(57)【要約】【課題】ミラー振動速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができるようにして、光走査装置の製造コストを低減する。【解決手段】トーションバーによって回動可能な状態で支持部に軸支され、光源から発射される光ビームを反射させるミラーと、ミラー両側部に設けられた電極に対向する各部分に設けられた固定電極と、予め設定される駆動周波数で、上記固定電極とミラーの電極部との間に電圧を印加してミラーを回動させるミラー制御部１００と、トーションバーの温度を昇降させる温度調節装置１０２とを備え、ミラー制御部１００が、トーションバーが上記予め設定される駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、温度調節装置１０２にトーションバーの温度を昇降させる。【選択図】図５
2008009188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも両側部に電極が設けられると共に、トーションバーによって回動可能な状態で支持部に軸支され、光源から発射される光ビームを反射させるミラーと、
前記支持部における、前記ミラー両側部の電極に対向する各部分に設けられた固定電極と、
予め設定される駆動周波数で、前記支持部の固定電極と前記ミラーの電極部との間に電圧を印加して前記ミラーを回動させる制御手段と、
前記トーションバーの温度を昇降させる温度調節手段とを備え、
前記制御手段は、前記トーションバーが前記予め設定される駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させる光走査装置。
【請求項２】
前記駆動周波数の設定を操作者から受け付ける駆動周波数受付手段を更に備え、
前記制御手段は、前記駆動周波数受付手段で設定が受け付けられた駆動周波数を、前記予め設定される駆動周波数として、前記目標温度まで前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させる請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
１以上の前記駆動周波数と、当該駆動周波数に対応付けられた各温度との対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段が、前記記憶手段に記憶されている駆動周波数と温度との対応関係から、前記予め設定される駆動周波数に対応する温度を読み出して前記目標温度とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
両側部に電極が設けられると共に、トーションバーによって回動可能な状態で支持部に軸支され、光源から発射される光ビームを反射させるミラーと、
前記支持部において、前記ミラー両側部の電極に対向する各部分に設けられた固定電極と、
予め設定されるミラー振動速度で、前記支持部の固定電極と前記ミラーの電極部との間に電圧を印加して前記ミラーを回動させる制御手段と、
前記トーションバーの温度を昇降させる温度調節手段とを備え、
前記制御手段は、前記トーションバーが前記予め設定されるミラー振動速度に応じた駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させる光走査装置。
【請求項５】
前記温度調節手段は、前記トーションバーを加熱又は冷却する温度変更部と、前記トーションバーの温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御手段は、前記温度検出部によって検出された温度が前記目標温度に達するまで前記温度変更部に前記トーションバーを加熱又は冷却させる温度制御部を有する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記温度変更部は、ペルチェ素子からなる請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーを振動させて光ビームを走査する光走査装置、及びこの光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ又は複写機等の画像形成装置は、半導体レーザから出射されたレーザ光を高速で回転するポリゴンミラーに入射させ、ポリゴンミラーで反射させたレーザ光により感光体ドラム上を走査して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する光走査装置を備えている。この光走査装置として、ポリゴンミラーの発熱及び騒音や発熱等の問題を解消するために、ポリゴンミラーに代え、共振を利用して平板状のミラーを振動させるものがある（例えば、下記特許文献１）。この光走査装置は、平板状のミラーが、２本のトーションバーによって、矩形状とされた支持基板の凹部内側に取り付けられ、さらに、このミラーの両側部にはミラー電極部が設けられ、これら両電極部に対向する各位置の支持基板部分に固定電極を有する構成を採る。この光走査装置では、ミラーに設けられている一方のミラー電極部と、これに対向する固定電極との間に電圧を印加して、当該ミラー電極部と固定電極との間に静電引力を生じさせ、制御部が、ミラーに生じる慣性と各トーションバー復元力とが等しくなる位置まで、ミラーがトーションバーを回転軸として振動させ、この時点で、他方のミラー電極部と、これに対向する固定電極との間への電圧印加に切り替えることで、ミラーを所定の振角で往復振動させるようになっている。
【特許文献１】特開１１−５２２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に示される光走査装置のように、共振を利用してミラーを振動させる場合、所望の速度で画像形成を行わせるためには、当該画像形成速度に対応した駆動周波数（共振周波数）でミラーを振動させる必要がある。しかしながら、ミラーの共振周波数は、ミラーの慣性モーメントと各トーションバーのばね定数とから決定されるため、駆動周波数を変えて異なる振動速度でミラーを振動させるには、異なるばね定数のトーションバーに取り換える必要がある。そのため、画像形成速度が異なる画像形成装置に共通の可動ミラーを用いることができず、可動ミラーの製造コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ミラー振動速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができるようにして、光走査装置の製造コストを低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも両側部に電極が設けられると共に、トーションバーによって回動可能な状態で支持部に軸支され、光源から発射される光ビームを反射させるミラーと、
前記支持部における、前記ミラー両側部の電極に対向する各部分に設けられた固定電極と、
予め設定される駆動周波数で、前記支持部の固定電極と前記ミラーの電極部との間に電圧を印加して前記ミラーを回動させる制御手段と、
前記トーションバーの温度を昇降させる温度調節手段とを備え、
前記制御手段は、前記トーションバーが前記予め設定される駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させる光走査装置である。
【０００６】
この構成では、トーションバーが上記予め設定される駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、制御手段が、温度調節手段にトーションバーの温度を昇降させることで、温度に応じてトーションバーのばね定数が変化する特性を利用し、同一構成でなるトーションバーが取り付けられたミラーを、異なる駆動周波数で動作させることを可能とする。これにより、画像形成速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができ、光走査装置の製造コストが低減される。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記駆動周波数の設定を操作者から受け付ける駆動周波数受付手段を更に備え、
前記制御手段は、前記駆動周波数受付手段で設定が受け付けられた駆動周波数を、前記予め設定される駆動周波数として、前記目標温度まで前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させるものである。
【０００８】
この構成によれば、制御手段は、駆動周波数受付手段で設定が受け付けられた駆動周波数を、上記予め設定される駆動周波数として、当該駆動周波数に対応する目標温度まで温度調節手段にトーションバーの温度を昇降させるので、当該トーションバーを、操作者が設定する所望の駆動周波数で動作させることができる。これにより、同一構成でなるトーションバーが取り付けられたミラーを、操作者所望の振動速度で動作させることが可能になる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光走査装置であって、１以上の前記駆動周波数と、当該駆動周波数に対応付けられた各温度との対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段が、前記記憶手段に記憶されている駆動周波数と温度との対応関係から、前記予め設定される駆動周波数に対応する温度を読み出して前記目標温度とするものである。
【００１０】
この構成によれば、制御手段が、記憶手段に記憶されている駆動周波数と温度との対応関係から、予め設定される駆動周波数に対応する温度を読み出して目標温度とするので、予め設定される駆動周波数に対応する目標温度を簡単に決定することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、両側部に電極が設けられると共に、トーションバーによって回動可能な状態で支持部に軸支され、光源から発射される光ビームを反射させるミラーと、
前記支持部において、前記ミラー両側部の電極に対向する各部分に設けられた固定電極と、
予め設定されるミラー振動速度で、前記支持部の固定電極と前記ミラーの電極部との間に電圧を印加して前記ミラーを回動させる制御手段と、
前記トーションバーの温度を昇降させる温度調節手段とを備え、
前記制御手段は、前記トーションバーが前記予め設定されるミラー振動速度に応じた駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、前記温度調節手段に前記トーションバーの温度を昇降させる光走査装置である。
【００１２】
この構成によれば、トーションバーが上記予め設定されるミラー振動速度に応じた駆動周波数に対応するばね定数を発揮する目標温度まで、制御手段が、温度調節手段にトーションバーの温度を昇降させることで、温度に応じてトーションバーのばね定数が変化する特性を利用し、同一構成でなるトーションバーが取り付けられたミラーを、異なる駆動周波数で動作させることが可能になる。これにより、画像形成速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができ、光走査装置の製造コストが低減される。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光走査装置であって、前記温度調節手段は、前記トーションバーを加熱又は冷却する温度変更部と、前記トーションバーの温度を検出する温度検出部とを備え、
前記制御手段は、前記温度検出部によって検出された温度が前記目標温度に達するまで前記温度変更部に前記トーションバーを加熱又は冷却させる温度制御部を有するものである。
【００１４】
この構成によれば、制御手段の温度制御部が、温度検出部によって検出された温度が目標温度に達するまで温度変更部にトーションバーを加熱又は冷却させるので、目標温度までトーションバーを加熱又は冷却するために必要な制御を簡易な構成で実現することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光走査装置であって、前記温度変更部は、ペルチェ素子からなる。
【００１６】
この構成によれば、トーションバーを冷却又は加熱する温度変更部を、可動部が無く騒音を発生させない簡易な構成で実現することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、同一構成でなるトーションバーが取り付けられたミラーを、異なる駆動周波数で動作させることが可能になるので、画像形成速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができ、光走査装置の製造コストが低減される。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、当該トーションバーを、操作者が設定する所望の駆動周波数で動作させることができるので、同一構成でなるトーションバーが取り付けられたミラーを、操作者所望の振動速度で動作させることが可能になる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、予め設定される駆動周波数に対応する目標温度を簡単に決定することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ミラー振動速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることができ、可動ミラーの製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、目標温度までトーションバーを加熱するために必要な制御を簡易な構成で実現することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、トーションバーを冷却又は加熱する温度変更部を、可動部が無く騒音を発生させない簡易な構成で実現することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明によって得られる効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る光走査装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのプリンタ１は、感光体ドラム１０と、帯電ユニット２０と、レーザスキャナユニット３０と、現像ユニット４０と、転写ユニット５０と、定着ユニット６０と、冷却ファン７０とを備えている。
【００２６】
帯電ユニット２０は、感光体ドラム１０の表面全体を帯電させる。レーザスキャナユニット３０は、感光体ドラム１０の表面にレーザ光を照射する。現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の表面に形成される静電潜像にトナー４１を付着させることで現像を行う。転写ユニット５０は、感光体ドラム１０の表面に付着したトナー４１を記録紙に転写する。定着ユニット６０は、記録紙に転写されたトナー４１を記録紙に定着させる。冷却ファン７０は、定着ユニット６０で生じる熱をプリンタ１の外部へ放熱することで画像形成装置の内部を冷却する。
【００２７】
さらに、プリンタ１には、給紙カセット８０と、給紙ローラ８１と、搬送ローラ８２と、レジストローラ８３と、搬送ガイド８４と、排紙ローラ８５と、排紙トレイ８６とが設置されている。
【００２８】
給紙カセット８０は、多数の記録紙を収容する。給紙ローラ８１は、給紙カセット８０から記録紙を送り出す。搬送ローラ８２は、給紙ローラ８１から送り出された記録紙を搬送する。レジストローラ８３は、記録紙をニップする一対のローラからなり、搬送ローラ８２を通過した記録紙の向きを矯正するとともに記録紙が搬送されるタイミングを調整する。搬送ガイド８４は、一対のレジストローラ８３から感光体ドラム１０へ記録紙を搬送するとともに感光体ドラム１０を通過した記録紙を定着ユニット６０へ搬送する。排紙ローラ８５は、定着ユニット６０を通過した記録紙をプリンタ１の外部へ排出する。排紙トレイ８６には、排紙ローラ８５からプリンタ１の外部へ排出された記録紙が積載される。
【００２９】
プリンタ１において、帯電ユニット２０は、帯電ローラ２１を備える。帯電ローラ２１は感光体ドラム１０に近接する位置に設置される。帯電ユニット２０は、帯電した帯電ローラ２１の放電によって感光体ドラム１０の表面を負に帯電させる。また、レーザスキャナユニット（光走査装置）３０は、感光体ドラム１０に向けて半導体レーザ３１ａ（図２）からレーザ光を照射する。レーザスキャナユニット３０は、感光体ドラム１０のうちレーザ光が照射された部分を正に帯電させることで当該部分に静電潜像を形成する。尚、レーザスキャナユニット３０の構成については、後述する。
【００３０】
また、現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の近傍に設置されている。現像ユニット４０の内部には、卜ナー４１が収容されるとともに卜ナー４１を感光体ドラム１０に提供する現像ローラ４２が備えられている。現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像にトナー４１を付着させて現像を行う。転写ユニット５０は、転写ローラ５１を備えている。転写ローラ５１と感光体ドラム１０との間には、記録紙を挟むニップ部が形成されている。転写ユニット５０は、このニップ部を記録紙が通過する際に、正に帯電した転写ローラ５１に、感光体ドラム１０表面上のトナー４１を引き寄せることでトナー４１を記録紙に転写する。
【００３１】
定着ユニット６０は、定着ローラ６１と、定着ヒータ６２と、加圧ローラ６３とを備えている。定着ヒータ６２は、定着ローラ６１の内部に設置され、定着ローラ６１を加熱する。定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間には、記録紙を挟むニップ部が形成されている。定着ユニット６０は、このニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ６１の熱によって、記録紙に転写されたトナー４１を溶解させると共に、加圧ローラ６３によって記録紙に圧力を加えることで卜ナー４１を記録紙に定着させる。
【００３２】
図２は、レーザスキャナユニット（光走査装置）３０の概略構成を示す図である。プリンタ１において、レーザスキャナユニット３０は、レーザユニット３１と、コリメータレンズ３２と、絞り３３と、振動ミラー３４と、ｆ−θレンズ３５と、ビームディテク卜センサ（以下、BDセンサという）３６とを備えている。
【００３３】
レーザユニット３１は、レーザ光を出射する光源としての半導体レーザ３１ａを備える。コリメータレンズ３２は、半導体レーザ３１ａより出射されたレーザ光を平行光束にする。絞り３３は、コリメータレンズ３２を通過したレーザ光の光量及びビーム径を調整する。振動ミラー３４は、共振の利用により図２の矢印ａ，ｂ方向に所定の振角で振動されてレーザ光の反射角度を連続的に変化させる。ｆ−θレンズ３５は、振動ミラー３４で反射したレーザ光の走査速度を補正する。ビームディテク卜センサ３６は、振動ミラー３４で反射した後にｆ−θレンズ３５を透過したレーザ光を検出する。
【００３４】
このレーザスキャナユニット３０では、振動ミラー３４は、ミラー駆動手段によって所定の駆動電圧が印加されることにより、所定の振角で振動する。振動ミラー３４の図２矢印ａ方向への移動に伴って、すなわち、振動ミラー３４が図２に実線で示す位置から２点鎖線で示す位置に移動するに連れて、振動ミラー３４で反射したレーザ光が、ｆ−θレンズ３５を透過し、感光体ドラム１０の表面を図２に示す矢印Ａの方向に走査する。このとき、感光体ドラム１０表面のレーザ光が照射された部分に静電潜像が形成され、感光体ドラム１０に対する画像データの書き出しが行われる。
【００３５】
BD センサ３６は、感光体ドラム１０に対して画像データの書き出しを行うタイミングを調整するために用いられる。振動ミラー３４が矢印ｂ方向に移動して実線で示す位置まで振動すると、振動ミラー３４で反射したレーザ光がｆ−θレンズ３５を透過してBDセンサ３６に入射する。BDセンサ３６にレーザ光が入射すると、BDセンサ３６から検出信号が出力されるようになっている。このBDセンサ３６の検出信号は、振動ミラー３４の振動動作の制御に用いられる。
【００３６】
図３は、レーザスキャナユニット３０における振動ミラーの構成を示す図であり、（ａ）はレーザスキャナユニット３０に設置される振動ミラー３４の平面図、（ｂ）はレーザスキャナユニット３０に設置される振動ミラー３４の断面図である。
【００３７】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、この振動ミラー３４には、矩形の厚板で形成された支持基板９０の中央部分に凹部９０ａが形成されている。凹部９０ａの周囲には、矩形板状の絶縁体９１ａ，９１ｂが配置されている。さらに、支持基板９０の凹部９０ａ内には、凹部９０ａの底面と平行にシリコン薄板から成るミラー９２が形成されている。ミラー９２の上面の高さは、絶緑体９１ａ，９１ｂの上面の高さと概ね等しく設定されている。
【００３８】
ミラー９２には、その側面から外方に突出する２本のトーションバー９２ａ，９２ａが、ミラー９２の本体部分と一体的に設けられている。ミラー９２における各トーションバー９２ａの先端部分は、支持基板９０に設けられている各絶縁体９１ａ，９１ｂに取り付けられている。ミラー９２は、各トーションバー９２ａの振れにより、トーションバー９２ａを回動軸として、ミラー９２の平面方向と垂直な方向に振動可能に構成されている。さらに、ミラー９２の端縁部には、導電性を有するミラー電極９３が形成されている。上記２本のトーションバー９２ａは、それぞれの先端部分が、各絶縁体９１ａ，９１ｂ上に設けられたミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂに接続されている。
【００３９】
支持基板９０上に配置される各絶縁体９１ａ，９１ｂ上には、導電性を有する矩形板状の固定電極９５ａ，９５ｂが形成されている。固定電極９５ａ，９５ｂは、ミラー９２の両側部分に設けられているミラー電極９３に対向する位置に設けられている。固定電極９５ａ，９５ｂは、その下面の高さがミラー９２の上面の高さと概ね等しくなっている。これらの固定電極９５ａ，９５ｂは、凹部９０ａ側の縁部が、各絶縁体９１ａ，９１ｂの、凹部９０ａ側の縁部よりも突出しており、ミラー９２の端縁部に形成されたミラー電極９３に近接されている。各固定電極９５ａ，９５ｂ上には、固定電極側パッド９６ａ，９６ｂが形成されている。
【００４０】
上記構成でなるプリンタ１において、プリンタ１の電源をオンにすると、プリンタ１内に設けられた各ユニットに電力が供給され、プリンタ１内部の各ユニットの動作が制御されて、上述した帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。
【００４１】
さらに詳細には、プリンタ１では、図１に実線の矢印で示すように、給紙ローラ８１によって給紙カセット８０から記録紙が送り出される。給紙カセット８０から送り出された記録紙は、搬送ローラ８２に搬送される。搬送ローラ８２を通過した記録紙は、一対のレジストローラ８３においてその向きが矯正されて感光体ドラム１０への搬送タイミングが調整された後、搬送ガイド８４を通って感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間のニップ部へ搬送される。
【００４２】
このように記録紙が感光体ドラム１０に搬送されるとき、まず、帯電ユニット２０が、帯電ローラ２１の放電により感光体ドラム１０の表面全体を帯電させる。次にレーザスキャナユニット３０が、図２に示す半導体レーザ３１ａから感光体ドラム１０に向けてレーザ光を照射し、感光体ドラム１０の表面のうちレ―ザ光が当たった部分に静電潜像を形成する。具体的には、図２に示すように、レーザユニット３１の半導体レーザ３１ａより出射されたレーザ光が、コリメータレンズ３２で平行光束とされ、絞り３３でレーザ光の光量及びビーム径を調整された後に振動ミラー３４に入射される。そして、振動ミラー３４が図２に示す矢印ｂの方向に移動すると、即ち、図２に実線で示す位置から破線で示す位置に移動すると、レーザ光は、振動ミラー３４で反射した後にｆ−θレンズ３５を透過して感光体ドラム１０上を走査する。これにより、感光体ドラム１０に対する画像データの書き出しが行われる。
【００４３】
次に、現像ユニット４０が、帯電したトナー４１を現像ローラ４２により感光体ドラム１０に供給することで、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像にトナー４１を付着させて現像を行う。続いて、転写ユニット５０が、転写工程において感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間のニップ部を通過する記録紙に感光体ドラム１０の表面に付着したトナー４１を転写させる。転写工程においてトナー４１が転写された記録紙は、搬送ガイド８４を通って定着ユニット６０における定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間のニップ部へ搬送される。
【００４４】
ついで、定着ユニット６０が、定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間のニップ部を通過する記録紙のトナー４１を、定着ローラ６１の熱によって溶解させるとともに加圧ローラ６３によって記録紙に圧力を加えることで、トナー４１を記録紙に定着させる。トナー４１が定着した記録紙は、排紙ローラ８５によってプリンタ１の外部へ送り出され、排紙トレイ８６へ排出される。
【００４５】
このような動作を行うプリンタ１において、上述のように、図２に示す振動ミラー３４は、ミラー駆動手段によって所定の駆動電圧が印加されることにより、所定の振角で振動する。この振動ミラー３４の動作を、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００４６】
各絶緑体９１ａ，９１ｂ上の固定電極９５ａ，９５ｂのうち―方の固定電極９５ａに形成された固定電極側パッド９６ａと、各トーションバー９２ａに接続されるミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間に所定の電圧が印加されると、ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂからトーションバー９２ａを介してミラー電極９３に電圧が印加される。これにより、固定電極９５ａの表面とミラー電極９３の表面に互いに逆の極性の電荷が蓄積し、固定電極９５ａとミラー電極９３との間にコンデンサが形成される。そして、固定電極９５ａとミラー電極９３との間に静電引力が働く。なお、ミラー９２において、ミラー電極９３は、固定電極９５ａ，９５ｂによりコンデンサを形成できる部分に設けられていれば足りる。
【００４７】
ここで、上述のように、固定電極９５ａは、ミラー電極９３よりも高い位置に配置されている。このため、固定電極９５ａとミラー電極９３との間に働く静電引力によりミラー９２が、固定電極９５ａとミラー電極９３とが近づくように、反時計方向に回転を始める。これにより、トーションバー９２ａは同じ角度だけ振れる。そして、固定電極９５ａとミラー電極９３との距離が最小となったときに、固定電極側パッド９６ａと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が停止される。このとき、ミラー９２には、上記回転動作によって慣性力が生じているため、ミラー９２の固定電極９５ａ側の側端部は、そのミラー電極９３が固定電極９５ａの位置を超えて回転する。
【００４８】
そして、ミラー９２に働く慣性力と、各トーションバー９２ａの復元力とが等しくなったところでミラー９２の回転が停止し、ミラー９２は、固定電極９５ａとミラー電極９３とが近づくように、時計方向への回転を始める。続いて、固定電極９５ａとミラー電極９３との間に静電引力が働く位置まで固定電極９５ａとミラー電極９３が近づいたところで固定電極側パッド９６ａと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が開始されると、固定電極９５ａとミラー電極９３との間に働く静電引力により、ミラー９２の回転が加速される。そして、固定電極９５ａとミラー電極９３との距離が最小となったときに、固定電極側パッド９６ａと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が停止される。その後、ミラー９２が図３（ｂ）に示す位置まで戻る。
【００４９】
また、ミラー９２が図３（ｂ）に示す位置まで戻った後、図３（ａ）に示すように、各絶縁体９１ａ，９１ｂの上面に形成される固定電極９５ａ，９５ｂのうち、もう一方の固定電極９５ｂに形成された固定電極側パッド９６ｂとトーションバー９２ａに接続されるミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間に所定の電圧が印加されると、ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂより各トーションバー９２ａを介してミラー電極９３に電圧が印加される。これにより、固定電極９５ｂの表面とミラー電極９３の表面に互いに逆の極性の電荷が蓄積し、固定電極９５ｂとミラー電極９３との間にコンデンサが形成される。
【００５０】
そして、固定電極９５ｂとミラー電極９３との間に働く静電引力により、ミラー９２が、固定電極９５ｂとミラー電極９３とが近づくように、時計方向に回転を始め、ミラー９２のトーションバー９２ａが同じ角度だけ振れる。その後、固定電極９５ｂとミラー電極９３との距離が最小となったときに、固定電極側パッド９６ｂと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が停止される。このとき、ミラー９２には、回転動作によって慣性力が生じているため、ミラー９２は、そのミラー電極９３が固定電極９５ｂの位置を超えても回転する。
【００５１】
そして、ミラー９２に働く慣性力と、各トーションバー９２ａの復元力とが等しくなったところでミラー９２の回転が停止し、ミラー９２が、固定電極９５ｂとミラー電極９３とが近づくように、反時計方向に回転を始める。
【００５２】
続いて、固定電極９５ｂとミラー電極９３との間に静電引力が働く位置まで固定電極９５ｂとミラー電極９３が近づいたところで固定電極側パッド９６ｂと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が開始されると、固定電極９５ｂとミラー電極９３との間に働く静電引力により、ミラー９２の回転が加速される。そして、固定電極９５ｂとミラー電極９３との距離が最小となったときに、固定電極側パッド９６ｂと各ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂとの間の電圧印加が停止される。その後、ミラー９２が図３（ｂ）に示す位置まで戻る。
【００５３】
このように、ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂと固定電極側パッド９６ａとの間、ミラー電極側パッド９４ａ，９４ｂと固定電極側パッド９６ｂとの間に所定の電圧を交互に印加することにより、固定電極９５ａ，９５ｂとミラー電極９３との間に静電引力が働く。そして、固定電極９５ａ，９５ｂとミラー電極９３との間に働く当該静電引力によりミラー９２に与えられる駆動力を利用して、ミラー９２を所定の振角で振動させることができるようになっている。
【００５４】
図４は振動ミラー３４の動作温度と駆動周波数変化の特性を示した図である。上記のようにミラー９２が動作するとき、ミラー９２の駆動周波数ｆは、ミラー９２の慣性モーメントＪと、各トーションバー９２ａのばね定数ｋとにより決定されるミラー９２の共振周波数ｆ０
ｆ０＝（１／２π）×（ｋ／Ｊ）１／２      …(1)
により決定される。
【００５５】
上記ばね定数ｋは、トーションバー９２ａの温度により変化し、温度が低い時は大きく、温度が高い時は小さくなる。このため、トーションバー９２ａの温度が低い時の共振周波数ｆ０Lは高くなり、トーションバー９２ａの温度が高い時の共振周波数ｆ０Hは低くなる。例えば、図４に示すように、例えば、ミラー９２を動作温度25℃で動作させた場合における駆動周波数を100％とすると、動作温度が55℃になると約80％の駆動周波数になる。
【００５６】
ここで、ミラー９２を、動作温度25℃、駆動周波数3300Ｈｚで動作させるプリンタ１に搭載して使用するように設計したとする。これと同じ構成でなるミラー９２を、ミラー９２の動作温度を55℃として使用すれば、図４より、駆動周波数は、動作温度25℃の場合よりも約20％低い2640Ｈｚとなる。低い駆動周波数であれば、ミラー９２の振動速度、すなわち、画像形成速度が遅くなるため、ミラー９２の動作温度を25℃から55℃に変化させれば、動作温度25℃、駆動周波数3300Ｈｚで動作するミラー９２と同じ構成のミラー９２を、画像形成速度が20％遅いプリンタ１に使用可能となる。
【００５７】
図５は振動ミラー３４の制御回路の概略構成図である。図６は、ミラー９２の共振周波数ｆ０と、トーションバー９２ａの温度との対応関係の例を示す図である。ミラー制御部（制御手段）１００は、ミラー９２の動作制御を司るものである。例えば、プリンタ１全体の動作制御を司るＣＰＵ等の制御部が、ミラー制御部１００として機能するようにする。ミラー制御部１００は、プリンタ１に設けられている操作パネル（図略）から装置製造者又はメンテナンス者等によって入力される駆動周波数の設定を受け付ける駆動周波数受付部（駆動周波数受付手段）１００ａを備えている。駆動周波数受付部１００ａに対する駆動周波数の入力方法は、上記操作パネルによるものに限られず、コンピュータ等の入力装置を駆動周波数受付部１００ａ（ミラー制御部１００）に接続して入力するようにしてもよい。
【００５８】
ミラー制御部１００は、温度センサ１０１と、振動ミラー３４と、温度調節装置１０２と、周波数−温度記憶部１０３とに接続されている。温度センサ（温度調節手段、温度検出部）１０１は、振動ミラー３４のミラー９２の一部であるトーションバー９２ａの温度を検出し、検出した温度を示す温度信号をミラー制御部１００に対して出力する。温度調節装置１０２は、ミラー制御部１００からの指示に応じて、ミラー９２の一部であるトーションバー９２ａの温度を昇降させる装置である。
【００５９】
温度調節装置（温度調節手段、温度変更部）１０２は、加熱又は冷却の一方のみが可能であっても、加熱及び冷却の両方が可能であってもよい。温度調節装置１０２は、例えば、ペルチェ素子からなる。また、温度調節装置１０２として、プリンタ１の本体に装備されているファンモータ等を用い、これにより温風又は冷風をトーションバー９２ａに送るようにしてもよい。
【００６０】
周波数−温度記憶部（記憶手段）１０３は、例えば、ＲＯＭ等からなり、ミラー９２の複数の共振周波数ｆ０と、各共振周波数ｆ０に対応付けられた温度との対応関係が記憶されたテーブル（図６）を記憶している。
【００６１】
ミラー制御部１００による振動ミラー３４の制御を説明する。図７はミラー制御部１００による振動ミラー３４の制御を示すフローチャートである。装置製造者等によりプリンタ１の操作パネル等から所望の駆動周波数が入力され、駆動周波数受付部１００ａが当該駆動周波数を受け付けると（Ｓ１）、ミラー制御部１００は、受け付けられた駆動周波数に対応する温度情報を周波数−温度記憶部１０３から読み出す（Ｓ２）。
【００６２】
続いて、ミラー制御部１００は、温度センサ１０１から、この時点におけるトーションバー９２ａの温度情報を取得し（Ｓ３）、Ｓ２で読み出した駆動周波数に対応する温度と、Ｓ３で取得したトーションバー９２ａの温度とが一致するか否かを判断する（Ｓ４）。なお、必ずしも数値が完全に一致する場合に限られず、温度による共振周波数変化が振動ミラー３４の駆動速度に影響を与えない温度差程度の不一致しか生じていない場合には、ミラー制御部１００は両温度が一致すると判断するようにしてもよい。
【００６３】
上記両温度が一致していない場合は（Ｓ４でＮＯ）、両温度の差を無くすために、ミラー制御部１００は、温度調節装置１０２を駆動してトーションバー９２ａを冷却又は加熱する（Ｓ６）。
【００６４】
上記両温度が一致している場合（Ｓ４でＹＥＳ）、或いは、Ｓ５におけるトーションバー９２ａの冷却又は加熱により、トーションバー９２ａの温度と、Ｓ２で読み出した駆動周波数に対応する温度とが一致するに至った場合（Ｓ４でＹＥＳ）、ミラー制御部１００は、Ｓ１で受け付けられた駆動周波数で振動ミラー３４を駆動する（Ｓ５）。なお、ミラー制御部１００は、温度調節装置１０２によるトーションバー９２ａの温度調節実行中、温度センサ１０１からトーションバー９２ａの温度情報の取得を続け、上記両温度が一致するか否かの判断を行う。
【００６５】
ミラー制御部１００が、このように、トーションバー９２ａの温度を適宜変化させてばね定数を変化させ、駆動に必要な所望の共振周波数（駆動周波数）が得られるようにするので、ミラー９２の振動速度が異なる光走査装置に共通の可動ミラーを用いることが可能となり、可動ミラーの製造コストが低減できる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、装置製造者等からプリンタ１に所望の駆動周波数が入力され、ミラー制御部１００が当該入力された周波数に対応する温度を周波数−温度記憶部１０３から読み出し、読み出した対応温度までトーションバー９２ａの温度を変化させることで、駆動に必要な所望の共振周波数を得るようにしているが、これに代えて、次の制御を行うようにしてもよい。
【００６７】
例えば、複数の画像形成速度（ミラー９２の振動速度でもよい）と、各速度に対応するミラー９２の共振周波数ｆ０及び温度の対応関係が記憶されたテーブルを記憶する速度−温度記憶部が備えられ、装置製造者等からプリンタ１に所望の画像形成速度（ミラー９２の振動速度）が入力されると、ミラー制御部１００が当該入力された画像形成速度（ミラー９２の振動速度）に対応する温度を速度−温度記憶部から読み出し、読み出した対応温度までトーションバー９２ａの温度を変化させる。そして、ミラー制御部１００が上記入力された速度に対応する駆動周波数を速度−温度記憶部から読み出し、トーションバー９２ａの温度変更完了後に、当該読み出した駆動周波数で振動ミラー３４を駆動するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置としてプリンタ１を示しているが、本発明に係る画像形成装置はプリンタに限られず、コピー機、ファクシミリ装置、又はコピー機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能のうち少なくとも２つ以上の機能を兼ね備えた複合機等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】レーザスキャナユニット（光走査装置）の概略構成を示す図である。
【図３】レーザスキャナユニットにおける振動ミラーの構成を示す図であり、（ａ）はレーザスキャナユニットに設置される振動ミラーの平面図、（ｂ）はレーザスキャナユニットに設置される振動ミラーの断面図である。
【図４】振動ミラーの動作温度と駆動周波数変化の特性を示した図である。
【図５】振動ミラーの制御回路の概略構成図である。
【図６】ミラーの共振周波数と、トーションバーの温度との対応関係の例を示す図である。
【図７】ミラー制御部による振動ミラーの制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１              プリンタ
１０            感光体ドラム
３０            レーザスキャナユニット
３１            レーザユニット
３１ａ          半導体レーザ
３４            振動ミラー
４０            現像ユニット
９０ａ          凹部
９０            支持基板
９１ａ，９１ｂ  絶縁体
９２ａ          トーションバー
９２            ミラー
９３            ミラー電極
９４ａ，９４ｂ  ミラー電極側パッド
９５ａ，９５ｂ  固定電極
９６ａ，９６ｂ  固定電極側パッド
１００          ミラー制御部
１００ａ        駆動周波数受付部
１０１          温度センサ
１０２          温度調節装置
１０３          温度記憶部
【図１】
2008009188.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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