(57)【要約】【課題】金属ベースのプリント基板に取付け基準面を設けた光偏向器においてプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを低減することで、軸倒れの小さい光偏向器を提供し、高精度な光走査装置、画像形成装置を提供する。【解決手段】多面鏡が固定された回転体が軸受に支持され、前記軸受が金属ベースのプリント基板１１２に固定され、筐体への取付け基準面１１６ａが設けられた光偏向器において、前記取付け基準面１１６ａの一部または全部が、前記プリント基板１１２に付加された樹脂部材１１６により形成されるものである。【選択図】図３
2008070752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面鏡が固定された回転体が軸受に支持され、前記軸受が金属ベースのプリント基板に固定され、筐体への取付け基準面が設けられた光偏向器において、
前記取付け基準面の一部または全部が、前記プリント基板に付加された樹脂部材により形成されたことを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
前記プリント基板に付加された樹脂部材は、樹脂成形により前記プリント基板と一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記プリント基板の複数個所に樹脂部材が設けられ、前記取付け基準面は前記複数の樹脂部材に形成された平面からなることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項４】
前記プリント基板及び前記樹脂部材に回り止めが設けられたことを特徴とする請求項３に記載の光偏向器。
【請求項５】
前記樹脂部材は、筐体への固定箇所の一部または全部で厚さが異なるシート状樹脂部材であることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項６】
前記樹脂部材は、複数の筐体への固定箇所のうち少なくとも１箇所に固定されたシート状樹脂部材であることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項７】
前記樹脂部材は熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光偏向器。
【請求項８】
多面鏡が固定された回転体が軸受に支持され、前記軸受が金属ベースのプリント基板に固定され、筐体への取付け基準面が設けられた光偏向器において、
前記取付け基準面は前記軸受の回転中心軸線に直交し、その一部または全部が、前記プリント基板に付加された部材により形成されたことを特徴とする光偏向器。
【請求項９】
半導体レーザからのビームを、請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面に走査線を走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザからのビームが複数であり、請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面の複数走査線を隣接走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の光走査装置を備え、感光媒体の感光面に前記光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、前記潜像を可視化して画像を得る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、光偏向器とその光偏向器を用いた光走査装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、多面鏡が固定された回転体を有する光偏向器を用いてレーザ光を偏向走査する光走査装置を備えているが、近年、前記回転体を高速かつ高精度に回転させることが求められている。
【０００３】
特許文献１には、回転多面鏡の軸倒れの影響を機械精度レベルで簡単に調整でき、軸倒れをキャンセルできるようにした光走査装置が開示されている。すなわち、半導体レーザユニット５が、回転多面鏡７等の筐体６との接合部に、副走査方向に曲率を有するシリンダ状の面１３を有する。このシリンダ状の面１３の曲率により、カップリングレンズ２とアパーチャ３を保持する半導体レーザユニット５の保持部材４を、射出するレーザ光Ｌの副走査方向を含む面内で所要の角度に傾けることを可能にしている。
しかしながら、特許文献１記載の発明では、回転多面鏡の軸倒れを調整する機構が必要であり、調整作業が必要になるという問題があった。また、軸倒れが大きいものが製造され、軸倒れのばらつきが大きくなると、ポリゴンミラーから出射された光ビームが走査レンズを透過する位置が厚み方向にばらつき、光ビームが透過して使用される範囲が厚さ方向で大きくなる。そのため、光学特性の保証範囲が大きくなり、走査レンズの厚さが厚くなったり、製造上の良品率が低下したりして、環境負荷が大きくなるという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２には、動圧軸受を用いたスキャナモータのモータ基板および光学箱に対する回転軸の軸倒れ精度を向上させる技術が開示されている。すなわち、軸受スリーブの内径最終仕上げ加工とモータ基板取付け面をワンチャックで加工することにより、モータ基板に対する回転軸の軸倒れ精度を向上させている。しかしながら、特許文献２記載の発明では、軸受スリーブの内径と軸受けスリーブのモータ基板取付け面は高精度に形成することができるが、モータ基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸倒れを取り除くことができないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献３には、相互に回転可能な回転軸及び固定スリーブと、固定スリーブを内周に接着する駆動モータのハウジングと、回転軸に固定された回転多面鏡を有する光偏向走査装置において、駆動モータのハウジングと固定スリーブの接着代の隙間は、固定スリーブ内周面、固定スリーブ外周面、ハウジング内周面、ハウジング外周面の加工精度を吸収できる隙間を確保し、接着剤が充分に硬化する隙間以下であり、軸倒れを補正するための隙間をもたせた光偏向走査装置が開示されている。しかしながら、上記開示例では軸倒れの補正で接着剤の偏りが大きいと、接着剤の線膨張係数が大きいため接着剤が温度上昇時に膨張し、軸倒れが悪化するという問題があった。また、ハウジング３、２２に取付基準面を形成しており、ハウジングが必要以上に大きくなってしまうという問題があり、また回路基板１４を取付基準面として利用すると、モータ基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸倒れを取り除くことができないという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３１８８４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５０９９号公報
【特許文献３】特開２００４−９３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、金属ベースのプリント基板に取付け基準面を設けた光偏向器においてプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを低減することで、軸倒れの小さい光偏向器を提供し、高精度な光走査装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の（１）〜（１１）の発明である。
（１）多面鏡が固定された回転体が軸受に支持され、前記軸受が金属ベースのプリント基板に固定され、筐体への取付け基準面が設けられた光偏向器において、前記取付け基準面の一部または全部が、前記プリント基板に付加された樹脂部材により形成されたことを特徴とする光偏向器。
（２）前記プリント基板に付加された樹脂部材は、樹脂成形により前記プリント基板と一体成形されたことを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
（３）前記プリント基板の複数個所に樹脂部材が設けられ、前記取付け基準面は前記複数の樹脂部材に形成された平面からなることを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
（４）前記プリント基板及び前記樹脂部材に回り止めが設けられたことを特徴とする（３）に記載の光偏向器。
（５）前記樹脂部材は、筐体への固定箇所の一部または全部で厚さが異なるシート状樹脂部材であることを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
（６）複数の筐体への固定箇所のうち少なくとも１箇所に固定されたシート状樹脂部材であることを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
（７）前記樹脂部材は熱可塑性樹脂からなることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の光偏向器。
（８）多面鏡が固定された回転体が軸受に支持され、前記軸受が金属ベースのプリント基板に固定され、筐体への取付け基準面が設けられた光偏向器において、前記取付け基準面は前記軸受の回転中心軸線に直交し、その一部または全部が、前記プリント基板に付加された部材により形成されたことを特徴とする光偏向器。
（９）半導体レーザからのビームを、（１）〜（８）のいずれかに記載の光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面に走査線を走査することを特徴とする光走査装置。
（１０）前記半導体レーザからのビームが複数であり、（１）〜（８）のいずれかに記載の光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面の複数走査線を隣接走査することを特徴とする光走査装置。
（１１）（９）または（１０）に記載の光走査装置を備え、感光媒体の感光面に前記光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、前記潜像を可視化して画像を得ることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを樹脂部材により修正し、軸倒れの小さい光偏向器を提供することができる。
請求項２の発明によれば、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを一体成形加工により高精度に修正することができる。
請求項３の発明によれば、付加する樹脂部材の使用量を必要最小限とすることができる。
請求項４の発明によれば、光偏向器をねじで筐体に固定するときに、樹脂部材が連れ回るのを防止することができる。
請求項５の発明によれば、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きをシート状の樹脂部材により修正し、軸倒れの小さい光偏向器を提供することができる。
請求項６の発明によれば、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きをシート状の樹脂部材により修正し、軸倒れの小さい光偏向器を提供することができる。
請求項７の発明によれば、射出成形による一体成形を容易とすると共に、樹脂部材とプリント基板の分離及びリサイクルを容易とすることができる。
請求項８の発明によれば、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを軸受面を基準に高精度に修正することができる。
請求項９の発明によれば、光偏向器の軸倒れを低減し、光ビームが走査レンズを透過する位置のばらつきを小さく抑え、走査レンズの光学特性の保証範囲を最小限必要の範囲とする。走査レンズの厚さを薄くし、製造上の良品率を高め、環境負荷を低減する。さらに、軸倒れ補正のための特別な機構を設けなくても高精度な光走査装置を提供することができる。
請求項１０の発明によれば、光偏向器の軸倒れを低減し、光ビームが走査レンズを透過する位置のばらつきを小さく抑え、走査レンズの光学特性の保証範囲を最小限必要の範囲とする。走査レンズの厚さを薄くし、製造上の良品率を高め、環境負荷を低減する。さらに、軸倒れ補正のための特別な機構を設けなくても高精度なマルチビーム光走査装置を提供することができる。
請求項１１の発明によれば、光走査装置の結像が高精度で環境負荷が低減され、高画質で環境負荷が小さい画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る偏向器、光走査装置、画像形成装置の実施の形態を実施例として説明する。
（実施例１：光偏向器）
図１の断面図及び図２の回転体の斜視図により、実施例１の光偏向器の構成を説明する。
【００１１】
光偏向器の回転体１０１は、軸受シャフト１０２と、ミラーロータ１０５と、ロータ磁石１０６とから構成されている。
【００１２】
ラジアル軸受は、軸受シャフト１０２と固定スリーブ１０７からなる含油軸受であり、軸受隙間は直径で１０μｍ以下に設定されている。高速回転での安定性を確保するためラジアル軸受は、図示しない動圧発生溝が設けられている。動圧溝は軸受シャフト１０２の外周面または固定スリーブ１０７の内周面に設けるが、加工性が良好な焼結部材からなる固定スリーブ１０７の内周に施すのが好適である。軸受シャフト１０２の素材としては、焼入れが可能で表面硬度を高くでき、耐磨耗性が良好なマルテンサイト系のステンレス鋼（例えばＳＵＳ４２０Ｊ２）が好適である。
【００１３】
ロータ磁石１０６は、ミラーロータ１０５の下部内面に固定され、軸受ハウジング１０８に固定されたステータコア１０９（巻線コイル１０９ａ）とともにアウターロータ型のブラシレスモータを構成している。ロータ磁石１０６は樹脂をバインダーに使用したボンド磁石であり、高速回転時の遠心力による破壊が発生しないように、ロータ磁石１０６の外径部がミラーロータ１０５により保持されている。ロータ磁石１０６は接着剤により固定しても良いが、ロータ磁石１０６にミラーロータ１０５と線膨張係数が略等しい材質を用いて、圧入固定することにより一層の高速回転、かつ高温環境においても固定部の微移動を生ずることなく、回転体バランスの高精度維持が可能となる。
【００１４】
アキシャル方向の軸受は、軸受シャフト１０２の下端面に形成された凸曲面１０２ａと、その対向面にスラスト受部材１１０を接触させるピボット軸受である。スラスト受部材１１０は樹脂材料等を用いて潤滑性を良好にする、あるいは、マルテンサイト系ステンレス鋼やセラミックス、または金属部材表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理等の硬化処理をし、磨耗粉の発生が抑えられている。スリーブ１０６とスラスト受部材１１０は軸受ハウジング１０８に収納され、流体シール１１１により、油の流出が防止されている。
【００１５】
回転体１０１を２５，０００ｒｐｍ以上の高速回転させる場合、振動を小さくするために回転体１０１のバランスを高精度に修正かつ維持しなければならない。回転体１０１にはアンバランスの修正部が上下２ヶ所あり、ミラーロータ１０５の上下に形成された円周凹部１０５ｅ、１０５ｆに接着剤等を塗布することによりバランス修正を行う。アンバランス量は１０ｍｇ・ｍｍ以下が必要であり、例えば半径１０ｍｍの箇所で修正量は１ｍｇ以下に保たれている。なお、上記のような微少な修正を実行する際に接着剤等の付着物では管理がしにくい場合、また量が少ないため接着力が弱く４０，０００ｒｐｍ以上の高速回転時には剥離、飛散してしまう場合には、回転体の部品の一部を削除する方法（ドリルによる切削やレーザ加工）を実施することが好適である。
【００１６】
本実施例におけるモータ方式は、径方向に磁気ギャップを有し、ステータコア１０９の外径部にロータ磁石１０６がレイアウトされるアウターロータ型といわれる方式である。回転駆動は、ロータ磁石１０６の磁界によりプリント基板１１２に実装されているホール素子１１３から出力される信号を位置信号として参照し、駆動ＩＣ１１４により巻線コイル１０９ａの励磁切り替えを行い回転する。ロータ磁石１０６は径方向に着磁されており、ステータコア１０９の外周とで回転トルクを発生し回転する。ロータ磁石１０６は外径方向の磁路が開放されており、モータの励磁切り換えのためのホール素子１１３を開放磁路内に配置している。１１５はコネクタで不図示のハーネスが接続され、本体からの電力供給とモータの起動停止、回転数等の制御信号の入出力が行われる。
【００１７】
ミラーロータ１０５の上部には、４面の多面鏡１０５ａ、１０５ｂが回転軸方向に２個積設され、上下の偏向反射面１０５ｄが回転方向へ４５°ずれて形成されている。多面鏡１０５ａ、１０５ｂの中間には円筒状の連結部１０５ｃが形成されている。多面鏡１０５ａ、１０５ｂと連結部１０５ｃと、ロータ磁石１０６の保持部１０５ｇは一体化された一つの部品で構成され、軸受シャフト１０２に焼きばめされている。ミラーロータ１０５の内部は軸受ハウジング１０８の上端部と干渉する部分がカップ状に削られている。
【００１８】
ミラーロータ１０５は、純アルミニウム系の金属材料で構成され、一体化した状態で多面鏡１０５ａ、１０５ｂの偏向反射面１０５ｄの加工が行えるよう、多面鏡１０５ａ、１０５ｂの間に所定の間隔を確保するための連結部１０５ｃが設けられている。
【００１９】
図１に加えて、図３〜６を参照しながら本発明の主要部を説明する。
図３、図４は、実施例１のプリント基板１１２を下方から見た斜視図と取付け基準面が形成される樹脂部材の部分の拡大図である。なお、図３における１点鎖線は図１，図４の断面図の断面位置を示している。
【００２０】
プリント基板１１２は厚さ１ｍｍ程度の鉄鋼やアルミニウムなどの金属ベースのプリント基板で構成されている。また、該プリント基板１１２に設けられた複数の樹脂部材１１６のホール素子１１３や駆動ＩＣ１１４が実装される面の反対側の平面が、筐体である光学ハウジング（不図示）への取付け基準面１１６ａとなっている。光学ハウジング（不図示）への取付けは、取付け穴１１６ｂを利用してねじで固定される。
【００２１】
従来はプリント基板素材の圧延ロール方向のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形により、軸受ハウジング１０８が傾いて固定されて、軸倒れが大きくなることがあった。図５は従来のプリント基板のそりに起因する軸倒れを説明するため、そりを誇張して示したものである。実際のそりや残留変形としては数μｍ〜数十μｍ程度のわずかな変形量で、軸倒れの要因となってしまう。軸倒れが大きいと、光ビームが走査レンズを透過する位置が所定の位置からずれてしまい、光ビームの結像位置がずれ、ビーム形状が劣化する。そのため、軸倒れとしては通常０．２°以下程度にする必要があり、高精度なものでは０．１°以下とする必要がある。
【００２２】
上記実施例１の光偏向器では、プリント基板１１２に固定された軸受の回転中心軸線に対して直交するように、プリント基板１１２に樹脂部材１１６が一体成形され取付け基準面１１６ａが形成されている。
【００２３】
図６、図７は、射出成形の金型と、射出成形の金型にプリント基板がセットされ取付け基準面が樹脂部材により一体成形される状態を簡易的に示したものである。
図７において、金型１２０に固定された軸１２１に、プリント基板１１２に固定された軸受が数μｍ以下の微小すきまで嵌合、セットされ、樹脂部材１１６が一体成形される。金型１２０に固定された軸１２１は取付け基準面となる金型面１２２ａと高精度に直交するように調整されており、プリント基板１１２に一体成形される樹脂部材１１６に軸１２１と直交する面が高精度に転写されるため、軸倒れを小さくすることができる。したがって、プリント基板素材の圧延ロール方向のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形による軸倒れを高精度に修正し、軸倒れを０．１°以下に小さく抑えることができる。
【００２４】
実施例１では、樹脂部材１１６は、プリント基板１１２の下面の一部として取付け穴の周辺のみに形成しているが、プリント基板１１２の下面全体に一体成形しても良い。
なお、実施例１のように、樹脂部材１１６を取付け穴の周辺のみに形成すると、樹脂の使用量を必要最小限とすることができ、環境負荷を低減できる。
またこの場合、光偏向器をねじで光学ハウジングに固定するときに樹脂部材１１６が連れ回ることがないように、回り止め部１１６ｃを設けると良い。
【００２５】
樹脂部材１１６としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂が、射出成形が容易であり、寸法安定性に優れ、リサイクル性が良好で好適である。
【００２６】
（実施例２：光偏向器）
図８に、実施例２の光偏向器を示す。ここでは、軸倒れを補正する方法を説明するために軸倒れと樹脂部材の厚さを誇張して示している。また、図９に主要部であるプリント基板と樹脂部材の下方からの分解斜視図を示す。なお、実施例２は実施例１に対し、付加される樹脂部材の形態のみが異なるため、実施例１と構成が同じ部分は同符合を付し説明を省略する。
【００２７】
実施例２では、まず、軸倒れ量と方向が測定される。軸倒れは測定基準面にプリント基板を固定し、軸受に微小すきまの軸を嵌合、挿入して、プリント基板の下面に対する軸受の傾きを三次元測定器等を用いて測定することができる。また、軸受にミラーロータ１０５を挿入、回転させ、反射面１０５ｄにレーザー光を入射させ、入射光に対する反射光の位置を直交する２方向から測定することで軸倒れを算出することもできる。
【００２８】
測定された軸倒れに対し、厚さが異なり（厚さが不均一で）一定の比率の厚みの傾斜をもったシート状の樹脂部材１１７がプリント基板の下面に接着あるいは両面テープ等により付加され、光学ハウジング（不図示）へ取付け基準面１１７ａが一体形成される。
【００２９】
まず、図８（ａ）は、プリント基板１１２の下面に対し、図面左側に軸受が倒れた状態を示している。図８（ｂ）は、左側が厚く右側が薄いシート状の樹脂部材１１７がプリント基板１１２の下面に貼り付けられ、取付け基準面１１７ａに軸受が直交するように、軸倒れが修正されることを示しており、シート厚さを誇張して示している。
【００３０】
樹脂部材１１７は、例えば、０．０５〜０．５ｍｍ程度の厚さのシートが用いられる。ねじで固定される取付け穴の間隔４０ｍｍで、シートの厚さの差が０．０１〜０．１ｍｍのシートを使用すれば、０．０１４〜０．１４°の軸倒れを修正することができる。
【００３１】
本実施例では、プリント基板１１２の下面にシート状の樹脂部材を付加することで、プリント基板素材の圧延ロール方向のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形による軸倒れを高精度に修正し、軸倒れを０．１°以下に小さく抑えることができる。
【００３２】
また、樹脂部材１１７としては、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂が寸法安定性に優れ、リサイクル性が良好で好適である。
【００３３】
（実施例３：光偏向器）
図１０に、実施例３の光偏向器を示す。ここでは、軸倒れを補正する方法を説明するために軸倒れと樹脂部材の厚さを誇張して示している。また、図１１に主要部であるプリント基板の下方からの斜視図を示す。図中、１点鎖線は図１０の断面図の断面位置を示している。なお、実施例３は実施例２に対し、付加される樹脂部材がプリント基板の取付け穴周辺の一部（２ヶ所）になっているところのみ異なる。実施例２と構成が同じ部分は同符号を付し説明を省略する。
【００３４】
実施例３では、実施例２と同様に、まず、軸倒れ量と方向が測定される。実施例３では測定された軸倒れに対し、シート状の樹脂部材１１８がプリント基板１１２の下面の一部に接着あるいは両面テープ等により付加され、樹脂部材１１８及びプリント基板１１２の下面の一部で光学ハウジング（不図示）へ取付け基準面が形成される。
【００３５】
図１０は実施例２と同様に、プリント基板１１２の下面に対し、図面左側に軸受が倒れた状態を修正する方法を示している。図中、プリント基板１１２の下面左側にシート状の樹脂部材１１８が貼り付けられ、プリント基板１１２の下面右側には樹脂部材１１８を貼り付けないようにして、樹脂部材１１８及びプリント基板１１２の下面の一部で構成される取付け基準面に軸受が直交するように、軸倒れが修正される。図１０、１１では軸倒れ、シート厚さ等を誇張して示している。
【００３６】
樹脂部材１１８は、０．０１〜０．２ｍｍ程度の厚さの樹脂シートが用いられ、ねじで固定される取付け穴の間隔が４０ｍｍの場合、０．０１４〜０．２９°の軸倒れを修正することができる。また、図１０、１１では樹脂部材１１８を２ヶ所に付加しているが、１ヶ所に付加して軸倒れを修正しても良い。あるいは、筐体の全箇所に樹脂部材１１８を付加してもよい。
【００３７】
実施例３では、プリント基板１１２の下面の一部にシート状の樹脂部材を付加することで、プリント基板素材の圧延ロール方向のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形による軸倒れを高精度に修正し、軸倒れを０．１°以下に小さく抑えることができる。
【００３８】
樹脂部材１１８としては、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂が寸法安定性に優れ、リサイクル性が良好で好適である。
【００３９】
以上、実施例１〜３ではプリント基板に樹脂部材を付加することで軸倒れを修正する方法を説明したが、樹脂部材を他の材質に置き換え、金属ベースのプリント基板素材のそり、あるいは打ち抜き加工後の残留変形に起因する軸受固定部の傾きを軸受面を基準に高精度に修正することもできる。
【００４０】
（実施例４：光走査装置）
図１２により、実施例１〜３の光偏向器が用いられる光走査装置を説明する。
図１２において、符号１、１’は半導体レーザを示す。半導体レーザ１、１’は「１つの光源を構成する２つの発光源」であり、それぞれ１本の光ビームを放射する。これら半導体レーザ１、１’はホルダ２に所定の位置関係で保持されている。
【００４１】
半導体レーザ１、１’から放射された各光ビームはそれぞれ、カップリングレンズ３、３’により以後の光学系に適した光束形態（平行光束あるいは弱い発散性もしくは弱い収束性の光束）に変換される。この例ではカップリングレンズ３，３’によりカップリングされた光ビームは共に平行光束である。
【００４２】
カップリングレンズから射出し、所望の光束形態となった各光ビームは、光ビーム幅を規制するアパーチュア１２の開口部を通過して「ビーム整形」されたのち、ハーフミラープリズム４に入射し、ハーフミラープリズムの作用により副走査方向に２分割されてそれぞれが２本の光ビームに分けられる。
【００４３】
この状況を図１３に示す。図の煩雑を避けるため、半導体レーザ１から放射された光ビームＬ１を代表して示している。図１３の上下方向が副走査方向であるが、ハーフミラープリズム４は半透鏡４ａと反射面４ｂとを副走査方向に並列して有する。光ビームＬ１はハーフミラープリズム４に入射すると半透鏡４ａに入射し、一部は半透鏡４ａを直進的に透過して光ビームＬ１１となり、残りは反射されて反射面４ｂに入射し、反射面４ｂにより全反射されて光ビームＬ１２となる。
【００４４】
この例において、半透鏡４ａと反射面４ｂとは互いに平行であり、従ってハーフミラープリズム４から射出する光ビームＬ１１、Ｌ１２は互いに平行である。このようにして、半導体レーザ１からの光ビームは、２つの光ビームＬ１１、Ｌ１２として副走査方向に２分割される。半導体レーザ１’からの光ビームも同様にして２分割される。
【００４５】
このようにして、１つの光源（ｍ＝１）から２本の光ビームが放射され、これら２本の光ビームが副走査方向に２分割（ｑ＝２）されて４本の光ビームが得られる。
【００４６】
図１２に戻って、これら４本の光ビームはシリンドリカルレンズ５ａ、５ｂに入射し、これらシリンドリカルレンズ５ａ、５ｂの作用により副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器７の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００４７】
図１２に示されたように、半導体レーザ１、１’から放射され、ハーフミラープリズム４より分割された光ビームのうち、ハーフミラープリズム４の半透鏡４ａを直進的に透過した光ビーム（図１３に示す光ビームＬ１２）がシリンドリカルレンズ５ａに入射し、半透鏡４ａにより反射され、更に反射面４ｂで反射された光ビーム（図１３の光ビームＬ１２）がシリンドリカルレンズ５ｂに入射する。
【００４８】
図１２において、符号６は多面鏡式光偏向器７の防音ハウジングの窓に設けられた「防音ガラス」を示す。光源側からの４本の光ビームは防音ガラス６を介して多面鏡式光偏向器７に入射し、偏向された光ビームは防音ガラス６を介して走査結像光学系側へ射出する。
【００４９】
多面鏡式光偏向器７は、図示のように上ポリゴンミラー７ａ、下ポリゴンミラー７ｂを回転軸方向に上下２段に積設して一体とし、図示されない駆動モータにより回転軸の周りに回転させられるようになっている。
【００５０】
上ポリゴンミラー７ａ、下ポリゴンミラー７ｂは、この例において共に「４面の偏向反射面」を持つ同一形状のものであるが、上ポリゴンミラー７ａの偏向反射面に対し、下ポリゴンミラー７ｂの偏向反射面が、回転方向へ所定角：θ（＝４５度）ずれている。
【００５１】
図１２において、符号８ａ、８ｂは「第１走査レンズ」、符号１０ａ、１０ｂは「第２走査レンズ」、符号９ａ、９ｂは「光路折り曲げミラー」を示している。また、符号１１ａ、１１ｂは「光導電性感光体」を示している。
【００５２】
第１走査レンズ８ａ、第２走査レンズ１０ａと、光路折り曲げミラー９ａとは、多面鏡式光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａにより偏向される２本の光ビーム（半導体レーザ１、１’から射出し、ハーフミラープリズム４の半透鏡４ａを透過した２本の光ビーム）を、対応する光走査位置である光導電性感光体１１ａ上に導光して、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。
【００５３】
第１走査レンズ８ｂ、第２走査レンズ１０ｂと、光路折り曲げミラー９ｂとは、多面鏡式光偏向器７の下ポリゴンミラー７ｂにより偏向される２本の光ビーム（半導体レーザ１、１’から射出し、ハーフミラープリズム４の半透鏡４ａにより反射された２本の光ビーム）を、対応する光走査位置である光導電性感光体１１ｂ上に導光して、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。
【００５４】
半導体レーザ１、１’から放射された光ビームは、多面鏡式光偏向器７の回転軸方向から見て「偏向反射面位置の近傍において主光線が交差する」ように光学配置が定められており、従って、偏向反射面に入射してくる２光束の各対は光ビーム相互が「開き角（偏向反射面の側から光源側を見たとき、２本の光ビームの回転軸に直交する面への射影がなす角をいう。）」を有する。
【００５５】
この「開き角」により、光導電性感光体１１ａ、１１ｂのそれぞれに形成される２つの光スポットは主走査方向にも分離しており、このため各感光体を光走査する２本の光ビームを個別的に検出して光走査開始の同期を光ビームごとに取ることができる。
【００５６】
このようにして、多面鏡式光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａにより偏向される２光ビームにより、光導電性感光体１１ａが２本の光ビームによりマルチビーム走査され、多面鏡式光偏向器７の下ポリゴンミラー７ｂにより偏向される２光ビームにより、光導電性感光体１１ｂが２本の光ビームによりマルチビーム走査される。
【００５７】
多面鏡式光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａとしたポリゴンミラー７ｂの偏向反射面は互いに回転方向に４５度ずれているので、上ポリゴンミラー７ａによる偏向光ビームが光導電性感光体１１ａの光走査を行うとき、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向光ビームは、光導電性感光体１１ｂには導光されず、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向光ビームが光導電性感光体１１ｂの光走査を行うとき、上ポリゴンミラー７ａによる偏向光ビームは、光導電性感光体１１ａには導光されない。
【００５８】
即ち、光導電性感光体１１ａ、１１ｂの光走査は「時間的にずれて交互」に行われることになる。図１４は、この状況を説明する図である。説明図であるので、煩雑を避け、多面鏡式光偏向器へ入射する光ビーム（実際には４本である）を「入射光」、偏向される光ビームを「偏向光ａ、偏向光ｂ」として示している。
【００５９】
図１４（ａ）は、入射光が多面鏡式光偏向器７に入射し、上ポリゴンミラー７ａで反射されて偏向された「偏向光ａ」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。このとき、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向光ｂは光走査位置へは向かわない。図１４（ｂ）は、下ポリゴンミラー７ｂで反射されて偏向された「偏向光ｂ」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。このとき、上ポリゴンミラー７ａによる偏向光ａは光走査位置へは向かわない。
【００６０】
なお、一方のポリゴンミラーによる偏向光が光走査位置へ導光されている間に、他方のポリゴンミラーによる偏向光が「ゴースト光」として作用しないように、図１４に示す如き適宜の遮光手段ＳＤを用いて、光走査位置へ導光されない偏向光を遮光するのがよい。これは実際には、前述の「防音ハウジング」の内壁を非反射性とすることにより容易に実現できる。
【００６１】
上記の如く、図１２の実施の形態において、光導電性感光体１１ａ、１１ｂの（マルチビーム方式の）光走査は交互に行われるので、例えば、光導電性感光体１１ａの光走査が行われるときは光源の光強度を「黒画像の画像信号」で変調し、光導電性感光体１１ｂの光走査が行われるときは光源の光強度を「マゼンタ画像の画像信号」で変調すれば、光導電性感光体１１ａには黒画像の静電潜像を、光導電性感光体１１ｂにはマゼンタ画像の静電潜像を書込むことができる。
【００６２】
図１５は「共通の光源（図１２の半導体レーザ１，１’）」により黒画像とマゼンタ画像の書込みを行う場合において、「有効走査領域において全点灯する場合」のタイムチャートを示している。実線は黒画像の書込みに相当する部分、破線はマゼンタ画像の書込みに相当する部分を示す。黒画像、マゼンタマゼンタ画像の書き出しのタイミングは、前述の如く、有効走査領域外に配備される同期受光手段（図１２に図示されていない。通常はフォトダイオードである。）で光走査開始位置へ向かう光ビームを検知することにより決定される。
【００６３】
実施例４の光走査装置では、多面鏡式光偏向器７として、前述した実施例１〜３の光偏向器が用いられる。なお、図１，図８，図１０における多面鏡１０５ａ，１０５ｂはそれぞれ上ポリゴンミラー７ａ、下ポリゴンミラー７ｂに該当する。
【００６４】
実施例４の光走査装置では、光偏向器の軸倒れを低減し、光ビームが走査レンズを透過する位置のばらつきを小さく抑え、走査レンズの光学特性の保証範囲を最小限必要の範囲とすることができる。その結果、走査レンズの厚さを薄くし、製造上の良品率を高め、環境負荷を低減することができる。また、軸倒れ補正のための特別な機構を設ける必要が無い。さらに、光源部の部品点数、材料が削減されて、環境負荷が低減され、光源の故障確率も低く抑えたマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００６５】
（実施例５：画像形成装置）
図１６、図１７を参照して請求項１１の画像形成装置に関する実施の１形態を説明する。
図１６は、光走査装置の光学系部分を、副走査方向、即ち、多面鏡式光偏向器７の回転軸方向から見た状態を示している。図示の簡単のため、多面鏡式光偏向器７から光走査位置に至る光路上の光路屈曲用のミラーの図示を省略し、光路が直線となるように描いた。
【００６６】
この光走査装置は、ｍ＝ｑ＝２、ｐ＝１、ｎ＝４の場合であり、４つの光走査位置をそれぞれ１本の光ビームで光走査する。また、光走査位置に個々には、光導電性感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配置され、これら４個の光導電性感光体に形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化し、カラー画像を形成する。
【００６７】
図１６において、符号１ＹＭ、１ＣＫはそれぞれ半導体レーザを示す。これら半導体レーザ１ＹＭ、１ＣＫはそれぞれが１本の光ビームを放射する。半導体レーザ１ＹＭは「イエロー画像に対応する画像信号」と「マゼンタ画像に対応する画像信号」で交互に強度変調される。半導体レーザ１ＣＫは「シアン画像に対応する画像信号」と「黒画像に対応する画像信号」で交互に強度変調される。
【００６８】
半導体レーザ１ＹＭから放射された光ビームはカップリングレンズ３ＹＭにより平行光束化され、アパーチュア１２ＹＭを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム４ＹＭに入射して、副走査方向に分離した２本の光ビームにビーム分割される。ハーフミラープリズム４ＹＭは、図１２に即して説明したハーフミラープリズム４と同様のものである。分割された光ビームの１本はイエロー画像を書込むのに使用され、他の１本はマゼンタ画像を書込むのに使用される。
【００６９】
副走査方向に分割された２本の光ビームは、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ５Ｙ、５Ｍ（副走査方向に重なり合うように配置されている。）により、それぞれ副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器７に入射する。多面鏡式光偏向器７は、図１２、図１４に即して説明したものと同様のものであり、４面の偏向反射面を持つポリゴンミラーを回転軸方向へ２段に積設し、ポリゴンミラー相互の偏向反射面を回転方向へずらして一体化したものである。シリンドリカルレンズ５Ｙ、５Ｍによる主走査方向に長い線像は、各ポリゴンの偏向反射面位置近傍に結像する。
【００７０】
多面鏡式光偏向器７により偏向される光ビームは、それぞれ第１走査レンズ８Ｙ、８Ｍ、第２走査レンズ１０Ｙ、１０Ｍを透過し、これらレンズの作用により光走査位置１１Ｙ、１１Ｍに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
【００７１】
同様に、半導体レーザ１ＣＫから放射された光ビームはカップリングレンズ３ＣＫにより平行光束化され、アパーチュア１２ＣＫを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム４ＣＫにより、副走査方向に分離した２本の光ビームにビーム分割される。ハーフミラープリズム４ＣＫは、ハーフミラープリズム４ＹＭと同様のものである。分割された光ビームの１本はシアン画像を書込むのに使用され、他の１本は黒画像を書込むのに使用される。
【００７２】
副走査方向に分割された２本の光ビームは、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ５Ｃ、５Ｋ（副走査方向に重なり合うように配置されている。）によりそれぞれ、副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器７に入射して偏向され、それぞれ第１走査レンズ８Ｃ、８Ｋ、第２走査レンズ１０Ｃ、１０Ｋを透過し、これらレンズの作用により光走査位置１１Ｃ、１１Ｋに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
【００７３】
図１７に本発明の画像形成装置の構成例を示す。図中、符号２０で示す部分が光走査装置で、図１５に即して説明した部分である。図１７に示すように、多面鏡式光偏向器７の上段のポリゴンミラーにより偏向される光ビームのうち一方は、光路折り曲げミラーｍＭ１、ｍＭ２、ｍＭ３により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体１１Ｍに導光され、他方の光ビームは、光路折り曲げミラーｍＣ１、ｍＣ２、ｍＣ３により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体１１Ｃに導光される。
【００７４】
また、多面鏡式光偏向器７の下段のポリゴンミラーにより偏向される光ビームのうち一方は、光路折り曲げミラーｍＹにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体１１Ｙに導光され、他方の光ビームは、光路折り曲げミラーｍＫにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体１１Ｋに導光される。
【００７５】
従って、ｍ＝２個の半導体レーザ１ＹＭ、１ＣＫからの光ビームがそれぞれハーフミラープリズム４ＹＭ、４ＣＫで２本の光ビームに分割されて４本の光ビームとなり、これら４本の光ビームにより、４個の光導電性感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが光走査される。光導電性感光体１１Ｙと１１Ｍとは半導体レーザ１ＹＭからの光ビームを２分割した各光ビームにより、多面鏡式光偏向器７の回転に伴い交互に光走査され、光導電性感光体１１Ｃと１１Ｋとは半導体レーザ１ＣＫからの光ビームを２分割した各光ビームにより、多面鏡式光偏向器７の回転に伴い交互に光走査される。
【００７６】
光導電性感光体１１Ｙ〜１１Ｋは何れも時計回りに等速回転され、帯電手段をなす帯電ローラＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫにより均一帯電され、それぞれ対応する光ビームの光走査を受けてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色画像を書込まれ対応する静電潜像（ネガ潜像）を形成される。
【００７７】
これら静電潜像はそれぞれ現像装置ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫにより反転現像され、光導電性感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が形成される。
【００７８】
これら各色トナー画像は、図示されない「転写シート」上に転写される。即ち、転写シートは搬送ベルト１７により搬送され、転写器１５Ｙにより光導電性感光体１１Ｙ上からイエロートナー画像を転写され、転写器１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによりそれぞれ、光導電性感光体１１Ｍ、１１Ｃ、１１ｋから、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像を順次に転写される。
【００７９】
このようにして転写シート上においてイエロートナー画像〜黒トナー画像が重ね合わせられてカラー画像を合成的に構成する。このカラー画像は定着装置１９により転写シート上に定着されてカラー画像が得られる。
【００８０】
即ち、図１６、図１７の実施の形態は、複数の光導電性感光体に光走査により個別的に静電潜像を形成し、これら静電潜像を可視化してトナー画像とし、得られるトナー画像を同一のシート状記録媒体上に転写して合成的に画像形成を行うタンデム式の画像形成装置において、光導電性感光体の数が４であり、光走査装置として、２個の光源１ＹＭ、１ＣＫを用いて、各光源からの光ビームがそれぞれ２個の光導電性感光体を光走査するように構成され、４個の光導電性感光体１１Ｍ、１１Ｙ，１１Ｃ、１１Ｋに形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化し、カラー画像を形成する。
【００８１】
実施例５の光走査装置では、多面鏡式光偏向器７として、実施例１〜３の光偏向器が用いられる。
【００８２】
実施例５の光走査装置では、光走査装置の結像が高精度で環境負荷が低減され、高画質で環境負荷が小さく、さらに、光源部の部品点数、材料が削減されて、環境負荷が低減され、光源の故障確率も低く抑えたシングルビーム光走査装置を提供することができ、環境負荷が低減され低騒音で高画質な画像形成装置を提供することができる。
【００８３】
上述した画像形成装置の実施の形態では、各光導電性感光体の光走査を「シングルビーム方式」で行っているが、各光源側を、図１２の如くに構成し、光導電性感光体の光走査を「マルチビーム方式」で行うようにできることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る光偏向器の実施例１における構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光偏向器で用いられる回転体の斜視図である。
【図３】実施例１のプリント基板の下方からの斜視図である。
【図４】実施例１の樹脂部材の構成を示す断面図である。
【図５】従来の光偏向器における軸倒れの状態を示す断面図である。
【図６】実施例１で用いる射出成形金型の構成を示す断面図である。
【図７】実施例１で用いる射出成形金型においてプリント基板に射出成形した際の状態を示す断面図である。
【図８】本発明に係る光偏向器の実施例２における構成を示す断面図である。
【図９】実施例２のプリント基板の下方からの分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る光偏向器の実施例３における構成を示す断面図である。
【図１１】実施例３のプリント基板の下方からの斜視図である。
【図１２】本発明に係る光走査装置の実施例４における構成を示す概略図である。
【図１３】実施例４における光ビームの２分割手段の構成を示す断面図である。
【図１４】実施例４における光ビームの走査状態を示す断面図である。
【図１５】実施例４における光ビームの走査タイミングを示すチャート図である。
【図１６】本発明に係る画像形成装置に用いられる光走査装置の構成を示す概略図である。
【図１７】本発明に係る画像形成装置の実施例５における構成を示す断面概略図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１´，１ＹＭ，１ＣＫ    半導体レーザ
２    ホルダ
３，３´，３ＹＭ，３ＣＫ    カップリングレンズ
４，４ＹＭ，４ＣＫ    ハーフミラープリズム
４ａ    半透鏡
４ｂ    反射面
５ａ，５ｂ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ    シリンドリカルレンズ
６    防音ガラス
７    多面鏡式光偏向器
７ａ    上ポリゴンミラー
７ｂ    下ポリゴンミラー
８ａ，８ｂ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ    第１走査レンズ
９ａ，９ｂ，ｍＭ１，ｍＭ２，ｍＭ３，ｍＣ１，ｍＣ２，ｍＣ３，ｍＹ，ｍＫ    光路折り曲げミラー
１０ａ，１０ｂ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ    第２走査レンズ
１１ａ，１１ｂ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ    光導電性感光体
１２，１２ＹＭ    アパーチュア
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ    転写器
１７    搬送ベルト
１９    定着装置
１０１    回転体
１０２    軸受けシャフト
１０２ａ    凸曲面
１０５    ミラーロータ
１０５ａ，１０５ｂ    多面鏡
１０５ｃ    連結部
１０５ｄ    偏向反射面
１０５ｅ，１０５ｆ    円周凹部
１０５ｇ    保持部
１０６    ロータ磁石
１０７    固定スリーブ
１０８    軸受ハウジング
１０９    ステータコア
１０９ａ    巻線コイル
１１０    スラスト受部材
１１１    流体シール
１１２    プリント基板
１１３    ホール素子
１１４    駆動ＩＣ
１１５    コネクタ
１１６，１１７，１１８    樹脂部材
１１６ａ，１１７ａ    取付け基準面
１１６ｂ    取付け穴
１１６ｃ    回り止め部
１２０    金型
１２１    軸
１２２ａ    金型面
ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫ    現像装置
Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２    光ビーム
ＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫ    帯電ローラ
【図１】
2008070752.tif 000003
【図２】
2008070752.tif 000004
【図３】
2008070752.tif 000005
【図４】
2008070752.tif 000006
【図５】
2008070752.tif 000007
【図６】
2008070752.tif 000008
【図７】
2008070752.tif 000009
【図８】
2008070752.tif 000010
【図９】
2008070752.tif 000011
【図１０】
2008070752.tif 000012
【図１１】
2008070752.tif 000013
【図１２】
2008070752.tif 000014
【図１３】
2008070752.tif 000015
【図１４】
2008070752.tif 000016
【図１５】
2008070752.tif 000017
【図１６】
2008070752.tif 000018
【図１７】
2008070752.tif 000019