(57)【要約】【課題】筐体への接着接合を効率的に行え、小型化を図ることも可能な光学素子を提供する。【解決手段】レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面１１を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部１０Ａを有し、該レンズ素子部１０Ａの２つの非光学面１２ａ，１２ｂが対向配置されており、非光学面１２ｂが接着固定面として光硬化型接着剤により筐体に接着固定される光学素子において、非光学面１２ａは、当該光学素子の前記筐体とは反対側から入射する前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を集束または拡散させて前記接着固定面における前記筐体との接着固定予定領域に出射するレンズ部１３ａを有する。【選択図】図３
2012252270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部を有し、該レンズ素子部の２つの非光学面が対向配置されており、前記２つの非光学面の一方の面が接着固定面として光硬化型接着剤により筐体に接着固定される光学素子において、
前記２つの非光学面のいずれかまたは両方は、当該光学素子の前記筐体とは反対側から入射する前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を集束または拡散させて前記接着固定面における前記筐体との接着固定予定領域に出射するレンズ部を有することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
当該光学素子は、金型成形されてなり、金型のキャビティ形状を不完全転写することにより凹形状または凸形状に形成した不完全転写部が前記レンズ部として機能することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記レンズ部は、前記２つの非光学面が対向する方向に凹形状または凸形状となった面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記レンズ部は、前記２つの非光学面のいずれかまたは両方に複数設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子及び／又は筐体の接着固定予定面に光硬化型接着剤を塗布した後に、前記筐体上に前記光学素子を戴置し、ついで前記光学素子の前記筐体とは反対側から前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を前記レンズ部に照射して該光硬化型接着剤を硬化させ接着固定を行うことを特徴とする光学素子の接着固定方法。
【請求項６】
前記レンズ部が複数ある場合、前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を複数のレンズ部に同時に照射することを特徴とする請求項５に記載の光学素子の接着固定方法。
【請求項７】
前記レンズ部が複数ある場合、前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を複数のレンズ部にそれぞれ同じ強度で照射することを特徴とする請求項５または６に記載の光学素子の接着固定方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子を、筐体上に接着接合して具備することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光走査装置を備え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、レーザ方式のデジタル複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、プロッタ、及びこれらの複合機などの光学走査系に適用される光学素子及びその接着固定方法、並びに光走査装置、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー画像形成装置の高速、高画質化に対応する為、複数の光線で、出力紙の搬送方向に配列させた４つの感光体に同時露光し、各々異なる色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）の現像器で現像した画像を順次、転写し、重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム光学系によるデジタル複写機やレーザプリンタが実用化されている。
【０００３】
このような画像形成装置を構成する書込み用光走査装置として、光源から出射された光線を光偏向器によって走査し、光学素子を有する結像光学系によって、対応する感光体に結像する方法が実用化されている。
【０００４】
近年これらの光学素子は、製品のコストダウンの要求に伴い、ガラス製からプラスチック製へと変化してきており、接着接合により光走査装置の筐体への固定が行われるようになっている（例えば、特許文献１，２参照。）。詳しくは、光走査装置の筐体あるいは光学素子上の複数個所に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、ついで光学素子を筐体上の所定位置に位置決め配置し、つぎに光学素子の上方から紫外線（ＵＶ光）を照射して接着剤を硬化させて光学素子の固定接合を行っている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、ＵＶ光を光学素子を透過させて接着剤に照射するため、効率的に硬化させることが困難であった。
【０００６】
また、特許文献２では、レンズ（光学素子）の有効範囲外にある取付部（端部）の高さ方向の肉厚を薄くし、光学素子の材料内を透過する距離を短くすることにより、硬化用の光の減衰を抑えて接着剤の硬化効率を上げる発明が提案されている。しかしながら、光学素子の肉厚を薄くすることから、偏向走査される光が透過する有効領域にそれを適用することはできず、光学素子の取付部に限定されるが、光走査装置の小型化等を図ろうとすると、取付部を小さくあるいは省略しなければならなくなり、この発明を適用するスペースもなくなることから好ましいものではなかった。また、光学素子の有効範囲外の長手方向用端部に限定されるため、プラスチックレンズの成型において金型ゲート付近に複雑な形状を配置することになり、樹脂材料を均一に流すことができず、部品精度が落ちてしまった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、筐体への接着接合を効率的に行え、小型化を図ることも可能な光学素子及び該光学素子を用いた接着固定方法、並びに光走査装置、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】
【０００８】
前記課題を解決するために提供する本発明は、レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部を有し、該レンズ素子部の２つの非光学面が対向配置されており、前記２つの非光学面の一方の面が接着固定面として光硬化型接着剤により筐体に接着固定される光学素子において、前記２つの非光学面のいずれかまたは両方は、当該光学素子の前記筐体とは反対側から入射する前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を集束または拡散させて前記接着固定面における前記筐体との接着固定予定領域に出射するレンズ部を有することを特徴とする光学素子である。
【０００９】
また前記課題を解決するために提供する本発明は、レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部を有し、該レンズ素子部の２つの非光学面が対向配置されており、前記２つの非光学面の一方の面が接着固定面として光硬化型接着剤により筐体に接着固定される光学素子において、前記２つの非光学面のいずれかまたは両方は、当該光学素子の前記筐体とは反対側から入射する前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を集束または拡散させて前記接着固定面における前記筐体との接着固定予定領域に出射するレンズ部を有する光学素子及び／又は筐体の接着固定予定面に光硬化型接着剤を塗布した後に、前記筐体上に前記光学素子を戴置し、ついで前記光学素子の前記筐体とは反対側から前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を前記レンズ部に照射して該光硬化型接着剤を硬化させ接着固定を行うことを特徴とする光学素子の接着固定方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光学素子によれば、該光学素子及び／又は筐体の接着固定予定面に光硬化型接着剤を塗布した後に、前記筐体上に前記光学素子を戴置し、ついで前記光学素子の前記筐体とは反対側から前記光硬化型接着剤を硬化させるための光をレンズ部に照射すると該レンズ部により光が集束されあるいは拡散されて入射した光を光硬化型接着剤に照射させることができるので、該光硬化型接着剤を効率的に硬化させ接着固定を行うことが可能である。また、このレンズ部を光学素子の端部に設ける必要もないので光学素子の小型化も容易である。
また本発明の光学素子の接着固定方法によれば、光学素子の非光学面に設けたレンズ部により光硬化型接着剤を硬化させるための光（ＵＶ光）を集束または拡散させるので、接着剤を効率的に硬化させ接着固定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の光学素子の構成を示す概略図である。
【図２】図１の光学素子におけるＵＶ光の照射状態を示す断面概略図である。
【図３】本発明に係る光学素子の第１の実施形態における構成例（１）を示す概略図である。
【図４】本発明に係る光学素子の第１の実施形態における構成例（２）を示す概略図である。
【図５】本発明に係る光学素子の第２の実施形態における構成例（１）を示す概略図である。
【図６】本発明に係る光学素子の第２の実施形態における構成例（２）を示す概略図である。
【図７】本発明で用いる射出成形用金型の構成を示す外観斜視図である。
【図８】図７の射出成形用金型の構成を示す断面図である。
【図９】図７の射出成形用金型における通気口を設けた非光学面成形面の状態を示す概略図である。
【図１０】本発明の光学素子におけるＵＶ光の照射状態（１）を示す断面概略図である。
【図１１】本発明の光学素子におけるＵＶ光の照射状態（２）を示す断面概略図である。
【図１２】本発明の光学素子におけるＵＶ光の照射状態（３）を示す断面概略図である。
【図１３】本発明に係る光走査装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明に係る光走査装置の別の構成を示す概略図である。
【図１５】本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る光学素子の前提となる従来の光学素子について説明する。
図１に、従来の光学素子の構成例を示す。ここで、図１（ａ）は筐体に固定した際に接着固定面とは反対側の面となる上非光学面９２ａ側からの斜視図、図１（ｂ）は筐体に固定した際に接着固定面となる下非光学面９２ｂ側からの斜視図である。
【００１３】
光学素子９０は、射出成形用の金型を用いて成形した偏肉形状のｆθレンズであって、長手方向の中央が厚肉となるように孤状に湾曲させたＺ方向（図中略上下方向）で対向するレンズ面である光学面９１，９１と、該光学面９１，９１に隣接するとともに対向配置された平面状の側面であって上側の非光学面である上非光学面９２ａ、下側の非光学面である下非光学面９２ｂと、を有する。
【００１４】
ここで、光学面９１，９１は、ｆθレンズの光学機能をなす部分であり、光走査装置において、光学面９１，９１の一方の面（図中下側の平坦面または凹面）から他方の面（図中上側の凸面）に向かってレーザ光が透過するようになる。
【００１５】
上非光学面９２ａには、金型成形時に不完全転写部９３が形成されており（図１（ａ））、この不完全転写部９３が形成されることにより、光学面９１にひけが発生することが防止されており、内部歪みが抑制されて複屈折率の小さい光学素子となっている。
【００１６】
また、下非光学面９２ｂには、光学素子９０の高さ方向に一定の長さで突起したボス９５が複数（図１（ｂ）では３つ）形成されている。またボス９５は、その突起先端に平坦な面である第１基準面９５ａを有する。これにより、筐体設置面に光学素子９０を設置する際に、３つのボス９５の第１基準面９５ａが筐体設置面に均等に当接し、光学素子９０の高さ方向（副走査方向）の位置が決められる。
【００１７】
この光学素子９０をレーザプリンタ等の光走査装置の筐体に接着固定する場合、つぎの手順で行う。なお、接着固定とは、接着剤を用いた光学素子の光走査装置の筐体への固定接合のことである。
すなわち、まず紫外線硬化型接着剤（以下、接着剤）を筐体または光学素子９０のボス９５近傍の複数箇所に塗布する。次に、筐体上に光学素子９０を載置する。この際、光学素子９０の取付基準面９４やボス９５（第１取付基準面９５ａ）を治具の基準に突き当てて位置決めを行う。そして、光学素子９０上非光学面９２ａ側から下非光学面９２ｂ側の接着剤へ紫外線を照射し（ＵＶ光照射）、該接着剤を硬化させ光学素子９０を接着接合する。
【００１８】
図２に、このときのＵＶ光の照射状態を示す。なお、ここでは接着剤の記載を省略している。
図２に示すように、接着剤硬化用の光源７１から出射されたＵＶ光Ｌは、光学素子９０の上非光学面９２ａに入射し、高さ方向（厚み方向）を透過して、下非光学面９２ｂから出射されるが、光源７１から平行光のＵＶ光が出射されるとその平行光のまま光学素子９０の下非光学面９２ｂと筐体１０１との間の接着剤塗布領域に照射されるようになる。このとき、広い接着剤塗布領域にＵＶ光を照射しようとすると、光源７１を移動させながら照射するか光源７１を増やす必要があり効率的な硬化処理ができなかった。また、ＵＶ光Ｌは光学素子９０内を透過する際にある程度吸収、散乱されることからそのままでは効率的に硬化処理を行うことが困難であるところ、接着剤塗布領域により強いＵＶ光Ｌを照射しようとしてもＵＶ光Ｌによりプラスチック製の光学素子９０が劣化する恐れがあるためＵＶ光Ｌの強度を増加させることができなかった。また、入射面側である上非光学面９２ａの不完全転写部９３が平坦な面ではなく上非光学面９２ａ上の場所によって形状が一定していないため、光源７１を接着剤塗布領域直上に配置してもＵＶ光Ｌをその狙った箇所に照射することが困難であった。
【００１９】
発明者らは、この問題について接着剤を効率的に硬化させるべく鋭意検討を行い、光学素子のＵＶ光入射面、出射面について工夫することにより本発明を成すに至った。
すなわち、本発明に係る光学素子は、レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部を有し、該レンズ素子部の２つの非光学面が対向配置されており、前記２つの非光学面の一方の面が接着固定面として光硬化型接着剤により筐体に接着固定される光学素子において、前記２つの非光学面のいずれかまたは両方は、当該光学素子の前記筐体とは反対側から入射する前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を集束または拡散させて前記接着固定面における前記筐体との接着固定予定領域に出射するレンズ部を有することを特徴とするものである。
【００２０】
以下、本発明に係る光学素子の構成について説明する。
なお、以下の実施の形態において、透明性が要求される光学素子を成形するために使用される樹脂（プラスチック）として、軟化温度がそのガラス転移温度である非晶性樹脂が用いられる。そのような樹脂として、例えばポリメタアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式アクリル樹脂、環状ポリオレフィンコポリマー（例、日本ゼオン（株）、商品名：ゼオネックス）等が挙げられる。
また、ここでは、１層式光走査レンズを例に説明するが、本発明の光学素子はレンズの層数には限定されない。また、偏肉形状のｆθレンズを本発明の光学素子の例として挙げているが、本発明はその形状に限定されるものではない。
【００２１】
図３は、本発明に係る光学素子の第１の実施形態における構成例（１）を示す概略図である。ここでは、筐体に固定した際に接着固定面とは反対側の面となる上非光学面１２ａ側からの斜視図を示している。
【００２２】
図３に示すように、光学素子１０は、射出成形用の金型を用いて成形したプラスチック（あるいはガラス）製の偏肉形状のｆθレンズであって、レーザ光の入射面及び出射面となる２つの光学面を有し前記レーザ光が透過するレンズ素子部１０Ａと、レンズ素子部１０Ａの長手方向両端部に設けられる取付部１０Ｂと、を有する。
【００２３】
またレンズ素子部１０Ａは、光学素子１０におけるレンズの有効範囲からなる部分であり、長手方向の中央が厚肉となるように孤状に湾曲させたＺ方向（図中略上下方向）で対向するレンズ面である光学面１１，１１と、該光学面１１，１１に隣接するとともにＸ方向で対向配置された平面状の側面である上非光学面１２ａ，下非光学面１２ｂと、を有する。
【００２４】
取付部１０Ｂは、下面側に光走査装置の筐体設置面上に光学素子１０を載置する際に、光学素子１０を位置決めの基準となる平坦面である取付基準面（不図示）を有している。
【００２５】
ここで、光学面１１，１１は、光学素子１０成形時に射出成形用金型（後述）の所定の金型入子の光学面成形面（鏡面）が転写されてなる光学鏡面である。すなわち、光学面１１，１１は、ｆθレンズの光学機能をなす部分であり、光走査装置において、光学面１１，１１の一方の面（図中下側の平坦面または凹面、入射面）から他方の面（図中上側の凸面、出射面）に向かってレーザ光が透過するようになる。
【００２６】
また、図中上側の凸面である光学面１１の外周端部には、Ｚ方向に延設されたリブが設けられている。詳しくは、光学面１１のレンズ高さ方向（Ｘ方向）の両端にはレンズ長さ全長にわたって外形リブ１１ｂが設けられており、レンズ長手方向（Ｙ方向）ｂの両端には光学素子１０の長手方向の位置決め精度を上げるために、外形リブ１１ｂよりも突出している基準リブ１１ａが設けられている。
【００２７】
また、上非光学面１２ａ，下非光学面１２ｂは、光学素子１０成形時に射出成形用金型の別の金型入子の非光学面成形面により成形されてなる非光学面である。このうち、下非光学面１２ｂは、平坦な面とされ光硬化型接着剤により筐体に接着固定される接着固定面となる。
【００２８】
また、下非光学面１２ｂは、レーザ光進行方向（Ｚ方向）の出射面（凸形状の光学面１１）側であって長手方向（Ｙ方向）中央部の１箇所と、レーザ光進行方向（Ｚ方向）の入射面（凹形状の光学面１１）側であって長手方向（Ｙ方向）の両端部側の２箇所に、円筒形状の突起部であるボス（不図示）を有している。またボスは、その突起先端に平坦な面である第１基準面を有する。これにより、筐体設置面に光学素子１０を設置する際に、３つのボスの第１基準面が筐体設置面に均等に当接し、光学素子１０の高さ方向（副走査方向）の位置が決められる。なお、下非光学面１２ｂ自体に第１基準面を形成する場合には、ボスを省略してもよい。
【００２９】
上非光学面１２ａは、その非光学面上に、上非光学面１２ａと下非光学面１２ｂが対向する方向（Ｘ方向）に凹形状または凸形状となったレンズ面を有するレンズ部１３ａを１または複数有している。例えば、図３に示すように、６つのレンズ部１３ａを有する。このレンズ部１３ａの位置は、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、接着剤が塗布される位置すなわち接着固定予定領域となる位置である。
なお、本構成例では、下非光学面１２ｂにレンズ部を有していない。
【００３０】
図４は、本発明に係る光学素子の第１の実施形態における構成例（２）を示す概略図である。ここでは、筐体に固定した際に接着固定面となる下非光学面１２ｂ側からの斜視図を示している。
【００３１】
図４における光学素子１０は、図３の構成と比較すると、上非光学面１２ａのレンズ部１３ａを省略し、下非光学面１２ｂにレンズ部１３ｂを設けた点を除き、図３と同じ構成である。
【００３２】
なお、下非光学面１２ｂは、レーザ光進行方向（Ｚ方向）の出射面（凸形状の光学面１１）側であって長手方向（Ｙ方向）中央部の１箇所と、レーザ光進行方向（Ｚ方向）の入射面（凹形状の光学面１１）側であって長手方向（Ｙ方向）の両端部側の２箇所に、円筒形状の突起部であるボス１５を有している。またボス１５は、その突起先端に平坦な面である第１基準面１５ａを有する。これにより、筐体設置面に光学素子１０を設置する際に、３つのボス１５の第１基準面１５ａが筐体設置面に均等に当接し、光学素子１０の高さ方向（副走査方向）の位置が決められる。なお、下非光学面１２ｂ自体に第１基準面１５ａを形成する場合には、ボス１５を省略してもよい。
【００３３】
また、下非光学面１２ｂは、その非光学面上に、上非光学面１２ａと下非光学面１２ｂが対向する方向（Ｘ方向）に凹形状または凸形状となったレンズ面を有するレンズ部１３ｂを１または複数有している。例えば、図４に示すように、下非光学面１２ｂは、その面上に、３つのボス１５の近傍にそれぞれ２つずつ、計６つのレンズ部１３ｂを有する。このレンズ部１３ｂの位置は、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、接着剤が塗布される位置すなわち接着固定予定領域となる位置である。
なお、本構成例では、上非光学面１２ａにレンズ部を有していない。
【００３４】
このように構成したレンズ部１３ａまたは１３ｂにより、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、光学素子１０の筐体とは反対側の面（上非光学面１２ａ）に入射する接着剤を硬化させるための光（ＵＶ光）が集束または拡散されて接着固定面（下非光学面１２ｂ）における筐体との接着固定予定領域に出射されるようになり、接着剤を効率的に硬化させることが可能となる（詳しくは後述する）。
なお、光学素子１０の対向する非光学面（すなわち、上非光学面１２ａ、下非光学面１２ｂ）両方にレンズ部１３ａ，１３ｂを設けた構成としてもよい。
【００３５】
つぎに、図５に、本発明に係る光学素子の第２の実施形態における構成例（１）を示す。ここでは、筐体に固定した際に接着固定面とは反対側の面となる上非光学面１２ａ側からの斜視図を示している。
本実施形態の光学素子２０は、第１の実施形態（図３）と比べると、レンズ部２３ａの大きさ、数が異なり、それ以外は同じである。なお構成が同じものには、第１の実施形態の光学素子１０と同じ符号を付している。
【００３６】
図５に示すように、上非光学面１２ａは、その面上に、３つのレンズ部２３ａを有する。このレンズ部２３ａの位置は、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、接着剤が塗布される位置すなわち接着固定予定領域となる位置に対応するものである。
なお、本構成例では、下非光学面１２ｂにレンズ部を有していない。
【００３７】
また、図６に、本発明に係る光学素子の第２の実施形態における構成（２）を示す。ここでは、筐体に固定した際に接着固定面となる下非光学面１２ｂ側からの斜視図を示している。
本実施形態の光学素子２０は、第１の実施形態（図４）と比べると、レンズ部２３ｂの大きさ、数が異なり、それ以外は同じである。なお構成が同じものには、第１の実施形態の光学素子１０と同じ符号を付している。
【００３８】
図６に示すように、下非光学面１２ｂの面上に、３つのボス１５の近傍にそれぞれ１つずつ、計３つのレンズ部２３ｂを有する。このレンズ部２３ｂの位置は、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、接着剤が塗布される位置すなわち接着固定予定領域となる位置である。
なお、本構成例では、上非光学面１２ａにレンズ部を有していない。
【００３９】
このように構成したレンズ部２３ａまたは２３ｂによっても、光走査装置の筐体設置面に設置する際に、光学素子２０の筐体とは反対側の面（上非光学面１２ａ）に入射する接着剤を硬化させるための光（ＵＶ光）が集束または拡散されて接着固定面（下非光学面１２ｂ）における筐体との接着固定予定領域に出射されるようになり、接着剤を効率的に硬化させることが可能となる。
なお、光学素子２０の対向する非光学面（すなわち、上非光学面１２ａ、下非光学面１２ｂ）両方にレンズ部２３ａ，２３ｂを設けた構成としてもよい。
【００４０】
また本発明では、特許文献２記載の発明とは異なり、光学素子１０（２０）の高さ方向（Ｘ方向）の肉厚を極端に薄くせず、レンズ機能を維持したまま、光学素子１０（２０）の高さ方向の上面（上非光学面１２ａ）側及び／又は下面（下非光学面１２ｂ）側にレンズ部１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂの少なくともいずれかを設けるので、光学素子１０（２０）のレンズ有効範囲内に配置しても、光学素子１０（２０）の光学特性に影響を及ぼさない。さらに光学素子成型時の転写面と基準面への影響も小さくすることができる。また、樹脂レンズは熱によって膨張が起きレンズ形状が変形し、光学特性が変わることがあるが、光学素子１０（２０）では発生する熱膨張やたわみの影響も少なくすることができる。
さらに、本発明の光学素子１０（２０）によれば、取付部１０Ｂは、その大きさに制約を受けない。また、光学素子１０（２０）を適用すると、光走査装置において光学素子１０（２０）はその上方のレイアウトに影響を与えることがないため、小型化を図ることができる。
【００４１】
ここで、このような光学素子１０の製造に当っては、光学素子１０を成形する金型にレンズ部１３ａ及び／又は１３ｂを形成する凹部（凸形状のレンズ面の場合）あるいは凸部（凹形状のレンズ面の場合）を設けたものを用いるとよい。
【００４２】
あるいは金型成形によりプラスチック製の光学素子１０を製造する場合、金型のキャビティ形状を不完全転写することにより凹形状または凸形状に形成した不完全転写部がレンズ部１３ａ及び／又は１３ｂとして機能するようにするとよい。その具体例を説明する。
【００４３】
図７に、本発明で用いる射出成形用金型の外観斜視図を示す。また図８に、その射出成形用金型の断面構成として図７のＡ−Ａ断面図を示し、図９に、金型入子２の非光学面成形面側の状態を示す。
【００４４】
図７に示す射出成形用金型は、樹脂材料を充填して成形するためのキャビティが複数の成形面により画成されてなるものであり、転写により成形品に光学面を成形する光学面成形面１ａ、１ｂを有する金型入子１，１と、転写により成形品に非光学面を成形する非光学面成形面２ａ、２ｂを有する金型入子２，２と、から構成されている。なお、金型入子１，２は、それぞれ１または複数の金型部品から構成されている。
【００４５】
ここで、金型入子２，２の少なくともいずれか一方には、キャビティ内に圧縮気体を導入するための導入口３が設けられている（図７）。なお、この図では、２つの非光学面のうち一方の面（上非光学面１２ａ）のみに、レンズ部１３ａを形成する場合を示している。また、金型入子２の非光学面成形面２ａには、スリット形状に開口され成形時に導入口３から流路４ｆを通じて導入された圧縮気体６を前記キャビティ内に噴出して樹脂部分８に吹き付ける通気口４が設けられている（図８）。この通気口４は、非光学面成形面２ａの所定位置に設けられる円形の穴であり、成形品（光学素子１０，２０）のレンズ部１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂに対応する位置にそれぞれ複数個配置されている。なお、図９では、非光学面成形面２ａにおいて光学素子１０のレンズ部１３ａに対応する位置にそれぞれ複数個の通気口４が配置されている。
【００４６】
なお、射出成形用金型内へ射出される溶融樹脂は、ゲート７を通じて射出充填される。また、各金型入子１及び２は一対の金型に複数個設けられて複数のキャビティが画成されるような構成であっても良い。
【００４７】
このような射出成形用金型を用いたプラスチック製の光学素子１０，２０の成形はつぎのように行われる。
まず、図７〜図９に示した構成の射出成形用金型を射出成形機にセットし、該金型を使用樹脂の溶融温度未満の温度に加熱して保持する。つぎに、射出成形機により軟化温度以上に加熱され溶融した樹脂をゲート７からキャビティ内に射出して充填する。このとき、溶融樹脂は射出圧力により、転写成形するのに十分な圧力が付与され、金型入子１，２の成形面に密着する。
その後、キャビティ内に導入された樹脂部分８を軟化温度以下に冷却し、固化させる。同時に、金型入子２に形成されている通気口４から圧縮された気体６（例えば、空気、窒素、二酸化炭素等）を瞬間的にキャビティ内へ吹き込む。
【００４８】
具体的には、この充填時に溶融温度にある樹脂は偏肉、厚肉なキャビティの場合には端部（薄肉部）から固化する。樹脂の固化が進行し、端部に残圧が残っているが、中央部はまだその軟化温度以上となっている。この状態で金型入子２が有する通気口４から圧縮気体６をキャビティ内に吹き込む。
【００４９】
このとき、通気口４から圧縮気体６が吹き込まれると、該通気口４に接する樹脂部分８が強制的に金型入子２から剥離させられ、該金型入子２との密着力を失うことになる。一方、通気口４に接していない樹脂部分８については、金型入子２との間の密着力が維持されている。そのため、樹脂の冷却が進行する過程で、通気口４から圧縮気体６を吹き付けられて金型入子２との密着力を失った樹脂部分８が優先的に収縮して、圧縮気体の吹き付け痕として不完全転写部分であるヒケを形成するようになり、これがレンズ部１３ａになる。
ついで、固化した光学素子を射出成形用金型から取り出し、室温にて放冷する。
【００５０】
このように、溶融樹脂を軟化温度未満まで冷却するときに、金型入子２に設けられた通気口４からキャビティ内へ圧縮気体を吹き込むことにより、通気口４付近の樹脂部分８を優先的に収縮させ、レンズ部（１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ）を形成するとともに、通気口４に接しない部分が収縮変形し光学面成形面側にヒケが生じるのを防止することができ、所望する光学面を短い成形サイクルで忠実に転写することができる。
【００５１】
なお、金型温度を樹脂の軟化温度未満にしているのは、金型温度を樹脂の軟化温度以上にすると、成形品の取り出し時に成形品が変形してしまい、高精度な成形品を得ることができないからである。
【００５２】
ここで、通気口４について、成形時における光学素子内の冷却ムラを低減させるために、すべての通気口４から空気が均一に吹き出すこと、すなわち通気口４の開口寸法が等しいことが重要である。このとき、通気口４の開口寸法は、大きすぎると溶融樹脂が通気口に入り込んでしまうため、０．０２ｍｍ程度とする必要がある。したがって、ある程度の大きさのレンズ部１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂを形成するためには、１つのレンズ部につき複数の通気口４をそのレンズ形状に合わせて配置する必要がある。
【００５３】
つぎに、本発明に係る光学素子の接着固定方法について説明する。
本発明に係る光学素子の接着固定方法は、前述した本発明の光学素子１０（または２０）及び／又は光走査装置の筐体の接着固定予定面に光硬化型接着剤を塗布した後に、前記筐体上に前記光学素子を戴置し、ついで前記光学素子の前記筐体とは反対側から前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を前記レンズ部に照射して該光硬化型接着剤を硬化させ接着固定を行うことを特徴とするものである。
【００５４】
具体的には、次の手順で接着固定が行われる。なお、ここでは光走査装置の筐体１０１上に図４に示す光学素子１０を接着固定する場合を説明するが、筐体１０１上にすでに固定された別の光学素子の上に光学素子１０を接着固定する場合にも適用可能である。また、図４の光学素子１０の代わりに、図３の光学素子１０あるいは図５，図６の光学素子２０を用いることも可能である。
【００５５】
（Ｓ１１）  まず接着剤を筐体１０１または光学素子１０のボス１５近傍の複数箇所に塗布する。この接着剤塗布領域は、筐体上に光学素子１０を戴置した際にレンズ部１３ｂを用いて照射されるＵＶ光の照射領域内となるように、予め塗布する位置が決められている。
（Ｓ１２）  次に、筐体上に光学素子１０を載置する。この際、光学素子１０の取付基準面１４やボス１５（第１取付基準面１５ａ）を治具の基準に突き当てて位置決めを行う。
（Ｓ１３）  そして、光学素子１０の上非光学面１２ａ側から下非光学面１２ｂ側の接着剤へＵＶ光を照射し、該接着剤を硬化させ光学素子１０を接着接合する。
【００５６】
図１０〜図１２に、本発明の光学素子１０におけるＵＶ光の照射状態を示す。なお、接着剤の記載は省略している。またここでは、光源７１から出射されるＵＶ光の光束が平行光の場合を示しているが、出射される光束は特に限定されない。また光学素子２０にも同様に適用可能である。
【００５７】
図１０は、光学素子１０の上非光学面１２ａに凸形状のレンズ部１３ａを設けた例である。下非光学面１２ｂにはレンズ部を設けていない。この場合、光源７１から出射されたＵＶ光Ｌは、レンズ部１３ａで集束され、ＵＶ照射強度を増加させて効率的な硬化処理が可能である。したがって、硬化処理時間を短くすることができ、その結果生産コストを低減することができる。
【００５８】
図１１は、光学素子１０の上非光学面１２ａに凹形状のレンズ部１３ａを設けた例である。下非光学面１２ｂにはレンズ部を設けていない。この場合、光源７１から出射されたＵＶ光Ｌは、レンズ部１３ａで拡散され、ボス１５の左右両側それぞれに塗布された接着剤両方に同時に照射できるなど、広い接着剤塗布領域に照射することが可能である。したがって、一回あたりにＵＶ照射できる範囲が広がるため、ＵＶ照射器（光源）の数を減らすことができ、治具のコストを低減できる。
【００５９】
図１０，図１１の構成の場合、上非光学面１２ａにレンズ部１３ａを設けたので、光学素子１０の座面や、筐体１０１の接着面の形状を制約することもない。また、上非光学面１２ａ側から接着面（接着剤塗布領域）までの距離が最短となるため、光学素子１０（２０）内の光強度の減衰を少なくできる。そのため、接着剤の硬化時間が短くなり、未硬化部分が生じ難い。
【００６０】
図１２は、光学素子１０の下非光学面１２ｂにレンズ部１３ｂを設けた例である。上非光学面１２ａにはレンズ部を設けていない。
このうち、図１２（ａ）は、凸形状のレンズ部１３ｂを設けた例であり、この場合にも光源７１から出射されたＵＶ光Ｌは、レンズ部１３ｂで集束され、ＵＶ照射強度を増加させて効率的な硬化処理が可能である。
また、図１２（ｂ）は、凹形状のレンズ部１３ｂを設けた例であり、この場合にも光源７１から出射されたＵＶ光Ｌは、レンズ部１３ｂで拡散され、広い接着剤塗布領域に照射することが可能である。
【００６１】
また図１２の構成の場合、レンズ部１３ｂが接着剤塗布領域の直近に配置されるため、接着剤に効率よく光源７１から出射されたＵＶ光Ｌが届くようになる。さらに光学素子１０上非光学面１２ａは少なくとも凸形状となることがなくなるため、上方の光走査装置内のレイアウトに影響を与えることがない。
【００６２】
なお、レンズ部１３ａ，１３ｂが複数ある場合、接着剤を硬化させるためのＵＶ光Ｌを複数のレンズ部１３ａ，１３ｂに同時に照射することが好ましい。ＵＶ照射のタイミングを同一にすることで、接着剤の硬化収縮のタイミングもそろい、光学素子取付けの際、光学素子１０（２０）の取付け姿勢を安定させ、使用時の光学素子１０の変形を抑えることができるため、光学特性を安定させることができる。
【００６３】
また、レンズ部１３ａ，１３ｂが複数ある場合、接着剤を硬化させるためのＵＶ光Ｌを複数のレンズ部１３ａ，１３ｂにそれぞれ同じ強度で照射することが好ましい。照射強度を同一にすることで、接着強度も同一になる。
【００６４】
また、図１０の構成と図１２（ａ）の構成とを組み合わせてもよく、図１１の構成と図１２（ｂ）の構成とを組み合わせてもよい。
【００６５】
また、レンズ部１３ａ，１３ｂのレンズ面の形状が楕円形の例を示したが、その形状について特に制約はない。レンズ部１３ａ，１３ｂに、ＵＶ光を集束、あるいは拡散させつつ、照射範囲（接着領域）に対してＵＶ照射強度の分布を均一にする機能を持たせると、接着塗布領域内の接着剤に均一な強度の光束を照射することが出来るので、接着剤を均一に硬化させることが可能となり好ましい。
【００６６】
以上のように、本発明の光学素子の接着固定方法によれば、光学素子の非光学面に設けたレンズ部によりＵＶ光を集束または拡散させるので、接着剤を効率的に硬化させ接着固定を行うことができる。
【００６７】
また、光学素子と筐体の熱膨張率が異なると、光学素子と筐体を接着している箇所において、光学素子が筐体に引張られて変形を起こしやすくなる。このとき、特許文献２記載の発明のように、接着箇所が光学素子の長手方向両端部の取付部にある場合、接着箇所同士の間隔（距離）が大きいため、その変形の影響が大きくなる。また、たわみに関しても同様に接着箇所同士が遠くなるほど、光学素子の自重によるたわみが発生しやすくなってしまう。これに対し、本発明では、レンズ部１３ａ及び／又は１３ｂ（あるいは２３ａ及び／又は２３ｂ）をレンズ素子部１０Ａ（すなわちレンズ有効範囲）内に配置し、そこで接着固定をおこなっているので、接着箇所同士を近付けることができ、前述のような変形やたわみを小さくすることができる。
【００６８】
また、光学素子を接着固定する方法に関して従来技術では、接着剤が塗布された箇所１つに対して１つのＵＶ照射器（光源）が必要であるため、接着箇所が多いほどコストアップとなってしまう。これに対し本発明では、光学素子の非光学面１２ａ，１２ｂに接着剤硬化のための光源から出射された光束（ＵＶ光）を拡散させるレンズ部１３ａ及び／又は１３ｂを設けることで、多くのＵＶ照射器（光源）を必要とせず、少ない（例えば１つの）ＵＶ照射器（光源）で複数の接着箇所を含んだ広範囲にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させることが可能である。また、一般的なＵＶ照射器（光源）の照度分布はガウス分布に近くなるため、照射位置によって接着強度にばらつきが生じる。これに対し本発明では、光学素子の非光学面１２ａ，１２ｂにレンズ部１３ａ及び／又は１３ｂを設けることで、照射強度の分布を均一化することができる。さらに、光学素子の非光学面１２ａ，１２ｂに接着剤硬化のための光源から出射された光束（ＵＶ光）を集束させるレンズ部１３ａ及び／又は１３ｂを設けることで、ＵＶ照射強度を増加させて効率的な硬化処理が可能となる。
【００６９】
また接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いることで、可視光の影響を受けにくくなり、固定の際の作業性が向上するので、その結果簡易な治具で組立を行うことができ、高い生産性が得られる。
【００７０】
つぎに、本発明に係る光走査装置について説明する。
図１３は、レーザプリンタやデジタル複写機に搭載される光走査装置１００の概略断面図である。
光走査装置１００は、ポリゴンミラー１０４、ポリゴンミラー１０４の−Ｚ方向に順次配置されたｆθレンズ１０５、反射ミラー１０６Ｂ及び反射ミラー１０６Ａ、ｆθレンズ１０５の下方に配置された反射ミラー１０８Ｂ、この反射ミラー１０８Ｂの−Ｚ方向に順次配置されたトロイダルレンズ（不図示）、並びにポリゴンミラー１０４の＋Ｚ方向に配置されたｆθレンズ３０５、反射ミラー３０６Ｃ及び反射ミラー３０６Ｄ、ｆθレンズ３０５の下方に配置された反射ミラー３０８Ｃ、この反射ミラー３０８Ｃの＋Ｚ方向に順次配置されたトロイダルレンズ（不図示）を備える走査光学系と、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂを走査する光ビーム（レーザ光）をポリゴンミラー１０４へ入射させる光学系（発光素子１０２Ａ，１０２Ｂ、シリンドリカルレンズ１０３Ａ，１０３Ｂ）と、感光体ドラム３０Ｃ，３０Ｄを走査する光ビーム（レーザ光）をポリゴンミラー１０４へ入射させる光学系（発光素子１０２Ｃ，１０２Ｄ、シリンドリカルレンズ１０３Ｃ，１０３Ｄ）と、を備えている。
【００７１】
前記光学系は、Ｚ軸に対して所定の角度方向から、ポリゴンミラー１０４の偏向面にレーザ光を入射させる光源として半導体レーザを備える光学系である。
【００７２】
ポリゴンミラー１０４は、側面にレーザ光の偏向面が形成された１組の正多面体（例えば、正六面体）の部材からなり、それぞれの部材は相互に所定角度位相がずれた状態で上下方向に隣接して配置されている。そして、不図示の回転機構により、一方向に一定の角速度で回転されている。これにより、前記光学系からポリゴンミラー１０４の偏向面にそれぞれ集光された２本のレーザ光は、位相の異なる偏向面でそれぞれ偏向されることで、感光体ドラム上に交互に入射することになる。
【００７３】
ｆθレンズ１０５，３０５は、レーザ光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１０４により、一定の角速度で偏向されるレーザ光の像面をＹ軸に対して等速移動させる。
【００７４】
反射ミラー１０６Ａ，１０６Ｂ，３０６Ｃ，３０６Ｄは、長手方向をＹ軸方向とし、ｆθレンズ１０５，３０５を経由したレーザ光を折り返し、トロイダルレンズ（不図示）それぞれに入射させる。
【００７５】
光走査装置１００がデジタル複写機に使用された場合、光学系のレーザ光は、複写画像に対応する画像情報によって、その光強度が変調されており、この光が感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ表面に結像することによって、感光体表面に複写画像の静電潜像が形成される。
【００７６】
ここで、例えばｆθレンズ１０５，３０５に本発明の光学素子１０あるいは２０が使用されている。このような本発明の光学素子を走査レンズとして使用することで、筐体１０１上に適切に接着固定され、焦点位置ずれが少なく、光学特性に優れ、従来にない高画質を達成できる光走査装置を製造することができる。
【００７７】
なお、図１４に、本発明に係る光走査装置の別の構成例を示す。
図１４に示す光走査装置１００’は、図１３の光走査装置１００の右半分側のみで構成されたものであり、さらに１つの発光素子１０２から２本のレーザ光が出射されるようになっている。
【００７８】
本実施形態においても、例えばｆθレンズ３０５に本発明の光学素子１０あるいは２０が使用されている。このような本発明の光学素子を走査レンズとして使用することで、筐体１０１上に適切に接着固定され、焦点位置ずれ（ビームの走査線傾きや走査線曲がりなど）が少なく、光学特性に優れ、高精度なビームを得ることができる。
【００７９】
つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図１５は、本発明に係る画像形成装置の構成例を示す断面図である。
図１５に示すように、画像形成装置５００は、例えば、黒、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像をシート状の記録媒体（用紙ともいう）上に重ね合わせて転写することにより、多色画像を印刷するタンデム方式の電子写真方式のカラープリンタである。この画像形成装置５００は、光走査装置１００、４本の感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ、転写ベルト４０、給紙トレイ６０、給紙コロ５４、第１レジストローラ５６、第２レジストローラ５２、定着ローラ５０、排紙ローラ５８、前記各部を統括的に制御する不図示の制御装置、及び前記構成部品を収容するハウジング５０１などを備えている。
【００８０】
ハウジング５０１には、上面に印刷が終了した用紙が排出される排紙トレイ５０１ａが形成され、その排紙トレイ５０１ａの下方に、前述した本発明に係る光走査装置１００が配置されている。
【００８１】
光走査装置１００は、感光体ドラム３０Ａに対しては、上位装置（パソコン等）から供給された画像情報に基づいて変調された黒色画像成分のレーザ光を走査し、感光体ドラム３０Ｂに対してはシアン画像成分のレーザ光を走査し、感光体ドラム３０Ｃに対してはマゼンタ画像成分のレーザ光を走査し、感光体ドラム３０Ｄに対してはイエロー画像成分のレーザ光を走査する。なお、光走査装置１００の画像形成装置５００内における位置は図１５に示す限りではない。
【００８２】
感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、その表面にレーザ光が照射されると、その部分が導電性となる性質を持つ感光層が形成された円筒状の部材であり、光走査装置１００の下方にＺ軸方向に沿って等間隔に配置されている。
【００８３】
また、感光体ドラム３０Ａは、ハウジング５０１内部の−Ｚ側端部（図中左側）にＹ軸方向（図の紙面に対して垂直方向）を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１５における時計回り（図中矢印方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、図１５における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ３２Ａが配置され、そこから時計回り方向にトナーカートリッジ３３Ａ、クリーニングケース３１Ａが配置されている。
【００８４】
帯電チャージャ３２Ａは、長手方向をＹ軸方向とし、感光体ドラム３０Ａの表面に対して所定のクリアランスを介して配置され、感光体ドラム３０Ａの表面を所定の電圧で帯電させる。
【００８５】
トナーカートリッジ３３Ａは、黒色画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光体ドラム３０Ａとは逆極性の電圧に帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光体ドラム３０Ａの表面に供給する。
【００８６】
クリーニングケース３１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光体ドラム３０Ａの表面に接するように配置されている。感光体ドラム３０Ａの表面に吸着されたトナーは、感光体ドラム３０Ａの回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース３１Ａの内部に回収される。
【００８７】
感光体ドラム３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、感光体ドラム３０Ａと同等の構成を有し、感光体ドラム３０Ａの＋Ｚ側（図中右側）に所定間隔で順番に配置されている。そして、その周囲には、前述の感光体ドラム３０Ａと同様の位置関係で帯電チャージャ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄがそれぞれ配置されている。
【００８８】
帯電チャージャ３２Ｂ〜３２Ｄは、前記帯電チャージャ３２Ａと同様に構成され、感光体ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面を所定の電圧で帯電させる。
【００８９】
トナーカートリッジ３３Ｂ〜３３Ｄは、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光体ドラム３０Ｂ〜３０Ｄとは逆極性の電圧により帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光体ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面にそれぞれ供給する。
【００９０】
クリーニングケース３１Ｂ〜３１Ｄは、前記クリーニングケース３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。
【００９１】
以下、感光体ドラム３０Ａ、帯電チャージャ３２Ａ、トナーカートリッジ３３Ａ及びクリーニングケース３１Ａを合わせて第１ステーションと呼び、感光体ドラム３０Ｂ、帯電チャージャ３２Ｂ、トナーカートリッジ３３Ｂ及びクリーニングケース３１Ｂを合わせて第２ステーションと呼び、感光体ドラム３０Ｃ、帯電チャージャ３２Ｃ、トナーカートリッジ３３Ｃ及びクリーニングケース３１Ｃを合わせて第３ステーションと呼び、感光体ドラム３０Ｄ、帯電チャージャ３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｄを合わせて第４ステーションと呼ぶものとする。
【００９２】
転写ベルト４０は、無端環状の部材で、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｄの下方にそれぞれ配置された従動ローラ４０ａ，４０ｃと、これらの従動ローラ４０ａ，４０ｃより少し低い位置に配置された駆動ローラ４０ｂに、上端面が感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄそれぞれの下端面に接するように巻回されている。そして、駆動ローラ４０ｂが図１５における反時計回りに回転することにより、反時計回り方向（図中矢印方向）に回動される。また、転写ベルト４０の＋Ｚ側端部近傍には、前記帯電チャージャ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとは逆極性の電圧が印加された転写チャージャ４８が配置されている。
【００９３】
給紙トレイ６０は転写ベルト４０の下方に配置されている。この給紙トレイ６０は略直方体状のトレイであり、内部に印刷対象としての複数枚の用紙６１が積み重ねられて収納されている。そして、給紙トレイ６０の上面の＋Ｚ側端部近傍には矩形状の給紙口が形成されている。
【００９４】
給紙コロ５４は、給紙トレイ６０から用紙６１を一枚ずつ取り出し、一対の回転ローラから構成される第１レジストローラ５６を介して、転写ベルト４０と転写チャージャ４８によって形成される隙間に導出する。
【００９５】
定着ローラ５０は、一対の回転ローラから構成され、用紙６１を加熱するとともに加圧し、第２レジストローラ５２を介して、排紙ローラ５８へ導出する。
【００９６】
排紙ローラ５８は、一対の回転ローラから構成され、導出された用紙６１を排紙トレイ５０１ａに順次スタックする。
【００９７】
つぎに、前述のように構成された光走査装置１００を備える画像形成装置５００の動作について説明する。
上位装置から画像情報が供給されると、一方の光学系から２分割されたレーザ光がポリゴンミラー１０４の偏向面に集光される。そして、ポリゴンミラー１０４で偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ１０５へ入射する。
【００９８】
ｆθレンズ１０５へ入射した上方のレーザ光は、反射ミラー１０６Ｂで反射されトロイダルレンズへ入射する。そして、トロイダルレンズにより、反射ミラー１０８Ｂを介して感光体ドラム３０Ｂの表面に集光される。また、ｆθレンズ１０５へ入射した下方のレーザ光は、反射ミラー１０６Ａで反射されトロイダルレンズへ入射する。そして、トロイダルレンズにより、感光体ドラム３０Ａの表面に集光される。なお、上方のレーザ光による感光体ドラム３０Ｂの走査と、下方のレーザ光による感光体ドラム３０Ａの走査は、−Ｙ方向へ向かって交互に行われる。
【００９９】
また、他方の光学系から２分割されたレーザ光がポリゴンミラー１０４の偏向面に集光される。そして、ポリゴンミラー１０４で偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ３０５へ入射する。
【０１００】
ｆθレンズ３０５へ入射した上方のレーザ光は、反射ミラー３０６Ｃで反射されトロイダルレンズへ入射する。そして、トロイダルレンズにより、反射ミラー３０８Ｃを介して感光体ドラム３０Ｃの表面に集光される。また、ｆθレンズ３０５へ入射した下方のレーザ光は、反射ミラー３０６Ｄで反射されトロイダルレンズへ入射する。そして、トロイダルレンズにより、感光体ドラム３０Ｄの表面に集光される。なお、上方のレーザ光による感光体ドラム３０Ｃの走査と、下方のレーザ光による感光体ドラム３０Ｄの走査は、＋Ｙ方向へ向かって交互に行われる。
【０１０１】
感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄそれぞれの表面の感光層は、帯電チャージャ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄにより所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、前述したように、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄがそれぞれ走査されると、レーザ光が集光したところの感光層が導電性を有するようになり、その部分では電位がほぼゼロとなる。したがって、図１５の矢印方向にそれぞれ回転している感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが、画像情報に基づいて変調されたレーザ光によって走査させることにより、それぞれの感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面には、電荷の分布により規定される静電潜像が形成される。
【０１０２】
感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄそれぞれの表面に静電潜像が形成されると、図１５に示されるトナーカートリッジ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄの現像ローラにより、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄそれぞれの表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄそれぞれの現像ローラは感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと逆極性の電圧により帯電されているため、現像ローラに付着したトナーは感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと同極性に帯電されている。したがって、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することにより、感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。
【０１０３】
前述のように、画像情報に基づいて第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション及び第４ステーションで形成されたそれぞれのトナー像は、転写ベルト４０の表面に重ね合わされた状態で転写され、給紙トレイ６０から取り出された用紙６１の表面に、転写チャージャ４８によって転写され、定着ローラ５０により定着される。そして、このように画像が形成された用紙６１は、排紙ローラ５８により排紙され、順次排紙トレイ５０１ａにスタックされる。
【０１０４】
ここで、光走査装置１００では前述したような構成であることから、光学素子で構成されるレーザ走査光学系の精度、例えば光学面の形状精度、光学素子の配置精度等が、複写画像品質に大きな影響を与えることになる。従って、本発明に係る光走査装置を用いたレーザプリンタやデジタル複写機では、前述した本発明の光学素子１０あるいは２０を使用していることから、光走査装置に固定された実使用状態において、設計形状との形状誤差が小さく、複屈折も小さいため、設計時の光学的機能を有しており、その結果として正確な走査が可能となり、高画質の画像を形成することができる。よって、画像形成装置５００に適用した場合に、色ずれの少ない高画質のカラー画像を形成することができる。
【０１０５】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０６】
１，２    金型入子
１ａ，１ｂ    光学面成形面
２ａ，２ｂ    非光学面成形面
３    導入口
４    通気口
４ｆ    流路
６    圧縮気体
７    ゲート
８    樹脂部分
１０，２０，９０    光学素子
１０Ａ    レンズ素子部
１０Ｂ，９０Ｂ    取付部
１１，９１    光学面
１１ａ，９１ａ    基準リブ
１１ｂ，９１ｂ    外形リブ
１２ａ，９２ａ    上非光学面（上面）
１２ｂ，９２ｂ    下非光学面（下面）
１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ    レンズ部
１４，９４    取付基準面
１５，９５    ボス
１５ａ，９５ａ    第１基準面
３０Ａ〜３０Ｄ    感光体ドラム
３１Ａ〜３１Ｄ    クリーニングケース
３２Ａ〜３２Ｄ    帯電チャージャ
３３Ａ〜３３Ｄ    トナーカートリッジ
４０    転写ベルト
４０ａ，４０ｃ    従動ローラ
４０ｂ    駆動ローラ
４８    転写チャージャ
５０    定着ローラ
５２    第２レジストローラ
５４    給紙コロ
５６    第１レジストローラ
５８    排紙ローラ
６０    給紙トレイ
６１    用紙（記録媒体）
７１    光源
９３    不完全転写部
１００，１００’    光走査装置（光ビーム走査装置）
１０２,１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ    発光素子
１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ，１０３Ｄ    シリンドリカルレンズ
１０１    筐体
１０４    ポリゴンミラー
１０５，３０５    ｆθレンズ
１０６Ａ，１０６Ｂ，１０８Ｂ，３０６Ｃ，３０６Ｄ，３０８Ｃ    反射ミラー
５００    画像形成装置
５０１    ハウジング
５０１ａ    排紙トレイ
Ｋ    金型
Ｌ    ＵＶ光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２００６−２２０９５６号公報
【特許文献２】特開平４−２３４７２１号公報
【図１】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図２】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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