JP2012194393A

JP2012194393A - 光学走査装置

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Publication number: JP2012194393A
Application number: JP2011058454A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fukuhara; 浩之福原; Akihiro Fukutomi; 章宏福冨; Jun Nagatoshi; 潤永利; Hiroshi Murotani; 拓室谷; Mitsuhiro Ohara; 光裕尾原; Mitsuhiro Ota; 充広太田; Kunihiro Niwa; 邦博丹羽
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-10-11

Abstract

【課題】軸倒れの調整機能を有さずとも、光偏向器を光学箱に組付けた時点での軸倒れを低減させることができる光学走査装置を提供する。
【解決手段】回路基板１２６が光学箱１１３に固定される際に最初にネジ留めされるビス孔１３３ａを中心として、回路基板１２６が最初にネジ留めされるネジの回転方向に移動するのを規制するボス１３６が光学箱１１３に設けられており、最初にネジ留めされる際に、嵌合穴１３９に挿入された軸受１２０は、嵌合穴１３９内でビス孔１３３ａを中心として揺動可能である。
【選択図】図８

Description

本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の画像形成装置において、レーザビームを使用して光書き込みを行う光学走査装置に関するものである。

光学走査装置に具備された光偏向器の回転軸の倒れ、所謂軸倒れは、感光ドラム上におけるレーザ光のスポットの歪みを発生させ、画像品質を悪化させる。
特許文献１によれば、ビスとバネを用いて光偏向器を光学箱に固定し、ビスの押し込み量を調節して軸倒れを調整している。

特開２００５−２０１９４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、軸倒れ調整のために、部品点数が増加してしまうことが懸念され、また、組立工数が増加することにより、生産性が低下してしまうことが懸念される。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、軸倒れの調整機能を有さずとも、光偏向器を光学箱に組付けた時点での軸倒れを低減させることができる光学走査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
光源から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡、相対的に回転する軸部材及び軸受を有し前記回転多面鏡を回転自在に保持する回転構造体であって、前記軸部材及び前記軸受のうち一方が固定され他方が前記回転多面鏡とともに回転する回転構造体、及び、前記回転多面鏡と前記回転構造体とが配設される基板で構成される光偏向器と、
前記光偏向器が配設される光学箱と、
を有し、
前記光学箱には前記一方が挿入される穴が設けられており、前記穴に前記一方を挿入した状態で、前記基板が前記光学箱にネジ留めされることにより、前記光偏向器が前記光学箱に固定される光学走査装置において、
前記基板が前記光学箱に固定される際に最初にネジ留めされるネジ留め部を中心として、前記基板が前記最初にネジ留めされるネジの回転方向に移動するのを規制する規制部が前記光学箱に設けられており、
前記最初にネジ留めされる際に、前記穴に挿入された前記一方は、前記穴内で前記ネジ留め部を中心として揺動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、軸倒れの調整機能を有さずとも、光偏向器を光学箱に組付けた時点での軸倒れを低減させることができる光学走査装置を提供することが可能となる。

実施例１において光学走査装置が適用された画像形成装置を示す概略断面図実施例１の光学走査装置の構成を示す概略斜視図実施例１の光学走査装置に具備された光偏向器の内部構成を示す概略断面図光学走査装置の概略斜視図光学走査装置の概略斜視図光学走査装置の概略上面図光学走査装置の概略断面図実施例１における光学箱の概略上面図実施例２における光学箱の概略上面図実施例２における光学走査装置の概略断面図実施例３における光学走査装置の概略上面図実施例４における光学走査装置の概略斜視図実施例４における光学走査装置の概略上面図実施例４において回転軸の軸倒れ角度を表した分布図実施例５における光学走査装置の概略上面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。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の構成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。

図１は、本発明の実施例１に係る光学走査装置が適用された画像形成装置１０１を示す概略断面図である。１０２は光学走査装置であって、光学台１０３に設置されている。光学台１０３は画像形成装置１０１の筐体の一部である。
画像形成装置１０１には、その他に記録材Ｐを載置して給送する給送部１０４、給送ローラ１０５、転写手段としての転写ローラ１０６、定着手段としての定着器１０７、プロセスカートリッジ１０８等を有する画像形成手段が設けられている。
プロセスカートリッジ１０８には、像担持体としての感光ドラム１０９が設けられており、画像形成手段によりトナー像が感光ドラム１０９上に形成される。感光ドラム１０９は、記録材搬送経路を挟んで転写ローラ１０６に対向する位置に配置されている。

記録材Ｐは、給送部１０４から給送ローラ１０５によって給送され、転写ローラ１０６により感光ドラム１０９上に形成されたトナー像が転写される。その後、記録材Ｐ上のトナー像は、定着器１０７における熱と圧力によって記録材Ｐに定着される。トナーが定着した記録材Ｐは排出ローラ１１０によって画像形成装置１０１の外に出力される。

図２は、本実施例における光学走査装置１０２の構成を示す概略斜視図である。
光源装置１１１から出射されたレーザビームＬ（二点鎖線）は、シリンドリカルレンズ１１２によって副走査方向のみ集光され、黒色樹脂等から成る光学箱１１３に形成された光学絞り１１４によって所定のビーム径に制限される。このようにして、回転多面鏡１１５のレーザビーム反射面１１６に主走査方向に長い線状に集光される。
回転多面鏡１１５は、光偏向器１１７によって回転駆動され、入射したレーザビームＬを偏向走査する。偏向されたレーザビームＬは、走査レンズ（ｆθレンズ）１１８を通過後、感光ドラム１０９上（被走査面上）に集光（結像）、走査されることで、感光ドラム１０９上に静電潜像が形成される。光学箱１１３の上部開口は、樹脂や板金製の光学蓋１１９によって閉塞されている。

図３は、本実施例における光学走査装置１０２に具備された光偏向器１１７の内部構成を示す概略断面図である。
回転多面鏡１１５を回転させる駆動モータは、軸受１２０に支承された軸部材としての
回転軸１２１を有する。また、回転軸１２１は、座面１２２及びヨーク１２３とカシメ等で一体的に結合され、さらにヨーク１２３にロータマグネット１２４を備えて構成されたロータ１２５を具備している。

また、鉄製の回路基板１２６にステータコア１２７及びステータコイル１２８を固定して構成されたステータ１２９も備えている。また、軸受１２０は、回路基板１２６に対して垂直にカシメ等で一体的に結合されている。回転多面鏡１１５は、座面１２２に固定され、回転軸１２１及びロータ１２５等と一体的に回転する。ここで、回路基板１２６は鉄製に限るものではなく、紙フェノールやガラスエポキシ等のプリント基板と、金属プレートの組み合わせであっても良い。

また、回路基板１２６の裏側にはロータ１２５を回転支持するための軸受１２０が突出しており、軸受１２０は、光学走査装置１０２に組付けられた際に、光学箱１１３に設けられた後述の嵌合穴内で揺動可能に設けられている。ここで、軸受１２０、回転軸１２１、座面１２２、ロータ１２５、及びステータ１２９は、回転多面鏡１１５を回転自在に保持する回転構造体に相当する。光偏向器１１７は、この回転構造体、回転多面鏡１１５、及び回路基板１２６で構成されている。

本実施例においては、規制部としてのボス１３６と、軸受１２０を挿入するための嵌合穴１３９とが、光学箱１１３に設けられていることを特徴とする。
まず、本実施例の特徴的な構成であるボス１３６について説明する。
本実施例において軸受１２０は、光学箱１１３に設けられた嵌合穴１３９内で揺動可能であるが、ボス１３６について説明する便宜上、図４〜７を用いた以下の説明では、光学箱１１３に設けられた嵌合穴１３１と、軸受１２０とが嵌合するものとして説明する。この嵌合によって、光偏向器１１７は光学箱１１３に位置決めされる。
図４は、光学走査装置１０２の概略斜視図であり、光学箱１１３に光偏向器１１７を組み付ける様子について説明するためのものである。
光偏向器１１７は、光学箱１１３に設けられた嵌合穴１３１と軸受１２０の嵌合によって位置決めされ、光学箱１１３内に配設される。光偏向器１１７は、ビス（ネジ）１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃによって、回路基板１２６上に設けられたビス孔（ネジ留め部）１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃを介して光学箱１１３上に設けられた座面（ネジ留め部）１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃに固定される。このように、回路基板１２６上に設けられた複数のビス孔にビスが挿入されて、回路基板１２６が光学箱１１３にネジ留め（締結）されることにより、光偏向器１１７が光学箱１１３に固定される。ここで、ビス１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃは右ネジである。

一般に、複数のビスを締結する（ネジ留めする）際、被締結部品の位置決め部に近く、かつ被締結部品の中心に近いほうから順にビスを締結する。これは、被締結部品に発生する歪みを最小に抑えるためである。なお、被締結部品としては、回路基板１２６が相当する。したがって、ビス締結はビス１３２ａ，ビス１３２ｂ，ビス１３２ｃの順に行われる。

図５は、光学走査装置１０２の概略斜視図である。以下に、図５を用いて、一本目に（最初に）ビス１３２ａを用いて光偏向器１１７を締結する際の、軸受１２０が光学箱１１３に与える荷重とその方向について説明する。ここで、ビス孔１３３ａ及び座面１３４ａは、光偏向器１１７が光学箱１１３に固定される際に最初にネジ留めされるネジ留め部に相当する。

ビス１３２ａで光偏向器１１７を固定する場合、光偏向器１１７（回路基板１２６）は締結される瞬間に、図中矢印の方向にトルクＴ１を受ける。このトルクＴ１は、ビス１３
２ａのヘッダー（頭部）の一部と被固定部である回路基板１２６との摩擦により発生するものである。
光偏向器１１７（回路基板１２６、軸受１２０）はトルクＴ１を受け、図中矢印Ａ１で示すようにビス１３２ａ（ビス孔１３３ａ）を中心として時計周りに回転する。この回転に伴って、光偏向器１１７の軸受１２０は嵌合穴１３１の側壁１３５と接触する。このとき、軸受１２０は光学箱１１３に荷重ｆ１を与え、その荷重ｆ１の反力を受ける。

荷重ｆ１の方向は、以下の通りである。
ビス孔１３３ａ（座面１３４ａ）の中心軸と同軸で嵌合穴１３１の中心軸を通る仮想円筒をＣ１とする。次に、仮想円筒Ｃ１と嵌合穴１３１内周円筒の２つの交線のうち、嵌合穴１３１中心軸が仮想円筒Ｃ１の側面上を、ビス孔１３３ａを通るビス１３２ａの挿入方向から見てビス締め方向に進んだ（回転した）際に一致する交線をＫ１とする。交線Ｋ１のうち回路基板１２６に近い最も上側の点をＫ２とする。点Ｋ２における仮想円筒Ｃ１の接線で、かつ仮想円筒Ｃ１の中心軸に垂直である方向であり、且つ嵌合穴１３１から遠ざかる方向が荷重ｆ１の方向である。

図６は、光学走査装置１０２の概略上面図であり、光学箱１１３に設けられたボス１３６の位置と、図５を用いて説明した一本目にビス１３２ａを締結した際の、回路基板１２６が光学箱１１３に与える荷重とその方向について説明するための図である。

光学箱１１３には、回路基板１２６の端部と接触する本実施例の特徴であるボス１３６が設けられている。ボス１３６は、一本目のビス１３２ａの締結が行われる際に、ビス孔１３３ａを中心として、ビスの回転方向に回路基板１２６が移動するのを規制するためのものである。
本実施例ではボス１３６は、一本目のビス１３２ａを締結する座面１３４ａと嵌合穴１３１の近くであり、且つ座面１３４ａから嵌合穴１３１を見て（ビス１３２ａから回転軸１２１を見て）右側に位置する回路基板１２６の端部で接触する位置に設けられている。

ここで、回路基板１２６の端部とボス１３６が接触する点をＫ３とする。また、ビス１３２ａを中心とし、点Ｋ３を通る仮想円をＤ１とする。
先述のとおり、一本目のビス１３２ａを締結すると、回路基板１２６は図中矢印Ａ１の方向に回転する。このとき、ボス１３６は回路基板１２６から荷重ｆ３を受け、それにより回路基板１２６の端部へ反力ｆ４を与える。この荷重ｆ３及び反力ｆ４の方向は、点Ｋ３における円Ｄ１の接線方向となる。この反力ｆ４により、回路基板１２６はトルクＴ１による連れ回り及び軸受１２０（図３参照）への荷重を低減することができる。

次に、図７を用いて、軸受１２０が光学箱１１３より受ける反力ｆ２について詳しく述べる。
図７（ａ）は、光学走査装置１０２の概略断面図である。図７（ａ）は、図６において、仮想円筒Ｃ１の接線で、点Ｋ２を通る直線で切り取った断面を矢印Ｂ１方向から見たものを簡略化したものである（図５参照）。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光学走査装置１０２に対する比較例として、ボスが設けられていない光学走査装置を示す概略断面図である。図７（ｂ）に示す光学走査装置における光学箱以外の構成部分においては、説明の便宜上、図７（ａ）に示す本実施例の光学走査装置と同一の符号を付している。なお、図７では説明の便宜上、軸受、嵌合穴や当接部材の隙間を誇張して表現している。

図７（ａ）に示すように、上述したトルクＴ１（図５，６参照）により、回路基板１２６、回路基板１２６と一体化した軸受１２０、ロータ１２５が図中矢印Ａ１方向に移動し、交線Ｋ１において、軸受１２０は嵌合穴１３１の側壁１３５と接触する。接触後も光偏向器１１７は図中矢印Ａ１方向に移動しようとするため、交線Ｋ１のうち、最も上側の点
Ｋ２で軸受１２０は側壁１３５に荷重ｆ１を与え、その反力ｆ２を受ける。また、このとき、回路基板１２６の端部は光学箱１１３に設けられたボス１３６と点Ｋ３で接触している。回路基板１２６が図中矢印Ａ１方向に移動しようとする為、軸受１２０と同様に、回路基板１２６の端部は点Ｋ３でボス１３６にｆ３を与え、その反力ｆ４を受ける。

本実施例では、軸受１２０が受ける反力ｆ２と、回路基板１２６が受ける反力ｆ４が同等程度の場合においての荷重関係について図示したが、光学箱１１３の寸法精度のばらつきなどに応じて、荷重関係は変化する。例えば、回路基板１２６が図中矢印Ａ１方向に回転したとき、光学箱１１３の寸法のばらつきにより、軸受１２０が嵌合穴１３１の側壁１３５と接触するのに対して回路基板１２６がボス１３６と接触するタイミングが先になる場合、荷重関係はｆ４＞ｆ２となる。

ここで、回転軸１２１の中心（軸心）と回路基板１２６の交点をｎとする。点Ｋ２は、トルクを受ける平面、すなわち回路基板１２６の上面に対して上下方向の位置が下にズレている（図５参照）。よって、軸受１２０は反力ｆ２という点ｎを中心としたモーメントを受けることとなり、回転軸１２１は図中左方向に角度αだけ倒れる。
この角度αの値は、光偏向器１１７が受けるトルクのばらつきに応じて大きくなってしまう。

このトルクのばらつきは、ビス１３２ａ（図６参照）のヘッダーの直角度や、摩擦を発生する箇所の表面に付着している油脂、表面硬度、表面処理などの状態により、摩擦係数が大きくばらつくことに起因する。

一方、図７（ｂ）で示す従来の光学走査装置のように、本実施例の特徴的な構成であるボス１３６を有していない光学走査装置の場合、トルクＴ１（図６参照）を受けた回路基板１２６は図７（ａ）の場合に比べ大きく連れ回る。このため、光学箱１３７が軸受１２０に与える荷重ｆ５は図７（ａ）で示した荷重ｆ１に対して大きく、よって軸受１２０が受ける荷重ｆ６も図７（ａ）で示したｆ２に対して大きくなる。

図７（ｂ）で示す従来の光学走査装置においても、先述したように、軸受１２０は点ｎを中心としたモーメントを受けることとなり、回転軸１２１は図中左方向に角度βだけ倒れる。このとき、ｆ６＞ｆ２の関係より、回転軸の倒れ角度はβ＞αという関係になる。

以上のように、軸倒れの発生原因の一つは、ビス締結時の軸受が受ける荷重である。本実施例では、この軸受が受ける荷重を低減させることにより、軸倒れのばらつきを小さく抑えるものである。
すなわち本実施例では、ボス１３６は、一本目のビス１３２ａを締結する座面１３４ａと嵌合穴１３１の近くであり、且つ、座面１３４ａから嵌合穴１３１を見て右側に位置する回路基板１２６の端部で接触する位置に設けられている。また、ボス１３６は、ビス締結時に軸受１２０が光学箱１１３より受ける荷重の方向の延長方向で、回路基板１２６の端部との交点の位置に設けられるとより好ましい。

次に、本実施例のもう１つの特徴的な構成である嵌合穴１３９について説明する。
図８は、本実施例における光学箱１１３の概略上面図である。図８においては、軸受１２０の嵌合位置を破線Ｅ１、回路基板１２６の位置を破線Ｅ２で示している。
光学箱１１３に設けられた嵌合穴１３９は、上述した嵌合穴１３１に対し、上述の荷重ｆ１方向に長い長穴となっている。回路基板１２６の表面において、嵌合穴１３９を回転軸１２１の軸方向に投影した投影形状（投影像）は、ビス孔１３３ａ（孔中心）を中心とし回転軸１２１（軸心）を通る仮想円の、回転軸１２１における接線方向（荷重ｆ１方向）に延びた長穴形状となっている。これにより、軸受１２０に接線方向（荷重ｆ１方向）
方向の荷重が作用した場合、嵌合穴１３９の側壁に接触するようなことはなく、軸受１２０を嵌合穴１３９内で（嵌合穴１３９に沿って）揺動させることができる。

このような構成により、上述のトルクＴ１によって回路基板１２６（軸受１２０）が、矢印Ａ１方向に回転しても、軸受１２０は、嵌合穴１３９の側壁から荷重を受けることがなくなるため、軸倒れをより小さく抑えることができる。

本実施例によれば、ボス１３６を設けるとともに、嵌合穴１３９を荷重ｆ１方向に長い長穴としたことにより、ビス締結時に発生する軸倒れを低減することができる。したがって、軸倒れのより小さい光学走査装置をより安定的に供給することができ、軸倒れが原因である画像不良を防止することができる。

ここで、本実施例では、位置決め部に近く、かつ回路基板１２６の重心に近いビス孔からビスを締結する場合について説明した。しかし、最初に締めるビスの位置は、回路基板１２６の位置決め部や、回路基板１２６の重心に最も近くなくてもよく、ボス１３６は、最初に締めるビスの位置と軸受１２０の位置に応じた箇所に適宜配置されるものであればよい。
また、光偏向器１１７において、回転軸１２１から回路基板１２６の端部までの寸法をγとし、光学箱１３８において、嵌合穴１３９からボス１３６までの寸法をδとする。本実施例においては、寸法γ及び寸法δを精度良く保障することで、図４を用いて説明した、軸受１２０を光学箱１１３の嵌合穴１３１に嵌合する場合と同等の精度にて位置決めを行うことができる。

また、本実施例では、回路基板１２６上の複数のビス孔に複数のビスがそれぞれ締結され、回路基板１２６が光学箱１１３にネジ留めされる場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、１本のビスのみで回路基板１２６が光学箱１１３にネジ留めされる場合であっても、本発明を好適に適用することができる。
また、本実施例では、ボス１３６が光学箱１１３と一体成形されたものについて説明したが、別体でも良く、光学箱成形後にＳＵＳピンなどを圧入するなどとしてもよい。

以下に、実施例２について説明する。
本実施例においても実施例１と同様に、光偏向器１１７をビス１３２ａから締結した場合について説明する。なお、上述した実施例１と説明の重複する構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、本実施例における光学箱２０１の概略上面図である。
図９において、回路基板１２６（図６参照）の固定位置を破線Ｅ３で示している。光学箱２０１には、光偏向器１１７の軸受１２０（図３参照）を挿入（嵌合）するための嵌合穴２０２と、光偏向器１１７の連れ回りを抑制するための規制部としてのボス２０３が設けられている。

嵌合穴２０２は、座面２０４を中心とし、光偏向器１１７の回転軸１２１中心（軸心）を通る円Ｃ２の円弧形状をなしており、光偏向器１１７の軸受１２０が挿入され、円Ｃ２の半径方向を位置決めするためのものである。
また回路基板１２６の表面において、嵌合穴２０２を回転軸１２１の軸方向に投影した投影形状（投影像）は、ビス孔１３３ａ（孔の中心）を中心とし回転軸１２１（軸心）を通る仮想円（円Ｃ２）に沿って形成された円弧形状となっている。
そして、軸受１２０は、嵌合穴２０２を円弧方向に揺動可能に構成されている。

本実施例においてボス２０３は、実施例１と同様に一本目のビスを締結する座面２０４と嵌合穴２０２の近くであり、且つ、座面２０４から嵌合穴２０２を見て右側の回路基板１２６の端部、つまり破線Ｅ３上の点Ｋ４で接触する位置に設けられている。
ここで、光偏向器１１７において、回転軸１２１から回路基板１２６の端部までの寸法をεとし、光学箱２０１において、嵌合穴２０２からボス２０３までの寸法をζとする。
本実施例においては、寸法ε及び寸法ζを精度良く保障することで、実施例１における、軸受１２０を光学箱１１３の嵌合穴１３１（図４参照）に嵌合する場合と同等の精度にて位置決めを行うことができる。

次に、図１０を用いて本実施例の効果について説明する。
図１０は、本実施例における光学走査装置の概略断面図である。図１０は、回転軸１２１中心と点Ｋ４を通る直線ｖ２で切り取った断面を矢印Ｂ２方向から見た概略図である（図９参照）。

上述したトルクＴ１（図５，６参照）により、回路基板１２６、回路基板１２６と一体化した軸受１２０、ロータ１２５が図１０に示す矢印Ａ２方向に移動する。軸受１２０は円弧状の嵌合穴２０２に沿って移動するため、軸受１２０は光学箱２０１とは基本的に接触せず、大きな荷重を受けることがない。また、回路基板１２６の端部は光学箱２０１に設けられたボス２０３と点Ｋ４で接触している。そのため、回路基板１２６が矢印Ａ２方向に移動しようとする際、回路基板１２６の端部は点Ｋ４でボス２０３にｆ７を与え、その反力ｆ８を受ける。

つまり、上述したトルクＴ１により移動する回路基板１２６はボス２０３により所望の位置に位置決めされ、また、光偏向器１１７に掛かる荷重は回路基板１２６の端部に掛かるｆ８のみとなる。このため、軸受１２０は外部から荷重をほとんど受けず、軸倒れを極力低減することが出来る。

また、このとき、回路基板１２６の端部にはトルクＴ１によって生じる荷重が略全て掛かることになるが、回路基板１２６は鉄製であり、また、端部から垂直方向に荷重が掛かるので、回路基板１２６は座屈等の変形を起こしにくい。そのため、回路基板１２６に直接固定された軸受１２０の姿勢が回路基板１２６の撓みによって倒れることも無く、光偏向器の軸倒れが発生することはない。

以下に、実施例３について説明する。
本実施例においても、上述実施例１，２と説明の重複する構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、本実施例における光学走査装置の概略上面図であり、光学箱３０１に設けられた規制部としてのボス３０４の位置と、一本目のビス１３２ａを締結した際の、回路基板３０３が光学箱３０１に与える荷重とその方向について説明するための図である。

光学箱３０１には光偏向器３０２の回路基板３０３の端部と接触するボス３０４が設けられている。ボス３０４は、一本目に締結するビス１３２ａと回転軸１２１の近くであり、且つ、ビス１３２ａから回転軸１２１を見て右側の回路基板３０３の端部で接触する位置に設けられている。ここで、回路基板３０３の端部とボス３０４が接触する点をＫ５とする。また、ビス１３２ａを中心とし、点Ｋ５を通る仮想円をＤ２とする。

ここで、本実施例における光偏向器３０２の特徴について説明する。
図１１に示すように、光偏向器３０２の回路基板３０３において、ビス１３２ａを締結
するためのビス孔３０７の位置は、先述の点Ｋ５を有する回路基板３０３の辺３０８と同一直線上に設けられている。
本実施例では、回路基板３０３において点Ｋ５を有する部分を辺３０８としているが、これに限らず、回路基板３０３のうち点Ｋ５（ボス３０４と接触する部分）が、ビス１３２ａの軸を含む仮想平面上に存在するものであればよい。

次に、光偏向器３０２及び光学箱３０１にかかる荷重について説明する。
一本目のビス１３２ａが締結されると、回路基板３０３は、トルクＴ１（図５，６参照）を受け、図１１に示す矢印Ａ３の方向に回転する。このとき、ボス３０４は回路基板３０３から荷重ｆ９を受け、それにより回路基板３０３の端部へ反力ｆ１０を与える。

この荷重ｆ９及び反力ｆ１０の方向は、点Ｋ５における円Ｄ２の接線方向となる。反力ｆ１０を受ける回路基板３０３の辺３０８は、荷重方向に対して垂直となっているため、荷重ｆ９は辺３０８に対して垂直に荷重を掛けることができる。
これにより、ボス３０４は荷重ｆ９に対してロス無く反力ｆ１０を回路基板３０３に与えることができ、トルクＴ１に対してより効果的に反力ｆ１０を作用させることができる。このため、他の方向や部材への荷重を極力低減することができ、より効果的に、ビス締結時に発生する軸倒れを低減することができる。

本実施例においては、光学箱に設けられた嵌合穴については特に説明していないが、本実施例の光学箱３０１には、実施例１，２で説明した何れかの形態の嵌合穴が設けられるものであればよい。

以下に、実施例４について説明する。
本実施例においても、上述実施例１〜３と説明の重複する構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は、本実施例における光学走査装置の概略斜視図であり、光学箱４０１に光偏向器１１７を組み付ける様子について説明するための図である。
本実施例においては、実施例１に対し、光偏向器１１７の軸受１２０（図３参照）が、光学箱４０１とは嵌合していない（接触していない）点が異なっており、本実施例の規制部としてのボス４０３は、実施例１同様の位置に設けられている。
すなわち本実施例では、光学箱４０１に光偏向器１１７の軸受１２０（図３参照）を大きく逃げる凹部４０５を設ける構成としている。
本実施例においては、光学箱４０１に設けられたボス４０２，４０３，４０４によって回路基板１２６の端部が位置決めされることで、光偏向器１１７が光学箱４０１に位置決め固定される。

ここで、本実施例では、光学箱４０１に凹部４０５を設ける構成としたが、これに限るものではなく、光偏向器１１７を固定する座面の高さを高くして、軸受１２０（図３参照）が光学箱に触れない構成であってもよい。

本実施例によれば、光偏向器１１７を固定する際に、軸受１２０は光学箱４０１に触れずに回路基板１２６のみで位置決めを行うことができ、軸受１２０（図３参照）に荷重を掛けることなく光偏向器１１７を位置決め、固定することができる。このため、軸倒れを小さく抑えることができる。

図１３は、本実施例における光学走査装置の概略上面図である。
図１３で示すように光偏向器１１７において、回転軸１２１の中心から回路基板１２６
の端部までの寸法をκ及びη、光学箱４０１において、回転軸１２１の中心からボス４０２までの寸法をσ、回転軸１２１の中心からボス４０３，４０４までの寸法をξとする。本実施例においては、寸法κ，η、寸法σ、寸法ξを精度良く保障することで、実施例１の軸受１２０を光学箱１１３の嵌合穴１３１（図４参照）に嵌合する場合と同等の精度にて位置決めを行うことができる。

以下に、本実施例の効果について実験を行うことにより検証したので、その結果について説明する。
図１４は、光学箱４０１に光偏向器１１７をビス固定し、回転軸１２１を上方から見たときの、回転軸１２１の軸倒れ角度を表した分布図である。尚、ビスを締める順序は実施例１で説明したとおりである。図中の△プロットは、従来例における回転軸１２１の軸倒れ角度を表した分布であり、●プロットは、本実施例における回転軸１２１の軸倒れ角度を表した分布である。

図１４からわかるように、従来例における光学走査装置では、ビス締結時に軸受が荷重を受け、軸倒れ角度が大きく、またばらつきも大きくなっている。一方、本実施例における光学走査装置では、ビス締結時に軸受１２０は荷重を受けないため、軸倒れ角度は小さく、また、ばらつきも低減されていることがわかる。

このように、軸受１２０が受ける荷重によって軸倒れ角度及びばらつきは大きく左右され、本実施例のように、軸受１２０に荷重を掛けない構成にすることによって軸倒れ角度及びばらつきを低減することができる。
なお本実施例においても実施例３のように、回路基板１２６において、一本目のビス１３２ａを締結するためのビス孔の位置が、回路基板１２６の端部とボス４０３が接触する点（実施例３の点Ｋ５に相当）を有する回路基板１２６の辺と同一直線上にあってもよい。

以下に、実施例５について説明する。
本実施例においても、実施例１と同様に、光偏向器をビス１３２ａから締結した場合について説明する。なお、上述実施例１〜４と説明の重複する構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は、本実施例における光学走査装置の概略上面図であり、光学箱５０１に設けられた規制部としてのボス５０９の位置について説明するための図である。尚、図１５においては、光偏向器の回路基板５０８は、説明の便宜上、破線で示している。また本実施例においても実施例１同様、ボス５０９は、一本目に締結するビス１３２ａと回転軸１２１の近くであり、且つ、ビス１３２ａから回転軸１２１を見て右側の回路基板５０８の端部で接触する位置に設けられている。

図１５において、光学箱５０１に組み付けられた光源装置５０２から照射されるレーザ光束方向５０３と走査レンズ５０４の光軸方向５０５のなす角の２等分線を直線５０６とする。
ここで、光学走査装置の光学系においては、光偏向器の軸（実施例１の回転軸１２１に相当）が直線５０６方向に倒れると、スポット形状が悪化することが懸念されている。

そこで、本実施例では、光偏向器の回路基板５０８の端部と、直線５０６の交点を有する回路基板５０８の辺に接触するようにボス５０９を設けたことを特徴としている。すなわち、ボス５０９を含み光偏向器の軸方向に直交する仮想平面にて、光源装置５０２から出射された光束が回転多面鏡に到達するまでの光路と、走査レンズ５０４の光軸とを前記
軸方向に投影した２つの投影線がなす角の２等分線上にボス５０９が位置している。

このことで、光偏向器の回路基板５０８を光学箱５０１にビス締めする際に生じる軸倒れを低減することができ、より効果的にスポット形状の悪化を防ぐことができる。

また、光学箱５０１には、光偏向器の軸受と嵌合する嵌合穴５１０が設けられている。このとき、図１５に示すように、嵌合穴５１０は直線５０６方向に長穴形状に構成され、ボス５０９が接触する回路基板５０８の辺が、直線５０６に対し直交するように構成されるものであるとよい。
このような構成により、軸受に掛かる直線５０６方向の荷重をより効果的に低減することができ、直線５０６方向への光偏向器の軸倒れをより効果的に低減することができる。

ここで、光学箱５０１の嵌合穴に関しては、上述した図１５に示す嵌合穴５１０の形態に限るものではない。例えば、実施例１，２で説明したような嵌合穴を適用してもよく、実施例１，２で説明したような嵌合穴と、嵌合穴５１０を組み合わせた形態であってもよく、実施例４のように、光偏向器の軸受が、光学箱５０１とは嵌合しない構成であってもよい。
本実施例においても実施例４のように、回路基板５０８において、一本目のビス１３２ａを締結するためのビス孔の位置が、回路基板５０８の端部とボス５０９が接触する点（実施例４の点Ｋ５に相当）を有する回路基板５０８の辺と同一直線上にあってもよい。
また、上述した実施例１〜５においては、相対的に回転する軸部材及び軸受のうちの一方として軸受が回路基板に固定され、他方として軸部材が回転多面鏡とともに回転する場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、回路基板に軸部材が固定され、軸受が回転多面鏡とともに回転する形態であっても、本発明を好適に適用することができる。

１１１…光源装置、１１３…光学箱、１１５…回転多面鏡、１１７…光偏向器、１２０…軸受、１２１…回転軸、１２６…回路基板、１３２ａ…ビス、１３３ａ…ビス孔、１３６…ボス

Claims

光源から出射された光束を偏向走査する回転多面鏡、相対的に回転する軸部材及び軸受を有し前記回転多面鏡を回転自在に保持する回転構造体であって、前記軸部材及び前記軸受のうち一方が固定され他方が前記回転多面鏡とともに回転する回転構造体、及び、前記回転多面鏡と前記回転構造体とが配設される基板で構成される光偏向器と、
前記光偏向器が配設される光学箱と、
を有し、
前記光学箱には前記一方が挿入される穴が設けられており、前記穴に前記一方を挿入した状態で、前記基板が前記光学箱にネジ留めされることにより、前記光偏向器が前記光学箱に固定される光学走査装置において、
前記基板が前記光学箱に固定される際に最初にネジ留めされるネジ留め部を中心として、前記基板が前記最初にネジ留めされるネジの回転方向に移動するのを規制する規制部が前記光学箱に設けられており、
前記最初にネジ留めされる際に、前記穴に挿入された前記一方は、前記穴内で前記ネジ留め部を中心として揺動可能であることを特徴とする光学走査装置。
前記基板の表面において、前記穴を前記軸部材の軸方向に投影した投影形状は、前記ネジ留め部を中心とし前記軸部材を通る仮想円の、前記軸部材における接線方向に延びた長穴形状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。
前記基板の表面において、前記穴を前記軸部材の軸方向に投影した投影形状は、前記ネジ留め部を中心とし、前記軸部材の軸心を通る仮想円に沿って形成された円弧形状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。
前記光学箱と前記一方とは、接触しないことを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
前記規制部に接触して移動が規制される前記基板の部分が、前記ネジ留め部をネジ留めするネジの軸を含む仮想平面上に存在することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学走査装置。
前記光学箱には、前記回転多面鏡により偏向走査された光束を被走査面上に結像させる走査レンズが設けられ、
前記規制部を含み前記軸部材の軸方向に直交する仮想平面において、前記光源から出射された光束が前記回転多面鏡に到達するまでの光路と、前記走査レンズの光軸とを前記軸方向に投影した２つの投影線がなす角の２等分線上に前記規制部が位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学走査装置。