特開 2024-112110 走査光学装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112110

(43)【公開日】2024-08-20

(54)【発明の名称】走査光学装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20240813BHJP

   G02B 26/12 20060101ALI20240813BHJP

   B41J 2/47 20060101ALI20240813BHJP

   H04N 1/113 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

G02B26/10 F

G02B26/12

B41J2/47 101D

H04N1/113

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023016984

(22)【出願日】2023-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】平岡 隼一

(72)【発明者】

【氏名】坂井 俊夫

【テーマコード（参考）】

2C362

2H045

5C072

【Ｆターム（参考）】

2C362AA10

2C362BA04

2C362BA84

2C362BB02

2C362CA18

2C362CA39

2C362DA03

2H045AA03

2H045BA22

2H045BA34

2H045CA02

2H045DA02

2H045DA04

5C072AA03

5C072DA02

5C072DA04

5C072DA21

5C072HA02

5C072HA08

5C072HA11

5C072XA05

(57)【要約】

【課題】シリンドリカルレンズを簡単な構成で、かつ、容易に取り付けることができ、しかも、結像特性を良好に維持しつつ小型化する。
【解決手段】走査光学装置において、シリンドリカルレンズ（１０）は、ビームが通過する通過領域（Ｒ）が位置するレンズ部（１１）より外側の外周部（１２）に、光軸方向に突出し、筐体から押圧力を受ける複数の突起（１３）を有する。複数の突起（１３）はそれぞれ、レンズ部（１１）の円筒面の母線方向と光軸方向とに直交する副走査方向に長尺でかつ光軸方向の先端が細くなった形状を有する。複数の突起（１３）のうちの、レンズ部１１を挟んで母線方向に並ぶ一対の突起（１３）の間に、通過領域（Ｒ）の少なくとも一部が位置している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビームを出射する光源部と、
前記光源部から出射されたビームを偏向面で反射して主走査方向に偏向する偏向器と、
前記偏向器にて偏向されたビームを像面に結像する結像光学系と、
前記光源部と前記偏向器との間に位置し、前記光源部から出射された前記ビームを前記偏向面に副走査方向に集光するシリンドリカルレンズと、
前記偏向器および前記シリンドリカルレンズを保持するフレームと、
を備え、
前記フレームは、
前記シリンドリカルレンズと光軸方向に接して保持する溝部を有し、
前記シリンドリカルレンズは、
前記ビームが通過する通過領域が位置するレンズ部より外側の外周部に、前記光軸方向に突出し、前記溝部から押圧力を受ける複数の突起を有し、
前記複数の突起はそれぞれ、前記副走査方向に長尺でかつ前記光軸方向の先端が細くなった形状を有し、
前記複数の突起のうちの、前記レンズ部を挟んで前記レンズ部の円筒面の母線方向に並ぶ一対の突起の間に、前記通過領域の少なくとも一部が位置している走査光学装置。

【請求項2】

前記シリンドリカルレンズは、前記副走査方向の一端面より前記溝部に挿入されることで前記フレームに保持される請求項１に記載の走査光学装置。

【請求項3】

前記通過領域は、前記レンズ部の最も厚い部分からずれた部分に位置する請求項１又は２に記載の走査光学装置。

【請求項4】

前記通過領域は、前記レンズ部の最も厚い部分を挟んだ複数箇所に位置する請求項３に記載の走査光学装置。

【請求項5】

前記通過領域は、前記レンズ部の円筒面の母線方向の複数箇所に位置する請求項３に記載の走査光学装置。

【請求項6】

前記シリンドリカルレンズは、前記母線方向の端部に位置する一端面における、前記レンズ部の最も厚い部分を含み、かつ、前記母線方向において前記通過領域が位置しない位置に、樹脂を注入した部分であるゲート痕を有する請求項３に記載の走査光学装置。

【請求項7】

前記シリンドリカルレンズは、前記外周部における前記複数の突起を有する辺部に、前記レンズ部の端部から前記光軸方向に突出するリブを有し、前記複数の突起は、前記リブからさらに突出している請求項１又は２に記載の走査光学装置。

【請求項8】

前記リブは、前記外周部における、前記母線方向の辺部および前記母線方向と直交する方向の辺部に位置し、枠形状を有する請求項７に記載の走査光学装置。

【請求項9】

前記複数の突起は、長尺を成す方向に沿った断面において、先端に向かって互いに近づく方向に傾斜した２つの直線形状部と、前記２つの直線形状部が交わる部分に位置する円弧形状部とを有する請求項１又は２に記載の走査光学装置。

【請求項10】

前記フレームは、前記溝部の前記光軸方向の一方側に、前記ビームを通過させる開口が形成されている壁を備える請求項１又は２に記載の走査光学装置。

【請求項11】

記録シート上に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１又は２に記載の走査光学装置と、
前記走査光学装置によりビームが走査されて静電潜像が形成される複数の感光体と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する複数の現像器と、
前記現像剤像を前記記録シート上に転写する転写器と、
前記記録シート上に転写された前記現像剤像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、走査光学装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一つのポリゴンミラーに複数のビームを入射させるカラーレーザプリンタ用の走査光学装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような走査光学装置では、複数のビームが、入射光路に配置されるシリンドリカルレンズの中心から離れた部分を通過するように構成される。

【0003】

一方、特許文献２には、シリンドリカルレンズをフレームに圧入して固定する構成が記載されている。これにおいては、シリンドリカルレンズを、有効レンズ部の両側に突片を一体的に設けた構成とし、少なくとも一方の突片をフレームに設けた溝部に圧入する。突片には、突起（小突起）が形成されており、該突起が溝部の壁面に押圧されることで固定されている。これによれば、シリンドリカルレンズを簡単な構成で、かつ、容易に取り付けることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２０５６４０号公報

【特許文献2】特開平３－１７１１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献２に記載された構成では、溝部の壁面に押圧される突起の近傍に応力による歪が生じる場合がある。歪みの影響がレンズ有効範囲に及ぶと、結像特性に影響が出る。特に、特許文献１に記載されている走査光学装置のように、複数のビームがシリンドリカルレンズの中心から離れた部分を通過する構成に先行文献２に記載された構成を適用すると、突起とビームの通過領域とが近づき、歪みの影響がレンズ有効範囲に及ぶ可能性がある。

【0006】

なお、引用文献２には、突起を有効レンズ部（レンズ有効範囲に相当）からできるだけ離して設けることで、歪みの影響を排除できると記載されている。しかしながら、突起を有効レンズ部から離す対応は、シリンドリカルレンズを大型化し、小型化の要望に相反したものとなる。

【0007】

本開示は、シリンドリカルレンズを簡単な構成で、かつ、容易に取り付けることができ、しかも、結像特性を良好に維持しつつ小型化できる走査光学装置および画像形成装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る走査光学装置は、ビームを出射する光源部と、前記光源部から出射されたビームを偏向面で反射して主走査方向に偏向する偏向器と、前記偏向器にて偏向されたビームを像面に結像する結像光学系と、前記光源部と前記偏向器との間に位置し、前記光源部から出射された前記ビームを前記偏向面に副走査方向に集光するシリンドリカルレンズと、前記偏向器および前記シリンドリカルレンズを保持するフレームと、を備え、前記フレームは、前記シリンドリカルレンズと光軸方向に接して保持する溝部を有し、前記シリンドリカルレンズは、前記ビームが通過する通過領域が位置するレンズ部より外側の外周部に、前記光軸方向に突出し、前記溝部から押圧力を受ける複数の突起を有し、前記複数の突起はそれぞれ、前記副走査方向に長尺でかつ前記光軸方向の先端が細くなった形状を有し、前記複数の突起のうちの、前記レンズ部を挟んで前記レンズ部の円筒面の母線方向に並ぶ一対の突起の間に、前記通過領域の少なくとも一部が位置している。

【0009】

上記構成によれば、複数の突起を長尺の形状としているので、各突起の根元部分の面積を広く確保して、圧入による応力が分散され、レンズ部への歪の影響が緩和され、結像特性を良好に保持できる。レンズ部への歪の影響の緩和されることで、突起を通過領域に近づけることが可能になり、結像特性を良好に維持しつつ、シリンドリカルレンズの小型化を図ることができる。

【0010】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記シリンドリカルレンズは、前記副走査方向の一端面より前記溝部に挿入されることで前記フレームに保持されていてもよい。

【0011】

上記構成によれば、シリンドリカルレンズを溝部に対し、突起が長尺をなす第１方向に挿入するため、挿入の際のフレームとの摩擦にて突起が短尺の方向に変形することを抑制することができる。

【0012】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記通過領域は、前記レンズ部の最も厚い部分からずれた部分に位置していてもよい。上記構成によれば、通過領域および突起が、レンズ部の隅にある場合であっても、通過領域への歪の影響が緩和される。

【0013】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記通過領域は、前記レンズ部の最も厚い部分を挟んだ複数箇所に位置していてもよい。上記構成によれば、偏向器に複数のビームを入射させる画像形成装置の構成に適用できる。各ビームの通過領域がレンズ部の隅にある場合であっても、通過領域への歪の影響が緩和される。

【0014】

この場合、さらに、前記通過領域は、前記レンズ部の円筒面の母線方向の複数箇所に位置していてもよい。上記構成によれば、偏向器に複数のビームを入射させる画像形成装置の構成において、結像光学系が異なる隣接する光路と、シリンドリカルレンズを共用できる。

【0015】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記シリンドリカルレンズは、前記母線方向の端部に位置する一端面における、前記レンズ部の最も厚い部分を含み、かつ、前記母線方向において前記通過領域が位置しない位置に、樹脂を注入した部分であるゲート痕を有していてもよい。

【0016】

上記構成によれば、上記の位置にゲート痕ができる金型を用いてシリンドリカルレンズを成形すると、ゲートから金型内へ注入された樹脂はレンズ部の最も厚い部分から薄い通過領域へ向かって流れるため、通過領域の周辺で樹脂の流れが不均一になりにくい。これにより、通過領域の寸法精度が良好なシリンドリカルレンズを成形することができる。

【0017】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記シリンドリカルレンズは、前記外周部における前記複数の突起を有する辺部に、前記レンズ部の端部から前記光軸方向に突出するリブを有し、前記複数の突起は、前記リブからさらに突出していてもよい。

【0018】

上記構成によれば、外周部にリブを設け、リブに突起を設けることで、突起が受ける応力をリブによってさらに分散させることができる。

【0019】

この場合、さらに、前記リブは、前記外周部における、前記母線方向の辺部および前記母線方向と直交する方向の辺部に位置し、枠形状を有していてもよい。上記構成によれば、外周部に枠状のリブを設けることで、シリンドリカルレンズの剛性が高くなり、ねじれに強い構成とできる。

【0020】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記複数の突起は、長尺を成す方向に沿った断面において、先端に向かって互いに近づく方向に傾斜した２つの直線形状部と、前記２つの直線形状部が交わる部分に位置する円弧形状部とを有する。

【0021】

上記構成によれば、シリンドリカルレンズの製造時において、突起への樹脂流動性が向上する。これにより、突起を安定して精度良く形成することが可能となる。

【0022】

本開示の一態様に係る走査光学装置は、さらに、前記フレームは、前記溝部の前記光軸方向の一方側に、前記ビームを通過させる開口が形成されている壁を備えていてもよい。上記構成によれば、開口により、ビームの通過領域を規定することができる。

【0023】

本開示の一態様に係る画像形成装置は、記録シート上に画像を形成する画像形成装置であって、本開示の一態様に係る走査光学装置と、前記走査光学装置によりビームが走査されて静電潜像が形成される複数の感光体と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する複数の現像器と、前記現像剤像を前記記録シート上に転写する転写器と、前記記録シート上に転写された前記現像剤像を定着する定着装置と、を備える。

【発明の効果】

【0024】

本開示の一態様によれば、シリンドリカルレンズを簡単な構成で、かつ、容易に取り付けることができ、しかも、結像特性を良好に維持しつつ小型化できる走査光学装置および画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本開示の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る走査光学装置を示す斜視図である。

【図3】上記走査光学装置を軸線方向から見た平面図である。

【図4】上記走査光学装置の断面図である。

【図5】シリンドリカルレンズを入射面より見た図である。

【図6】図５のＡ－Ａ線矢視断面図である。

【図7】上記シリンドリカルレンズの取付け構造を示す部分斜視図である。

【図8】圧入によるレンズ部への歪みの影響を検証した結果を示すイメージ図である。

【図9】上記シリンドリカルレンズの一端部の部分斜視図である。

【図10】上記シリンドリカルレンズに形成された突起の形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。

【0027】

（画像形成装置）
図１は画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。

【0028】

図１に示すように、本実施形態に係る走査光学装置５は、カラーレーザプリンタ１に用いられる。カラーレーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートＰを供給するシート供給部３と、供給された記録シートＰに画像を形成する画像形成部４と、を備えている。

【0029】

画像形成部４は、走査光学装置５と、４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと、転写器に相当する転写ユニット７と、定着装置に相当する定着ユニット８と、を備えている。

【0030】

シート供給部３は、本体筐体２内の下部に設けられる。シート供給部３は、記録シートＰを収容する供給トレイ３１と、供給トレイ３１から記録シートＰを画像形成部４に供給するシート供給機構３２と、を備えている。供給トレイ３１内の記録シートＰは、シート供給機構３２によって１枚ずつ分離されて画像形成部４に供給される。

【0031】

走査光学装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、印刷データに基づく光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを、各プロセスユニット６Ｙ～６Ｋに備えられた各感光体６１Ｙ～６１Ｋの表面に照射することで、各感光体６１Ｙ～６１Ｋの表面を露光して静電潜像を形成する。各感光体６１Ｙ～６１Ｋは、カラーレーザプリンタ１の幅方向に延びる円筒形状で表面に感光層を有する感光体ドラムである。以下において、各感光体６１Ｙ～６１Ｋの延びる方向を「幅方向」とも称する。

【0032】

４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、供給トレイ３１と走査光学装置５の間で前後方向に沿って並列配置されている。以下において、カラーレーザプリンタ１の前後方向に沿った方向を「前後方向」とも称する。プロセスユニット６Ｙは感光体６１Ｙを備え、プロセスユニット６Ｍは感光体６１Ｍを、プロセスユニット６Ｃは感光体６１Ｃを、プロセスユニット６Ｋは感光体６１Ｋを備えている。さらに、４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、それぞれ、帯電器６２と、現像ローラ６３と、供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５と、現像剤を収容する現像剤収容部６６と、を備えている。現像剤は、正帯電性の一成分乾式トナーを用いることができる。なお、現像ローラ６３、供給ローラ６４、層厚規制ブレード６５、および現像剤収容部６６にて現像器が構成される。

【0033】

本明細書および図面において、現像剤の色に対応して感光体６１などを特定する場合に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応させて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記号を付している。４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、記録シートＰの搬送方向上流側からこの順で並んで配置されている。

【0034】

転写ユニット７は、供給トレイ３１とプロセスユニット６との間に設けられている。転写ユニット７は、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４と、を備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体６１に接しており、その内側に、各転写ローラ７４が、各感光体６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

【0035】

定着ユニット８は、プロセスユニット６および転写ユニット７の後方に設けられている。定着ユニット８は、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２と、を備えている。

【0036】

画像形成部４では、感光体６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、走査光学装置５からの光ビームＢの照射によって露光されることで、感光体６１上に印刷データに基づく静電潜像が形成される。現像ローラ６３上に担持された現像剤が感光体６１上に形成された静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体６１上に現像剤像が形成される。感光体６１の表面が像面に相当する。

【0037】

シート供給部３から供給された記録シートＰは、搬送ベルト７３上を各感光体６１に接触しながら前から後ろに向けて移動する。この過程において、各感光体６１上の現像剤像は、感光体６１と、転写バイアスが印加された転写ローラ７４との間で記録シートＰ上に順次重ね合わせて転写される。して、現像剤像が転写された記録シートＰは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を通過することで現像剤像が熱定着され、搬送ローラ２３によって本体筐体２内から外部に排出されて排出トレイ２２上に載置される。

【0038】

（走査光学装置）
次に、走査光学装置５の構成について説明する。図２は、本開示の一実施形態に係る走査光学装置５を示す斜視図である。図３は、走査光学装置５を上方向から見た平面図である。図４は、走査光学装置５の断面図である。

【0039】

図２、図３に示すように、走査光学装置５は、筐体１００と、４つの光源２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、カップリングレンズ２１と、シリンドリカルレンズ１０と、ポリゴンミラー４０と、第１走査光学系ＳＣ１と、第２走査光学系ＳＣ２とを備えている。第２走査光学系ＳＣ２は、前後方向においてポリゴンミラー４０の回転軸線Ｏを挟んで第１走査光学系ＳＣ１とは反対側に配置されている。

【0040】

筐体１００は、樹脂からなり、上面が開放された浅い箱型をなす。筐体１００の底壁は、回転軸線Ｏに沿った方向から見て矩形となる略板状の壁である。以下において、回転軸線Ｏに沿った方向を「軸線方向」とも称する。本実施形態では軸線方向はカラーレーザプリンタ１の上下方向である。筐体１００は、光源２０Ｙ～２０Ｋ、カップリングレンズ２１、シリンドリカルレンズ１０、ポリゴンミラー４０、および各走査光学系ＳＣ１，ＳＣ２を保持するものであり、フレームに相当する。筐体１００の上方には、蓋体１１０が間隔を開けて位置している。

【0041】

光源２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、光源部である。光源２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、上述した光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫとなるレーザ光を出射する装置である。光源２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、走査光学装置５が走査露光する４つの感光体６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ（図１、図４参照）に対応して４つ設けられている。

【0042】

各光源２０Ｙ～２０Ｋから出射されたレーザ光は、図３に示すカップリングレンズ２１およびシリンドリカルレンズ１０を通って、ポリゴンミラー４０に入射される。光源２０Ｙ，２０Ｍから出射されたレーザ光である光ビームＢＹ，ＢＭは、ポリゴンミラー４０によって、第１走査光学系ＳＣ１に向けて偏向される。光源２０Ｃ，２０Ｋから出射されたレーザ光である光ビームＢＣ，ＢＫは、ポリゴンミラー４０によって、第２走査光学系ＳＣ２に向けて偏向される。

【0043】

カップリングレンズ２１は、光源２０Ｙ～２０Ｋから発散して出射されるレーザ光を光ビームＢＹ～ＢＫに変換するレンズである。カップリングレンズ２１は、４つの光源２０Ｙ～２０Ｋに対応して４つ設けられている。なお、カップリングレンズ２１によって変換されて得られた光ビームＢＹ～ＢＫは、平行光、収束光および発散光のいずれであってもよい。

【0044】

シリンドリカルレンズ１０は、ポリゴンミラー４０の面倒れを補正するため、光ビームＢＹ～ＢＫを屈折させて副走査方向に収束し、ポリゴンミラー４０の偏向面４１上で主走査方向に長い線状に結像させるレンズである。シリンドリカルレンズ１０における副走査方向は軸線方向である。シリンドリカルレンズ１０は、カップリングレンズ２１とポリゴンミラー４０との間に配置されている。シリンドリカルレンズ１０は、４つの光源２０Ｙ～２０Ｋに対して１つ備えられており、光ビームＢＹ～ＢＫが通過する４つの通過領域ＲＹ～ＲＫを有している。シリンドリカルレンズ１０の形状、およびその取付け構造については、後述する。

【0045】

ポリゴンミラー４０は、偏向器であり、筐体１００のほぼ中央で、光源２０Ｙ～２０Ｋと対向して配置されている。ポリゴンミラー４０は、回転軸線Ｏから等距離に設けられた６つの偏向面４１を有している。ポリゴンミラー４０にはモータＰＭが接続されており、モータＰＭの駆動によって、各偏向面４１が回転軸線Ｏを中心に回転することで、光ビームＢＹ～ＢＫを反射して主走査方向に偏向する。

【0046】

第１走査光学系ＳＣ１は、ポリゴンミラー４０で偏向された光ビームＢＹ，ＢＭを、感光体６１Ｙ，６１Ｍに結像する結像光学系である。第１走査光学系ＳＣ１は、第１走査レンズ５０と、２つの第２走査レンズ６０Ｙ，６０Ｍと、複数の反射ミラー９１～９５とを備えている。

【0047】

第２走査光学系ＳＣ２は、ポリゴンミラー４０で偏向された光ビームＢＣ，ＢＫを、感光体６１Ｃ，６１Ｋに結像する結像光学系である。第２走査光学系ＳＣ２は、１つの第１走査レンズ５０と、２つの第２走査レンズ６０Ｃ，６０Ｋと、複数の反射ミラー９１～９５とを備えている。

【0048】

ポリゴンミラー４０で偏向された光ビームＢＹ，ＢＭは、第１走査光学系ＳＣ１において、第１走査レンズ５０を通過し、反射ミラー９１，９２で反射され、第２走査レンズ６０Ｙ，６０Ｍを通過した後、反射ミラー９３で反射されて感光体６１Ｍ，６１Ｃの表面を走査露光する。

【0049】

ポリゴンミラー４０で偏向された光ビームＢＣ，ＢＫは、第２走査光学系ＳＣ２において、第１走査レンズ５０を通過し、反射ミラー９４で反射され、第２走査レンズ６０Ｃ，６０Ｋを通過した後、反射ミラー９５で反射されて感光体６１Ｃ，６１Ｋの表面を走査露光する。

【0050】

（シリンドリカルレンズの形状）
図５は、シリンドリカルレンズ１０を入射面１０Ａより見た図である。図６は、図５のＡ－Ａ線矢視断面図である。

【0051】

シリンドリカルレンズ１０は、樹脂からなり、各部分は一体的に成形されている。図５、図６に示すように、シリンドリカルレンズ１０は、入射面１０Ａが円筒面を有し、出射面１０Ｂが平面となっている。円筒面を有する部分がレンズ機能を有するレンズ有効範囲でありレンズ部１１である。シリンドリカルレンズ１０は、入射面１０Ａを平面視して、円筒面の母線方向に長い矩形形状を有している。以下、円筒面の母線方向を単に「母線方向」と称する。

【0052】

シリンドリカルレンズ１０の光軸に沿った方向である光軸方向は、母線方向と直交するシリンドリカルレンズ１０の厚み方向となる。シリンドリカルレンズ１０における副走査方向は母線方向と光軸方向とに直交する方向である。

【0053】

シリンドリカルレンズ１０は、入射面１０Ａを各光源２０Ｙ～２０Ｋが位置する側に向けて、カップリングレンズ２１を介して各光源２０Ｙ～２０Ｋと対向するように配置される（図３参照）。つまり、シリンドリカルレンズ１０は、走査光学装置５において母線方向が前後方向となるように配置される。この場合、光軸方向が幅方向となる。

【0054】

図５に示すように、レンズ部１１には、光ビームが通過する通過領域Ｒが位置している。本実施形態では、４つの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫに対応して、４つの通過領域ＲＹ，ＲＭ，ＲＣ，ＲＫが位置している。４つの通過領域ＲＹ～ＲＫは、レンズ部１１の最も厚い部分からずれた部分に位置している。レンズ部１１の最も厚い部分とは、副走査方向の中央である。なお、副走査方向は、軸線方向に相当する。

【0055】

４つの通過領域ＲＹ～ＲＫのうち、通過領域ＲＣ，ＲＭはレンズ部１１の上部に位置し、通過領域ＲＫ，ＲＹはレンズ部１１の下部に位置している。通過領域ＲＫ，ＲＹ、および通過領域ＲＣ，ＲＭは、それぞれ、母線方向に並んでいる。また、通過領域ＲＫ，ＲＣ、および通過領域ＲＹ，ＲＭは、それぞれ、副走査方向に並んでいる。換言すると、通過領域Ｒは、レンズ部１１の最も厚い部分を挟んだ複数箇所に位置している。さらに、通過領域Ｒは、レンズ部１１の母線方向の複数箇所に位置している。

【0056】

シリンドリカルレンズ１０は、レンズ部１１より外側の外周部１２に、複数の突起１３を有している。複数の突起１３は、シリンドリカルレンズ１０が筐体１００に取付けられた状態で筐体１００にて押圧されて、シリンドリカルレンズ１０を筐体１００に固定するものである。

【0057】

図５、図６に示すように、複数の突起１３は、光軸方向に突出し、筐体１００に保持された状態（図７参照）で筐体１００から押圧力を受ける。複数の突起１３はそれぞれ、副走査方向に長尺であり、かつ、光軸方向の先端が細くなった形状を有している。そして、複数の突起１３のうちの、レンズ部１１を挟んで母線方向に並ぶ一対の突起１３，１３の間に、通過領域ＲＹ～ＲＫの少なくとも一部が位置している。

【0058】

具体的には、レンズ部１１を挟んで母線方向に並ぶ一対の突起１３，１３は、シリンドリカルレンズ１０の上部と下部とに２組設けられている。上部に位置する一対の突起１３Ａ，１３Ａの間に、上部に位置する通過領域ＲＣ，ＲＭの一部が位置している。また、下部に位置する一対の突起１３Ｂ，１３Ｂの間に、下部に位置する通過領域ＲＫ，ＲＹの一部が位置している。

【0059】

図５において、一点鎖線Ｌ１は、一対の突起１３Ａ，１３Ａにおける、それぞれの長尺をなす方向の下端Ｅ１同士を結んだ直線である。一方、一点鎖線Ｌ２は、通過領域ＲＣ，ＲＭの上端Ｅ２同士を結んだ直線である。一対の突起１３Ａ，１３Ａと通過領域ＲＣ，ＲＭとは、副走査方向において、一点鎖線Ｌ１と一点鎖線Ｌ２との間が重なっている。

【0060】

同様に、一点鎖線Ｌ３は、一対の突起１３Ｂ，１３Ｂにおける、それぞれの長尺をなす方向の上端Ｅ３同士を結んだ直線である。一方、一点鎖線Ｌ４は、通過領域ＲＫ，ＲＹの下端Ｅ４同士を結んだ直線である。一対の突起１３Ｂ，１３Ｂと通過領域ＲＫ，ＲＹとは、副走査方向において、一点鎖線Ｌ３と一点鎖線Ｌ４との間が重なっている。

【0061】

また、本実施形態では、シリンドリカルレンズ１０は、外周部１２における複数の突起１３を有する辺部に、レンズ部１１の端部から光軸方向に突出するリブ１４を有している。リブ１４の部分は、レンズ部１１よりも厚肉に構成されている。複数の突起１３は、このようなリブ１４に形成されており、リブ１４からさらに突出している。さらに、本実施形態では、リブ１４は、外周部１２における母線方向の辺部および母線方向と直交する副走査方向の辺部にも設けられ、枠形状を有している。

【0062】

（シリンドリカルレンズの取付け構造）
図７は、シリンドリカルレンズ１０の取付け構造を示す部分斜視図である。図７に示すように、シリンドリカルレンズ１０は、シリンドリカルレンズ１０と光軸方向に接する溝部１２０に圧入されることで筐体１００に取付けられて保持される。筐体１００は、シリンドリカルレンズ１０が圧入される溝部１２０を有している。

【0063】

溝部１２０は、副走査方向の一端側となる上面が開放されており、上面よりシリンドリカルレンズ１０が挿入されるようになっている。シリンドリカルレンズ１０は、副走査方向の一端面１０Ｄ（図５、図６参照）から筐体１００の溝部１２０に挿入されることで筐体１００に保持されている。

【0064】

溝部１２０における副走査方向の他端に相当する下面は閉塞されており、シリンドリカルレンズ１０の一端面１０Ｄが当接する座面となっている。溝部１２０における光軸方向の両端には、対向する第１壁１２１と第２壁１２２が位置している。溝部１２０における母線方向の一端側には第３壁１２３が位置している。第１壁１２１、第２壁１２２、および第３壁１２３は、それぞれ、内壁面が、シリンドリカルレンズ１０を保持または位置を決定する拘束面として機能する。第３壁１２３は、第１壁１２１と第２壁１２２とを光軸方向に接続する。

【0065】

第１壁１２１には、４つの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫに対応して、光ビームを通過させるための開口１２１Ａが４つ形成されている。開口１２１Ａは、４つの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫの開口数を規定するための開口絞りである。シリンドリカルレンズ１０における通過領域Ｒは、開口絞りである開口１２１Ａを通過したビームが通過する範囲である。

【0066】

図示してはいないが、第２壁１２２には、シリンドリカルレンズ１０を通過した４つの光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを通過させるための開口が設けられている。第２壁１２２に設けられた開口は開口１２１Ａよりも大きい。また、第２壁１２２に設けられた開口は、１つの開口に複数のビームが通過するように構成であってもよい。なお、第１に開口絞りを設けず、第２璧に開口絞りを設ける構成であってもよい。

【0067】

シリンドリカルレンズ１０は、溝部１２０に差し込まれた状態で、第１壁１２１に入射面１０Ａ側に設けられた複数の突起１３の先端部が当接し、先端部が弾性変形する。第２壁１２２には、出射面１０Ｂが当接する。なお、本実施形態では、図５に示すように、外周部１２にはリブ１４が形成されているので、出射面１０Ｂよりも突出したリブ１４の端面１４Ａ（図６参照）が第２壁１２２に当接する。第３壁１２３には、母線方向の一端面１０Ｅ（図５参照）が当接する。

【0068】

（効果の記載）
上記構成によれば、複数の突起１３を長尺の形状としているので、各突起１３の根元部分の面積を広くすることができる。これにより、筐体１００に圧入による応力が分散され、レンズ部１１への歪の影響が緩和され、結像特性を良好に保持できる。

【0069】

図８は、圧入によるレンズ部１１への歪みの影響を検証した結果を示すイメージ図である。図８の（Ａ）は、長尺の突起１３を有するシリンドリカルレンズ１０の検証結果のイメージ図である。図８の（Ｂ）は、比較例のシリンドリカルレンズの検証結果のイメージ図である。比較例もシリンドリカルレンズは、長尺の突起１３に代えて球欠状の突起１１３を形成した以外は、上述したシリンドリカルレンズ１０と同じ条件で作成した。突起１３と突起１１３とは、同じ高さを有しており、かつ根元部分の母線方向の寸法も同じである。

【0070】

図８に示すように、長尺の突起１３とすることで、圧入によるレンズ部１１への歪みの影響を、球欠状の突起１１３よりも確実に小さくすることができる。

【0071】

そして、このようにレンズ部１１への歪の影響の緩和されることで、突起１３を通過領域Ｒに近づけることが可能になり、シリンドリカルレンズ１０の小型化を図ることができる。上記構成では、一対の突起１３の間に通過領域Ｒの少なくとも一部を位置させる構成としている。換言すると、突起１３の長尺の方向において、突起１３と通過領域Ｒとが重なりを有している。これにより、シリンドリカルレンズ１０を効果的に小型化することができる。

【0072】

また、シリンドリカルレンズ１０は、溝部１２０に対し、複数の突起１３の長尺の方向を挿入方向として圧入されている。シリンドリカルレンズ１０を溝部１２０に対し、突起１３が長尺をなす副走査方向に挿入することで、挿入の際の溝部１２０との摩擦にて突起１３が短尺の方向に変形することを抑制することができる。

【0073】

また、本実施形態では、シリンドリカルレンズ１０は、通過領域Ｒとして４つの通過領域ＲＹ～ＲＫを有している。４つの通過領域ＲＹ～ＲＫは、レンズ部１１の最も厚い部分を挟んだ複数箇所に位置すると共に、レンズ部１１の円筒面の母線方向の複数箇所に位置している。

【0074】

上記構成によれば、ポリゴンミラーに複数のビームを入射させるカラーレーザプリンタの構成において、前述した第１走査光学系ＳＣ１および第２走査光学系ＳＣ２のように、結像光学系が異なる隣接する光路においてシリンドリカルレンズ１０を共用できる。

【0075】

なお、本実施形態では、画像形成装置として、結像光学系が異なる隣接する光路においてシリンドリカルレンズ１０を共用するカラーレーザプリンタ１を例示した。しかしながら、画像形成装置としては、モノクロレーザプリンタであってもよい。また、結像光学系が異なる隣接する光路においてシリンドリカルレンズ１０を共用しないカラーレーザプリタであってもよい。

【0076】

つまり、通過領域Ｒは、レンズ部１１の最も厚い部分からずれた部分に位置しているだけの構成であってもよい。上記構成によれば、通過領域Ｒおよび突起１３がレンズ部１１の隅にある場合であっても、通過領域Ｒへの歪の影響が緩和され、結像特性を良好に保持できる。

【0077】

また、少なくとも、通過領域Ｒは、レンズ部１１の最も厚い部分を挟んだ複数箇所に位置しているだけの構成であってもよい。上記構成によれば、ポリゴンミラーに複数のビームを入射させるカラーレーザプリンタの構成に適用できる。各ビームの通過領域Ｒがレンズ部１１の隅にある場合であっても、通過領域Ｒへの歪の影響が緩和され、結像特性を良好に保持できる。

【0078】

また、本実施形態では、シリンドリカルレンズ１０は、外周部１２にリブ１４を有し、複数の突起１３はリブ１４からさらに突出するように形成されている。これにより、突起１３が受ける応力をリブ１４によってさらに分散させることができる。しかも、本実施形態では、リブ１４を枠形状に形成しているので、シリンドリカルレンズ１０の剛性が高くなり、ねじれに強い構成とできる。なお、本実施形態では、リブ１４を枠形状に形成しているが、これに限られるものではない。例えば、突起１３が設けられている辺部のみリブ１４が形成されていてもよい。すなわち、母線方向に延びるリブ１４は無くてもよい。

【0079】

（さらなる構成）
図９は、シリンドリカルレンズ１０の一端部の部分斜視図である。

【0080】

図５、図９に示すように、本実施形態では、シリンドリカルレンズ１０は、母線方向の端部に位置する一端面１０Ｆに、樹脂を注入した部分であるゲート痕１５を有する。ゲート痕１５は、レンズ部１１の最も厚い部分を含み、かつ、レンズ部１１を平面視して通過領域Ｒが含まれない位置に設けられている。

【0081】

上記の位置にゲート痕１５を有すること、シリンドリカルレンズ１０が、レンズ部１１の最も厚みのある場所を中心に、曲率変化の小さい若しくは曲率変化の無い母線方向に沿って樹脂が注入されて形成されていることを示す。これにより、良好な寸法精度を得ることができ、安定した成形が可能となる。

【0082】

また、図５、図９に示すように、本実施形態では、シリンドリカルレンズ１０を溝部１２０に挿入する際に、挿入方向の上流側となる一対の突起１３Ａ，１３Ａの方が、挿入方向の下流側となる一対の突起１３Ｂ，１３Ｂよりも大きく形成されている。突起が大きいとは、突起の高さが高く、かつ、突起の根元部分の面積も広いことを示す。

【0083】

突起の高さをこのように異ならせるのは、溝部１２０を有する筐体１００側の金型構造上の理由である。溝部１２０を成形する金型を上下方向に離型するために抜き勾配を設ける必要があることから、第１壁１２１と第２壁１２２との間隔が、座面のある下面側よりも開放された上面側が広くなる。したがって、このように突起１３の大きさを異ならせることで、挿入方向の上流側と下流側とで、突起１３に加わる押圧力を等しくすることができる。

【0084】

図１０は、シリンドリカルレンズ１０に形成された突起の形状を示す図である。（Ａ）は図５の領域Ｂ１の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線矢視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ線矢視断面図である。

【0085】

図１０の（Ｂ）に示すように、突起１３Ａは、突起１３の長尺の方向に直線による錐形状を有している。そして、錐形状の先端のみ丸みを有している。図示してはいないが、突起１３Ｂについても同じである。

【0086】

換言すると、突起１３は、長尺を成す方向に沿った断面において、先端に向かって互いに近づく方向に傾斜した２つの直線形状部と、前記２つの直線形状部が交わる部分に位置する円弧形状部とを有している。

【0087】

上記構成によれば、突起１３を直線による錐形状とすることで、突起１３への樹脂流動性が向上する。これにより、突起１３を安定して精度良く形成することが可能となる。突起１３の高さ寸法において高い精度を得ることで、溝部１２０にシリンドリカルレンズ１０を圧入固定した場合の位置精度が安定し、画質が良好になる。また、溝部１２０にシリンドリカルレンズ１０を圧入固定した場合に、突起１３の高さが揃っているため、レンズ面歪みが発生せず、良好な面精度を得ることができる。

【0088】

また、本実施形態では、より好ましい構成として、図１０の（Ｂ）に示すように、突起１３Ａは、突起１３の長尺の方向、および長尺の方向と直交する方向においても、直線による錐形状を有している。つまり、突起１３は、長尺を成す方向と直交する方向に沿った断面においも、先端に向かって互いに近づく方向に傾斜した２つの直線形状部とし、前記２つの直線形状部が交わる部分に位置する円弧形状部とを有している。これにより、突起１３への樹脂流動性をさらに向上させることができる。

【0089】

これに対し、前述した球欠状の突起１１３の構成では、外周部１２あるいはリブ１４の面から突起１１３への樹脂流動抵抗が大きい。そのため、突起１１３の形成に必要量の樹脂が流れ込まず、突起の寸法誤差が大きくなる。その結果、溝部１２０に圧入した場合の位置精度が安定せず、位置決め不良による画質不良や、突起１１３の高さのバラツキに起因してレンズ部に歪みが発生し、面精度の悪化が起こる。

【0090】

なお、本実施形態では、外周部１２あるいはリブ１４の平面から突起１３における錐形状の直線部分が斜めに立ち上る構成を例示しているが、必ずしもこの限りではない。つまり、外周部１２あるいはリブ１４の面から、当該面の法線方向に立ち上がった台座状の部分を有し、その部分を経て錐形状の直線部分が形成される構成であってもよい。但し、樹脂流動抵抗を考慮すると、台座状の部分は、突起１３の高さに比べて低くすることが好ましい。

【0091】

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0092】

１ カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
５ 走査光学装置
７ 転写ユニット（転写器）
８ 定着ユニット（定着装置）
１０ シリンドリカルレンズ
１０Ｄ 副走査方向の一端面
１１ レンズ部
１２ 外周部
１３、１３Ａ、１３Ｂ 突起
１４ リブ
１５ ゲート痕
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ（光源部）
４０ ポリゴンミラー（偏向器）
４１ 偏向面
６１ 感光体
６２ 帯電器
６３ 現像ローラ（現像器）
７４ 転写ローラ（転写器）
１００ 筐体（フレーム）
１２０ 溝部
１２１ 第１壁（壁）
１２１Ａ 開口
ＳＣ１ 第１走査光学系（結像光学系）
ＳＣ２ 第２走査光学系（結像光学系）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】