(57)【要約】【課題】ｆθレンズ等の光学素子の逆取付けを確実に防止できる光学装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】光学装置６は、レーザー光源２５と、レーザー光が入射する入射面３０７と、レーザー光が出射する出射面３０８とを備えた非球面のレンズ３０１を有し、出射面３０８から出射するレーザー光を所定の対象に対して走査する光学部材３０と、光学部材３０を収容するハウジング３３とを含む。光学部材３０は、さらに、入射面３０７側に第１位置決め部３１１，３１２を有すると共に、出射面３０８側に第２位置決め部３１３，３１４を有し、ハウジング３３は、第１位置決め部３１２と係合する第１係合部３３４と、第２位置決め部３１４と係合する第２係合部３３５とを有し、第１位置決め部３１１，３１２および第２位置決め部３１３，３１４は、互いに異なる形状を有する。【選択図】図５
2012173700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を出力するレーザー光源と、
前記レーザー光が入射する入射面と、前記レーザー光が出射する出射面とを備えた非球面のレンズを有し、前記出射面から出射する前記レーザー光を所定の対象に対して走査する光学部材と、
前記光学部材を収容するハウジングと、
を備え、
前記光学部材は、さらに、前記入射面側に第１位置決め部を有すると共に、前記出射面側に第２位置決め部を有し、
前記ハウジングは、前記第１位置決め部と係合する第１係合部と、前記第２位置決め部と係合する第２係合部とを有し、
前記第１位置決め部および前記第２位置決め部は、互いに異なる形状を有する光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記第１位置決め部および前記第２位置決め部は、凸部および凹部のいずれか一方の形状を有しており、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記凸部および前記凹部の他方の形状を有している光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記第１位置決め部は第１凸部として構成されていると共に、前記第２位置決め部は第２凸部として構成されており、
前記第１係合部は、前記第１凸部と係合する第１凹部として構成されていると共に、前記第２係合部は、前記第２凸部と係合する第２凹部として構成されており、
前記第１凸部は、前記レーザー光が走査される主走査方向に沿う入射面側幅寸法と、前記レーザー光が前記レンズを通過する光軸方向に沿う入射面側長さ寸法とを有し、
前記第２凸部は、前記主走査方向に沿う出射面側幅寸法と、前記光軸方向に沿う出射面側長さ寸法とを有し、
前記入射面側幅寸法と前記出射面側幅寸法とは異なっており、
前記入射面側長さ寸法と前記出射面側長さ寸法とは異なっている光学装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光学装置において、
前記第１位置決め部は、前記レーザー光が走査される主走査方向と略直交する方向において前記レンズを挟んで互いに対向する第１上側凸部および第１下側凸部を含み、
前記第２位置決め部は、前記主走査方向と略直交する方向において前記レンズを挟んで互いに対向する第２上側凸部および第２下側凸部を含み、
前記第１係合部は、前記第１下側凸部と係合する第１凹部として構成されていると共に、前記第２係合部は、前記第２下側凸部と係合する第２凹部として構成されており、
前記第１上側凸部、前記第１下側凸部、前記第２上側凸部および前記第２下側凸部は、互いに異なる形状を有する光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置において、
前記第１上側凸部は、前記主走査方向に沿う第１幅寸法と、前記レーザー光が前記レンズを通過する光軸方向に沿う第１長さ寸法とを有し、
前記第１下側凸部は、前記主走査方向に沿う第２幅寸法と、前記光軸方向に沿う第２長さ寸法とを有し、
前記第２上側凸部は、前記主走査方向に沿う第３幅寸法と、前記光軸方向に沿う第３長さ寸法とを有し、
前記第２下側凸部は、前記主走査方向に沿う第４幅寸法と、前記光軸方向に沿う第４長さ寸法とを有し、
前記第１幅寸法〜前記第４幅寸法と前記第１長さ寸法〜前記第４長さ寸法は、前記第１上側凸部、前記第１下側凸部、前記第２上側凸部および前記第２下側凸部が互いに異なる形状となるように規定されている光学装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学装置において、
前記第１幅寸法および前記第２幅寸法は同一に設定されており、
前記第１長さ寸法は、前記第２長さ寸法および前記第３長さ寸法よりも大きく設定されており、
前記第２長さ寸法は、前記第４長さ寸法よりも小さく設定されており、
前記第３幅寸法および前記第４幅寸法は、同一に、かつ前記第１幅寸法および前記第２幅寸法よりも大きく設定されており、
前記第３長さ寸法は、前記第４長さ寸法よりも小さく設定されている光学装置。
【請求項７】
請求項５に記載の光学装置において、
前記第１長さ寸法および前記第２長さ寸法は同一に設定されており、
前記第１幅寸法は、前記第２幅寸法および前記第３幅寸法よりも大きく設定されており、
前記第２幅寸法は、前記第４幅寸法よりも小さく設定されており、
前記第３長さ寸法および前記第４長さ寸法は、同一に、かつ前記第１長さ寸法および前記第２長さ寸法よりも大きく設定されており、
前記第３幅寸法は、前記第４幅寸法よりも小さく設定されている光学装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第１位置決め部および前記第２位置決め部と、前記レンズとは一体に成形されている光学装置。
【請求項９】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの周面にレーザー光を照射する請求項１〜８のいずれかに記載の光学装置と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光を所定の対象、例えば感光体ドラムに対して走査する光学装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光を所定の対象に対して走査する光学装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では露光装置（レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ））として用いられている。露光装置は、画像情報に基づいてレーザー光を感光体ドラムに対して走査して、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
【０００３】
露光装置は、基本的な構成要素として、レーザー光を出力するレーザー光源、コリメートレンズ、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラー等を含む。このうち、ｆθレンズは、ポリゴンミラーが反射したレーザー光を感光体ドラムに対して走査する重要な役割を担っている。したがって、ｆθレンズは正確に取り付けられる必要がある。
【０００４】
近年、画像形成装置は画像の高画質化や高密度化が求められているため、露光装置のｆθレンズの形状は非球面に設計されることがほとんどである。非球面のｆθレンズは、レーザー光の主走査方向において非対称の形状を有しているものの、非対称の度合いが小さい場合、外観上は非対称であることを認識するのは難しく、ｆθレンズの正しい向きを目視判断することは難しい。そのため、ｆθレンズの逆取付けを防止する手段が求められている。
【０００５】
そのような手段を提供する技術として、特許文献１のものが知られている。特許文献１では、ｆθレンズは、出射面側において、上下一対の第１突出部と、第１突出部から長手方向に所定の距離だけ離間した第２突出部とを有する。一方、ｆθレンズが取り付けられるハウジングは、第１突出部に係合してｆθレンズの位置決めを行う位置決めピンと、干渉ピンとを有する。干渉ピンは、ｆθレンズが逆取付けされたときに第２突出部に干渉する。これにより、作業者は、ｆθレンズをハウジングに取り付けるとき、干渉ピンによる干渉が発生しているか否かを知ることで、ｆθレンズの正しい向きを識別することができる。このようにして、ｆθレンズの逆取付けの防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３２９７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、ｆθレンズの非球面化が一層進んでおり、作業者が取付けのときにｆθレンズの正しい向きを目視判断することが益々難しくなってきている。そのため、特許文献１に開示される逆取付け防止手段では、ｆθレンズの逆取付けの防止を確実に図れるとは言い難く、より高度な逆取付け防止手段が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ｆθレンズ等の光学素子の逆取付けを確実に防止できる光学装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学装置は、レーザー光を出力するレーザー光源と、前記レーザー光が入射する入射面と、前記レーザー光が出射する出射面とを備えた非球面のレンズを有し、前記出射面から出射する前記レーザー光を所定の対象に対して走査する光学部材と、前記光学部材を収容するハウジングとを含み、前記光学部材は、さらに、前記入射面側に第１位置決め部を有すると共に、前記出射面側に第２位置決め部を有し、前記ハウジングは、前記第１位置決め部と係合する第１係合部と、前記第２位置決め部と係合する第２係合部とを有し、前記第１位置決め部および前記第２位置決め部は、互いに異なる形状を有する。
【００１０】
本発明に係る光学装置によれば、非球面レンズを有する光学部材は、レンズの入射面側に形成された第１位置決め部と、出射面側に形成された第２位置決め部とを有する。そして、第１位置決め部および第２位置決め部は、互いに異なる形状を有している。したがって、レンズはレーザー光を走査する方向において非対称の形状を有しているものの、作業者は、光学部材をハウジングに取り付けるとき、第１位置決め部と第１係合部との係合関係、および第２位置決め部と第２係合部との係合関係により、レンズの正しい向きを容易に識別することができる。これにより、レンズの逆取付けが防止される。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態では、前記第１位置決め部および前記第２位置決め部は、凸部および凹部のいずれか一方の形状を有しており、前記第１係合部および前記第２係合部は、前記凸部および前記凹部の他方の形状を有している。
【００１２】
この構成によれば、簡単な構造でレンズの逆取付けを防止することができる。
【００１３】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記第１位置決め部は第１凸部として構成されていると共に、前記第２位置決め部は第２凸部として構成されており、前記第１係合部は、前記第１凸部と係合する第１凹部として構成されていると共に、前記第２係合部は、前記第２凸部と係合する第２凹部として構成されており、前記第１凸部は、前記レーザー光が走査される主走査方向に沿う入射面側幅寸法と、前記レーザー光が前記レンズを通過する光軸方向に沿う入射面側長さ寸法とを有し、前記第２凸部は、前記主走査方向に沿う出射面側幅寸法と、前記光軸方向に沿う出射面側長さ寸法とを有し、前記入射面側幅寸法と前記出射面側幅寸法とは異なっており、前記入射面側長さ寸法と前記出射面側長さ寸法とは異なっている。
【００１４】
この構成によれば、第１凸部の入射面側幅寸法と第２凸部の出射面側幅寸法とを異ならせると共に、第１凸部の入射面側長さ寸法と第２凸部の出射面側長さ寸法とを異ならせるという簡単な規定により、レンズの逆取付けを防止することができる。また、入射面側幅寸法および出射面側幅寸法は、レーザー光の主走査方向に沿う寸法であり、入射面側長さ寸法および出射面側長さ寸法は、レーザー光の光軸方向に沿う寸法であるため、レンズを、主走査方向および光軸方向の両方において位置決めすることができる。これにより、レーザー光の走査精度が確保される。
【００１５】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記第１位置決め部は、前記レーザー光が走査される主走査方向と略直交する方向において前記レンズを挟んで互いに対向する第１上側凸部および第１下側凸部を含み、前記第２位置決め部は、前記主走査方向と略直交する方向において前記レンズを挟んで互いに対向する第２上側凸部および第２下側凸部を含み、前記第１係合部は、前記第１下側凸部と係合する第１凹部として構成されていると共に、前記第２係合部は、前記第２下側凸部と係合する第２凹部として構成されており、前記第１上側凸部、前記第１下側凸部、前記第２上側凸部および前記第２下側凸部は、互いに異なる形状を有する。
【００１６】
この構成によれば、第１上側凸部、第１下側凸部、第２上側凸部および第２下側凸部は、すべて互いに異なる形状を有するので、レンズの正しい向きを一層容易に識別することができる。これにより、レンズの逆取付けが防止される。
【００１７】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記第１上側凸部は、前記主走査方向に沿う第１幅寸法と、前記レーザー光が前記レンズを通過する光軸方向に沿う第１長さ寸法とを有し、前記第１下側凸部は、前記主走査方向に沿う第２幅寸法と、前記光軸方向に沿う第２長さ寸法とを有し、前記第２上側凸部は、前記主走査方向に沿う第３幅寸法と、前記光軸方向に沿う第３長さ寸法とを有し、前記第２下側凸部は、前記主走査方向に沿う第４幅寸法と、前記光軸方向に沿う第４長さ寸法とを有し、前記第１幅寸法〜前記第４幅寸法と前記第１長さ寸法〜前記第４長さ寸法は、前記第１上側凸部、前記第１下側凸部、前記第２上側凸部および前記第２下側凸部が互いに異なる形状となるように規定されている。
【００１８】
この構成によれば、第１上側凸部、第１下側凸部、第２上側凸部および第２下側凸部が互いに異なる形状となるよう、第１幅寸法〜第４幅寸法と第１長さ寸法〜第４長さ寸法とを規定するだけで、レンズの逆取付けを防止することができる。また、第１幅寸法〜第４幅寸法はレーザー光の主走査方向に沿う寸法であり、第１長さ寸法〜第４長さ寸法は、レーザー光の光軸方向に沿う寸法であるため、レンズを、主走査方向および光軸方向の両方において位置決めすることができる。これにより、レーザー光の走査精度が確保される。
【００１９】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、第１幅寸法〜第４幅寸法と第１長さ寸法〜第４長さ寸法は次のように設定される。すなわち、前記第１幅寸法および前記第２幅寸法は同一に設定されており、前記第１長さ寸法は、前記第２長さ寸法および前記第３長さ寸法よりも大きく設定されており、前記第２長さ寸法は、前記第４長さ寸法よりも小さく設定されており、前記第３幅寸法および前記第４幅寸法は、同一に、かつ前記第１幅寸法および前記第２幅寸法よりも大きく設定されており、前記第３長さ寸法は、前記第４長さ寸法よりも小さく設定されている。
【００２０】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、第１幅寸法〜第４幅寸法と第１長さ寸法〜第４長さ寸法は次のように設定することもできる。すなわち、前記第１長さ寸法および前記第２長さ寸法は同一に設定されており、前記第１幅寸法は、前記第２幅寸法および前記第３幅寸法よりも大きく設定されており、前記第２幅寸法は、前記第４幅寸法よりも小さく設定されており、前記第３長さ寸法および前記第４長さ寸法は、同一に、かつ前記第１長さ寸法および前記第２長さ寸法よりも大きく設定されており、前記第３幅寸法は、前記第４幅寸法よりも小さく設定されている。
【００２１】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記第１位置決め部および前記第２位置決め部と、前記レンズとは一体に成形されている。
【００２２】
この構成によれば、第１位置決め部および第２位置決め部とレンズとの間で精度の良い位置関係を得ることができる。これにより、光学部材のハウジングへの取り付けが円滑に行われる。
【００２３】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムの周面にレーザー光を照射する上記光学装置とを含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る光学装置およびそれを備えた画像形成装置によれば、レンズがレーザー光を走査する方向において非対称形状を有している場合であっても、作業者は、レンズの正しい向きを容易に識別することができる。これにより、レンズの逆取付けが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。
【図２】露光装置を斜め上方から見た外観斜視図である。
【図３】カバーを取り外した状態の露光装置の平面図であり、露光装置の内部構成を示す。
【図４】露光装置の主要な構成要素を模式的に示し、レーザー光の進路を説明するための図である。
【図５】第２レンズを入射面側から見た斜視図である。
【図６】第２レンズを出射面側から見た斜視図である。
【図７】第２レンズの他の形態を示し、第２レンズの入射面側から見た斜視図である。
【図８】第２レンズの他の形態を示し、第２レンズの出射面側から見た斜視図である。
【図９】第１幅寸法〜第４幅寸法と第１長さ寸法〜第４長さ寸法の設定を示す図である。
【図１０】第１幅寸法〜第４幅寸法と第１長さ寸法〜第４長さ寸法の他の設定を示す図である。
【図１１】第２レンズの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を概略的に示す図である。画像形成装置１は、例えばプリンタであり、図１に示すように、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各色別の画像形成部２（２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｋ）を含むタンデム式のカラープリンタである。各画像形成部２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｋは、現像機３、帯電器５、露光装置６（光学装置）、トナー供給部７、クリーナー２１および１次転写ローラー９を含む。
【００２７】
トナー供給部７は、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像機３は、トナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム４に供給するための現像ローラー２４を含む。現像ローラー２４は、例えば、その表面がアルミ等の非磁性材料から構成される円筒状の現像スリーブである。この現像スリーブの内部には、磁石材料等が配設されている。現像機３内のトナーとキャリアとからなる現像剤（２成分現像剤の場合）は、磁石材料の磁力で現像ローラー２４の表面に吸着され、現像ローラー２４が所定の方向に回転することで、現像剤のトナーのみが感光体ドラム４の表面に移動する。これにより、感光体ドラム４上にトナー像が形成される。
【００２８】
感光体ドラム４は、後述する転写ベルト８の下方に位置し、転写ベルト８の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト８の回転方向Ｂの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム４、シアン用感光体ドラム４、イエロー用感光体ドラム４、及びブラック用感光体ドラム４が並設されている。また、感光体ドラム４は、図１における時計回りの方向（図示のＡ方向）に回転する。
【００２９】
感光体ドラム４の対向する位置には、１次転写ローラー９が転写ベルト８の内表面に接触した状態で転写ベルト８を介して配置されている。１次転写ローラー９は、転写ベルト８の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム４とで転写ベルト８をニップして、感光体ドラム４に形成された各色のトナー像を転写ベルト８に１次転写させる１次転写部Ｔを構成する。１次転写部Ｔにおいて、転写ベルト８に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト８にはカラーのトナー像が形成される。
【００３０】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を一様に帯電する。露光装置６は、外部ＰＣ（パーソナルコンピューター）等から入力された原稿画像データに基づくレーザー光を、感光体ドラム４の周面に対して主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。主走査方向とは、レーザー光が感光体ドラム４の長手方向に走査される方向である。
【００３１】
クリーナー２１は、各感光体ドラム４の周面上に配置され、該周面上の残留トナー等を除去する。
【００３２】
転写ベルト８は、従動ローラー１０と駆動ローラー１１との間に張設されている。また、転写ベルト８は、テンションローラー１９によって上方に付勢されている。駆動ローラー１１は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト８を回転駆動させる。従動ローラー１０は、転写ベルト８の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト８はＢ方向（反時計回りの方向）に回転する。
【００３３】
また、転写ベルト８は、駆動ローラー１１に対向配置された２次転写ローラー１８との間で２次転写部Ｐ１を形成する。用紙Ｐは、２次転写部Ｐ１を通過するとき、転写ベルト８上のトナー像が２次転写される。
【００３４】
２次転写位置Ｐ１の下方には、一対のレジストローラー１７が配設されている。レジストローラー１７は、用紙Ｐを２次転写位置Ｐ１に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Ｐの斜め送りを修正する。
【００３５】
２次転写位置Ｐ１の上方には、トナー像の２次転写が施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着装置１４が設けられている。定着装置１４は、一対の定着ローラー１４１を含み、用紙Ｐを加熱しつつ、定着ローラー１４１間でニップすることで、２次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる。
【００３６】
露光装置６の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット１２が配置されている。給紙カセット１２と２次転写位置Ｐ１との間には、用紙Ｐを給紙カセット１２から２次転写位置Ｐ１まで用紙Ｐを案内する用紙搬送路１３が設けられている。用紙搬送路１３には、上述のレジストローラー１７が配設されている。また、用紙搬送路１３には、レジストローラー１７の他に、用紙Ｐを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。
【００３７】
プリンタ１の上面には、定着装置１４によって定着処理が施された用紙Ｐが排出される排出部１６が形成されており、この排出部１６と定着装置１４との間には、用紙Ｐを案内するための用紙排出路１５が設けられている。用紙排出路１５にも、用紙Ｐを搬送するためのローラー対が適所に配設されている。
【００３８】
次に、図２〜図４を参照して、露光装置６について説明する。図２は、露光装置６を斜め上方から見た外観斜視図である。図３は、カバーを取り外した状態の露光装置６の平面図であり、露光装置６の内部構成を示す。図４は、露光装置６の主要な構成要素を模式的に示し、レーザー光の進路を説明するための図である。
【００３９】
露光装置６は、図２示すように、各種の光学素子が収容されるハウジング３３と、ハウジング３３に取り付けられ、光学素子を外部から隔離するカバー３４とを含む。ハウジング３３は、図３に示すように、底壁３３０と、底壁３３０の縁部に立設された側壁３３１とを有する。側壁３３１には、制御基板２２および反射ミラー３２がそれぞれ所定の位置に取り付けられており、底壁３３０には、コリメーターレンズ２６、シリンドリカルレンズ２７、ポリゴンモーター２８、第１レンズ３１、第２レンズ３０、ＢＤミラー３６、ＳＯＳレンズ３５およびＢＤ基板３７が取り付けられている。
【００４０】
制御基板２２には、レーザー光を発生するＬＥＤ等のレーザー光源２５が実装されている。図４に示すように、レーザー光源２５は、レーザー光（矢印）を所定の光軸に沿って出力する。コリメーターレンズ２６は、レーザー光源２５の近傍に配置され、レーザー光源２５から出力されたレーザー光を受光してレーザー光のビーム径を整える。シリンドリカルレンズ２７は、レーザー光の進行方向から見てコリメーターレンズ２６の下流側に配置されており、コリメートレンズ２６から出力されたレーザー光を受光してレーザー光のビーム径をさらに整える。コリメートレンズ２６およびシリンドリカルレンズ２７の位置は、レーザー光の光軸上に設定されている。
【００４１】
ポリゴンミラー２８は、レーザー光の進行方向から見てシリンドリカルレンズ２７の下流側に配置されている。ポリゴンミラー２８は、ポリゴンモーター２９によって所定の速度で回転しており、シリンドリカルレンズ２７から出力されたレーザー光が感光体ドラム４の長手方向（つまり、主走査方向）に走査されるようにレーザー光を偏向する。図４では、ポリゴンミラー２８は時計回りに回転するので、レーザー光は感光体ドラム４の左側から右側に向けて走査される。
【００４２】
第１レンズ３１は、レーザー光の進行方向におけるポリゴンミラー２８の下流側に配置されており、第２レンズ３０は、レーザー光の進行方向における第１レンズ３１の下流側に配置されている。第１レンズおよび第２レンズは、所謂ｆθレンズを構成する。第１レンズ３１および第２レンズ３０は、ポリゴンミラー２８によって等角度走査されたレーザー光を、感光体ドラム４に対して主走査方向に等速で走査させる。また、第１レンズ３１および第２レンズ３０は、ポリゴンミラー２８が面倒れしてもレーザー光を感光体ドラム４に正確に照射することができる。
【００４３】
反射ミラー３２は、レーザー光の進行方向から見て第２レンズ３０の下流側に配置され、第２レンズ３０によって走査されるレーザー光を反射させて、窓部３３２（図３参照）を介して感光体ドラム４へ導く。窓部３３２は、ハウジングの底壁における反射ミラー３２に対応する位置に形成されている。感光体ドラム４へ導かれたレーザー光は、感光体ドラム４上に静電潜像を形成する。
【００４４】
なお、レーザー光は、第２レンズ３０によって走査されるとき、その一部がＢＤミラー３６によって反射され、反射されたレーザー光は、ＳＯＳレンズ３５で集光され、ＢＤ基板３７によって検知される。ＢＤ基板３７からのＢＤ信号により、レーザー光の存在が判断され、レーザー光のスタートタイミングが検知される。
【００４５】
次に、図５および図６を参照して、第２レンズ３０の構造について詳述する。図５は、第２レンズ３０を入射面３０７側から見た斜視図であり、図６は、第２レンズ３０を出射面３０８側から見た斜視図である。第２レンズ３０は、本発明の光学部材の一例であり、レンズ体３０１と、保持部３０２とを含む。
【００４６】
レンズ体３０１は、樹脂材料から形成されており、レーザー光の主走査方向Ｓ１に沿って延び、主走査方向Ｓ１を長手方向としている。レンズ体３０１は、第１レンズ３１を通過したレーザー光が入射する入射面３０７と、入射面３０７とは反対側に位置し、入射面３０７から入射したレーザー光が出射する出射面３０８とを有する。本実施形態では、主走査方向Ｓ１に直行すると共に、レンズ体３０１の入射面３０７および出射面３０８に対して平行に延びる方向を、便宜的に副走査方向Ｓ２という。また、レーザー光がレンズ体３０１を通過する方向、つまり、レーザー光が入射面３０７からレンズ体３０１に進入し、出射面３０８から出て、反射ミラー３２に向かう方向を、光軸方向ＬＡという。
【００４７】
レンズ体３０１は、非球面のレンズである。そのため、レンズ体３０１は、主走査方向Ｓ１において非対称の形状を有している。具体的には、レンズ体３０１は、主走査方向Ｓ１における中間部から見て左右の形状が異なっている。また、レンズ体３０１は、入射面３０７の形状と出射面３０８の形状とが鏡像関係となっていない。
【００４８】
保持部３０２は、上壁３０３、下壁３０４、および一対の側壁３０６からなる。上壁３０３は、レンズ体３０１の上面に沿う形状を有し、下壁３０４は、レンズ体３０１の底面に沿う形状を有し、一対の側壁３０６は、レンズ体３０１の対応する側面に沿う形状を有する。レンズ体３０１は、上壁３０３、下壁３０４および一対の側壁３０６間で保持されている。保持部３０２とレンズ体３０１は一体に成形してもよい。
【００４９】
上壁３０３は、入射面３０７側に第１上側端面３０３ａと、出射面３０８側に第２上側端面３０３ｂとを有する。第１上側端面３０３ａおよび第２上側端面３０３ｂは、光軸方向ＬＡにおいて互いに反対方向に向く端面である。
【００５０】
下壁３０４は、入射面３０７側に第１下側端面３０４ａと、出射面３０８側に第２下側端面３０４ｂとを有する。第１下側端面３０４ａおよび第２下側端面３０４ｂは、光軸方向ＬＡにおいて互いに反対方向に向く端面である。
【００５１】
一対の側壁３０６のそれぞれは、その端面において、係止突起３０６を有する。一対の係止突起３０６は、レンズ体３０１の長手方向において、端面から互いに反対方向に突出している。ハウジング３３には、一対の係止突起３０６が係止される係止部３３３が形成されている。
【００５２】
保持部３０２は、さらに、入射面３０７側において、上壁３０３の第１上側端面３０３ａに一体に形成された第１上側凸部３１１と、下壁３０４の第１下側端面３０４ａに一体に形成された第１下側凸部３１２とを有する。第１上側凸部３１１は、第１上側端面３０３ａから突出した凸形状を有していると共に、第１下側凸部３１２も、第１下側端面３０４ａから突出した凸形状を有している。第１上側凸部３１１および第１下側凸部３１２は、副走査方向Ｓ２においてレンズ体３０１を挟んで互いに対向している。第１上側凸部３１１および第１下側凸部３１２は、入射面３０７に進入するレーザー光を妨げない形状に設定されている。
【００５３】
保持部３０２は、さらに、出射面３０８側において、上壁３０３の第２上側端面３０３ｂに一体に形成された第２上側凸部３１３と、下壁３０４の第２下側端面３０４ｂに一体に形成された第２下側凸部３１４とを有する。第２上側凸部３１３は、第２上側端面３０３ｂから突出した凸形状を有していると共に、第２下側凸部３１４も、第２下側端面３０４ｂから突出した凸形状を有している。第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、副走査方向Ｓ２においてレンズ体３０１を挟んで互いに対向している。第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、出射面３０８から出るレーザー光を妨げない形状に設定されている。
【００５４】
第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、レンズ体３０１の長手方向における略中間位置に形成されている。第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４の形成位置は、レンズ体３０１と保持部３０２とを一体成形する場合、レンズ体３０１の長手方向における略中間位置に設定することが好ましい。
【００５５】
第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、互いに異なる形状を有するように形成されている。具体的には、第１上側凸部３１１は、主走査方向Ｓ１に沿う第１幅寸法Ｗ１（入射面側幅寸法）と、光軸方向ＬＡに沿う第１長さ寸法Ｌ１（入射面側長さ寸法）とを有する。同様に、第１下側凸部３１２は、主走査方向Ｓ１に沿う第２幅寸法Ｗ２（入射面側幅寸法）と、光軸方向ＬＡに沿う第２長さ寸法Ｌ２（入射面側長さ寸法）とを有する。第２上側凸部３１３は、主走査方向Ｓ１に沿う第３幅寸法Ｗ３（出射面側幅寸法）と、光軸方向ＬＡに沿う第３長さ寸法Ｌ３（出射面側長さ寸法）とを有する。第２下側凸部３１４は、主走査方向Ｓ１に沿う第４幅寸法Ｗ４（出射面側幅寸法）と、光軸方向ＬＡに沿う第４長さ寸法Ｌ４（出射面側長さ寸法）とを有する。そして、第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４は、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４が互いに異なる形状となるように規定されている。
【００５６】
図５および図６に示す実施形態では、第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４は、次のように設定されている。すなわち、第１幅寸法Ｗ１および第２幅寸法Ｗ２は、同一に設定されており（Ｗ１＝Ｗ２）、第１長さ寸法Ｌ１は、第２長さ寸法Ｌ２および第３長さ寸法Ｌ３よりも大きく設定されている（Ｌ１＞Ｌ２、Ｌ１＞Ｌ３）。また、第２長さ寸法Ｌ２は、第４長さ寸法Ｌ４よりも小さく設定されており（Ｌ２＜Ｌ４）、第３幅寸法Ｗ３および第４幅寸法Ｗ４は、同一に、かつ第１幅寸法Ｗ１および第２幅寸法Ｗ２よりも大きく設定されている（Ｗ３＝Ｗ４＞Ｗ１＝Ｗ２）。さらに、第３長さ寸法Ｌ３は、第４長さ寸法Ｌ４よりも小さく設定されている（Ｌ３＜Ｌ４）。このように第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４を設定することで、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４を互いに異なる形状とすることができる。
【００５７】
第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４の設定は、図５および図６に示す実施形態の設定に限定されない。例えば、図７および図８に示すように、第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４を設定してもよい。すなわち、第１長さ寸法Ｌ１および第２長さ寸法Ｌ２は同一に設定されており（Ｌ１＝Ｌ２）、第１幅寸法Ｗ１は、第２幅寸法Ｗ２および第３幅寸法Ｗ３よりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｗ２、Ｗ１＞Ｗ３）。また、第２幅寸法Ｗ２は、第４幅寸法Ｗ４よりも小さく設定されており（Ｗ２＜Ｗ４）、第３長さ寸法Ｌ３および第４長さ寸法Ｌ４は、同一に、かつ第１長さ寸法Ｌ１および第２長さ寸法Ｌ２よりも大きく設定されている（Ｌ３＝Ｌ４＞Ｌ１＝Ｌ２）。さらに、第３幅寸法Ｗ３は、第４幅寸法Ｗ４よりも小さく設定されている（Ｗ３＜Ｗ４）。この設定であっても、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４を互いに異なる形状とすることができる。
【００５８】
第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４の設定について分かり易く説明するために、第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４のそれぞれの大きさを、「大」および「小」で単純に示すと、図５および図６における第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４の設定（幅寸法と長さ寸法の組み合わせ）は、図９に示すように表され、図７および図８における第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４の設定は、図１０に示すように表される。図９および図１０から明らかなように、幅寸法と長さ寸法の組み合わせは、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４間で全て異なっている。
【００５９】
以上説明した第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４に関し、第１上側凸部３１１および第１下側凸部３１２は、第１位置決め部を構成すると共に、第１凸部を構成する。また、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、第２位置決め部を構成すると共に、第２凸部を構成する。
【００６０】
ハウジング３３には、第２レンズ３０を係止するための係止部が形成されている。具体的には、ハウジング３３の底壁３３０には、図３に示すように、第１下側凸部３１２を係止することが可能な形状を有する第１凹部３３４（第１係合部）と、第２下側凸部３１４を係止することが可能な形状を有する第２凹部３３５（第２係合部）とが形成されている。第１凹部３３４および第２凹部３３５のそれぞれは、第１下側凸部３１２および第２下側凸部３１４に対して嵌め合い寸法となるように設定してもよい。
【００６１】
以上説明した本実施形態に係る露光装置６によれば、第２レンズ３０の保持部３０２は、レンズ体３０１の入射面３０７側に形成された第１上側凸部３１１および第１下側凸部３１２と、出射面３０８側に形成された第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４とを有する。そして、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４は、その第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４と第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４が図９または図１０に示すように設定されているので、互いに異なる形状を有している。一方、ハウジング３３の底壁３３０には、第１下側凸部３１２を係止する第１凹部３３４と、第２下側凸部３１４を係止する第２凹部３３５とが形成されている。したがって、レンズ体３０１はレーザー光の主走査方向Ｓ１において非対称形状を有しているものの、作業者は、第２レンズ３０を取り付けるとき、第１下側凸部３１２と第１凹部３３４との係合関係、および第２下側凸部３１４と第２凹部３３５との係合関係により、レンズ体３０１の正しい向きを容易に識別することができる。これにより、第２レンズ３０の逆取付けが防止される。上記の係合関係は、特に、第２レンズ３０の非対称性がわずかで、目視判断が極めて難しい場合に有効である。また、上記の係合関係は、レンズ体３０１が対称形状を有しているにも関わらず、光学性能的に左右差が存在する場合にも有効である。
【００６２】
さらに、第２レンズ３０の保持部３０２は、４つの第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４を有しているので、第２レンズ３０を２通りの取り付け方でハウジング３３に取り付けることができる。すなわち、図５〜図８で示すように、保持部３０２の下壁３０４をハウジング３３の底壁３３０に接触させて第２レンズ３０を取り付ける取付け方、または、第２レンズ３０を光軸回りに１８０度回転させて、上壁３０３をハウジング３３の底壁３３０に接触させて第２レンズ３０を取り付ける取付け方で、第２レンズ３０をハウジング３３に取り付けることができる。第２レンズ３０が露光装置６や画像形成装置の設計に応じて後者の取り付け方で取り付けられる場合であっても、ハウジング３３の第１凹部３３４および第２凹部３３５の各形状を、対応する第１上側凸部３１１および第２上側凸部３１３の形状に対応するように変更するだけでよい。このように、第２レンズ３０は、露光装置６や画像形成装置の設計に応じて、逆取付けを防止しつつハウジング３３に取り付けることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る露光装置６によれば、第１幅寸法Ｗ１〜第４幅寸法Ｗ４はレーザー光の主走査方向Ｓ１に沿う寸法であり、第１長さ寸法Ｌ１〜第４長さ寸法Ｌ４は、レーザー光の光軸方向ＬＡに沿う寸法であるため、第２レンズ３０を、主走査方向Ｓ１および光軸方向ＬＡの両方において位置決めすることができる。これにより、レーザー光の走査精度が確保される。
【００６４】
さらに、本実施形態に係る露光装置６によれば、第２レンズ３０の第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４を凸形状とし、ハウジング３３の第１凹部３３４および第２凹部３３５を凹形状とする簡単な構造で第２レンズ３０の逆取付けを防止できる。さらに、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４とレンズ体３０１とは一体に成形されているので、第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２、第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４とレンズ体３０１との間で精度の良い位置関係が得られる。これにより、第２レンズ３０のハウジング３３への取り付けが円滑に行われる。
【００６５】
以上説明した実施形態では、第１位置決め部（第１上側凸部３１１、第１下側凸部３１２）および第２位置決め部（第２上側凸部３１３および第２下側凸部３１４）を凸形状とし、第１係合部（第１凹部３３４）および第２係合部（第２凹部３３５）を凹形状としたが、逆に、第１位置決め部および第２位置決め部を凹形状とし、第１係合部および第２係合部を凸形状としてもよい。具体的には、図１１に示すように、第２レンズ３０の保持部３０２の下壁３０４に、入射面側において、入射面側凹部３１５を形成すると共に、出射面側において、出射面側凹部３１６を形成する。入射面側凹部３１５および出射面側凹部３１６は互いに異なる形状を有している。そして、ハウジング３３の底壁３３０には、入射面側凹部に係止される入射面側凸部３３６と、出射面側凹部に係止される出射面側凸部３３７とが形成されている。このように構成した場合であっても、第２レンズ３０の逆取付けを防止することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像形成装置
６  露光装置（光学装置）
２５  レーザー光源
３０  第２レンズ（光学部材）
３０１  レンズ体
３０２  保持部
３１１  第１上側凸部（第１位置決め部、第１凸部）
３１２  第１下側凸部（第１位置決め部、第１凸部）
３１３  第２上側凸部（第１位置決め部、第２凸部）
３１４  第２下側凸部（第１位置決め部、第２凸部）
３３  ハウジング
３３４  第１凹部（第１係合部）
３３５  第２凹部（第２係合部）
Ｓ１  主走査方向
ＬＡ  光軸方向
Ｌ１〜Ｌ４  第１〜第４長さ寸法
Ｗ１〜Ｗ４  第１〜第４幅寸法
【図１】
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【図２】
2012173700.tif 000004
【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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【図１１】
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