査装置。
【請求項１２】
上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項８、９または１０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、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用される光走査装置に関し、詳しくは、被走査面をレーザ光等で走査して、被走査面に静電潜像を形成する光走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置には、被走査面としての感光体の表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成する光走査装置が備えられている。この光走査装置は、レーザ光源、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、走査結像素子及びこれらを収容するハウジングから主に構成されており、レーザ光源から発せられたレーザ光を、コリメータレンズを通過させた後、高速回転するポリゴンミラーに入射し、このポリゴンミラーで走査し、走査結像素子を通過させて、感光体の表面に導いて露光走査する。
【０００３】
上述の走査結像素子の主な目的は、感光体上におけるレーザのビームスポット径を可能な限り小さくすることと、感光体上におけるレーザのビームを略一定の速度で走査することである。これらの目的を満足するために、走査結像素子に振動等の悪影響が及ばないように、走査結像素子はハウジングに固定されている。また、実開昭６２−１７３７０７号公報に開示されているように、走査結像素子としての光学レンズと、この光学レンズを保持するための保持部よりも高さの低い領域との間に接着剤層を設けることによって、光学レンズを固定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ハウジングの走査結像素子に対する固定部にヒケ、バリ等が僅かでもあると、走査結像素子の取付精度に誤差が発生し、走査結像素子の取付位置がずれるという問題点がある。また、温度変動により、走査結像素子に内部歪みが発生して、被走査面に向かう光束の波面収差等が劣化するため、結像性、等速性等の光学特性が低下するという問題点がある。  
よって、本発明の目的は、高次元で安定した光学特性を発揮できる光走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、ポリゴンミラーにより偏向された偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上での走査速度を略一定にする走査結像素子と、この走査結像素子が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置において、ハウジングが、走査結像素子の主走査方向における略中央部をハウジングに固定するための第１の突起部と、走査結像素子の主走査方向における両端部をそれぞれ支持する第２の突起部と、走査結像素子を第１の突起部に固定する固定手段とを有する構成である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、走査結像素子のハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有する構成である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、固定手段が、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端と走査結像素子との間に介在される接着剤である構成である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、固定手段が、走査結像素子を第１の突起部とにより挾持する挾持部材である構成である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の光走査装置において、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離と、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離とが略等しい構成である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の光走査装置において、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離が、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離よりも小さい構成である。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離が、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離よりも大きく、固定手段が、第１の突起部の該先端と走査結像素子との間に介在される接着剤である構成である。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、第１の突起部の走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、固定手段が、凹部に満たされる接着剤である構成である。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の光走査装置において、走査結像素子が、プラスチック成形品である構成である。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項３、５、６、７、８または９記載の光走査装置において、接着剤が、紫外線硬化樹脂である構成である。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項８、９または１０記載の光走査装置において、凹部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離と、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離とが略等しい構成である。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、請求項８、９または１０記載の光走査装置において、凹部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離が、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離よりも小さい構成である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、第１の突起部により走査結像素子の主走査方向における略中央部のみがハウジングに固定されていることによって、温度変動により走査結像素子が膨張あるいは縮小しても、走査結像素子が主走査方向において両方向に向かって均等に膨張あるいは縮小するので、走査結像素子に対する無理な応力の発生が防止される。したがって、温度変動による走査結像素子の内部歪みの発生を防止でき、温度変動による走査結像素子の結像性、等速性などの光学特性の劣化を低減できる。
【００１８】
さらに、第２の突起部により走査結像素子の両端部がそれぞれ支持されているので、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなる。したがって、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、走査結像素子のハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有するので、走査結像素子を容易に、かつ、高精度にハウジングに取り付けることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、走査結像素子が第１の突起部に接着剤で固定されるので、走査結像素子の固定を容易に、かつ、高精度に行うことができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、固定手段として接着剤を使用する必要がないので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなり、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、第２の突起部により走査結像素子の両端部がそれぞれ支持されているとともに、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離と、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離とが互いに略等しいことによって、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなる。したがって、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における略中央部が第１の突起部によって確実に固定されるので、走査結像素子の主走査方向に平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における両端部が第２の突起部によってそれぞれ確実に支持されるので、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔を確実に長くでき、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを確実に規制できる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、走査結像素子は、第１の突起部の凹部の縁部と第２の突起部とにそれぞれ当接した状態で、接着剤により、その主走査方向における略中央部を第１の突起部に固定されるので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなり、高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、走査結像素子がプラスチックによる一体成形により形成されているので、走査結像素子の製造コストを低減することができる。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、走査結像素子の第１の突起部への固定に紫外線硬化樹脂が使用されるので、走査結像素子の固定を容易に、かつ、高精度に行うことができる。
【００２８】
請求項１１の発明によれば、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなるので、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における略中央部が第１の突起部の凹部によって確実に固定されるので、走査結像素子の主走査方向に平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
まず、本発明の光走査装置が適用される画像形成装置としてのレーザプリンタについて説明する。図１において、符号１はレーザプリンタを示す。レーザプリンタ１では、まず、図示しない給紙カセットから図中、矢印Ａ方向に給送された用紙Ｐは、レジストローラ対２によってタイミングをとって被走査面であるドラム状の感光体３に搬送される。感光体３が図中、矢印Ｂ方向に回転駆動されると、その際、帯電チャージャ４によって感光体３の表面が一様に帯電され、光走査装置１０からレーザ光を照射して、被走査面としての感光体３上に静電潜像が形成される。この潜像は、現像装置５を通るときトナーによって可視像化され、この可視像は、感光体３に搬送された用紙に転写チャージャ６によって転写され、転写した用紙Ｐ上の可視像は定着装置７によって定着される。そして、定着装置７を通過した用紙Ｐは、図中、矢印Ｃ方向に搬送され、レーザプリンタ１の外部に排出される。一方、感光体３上の残留トナーは、図示しないクリーニング装置によって除去される。
【００３１】
図２に示すように、光走査装置１０は、光源としてのレーザユニット１１と、このレーザユニット１１からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー１２と、このポリゴンミラー１２からの偏向光束の一部を検出して、光走査の開始及び終了を定める同期検出ユニット１３と、ポリゴンミラー１２からの偏向光束としてのレーザ光を感光体３に向けて集光し、感光体３上での走査速度を略一定にする走査結像素子としてのＦθレンズ１４と、これらのユニット１１、１３及び部材１２、１４を収納するハウジング１５とから主に構成されている。
【００３２】
レーザユニット１１は、半導体レーザ１６、カップリングレンズ１７及びシリンダレンズ１８から構成されている。ポリゴンミラー１２には、このポリゴンミラー１２を高速回転するスキャンモータ１９が設けられている。同期検出ユニット１３は、同期検出を行う受光素子２０と同期レンズ２１とから構成されている。Ｆθレンズ１４は、プラスチックによる一体成形により形成されている。Ｆθレンズ１４がプラスチックにより形成されていることによって、Ｆθレンズ１４をガラスで形成するよりもその製造コストを低減することができる。
【００３３】
次に、光走査装置１０による走査について簡単に説明する。半導体レーザ１６からレーザ光を放射し、そのレーザ光をカップリングレンズ１７で平行光束に変換する。その後、レーザ光は、シリンダレンズ１８を経てポリゴンミラー１２に入射する。ポリゴンミラー１２は、スキャンモータ１９により高速回転しており、入射したレーザ光を偏向する。そして、レーザ光は、Ｆθレンズ１４で集光し、ハウジング１５の開孔１５ａを通過して外部へと放射して、感光体３上で結像する。これにより、レーザ光で感光体３上を偏向走査する。
【００３４】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図２〜４に示すように、ハウジング１５のＦθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部に対応する部分には、Ｆθレンズ１４をハウジング１５に固定するための第１の突起部としての台座２５ａ、２５ｂがそれぞれ設けられている。台座２５ａ、２５ｂは、互いに所定距離離れた一対の角柱であり、ハウジング１５に一体的に設けられている。台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４を受ける部分は、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに長い方形形状に形成され、かつ、略平面に形成されており、この平面部に固定手段としての接着剤、例えば、紫外線を照射されると硬化する紫外線硬化樹脂２６が塗布されている。
【００３５】
図４に示すように、Ｆθレンズ１４の底面の略中央部、すなわち、台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８に対応する部分には、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定位置を定める爪１４ａが設けられている。爪１４ａは、その断面形状が略三角形状に形成されており、台座２５ａ、２５ｂ間に係合する大きさである。台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８と、爪１４ａとによって、位置決め手段が構成されている。
【００３６】
一方、ハウジング１５のＦθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける両端部に対応する部分には、Ｆθレンズ１４の両端部を支持する第２の突起部としての台座２７ａ、２７ｂがそれぞれ設けられている。台座２７ａ、２７ｂは、一対の円柱であり、ハウジング１５に一体的に設けられている。台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４を支持する部分は、略平面状に形成されている。
【００３７】
図５において、台座２５ａ、２５ｂの平面部、すなわち、台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離をＬ１とし、台座２７ａ、２７ｂの平面部、すなわち、台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離をＬ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２を満たしている。例えば、距離Ｌ１が紫外線硬化樹脂２６の厚さ分だけの長さであるとすると、距離Ｌ２もこの長さと同じ長さになる。すなわち、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの間には、紫外線硬化樹脂２６の厚さに相当する間隙が形成される。
【００３８】
ここで、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付け及び固定について説明する。まず、台座２５ａ、２５ｂの平面部に紫外線硬化樹脂２６をそれぞれ塗布する。次に、Ｆθレンズ１４の爪１４ａが台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８に係合するように、Ｆθレンズ１４をハウジング１５に取り付ける。このとき、爪１４ａの一面を台座２５ａの側面に当接することによって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定位置が位置決めされる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける位置を規制することができる。Ｆθレンズ１４の位置決めが完了した後、Ｆθレンズ１４の上方から紫外線を照射する。紫外線の照射により、紫外線硬化樹脂２６が硬化して、Ｆθレンズ１４がハウジング１５に固定される。
【００３９】
したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付時の位置決めが、Ｆθレンズ１４の爪１４ａと台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８とによって行われるので、容易な取付により、高精度な位置決めを行うことができる。また、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定が紫外線硬化樹脂２５により接着することによって行われるので、Ｆθレンズ１４の固定を容易に行え、かつ、高精度に行える。
【００４０】
次に、上述の構成による作用について説明する。台座２５ａ、２５ｂによりＦθレンズ１４の中央部がハウジング１５に固定されていることによって、換言すると、Ｆθレンズ１４の中央部のみがハウジング１５に固定されていることによって、温度変動によりＦθレンズ１４が膨張あるいは縮小した場合に、Ｆθレンズ１４の膨張あるいは縮小を制限するものがないので、Ｆθレンズ１４が主走査方向Ｄにおいて両方向に向かって均等に膨張あるいは縮小し、Ｆθレンズ１４に対する無理な応力の発生が防止される。したがって、温度変動によるＦθレンズ１４の内部歪みの発生を防止でき、温度変動によるＦθレンズ１４の結像性、等速性などの光学特性の劣化を低減できる。
【００４１】
特に、本実施形態では、Ｆθレンズ１４がプラスチック成形品であるため、ガラス成形品に比べて温度変動による内部歪みや光学特性の劣化が大きいが、上述したように、これら温度変動による内部歪みや光学特性の劣化を有効に低減できるので、Ｆθレンズ１４に低コストのプラスチック成形品を使用することができる。
【００４２】
台座２７ａ、２７ｂによりＦθレンズ１４の両端部がそれぞれ支持されており、台座２５ａ、２５ｂの平面部及び台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離が互いに略等しいことによって、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾き（図４中、矢印Ｅ１方向の傾き）を規制する間隔が長くなる。したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５に対する取付誤差を低減でき、感光体３に向かうレーザ光の波面収差等の劣化を防止でき、レーザ光のビームスポット径を小さくできる。また、矢印Ｅ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線傾きも低減できる。
【００４３】
図６に示すように、台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４を受ける部分は、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅにおける長さと略同じ長さを有しているので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾き（図６中、矢印Ｄ１方向の傾き）を有効に規制できる。したがって、矢印Ｄ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線曲がりや、走査位置ずれも低減できる。なお、図３〜６において、紫外線硬化樹脂２６の厚さは誇張して示されている。
【００４４】
図７〜８に本発明のＦθレンズ１４の固定構造に対する比較例を示す。  
図７に示すように、Ｆθレンズ１４を、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部に対応する台座５１ａ、５１ｂのみでハウジング５０に固定すると、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔Ｒが短くなるため、台座５１ａ、５１ｂの高さ誤差により台座５１ａ、５１ｂの高さずれΔが発生する場合がある。この場合には、Ｆθレンズ１４が光軸方向Ｅに平行な軸を中心として角度Δθ１傾くことになる。なお、Δθ１＝ｔａｎ−１（Δ／Ｌ）である。
【００４５】
また、図８に示すように、Ｆθレンズ１４を固定する台座５３ａ、５３ｂの各平面部の面積を大きくすると、この平面部全面について平行度を保証しなければならず、ハウジング５２を一体成形や切削で加工して形成しても、平面部の平行度の精度保証が困難になる。また、平面部にヒケ、バリ等が発生して、平面部に突部５４が発生する、この影響を受けて、例えば、角度Δθ２の傾き等のＦθレンズ１４の取付誤差が発生する。なお、図７、８において、Ｆθレンズ１４の傾きは誇張して示されている。
【００４６】
さらに、図９に示すように、Ｆθレンズ１４を、この主走査方向Ｄにおける両端部に対応する台座５１ａ、５１ｂの２点でハウジング５０に固定した場合には、温度変動によりＦθレンズ１４が膨張あるいは縮小すると、Ｆθレンズ１４の中央部に応力が加わり、Ｆθレンズ１４内部に歪みが発生したり、取付位置の誤差が発生する。なお、図７、９において、符号５７は接着剤を示す。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について図１０、１１を参照して説明する。これらの図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。本実施形態では、第１の突起部（台座３０ａ、３０ｂ）の平面部からＦθレンズの底面までの距離Ｌ３と、第２の突起部（台座３１ａ、３１ｂ）の平面部からＦθレンズの底面までの距離Ｌ４とが異なる場合について説明する。
【００４８】
まず、Ｌ３＜Ｌ４の場合について説明する。図１０に示すように、台座３０ａ、３０ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ３が、台座３１ａ、３１ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ４よりも小さくなっている。換言すると、距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくなっている。
【００４９】
この構成によって、台座３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの距離に誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部が台座３０ａ、３０ｂによって確実に固定されるので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部の肉厚が厚いほど有効に規制できる。
【００５０】
次に、Ｌ３＞Ｌ４の場合について説明する。図１１に示すように、台座３２ａ、３２ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ５が、台座３３ａ、３３ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ６よりも大きくなっている。換言すると、距離Ｌ６が距離Ｌ５よりも小さくなっている。この場合には、台座３２ａ、３２ｂの平面部とＦθレンズ１４の底面との間に隙間が発生するが、この隙間は、接着剤を層状に塗布することによって解消される。
【００５１】
したがって、この構成によれば、台座３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの距離に誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける両端部が台座３３ａ、３３ｂによって確実に支持されるので、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔を確実に長くでき、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを確実に規制できる。
【００５２】
さらに、本発明の第３の実施形態について図１２を参照して説明する。同図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００５３】
台座２５ａ、２５ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離と、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離とは、第１の実施形態の場合と同様に、互いに略同じである。Ｆθレンズ１４が、台座２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂの各平面部に接着剤を介さずに載置されている。
【００５４】
Ｆθレンズ１４の上方には、このＦθレンズ１４を台座２５ａ、２５ｂに向かって押圧する金属からなる挾持部材としての板部材３５が配設されている。板部材３５の略中央部、すなわち、Ｆθレンズ１４に関して台座２５ａ、２５ｂに対応する部分には、Ｆθレンズ１４に向かって突出する突部３５ａが設けられている。板部材３５の両端部は、ハウジング１５から突出している支柱１５ｂ、１５ｂにそれぞれ固定されている。したがって、Ｆθレンズ１４は、板部材３５の突部３５ａと台座２５ａ、２５ｂとによってその上下から挾持されることによって、接着剤を使用せずにハウジング１５に固定されることになり、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなる。よって、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００５５】
さらに、本発明の第４の実施形態について図１３〜１５を参照して説明する。これらの図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００５６】
第１の突起部としての台座３６ａ、３６ｂのＦθレンズ１４に対向する部分には、凹部３７ａ、３７ｂがそれぞれ設けられている。凹部３７ａ、３７ｂには、接着剤、例えば、紫外線硬化樹脂３９が満たされている。また、凹部３７ａ、３７ｂの縁部のＦθレンズ１４の底面に対向する平面部３８ａ、３８ｂからＦθレンズ１４の底面までの距離と台座２７ａ、２７ｂの平面部、すなわち、台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離とは略等しい。Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付、固定は、第１の実施形態で説明した取付、固定と同様なので、その説明を省略する。
【００５７】
この構成によって、Ｆθレンズ１４は、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂと台座２７ａ、２７ｂの平面部とにそれぞれ当接した状態で、紫外線硬化樹脂３９により、その主走査方向Ｄにおける略中央部を凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂに固定される。したがって、紫外線硬化樹脂３９による接着部近傍では、高精度に加工された平面部３８ａ、３８ｂによってＦθレンズ１４が支持されているので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなる。よって、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００５８】
また、台座２７ａ、２７ｂによりＦθレンズ１４の両端部がそれぞれ支持されており、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂ及び台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離が互いに略等しいことによって、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾き（図１３中、矢印Ｅ１方向の傾き）を規制する間隔が長くなる。したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５に対する取付誤差を低減でき、感光体３に向かうレーザ光の波面収差等の劣化を防止でき、レーザ光のビームスポット径を小さくできる。また、矢印Ｅ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線傾きも低減できる。
【００５９】
さらに、第４の実施形態の別の実施形態について図１６を参照して説明する。同図において、図１３〜１５に示す部材と同様の部材は、図１３〜１５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００６０】
図１６において、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂからＦθレンズの底面までの距離をＬ７とし、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズの底面までの距離をＬ８とすると、これらの距離の関係は、Ｌ７＜Ｌ８となっている。すなわち、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂは、Ｆθレンズの底面に当接しているので、実質的には距離Ｌ７は略０であり、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズの底面までの間には、僅かな距離Ｌ８の隙間が形成されている。
【００６１】
この構成によって、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂ及び台座２７ａ、２７ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの各距離に誤差、すなわち、加工誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部が凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂによって確実に固定されるので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部の肉厚が厚いほど有効に規制できる。
【００６２】
上述した実施形態では、走査結像素子がＦθレンズである場合について説明したが、Ｆθレンズに代えて反射ミラーとしても同様の効果を得ることができる。また、本発明の光走査装置をレーザプリンタに適用した例について説明したが、本発明の光走査装置を複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】レーザプリンタの概略構成図である。
【図２】光走査装置の概略構成平面図である。斜視図である。
【図３】Ｆθレンズのハウジングへの取付部の斜視図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図２のVI−VI断面図である。
【図７】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図８】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図９】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１４】Ｆθレンズの主走査方向における略中央部を支持する台座の拡大斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１６】第４の実施形態の別の形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３          感光体（被走査面）
１０        光走査装置
１２        ポリゴンミラー
１４        Ｆθレンズ（走査結像素子）
１４ａ      爪（位置決め手段）
１５        ハウジング
２５ａ、２５ｂ  台座（第１の突起部）
２６        接着剤（固定手段）
２７ａ、２７ｂ  台座（第２の突起部）
２８        凹部（位置決め手段）
３５        板部材（挾持部材）
３７ａ、３７ｂ  凹部
Ｄ          主走査方向
Ｅ          光軸方向
【図１】
2005099819.tif 000003
【図２】
2005099819.tif 000004
【図３】
2005099819.tif 000005
【図４】
2005099819.tif 000006
【図５】
2005099819.tif 000007
【図６】
2005099819.tif 000008
【図７】
2005099819.tif 000009
【図８】
2005099819.tif 000010
【図９】
2005099819.tif 000011
【図１０】
2005099819.tif 000012
【図１１】
2005099819.tif 000013
【図１２】
2005099819.tif 000014
【図１３】
2005099819.tif 000015
【図１４】
2005099819.tif 000016
【図１５】
2005099819.tif 000017
【図１６】
2005099819.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月5日(2004.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンミラーにより偏向された偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上での走査速度を略一定にする走査結像素子と、この走査結像素子が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置において、
上記ハウジングは、上記走査結像素子の主走査方向における略中央部を上記ハウジングに固定するための第１の突起部と、第１の突起部を挟んで設けられ、上記走査結像素子の主走査方向における端部側にそれぞれ対向する第２の突起部と、上記走査結像素子を第１の突起部に固定する固定手段とを有し、
上記走査結像素子が第１の突起部に固定された状態で、上記走査結像素子と第２の突起部との問に間隙を設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しいことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
上記ハウジングは、上記走査結像素子の上記ハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
上記固定手段は、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
上記固定手段は、上記走査結像素子を第１の突起部とにより挟持する挟持部材であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離は、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも大きく、
上記固定手段は、第１の突起部の該先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤であることを特徴とする請求項１または４記載の光走査装置。
【請求項８】
第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、
上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、
上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤であって、
上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しいことを特徴とする請求項１、２、４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、
上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤であって、
上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１、３、４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
上記走査結像素子が、プラスチック成形品であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
上記接着剤が、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項５、７、８、９、１０の何れか１項に記載の光走査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用される光走査装置に関し、詳しくは、被走査面をレーザ光等で走査して、被走査面に静電潜像を形成する光走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置には、被走査面としての感光体の表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成する光走査装置が備えられている。この光走査装置は、レーザ光源、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、走査結像素子及びこれらを収容するハウジングから主に構成されており、レーザ光源から発せられたレーザ光を、コリメータレンズを通過させた後、高速回転するポリゴンミラーに入射し、このポリゴンミラーで走査し、走査結像素子を通過させて、感光体の表面に導いて露光走査する。
【０００３】
上述の走査結像素子の主な目的は、感光体上におけるレーザのビームスポット径を可能な限り小さくすることと、感光体上におけるレーザのビームを略一定の速度で走査することである。これらの目的を満足するために、走査結像素子に振動等の悪影響が及ばないように、走査結像素子はハウジングに固定されている。また、実開昭６２−１７３７０７号公報に開示されているように、走査結像素子としての光学レンズと、この光学レンズを保持するための保持部よりも高さの低い領域との間に接着剤層を設けることによって、光学レンズを固定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ハウジングの走査結像素子に対する固定部にヒケ、バリ等が僅かでもあると、走査結像素子の取付精度に誤差が発生し、走査結像素子の取付位置がずれるという問題点がある。また、温度変動により、走査結像素子に内部歪みが発生して、被走査面に向かう光束の波面収差等が劣化するため、結像性、等速性等の光学特性が低下するという問題点がある。  
よって、本発明の目的は、高次元で安定した光学特性を発揮できる光走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、ポリゴンミラーにより偏向された偏向光束を被走査面に向けて集光し、被走査面上での走査速度を略一定にする走査結像素子と、この走査結像素子が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置において、上記ハウジングは、上記走査結像素子の主走査方向における略中央部を上記ハウジングに固定するための第１の突起部と、第１の突起部を挟んで設けられ、上記走査結像素子の主走査方向における端部側にそれぞれ対向する第２の突起部と、上記走査結像素子を第１の突起部に固定する固定手段とを有し、上記走査結像素子が第１の突起部に固定された状態で、上記走査結像素子と第２の突起部との問に間隙を有する構成である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しい構成である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さい構成である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の光走査装置において、上記ハウジングは、上記走査結像素子の上記ハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有する構成である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置において、上記固定手段は、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤である構成である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置において、上記固定手段は、上記走査結像素子を第１の突起部とにより挟持する挟持部材である構成である。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１または４記載の光走査装置において、第１の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離は、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも大きく、上記固定手段は、第１の突起部の該先端と上記走査結像素子との間に介在される接着剤である構成である。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置において、第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、
上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤である構成である。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項１、２、４の何れか１項に記載の光走査装置において、第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤であって、上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離と、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離とが略等しい構成である。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項１、３、４の何れか１項に記載の光走査装置において、第１の突起部は、上記走査結像素子に対向する部分に凹部を設け、上記固定手段は、上記凹部に満たされる接着剤であって、上記凹部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離が、第２の突起部の上記走査結像素子に対向する先端から上記走査結像素子までの距離よりも小さい構成である。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光走査装置において、上記走査結像素子が、プラスチック成形品である構成である。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、請求項５、７、８、９、１０の何れか１項に記載の光走査装置において、上記接着剤が、紫外線硬化樹脂である構成である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、第１の突起部により走査結像素子の主走査方向における略中央部のみがハウジングに固定されていることによって、温度変動により走査結像素子が膨張あるいは縮小しても、走査結像素子が主走査方向において両方向に向かって均等に膨張あるいは縮小するので、走査結像素子に対する無理な応力の発生が防止される。したがって、温度変動による走査結像素子の内部歪みの発生を防止でき、温度変動による走査結像素子の結像性、等速性などの光学特性の劣化を低減できる。
【００１８】
さらに、第２の突起部が、走査結像素子の端部側に配置され、走査結像素子に
それぞれ対向しているので、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなる。したがって、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、第２の突起部が、走査結像素子の端部側に配置され、走査結像素子にそれぞれ対向するとともに、第１の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離と、第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離とが互いに略等しいことによって、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなる。したがって、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における略中央部が第１の突起部によって確実に固定されるので、走査結像素子の主走査方向に平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、走査結像素子のハウジングへの固定位置を定める位置決め手段を有するので、走査結像素子を容易に、かつ、高精度にハウジングに取り付けることができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、走査結像素子が第１の突起部に接着剤で固定されるので、走査結像素子の固定を容易に、かつ、高精度に行うことができる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、固定手段として接着剤を使用する必要がないので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなり、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における端部側に第２の突起部が対向しているので、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔を確実に長くでき、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを確実に規制できる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、走査結像素子は、第１の突起部の凹部の縁部と第２の突起部とにそれぞれ当接した状態で、接着剤により、その主走査方向における略中央部を第１の突起部に固定されるので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなり、高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、走査結像素子の光軸方向に平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔が長くなるので、走査結像素子のハウジングに対する取付誤差を低減でき、被走査面に向かう偏向光束の波面収差等の劣化を防止でき、偏向光束のビームスポット径を小さくできる。また、光軸方向に平行な軸を中心とする傾き誤差を低減でき、被走査面上での走査線傾きも低減できる。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、第１の突起部や第２の突起部の走査結像素子に対向する先端から走査結像素子までの距離に誤差が生じたとしても、走査結像素子の主走査方向における略中央部が第１の突起部の凹部によって確実に固定されるので、走査結像素子の主走査方向に平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。
【００２８】
請求項１１の発明によれば、走査結像素子がプラスチックによる一体成形により形成されているので、走査結像素子の製造コストを低減することができる。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、走査結像素子の第１の突起部への固定に紫外線硬化樹脂が使用されるので、走査結像素子の固定を容易に、かつ、高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
まず、本発明の光走査装置が適用される画像形成装置としてのレーザプリンタについて説明する。図１において、符号１はレーザプリンタを示す。レーザプリンタ１では、まず、図示しない給紙カセットから図中、矢印Ａ方向に給送された用紙Ｐは、レジストローラ対２によってタイミングをとって被走査面であるドラム状の感光体３に搬送される。感光体３が図中、矢印Ｂ方向に回転駆動されると、その際、帯電チャージャ４によって感光体３の表面が一様に帯電され、光走査装置１０からレーザ光を照射して、被走査面としての感光体３上に静電潜像が形成される。この潜像は、現像装置５を通るときトナーによって可視像化され、この可視像は、感光体３に搬送された用紙に転写チャージャ６によって転写され、転写した用紙Ｐ上の可視像は定着装置７によって定着される。そして、定着装置７を通過した用紙Ｐは、図中、矢印Ｃ方向に搬送され、レーザプリンタ１の外部に排出される。一方、感光体３上の残留トナーは、図示しないクリーニング装置によって除去される。
【００３１】
図２に示すように、光走査装置１０は、光源としてのレーザユニット１１と、このレーザユニット１１からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー１２と、このポリゴンミラー１２からの偏向光束の一部を検出して、光走査の開始及び終了を定める同期検出ユニット１３と、ポリゴンミラー１２からの偏向光束としてのレーザ光を感光体３に向けて集光し、感光体３上での走査速度を略一定にする走査結像素子としてのＦθレンズ１４と、これらのユニット１１、１３及び部材１２、１４を収納するハウジング１５とから主に構成されている。
【００３２】
レーザユニット１１は、半導体レーザ１６、カップリングレンズ１７及びシリンダレンズ１８から構成されている。ポリゴンミラー１２には、このポリゴンミラー１２を高速回転するスキャンモータ１９が設けられている。同期検出ユニット１３は、同期検出を行う受光素子２０と同期レンズ２１とから構成されている。Ｆθレンズ１４は、プラスチックによる一体成形により形成されている。Ｆθレンズ１４がプラスチックにより形成されていることによって、Ｆθレンズ１４をガラスで形成するよりもその製造コストを低減することができる。
【００３３】
次に、光走査装置１０による走査について簡単に説明する。半導体レーザ１６からレーザ光を放射し、そのレーザ光をカップリングレンズ１７で平行光束に変換する。その後、レーザ光は、シリンダレンズ１８を経てポリゴンミラー１２に入射する。ポリゴンミラー１２は、スキャンモータ１９により高速回転しており、入射したレーザ光を偏向する。そして、レーザ光は、Ｆθレンズ１４で集光し、ハウジング１５の開孔１５ａを通過して外部へと放射して、感光体３上で結像する。これにより、レーザ光で感光体３上を偏向走査する。
【００３４】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図２〜４に示すように、ハウジング１５のＦθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部に対応する部分には、Ｆθレンズ１４をハウジング１５に固定するための第１の突起部としての台座２５ａ、２５ｂがそれぞれ設けられている。台座２５ａ、２５ｂは、互いに所定距離離れた一対の角柱であり、ハウジング１５に一体的に設けられている。台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４を受ける部分は、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに長い方形形状に形成され、かつ、略平面に形成されており、この平面部に固定手段としての接着剤、例えば、紫外線を照射されると硬化する紫外線硬化樹脂２６が塗布されている。
【００３５】
図４に示すように、Ｆθレンズ１４の底面の略中央部、すなわち、台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８に対応する部分には、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定位置を定める爪１４ａが設けられている。爪１４ａは、その断面形状が略三角形状に形成されており、台座２５ａ、２５ｂ間に係合する大きさである。台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８と、爪１４ａとによって、位置決め手段が構成されている。
【００３６】
一方、ハウジング１５のＦθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける端部側に対向する部分には、Ｆθレンズ１４の端部側に対向する第２の突起部としての台座２７ａ、２７ｂがそれぞれ設けられている。台座２７ａ、２７ｂは、一対の円柱であり、ハウジング１５に一体的に設けられている。台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４に対向する部分は、略平面状に形成されている。
【００３７】
図５において、台座２５ａ、２５ｂの平面部、すなわち、台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離をＬ１とし、台座２７ａ、２７ｂの平面部、すなわち、台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離をＬ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２を満たしている。例えば、距離Ｌ１が紫外線硬化樹脂２６の厚さ分だけの長さであるとすると、距離Ｌ２もこの長さと同じ長さになる。すなわち、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの間には、紫外線硬化樹脂２６の厚さに相当する間隙が形成される。
【００３８】
ここで、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付け及び固定について説明する。まず、台座２５ａ、２５ｂの平面部に紫外線硬化樹脂２６をそれぞれ塗布する。次に、Ｆθレンズ１４の爪１４ａが台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８に係合するように、Ｆθレンズ１４をハウジング１５に取り付ける。このとき、爪１４ａの一面を台座２５ｂの側面に当接することによって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定位置が位置決めされる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける位置を規制することができる。Ｆθレンズ１４の位置決めが完了した後、Ｆθレンズ１４の上方から紫外線を照射する。紫外線の照射により、紫外線硬化樹脂２６が硬化して、Ｆθレンズ１４がハウジング１５に固定される。
【００３９】
したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付時の位置決めが、Ｆθレンズ１４の爪１４ａと台座２５ａ、２５ｂ間に形成される凹部２８とによって行われるので、容易な取付により、高精度な位置決めを行うことができる。また、Ｆθレンズ１４のハウジング１５への固定が紫外線硬化樹脂２５により接着することによって行われるので、Ｆθレンズ１４の固定を容易に行え、かつ、高精度に行える。
【００４０】
次に、上述の構成による作用について説明する。台座２５ａ、２５ｂによりＦθレンズ１４の中央部がハウジング１５に固定されていることによって、換言すると、Ｆθレンズ１４の中央部のみがハウジング１５に固定されていることによって、温度変動によりＦθレンズ１４が膨張あるいは縮小した場合に、Ｆθレンズ１４の膨張あるいは縮小を制限するものがないので、Ｆθレンズ１４が主走査方向Ｄにおいて両方向に向かって均等に膨張あるいは縮小し、Ｆθレンズ１４に対する無理な応力の発生が防止される。したがって、温度変動によるＦθレンズ１４の内部歪みの発生を防止でき、温度変動によるＦθレンズ１４の結像性、等速性などの光学特性の劣化を低減できる。
【００４１】
特に、本実施形態では、Ｆθレンズ１４がプラスチック成形品であるため、ガラス成形品に比べて温度変動による内部歪みや光学特性の劣化が大きいが、上述したように、これら温度変動による内部歪みや光学特性の劣化を有効に低減できるので、Ｆθレンズ１４に低コストのプラスチック成形品を使用することができる。
【００４２】
台座２７ａ、２７ｂが、Ｆθレンズ１４の端部側にそれぞれ対向しており、台座２５ａ、２５ｂの平面部及び台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離が互いに略等しいことによって、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾き（図４中、矢印Ｅ１方向の傾き）を規制する間隔が長くなる。したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５に対する取付誤差を低減でき、感光体３に向かうレーザ光の波面収差等の劣化を防止でき、レーザ光のビームスポット径を小さくできる。また、矢印Ｅ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線傾きも低減できる。
【００４３】
図６に示すように、台座２５ａ、２５ｂのＦθレンズ１４を受ける部分は、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅにおける長さと略同じ長さを有しているので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾き（図６中、矢印Ｄ１方向の傾き）を有効に規制できる。したがって、矢印Ｄ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線曲がりや、走査位置ずれも低減できる。なお、図３〜６において、紫外線硬化樹脂２６の厚さは誇張して示されている。
【００４４】
図７〜８に本発明のＦθレンズ１４の固定構造に対する比較例を示す。  
図７に示すように、Ｆθレンズ１４を、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部に対応する台座５１ａ、５１ｂのみでハウジング５０に固定すると、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔Ｒが短くなるため、台座５１ａ、５１ｂの高さ誤差により台座５１ａ、５１ｂの高さずれΔが発生する場合がある。この場合には、Ｆθレンズ１４が光軸方向Ｅに平行な軸を中心として角度Δθ１傾くことになる。なお、Δθ１＝ｔａｎ−１（Δ／Ｌ）である。
【００４５】
また、図８に示すように、Ｆθレンズ１４を固定する台座５３ａ、５３ｂの各平面部の面積を大きくすると、この平面部全面について平行度を保証しなければならず、ハウジング５２を一体成形や切削で加工して形成しても、平面部の平行度の精度保証が困難になる。また、平面部にヒケ、バリ等が発生して、平面部に突部５４が発生する、この影響を受けて、例えば、角度Δθ２の傾き等のＦθレンズ１４の取付誤差が発生する。なお、図７、８において、Ｆθレンズ１４の傾きは誇張して示されている。
【００４６】
さらに、図９に示すように、Ｆθレンズ１４を、この主走査方向Ｄにおける端部側に対向する台座５６ａ、５６ｂの２点でハウジング５５に固定した場合には、温度変動によりＦθレンズ１４が膨張あるいは縮小すると、Ｆθレンズ１４の中央部に応力が加わり、Ｆθレンズ１４内部に歪みが発生したり、取付位置の誤差が発生する。なお、図７、９において、符号５７は接着剤を示す。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について図１０、１１を参照して説明する。これらの図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。本実施形態では、第１の突起部（台座３０ａ、３０ｂ）の平面部からＦθレンズの底面までの距離Ｌ３と、第２の突起部（台座３１ａ、３１ｂ）の平面部からＦθレンズの底面までの距離Ｌ４とが異なる場合について説明する。
【００４８】
まず、Ｌ３＜Ｌ４の場合について説明する。図１０に示すように、台座３０ａ、３０ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ３が、台座３１ａ、３１ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ４よりも小さくなっている。換言すると、距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくなっている。
【００４９】
この構成によって、台座３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの距離に誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部が台座３０ａ、３０ｂによって確実に固定されるので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部の肉厚が厚いほど有効に規制できる。
【００５０】
次に、Ｌ３＞Ｌ４の場合について説明する。図１１に示すように、台座３２ａ、３２ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ５が、台座３３ａ、３３ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離Ｌ６よりも大きくなっている。換言すると、距離Ｌ６が距離Ｌ５よりも小さくなっている。この場合には、台座３２ａ、３２ｂの平面部とＦθレンズ１４の底面との間に間隙が発生するが、この間隙は、接着剤を層状に塗布することによって解消される。
【００５１】
したがって、この構成によれば、台座３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの距離に誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける端部側に台座３３ａ、３３ｂが対向しているので、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを規制する間隔を確実に長くでき、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾きを確実に規制できる。
【００５２】
さらに、本発明の第３の実施形態について図１２を参照して説明する。同図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００５３】
台座２５ａ、２５ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離と、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離とは、第１の実施形態の場合と同様に、互いに略同じである。Ｆθレンズ１４が、台座２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂの各平面部に接着剤を介さずに対向している。
【００５４】
Ｆθレンズ１４の上方には、このＦθレンズ１４を台座２５ａ、２５ｂに向かって押圧する金属からなる挾持部材としての板部材３５が配設されている。板部材３５の略中央部、すなわち、Ｆθレンズ１４に関して台座２５ａ、２５ｂに対応する部分には、Ｆθレンズ１４に向かって突出する突部３５ａが設けられている。板部材３５の端部側には、ハウジング１５から突出している支柱１５ｂ、１５ｂがそれぞれ対向している。したがって、Ｆθレンズ１４は、板部材３５の突部３５ａと台座２５ａ、２５ｂとによってその上下から挾持されることによって、接着剤を使用せずにハウジング１５に固定されることになり、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなる。よって、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００５５】
さらに、本発明の第４の実施形態について図１３〜１５を参照して説明する。これらの図において、図２〜５に示す部材と同様の部材は、図２〜５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００５６】
第１の突起部としての台座３６ａ、３６ｂのＦθレンズ１４に対向する部分には、凹部３７ａ、３７ｂがそれぞれ設けられている。凹部３７ａ、３７ｂには、接着剤、例えば、紫外線硬化樹脂３９が満たされている。また、凹部３７ａ、３７ｂの縁部のＦθレンズ１４の底面に対向する平面部３８ａ、３８ｂからＦθレンズ１４の底面までの距離と台座２７ａ、２７ｂの平面部、すなわち、台座２７ａ、２７ｂのＦθレンズ１４の底面に対向する先端からＦθレンズ１４の底面までの距離とは略等しい。Ｆθレンズ１４のハウジング１５への取付、固定は、第１の実施形態で説明した取付、固定と同様なので、その説明を省略する。
【００５７】
この構成によって、Ｆθレンズ１４は、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂと台座２７ａ、２７ｂの平面部とにそれぞれ当接した状態で、紫外線硬化樹脂３９により、その主走査方向Ｄにおける略中央部を凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂに固定される。したがって、紫外線硬化樹脂３９による接着部近傍では、高精度に加工された平面部３８ａ、３８ｂによってＦθレンズ１４が固定されているので、接着剤の厚さのバラツキに影響されることがなくなる。よって、より高精度な取付固定精度を得ることができる。
【００５８】
また、台座２７ａ、２７ｂが、Ｆθレンズ１４の端部側にそれぞれ対向しており、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂ及び台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズ１４の底面までの距離が互いに略等しいことによって、Ｆθレンズ１４の光軸方向Ｅに平行な軸を中心とする傾き（図１３中、矢印Ｅ１方向の傾き）を規制する間隔が長くなる。したがって、Ｆθレンズ１４のハウジング１５に対する取付誤差を低減でき、感光体３に向かうレーザ光の波面収差等の劣化を防止でき、レーザ光のビームスポット径を小さくできる。また、矢印Ｅ１方向の傾き誤差を低減でき、感光体３上での走査線傾きも低減できる。
【００５９】
さらに、第４の実施形態の別の実施形態について図１６を参照して説明する。同図において、図１３〜１５に示す部材と同様の部材は、図１３〜１５で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。
【００６０】
図１６において、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂからＦθレンズの底面までの距離をＬ７とし、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズの底面までの距離をＬ８とすると、これらの距離の関係は、Ｌ７＜Ｌ８となっている。すなわち、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂは、Ｆθレンズの底面に当接しているので、実質的には距離Ｌ７は略０であり、台座２７ａ、２７ｂの平面部からＦθレンズの底面までの間には、僅かな距離Ｌ８の間隙が形成されている。
【００６１】
この構成によって、凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂ及び台座２７ａ、２７ｂの平面部のＦθレンズ１４の底面までの各距離に誤差、すなわち、加工誤差が生じたとしても、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部が凹部３７ａ、３７ｂの平面部３８ａ、３８ｂによって確実に固定されるので、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄに平行な軸を中心とする傾きを確実、かつ、有効に規制できる。特に、Ｆθレンズ１４の主走査方向Ｄにおける略中央部の肉厚が厚いほど有効に規制できる。
【００６２】
上述した実施形態では、走査結像素子がＦθレンズである場合について説明したが、Ｆθレンズに代えて反射ミラーとしても同様の効果を得ることができる。また、本発明の光走査装置をレーザプリンタに適用した例について説明したが、本発明の光走査装置を複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】レーザプリンタの概略構成図である。
【図２】光走査装置の概略構成平面図である。斜視図である。
【図３】Ｆθレンズのハウジングへの取付部の斜視図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図２のVI−VI断面図である。
【図７】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図８】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図９】本発明との比較例を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の縦断面図である。
【図１４】Ｆθレンズの主走査方向における略中央部を固定する台座の拡大斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【図１６】第４の実施形態の別の形態を示すＦθレンズのハウジングへの取付部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３          感光体（被走査面）
１０        光走査装置
１２        ポリゴンミラー
１４        Ｆθレンズ（走査結像素子）
１４ａ      爪（位置決め手段）
１５        ハウジング
２５ａ、２５ｂ  台座（第１の突起部）
２６        接着剤（固定手段）
２７ａ、２７ｂ  台座（第２の突起部）
２８        凹部（位置決め手段）
３５        板部材（挾持部材）
３７ａ、３７ｂ  凹部
Ｄ          主走査方向
Ｅ          光軸方向