JP5404342B2 - 光学走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に用いられる光学走査装置に関するものである。さらに詳しくは、微細電気機械システム（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術によって製造された偏向ミラー（ＭＥＭＳミラー）を用いてレーザ光を偏向走査する光学走査装置に関するものである。

近年、オフィス等で使用される複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置、特にデスクトップ型の小型の画像形成装置では、一層の小型化が求められている。

従来の小型のレーザビームプリンタとしては、記録媒体の搬送路としてＳ字パスを採用しているものがある（特許文献１参照）。このように構成することで、装置本体の設置面積内で、給紙、画像形成、定着、排紙のすべての動作を行うことを可能としている。

一方で、ＭＥＭＳミラーを用いた光偏向装置を使用した光学走査装置も様々提案されている。ＭＥＭＳミラーを用いた光偏向装置を使用した光学走査装置は、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光学走査装置に比べて、光偏向装置自体を大幅に小型化できるという特徴がある。さらには、消費電力が少ないこと、半導体プロセスによって製造されるＳｉ（シリコン）単結晶からなるＭＥＭＳミラーは理論上金属疲労が無く耐久性にも優れていること、等の特徴もある。ＭＥＭＳミラーを用いた光偏向装置としては、正弦振動によって光走査を行う技術（特許文献２参照）や、ねじり振動方向の２つ以上の固有振動モードを同時に励起させて、正弦波状の光走査以外の光走査を行う技術（特許文献３参照）がある。

特開平０７−２９９９２８号公報 特開平０９−８０３４８号公報 特開２００５−２０８５７８号公報

画像形成装置本体の設置面積をより小さくしていくためには、搬送パスを工夫するだけではなく、画像形成装置内の各種構成部品そのものを更に小型化する必要がある。特に、光学走査装置は、プロセスカートリッジが有する感光体にレーザ光を照射するためにプロセスカートリッジと近接配置しつつも、ユーザーがプロセスカートリッジを着脱する際の軌跡とは干渉しないように配置しなければならない。そのため、光学走査装置自体を更に小型化していくことが求められている。

本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化された光学走査装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、以下のように光学走査装置を構成する。

レーザ光を出射する光源と、回動軸と前記レーザ光が入射する反射部を備え、前記回動軸周りに前記反射部が往復回動可能な可動素子と、前記反射部を前記往復回動させるための磁気回路を前記可動素子と構成するコイル部と、前記反射部で反射した前記レーザ光が入射する光学部材と、前記可動素子、前記コイル部、及び、前記光学部材を収容する光学箱と、を有し、前記往復回動する前記反射面で前記レーザ光を反射して被走査面上で走査する光学走査装置において、副走査断面で見て、前記コイル部は、前記反射部と前記光学部材との間にのみ配置されていることを特徴とする光学走査装置。

以上説明したように、本発明によれば、アクチュエータが可動素子の反射面よりも前記レーザ光が前記反射面で反射する側に配設されているので、光学走査装置を小型化することができる。

第１実施形態に係る光学走査装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光偏向装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光偏向装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る光偏向装置の振幅の時間変化を示すグラフである。 第１実施形態に係る光学走査装置を示す模式断面図である。 第２実施形態に係る光学走査装置の部分斜視図である。 第２実施形態に係る光学走査装置の部分斜視図である。 第３実施形態に係る光学走査装置の部分斜視図である。 第４実施形態に係る光学走査装置を示す斜視図である。 第４実施形態に係る光偏向装置を示す斜視図である。 第４実施形態に係る光偏向装置を示す分解斜視図である。 第４実施形態に係る光学走査装置を示す模式断面図である。 第１実施形態に係る画像形成装置を示す模式断面図である。

以下に図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（第１実施形態）
本発明を適用可能な第１実施形態に係る光学走査装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、まず本発明の実施の形態に係る光学走査装置を備えた画像形成装置を例示して説明し、次いで画像形成装置に用いられる光学走査装置について詳しく説明する。

［画像形成装置の概略構成］
まず、図１３を用いて第１実施形態に係る光学走査装置を備えた画像形成装置を例示して説明する。図１３は第１実施形態に係る画像形成装置を示す模式断面図である。本実施形態に係る画像形成装置は、後述する光学走査装置を具備し、該光学走査装置からの光束が像担持体を走査し、この走査された画像に基づいてシート等の記録材に画像形成を行う画像形成手段を備える画像形成装置である。ここでは、画像形成装置としてプリンタを例示して説明する。

図１３に示すように、画像形成装置（プリンタ）は、得られた画像情報に基づいたレーザ光１０を、光学走査装置３９から出射し、プロセスカートリッジ３３に内蔵された感光体としての感光ドラム３２の被走査面上に照射する。すると、感光ドラム３２の被走査面上に潜像が形成され、プロセスカートリッジ３３が有する現像手段としての現像ローラ３４によってこの潜像が可視像化される。なお、プロセスカートリッジ３３とは、感光ドラム３２と、感光ドラム３２に作用するプロセス手段として、帯電手段としての帯電ローラ３５や現像ローラ３４等を一体的に有するものである。プロセスカートリッジ３３は、ユーザーが装置本体の上カバーを開けることによって、装置本体に対して矢印Ｆ方向に着脱することが可能である。

一方、記録材積載板１０４上に積載された記録材Ｐは、給送ローラ１０５、及び分離パッド１０６によって１枚ずつ分離されながら給送され、次に中間ローラ１０７と搬送ローラ１０８によって、さらに下流側に搬送される。搬送された記録材Ｐ上には、感光ドラム３２の面上に形成されたトナー像が転写ローラ１０９によって転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部に加熱体を有する定着器１１０により、トナー像が記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１１１によって機外に排出される。

なお、本実施形態では感光ドラム３２に作用するプロセス手段としての前記帯電手段及び前記現像手段をプロセスカートリッジ３３中に感光ドラム３２と一体的に有することとしたが、各プロセス手段を感光ドラム３２と別体に構成することとしてもよい。

［光学走査装置の構成］
次に図１を用いて第１実施形態に係る画像形成装置における光学走査装置について説明する。図１は第１実施形態に係る光学走査装置３９の構成を説明する斜視図である。光源装置１から出射するレーザ光１０はシリンドリカルレンズ９を通過した後、反射ミラー２６によって角度を変えられ、後述する光偏向装置２によって偏向走査される。光偏向装置２によって偏向走査されたレーザ光１０は、走査レンズとしてのｆθレンズ３を通過して、反射ミラー４によって反射された後に感光ドラム３２の表面に到達する。光偏向装置２によってレーザ光１０を偏向走査するとは、被走査面である感光ドラム３２の表面上で走査光として集光されたレーザ光１０を感光ドラム３２の軸方向（主走査方向）に移動させることである。また、感光ドラム３２が回転することで、走査光を感光ドラム３２の表面上を主走査方向に直交する方向（副走査方向）に相対的に移動させることを副走査という。このように走査光を感光ドラム表面に対し相対的に主走査方向、副走査方向に移動させることで、感光ドラム表面上に所望の潜像を形成する。また、レーザ光１０は感光ドラム３２の長手方向における幅内で最適に絞り込んだ走査光として主走査方向に走査されるようにｆθレンズ３によって集光される。

また、光偏向装置２によって偏向走査されたレーザ光１０の一部のレーザ光２７は、受光センサ前ミラーとしての反射ミラー６によって反射されて受光センサ７の検知面に導かれる。受光センサ７によって検知した結果の出力信号に基づき、走査線毎の書き込み信号を同期させる制御を行うことによって、レーザ光の書き込み位置が走査線毎にずれてしまうことを抑制している。また、シリンドリカルレンズ９を用いて、レーザ光１０を光偏向装置２の偏向面としての反射面２４上では副走査方向に対応する方向に圧縮して結像した線像とすることにより、反射面２４の倒れ誤差による感光ドラム３２上の副走査方向におけるレーザ光の照射位置ずれを抑えている。さらに、反射面２４と感光ドラム２１の表面の間の光学系は、副走査方向に対応する方向において反射面２４と感光ドラム３２の表面が共役関係となるような構成が取られている。

上述した光偏向装置２、ｆθレンズ３、反射ミラー４などの光学素子群は樹脂製の光学箱３１に収容される。光学箱３１の上部開口は、図示しない蓋部材によって閉塞される。

［光偏向装置の構成］
続いて光偏向装置２について説明する。図２は光偏向装置２を示す斜視図であって、（ａ）は図１におけるＡ方向の矢視図、（ｂ）は図１におけるＢ方向の矢視図である。また図３は光偏向装置２の分解斜視図である。

図３に示すように、アクチュエータ１４は、鉄心（コア）１５と鉄心に巻回された巻線（コイル）１６から成る。アクチュエータ１４は、保持部材としてのホルダ８に対して矢印Ｃ方向から挿入され、穴部２２に嵌合することによってホルダ８に位置決め固定される。アクチュエータ１４に電力を供給するための回路基板１７は、ホルダ８に対してビス２３によって固定されており、画像形成装置に具備された制御回路（不図示）と電気的に接続される。可動素子（偏向素子）としてのプレート部材１１は、アクチュエータ１４をホルダ８に固定した後、ホルダ８に固定される。プレート部材１１は、Ｓｉ（シリコン）単結晶のウェハをエッチング加工して製作されている。プレート部材１１には２つの可動子１２（反射子）、１３（駆動子）を備えている。これら可動子１２、１３は、ねじりバネ１８によって可動子間を連結されており、ねじりバネ１９によって可動子１３と支持枠とが連結されている。副走査方向に対応する方向（回動軸方向）上方にある可動子１２（反射子）はアクチュエータ１４の最上部よりも副走査方向において上方に突出している。また、可動子１２（反射子）の反射面２４にはアルミが蒸着されており、レーザ光を反射するのに好適な反射膜が形成されている。副走査方向に対応する方向下方にあるもう一方の可動子１３（駆動子）には棒状の駆動部としての永久磁石（マグネット）２０が一体に固定されており、対向するアクチュエータ１４と共に磁気回路を形成している。ここで、アクチュエータ１４と永久磁石（マグネット）２０が、プレート部材１１の可動子１３（駆動子）に駆動力を与えて駆動する駆動手段を構成しており、鉄心（コア）１５に周回された巻線（コイル）１６に電流を印加することによって各々の可動子１２、１３を駆動する。つまり、プレート部材１１は、回動軸と反射面を備え回動軸周りに反射面を往復回動運動することにより、レーザ光１０を偏向走査する往復回動型の可動素子（偏向素子）である。

前記プレート部材１１は揺動（回動）の振動モードとして複数の固有振動モードを有している。本実施形態におけるプレート部材１１は、走査周期に応じた基本周波数と少なくとも基本周波数の２倍の周波数の振動モードを有しており各々の周波数を重ね合わせて可動子１２、１３は駆動される。

次に、図４を用いて複数の固有振動数（基本周波数と２倍周波数）の重ね合わせについて説明する。

レーザ光の偏向走査に用いられる可動子１２（反射子）の振幅角度をθとすると、可動子１２は下記の式で表される挙動を示す。
θ（ｔ）＝Ａ１ｓｉｎ（ωｔ）＋Ａ２ｓｉｎ（２ωｔ＋φ）＋Ａ３
Ａ１：基本周波数（基本波）における振幅
Ａ２：基本周波数の２倍（倍波）における振幅
ω：基本周波数
φ：基本波と倍波の位相差
Ａ３：静的な角度誤差、例えば反射子が振動していない時の姿勢の角度誤差
図４ではφ＝０、Ａ３＝０
ここで各パラメータを適切に設定することにより、１周期内のある特定の範囲において
θ（ｔ）≒ｋｔ＋α
ｋ，α：いずれも定数
と近似することが可能である。この範囲では略等角速度で可動子１２（反射子）が振動することになり、可動子１２（反射子）に入射するレーザ光は略等角速度で偏向走査される。

続いて光偏向装置２とｆθレンズ３の配置について説明する。図５は光学走査装置３９を、反射面２４に入射するレーザ光の光軸を含む平面で副走査方向に切断した断面図である（図１のＤ−Ｄ断面図）。シリンドリカルレンズ９から出射した後、反射ミラー２６によって向きを変えられたレーザ光１０は、アクチュエータ１４の上方を通って、プレート部材１１の可動子１２（反射子）の反射面２４に入射する。このとき、レーザ光１０は反射面２４の法線に対して角度θだけ傾いて斜入射する。角度θは感光ドラム３２上でのスポット径の不均一や副走査方向のピッチムラ等を抑制するためになるべく小さく設定するのが好ましく、約３°に設定している。反射面２４にて反射されたレーザ光１０は角度θだけ上方に傾いた状態でｆθレンズ３に入射する。反射ミラー２６、アクチュエータ１４、回路基板１７は、レーザ光２５を遮光しない位置に配置されている。プレート部材１１は、反射面２４と反対側の裏面２８が光学箱３１の側壁としての外壁３０と対向するように設けられている。

本実施形態によれば、アクチュエータ１４をプレート部材１１の反射面２４を基準にレーザ光１０が反射する側（ｆθレンズ３側）に配設させているので、アクチュエータをプレート部材の反射面の裏面側に配設した場合と比較して、光学走査装置を反射面２４に垂直な方向において小型化することができる。このように小型化した光学走査装置を用いることにより、図１３に示すような画像形成装置は、プロセスカートリッジの着脱軌跡とは干渉しないように光学走査装置を配置することができる。

更には、反射面２４をアクチュエータ１４の副走査方向における上方に突出させる構成としている。この構成により、アクチュエータ１４を成す部品間をレーザ光が通るようにアクチュエータの構成を複雑にする必要がなく、簡易な構成のアクチュエータで、反射面２４によって偏向走査されるレーザ光と干渉しないようにすることができる。

加えて、本実施形態では、プレート部材１１の裏面２８は、光学箱の外壁３０と近接して対向配置され、光学箱の外壁３０によって覆われているので、組立作業者が作業中に誤ってプレート部材１１に触れて破壊することを抑制する効果もある。

なお、本実施形態では、駆動手段として、アクチュエータ１４が鉄心（コア）１５と鉄心（コア）１５に周回された巻線（コイル）１６を有し、アクチュエータ１４と対向する位置にあるプレート部材１１の可動子１３（駆動子）に永久磁石（マグネット）２０を備えた構成を示した。このような構成の駆動手段では、可動子１３（駆動子）にコイルを設けて外部から電力を供給する必要が無い。つまり、支持体、ねじりバネ、及び可動子からなるプレート部材に電気配線を設ける必要が無いので、プレート部材をより容易かつ安価に作製できる。しかし駆動手段は、これに限られるものではない。つまり、プレート部材１１の可動子１３（駆動子）にコイルを備え、その駆動子に対向配置されるアクチュエータとして、永久磁石を備える構成であってもよい。要は、プレート部材１１の可動子１３（駆動子）に駆動手段の一部を備え、その駆動子に対向配置されるアクチュエータとして駆動手段の他の部分を備えて磁気回路を形成する構成であって、その磁気回路によりプレート部材１１の可動子１２、１３を駆動できればよい。

（第２実施形態）
図６は第２実施形態に係る光学走査装置を示す図であって、プレート部材１１周辺の拡大斜視図である。本実施形態によれば、プレート部材１１は光学箱３１の外壁３０に設けられた取付基準部５１に固定されている。プレート部材１１、アクチュエータ１４、ｆθレンズ３などは樹脂製の光学箱３１に収容されている。５０は、光学箱３１に一体的に設けられたアクチュエータ保持部である。また、５１は、光学箱３１に一体的に形成されたプレート部材１１の取付基準部である。アクチュエータ１４およびプレート部材１１は、光学箱３１に各々固定されており、プレート部材１１の駆動子に固定された棒状の永久磁石（マグネット）２０と、アクチュエータ１４は互いに所望の位置関係となるよう対向配置され磁気回路を形成する。その他の構成は第１実施形態と同様であり説明は省略する。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アクチュエータ１４をプレート部材１１の反射面２４を基準にレーザ光１０が反射する側（ｆθレンズ３側）に配設させているので、アクチュエータをプレート部材の反射面の裏面側に配設した場合と比較して、光学走査装置を反射面に垂直な方向において小型化することができる。

更に、本実施形態によれば、プレート部材１１は光学箱３１の外壁３０に設けられた取付基準部５１に固定されているので、組立作業者が作業中に誤ってプレート部材１１に触れて破壊することを抑制することができる。加えて、本実施形態ではｆθレンズ３などの光学素子群と同様に、プレート部材１１を光学箱３１に直接固定しているので、ホルダ８を介して光学箱に固定する第１の実施形態と比較して、光学素子群に対してプレート部材１１を相対的に高精度に配置することが可能である。すなわち、プレート部材１１の位置ずれ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）、倒れ（Ｙ軸回り回転）、首振り（Ｚ軸回り回転）等に伴う光学性能低下（例えばピントずれ、スポット径不良）を抑制できる。したがって極めて高画質な画像を出力できる。同様に、可動子１２（反射子）に対して入射するレーザ光５２の相対位置ずれを小さく抑えることができるので、反射面２４の面積、ひいてはプレート部材１１のサイズを小さくすることが可能である。あわせて第１の実施形態で使用していたホルダ８が不要となるので、部品点数低減により更に安価な光学走査装置の提供が実現できる。

（第３実施形態）
図７および図８は第３の実施形態に係る光学走査装置を示す斜視図である。図７はプレート部材１１周辺の拡大図である。図８はプレート部材１１の取付方法の説明するための図であって、図７のＥ矢視図である。図７、図８ともに本実施形態を分かりやすく説明するために、プレート部材１１の光学箱２３１への取付前の状態を示している。本実施形態では、光学箱２３１の外壁３０には、プレート部材１１を外側から取り付けて格納するための凹部５３が設けられており、凹部５３にはプレート部材１１の取付基準面５４が形成されている。プレート部材１１は、取付基準面５４に接着等の固定手段によって固定される。また、光学箱２３１には反射子１２を光学箱の内部に覗かせるための窓５５、駆動子１３に備えられた永久磁石２０をアクチュエータ１４側に露出するための窓５６が設けられている。その他の構成は第１、第２実施形態と同様であり説明は省略する。

窓５５は、可動子１２（反射子）に入射するレーザ光５２および反射したレーザ光６０を遮光することなく、かつ可動子１２（反射子）が振動中に光学箱２３１に接触しない必要最小限の大きさで構成されている。窓５６も同様に、可動子１３（駆動子）が振動中に光学箱２３１に接触しない必要最小限の大きさで、かつアクチュエータ１４と棒状の永久磁石２０の間に発生する磁束の低減がプレート部材１１の駆動特性に影響を与えないよう構成されている。以上のように、窓５５、窓５６の大きさは、光学走査装置内部への塵埃の侵入や騒音漏れを低減するよう工夫されている。

本実施形態によれば、第１、第２の実施形態と同様に、アクチュエータ１４をプレート部材１１の反射面２４を基準にレーザ光１０が反射する側（ｆθレンズ３側）に配設させているので、アクチュエータをプレート部材の反射面の裏面側に配設した場合と比較して、光学走査装置を反射面に垂直な方向において小型化することができる。

更に、本実施形態によれば、光学箱の外側からプレート部材１１を光学箱に取り付けられる構成であるため、第１、第２の実施形態による効果に加えて、組立作業性を更に向上させることができる。とりわけ反射子に入射するレーザ光５２ならびにアクチュエータ１４に対して、プレート部材１１の位置を調整固定させる場合には、光学箱の外側の空間を利用できるので、調整機の可動範囲拡大等の設計自由度が高くなるメリットがある。例えば、プレート部材１１を光学箱に取り付けた後に、レーザでプレート部材１１を割断することで調整する場合等には非常に有利な構成である。すなわち、プレート部材１１を高精度にかつ容易に調整固定でき、極めて高性能な光学走査装置を提供することができる。

当然のことながら、プレート部材の破損を防止するために、光学箱外側より保護カバーをつけても良い。また、必要であれば窓５５、窓５６をガラス等の部材で覆ってもよい。光学箱に設けられた、プレート部材１１の取付基準面５４の形状ならびに固定方法は本実施形態に限定されない。

（第４実施形態）
前述した実施形態の光偏向装置は２つの可動子を有し、一方の可動子が反射子として機能し、他方の可動子は駆動子として機能し、この２つの可動子によって偏向走査を行うものだった。本実施形態では、１つの可動子が反射子及び駆動子としての機能するような光偏向装置における光学走査装置の小型化について説明する。

図９は第４実施形態に係る光学走査装置を示す斜視図である。図１０は光偏向装置７０を示す図で、（ａ）は図９におけるＡ方向の矢視図、（ｂ）は図９におけるＢ方向の矢視図である。また図１１は光偏向装置７０の分解斜視図である。

図１１に示すように、本実施形態では可動素子（偏向素子）としてのプレート部材１１２は、１つの可動子１２２を備え、この可動子１２２は２つのねじりバネ１９によって支持枠と連結されている。可動子１２２には、反射面２４が形成されていて反射子として機能する。更にこの可動子１２２には、反射面２４の副走査方向に対応する方向の上方及び下方に駆動部として棒状の永久磁石２０が一体的に固定されていて、駆動子としても機能する。このような可動子１２２を有する光偏向装置において、プレート１１２の可動子１２２に駆動力を与えて駆動するためのアクチュエータを、反射面２４でレーザ光１０が反射する側（ｆθレンズ３側）に配置した場合、アクチュエータが反射面２４に入射するレーザ光１０や、反射面で偏向され感光ドラム３２を走査するレーザ光１０を遮ってしまう虞がある。

まず、本実施形態の光偏向装置７０の構成について説明する。光走査アクチュエータ１４２は、レーザ光１０が通るための開口部４０Ａを有する鉄心（コア）１５２と鉄心の周りに巻かれた巻線１６２（コイル）から成る。ホルダ８２にはレーザ光１０が通るための開口部４０Ｂが設けられている。アクチュエータ１４２が保持部材としてのホルダ８２に対して図１１の矢印Ｄ方向から挿入され、ホルダ８２の開口部４０Ｂに嵌合することにより、アクチュエータ１４２は開口部４０Ａが開口部４０Ｂと重なるようにホルダ８２に位置決め固定される。アクチュエータ１４２に電力を供給するための回路基板１７２は開口部４０Ｃを有している。開口部４０Ｃが開口部４０Ｂと重なるように、回路基板１７２はホルダ８２に対してビス２３によって固定されており、画像形成装置に具備された制御回路（不図示）と電気的に接続される。可動素子（偏向素子）としてのプレート部材１１２は、アクチュエータ１４２をホルダ８２に固定した後、反射面２４が開口部Ａと対向する位置に位置するようにホルダ８２に固定される。こうして組み立てられた光偏向装置７０は、反射面２４に対向する位置に開口部４０Ａ、開口部４０Ｂ、開口部４０Ｃが重なって開口部４０が形成されている。

次にこの光偏向装置７０の配置について説明する。図１２はこの光偏向装置７０を設けた光学走査装置３９を、反射面２４に入射するレーザ光の光軸を含む平面で副走査方向に切断した断面図である。実施形態１と同様にシリンドリカルレンズ９から出射した後、反射ミラー２６によって向きを変えられたレーザ光１０は、開口部４０を通って、プレート部材１１２の可動子１２２の反射面２４に入射する。このとき、レーザ光１０は反射面２４の法線に対して３度だけ傾いて斜入射し、反射面２４にて３度だけ上方に傾いた状態で反射される。反射されたレーザ光１０は開口部４０を通ってｆθレンズ３に入射する。

次にこの光偏向装置７０の開口部４０について説明する。開口部４０の主走査方向に対応する方向及び副走査方向に対応する方向の寸法は、反射ミラー２６から反射面２４までのレーザ光１０の光路と、感光ドラム３２を反射面２４で偏向走査されたレーザ光１０が走査するために必要な光路を遮ることがないように設定されている。このような開口部４０を設けてあるので、光偏向装置７０において、アクチュエータ１４２をレーザ光１０が反射面２４で反射する側に配置してもレーザ光１０が遮られることなく感光ドラム３２を偏向走査することができる。

次に、光偏向装置７０の駆動について説明する。プレート部材１１２は、回動軸と反射面を備え回動軸周りに反射面を往復回動運動することにより、レーザ光１０を偏向走査する往復回動型の可動素子（偏向素子）である。プレート部材１１２のように１つの可動子１２２しか有していない振動系では、実施例１と異なり、基本周波数の２倍の周波数を持つ固有振動モードを有していない。そのため、基本周波数とその２倍の周波数を重ね合わせて可動子１２２を略等角速度で振動させることができない。可動子１２２の振幅角度をθとすると、可動子１２２は下記の式で表される挙動を示す。
θ（ｔ）＝Ａ４ｓｉｎ（ωｔ）＋Ａ３
Ａ４：基本周波数（基本波）における振幅
ω：基本周波数
Ａ３：静的な角度誤差、例えば反射子が振動していない時の姿勢の角度誤差

このように、可動子１２２は正弦的な挙動を示すため、ｆθレンズ３を透過したレーザ光１０は感光ドラム３２表面上で主走査方向に等速に移動しないため、走査光のドット間隔が一定でなくなってしまう。そこで、可動子１２２の振動角度を考慮して、感光ドラム３２表面上での走査光のドット間隔が一定になるよう、ｆθレンズ３を透過するレーザ光１０を照射する時間間隔を補正する。このことにより、反射面２４で偏向されるレーザ光１０があたかも等角速度で振動する可動子を用いたかのうように偏向走査をすることができる。また、他の方法として、ｆθレンズ３の代わりに、正弦的に角速度が変化するレーザ光１０を、感光ドラム表面上で主走査方向に等速に移動するように変換する所謂ａｒｃｓｉｎレンズを用いることができる。これにより、レーザ光１０を照射する時間間隔を補正しなくともレーザ光１０が感光ドラム３２表面上で主走査方向に等速に移動するように偏向走査することができる。

本実施形態によれば、１つの可動子が反射子及び駆動子としての機能するような光偏向装置において、レーザ光１０が通るための開口部４０を設けたので、アクチュエータ１４２をプレート部材１１２の反射面２４を基準にレーザ光１０が反射する側（ｆθレンズ３側）に配置することができる。したがってプレート部材１１２の裏面２８は、光学箱の外壁３０と近接して対向配置できるので、アクチュエータをプレート部材の反射面の裏面側に配設した場合と比較して、光学走査装置を反射面に垂直な方向において小型化することができる。

また、駆動手段としてアクチュエータ１４２は鉄心１５２と鉄心１５２の周りに巻かれた巻線１６２からなり、アクチュエータ１４２と対向する位置にあるプレート部材１１２の可動子１２２に永久磁石２０を備えた構成を示した。このような構成の駆動手段を用いると、可動子１２２にコイルを設けて外部から電力を供給する必要が無い。つまり、支持体、ねじりバネ、及び可動子からなるプレート部材に電気配線を設ける必要が無いので、プレート部材をより容易かつ安価に作製できる。

以上、本発明を適用可能な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。

１ 光源装置
２ 光偏向装置
３ ｆθレンズ（走査レンズ）
８ ホルダ（保持部材）
１１ プレート部材（可動素子）
１２ 可動子（反射子）
１３ 可動子（駆動子）
１４ アクチュエータ
２４ 反射面（偏向面）
３１ 光学箱
３２ 感光ドラム（感光体）
３９ 光学走査装置
７０ 光偏向装置
８２ ホルダ（保持部材）
１１２ プレート部材（可動素子）
１２２ 可動子
１４２ アクチュエータ

Claims (9)

1. レーザ光を出射する光源と、回動軸と前記レーザ光が入射する反射部を備え、前記回動軸周りに前記反射部が往復回動可能な可動素子と、前記反射部を前記往復回動させるための磁気回路を前記可動素子と構成するコイル部と、前記反射部で反射した前記レーザ光が入射する光学部材と、前記可動素子、前記コイル部、及び、前記光学部材を収容する光学箱と、を有し、前記往復回動する前記反射面で前記レーザ光を反射して被走査面上で走査する光学走査装置において、
   副走査断面で見て、前記コイル部は、前記反射部と前記光学部材との間にのみ配置されていることを特徴とする光学走査装置。
2. 前記光学部材は、前記反射部で反射した前記レーザ光を被走査面上に集光する走査レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
3. 前記可動素子は、前記反射部を前記往復回動させるための駆動力を前記コイル部から受ける駆動部を備え、前記コイル部は前記駆動部に対向して配置され、且つ前記反射部に入射する前記レーザ光の光路、及び、前記反射面で前記被走査面の走査のために反射された前記レーザ光の光路を遮らない位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学走査装置。
4. 前記可動素子は、前記反射部と前記駆動部とを連結するねじりばねを備え、前記反射部と前記駆動部が前記回動軸方向に並ぶことを特徴とする請求項３に記載の光学走査装置。
5. 前記駆動部と前記反射部は一体的に往復回動することを特徴とする請求項３に記載の光学走査装置。
6. 前記コイルには、前記反射部に入射する前記レーザ光の及び前記反射部で前記被走査面の走査のために反射した前記レーザ光が通るための開口部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学走査装置。
7. 前記可動素子は、前記光学箱の外壁に組み付けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学走査装置。
8. 前記可動素子は、前記光学箱の外壁に対して外側から組み付けられていることを特徴とする請求項６に記載の光学走査装置。
9. 前記可動素子は、前記光学箱の外壁に設けられた凹部に対して組み付けられていることを特徴とする請求項７記載の光学走査装置。

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