JP6261331B2 - Imaging optical element, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は結像光学素子に関し、例えば、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等が備える画像形成装置の光走査装置に好適なものである。 The present invention relates to an imaging optical element, and is suitable for, for example, an optical scanning device of an image forming apparatus provided in a laser beam printer (LBP), a digital copying machine, a multifunction printer (multifunctional printer), or the like.
従来、画像形成装置が備える光走査装置においては、感光体の幅（Ａ４やＡ３）に対応して一方向（主走査方向）に伸びた、長尺の結像光学素子が用いられている。この結像光学素子は、偏向器により主走査方向に偏向された光束を感光体上に集光するためのパワーを有しているため、光走査装置内での厳しい位置決め精度が求められている。特許文献１には、結像光学素子の主走査方向における位置決めをするための基準部が、結像光学素子の上下端の長手方向における中央部近傍に１つずつ設けられた構成が開示されている。
Conventionally, in an optical scanning device provided in an image forming apparatus, a long imaging optical element that extends in one direction (main scanning direction) corresponding to the width (A4 or A3) of a photoreceptor is used. This imaging optical element has a power for condensing the light beam deflected in the main scanning direction by the deflector on the photosensitive member, so that a strict positioning accuracy in the optical scanning device is required. .
近年、低コスト化のために、光走査装置における各部材の組付けの自動化が進められており、複数の結像光学素子をストッカー（シューター）内に積載しておき、各結像光学素子が自重で自動的に光走査装置に投入されるようにする方法が提案されている。しかし、このような組付け方法を用いる場合、特許文献１に記載の結像光学素子をストッカー内に積載させると、図１１に示すように、各結像光学素子１０が光軸回りに回転してしまう。これにより、結像光学素子１０がストッカー２０内で詰まってしまい、光走査装置の生産効率が低下してしまうという問題が生じる。
In recent years, in order to reduce the cost, the assembly of each member in the optical scanning device has been automated, and a plurality of imaging optical elements are loaded in a stocker (shooter), and each imaging optical element There has been proposed a method for automatically loading the optical scanning device with its own weight. However, when such an assembly method is used, when the imaging optical elements described in
そこで、本発明の目的は、複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることが可能な結像光学素子を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging optical element capable of improving the stability when stacking a plurality of imaging optical elements and improving the production efficiency of the optical scanning device.
上記目的を達成するための、本発明の一側面としての結像光学素子は、偏向器により光束を第１の方向に偏向して被走査面上を走査する光走査装置に用いられる結像光学素子であって、前記結像光学素子の前記第１の方向における長さは、前記結像光学素子の光軸方向と前記第１の方向とに垂直な第２の方向における長さよりも長く、前記第２の方向における両方の端部の夫々に設けられた複数の突起部を有し、前記第２の方向における片方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、前記第２の方向における他方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、は前記第１の方向において互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging optical element as one aspect of the present invention is an imaging optical element used in an optical scanning device that scans a surface to be scanned by deflecting a light beam in a first direction by a deflector. The length of the imaging optical element in the first direction is longer than the length of the imaging optical element in the second direction perpendicular to the optical axis direction and the first direction; A plurality of protrusions provided at both ends in the second direction, each of the plurality of protrusions provided at one end in the second direction, and the second Each of the plurality of protrusions provided at the other end in the direction is provided at a position different from each other in the first direction.
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされる。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることが可能な結像光学素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging optical element which can improve stability at the time of mounting | stacking several imaging optical element and can improve the production efficiency of an optical scanning device can be provided.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。なお、以下の説明において、主走査方向とは、偏向器の回転軸と結像光学系の光軸とに垂直な方向（偏向器により光束が偏向される方向）であり、副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。また、主走査断面とは、副走査方向に垂直な断面であり、副走査断面とは、主走査方向に垂直な断面である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the following description, the main scanning direction is a direction perpendicular to the rotation axis of the deflector and the optical axis of the imaging optical system (the direction in which the light beam is deflected by the deflector). The direction parallel to the rotation axis of the deflector. The main scanning section is a section perpendicular to the sub-scanning direction, and the sub-scanning section is a section perpendicular to the main scanning direction.
図１は、本発明の実施形態に係る光走査装置の要部概略図であり、図１（ａ）はＸＹ断面図（主走査断面図）を、図１（ｂ）はＺＸ断面図（副走査断面図）を、夫々示している。本実施形態に係る光走査装置は、結像光学素子を複数備え、４つの異なる色相に対応する画像情報を、４つの異なる感光ドラムの感光面上に同時に記録するタンデム型の光走査装置である。本実施形態に係る光走査装置は、入射光学系Ｌｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋと、偏向器５と、結像光学系６ｙｍ，６ｃｋと、反射光学素子８ｙ，８ｍ，８ｃ，８ｋと、防塵ガラス９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋと、を備えている。
1A and 1B are schematic views of a main part of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is an XY sectional view (main scanning sectional view), and FIG. Scanning sectional views) are respectively shown. The optical scanning device according to the present embodiment is a tandem optical scanning device that includes a plurality of imaging optical elements and simultaneously records image information corresponding to four different hues on the photosensitive surfaces of four different photosensitive drums. . The optical scanning device according to the present embodiment includes an incident optical system Ly, Lm, Lc, Lk, a
入射光学系Ｌｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋは、光源１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋと、光束の形状を成形する開口絞り２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋと、光束の集光状態を変換する集光光学素子３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋと、を有する。本実施例において、各光源は半導体レーザであり、各集光光学素子は、主走査断面内と副走査断面内とで異なる屈折力（パワー）を有するアナモフィックレンズである。各集光光学素子は、各光源から出射して開口絞を通過した発散光束の夫々を、主走査断面内では平行光束又は収束光束に変換し、副走査断面内では収束光束に変換している。なお、各集光光学素子をコリメータレンズ及びシリンダーレンズの２つの光学素子により構成してもよく、また、各集光光学素子を一体化して構成してもよい。
The incident optical systems Ly, Lm, Lc, and Lk are
各光源から出射した光束の夫々は、対応する各入射光学系により偏向器５の偏向面５ｙｍ，５ｃｋに導光される。本実施形態に係る偏向器５は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）であり、不図示の駆動部（モータ）により図中矢印Ａ方向に一定速度（等角速度）で回転させられている。偏向器５は、各入射光学系からの光束を各偏向面により主走査方向に偏向している。そして、偏向器５により偏向された各光束は、結像光学系６ｙｍ，６ｃｋにより互いに異なる被走査面（感光面）７ｙ，７ｍ，７ｃ，７ｋの夫々の上に集光されている。なお、防塵ガラス９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋの夫々は、結像光学系６ｙｍ，６ｃｋと被走査面７ｙ，７ｍ，７ｃ，７ｋとの間に配置されており、光走査装置内へ塵埃などが侵入することを防いでいる。
Each light beam emitted from each light source is guided to the deflection surfaces 5ym and 5ck of the
結像光学系６ｙｍ，６ｃｋの夫々は、集光機能及びｆθ特性を備えており、主走査断面内と副走査断面内とで異なるパワーを有する結像光学素子（結像レンズ）を２つ有している。具体的には、結像光学系６ｙｍは、第１の結像レンズ６１ｙｍ及び第２の結像レンズ６２ｙｍを有し、結像光学系６ｃｋは、第１の結像レンズ６１ｃｋ及び第２の結像レンズ６２ｋを有している。第１の結像レンズ６１ｙｍ及び６１ｃｋは、夫々の光軸上において、主走査断面内では正のパワーを有し、副走査断面内では負のパワーを有するアナモフィックレンズである。本実施形態に係る各結像レンズは、プラスチックなどの樹脂材料より成る。 Each of the imaging optical systems 6ym and 6ck has a condensing function and an fθ characteristic, and has two imaging optical elements (imaging lenses) having different powers in the main scanning section and the sub-scanning section. doing. Specifically, the imaging optical system 6ym includes a first imaging lens 61ym and a second imaging lens 62ym, and the imaging optical system 6ck includes the first imaging lens 61ck and the second coupling lens. An image lens 62k is included. The first imaging lenses 61ym and 61ck are anamorphic lenses having positive power in the main scanning section and negative power in the sub-scanning section on the respective optical axes. Each imaging lens according to the present embodiment is made of a resin material such as plastic.
また、第１の結像レンズ６１ｙｍと第１の結像レンズ６１ｃｋとは同一形状を成しており、かつ、第２の結像レンズ６２ｙｍと第２の結像レンズ６２ｋとは同一形状を成している。これにより、第１の結像レンズ同士及び第２の結像レンズ同士を、共通の金型でモールド成形することができるため、低コスト化を実現することができる。ここで、各結像レンズは主走査断面内において非対称な形状を成しており、結像光学系６ｙｍと結像光学系６ｃｋとは、偏向器５の回転軸を含み主走査方向に平行な面内の対称軸回りに１８０°回転させると互いに一致するように配置されている。なお、副走査断面内において、結像光学系６ｙｍは、偏向面５ｙｍと被走査面７ｙ，７ｍとを共役関係にし、結像光学系６ｃｋは、偏向面５ｃｋと被走査面７ｃ，７ｋとを共役関係にしており、夫々が偏向面５ｙｍ及び５ｃｋの面倒れ補償を行っている。
The first imaging lens 61ym and the first imaging lens 61ck have the same shape, and the second imaging lens 62ym and the second imaging lens 62k have the same shape. doing. Thereby, since the first imaging lenses and the second imaging lenses can be molded with a common mold, cost reduction can be realized. Here, each imaging lens has an asymmetric shape in the main scanning section, and the imaging optical system 6ym and the imaging optical system 6ck include the rotation axis of the
図１（ｂ）に示したように、第１の結像レンズ６１ｃｋ及び第２の結像レンズ６２ｃｋは、２つの光路（偏向面５ｃｋから被走査面７ｃ，７ｋに至る各光路）において共用されている。同様に、第１の結像レンズ６１ｙｍ及び第２の結像レンズ６２ｙｍは、２つの光路（偏向面５ｙｍから被走査面７ｙ，７ｍに至る各光路）においてにおいて共用されている。なお、結像光学系６ｙｍ，６ｃｋの構成はこれに限定されるものではない。各結像光学系により各被走査面上に集光された光束の夫々は、偏向器５の回転により、各被走査面上を図中矢印Ｂ方向（主走査方向）に等角速度で走査する。
As shown in FIG. 1B, the first imaging lens 61ck and the second imaging lens 62ck are shared by two optical paths (each optical path from the deflection surface 5ck to the scanned
ここで、本実施形態に係る各結像光学素子（結像レンズ）は、光軸方向に垂直な第１の方向（主走査方向）に伸びており、光軸方向と第１の方向とに垂直な第２の方向（副走査方向）における両方の端部の夫々に設けられた複数の突起部を含んでいる。そして、第２の方向における片方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、第２の方向における他方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、は第１の方向において互いに異なる位置に設けられている。この構成によれば、複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることができる（詳細は後述）。 Here, each imaging optical element (imaging lens) according to the present embodiment extends in a first direction (main scanning direction) perpendicular to the optical axis direction, and extends in the optical axis direction and the first direction. It includes a plurality of protrusions provided at both ends in the second vertical direction (sub-scanning direction). Each of the plurality of protrusions provided at one end in the second direction and each of the plurality of protrusions provided at the other end in the second direction are in the first direction. They are provided at different positions. According to this configuration, it is possible to improve the stability when stacking a plurality of imaging optical elements and improve the production efficiency of the optical scanning device (details will be described later).
次に、本実施形態に係る結像光学素子について、各実施例で詳細に説明する。 Next, the imaging optical element according to the present embodiment will be described in detail in each example.
［実施例１］
以下、本発明の実施例１に係る結像光学素子について詳細に説明する。図２は、本実施例に係る結像光学素子（結像レンズ）６１の要部概略図であり、図２（ａ）はＸＹ断面図（主走査断面図）を、図２（ｂ）はＹＺ断面図（副走査断面図）を、夫々示している。結像光学素子６１は、光軸方向（Ｘ方向）に垂直な第１の方向（Ｙ方向）に伸びた長尺の結像光学素子であり、光走査装置においてはその長手方向と主走査方向とが一致するように配置される。
[Example 1]
Hereinafter, the imaging optical element according to Example 1 of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of an imaging optical element (imaging lens) 61 according to the present embodiment. FIG. 2A is an XY sectional view (main scanning sectional view), and FIG. YZ sectional views (sub-scanning sectional views) are respectively shown. The imaging
結像光学素子６１は、光束が通過する光学面Ｒ１，Ｒ２と、結像光学素子６１の位置決めを行う側面部１ｔ，１ｂ及び突起部（基準部）２ｔ，２ｂと、結像光学素子６１の回転を抑制する突起部（ボス部）３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌと、を含んでいる。結像光学素子６１が光走査装置内に組み込まれた際に、側面部１ｔ，１ｂは、その筐体（光学箱）に当接して副走査方向（Ｚ方向）の位置決めを行い、基準部２ｔ，２ｂは、その筐体に当接して主走査方向（Ｙ方向）の位置決めを行う。なお、ボス部３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌの夫々は、光走査装置の筐体には当接しない。本実施例に係る結像光学素子６１は、モールド成形により形成されるプラスチックレンズであるため、その光学面を、主走査断面内と副走査断面内とで曲率が異なる形状などの複雑な形状とすることが可能になる。
The imaging
側面部１ｔ，１ｂは、結像光学素子６１の副走査方向（第２の方向）における両端部であり、複数の突起部２ｔ，３ｔｕ，３ｔｌは側面部１ｔ（片方の端部）に、複数の突起部２ｂ，３ｂｕ，３ｂｌは側面部１ｂ（他方の端部）に、夫々設けられている。また、基準部２ｔ，２ｂは、主走査方向における中央近傍に設けられており、ボス部３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌは、主走査方向における端部近傍に設けられている。なお、図２に示したように、基準部２ｔ，２ｂ及びボス部３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌの夫々は円筒形状であり、夫々の高さ（副走査方向における長さ）は全て同一である。
The
本実施例に係る結像光学素子６１おいては、複数の突起部２ｔ，３ｔｕ，３ｔｌの夫々と、複数の突起部２ｂ，３ｂｕ，３ｂｌの夫々と、は主走査方向（第１の方向）において互いに異なる位置に設けられている。これにより、複数の結像光学素子６１を第２の方向に積み重ねて、ストッカー等の容器の中に収納することができる。
In the imaging
図３は、本実施例に係る結像光学素子６１が、ストッカー１００内に積載された様子を示す図である。隣接する結像光学素子６１同士（結像光学素子６１ａ及び６１ｂ）において、片方（上側）の結像光学素子６１ａに設けられた基準部２ｂ及びボス部３ｂｕ，３ｂｌが、他方（下側）の結像光学素子６１ｂの側面部１ｔに当接している。また、下側の結像光学素子６１ｂに設けられた基準部２ｔ及びボス部３ｔｕ，３ｔｌが、上側の結像光学素子６１ａの側面部１ｂに当接している。このように、各結像光学素子６１に設けられた複数の突起部が、隣接する他の結像光学素子６１に当接することで、各結像光学素子６１が光軸回りに回転してストッカー１００内で詰まることを抑制することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the imaging
本実施例に対して、例えば、結像光学素子の長手方向における端部を基準部として、その端部を光走査装置の筐体内部の側壁に突き当てて位置決めを行うような構成や、基準部を結像光学素子の光軸方向における両端部に設ける構成も考えられる。しかし、光走査装置内においては、偏向器５を高速で回転させるためのモータやＩＣチップの発熱等により、温度が２０℃〜３０℃近く上昇する。よって、前者の構成を採用した場合、光走査装置の筐体の材料と結像光学素子の材料との線膨張係数が異なることや、結像光学素子が主走査方向に伸びた長尺形状であることに起因して、筐体と結像光学素子の端部とを接着するための接着剤が剥がれる恐れがある。
For this embodiment, for example, a configuration in which an end portion in the longitudinal direction of the imaging optical element is used as a reference portion, and the end portion is abutted against a side wall inside the housing of the optical scanning device, and positioning is performed. A configuration in which the portions are provided at both ends in the optical axis direction of the imaging optical element is also conceivable. However, in the optical scanning device, the temperature rises by nearly 20 ° C. to 30 ° C. due to the motor for rotating the
また、後者の構成を採用した場合、結像光学素子に光軸方向に伸びる突起物を設ける必要があるため、結像光学素子をモールド成形して鏡面駒（金型）を開く際の離型抵抗が大きくなり、結像光学素子の光軸に歪みが発生する恐れがある。さらに、副走査断面内において、基準部が光学面に重ならないようにするために、基準部を光学面よりも外側に設ける必要がある。そのため、結像光学素子の副走査方向における高さが高くなり、１つの金型で成形可能な結像光学素子の個数（取り個数）の減少や、光走査装置の大型化を招いてしまう。 In addition, when the latter configuration is adopted, it is necessary to provide a projection that extends in the optical axis direction on the imaging optical element. Therefore, the mold release is performed when the imaging optical element is molded and the mirror piece (die) is opened. There is a risk that the resistance increases and distortion occurs in the optical axis of the imaging optical element. Further, in order to prevent the reference portion from overlapping the optical surface in the sub-scan section, it is necessary to provide the reference portion outside the optical surface. For this reason, the height of the imaging optical element in the sub-scanning direction is increased, leading to a reduction in the number of imaging optical elements that can be molded with one mold (the number to be obtained) and an increase in the size of the optical scanning device.
しかしながら、本実施例においては、結像光学素子６１の主走査方向（長手方向）における位置決めを行う基準部２ｔ，２ｂを、結像光学素子６１の副走査方向における両端部（側面部１ｔ，１ｂ）に設けている。この構成により、上述したような課題を解決することができる。
However, in this embodiment, the
ここで、光走査装置内の昇温による、本実施例に係る結像光学素子に対する影響について、図４を用いて詳細に説明する。図４（ａ）は、図１（ａ）における偏向器５の周辺をＺ方向における反対側から見た時の拡大図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した本実施例に係る結像光学素子の代わりに、比較例に係る結像光学素子を配置した時の構成を示している。なお、以下では第１の結像レンズを用いて説明を行うが、第２の結像レンズについても同様である。
Here, the influence of the temperature rise in the optical scanning apparatus on the imaging optical element according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4A is an enlarged view when the periphery of the
前述したように、第１の結像レンズ６１ｙｍと第１の結像レンズ６１ｃｋとは同一形状を成しており、偏向器５の回転軸を含み主走査方向に平行な面内の対称軸回りに１８０°回転した時に、互いに一致するように配置されている。すなわち、図２を見ても分かるように、各結像レンズは、夫々の光軸回りに回転対称な形状である。これにより、偏向器５の回転軸を挟んで両側に配置される結像レンズを、同一の金型によりモールド成形することが可能になる。そして、第１の結像レンズ６１ｙｍの基準部２ｂ及び第１の結像レンズ６１ｃｋの基準部２ｔの夫々は、光走査装置の筐体の底面に設けられた溝に嵌合されており、これにより、夫々が主走査方向において位置決めされている。
As described above, the first imaging lens 61ym and the first imaging lens 61ck have the same shape, and include a rotation axis of the
この時、第１の結像レンズ６１ｙｍ及び６１ｃｋの他の基準部及び各ボス部は、光走査装置の筐体に当接していない。これは、各結像レンズの位置決めを複数の突起部により行おうとすると、突起部同士が影響し合って正確な位置決めを行いづらくなるためである。よって、本実施例のように、各結像レンズを１つの基準部により位置決めすることが望ましい。なお、各基準部と光走査装置筐体とを嵌合させる構成に限らず、筐体の面に基準部を当接させることにより、各結像レンズの位置決めをしてもよい。 At this time, the other reference portions and the boss portions of the first imaging lenses 61ym and 61ck are not in contact with the casing of the optical scanning device. This is because if the imaging lenses are positioned by a plurality of protrusions, the protrusions influence each other and it is difficult to perform accurate positioning. Therefore, it is desirable to position each imaging lens with one reference portion as in this embodiment. Note that the imaging lens is not limited to a configuration in which each reference portion and the optical scanning device housing are fitted, and each imaging lens may be positioned by bringing the reference portion into contact with the surface of the housing.
図４（ａ）に示したように、本実施例に係る各結像レンズにおいては、基準部が主走査方向における中央近傍に設けられている。よって、光走査装置に組み込まれた際の、第１の結像レンズ６１ｙｍの基準部２ｂの位置と第１の結像レンズ６１ｃｋの基準部２ｔの位置とは、主走査方向において大きく離間していない。一方で、図４（ｂ）に示したように、比較例に係る各結像レンズにおいては、基準部が主走査方向における中央近傍から離れた位置に設けられている。よって、光走査装置に組み込まれた際の、第１の結像レンズ６１ｙｍの基準部２ｂの位置と第１の結像レンズ６１ｃｋの基準部２ｔの位置とは、主走査方向において大きく離間している。
As shown in FIG. 4A, in each imaging lens according to the present embodiment, the reference portion is provided near the center in the main scanning direction. Therefore, the position of the
前述したように、光走査装置内の上昇により、偏向器５の付近に配置された第１の結像レンズ６１ｙｍ及び６１ｃｋの夫々は、基準部２ｂ，２ｔを中心に主走査方向へ膨張してしまう。図４（ｂ）に示した構成の場合、光走査装置の筐体に嵌合する基準部（結像レンズ６１ｙｍの基準部２ｔ及び第１の結像レンズ６１ｃｋの基準部２ｂ）同士の主走査方向における相対位置が大きく異なる。よって、結像レンズ６１ｙｍの＋Ｙ方向及び−Ｙ方向における膨張量と、第１の結像レンズ６１ｃｋ＋Ｙ方向及び−Ｙ方向における膨張量と、の相対差も大きくなる。その結果、図４（ｂ）に示した構成を画像形成装置に適用した場合、各結像レンズに対応する被走査面上での主走査方向における印字位置の大きなズレが発生し、形成画像に色ずれが生じてしまう。
As described above, the first imaging lenses 61ym and 61ck arranged in the vicinity of the
対して、本実施例においては、図４（ａ）に示したように、第１の結像レンズ６１ｙｍと第１の結像レンズ６１ｃｋとにおいて、光走査装置の筐体に嵌合する基準部同士の主走査方向における相対位置は大きく異ならない。よって、比較例に係る構成と比較して、各結像レンズの＋Ｙ方向及び−Ｙ方向における膨張量の相対差を小さく抑えることができる。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, the first imaging lens 61ym and the first imaging lens 61ck have a reference portion that fits into the casing of the optical scanning device. The relative positions in the main scanning direction are not greatly different. Therefore, compared with the structure which concerns on a comparative example, the relative difference of the expansion amount in + Y direction and -Y direction of each imaging lens can be restrained small.
なお、本実施例おいて、結像光学素子の主走査方向における長さをＹＬ、結像光学素子の上下の側面部に設けられた基準部２ｔと基準部２ｂとの主走査方向における離間量をＹＰ、とする時、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
In this embodiment, the length of the imaging optical element in the main scanning direction is YL, and the distance in the main scanning direction between the
０＜ＹＰ＜０．２×ＹＬ ・・・（１）
条件式（１）の下限を下回ると、ストッカー内に複数の結像光学素子を積載した場合、隣接する結像光学素子の基準部同士が干渉してしまい、ストッカー内で各結像光学素子が光軸回りに回転してがたついてしまう。また、条件式（１）の上限を上回ると、光走査装置内が昇温した場合に、形成画像の色ずれが視認できるレベルまで大きく発生してしまう。また、結像光学素子のモールド成形時において、基準部側の側面駒をスライドさせて金型を開く際に、光軸回りのモーメント（振られ）が生じ、基準部に圧力がかかって変形（とられ）が発生してしまう。本実施例においては、ＹＰ＝３（ｍｍ）、ＹＬ＝９５（ｍｍ）、であり、条件式（１）を満足している。
0 <YP <0.2 × YL (1)
Below the lower limit of conditional expression (1), when a plurality of imaging optical elements are stacked in the stocker, the reference portions of adjacent imaging optical elements interfere with each other, and each imaging optical element in the stocker Rotate around the optical axis and rattle. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, when the temperature inside the optical scanning device rises, a color shift of the formed image is greatly generated to a level where it can be visually recognized. Further, when the imaging optical element is molded, when the side piece on the reference portion side is slid to open the mold, a moment (shake) around the optical axis is generated and the reference portion is deformed by pressure (deformation) Is taken off). In this embodiment, YP = 3 (mm) and YL = 95 (mm), which satisfies the conditional expression (1).
また、主走査方向において、結像光学素子の主走査方向における端部から、その端部に最も近接して配置された突起部（ボス部）の中心までの距離をＹＭとする時、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。 In the main scanning direction, when the distance from the end of the imaging optical element in the main scanning direction to the center of the protrusion (boss) arranged closest to the end is YM, It is desirable to satisfy conditional expression (2).
０＜ＹＭ＜０．３×ＹＬ ・・・（２）
条件式（２）の上限を上回ると、ボス部が結像光学素子の中央近傍に配置されることになり、ストッカー内に複数の結像光学素子を積載した場合にがたつきが発生してしまう恐れがある。また、ボス部が主走査方向における光学有効域内に入り込むことになり、モールド成形時にボス部の付け根付近の光学面（光学有効面）にクセが発生する可能性がある。本実施例においては、ＹＭ＝９．５（ｍｍ）、ＹＬ＝９５（ｍｍ）、であり、条件式（２）を満足している。
0 <YM <0.3 × YL (2)
If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the boss will be placed near the center of the imaging optical element, and rattling will occur when multiple imaging optical elements are stacked in the stocker. There is a risk. In addition, the boss part enters the optical effective range in the main scanning direction, and there is a possibility that habit is generated on the optical surface (optical effective surface) near the base of the boss part during molding. In this embodiment, YM = 9.5 (mm) and YL = 95 (mm), which satisfies the conditional expression (2).
さらに、本実施例おいて、結像光学素子の側面部１ｔ（上端部）と側面部１ｂ（下端部）との距離をｈ、結像光学素子の外形の中心部の肉厚をｄ、とする時、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
Further, in this embodiment, the distance between the
０．８＜ｄ／ｈ＜１．２ ・・・（３）
条件式（３）の下限を下回ると、結像光学素子が組み込まれる光走査装置の筐体の高さ（副走査方向の大きさ）が大きくなってしまう。また、条件式（３）の上限を上回ると、結像光学素子のモールド成形時に生じる複屈折が、光学有効域内において顕著に現れてしまう。本実施例においては、ｄ＝１０．５（ｍｍ）、ｈ＝１２（ｍｍ）、であり、条件式（３）を満足している。
0.8 <d / h <1.2 (3)
If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the height (size in the sub-scanning direction) of the housing of the optical scanning device in which the imaging optical element is incorporated becomes large. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the birefringence that occurs during molding of the imaging optical element will appear prominently within the optically effective range. In this embodiment, d = 10.5 (mm) and h = 12 (mm), which satisfies the conditional expression (3).
なお、結像光学素子の主走査方向（長手方向）における端部と各基準部の中心と主走査方向における距離をＹＮ、とする時、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。 When the distance in the main scanning direction from the end of the imaging optical element in the main scanning direction (longitudinal direction), the center of each reference portion, and the distance in the main scanning direction is YN, it is desirable to satisfy the following conditional expression (4).
０．８×ＹＬ／２＜ＹＮ＜１．２×ＹＬ／２ ・・・（４）
条件式（４）は、各結像光学素子において、基準部２ｔ，２ｂが主走査方向における中央近傍に設けられているということを示している。すなわち、条件式（４）において、ＹＬ＝ＹＬ／２となる時、各基準部の中心の位置が結像光学素子の主走査方向における中央に一致することになる。条件式（４）を満たさないと、結像光学素子のモールド成形時にとられが発生しやすくなってしまう。また、各結像光学素子が昇温した際に、光走査装置の筐体に嵌合した基準部に対する膨張量が、＋Ｙ方向と−Ｙ方向とで大きく異なってしまい、主走査方向において良好な光学性能が得られなくなってしまう。
0.8 × YL / 2 <YN <1.2 × YL / 2 (4)
Conditional expression (4) indicates that in each imaging optical element, the
以上、本実施例に係る結像光学素子によれば、ストッカー等の中に複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることができる。 As described above, according to the imaging optical element according to the present embodiment, it is possible to improve the stability when a plurality of imaging optical elements are stacked in a stocker or the like, and to improve the production efficiency of the optical scanning device.
［実施例２］
以下、本発明の実施例２に係る結像光学素子について詳細に説明する。図５は、本実施例に係る結像光学素子６１の要部概略図であり、図５（ａ）はＸＹ断面図を、図５（ｂ）はＹＺ断面図を、夫々示している。本実施例が実施例１に対して異なる点は、結像光学素子に設けられる全てのボス部を、主走査方向において光学有効域外に配置したという点である。
[Example 2]
Hereinafter, the imaging optical element according to Example 2 of the present invention will be described in detail. FIGS. 5A and 5B are schematic views of the main part of the imaging
図５に示したように、本実施例に係る結像光学素子６１の側面部１ｔ，１ｂにおいて、全てのボス部３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌは、主走査方向の端部（光学有効域外）に配置されている。これにより、モールド成形時にボス部の近傍に発生するクセが、光学有効域に与える影響を低減することができる。
As shown in FIG. 5, in the
図６は、本実施例に係る結像光学素子６１が、ストッカー１００内に積載された様子を示す図である。本実施例においては、各結像光学素子６１における全てのボス部を、実施例１よりも更に主走査方向における端部側に配置したことにより、各結像光学素子の安定性をより高めることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the imaging
なお、本実施例においては、ＹＭ＝２．５（ｍｍ）、ＹＬ＝９５（ｍｍ）、であり、条件式（２）を満足している。 In this embodiment, YM = 2.5 (mm) and YL = 95 (mm), which satisfies the conditional expression (2).
以上、本実施例に係る結像光学素子によれば、ストッカー等の中に複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることができる。 As described above, according to the imaging optical element according to the present embodiment, it is possible to improve the stability when a plurality of imaging optical elements are stacked in a stocker or the like, and to improve the production efficiency of the optical scanning device.
［実施例３］
以下、本発明の実施例３に係る結像光学素子について詳細に説明する。図７は、本実施例に係る結像光学素子６１の要部概略図であり、図７（ａ）はＸＹ断面図を、図７（ｂ）はＹＺ断面図を、夫々示している。本実施例が実施例１に対して異なる点は、結像光学素子に設けられる基準部の高さとボス部の高さとを異ならせたという点である。
[Example 3]
Hereinafter, the imaging optical element according to Example 3 of the present invention will be described in detail. 7A and 7B are schematic views of a main part of the imaging
図７（ｂ）に示したように、本実施例においては、結像光学素子６１の基準部２ｔ，２ｂの高さを、実施例１に係る基準部の高さの１／２としている。すなわち、本実施例においては、各基準部の高さが各ボス部の高さの１／２となっている。この構成により、基準部をモールド成形する際に生じるとられを低減することができるため、高い精度で基準部を成形することができる。
As shown in FIG. 7B, in this embodiment, the heights of the
図８は、本実施例に係る結像光学素子６１が、ストッカー１００内に積載された様子を示す図である。本実施例においても、複数のボス部により、各結像光学素子６１がストッカー１００内で光軸回りに回転することを抑制することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the imaging
以上、本実施例に係る結像光学素子によれば、ストッカー等の中に複数の結像光学素子を積載する際の安定性を高め、光走査装置の生産効率を向上させることができる。 As described above, according to the imaging optical element according to the present embodiment, it is possible to improve the stability when a plurality of imaging optical elements are stacked in a stocker or the like, and to improve the production efficiency of the optical scanning device.
［実施例４］
以下、本発明の実施例４に係る結像光学素子について詳細に説明する。図９は、本実施例に係る結像光学素子６１の要部概略図であり、図９（ａ）はＸＹ断面図を、図９（ｂ）はＹＺ断面図を、夫々示している。本実施例が実施例１に対して異なる点は、結像光学素子に設けられる基準部及びボス部を光軸方向に伸びた形状としたという点である。
[Example 4]
Hereinafter, the imaging optical element according to Example 4 of the present invention will be described in detail. FIGS. 9A and 9B are schematic views of a main part of the imaging
図９（ａ）に示したように、本実施例においては、結像光学素子６１の基準部２ｔ，２ｂ及びボス部３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌの夫々を、結像光学素子６１の長手方向（Ｙ方向）における長さよりも光軸方向（Ｘ方向）の長さの方が長い形状としている。この構成により、複数の結像光学素子６１をストッカー内に積載した際に、各結像光学素子６１の光軸回りの回転だけでなく、長手方向（第１の方向）に平行な軸回りの回転も抑制することができ、各結像光学素子６１の安定性をより高めることができる。また、結像光学素子６１をモールド成形する際に、側面駒及びそれをスライドさせるための機構を設ける必要がなくなり、１つの金型での取り個数の増加、及び金型の低コスト化を実現することができる。
As shown in FIG. 9A, in this embodiment, the
［画像形成装置］
図１０は、本発明の実施形態に係る画像形成装置６０の要部概略図（ＺＸ断面図）である。画像形成装置６０は、上述した各実施例のいずれかに係る結像光学素子を有する光走査装置１１を備え、４つの感光ドラムの感光面上に並行して画像情報を記録する、タンデムタイプのカラー画像形成装置である。
[Image forming apparatus]
FIG. 10 is a schematic view (ZX cross-sectional view) of a main part of the
図１０に示すように、画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色信号が入力される。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換され、光走査装置１１に入力される。そして、光走査装置１１からは各画像データに応じて変調された光束４１，４２，４３，４４が出射し、これらの光束によって像担自体としての感光ドラム（感光体）２１，２２，２３，２４の感光面（被走査面）が主走査方向（Ｙ方向）に走査される。なお、プリンタコントローラ５３は、前述したデータの変換だけでなく、後述するモータなどの画像形成装置６０内の各部の制御を行う。
As shown in FIG. 10, R (red), G (green), and B (blue) color signals are input to the
感光ドラム２１，２２，２３，２４の夫々は、不図示のモータによって時計廻りに回転させられ、この回転に伴って、各感光ドラムの感光面が光束４１，４２，４３，４４に対して副走査方向（Ｚ方向）に移動する。光束４１，４２，４３，４４の夫々により、不図示の帯電ローラにより帯電させられた各感光ドラムの各感光面が露光されることで、各感光面上に静電潜像が形成される。その後、感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面上に形成された各色の静電潜像は、現像器３１，３２，３３，３４の夫々によって各色のトナー像として現像される。そして、各色のトナー像は、不図示の転写器によって、搬送ベルト５１により搬送されてきた被転写材に多重転写された後、定着器７０によって定着させられる。以上の工程により、１枚のフルカラー画像が形成される。
Each of the
なお、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のラインセンサを備えたカラー画像読取装置を、外部機器５２として画像形成装置６０に接続することにより、カラーデジタル複写機を構成してもよい。
For example, a color digital copying machine may be configured by connecting a color image reading apparatus including a line sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor to the
［変形例］
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
[Modification]
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
例えば、上述した各実施例においては、各結像光学素子の２つの側面部の夫々に、１つの基準部と２つのボス部とを設けているが、基準部及びボス部の数はこれに限られるものではない。ただし、上述したように、結像光学素子の位置決めを複数の突起部により行おうとすると、突起部同士が影響し合って正確な位置決めを行いづらくなるため、各側面部における基準部は１つとすることが好ましい。なお、片方の側面部に基準部を２つ設ける場合は、結像光学素子の長手方向における端部と、その端部に最も近接して配置された基準部の中心と、の主走査方向における距離ＹＮが、上述した条件式（４）を満たすように配置すればよい。 For example, in each of the above-described embodiments, one reference portion and two boss portions are provided on each of the two side surfaces of each imaging optical element. It is not limited. However, as described above, if the imaging optical element is positioned by a plurality of protrusions, the protrusions affect each other and it is difficult to perform accurate positioning. Therefore, there is only one reference portion on each side surface. It is preferable. When two reference portions are provided on one side surface portion, the end portion in the longitudinal direction of the imaging optical element and the center of the reference portion disposed closest to the end portion in the main scanning direction What is necessary is just to arrange | position so that the distance YN may satisfy the conditional expression (4) mentioned above.
また、各結像光学素子の２つの側面部の夫々に、ボス部を１つのみ設けた構成としてもよい。具体的には、各実施例に係る結像光学素子６１において、側面部１ｔには基準部２ｔ及びボス部３ｔｕのみを設け、側面部１ｂには基準部２ｂ及びボス部３ｂｌのみを設けた構成としてもよい。同様に、側面部１ｔには基準部２ｔ及びボス部３ｔｌのみを設け、側面部１ｂには基準部２ｂ及びボス部３ｂｕのみを設けた構成としてもよい。
Moreover, it is good also as a structure which provided only one boss | hub part in each of the two side parts of each imaging optical element. Specifically, in the imaging
６１ 結像光学素子
１ｔ，１ｂ 側面部
２ｔ，２ｂ 基準部
３ｔｕ，３ｂｕ，３ｔｌ，３ｂｌ ボス部
61 Imaging
Claims (17)
前記結像光学素子の前記第１の方向における長さは、前記結像光学素子の光軸方向と前記第１の方向とに垂直な第２の方向における長さよりも長く、
前記第２の方向における両方の端部の夫々に設けられた複数の突起部を有し、
前記第２の方向における片方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、前記第２の方向における他方の端部に設けられた複数の突起部の夫々と、は前記第１の方向において互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする結像光学素子。 An imaging optical element used in an optical scanning device that deflects a light beam in a first direction by a deflector and scans a surface to be scanned,
The length of the imaging optical element in the first direction is longer than the length of the imaging optical element in a second direction perpendicular to the optical axis direction and the first direction,
A plurality of protrusions provided at both ends in the second direction,
Each of the plurality of protrusions provided at one end in the second direction and each of the plurality of protrusions provided at the other end in the second direction are in the first direction. The imaging optical element is provided at different positions in FIG.
０＜ＹＰ＜０．２×ＹＬ
なる条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の結像光学素子。 The length of the imaging optical element in the first direction is YL, the reference portion provided at one end in the second direction, and the other end in the second direction. When the distance in the first direction from the reference portion is YP,
0 <YP <0.2 × YL
The imaging optical element according to claim 2, wherein the following condition is satisfied.
０．８×ＹＬ／２＜ＹＮ＜１．２×ＹＬ／２
なる条件を満足することを特徴とする請求項２又は３に記載の結像光学素子。 The length of the imaging optical element in the first direction is YL, and the end of the imaging optical element in the first direction is disposed closest to the end in the first direction. When the distance from the center of the reference part is YN,
0.8 × YL / 2 <YN <1.2 × YL / 2
The imaging optical element according to claim 2, wherein the following condition is satisfied.
０＜ＹＭ＜０．３×ＹＬ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学素子。 The length of the imaging optical element in the first direction is YL, and the end of the imaging optical element in the first direction and the end of the plurality of protrusions in the first direction are the most. When the distance from the center of the protrusions arranged close to each other is YM,
0 <YM <0.3 × YL
The imaging optical element according to any one of claims 1 to 5, wherein the following condition is satisfied.
０．８＜ｄ／ｈ＜１．２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の結像光学素子。 When the distance between one end in the second direction and the other end in the second direction is h, and the thickness of the central portion of the imaging optical element is d,
0.8 <d / h <1.2
The imaging optical element according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記光走査装置により前記被走査面上に配置された感光面上に形成される静電潜像を、トナー像として現像する現像器と、
現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、
転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An optical scanning device according to any one of claims 10 to 15,
A developing unit for developing, as a toner image, an electrostatic latent image formed on the photosensitive surface disposed on the scanned surface by the optical scanning device;
A transfer device for transferring the developed toner image to a transfer material;
A fixing device for fixing the transferred toner image to the transfer material;
An image forming apparatus comprising:
The image forming apparatus according to claim 16, further comprising a printer controller that converts a color signal input from an external device into image data and inputs the image data to the optical scanning device.
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