(57)【要約】【課題】  反射鏡を備えた光走査装置において、反射鏡が振動することによる被走査面上の像の位置ずれを抑制する。【解決手段】  反射鏡１０は、光束の主走査方向に沿って長尺に形成されている。反射鏡の反射面２０は、少なくとも主走査方向に正のパワーを有する曲面からなり、且つ、いわゆる自由曲面からなっている。振動によって反射鏡１０が上下方向に変位するとその変位に合わせて反射面２０が上下方向に傾くように反射鏡を支持し、反射鏡１０の変位に起因する像のずれ量と反射面２０の傾きに起因する像のずれ量とを略相殺させる。【選択図】  図５
2005164906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の主走査方向に走査される光束を反射して被走査面に像を形成する反射鏡を備えた光走査装置において前記反射鏡を支持する方法であって、
前記反射鏡は、主走査方向に長尺且つ少なくとも前記主走査方向に正のパワーを有する曲面からなる反射面を備え、当該反射鏡が所定の基準位置にあるときには、前記被走査面上に形成する像を、主走査方向に直交する方向である副走査方向に関して所定の基準位置に形成するように構成され、
基準位置にある前記反射鏡が副走査方向に振動すると、前記反射鏡の副走査方向の変位に合わせて前記反射面が傾き、前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向とが互いに逆方向となるように、前記反射鏡を支持する反射鏡の支持方法。
【請求項２】
前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量とは、略相殺する量である請求項１に記載の反射鏡の支持方法。
【請求項３】
前記反射面の副走査方向の平均曲率を１／ｒ（１／ｍｍ）、前記反射面上の光束の反射点から前記被走査面上の像までの光路長をｌ（ｍｍ）、前記反射面に対する光束の入射角をα（ｒａｄ）、前記反射鏡の副走査方向への変位量をｄ（ｍｍ）、前記反射面の傾き角度をθ（ｒａｄ）とし、
【数１】
2005164906.tif 000015
としたときに、前記変位量ｄと前記傾き角度θとが、
【数２】
2005164906.tif 000016
の関係を満たす請求項２に記載の反射鏡の支持方法。
【請求項４】
光束を出力する光源と、
前記光源からの光束を走査する光偏向器と、
前記光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光源からの光束を前記光偏光器の偏向面に導くとともに前記偏向面上に線像を形成する第１結像光学系と、
前記光偏向器と被走査面との間に配置され、前記光偏向器からの光束を前記被走査面に導くとともに前記被走査面上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系とを備えた光走査装置であって、
前記第２結像光学系は、光束の主走査方向に長尺且つ少なくとも前記主走査方向に正のパワーを有する曲面からなる反射面を有する反射鏡を備え、
前記反射鏡は、当該反射鏡が所定の基準位置にあるときには、前記被走査面上に形成する像を、主走査方向に直交する方向である副走査方向に関して所定の基準位置に形成するように構成され、
前記反射鏡は、基準位置にある前記反射鏡が副走査方向に振動すると、前記反射鏡の副走査方向の変位に合わせて前記反射面が傾き、前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向とが互いに逆方向となるように支持されている光走査装置。
【請求項５】
前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量とは、略相殺する量である請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記反射面の副走査方向の平均曲率を１／ｒ（１／ｍｍ）、前記反射面上の光束の反射点から前記被走査面上の像までの光路長をｌ（ｍｍ）、前記反射面に対する光束の入射角をα（ｒａｄ）、前記反射鏡の副走査方向への変位量をｄ（ｍｍ）、前記反射面の傾き角度をθ（ｒａｄ）とし、
【数３】
2005164906.tif 000017
としたときに、前記変位量ｄと前記傾き角度θとが、
【数４】
2005164906.tif 000018
の関係を満たす請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第２結像光学系は、前記反射鏡のみから構成されている請求項４〜６のいずれか一つに記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項４〜７いずれか一つに記載の光走査装置と、
外周面が前記被走査面をなし、前記光走査装置の光束の主走査方向に延びる略円筒形状の感光体と、
前記感光体を回転させる駆動手段と、
前記感光体にトナーを供給する現像器と、
前記感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
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、光走査装置における反射鏡の支持方法及び光走査装置並びにそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光走査装置は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置などに利用されている。この種の光走査装置として、光源としての半導体レーザと、ポリゴンミラー（回転多面鏡）と、半導体レーザからの光束をポリゴンミラー上に線状に結像する第１結像光学系と、被走査面上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系と、ポリゴンミラーによって走査された光束を検出する走査開始信号検出器と、半導体レーザからの光束を走査開始信号検出器に集光する検出光学系とを備えた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述のように第２結像光学系は被走査面上に等速度で均一なスポットを結像するという高度な機能を発揮するものであるため、第２結像光学系を１個の光学素子で構成しようとすると、その光学素子を複雑な形状に形成する必要がある。ところで、多くの場合、第２結像光学系には、光透過型の光学素子であるガラスレンズが用いられる。しかし、ガラスレンズを複雑な形状に加工することは困難である。そのため、第２結像光学系を１枚のガラスレンズで構成することは難しかった。したがって、第２結像光学系をガラスレンズで構成しようとすると、複数枚のガラスレンズを組み合わせる必要があった。なお、通常、これらのレンズの組み合わせは、ｆθレンズと呼ばれている。
【０００４】
ところが、ガラスレンズは高価な光学素子である。そのため、第２結像光学系をガラスレンズで構成しようとすると、高価なガラスレンズが複数枚必要となり、光走査装置の小型化や低コスト化が難しかった。
【０００５】
そこで、光走査装置の小型化及び低コスト化を図るため、第２結像光学系に曲面からなる反射面を備えた反射鏡を用いる装置が提案されている。すなわち、第２結像光学系として、光透過型の光学素子ではなく、光反射型の光学素子を用いることが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１６６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、光走査装置の小型化が進んでおり、光学素子に対する振動の影響は無視できないものとなりつつある。しかしながら、光学素子としての反射鏡は、光透過型の光学素子（レンズ等）に比べて振動の影響を受けやすい。そのため、振動によって、被走査面上に形成される像に位置ずれが生じやすかった。そこで、反射鏡に対する振動の影響を抑制する方策が望まれている。
【０００７】
そのための方策として、振動そのものを抑制するように、反射鏡をしっかりと支持する方法が考えられる。さらに、このように反射鏡をしっかりと支持する方法には、反射鏡を多数の支持点にて支持する方法と、大きな拘束力をもって反射鏡を固定する方法とが考えられる。しかし、光走査装置の反射鏡は、位置決めに高精度が要求され、また、走査方向に長尺に形成されているので、しっかりと支持することに関して一定の限界があった。
【０００８】
すなわち、反射鏡の下方に多数の支持部材を設けたとしても、支持部材の支持面の高さを高精度に揃えることは困難である。そのため、支持面の高さにばらつきが生じることにより、実際には、反射鏡は多数の支持部材のうち２つ又は３つの支持部材のみで支持されるに過ぎなかった。したがって、支持部材を多数設けたとしても、反射鏡を多数の支持点にて支持することは困難であり、反射鏡をしっかりと支持することは難しかった。
【０００９】
一方、大きな拘束力をもって反射鏡を固定する方法では、反射鏡に過大な力が加わりやすく、反射面の面倒れやひずみが生じやすい。そのため、振動そのものは抑制できたとしても、反射面の面倒れ等によって、被走査面上に形成される像の位置には、ずれが生じやすかった。その結果、このような方法では、反射鏡本来の性能を発揮させることが難しい場合があった。特に、樹脂成形等で作成された反射鏡では、反射鏡を固定するために加えられる力によって、反射面の形状が変化しやすかった。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、振動による被走査面上の像の位置ずれを抑制するように反射鏡を支持する方法を提供することにある。また、そのような支持方法を実現した光走査装置及びそれを備えた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】
【００１１】
本発明に係る反射鏡の支持方法は、所定の主走査方向に走査される光束を反射して被走査面に像を形成する反射鏡を備えた光走査装置において前記反射鏡を支持する方法であって、前記反射鏡は、主走査方向に長尺且つ少なくとも前記主走査方向に正のパワーを有する曲面からなる反射面を備え、当該反射鏡が所定の基準位置にあるときには、前記被走査面上に形成する像を、主走査方向に直交する方向である副走査方向に関して所定の基準位置に形成するように構成され、基準位置にある前記反射鏡が副走査方向に振動すると、前記反射鏡の副走査方向の変位に合わせて前記反射面が傾き、前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向とが互いに逆方向となるように、前記反射鏡を支持する方法である。
【００１２】
上記支持方法によれば、反射鏡が副走査方向に振動すると、反射鏡の副走査方向の変位に伴って反射面が傾く。ところで、反射面に反射された光束が被走査面上に形成する像は、反射鏡の変位にしたがって副走査方向に移動する。また、被走査面上の像は、反射面の傾きが変化することによっても、副走査方向に移動する。ところが、上記支持方法によれば、反射鏡の変位に起因する被走査面上の像の移動方向と、反射面が傾くことに起因する被走査面上の像の移動方向とは、互いに逆の方向である。すなわち、反射鏡の変位に伴う像の基準位置からのずれと、反射面の傾きに伴う像の基準位置からのずれとは、互いに打ち消し合う関係にある。したがって、反射鏡が副走査方向に振動しても、被走査面上の像の位置が副走査方向に大きくずれることは回避される。
【００１３】
本発明に係る光走査装置は、光束を出力する光源と、前記光源からの光束を走査する光偏向器と、前記光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光源からの光束を前記光偏光器の偏向面に導くとともに前記偏向面上に線像を形成する第１結像光学系と、前記光偏向器と被走査面との間に配置され、前記光偏向器からの光束を前記被走査面に導くとともに前記被走査面上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系とを備えた光走査装置であって、前記第２結像光学系は、光束の主走査方向に長尺且つ少なくとも前記主走査方向に正のパワーを有する曲面からなる反射面を有する反射鏡を備え、前記反射鏡は、当該反射鏡が所定の基準位置にあるときには、前記被走査面上に形成する像を、主走査方向に直交する方向である副走査方向に関して所定の基準位置に形成するように構成され、前記反射鏡は、基準位置にある前記反射鏡が副走査方向に振動すると、前記反射鏡の副走査方向の変位に合わせて前記反射面が傾き、前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動方向とが互いに逆方向となるように支持されているものである。
【００１４】
このことにより、反射鏡が振動しても、被走査面上の像の位置ずれは生じにくくなる。そのため、耐振動特性に優れた光走査装置が実現される。
【００１５】
前記反射鏡が副走査方向に変位することによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量と、前記反射面が傾くことによる前記被走査面上の像の副走査方向に関する前記基準位置からの移動量とは、略相殺する量であることが好ましい。
【００１６】
このことにより、被走査面上の像の副走査方向に関する基準位置からのずれは、極めて小さくなるか、あるいは零となる。
【００１７】
前記反射面の副走査方向の平均曲率を１／ｒ（１／ｍｍ）、前記反射面上の光束の反射点から前記被走査面上の像までの光路長をｌ（ｍｍ）、前記反射面に対する光束の入射角をα（ｒａｄ）、前記反射鏡の副走査方向への変位量をｄ（ｍｍ）、前記反射面の傾き角度をθ（ｒａｄ）とし、
【数５】
2005164906.tif 000003
としたときに、前記変位量ｄと前記傾き角度θとが、
【数６】
2005164906.tif 000004
の関係を満たすことが好ましい。
【００１８】
このことにより、被走査面上の像の副走査方向に関する基準位置からのずれは、１０μｍ以下に抑えられる。
【００１９】
前記第２結像光学系は、前記反射鏡のみから構成されていることが好ましい。
【００２０】
前記反射鏡の反射面がいわゆる自由曲面からなっていることにより、前記反射鏡のみで第２結像光学系を構成することができる。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置は、前記光走査装置と、外周面が前記被走査面をなし、前記光走査装置の光束の主走査方向に延びる略円筒形状の感光体と、前記感光体を回転させる駆動手段と、前記感光体にトナーを供給する現像器と、前記感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えたものである。
【００２２】
このことにより、振動の影響を受けにくい画像形成装置が実現される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、振動に伴う反射鏡の副走査方向への変位と反射面の傾きとを組み合わせることにより、反射鏡の変位に起因する被走査面上の像の移動方向と、反射面の傾きに起因する被走査面上の像の移動方向とが、互いに逆方向となるようにした。したがって、反射鏡の変位に起因する像の位置ずれと反射面の傾きに起因する像の位置ずれとが互いに打ち消し合う関係にあるので、被走査面上における像の副走査方向に関する基準位置からのずれを抑制することができる。
【００２４】
反射鏡の変位に起因する像の移動量と反射面の傾きに起因する像の移動量とが略相殺する量となるようにすることにより、被走査面上における像の基準位置からのずれを極めて小さくすることができる。あるいは、基準位置からのずれをなくすことができる。
【００２５】
本発明によれば、振動の影響を受けにくい光走査装置及び画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１及び図２に示すように、実施形態に係る光走査装置１は、光源ユニット２と、ポリゴンミラー９と、反射鏡１０と、同期センサ１３とを備えており、それらは筐体１５の内部に設けられている。なお、便宜上、以下の説明においては、図１の右側を後側と呼び、図１の左側を前側と呼ぶこととする。
【００２８】
光源ユニット２は、半導体レーザ回路が設けられたレーザ駆動基板（以下、半導体レーザという）３と、コリメータレンズ４と、主凹シリンダレンズ５と、副凸シリンダレンズ６とが組み立てられて構成されている。光源ユニット２のレーザ光の照射方向、すなわち光源ユニット２の前方には、折り返しミラー７が配置されている。折り返しミラー７とポリゴンミラー９との間には、主凸シリンダレンズ８が設けられている。
【００２９】
コリメータレンズ４、主凹シリンダレンズ５、副凸シリンダレンズ６、及び主凸シリンダレンズ８は、半導体レーザ３からのビーム（光束）をポリゴンミラー９の偏向面に導くとともに、当該偏向面上に線像を形成する第１結像光学系を構成している。
【００３０】
ポリゴンミラー９は、複数の反射面（偏向面）を有する回転多面鏡であり、図示しないモータによって回転駆動される。ポリゴンミラー９の回転により、ポリゴンミラー９に反射された光は、ビーム６０ａ〜６０ｃの順に走査される。なお、説明の便宜上、図中では３本のビーム６０ａ〜６０ｃを同時に図示しているが、実際には１本のビームが反射鏡１０の長尺方向に走査される。ポリゴンミラー９からのビームを反射する反射鏡１０は、折り返しミラー７の前方に設けられている。なお、反射鏡１０の詳細については、後述する。
【００３１】
図２に示すように、反射鏡１０の後方には、折り返しミラー１１，１２が設けられている。折り返しミラー１１，１２も、反射鏡１０と同様に長尺に形成されている。折り返しミラー１２は、折り返しミラー１１の下方に配置されている。そして、反射鏡１０によって反射されたビームは、折り返しミラー１１及び折り返しミラー１２の順に反射され、前方に向かって照射される。
【００３２】
反射鏡１０における走査方向（主走査方向）の開始位置（図２の左側端部の位置）の後方には、ビームが当該位置にあるときにのみ光を反射する折り返しミラー１４が配置されている。折り返しミラー１４によって反射された光は、同期センサ１３に入射される。すなわち、走査開始時には同期センサ１３に光が入射され、走査の開始が検出される。
【００３３】
図３に示すように、光走査装置１から出射されたビームは、円筒状の感光ドラム１６上に導かれる。感光ドラム１６の外周面は、光走査装置１からのビームが走査される被走査面をなし、光が照射されると電荷が変化する感光体によって覆われている。光走査装置１からのビームは走査されるので、感光ドラム１６上において、ビームスポット（像）は感光ドラム１６の軸方向と平行な方向（主走査方向）に走査される。感光ドラム１６は、図示を省略するモータ（回転手段）によって回転駆動される。このようにビームの走査と感光ドラム１６の回転とが組み合わされることにより、感光ドラム１６の表面に２次元の潜像が形成される。
【００３４】
次に、反射鏡１０及びその支持方法について説明する。
【００３５】
反射鏡１０は、ポリゴンミラー９からのビームを感光ドラム１６の被走査面に導くともに当該被走査面上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系を構成している。前述したように、反射鏡１０は、光の主走査方向に沿って長尺に形成されている。図４に示すように、反射鏡１０は、反射面２０を有する薄板状の反射鏡本体２３と、反射鏡本体２３の上下両端から裏側方向（図１の左側方向。言い換えると、光走査装置１の前方）に延びる上下のリブ２１ａ，２１ｂと、反射鏡本体２３の左右両端から裏側方向に延びる各端部リブ２２とから構成され、合成樹脂（プラスチック）によって一体的に成形されている。なお、リブ２１ａ，２１ｂは、反射鏡本体２３と同様に主走査方向に長尺に形成されている。
【００３６】
反射鏡本体２３の一方の面（表側の面）には金属層が形成され、当該金属層は鏡面としての反射面２０を構成している。反射面２０は、光束の主走査方向に長尺且つ少なくとも主走査方向に正のパワーを有する曲面である。また、反射面２０は、横断面が略Ｃ字型になっているとともに縦断面も略Ｃ字型になっている３次元曲面である。しかも、反射面２０は、横断面形状が長尺方向に一定でないいわゆる自由曲面によって形成されている。これは、当該反射鏡１０のみで第２結像光学系を構成するためである。反射面２０の具体的形状は、光走査装置１と感光ドラム１６との間の距離や、各光学系の仕様等に基づいて適宜設定することができる。
【００３７】
図４に示すように、反射鏡１０は、筐体１５に設けられた第１の突起３１、第２の突起３２及び第３の突起３３によって、その両端部において３点支持されている。すなわち、反射鏡１０は、長尺方向の一端側に位置する第１の突起３１及び第２の突起３２と、他端側に位置する第３の突起３３とによって支持されている。図４（ａ）に示すように、第１の突起３１は第２の突起３２の後方（図４（ａ）における上方）に配置されている。
【００３８】
反射鏡１０の上側における第１及び第２の突起３１，３２に対応する位置には、第１の押圧ばね４１が設けられている。また、反射鏡１０の上側における第３の突起３３に対応する位置には、第２の押圧ばね４２が設けられている。各押圧ばね４１，４２は、反射鏡１０をそれぞれ下向きに押圧している。したがって、反射鏡１０は、第１及び第２の押圧ばね４１，４２と第１〜第３の突起３１〜３３とによって挟み込まれている。
【００３９】
第１〜第３の突起３１〜３３は、下側のリブ２１ｂに当接している。また、第１及び第２の押圧ばね４１，４２は、上側のリブ２１ａを押圧している。しかし、第２及び第３の突起３２，３３は、反射鏡本体２３に当接していてもよい。また、第１及び第２の押圧ばね４１，４２は、反射鏡本体２３を押圧していてもよい。反射鏡本体２３の両端部を押圧又は支持すると、反射鏡本体２３の押圧部又は支持部の近傍にひずみを生じるおそれがあるが、本実施形態では反射鏡１０の両端部は反射面として使用されない（両端部では光を反射しない）ので、実際上の問題はほとんど生じないからである。
【００４０】
本実施形態では、反射鏡１０は、振動によって上下方向（すなわち、主走査方向と直交する副走査方向）に変位すると、その変位に合わせて反射面２０が傾くように支持されている。例えば、図５（ａ）に示すように、外部からの力を受けて反射鏡１０が下方に変位すると、図５（ｂ）に示すように、反射面２０は上向きに傾く。なお、図５（ａ）及び（ｂ）では、理解を容易にするために、反射鏡１０の変位及び反射面２０の傾きを誇張して図示している。
【００４１】
ところで、反射鏡１０が上下方向に変位すると、反射面２０によって反射されたビームの位置は、上下方向（すなわち、副走査方向）にずれることになる。そのため、反射鏡１０が基準位置から上下方向に変位すると、被走査面上のビームスポット（像）の位置は、基準位置から上下方向にずれることになる。例えば、図６（ａ）に示す基準状態から図６（ｂ）に示すような状態にまで反射鏡１０が下方に変位したとすると、反射面２０に反射されたビームは、Δ１だけ下方にずれることになる。その結果、図８に示すように、被走査面上のビームスポットは基準点Ｋ０から点Ｋ１にまで移動する。
【００４２】
一方、反射鏡１０自体が変位しなくても、反射面２０が上下方向に傾くと、反射面２０によって反射されたビームの位置は、上下方向にずれることになる。そのため、反射面２０が上下方向に傾くと、被走査面上のビームスポットの位置は、上下方向にずれることになる。例えば、図７（ａ）に示す基準状態から図７（ｂ）に示すような状態にまで反射面２０が上向きに傾いたとすると、反射面２０に反射されたビームは、Δ２だけ上方にずれることになる。その結果、図８に示すように、被走査面上のビームスポットは基準点Ｋ０から点Ｋ２にまで移動する。
【００４３】
ところが本実施形態では、反射鏡１０は、反射鏡１０が基準位置から下方に変位すると反射面２０が基準位置から上方に傾き、反射鏡１０が基準位置から上方に変位すると反射面２０が基準位置から下方に傾くように支持されている。したがって、反射鏡１０の変位に起因するビームスポットのずれ方向と、反射面２０の傾きに起因するビームスポットのずれ方向とは、互いに逆の方向となる。そのため、反射鏡１０の変位に起因するずれと反射面２０の傾きに起因するずれとは、互いに打ち消し合う関係にある。
【００４４】
例えば、外部から力が加わること等によって反射鏡１０が振動し、反射鏡１０が基準状態から図６（ｂ）に示す位置にまで下方に変位したとしても、それに合わせて反射面２０が図７（ｂ）に示すように上向きに傾くことにより、図８に示すように、被走査面上のビームスポットの位置は、基準点Ｋ０から点Ｋ４にずれるだけで済む。すなわち、反射鏡１０の下方への変位に起因するずれ量Δ１と、反射面２０の傾きに起因するずれ量Δ２とがある程度打ち消し合う結果、被走査面上におけるビームスポットのずれ量（以下、ジッタ量という）は、｜Δ１−Δ２｜に抑えられる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、反射鏡１０の変位に起因するずれ量と反射面２０の傾きに起因するずれ量とは、略相殺する量になっている。すなわち、ジッタ量｜Δ１−Δ２｜は、零又は実質的に零と見なせる非常に小さな値となっている。
【００４６】
次に、反射鏡１０の変位及び傾きとジッタ量との関係について、更に詳細に説明する。
【００４７】
ここでは、図９に示すように、ｘｙ座標の原点に原点Ｐ0がある反射鏡１０を考える。説明を簡単にするため、当該反射鏡１０の主走査方向の断面形状は、中心がＳ0（ｒ，０）で半径がｒ（ｍｍ）の円弧状とする。
【００４８】
原点Ｐ0に角度α（ｒａｄ）で入射したビームは、像面（被走査面）上の点Ｑ0へ結像される。なお、原点Ｐ0から結像点Ｑ0までの光路長はｌ（ｍｍ）とする。このとき、振動によって反射鏡１０が距離ｄ（ｍｍ）だけ下方に変位すると、原点Ｐ0は点Ｐ1へ移動し、中心Ｓ0は点Ｓ1へ移動する。この際、反射鏡１０が角度θ（ｒａｄ）だけ上向きに傾いたとすると、点Ｓ1は点Ｐ1を中心として反時計回りに角度θだけ回転移動され、点Ｓ2へ移動する。
【００４９】
変位前は原点Ｐ0にて反射されていたビームは、変位後には、点Ｔ（ｘ1，ｙ1）において反射されるとする。すなわち、点Ｔ（ｘ1，ｙ1）が反射点になるとする。反射点Ｔにおいて反射されたビームが像面に当たる点をＱ2とすると、ジッタ量δ（ｍｍ）は点Ｑ0と点Ｑ2との間の距離となる。
【００５０】
反射鏡１０に入射するビームの位置ｙ（ｍｍ）は、
【数７】
2005164906.tif 000005
と表される。変位後の反射鏡１０の断面は、
【数８】
2005164906.tif 000006
と表される。ここで、
【数９】
2005164906.tif 000007
とおくと、変位後の反射点Ｔ（ｘ1，ｙ1）は、
【数１０】
2005164906.tif 000008
となる。
【００５１】
反射面の反射点Ｔにおける法線は、反射点Ｔと点Ｓ2とを結ぶ直線に一致する。当該法線の傾き角をβ（ｒａｄ）とすると、
【数１１】
2005164906.tif 000009
となる。したがって、
【数１２】
2005164906.tif 000010
である。
【００５２】
反射点Ｔの法線が水平方向から時計回りに角度β（ｒａｄ）だけ回転したことによって、反射光は時計回りに２β（ｒａｄ）だけ回転する。したがって、反射鏡１０の変位後の反射光は、点Ｔ（ｘ1，ｙ1）を通る傾き角がα−２β（ｒａｄ）の直線となり、
【数１３】
2005164906.tif 000011
と表される。
【００５３】
点Ｑ2のｘ座標の値ｘ2は、ｌｃｏｓα（ｍｍ）である。したがって、点Ｑ2のｙ座標の値ｙ2（ｍｍ）は、
【数１４】
2005164906.tif 000012
となる。
【００５４】
したがって、ジッタ量δ（ｍｍ）は、
【数１５】
2005164906.tif 000013
と表される。
【００５５】
本実施形態では、反射鏡１０は、上記ジッタ量δが零、又は実質的に零と見なすことのできる程度の小さな値になるように支持されている。ここでは、｜δ｜≦１０μｍ、つまり、
【数１６】
2005164906.tif 000014
となっている。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、反射鏡１０が振動して上下方向に変位したとしても、その変位に対応して反射面２０が傾き、反射鏡１０の変位に起因するビームスポットのずれ方向と、反射面２０の傾きに起因するビームスポットのずれ方向とは、互いに逆の方向となる。そのため、反射鏡１０の変位に起因するずれと反射面２０の傾きに起因するずれとが互いに打ち消し合う関係にあるので、振動によるビームスポットのずれを抑制することができる。
【００５７】
さらに本実施形態では、反射鏡１０の変位に起因するビームスポットのずれ量と、反射面２０の傾きに起因するビームスポットのずれ量とは、略等しくなっている。すなわち、変位に起因するずれと反射面２０の傾きに起因するずれとは、略相殺する。したがって、振動によるビームスポットのずれを極めて小さく抑えることが可能となる。
【００５８】
本実施形態によれば、振動の影響を受けにくい光走査装置を実現することができる。また、一般に、装置が小型化するほど振動の影響が大きくなるが、本実施形態では振動の影響を受けにくいので、装置の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、反射鏡１０の材料は合成樹脂に限定されず、他の材料を用いることも可能である。第２結像光学系を反射鏡１０のみで構成しない場合には、反射鏡１０の反射面２０は自由曲面でなくてもよい。
【００６０】
次に、光走査装置１を搭載した画像形成装置の実施形態を説明する。光走査装置１を搭載した画像形成装置は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機等の各種の画像形成装置として利用できるものである。
【００６１】
図１０に示すように、画像形成装置５０のケーシング５１の内部には、光源ユニット２とポリゴンミラー９と反射鏡１０とを有する光走査装置１（筐体１５及び他の要素の図示は省略する）が収納されている。また、ケーシング５１には、感光ドラム１６と、感光ドラム１６の外周面に静電気イオンを付着して帯電させる一次帯電器５２と、印字部に帯電トナーを付着させる現像器５３と、付着したトナーを用紙に転写する転写帯電器５４と、残ったトナーを除去するクリーナー５５と、転写されたトナーを用紙に定着する定着装置５６と、給紙カセット５７とが設けられている。
【００６２】
本画像形成装置５０は、前述の光走査装置１を用いているので、振動の影響を受けにくい。そのため、装置の耐振動特性の向上や装置の小型化等を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上説明したように、本発明は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置並びにそれに用いられる光走査装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態に係る光走査装置の平面図である。
【図２】実施形態に係る光走査装置の要部の斜視図である。
【図３】光走査装置及び感光ドラムの斜視図である。
【図４】実施形態に係る反射鏡の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】振動によって変位した反射鏡の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】反射鏡の変位とビームとの関係を示す図であり、（ａ）は基準状態、（ｂ）は反射鏡の変位後の状態を表している。
【図７】反射面の傾きとビームとの関係を示す図であり、（ａ）は基準状態、（ｂ）は反射面が傾いた後の状態を表している。
【図８】被走査面上のビームスポットの位置ずれを表す概念図である。
【図９】反射鏡の変位と反射面の傾きとビームとの関係を説明するための概念図である。
【図１０】実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１                      光走査装置
２                      光源ユニット
３                      レーザ駆動基板（光源）
９                      ポリゴンミラー（光偏向器）
１０                    反射鏡
１３                    同期センサ
１５                    筐体
１６                    感光ドラム
２０                    反射面
３１，３２，３３        突起
４１，４２              押圧ばね
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ  レーザビーム（光束）
【図１】
2005164906.tif 000019
【図２】
2005164906.tif 000020
【図３】
2005164906.tif 000021
【図４】
2005164906.tif 000022
【図５】
2005164906.tif 000023
【図６】
2005164906.tif 000024
【図７】
2005164906.tif 000025
【図８】
2005164906.tif 000026
【図９】
2005164906.tif 000027
【図１０】
2005164906.tif 000028