JP2024098423A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材を高精度に位置決めすることができる光学装置を提供すること。【解決手段】光学装置は、光源ユニットと、光学部材と、単一部材により形成したホルダと、を有する。光源ユニットは、第１方向に光を出射する光源を備え、第１方向と直交する第１位置決め面を表面に有する。光学部材は、光源ユニットの第１方向に離間対向して配置され、光源から出射された光が入射する入射面、入射面を介して入射した光を出射する出射面、及び第１方向と直交するとともに第１方向に第１位置決め面と重なる位置に設けた第２位置決め面を表面に有する。ホルダは、第１位置決め面に面で接触する第３位置決め面、及び第２位置決め面に面で接触するとともに第１方向に第３位置決め面と重なる位置に設けた第４位置決め面を表面に有し、光源ユニットの第１位置決め面を第３位置決め面に面で接触させた状態で光源ユニットを保持し、且つ光学部材の第２位置決め面を第４位置決め面に面で接触させた状態で光学部材を保持する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、レンズミラーアレイを用いた光学装置に関する。

レンズミラーアレイは、例えば透明な樹脂製であり、複数の微小な光学エレメントを一直線状に一体に並べた長尺な構造を有する。各光学エレメントは、その表面に、発光部からの光が入射する入射側レンズ面、入射した光を出射する出射側レンズ面、及び入射側レンズ面から入射した光を出射側レンズ面に向けて反射する反射面を有する。レンズミラーアレイは、例えばワークプレイスに設置するプリンタや複写機などで使用する。

レンズミラーアレイを複写機の露光装置に組み込む場合、例えば発光部を保持したホルダにレンズミラーアレイを取り付ける。この場合、各光学エレメントの入射側レンズ面が発光部に対向する向きでレンズミラーアレイをホルダに取り付ける。レンズミラーアレイは、感光体ドラムの軸方向の長さと略同じ長さを有するため、比較的曲がり易く撓み易い。このため、レンズミラーアレイは、剛体であるホルダに固定した状態で露光装置に取り付ける必要がある。

また、レンズミラーアレイは、各光学エレメントの入射側レンズ面と発光部の間の焦点距離を高精度に位置決めする必要がある。レンズミラーアレイを発光部に対して位置決めするため、実際に発光部からの光をレンズミラーアレイを通して出射させて、その像をカメラ等により検出し、レンズミラーアレイのホルダに対する固定位置を微調整している。しかし、レンズミラーアレイは、柔らかくて曲がり易いため、各光学エレメントの入射側レンズ面を発光部に対して高精度に位置決めしてホルダに取り付けることは難しい。

特開２０１９－３２４８２号公報

本発明が解決しようとする課題は、光学部材を高精度に位置決めすることができる光学装置を提供することである。

実施形態の光学装置は、光源ユニットと、光学部材と、単一部材により形成したホルダと、を有する。光源ユニットは、第１方向に光を出射する光源を備え、第１方向と直交する第１位置決め面を表面に有する。光学部材は、光源ユニットの第１方向に離間対向して配置され、光源から出射された光が入射する入射面、入射面を介して入射した光を出射する出射面、及び第１方向と直交するとともに第１方向に第１位置決め面と重なる位置に設けた第２位置決め面を表面に有する。ホルダは、第１位置決め面に面で接触する第３位置決め面、及び第２位置決め面に面で接触するとともに第１方向に第３位置決め面と重なる位置に設けた第４位置決め面を表面に有し、光源ユニットの第１位置決め面を第３位置決め面に面で接触させた状態で光源ユニットを保持し、且つ光学部材の第２位置決め面を第４位置決め面に面で接触させた状態で光学部材を保持する。

図１は、画像形成装置を示す概略図である。 図２は、図１の画像形成装置のブラックユニットを示す概略図である。 図３は、図２のブラックユニットの固体ヘッドを示す概略図である。 図４は、図３の固体ヘッドに組み込まれるレンズミラーアレイを示す斜視図である。 図５は、図４のレンズミラーアレイを別の方向から見た斜視図である。 図６は、図４のレンズミラーアレイの断面図である。 図７は、図４のレンズミラーアレイの別の固定構造を示す概略図である。 図８は、別の光源ユニットの固定構造を示す概略図である。 図９は、図３の固体ヘッドの変形例を示す概略図である。 図１０は、図１の画像形成装置の原稿読取装置を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面は、各部の縮尺を適宜変更している場合がある。また、図面は、説明を分かり易くするため、構成を簡略化もしくは省略して示す場合がある。

図１に示す画像形成装置１００は、例えば、プリント機能、コピー機能、スキャン機能などを有するいわゆる複合機である。
画像形成装置１００は、筐体２を有する。筐体２の上面には、原稿をセットする透明な原稿台ガラス３がある。筐体２の上面には、原稿台ガラス３と面一に配置した読取ガラス５がある。原稿台ガラス３と読取ガラス５は、図示左右方向（副走査方向）に並んでいる。

原稿台ガラス３の上には、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４がある。ＡＤＦ４は、原稿台ガラス３を開放、及び閉塞可能である。ＡＤＦ４は、原稿台ガラス３上に載置した原稿を押える原稿押えとして機能する。ＡＤＦ４は、読取ガラス５を通して原稿を給送する機能を有する。

原稿台ガラス３の下方の筐体２内には、原稿読取装置１０がある。原稿読取装置１０は、本願の特許請求の範囲に記載した光学装置の一例である。原稿読取装置１０は、紙面と直交する方向（主走査方向）に延設した後述するレンズミラーアレイ２０を備える。原稿読取装置１０は、図示しない駆動機構によって原稿台ガラス３に沿って副走査方向へ移動可能であり、読取ガラス５の下（図１に示す位置）に固定可能である。原稿読取装置１０は、原稿の正立像を後述するイメージセンサ１０１（図１０）に結像させる。

原稿を読み取る場合、例えば、読取ガラス５の下に原稿読取装置１０を固定して（図１に示す状態）、ＡＤＦ４によって原稿を給送し、読取ガラス５を介して原稿に照明光を照射する。レンズミラーアレイ２０は、原稿からの反射光を導光してイメージセンサ１０１上に結像する。原稿読取装置１０は、イメージセンサ１０１で受光した原稿からの反射光を光電変換して画像信号として出力する。

このとき、原稿読取装置１０は、ＡＤＦ４の動作により読取ガラス５上を通過する原稿の正立像を主走査方向に沿った１ラインずつ読み取る。そして、原稿が読取ガラス５を副走査方向に通過することで、原稿の全体（複数ライン分）の画像を取得することができる。

或いは、原稿台ガラス３に原稿をセットして原稿読取装置１０を原稿台ガラス３に沿って副走査方向に移動させる場合も、同様に、レンズミラーアレイ２０を介してイメージセンサ１０１上に結像される原稿の正立像を主走査方向に沿った１ラインずつ読み取って原稿の全体の画像を取得することができる。

画像形成装置１００は、筐体２内の略中央に画像形成部３０を有する。画像形成部３０は、中間転写ベルト４０の走行方向に沿って、イエローユニット３０１、マゼンタユニット３０２、シアンユニット３０３、およびブラックユニット３０４を有する。画像形成部３０の各色ユニット３０１、３０２、３０３、３０４は略同じ構造を有するため、ここではブラックユニット３０４について代表して説明し、他の色のユニット３０１、３０２、３０３についての詳細な説明を省略する。

図２に示すように、ブラックユニット３０４は、例えば、感光体ドラム３１４、帯電チャージャ３２４、固体ヘッド５０４、現像器３３４、一次転写ローラ３４４、クリーナ３５４、およびブレード３６４を有する。固体ヘッド５０４は、本願の特許請求の範囲に記載した光学装置の一例である。固体ヘッド５０４は、上述したレンズミラーアレイ２０を備える。中間転写ベルト４０は、複数のローラに巻回されて無端状に張設されており、図２で反時計回り方向に走行する。

感光体ドラム３１４は、主走査方向に延びた回転軸を有する。感光体ドラム３１４は、その外周面を中間転写ベルト４０の表面に接触させた状態で回転する。感光体ドラム３１４に対向した中間転写ベルト４０の内側には、一次転写ローラ３４４がある。感光体ドラム３１４は、図示しない駆動機構により中間転写ベルト４０と同じ周速で図示矢印方向（時計回り方向）に回転する。

帯電チャージャ３２４は、感光体ドラム３１４の表面を一様に帯電させる。固体ヘッド５０４は、色分解されたブラックの画像信号に基づく露光光を感光体ドラム３１４の表面に照射し、感光体ドラム３１４の表面にブラック用の画像信号に基づく静電潜像を形成する。現像器３３４は、感光体ドラム３１４の表面に形成した静電潜像にブラックトナーを供給し、感光体ドラム３１４の表面にブラックトナー像を形成する。

一次転写ローラ３４４は、感光体ドラム３１４の表面に形成したブラックトナー像を他の色のトナー像に重ねて中間転写ベルト４０に転写する。クリーナ３５４およびブレード３６４は、感光体ドラム３１４の表面に残留したトナーを除去する。中間転写ベルト４０の表面に重ねて転写された各色トナー像は、中間転写ベルト４０の走行により移動する。

中間転写ベルト４０の走行方向に沿ってブラックユニット３０４の下流側には、中間転写ベルト４０の表面に重ねて転写した各色のトナー像を用紙Ｐに転写するための転写ローラ対３７がある。一方の転写ローラ３７１は中間転写ベルト４０の内側にあり、中間転写ベルト４０を掛け回している。もう一方の転写ローラ３７２は、中間転写ベルト４０を間に挟んで一方の転写ローラ３７１に対向している。

図１に戻って、画像形成装置１００の筐体２内の下端近くには、複数枚の所定サイズの用紙Ｐを重ねて収容した給紙カセット６１がある。給紙カセット６１は、例えば、筐体２の前面から引き出しおよび収納可能である。給紙カセット６１の図示右端上方には、給紙カセット６１内に収容した用紙Ｐのうち重ね方向の最上端の用紙Ｐを取り出すピックアップローラ６２がある。ピックアップローラ６２は、その周面を用紙Ｐに接触させて回転することで用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。

筐体２内の上方には、排紙トレイ６３がある。排紙トレイ６３は、原稿台ガラス３と画像形成部３０の間にあり、画像形成した用紙Ｐを画像形成装置１００の胴内に排紙する。ピックアップローラ６２と排紙トレイ６３の間には、給紙カセット６１から取り出した用紙Ｐを排紙トレイ６３に向けて縦方向に搬送するための搬送路６４がある。搬送路６４は、転写ローラ対３７のニップを通って延びており、複数の搬送ローラ対６４１および図示しない搬送ガイドを備えている。搬送路６４の終端には、排紙トレイ６３へ用紙Ｐを排紙するための排紙ローラ対６３１がある。排紙ローラ対６３１は、正逆両方向に回転可能である。

転写ローラ対３７の下流側（図示上側）の搬送路６４上には、定着ローラ対６５がある。定着ローラ対６５は、搬送路６４を介して搬送される用紙Ｐを加熱するとともに加圧し、用紙Ｐの表面に転写されたトナー像を用紙Ｐの表面に定着させる。

画像形成装置１００は、一方の面に画像形成した用紙Ｐを表裏反転させて転写ローラ対３７のニップへ送り込むための反転搬送路６６を有する。反転搬送路６６は、用紙Ｐを挟持して回転することで搬送する複数の搬送ローラ対６６１及び図示しない搬送ガイドを有する。排紙ローラ対６３１の上流側には、用紙Ｐの搬送先を搬送路６４と反転搬送路６６の間で切り換えるゲート６７がある。

用紙Ｐに画像を形成する場合、画像形成装置１００は、ピックアップローラ６２を回転して給紙カセット６１から用紙Ｐを取り出し、複数の搬送ローラ対６４１により当該用紙Ｐを搬送路６４を介して排紙トレイ６３に向けて搬送する。このとき、画像形成装置１００は、用紙Ｐの搬送タイミングに合わせて中間転写ベルト４０の表面に転写形成した各色のトナー像を転写ローラ対３７のニップへ送り込み、転写ローラ対３７により転写電圧を付与して、用紙Ｐの表面に各色のトナー像を転写する。

画像形成装置１００は、定着ローラ対６５を通してトナー像を転写した用紙Ｐを搬送することで用紙Ｐを加熱および加圧し、トナー像を溶融して用紙Ｐの表面に押し付けて、トナー像を用紙Ｐに定着させる。そして、画像形成装置１００は、このようにして画像形成した用紙Ｐを、排紙ローラ対６３１を介して排紙トレイ６３へ排出する。

このとき、当該用紙Ｐの裏面にも画像形成する両面モードが選択されている場合、画像形成装置１００は、排紙トレイ６３に向けて排出している途中の用紙Ｐの排出方向の後端が排紙ローラ対６３１のニップを抜ける直前のタイミングでゲート６７を反転搬送路６６に切り換えて、排紙ローラ対６３１を逆転させて、用紙Ｐをスイッチバック搬送する。これにより、画像形成装置１００は、用紙Ｐの後端を反転搬送路６６に指向させ、用紙Ｐを表裏反転して転写ローラ対３７のニップへ送り込む。

そして、画像形成装置１００は、当該用紙Ｐの裏面に形成する画像データに基づくトナー像を中間転写ベルト４０の表面に形成し、各色のトナー像を保持した中間転写ベルト４０を走行させて、各色のトナー像を転写ローラ対３７のニップへ送り込む。さらに、画像形成装置１００は、反転した用紙Ｐの裏面にトナー像を転写して定着させ、排紙ローラ対６３１を介して排紙トレイ６３へ排出する。

画像形成装置１００は、上述した各機構を動作制御する制御部７０を有する。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、及びメモリを備える。制御部７０は、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、各種の処理機能を実現する。制御部７０は、原稿読取装置１０を制御することにより、原稿から画像情報を取得する。また、制御部７０は、画像形成部３０を制御することにより、用紙Ｐの表面に画像を形成する。例えば、制御部７０は、原稿読取装置１０で読み取った画像情報を画像形成部３０に入力する。制御部７０は、複数の搬送ローラ対６４１、６６１を動作制御して、搬送路６４及び反転搬送路６６を通して用紙Ｐを搬送する。

以下、図３～図６を参照して、ブラックユニット３０４の固体ヘッド５０４について説明する。他の色ユニット３０１、３０２、３０３の固体ヘッド５０１、５０２、５０３は、固体ヘッド５０４と同じ構造であるため、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、固体ヘッド５０４は、感光体ドラム３１４の図示下方に離間対向している。固体ヘッド５０４は、レンズミラーアレイ２０、光源ユニット５２、及びホルダ５４を有する。ホルダ５４は、レンズミラーアレイ２０と光源ユニット５２を光軸方向に高精度に位置決めした状態で固定する。レンズミラーアレイ２０は、本願の特許請求の範囲に記載した光学部材の一例である。これら固体ヘッド５０４の構成要素２０、５２、５４は、感光体ドラム３１４の回転軸と平行な紙面と直交する主走査方向に延びており、感光体ドラム３１４と略同じ長さを有する。

図４、５に示すように、レンズミラーアレイ２０は、複数の同じ形状の透明な光学エレメント２１を主走査方向に並べて一体につなげた構造を有する。図６は、隣接した２つの光学エレメント２１の間の主走査方向と直交する面でレンズミラーアレイ２０を切断した断面を示す。複数の光学エレメント２１の表面は、レンズミラーアレイ２０の全長にわたって主走査方向につながった連続した面である。本実施形態では、レンズミラーアレイ２０は、透明な樹脂の射出成型により形成した。レンズミラーアレイ２０は、透明なガラスにより形成してもよい。

レンズミラーアレイ２０の各光学エレメント２１は、物点からの拡散光を結像点に結像させるよう導光する。１つの光学エレメント２１は、主走査方向に並んだ複数の物点からの光を像面で結像させる。例えば、１つの光学エレメント２１は、光学エレメント２１の主走査方向のピッチの２倍乃至３倍の幅の中に配置された物点からの光を像面に結像させる。

固体ヘッド５０４において、レンズミラーアレイ２０の複数の光学エレメント２１の物点は光源ユニット５２の発光素子５２１の発光面５２１１に設定し、結像点は感光体ドラム３１４の表面３１４１に設定する。固体ヘッド５０４のレンズミラーアレイ２０は、主走査方向に複数の光学エレメント２１を並べて有するため、主走査方向に並んだ複数の発光素子５２１から出射された光を導光して感光体ドラム３１４の表面３１４１に主走査方向に沿って細長い像を形成する。

光学エレメント２１は、その表面に、入射側レンズ面２２、上流側反射面２３、下流側反射面２４、及び出射側レンズ面２５を有する。入射側レンズ面２２、下流側反射面２４、及び出射側レンズ面２５は、外側に凸となる湾曲面である。上流側反射面２３は、平らな面である。光学エレメント２１は、入射側レンズ面２２から入射した光を２つの反射面２３、２４で反射して出射側レンズ面２５を介して出射する。光学エレメント２１は、２つの反射面２３、２４を有するため、結像点にて物点の正立像を形成する。

複数の光学エレメント２１の入射側レンズ面２２は、本願の特許請求の範囲に記載した入射面の一例であり、複数の光学エレメント２１の出射側レンズ面２５は、本願の特許請求の範囲に記載した出射面の一例である。上流側反射面２３と下流側反射面２４は、本願の特許請求の範囲に記載した反射面の一例である。

光学エレメント２１の入射側レンズ面２２は、その中心軸が発光素子５２１から出射される光の光軸と一致する形状を有する。上流側反射面２３は、入射側レンズ面２２を通過する光の光路上にあり、入射側レンズ面２２の中心軸に対して副走査方向に概ね４５°傾斜させて配置している。下流側反射面２４は、上流側反射面２３に対して副走査方向にずれた位置で上流側反射面２３と略平行に配置している。出射側レンズ面２５は、入射側レンズ面２２の中心軸から副走査方向にずれた位置で入射側レンズ面２２の中心軸と平行に延びた中心軸を有する。つまり、光学エレメント２１の入射側レンズ面２２に入射する入射光の光軸と、出射側レンズ面２５から出射される出射光の光軸は、副走査方向に離間し且つ平行である。

光学エレメント２１の入射側レンズ面２２に入射する光は発散光である。入射側レンズ面２２は、発散光を収束して上流側反射面２３に向かわせる。上流側反射面２３及び下流側反射面２４で反射される光は、一旦収束してその後拡散光となり、出射側レンズ面２５を介して出射される。出射側レンズ面２５は、下流側反射面２４で反射された光を収束させて出射する。光学エレメント２１の主走査方向の中心を通り主走査方向と直交する断面を通る光を図６に破線で示す。

固体ヘッド５０４のレンズミラーアレイ２０は、感光体ドラム３１４の表面に形成する静電潜像にズレや歪みを生じることがないように、発光素子５２１から出射された光を感光体ドラム３１４の表面にズレ無く結像させる必要がある。つまり、本実施形態の画像形成装置１００において品質の高い良質な画像を形成するためには、ズレや歪みの無い極めて寸法精度の高いレンズミラーアレイ２０が必要とされる。また、レンズミラーアレイ２０は柔らかく曲がり易いため、レンズミラーアレイ２０を保持するホルダ５４は、レンズミラーアレイ２０に撓みや曲がりを生じさせないように、高い剛性を有する必要がある。

また、固体ヘッド５０４を用いて良質な画像を形成するためには、レンズミラーアレイ２０と光源ユニット５２の相対位置を高精度に位置決めして固体ヘッド５０４を組み立てる必要がある。ホルダ５４は、レンズミラーアレイ２０の各光学エレメント２１の物点が光源ユニット５２の各発光素子５２１の発光面５２１１に位置するように、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０を光軸方向に高精度に位置決めした状態で固定する。また、当然のことながら、固体ヘッド５０４は、感光体ドラム３１４の表面３１４１に対して高精度に位置決めして取り付ける必要がある。

図３に示すように、光源ユニット５２は、複数の発光素子５２１を主走査方向に並べて実装した基板５２２を有する。主走査方向に並んだ複数の発光素子５２１の列は、１列であってもよく副走査方向に並んだ複数列であってもよい。基板５２２の実装面５２２１と直交する方向は、複数の発光素子５２１から出射する光の光軸方向と平行であり、本願の特許請求の範囲に記載した第１方向である。発光素子５２１は、本願の特許請求の範囲に記載した光源の一例である。光源ユニット５２の基板５２２の実装面５２２１は、本願の特許請求の範囲に記載した第１位置決め面の一例である。図３では、主走査方向を矢印Ｘで示し、副走査方向を矢印Ｙで示し、光軸方向を矢印Ｚで示す。

レンズミラーアレイ２０は、複数の光学エレメント２１の下流側反射面２４と出射側レンズ面２５の間の表面に、ホルダ５４に対する光軸方向（Ｚ方向）の位置決めをするための当接面２０１を有する。当接面２０１は、レンズミラーアレイ２０を固体ヘッド５０４に組み込んだ状態で、光軸方向と直交する面（ＸＹ平面）と平行になる平らな面であり、本願の特許請求の範囲に記載した第２位置決め面の一例である。レンズミラーアレイ２０の当接面２０１は、レンズミラーアレイ２０を固体ヘッド５０４に組み込んだ状態で、光源ユニット５２の基板５２２の実装面５２２１に対して光軸方向に重なる位置にある。

レンズミラーアレイ２０は、複数の光学エレメント２１の下流側反射面２４と当接面２０１の間の表面に、ホルダ５４に対する副走査方向（Ｙ方向）の位置決めをするための当接面２０２を有する。また、レンズミラーアレイ２０は、複数の光学エレメント２１の入射側レンズ面２２と下流側反射面２４の間の表面に、ホルダ５４に対する副走査方向（Ｙ方向）の位置決めをするための当接面２０３を有する。２つの当接面２０２、２０３は、光軸方向に離間した位置にある。２つの当接面２０２、２０３は、レンズミラーアレイ２０を固体ヘッド５０４に組み込んだ状態で、光軸方向と直交し且つ主走査方向（Ｘ方向）と直交する面（ＸＺ平面）と平行になる平らな面であり、本願の特許請求の範囲に記載した第５位置決め面の一例である。

ホルダ５４は、例えばポリカーボネートなどの合成樹脂により形成することができる。ホルダ５４は、その寸法精度を高めるため、できるだけ熱膨張係数の小さい材料により形成することが望ましい。ホルダ５４は、例えば、アルミニウムにより形成することができる。ホルダ５４は、単一部材により一体に形成する。

ホルダ５４は、主走査方向に延設したスリット５４１を上端に有し、内部にレンズミラーアレイ２０と光源ユニット５２を収容配置している。スリット５４１は、レンズミラーアレイ２０の出射側レンズ面２５を介して出射した光を通過させて感光体ドラム３１４の表面３１４１に導く。スリット５４１の感光体ドラム３１４側には、カバーガラス５４２０がある。

ホルダ５４内の収容空間を規定する内面５４２は、レンズミラーアレイ２０を位置決めするための３つの当接面５４２１、５４２２、５４２３と、光源ユニット５２を位置決めするための当接面５４２４を含む。当接面５４２２、５４２３は、ＸＺ平面と平行な面であり、レンズミラーアレイ２０を副走査方向に位置決めするための面である。当接面５４２１は、ＸＹ平面と平行な面であり、レンズミラーアレイ２０を光軸方向に位置決めするための面である。当接面５４２４は、ＸＹ平面と平行な面であり、光源ユニット５２を光軸方向に位置決めするための面である。

ホルダ５４の当接面５４２４は、本願の特許請求の範囲に記載した第３位置決め面の一例であり、ホルダ５４の当接面５４２１は、本願の特許請求の範囲に記載した第４位置決め面の一例であり、これら２つの当接面５４２４、５４２１は光軸方向に重なる位置関係にある。ホルダ５４の当接面５４２２、５４２３は、本願の特許請求の範囲に記載した第６位置決め面の一例である。

レンズミラーアレイ２０をホルダ５４に取り付ける場合、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１をホルダ５４の当接面５４２１に面で接触させ、レンズミラーアレイ２０の当接面２０２をホルダ５４の当接面５４２２に面で接触させ、レンズミラーアレイ２０の当接面２０３をホルダ５４の当接面５４２３に面で接触させて、レンズミラーアレイ２０をホルダ５４に対して位置決めする。この状態で、レンズミラーアレイ２０とホルダ５４の内面５４２の間に接着剤を設け、レンズミラーアレイ２０をホルダ５４に固定する。接着剤による固定箇所は、主走査方向に沿って離間した複数個所であり、レンズミラーアレイ２０の入射側レンズ面２２、上流側反射面２３、下流側反射面２４、及び出射側レンズ面２５に干渉しない位置である。

或いは、図示しない板バネなどを用いて、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１をホルダ５４の当接面５４２１に押し付け、レンズミラーアレイ２０の当接面２０２をホルダ５４の当接面５４２２に押し付け、レンズミラーアレイ２０の当接面２０３をホルダ５４の当接面５４２３に押し付けるようにレンズミラーアレイ２０をホルダ５４に固定してもよい。この場合、接着剤は使わなくてもよい。

光源ユニット５２をホルダ５４に取り付ける場合、ホルダ５４の当接面５４２４に基板５２２の実装面５２２１を面で接触させ、光源ユニット５２をホルダ５４に対して位置決めする。この状態で、光源ユニット５２の実装面５２２１と反対の面を固定した支持部材５５とホルダ５４を固定する。

以上のように、本実施形態によると、単一部材によって形成したホルダ５４が、光源ユニット５２を光軸方向に位置決めするための当接面５４２４を有するとともに、この当接面５４２４に対して光軸方向に重なる位置に、レンズミラーアレイ２０を光軸方向に位置決めするための当接面５４２１を有する。このため、ホルダ５４の当接面５４２４に光源ユニット５２の実装面５２２１を面で接触させてホルダ５４に光源ユニット５２を固定し、且つホルダ５４の当接面５４２１にレンズミラーアレイ２０の当接面２０１を面で接触させてホルダ５４にレンズミラーアレイ２０を固定することにより、光源ユニット５２に対してレンズミラーアレイ２０を光軸方向に高精度に位置決め配置することができる。

よって、本実施形態によると、従来のように、光源ユニット５２に対してレンズミラーアレイ２０を光軸方向に位置決めするため、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０のいずれか一方をホルダ５４に仮固定した状態で、発光素子５２１を発光させて、レンズミラーアレイ２０を介して像面に形成される像をカメラ等により検出して、像にズレを生じない位置に光源ユニット５２或いはレンズミラーアレイ２０を位置合わせするなどの調整作業が不要となり、組立工程を簡略化した上で、安定した光学性能を得ることができる。

また、本実施形態のように、光源ユニット５２の実装面５２２１がホルダ５４の当接面５４２４に接触する部位と、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１がホルダ５４の当接面５４２１に接触する部位を、光軸方向に重なる位置に配置することにより、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０の光軸方向の位置決め精度をより高めることができる。仮に、光源ユニット５２がホルダ５４に接触する部位とレンズミラーアレイ２０がホルダ５４に接触する部位が光軸方向に重ならない場合、ホルダ５４の熱膨張などによる副走査方向の寸法変化が影響し、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０の位置決め精度が低下する。よって、本実施形態のように、光源ユニット５２の実装面５２２１がホルダ５４の当接面５４２４に接触する部位と、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１がホルダ５４の当接面５４２１に接触する部位を、光軸方向に重なる位置に配置することが有効である。

なお、上述した実施形態では、光源ユニット５２の実装面５２２１とホルダ５４の当接面５４２４を接触させて、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１とホルダ５４の当接面５４２１を接触させた場合について説明したが、これらの面５２２１、５４２４、２０１、５４２１は光軸方向と直交する面であればよく、各部材の表面に設けた別の面であってもよい。

例えば、ホルダ５４の形状を変更して、図７に示すように、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１をホルダ５４の当接面５４２１から離間させて、代わりに、レンズミラーアレイ２０のフランジ部分２１０の先端にある当接面２０４をホルダ５４の当接面５４２５に面で接触させてもよい。

この場合、光軸方向に関して入射側レンズ面２２より光源ユニット５２に近い当接面２０４をホルダ５４の当接面５４２５に接触させることができ、仮にホルダ５４が熱膨張したとしても、当接面５４２５と当接面５４２４の距離が上述した実施形態（図３）より短くなるため、光軸方向の寸法変化を小さく抑えることができ、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０の光軸方向の位置ズレを抑制することができる。

なお、図７に示すようにレンズミラーアレイ２０をホルダ５４に接触させると、レンズミラーアレイ２０をホルダ５４に固定するための接着剤の塗布が難しくなることも考えられるが、その場合、レンズミラーアレイ２０を板バネ等によって付勢して、レンズミラーアレイ２０の当接面２０４をホルダ５４の当接面５４２５に押し付けるようにしてもよい。

また、図８に示すように、光源ユニット５２の代わりに光源ユニット９０をホルダ５４に固定する場合、透光パネル９２の表面９２１をホルダ５４の当接面５４２４に面で接触させて、光源ユニット９０を光軸方向に位置決めすることもできる。光源ユニット９０は、発光素子５２１を透光パネル９２に固定して発光素子５２１をカバー部材９４で覆った構造を有する。

また、上述した実施形態では、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０を保持するホルダ５４を単一部材により形成した場合について説明したが、例えば図９に示すように、２つの部材を組み合わせたホルダ８０を用いてもよい。ホルダ８０は、固定部材８１と支持部材８２を図示のように組み合わせた状態で、上述した実施形態のホルダ５４と同じ形状となる。

固定部材８１は、光源ユニット５２の基板５２２の実装面５２２１に面で接触する当接面５４２４と、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１に面で接触する当接面５４２１を有する。支持部材８２は、固定部材８１の一部を嵌合する凹所８２１を有する。このように、ホルダ８０を複数の部材の組み合わせにより形成した場合であっても、単一部材である固定部材８１の表面に２つの当接面５４２４、５４２１を設けることで、光源ユニット５２とレンズミラーアレイ２０の光軸方向の位置決めを高精度にすることができる。

図１０は、原稿読取装置１０の概略図である。原稿読取装置１０は、イメージセンサ１０１を実装した基板１０２を有する読取ユニット１０４と、レンズミラーアレイ２０と、一対の照明ユニット１１０と、これらの部材１０４、２０、１１０を位置決めして固定したハウジング１２０と、を有する。

イメージセンサ１０１は、例えば、主走査方向に延設した長尺なＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサである。照明ユニット１１０は、主走査方向に延設した長尺な発光部１１１と、発光部１１１から出射した照明光を導光して原稿面を照明する主走査方向に延設した長尺な導光体１１２と、を有する。

原稿読取装置１０のレンズミラーアレイ２０は、固体ヘッド５０４のレンズミラーアレイ２０とは天地を逆転した向きで取り付けている。原稿読取装置１０では、レンズミラーアレイ２０の物点は原稿面にあり、結像点はイメージセンサ１０１の受光面にある。つまり、原稿読取装置１０のレンズミラーアレイ２０は、原稿面で反射された光を導光してイメージセンサ１０１の受光面に結像する。

ハウジング１２０は、読取ユニット１０４の基板１０２の実装面１０２１に面で接触する当接面１２１と、レンズミラーアレイ２０の当接面２０１に面で接触する当接面１２２をその表面に有する。ハウジング１２０は、熱膨張係数の小さい合成樹脂などの単一部材により形成している。読取ユニット１０４とレンズミラーアレイ２０をハウジング１２０に固定した図示の状態で、ハウジング１２０の２つの当接面１２１、１２２、読取ユニット１０４の実装面１０２１、及びレンズミラーアレイ２０の当接面２０１は、レンズミラーアレイ２０の光軸方向と直交する面である。

すなわち、原稿読取装置１０においても、上述した固体ヘッド５０４と同様に、読取ユニット１０４とレンズミラーアレイ２０を光軸方向に高精度に位置決めすることができ、良好な光学特性を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…原稿読取装置、２０…レンズミラーアレイ、２０１、２０２、２０３、２０４…当接面、２１…光学エレメント、２２…入射側レンズ面、２３…上流側反射面、２４…下流側反射面、２５…出射側レンズ面、３１４…感光体ドラム、５２…光源ユニット、５２１…発光素子、５２２…基板、５２２１…実装面、５４…ホルダ、５４２１、５４２２、５４２３、５４２４、５４２５…当接面、５０４…固体ヘッド、８０…ホルダ、８１…固定部材、８２…支持部材、９０…光源ユニット、９２１…表面、１００…画像形成装置、１０１…イメージセンサ、１０２…基板、１０４…読取ユニット、１２０ハウジング。

Claims (5)

1. 第１方向に光を出射する光源を備え、前記第１方向と直交する第１位置決め面を表面に有する光源ユニットと、
   前記光源ユニットの前記第１方向に離間対向して配置され、前記光源から出射された光が入射する入射面、前記入射面を介して入射した光を出射する出射面、及び前記第１方向と直交するとともに前記第１方向に前記第１位置決め面と重なる位置に設けた第２位置決め面を表面に有する光学部材と、
   前記第１位置決め面に面で接触する第３位置決め面、及び前記第２位置決め面に面で接触するとともに前記第１方向に前記第３位置決め面と重なる位置に設けた第４位置決め面を表面に有し、前記光源ユニットの前記第１位置決め面を前記第３位置決め面に面で接触させた状態で前記光源ユニットを保持し、且つ前記光学部材の前記第２位置決め面を前記第４位置決め面に面で接触させた状態で前記光学部材を保持する、単一部材によるホルダと、
   を有する光学装置。
2. 前記光源ユニットは、前記光源としての複数の発光素子及び複数の前記発光素子を前記第１方向と直交する第２方向に並べて実装した基板を備え、
   前記第１位置決め面は、前記基板の実装面である、
   請求項１に記載の光学装置。
3. 前記光学部材は、複数の光学エレメントを前記第２方向に並べて有し、複数の前記光学エレメントが、それぞれ、前記入射面である入射側レンズ面、前記出射面である出射側レンズ面、及び前記入射側レンズ面を介して入射した光を前記出射側レンズ面に向けて反射する反射面を表面に有するレンズミラーアレイである、
   請求項２に記載の光学装置。
4. 前記第２位置決め面は、複数の前記光学エレメントの前記反射面と前記出射側レンズ面の間の前記レンズミラーアレイの表面にある、
   請求項３に記載の光学装置。
5. 前記光学部材は、前記第２位置決め面と直交する第５位置決め面を表面に有し、
   前記ホルダは、前記第５位置決め面に面で接触する第６位置決め面を表面に有する、
   請求項３に記載の光学装置。