(57)【要約】【課題】接着固定用の柱状樹脂を確実に硬化させることができ、かつ、特性の安定した光学素子の固定構造及び固定方法、レーザビーム走査装置、及び、画像形成装置を得る。【解決手段】レーザダイオード２０と、該レーザダイオード２０から放射されたビームを整形するコリメータレンズ２１、レーザダイオード２０を保持するホルダ２６と、該ホルダ２６及びコリメータレンズ２１を固定した基材３０とを備えたレーザビーム走査装置。ホルダ２６は基材３０に設けた突片３１にて光軸方向Ｘに挟み込まれ、隙間Ｔ，Ｔ’に光硬化型の柱状樹脂３５が配置され、該柱状樹脂３５は同時に硬化されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光学素子を保持するホルダと該ホルダを取り付けるための基材とを光硬化型の柱状樹脂で締結した光学素子の固定構造において、
前記ホルダと前記基材のいずれか一方を他方で光軸方向に挟み込むように配置し、
前記挟み込みによって形成された光軸方向の前後に位置する隙間に光硬化型の柱状樹脂が配置され、該柱状樹脂は同時に硬化されていること、
を特徴とする光学素子の固定構造。
【請求項２】
一方の隙間に配置された光硬化型の柱状樹脂と他方の隙間に配置された光硬化型の柱状樹脂は、それぞれの総断面積がほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の固定構造。
【請求項３】
前記光硬化型の柱状樹脂は、一方の隙間及び他方の隙間において、光軸方向に対称に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学素子の固定構造。
【請求項４】
前記光学素子は、発光素子又はビーム整形素子であ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学素子の固定構造。
【請求項５】
前記ホルダは発光素子とビーム整形素子を保持し、前記基材はレーザビーム走査装置のハウジングであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項６】
前記柱状樹脂は紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項７】
前記柱状樹脂はガラス転移点が１１０℃以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項８】
前記柱状樹脂は未硬化常温状態における粘度が６，０００〜３０，０００ミリパスカル秒であり、高さ寸法が０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項９】
前記ホルダ又は前記基材の端部から前記柱状樹脂の中心までの距離Ｄと該端部での前記隙間Ｔとが、Ｔ≧０．２×Ｄの関係を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項１０】
前記ホルダ及び前記基材の少なくとも一方に、前記柱状樹脂を配置するための窪みが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項１１】
前記ホルダ及び前記基材の少なくとも一方に、前記柱状樹脂を配置するための突起が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項１２】
前記ホルダ及び前記基材の少なくとも一方に、前記柱状樹脂が配置される箇所に該柱状樹脂の基部よりも小さい穴が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学素子の固定構造。
【請求項１３】
少なくとも一つの光学素子を保持するホルダと該ホルダを取り付けるための基材とを光硬化型の柱状樹脂で締結する光学素子の固定方法において、
前記ホルダと前記基材のいずれか一方を他方で光軸方向に挟み込むように配置するステップと、
前記挟み込みによって形成された光軸方向の前後に位置する隙間に未硬化状態の光硬化型の柱状樹脂を配置するステップと、
前記光学素子の位置を調整するステップと、
前記光硬化型の柱状樹脂を同時に硬化させるステップと、
を備えたことを特徴とする光学素子の固定方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の光学素子の固定構造を備えたことを特徴とするレーザビーム走査装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレーザビーム走査装置を搭載した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、光学素子の固定構造、特に、レーザダイオードなどの発光素子やコリメータレンズなどのビーム整形素子の固定構造及び固定方法、前記固定構造を備えたレーザビーム走査装置、及び、該レーザビーム走査装置を搭載した複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に搭載されるレーザビーム走査装置において、その光源部は発光素子（レーザダイオード）とコリメータレンズなどの光学素子を備えている。
【０００３】
この種の光学素子を位置決めして固定する構造としては、特許文献１，２に記載の技術が知られている。特許文献１，２には、レーザダイオードを取り付けた放熱板とレンズを取り付けたレンズホルダの間に中間ホルダを設け、放熱板と中間ホルダ、中間ホルダとレンズホルダをそれぞれ位置調整した後に接着固定する構造が記載されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に記載の固定構造においては、レーザダイオードを取り付けた放熱板とレンズホルダとの間に中間ホルダを設けているために部品点数が増加するとともに、放熱板が中間ホルダに密着固定されているために放熱効果が十分でないという問題点を有している。特に、接着剤としては、精度よく素早く硬化させることのできる光硬化型接着剤を使用することが好ましい。しかし、これらの固定構造では接着部分に照射光が届かないので光硬化型接着剤を使用することができない、あるいは、完全な硬化が期待できず、製作には時間がかかり、その間の安定性が悪く精度を確保できないという問題点を有している。
【０００５】
また、接着固定に光硬化型の樹脂を使用した場合の問題点として位置調整した後に硬化させる際の収縮あるいは経時的な収縮を配慮する必要がある。結合する二つの面を密着させずに光の照射進路を確保できる隙間を形成すると、樹脂は柱状に設けられ、高さ方向に収縮する。光学系がこの収縮方向に光学的な感度を持つ場合、硬化前の調整状態を維持できず、光学系としての使用が困難になる。さらに、光学系として使用中の温度や湿度の変化により膨張や収縮が微量ではあるが発生し、光学性能の劣化を生じる。
【０００６】
図１４に示すように、レーザダイオード２０を固定したホルダ２６を、コリメータレンズ２１を固定した基材３０に柱状樹脂３５で接着固定した場合、調整完了時点では、コリメータレンズ２１を透過したビームは平行光ａに整形されていても、硬化時に柱状樹脂３５が光軸方向Ｘに収縮すると、レーザダイオード２０が光軸方向Ｘに移動することになる。これにて、平行光ａが発散光ｂになってしまう。
【特許文献１】特開平５−１３６９５２号公報
【特許文献２】特開平５−２７３４８３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、接着固定用の柱状樹脂を確実に硬化させることができ、かつ、特性の安定した光学素子の固定構造及び固定方法、レーザビーム走査装置、及び、画像形成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】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である光学素子の固定構造は、
少なくとも一つの発光素子を保持するホルダと該ホルダを取り付けるための基材とを光硬化型の柱状樹脂で締結した光学素子の固定構造において、前記ホルダと前記基材のいずれか一方を他方で光軸方向に挟み込むように配置し、前記挟み込みによって形成された光軸方向の前後に位置する隙間に光硬化型の柱状樹脂が配置され、該柱状樹脂は同時に硬化されていること、を特徴とする。
【０００９】
前記光学素子の固定構造においては、柱状樹脂が適度な弾性を有している状態で光学素子を３軸方向（調芯及び光軸方向）に調整され、その後柱状樹脂が硬化される。光軸方向の前後に位置する隙間に光硬化型の柱状樹脂を配置したため、柱状樹脂の硬化収縮が光軸方向にプラス側及びマイナス側にほぼ均等に作用し、結果として光学素子が光軸方向に位置変化することが防止される。
【００１０】
本発明の他の形態である光学素子の固定方法は、少なくとも一つの光学素子を保持するホルダと該ホルダを取り付けるための基材とを光硬化型の柱状樹脂で締結する光学素子の固定方法において、前記ホルダと前記基材のいずれか一方を他方で光軸方向に挟み込むように配置するステップと、前記挟み込みによって形成された光軸方向の前後に位置する隙間に未硬化状態の光硬化型の柱状樹脂を配置するステップと、前記光学素子の位置を調整するステップと、前記光硬化型の柱状樹脂を同時に硬化させるステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明のさらに他の形態であるレーザビーム走査装置は、前記光学素子の固定構造を備えたことを特徴とする。本発明のさらに他の形態である画像形成装置は、前記レーザビーム走査装置を搭載したことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光学素子の固定構造及び固定方法、レーザビーム走査装置、及び、画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（全体構成、図１及び図２参照）
図１及び図２に、本発明に係るレーザビーム走査装置及び画像形成装置の一実施例を示す。このレーザビーム走査装置１は、概略、光源ユニット２と、ポリゴンミラー３と、走査レンズ４ａ，４ｂと、カバーガラス５と、これらの部材を保持するためのハウジング１０とで構成されており、画像形成装置１００に搭載されている。
【００１４】
画像形成装置１００は、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタであり、感光体ドラム５０の周囲に、帯電器１０２、レーザビーム走査装置１、ＹＭＣＫの４色のトナーを内蔵したロータリ式の現像器１０３、中間転写ベルト１０４などを配置した周知のものである。レーザビーム走査装置１によって感光体ドラム５０上にＹＭＣＫの静電潜像が順次形成され、該静電潜像は現像器１０３で所定の色に現像され、中間転写ベルト１０４に順次１次転写されて合成される。合成されたトナー像は、給紙部１０５から１枚ずつ給紙される用紙上に、２次転写ローラ１０６から付与される電界によって２次転写される。続いて、この用紙は、定着器１０７でトナー像の加熱定着を施され、プリンタ本体の上面に排出される。
【００１５】
光源ユニット２から放射されたビームは、主走査方向Ｙにほぼ平行な光に整形されており、ポリゴンミラー３に入射する。ポリゴンミラー３に入射したビームは主走査方向Ｙに等角速度に偏向され、走査レンズ４ａ，４ｂを透過することで収差を補正され、カバーガラス５を透過して感光体ドラム５０上で結像する。感光体ドラム５０は所定速度で回転駆動され、ビームによる主走査とドラム５０の回転による副走査にて２次元の画像（静電潜像）が形成される。
【００１６】
（光源ユニットの調整、図３及び図４参照）
ここで、光源ユニット２の調整について説明する。光源ユニット２は、図３に示すように、概略、レーザダイオード２０とレンズホルダ２５に保持されたコリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ２２とで構成されている。これらの素子は従来から周知のものである。
【００１７】
ここで、コリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ２２とが個別に取り付けられている場合の調整について図４を参照して説明する。なお、この調整自体は従来行われていた方法である。
【００１８】
まず、レーザダイオード２０の中心とコリメータレンズ２１の光軸を位置合わせする調芯作業が行われる。これは副走査方向Ｚ及び主走査方向Ｙの調整であり、図４（Ａ）において点線から実線へコリメータレンズ２１を移動させた状態を示している。さらに、レーザダイオード２０とコリメータレンズ２１との間隔を調整し、コリメータレンズ２１からのビームが主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｚで光軸方向Ｘに沿った平行光となるように調整する。平行光であるため、コリメータレンズ２１から光軸方向Ｘには、ビームの状態はほとんど変化しない。そのため、ここまでの調整は後段のシリンドリカルレンズ２２などには影響されない。
【００１９】
このような平行光発生部では、通常、レーザダイオード２０の位置を基準にしてコリメータレンズ２１の位置を調整するため、レーザダイオード２０の位置調整は不要で、従来では、少なくともレーザダイオード２０に対して光軸方向Ｘに自由度を持たせた調整を行っていない。
【００２０】
一方、図４（Ｂ）に示すように、シリンドリカルレンズ２２の位置調整は、ポリゴンミラー３の反射面から所定の距離だけ離れた位置に、機械的精度で傾きや芯ズレがないように行われる。シリンドリカルレンズ２２は、主走査方向Ｙには光学的なパワーを持たず、副走査方向Ｚの光学的なパワーもコリメータレンズ２１よりも光軸方向Ｘのズレの感度が小さいため、機械的精度でも十分配置できる。この調整もコリメータレンズ２１に左右されることなく調整される。
【００２１】
その後、先に調整したコリメータレンズ２１の軸とシリンドリカルレンズ２２の軸を調芯して集光部分の調整が完了する。このとき、コリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ２２の距離に精度は不要であるため、基本的にコリメータレンズ２１の光軸方向Ｘの調整は不要である。
【００２２】
ところで、本実施例においては、集光光学素子として、コリメータレンズ２１のみを有していても、あるいは、コリメータレンズ２１とシリンドリカルレンズ２２を単一のレンズホルダ２５に固定した構成のいずれであってもよい。あるいは、コリメータレンズ機能とシリンドリカルレンズ機能を合わせ持ったＤＯＥ（Diffractive Optical Element）を用いてもよい。
【００２３】
以下に、光源ユニット２におけるレーザダイオード２０及びコリメータレンズ２１の様々な固定構造及び固定方法の実施例について説明する。なお、各実施例を示す各図において同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
（第１実施例、図５〜図７参照）
第１実施例である光源ユニット２は、図５及び図６に示すように、レーザダイオード２０を保持するホルダ２６（放熱板）と該ホルダ２６を取り付けるための基材３０と該基材３０に接着固定されたコリメータレンズ２１とで構成されている。レーザダイオード２０から放射されたビームはコリメータレンズ２１で平行光に整形され、かつ、図示しないシリンドリカルレンズにて副走査方向Ｚに集光される。
【００２５】
ホルダ２６は、例えばステンレスからなり、レーザダイオード２０のフランジ部を延伸した状態の平板形状をなしている（図７参照）。レーザダイオード２０はホルダ２６に形成した図示しない穴に圧入することでホルダ２６に固定されている。基材３０は樹脂成形品であり、ホルダ２６をその両主面を挟み込むように配置された二対の突片３１と、コリメータレンズ２１を保持するための突片３２とを有している。
【００２６】
ホルダ２６の両主面と突片３１との隙間Ｔ，Ｔ’には柱状に形成された樹脂３５が左右上下に都合８箇所に配置されている。柱状樹脂３５は、例えば、紫外線硬化タイプの光硬化型接着剤である。所定の位置に塗布された柱状樹脂３５が未硬化常温状態（２５℃）にあるとき、樹脂材料の張力を利用して、予め基材３０に固定されているコリメータレンズ２１に対するレーザダイオード２０の調芯や光軸方向の位置を３軸方向（主走査方向Ｙ、副走査方向Ｚ、光軸方向Ｘ）に調整した後、紫外線を照射して柱状樹脂３５を硬化させる。これにて、光源ユニット２が精度よく製作されることになる。その後、光源ユニット２は、基材３０をハウジング１０に位置調整したうえで固定される。
【００２７】
より詳しくは、ホルダ２６の両主面と基材３０の突片３１とは光軸方向Ｘに直交する方向で向かい合い、隙間Ｔ，Ｔ’に柱状樹脂３５が未硬化状態で介在した状態で、ホルダ２６を光軸方向Ｘに移動させることによりビームの整形状態を調整し、さらにホルダ２６を光軸方向Ｘに直交する方向に移動させることにより調芯状態を調整する。その後、柱状樹脂３５に紫外線を照射して硬化させる。
【００２８】
従来では、図１４に示したように、ホルダ２６を基材３０の一面に樹脂３５で接着する構造が一般的である。しかし、この固定構造では、樹脂３５の硬化収縮や経時変化による膨張収縮に伴うレーザダイオード２０の光軸方向Ｘの変位による光学性能の劣化を解消できない。
【００２９】
これに対して、第１実施例においては、ホルダ２６を基材３０の突片３１にて光軸方向Ｘに挟み込むように配置し、この挟み込みによって形成された光軸方向Ｘのマイナス側の隙間Ｔとプラス側の隙間Ｔ’に柱状樹脂３５を配置している。隙間Ｔ，Ｔ’は、例えば、０．５ｍｍであり、光軸方向Ｘの調整代は０．１ｍｍ程度を見込んでいる。調整後に柱状樹脂３５を同時に硬化させると、柱状樹脂３５には光軸方向Ｘのプラス側及びマイナス側に硬化収縮力が生じる。柱状樹脂３５の高さや太さはほぼ同じであるため、硬化収縮力もほぼ同じである。よって、レーザダイオード２０の位置変化は両側の柱状樹脂３５の硬化収縮の差分に基づく極僅かな量であり、調整時の状態が維持される。
【００３０】
この光源ユニット２を備えたレーザビーム走査装置１が画像形成装置１００に搭載され、実際の使用時に温度上昇すると柱状樹脂３５は膨張し、冷えると収縮する。しかし、その膨張や収縮はホルダ２６に対しては光軸方向Ｘにプラス側及びマイナス側にほぼ均等に作用し、膨張力や収縮力が打ち消し合うように作用するので、レーザダイオード２０は調整時の位置が実用上問題のない範囲で維持される。
【００３１】
ところで、柱状樹脂３５の断面積は、樹脂の塗布量と隙間Ｔ，Ｔ’（樹脂の高さ）によって決まる。このことは、柱状樹脂３５が一面に複数箇所配置されている場合であっても同様である。複数箇所配置の場合は合計の総断面積を考慮する必要がある。それぞれの隙間Ｔ，Ｔ’に配置された柱状樹脂３５は総断面積がほぼ等しいことが好ましい。硬化収縮力は、柱状樹脂３５の断面積と相関関係にあり、それぞれの隙間Ｔ，Ｔ’における総断面積が同じであれば、硬化収縮力は相殺される。隙間Ｔ，Ｔ’における総断面積を同じにする方法としては、（１）隙間Ｔ，Ｔ’を同じ寸法にして、樹脂の塗布量を同じにするか、（２）隙間Ｔ，Ｔ’に差があれば、その差に応じて塗布量を変えればよい。
【００３２】
また、柱状樹脂３５は、一方の隙間Ｔ及び他方の隙間Ｔ’において、光軸方向Ｘに対称に配置することにより硬化収縮力の方向がバランスされ、レーザダイオード２０の変位を効果的に防止できる。
【００３３】
また、レーザダイオード２０を保持するホルダ２６を隙間Ｔ，Ｔ’をもって配置することにより、放熱性が向上し、描画の高速化によるレーザダイオード２０の高出力化に伴う温度上昇の影響を抑えることができる。なお、レーザダイオード２０をホルダ２６に固定するには、圧入以外に溶接や接着などであってもよい。コリメータレンズ２１は基材３０に対して必ずしも事前に固定されている必要はなく、適宜手段で仮固定しておき、レーザダイオード２０との位置関係を調整する際に、調芯調整を実施してから基材３０に対して固定してもよい。
【００３４】
（第２実施例、図８及び図９参照）
第２実施例である光源ユニット２は、図８及び図９に示すように、レーザダイオード２０を保持したホルダ２６に設けた突片２６ａ，２６ｂにて、基材３０の一端に設けた突片３３を光軸方向Ｘに挟み込むように配置し、隙間Ｔ，Ｔ’に光硬化型の柱状樹脂３５を配置したものである。他の構成は前記第１実施例と同様である。また、作用効果は第１実施例と同様である。
【００３５】
本第２実施例では、隙間Ｔには１個の柱状樹脂３５が配置され、隙間Ｔ’には２個の柱状樹脂３５が配置され、隙間Ｔ，Ｔ’における柱状樹脂３５の総断面積はほぼ等しい。但し、隙間Ｔ，Ｔ’において柱状樹脂３５の総断面積がほぼ等しいことが必ずしも要求されるわけではない。
【００３６】
（第３実施例、図１０参照）
第３実施例である光源ユニット２は、図１０に示すように、コリメータレンズ２１を保持するホルダ３９を基材４０に設けた突片４２間に前記第１実施例と同様の構造にて柱状樹脂３５で接着固定した。レーザダイオード２０を保持するホルダ２６も基材４０に設けた突片４１間に前記第１実施例と同様に柱状樹脂３５にて固定されている。さらに、レーザビーム走査装置１のハウジング１０に突片１１を設け、該突片１１にて基材４０を光軸方向Ｘに挟み込み、突片１１と基材４０の両端面の間に形成された隙間Ｔ，Ｔ’に柱状樹脂３５が配置されている。
【００３７】
本第３実施例によれば、レーザダイオード２０及びコリメータレンズ２１がそれぞれの柱状樹脂３５によって変位なく位置を維持されるとともに、基材４０自体も柱状樹脂３５によって変位なく位置を維持される。
【００３８】
（柱状樹脂に要求される特性）
ところで、前記固定構造において、隙間Ｔ，Ｔ’としては、ホルダ２６及び基材３０の加工誤差を少なくとも０．１ｍｍと想定すると、それ以上の寸法に設定する必要がある。この隙間に未硬化状態の樹脂を柱状に形成する場合、樹脂にはある程度の粘度が求められる。隙間の寸法や組立て工程に応じて求められる粘度は異なってくる。隙間を０．１〜１．０ｍｍに想定すると、常温環境下（２５℃）で、６，０００〜３０，０００ミリパスカル秒は必要である。また、柱状樹脂が硬化時に発生する応力を緩和することを考慮すると、樹脂のガラス転移点は低いことが望ましい。一方、常温使用環境を想定すると、ガラス転移点は６０℃程度あるいはそれ以上が望ましい。さらに、過酷環境をも想定すると、ガラス転移点があまりにも高いと、剥がれの原因になる。これらのことから、柱状樹脂の材料に求められるガラス転移点は１１０℃以下であることが望ましい。
【００３９】
ところで、接着剤は、通常、二つの物品を平面的に密着させて締結するために使用されるのであるが、本固定構造において柱状樹脂には、空中接着機能、即ち、物品（ホルダと基材）を所定の間隔に保持するスペーサとしての機能あるいは構造体としての機能を持たせている。本発明者は、本願発明に至る各種実験の結果、この機能を持たせるためには、以下のような各種条件が存在する旨の知見を有するに至った。
【００４０】
まず、（１）ホルダと基材のいずれに対しても親和力（接着力）があること、（２）ホルダと基材との線膨張差に耐えられること、つまり、必要な弾性を有し、ホルダと基材の中間的な線膨張にすること、あるいは、弾性の比較的小さいホルダと同等以上の硬さで比較的弾性の大きい基材の変形を規制できること、（３）未硬化状態である程度の形状を保持する粘度を有すること、（４）不可逆変形（クリープ）が小さいこと、を満たす必要がある。
【００４１】
通常の接着剤を部材に未硬化状態で肉盛り塗布すると、例えば、初期に直径３ｍｍ、高さ１ｍｍであっても、数分で直径７ｍｍ以上、高さ０．５ｍｍ程度まで拡がり、柱状に形成することは困難である。より粘度の高い樹脂を使用して高さを維持する方法が考えられるが、粘度が高いことが原因となり、塗布量の制御が困難になる。そこで、以下の塗布方法を用いることにより、柱状樹脂の高さを維持できる。
【００４２】
（１）一方の部材に樹脂を肉盛り塗布し、他方の部材を直ちに該樹脂に接触させて所望の間隔になるようにゆっくりと隙間を広げて張力を発生させ、樹脂の連結（柱状）を維持する。（２）それぞれの部材に樹脂を肉盛り塗布し、互いの樹脂を接触させて張力を発生させ、樹脂の連結（柱状）を維持する。（３）両部材間に隙間を設けた状態で一方の部材から他方の部材に伝わるように端部において樹脂を塗布し、連結させる。この場合、柱状樹脂の形成位置は部材の端部である。
【００４３】
本発明者らの実験の結果、前記（１），（２），（３）のいずれの方法でも樹脂の粘度に頼って高さを維持させる方法に比べて、広い間隔を持たせて柱状を維持できた。特に前記（２），（３）の方法が好ましく、常温環境下（２５℃）で、６，０００〜３０，０００ミリパスカル秒の粘度において、間隔１．０ｍｍ程度まで柱状に形成できた。
【００４４】
また、図６（Ｂ）に示すように、突片３１又はホルダ２６の端部から柱状樹脂３５の中心までの距離Ｄと隙間Ｔとは、Ｔ≧０．２×Ｄの関係を満足することが好ましい。柱状樹脂３５として光硬化型接着剤を用いる場合、距離Ｄが大きくなれば隙間Ｔを比例的に大きくして、柱状樹脂３５に光を有効に照射して硬化させることが必要となる。光源ユニット２の組立ての都合上、例えば、矢印Ｅ方向から傾斜して光を照射する場合、距離Ｄが大きくて柱状樹脂３５が奥側に隠れてしまうと、光が柱状樹脂３５に届かなくなることを回避するためである。例えば、隙間Ｔを０．１ｍｍ、寸法Ｄを０．５ｍｍとする。
【００４５】
柱状樹脂としては、紫外線硬化タイプの光硬化型接着剤を用いることが好ましい。この種の樹脂は位置調整後短時間で接合状態を形成でき、硬化するまでの調整ズレを防止することができるうえ、短い時間での生産が容易になる。また、紫外線硬化用の単色のＬＥＤ型照射器が容易に入手でき、発熱などを抑えて硬化させることが可能である。
【００４６】
（柱状樹脂を配置するための構造、図１１〜図１３参照）
図１１は、前記基材３０の突片３１に柱状樹脂３５を配置するための窪み３１ａを形成したものである。この窪み３１ａは柱状樹脂３５の直径よりも小さく形成されているが、同じ直径であってもあるいは大きい直径であってもよい。窪み３１ａは樹脂を塗布する際の目印になり、かつ、未硬化状態での垂れを防止できる。さらに、同じ投影面積でも柱状樹脂３５の接地面積が増加し、接合強度が高くなる。また、窪み３１ａは樹脂３５に硬化収縮が生じても未硬化樹脂を供給する作用をするため、硬化時の剥離が防止される。なお、窪み３１ａを前記ホルダ２６に形成しても同様の効果が得られる。
【００４７】
図１２は、前記ホルダ２６に柱状樹脂３５を配置するための突起２６ｃを形成したものである。この突起２６ｃは柱状樹脂３５の直径よりも小さく形成されているが、同じ直径であってもあるいは大きい直径であってもよい。突起２６ｃは前記窪み３１ａと同じく塗布時の目印になるとともに、硬化のために光を進入させる隙間を大きく形成することができる。隙間が大きくなれば、硬化用光照射器の位置決めを高精度にすることなく、安定した光硬化を実現できる。なお、突起２６ｃを基材３０の突片３１に形成しても同様の効果が得られる。
【００４８】
図１３は、基材３０の突片３１及びホルダ２６に柱状樹脂３５の直径よりも小さい穴３１ｂ，２６ｄを形成したものである。その作用効果は前記窪み３１ａと同様であり、さらに、光照射の窓部としても機能する。また、この穴３１ｂから樹脂を注入することも可能である。
【００４９】
（実施例のまとめ）
前記光学素子の固定構造及び固定方法において、一方の隙間に配置された光硬化型の柱状樹脂と他方の隙間に配置された光硬化型の柱状樹脂は、それぞれの総断面積がほぼ等しいことが好ましい。また、柱状樹脂は、一方の隙間及び他方の隙間において、光軸方向に対称に配置されていることが好ましい。
【００５０】
光学素子としては、発光素子又はビーム整形素子であってもよい。発光素子であれば、そのホルダは隙間を有して基材に固定されるので、放熱性が良好になる。ホルダは発光素子とビーム整形素子を保持するものであってもよい。この場合、ホルダはレーザビーム走査装置のハウジングに取り付けられることになる。
【００５１】
柱状樹脂としては、紫外線硬化型接着剤を好適に用いることができる。紫外線硬化型接着剤は塗布から硬化までの間にほとんど変質することがない。未硬化状態で柱状を維持し、剥離や垂れなどが生じないために、柱状樹脂はガラス転移点が１１０℃以下であること、未硬化常温状態（２５℃）における粘度が６，０００〜３０，０００ミリパスカル秒であり、高さ寸法が０．１〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【００５２】
ホルダ又は基材の端部から柱状樹脂の中心までの距離Ｄと該端部での前記隙間Ｔとが、Ｔ≧０．２×Ｄの関係を満足することにより、即ち、距離Ｄが大きくなれば隙間を比例的に大きくすることにより、柱状樹脂に光を効果的に照射して安定した光硬化を実現できる。
【００５３】
ホルダ及び基材の少なくとも一方には、柱状樹脂を配置するための窪み又は突起が形成されていてもよく、あるいは、柱状樹脂が配置される箇所に該柱状樹脂の基部よりも小さい穴が形成されていてもよい。窪みや突起は樹脂を塗布する際の目印になり、未硬化状態での垂れを防止できる。さらに、同じ投影面積でも柱状樹脂の接地面積が増加し、接合強度が高くなる。特に、窪みは硬化時の収縮に際して未硬化樹脂を供給する働きをするため、硬化時の剥離を防止できる。突起はその上に柱状樹脂が形成されることにより、実質的な間隔を大きくでき、硬化のための光の進路が広がる。
【００５４】
なお、本発明に係る光学素子の固定構造、固定方法、レーザビーム走査装置及び画像形成装置は前述した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。
【００５５】
例えば、柱状樹脂の配置や形状は任意である。また、光源ユニット以外の構成は任意であることは勿論であり、複数の光源ユニットを備えたマルチビーム方式のレーザビーム走査装置であってもよい。
【００５６】
特に、第１実施例において、ホルダ２６は単純な平板形状ではなく、部分的に突起や段差部が形成されていてもよい。また、前記ホルダ２６は放熱性を考慮して金属製（ステンレス製）としたが、放熱性に問題がなければ金属以外の樹脂成形品であってもよい。さらに、前記ホルダ２６はレーザダイオード２０と一体的に構成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るレーザビーム走査装置の一実施例を示す概略斜視図である。
【図３】コリメータレンズとシリンドリカルレンズを備えた光源ユニットを示す副走査方向の断面図である。
【図４】コリメータレンズとシリンドリカルレンズを個別に調整する方法を示す説明図である。
【図５】本発明に係る光学素子の固定構造の第１実施例を示す斜視図である。
【図６】前記第１実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図７】前記第１実施例を構成するホルダを示す斜視図である。
【図８】本発明に係る光学素子の固定構造の第２実施例を示す斜視図である。
【図９】前記第２実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１０】本発明に係る光学素子の固定構造の第３実施例を示す正面図である。
【図１１】光学素子の固定構造の細部の第１例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部の斜視図である。
【図１２】光学素子の固定構造の細部の第２例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はホルダの斜視図である。
【図１３】光学素子の固定構造の細部の第３例を示す正面図である。
【図１４】本発明に先行する光源ユニットの固定構造を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…レーザビーム走査装置
２…光源ユニット
１０…ハウジング
２０…レーザダイオード
２１…コリメータレンズ
２６…ホルダ
２６ｃ…突起
２６ｄ…穴
３０，４０…基材
３１ａ…窪み
３１ｂ…穴
３５…柱状樹脂
Ｔ，Ｔ’…隙間
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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