JP2018060092A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置の筐体の熱変形による反射鏡の位置の変化のばらつきを低減する。
【解決手段】光走査装置４０は、光ビームを出射する光源１７と、光源から出射された光ビームが感光体５０の表面上を走査するように光ビームを偏向する偏向手段４５と、偏向手段により偏向された光ビームを反射して光ビームを感光体へ導く反射鏡６２と、光源が取り付けられ、偏向手段および反射鏡を内部に保持する筐体８５と、筐体に設けられ、反射鏡の長手方向の一端側を支持する第一の支持部２０１、３０１および他端側を支持する第二の支持部２０２、２０３、３０２と、反射鏡を第一および第二の支持部に付勢する付勢力を付与するために、一端側において反射鏡を押圧する第一の板ばね７０ａおよび他端側において反射鏡を押圧する第二の板ばね７０ｂと、を備え、第一の板ばねが反射鏡を押圧する押圧力Ｆ１は、第二の板ばねが反射鏡を押圧する押圧力Ｆ２より大きい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ビームを反射する反射鏡を有する光走査装置に関する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置が広く知られている。画像形成装置には、通常、画像情報に従って変調された光ビームで感光ドラムに静電潜像を書き込む光走査装置が組み込まれている。光走査装置は、一般に、画像情報に従って光ビームを出射する光源と、駆動モータにより回転する回転多面鏡を有する偏向ユニットと、ｆθレンズ等の結像レンズ系からなる光学ユニットと、光ビームを感光ドラムへ導くために反射する反射鏡を備えている。光源から出射された光ビームは、回転多面鏡により偏向される。偏向された光ビームは、結像レンズ系を通過して反射鏡に到達する。反射鏡に到達した光ビームは、反射鏡により反射されて感光ドラムに照射される。これにより、均一に帯電された感光ドラムの表面上に静電潜像が形成される。反射鏡を光走査装置内に固定するために、特許文献１に示されるように反射鏡の反射面又は裏面のどちらか一方の面を光走査装置の筐体内部に設けられた台座に当接させ、板ばね等の弾性部材により反射鏡を台座に押圧して摩擦力で反射鏡を保持する方法がある。

特開２００２−６２５０号公報

光走査装置の筐体の材質として、寸法精度、強度および重量の観点からアルミニウムやエンジニアリングプラスチックが使用されることが多い。反射鏡の材質として、面精度、耐久性およびコストの観点からガラスが使用されるのが一般的である。光走査装置が装着される画像形成装置の内部温度は、定着器や電気部品からの熱によって約２０℃から４０℃程度の間で変化するため、光走査装置は、約２０℃の環境温度変化を受ける。アルミニウムやエンジニアリングプラスチックの線膨張係数は、２３〜５０×１０^−６／Ｋである。ガラスの線膨張係数は、約９×１０^−６／Ｋである。従って、筐体の線膨張係数は、反射鏡の線膨張係数の約２．５倍から５．５倍程度であり、筐体の線膨張係数は、反射鏡の線膨張係数より大きい。Ａ３サイズの用紙に画像を形成する場合、走査線の長さは約３００ｍｍとなるため、反射鏡の長手方向の長さも３００ｍｍ程度必要となる。筐体の材質をアルミニウムとし反射鏡の材質をガラスとした場合、環境温度が２０℃変化すると、反射鏡を保持する台座における筐体と反射鏡の熱膨張量差は、約９０μｍになる。

特許文献１のように、反射鏡を台座に当接させ、板ばねにより反射鏡を台座に押圧して摩擦力で保持する場合、上記した熱膨張量差により反射鏡と筐体との間の接触部分で滑りが発生する。滑りは、反射鏡の両端部のどちらかで発生し、滑りが発生しなかった側の台座の支持面が基準面となって反射鏡が位置決めされる。反射鏡の主走査軸方向周りの回転は、光ビームが感光ドラムの表面上を照射する照射位置のずれに大きな影響を与える。滑りが発生する位置が変わることにより反射鏡を支持する基準面が変わると、主走査軸方向周りに反射鏡が回転するので、照射位置がずれる。従来、反射鏡の両端部を保持する板ばねは、部品の共通化や取り付け性の観点から同様の構造を有するので、反射鏡の両端部のどちらで滑りが発生するかは、公差や成型精度により光走査装置ごとに異なる。このため、光走査装置の筐体の熱変形による照射位置のばらつきは光走査装置ごとに異なるので、照射位置のずれを補正できずに画像が劣化することがある。

なお、照射位置のばらつきを低減する方法として、反射鏡の一端部を筐体の側壁に突き当てて滑りが発生する位置を規定する方法や、反射鏡の中心を保持する方法も考えられる。しかし、反射鏡の一端部を筐体の側壁に突き当てる方法においては、筐体への反射鏡の取り付けが困難になるという問題がある。また、反射鏡の中心を保持する方法においては、反射鏡が振動しやすくなるという問題がある。

そこで、本発明は、光走査装置の筐体の熱変形による反射鏡の位置の変化のばらつきを低減することができる光走査装置を提供する。

本発明の一実施例による光走査装置は、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された前記光ビームを反射して前記光ビームを前記感光体へ導く反射鏡と、
前記光源が取り付けられ、前記偏向手段および前記反射鏡を内部に保持する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記反射鏡の長手方向の一端側を支持する第一の支持部および前記反射鏡の前記長手方向の他端側を支持する第二の支持部と、
前記反射鏡を前記第一の支持部および前記第二の支持部に付勢する付勢力を付与するために、前記反射鏡の前記一端側において前記反射鏡を押圧する第一の板ばねおよび前記反射鏡の前記他端側において前記反射鏡を押圧する第二の板ばねと、
を備え、
前記第一の板ばねが前記反射鏡を押圧する押圧力は、前記第二の板ばねが前記反射鏡を押圧する押圧力よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、光走査装置の筐体の熱変形による反射鏡の位置の変化のばらつきを低減することができる。

反射鏡の両端部に作用する押圧力の差を示す説明図。 画像形成装置の断面図。 光走査装置の斜視図。 反射鏡の保持部を示す図。 台座のそれぞれを基準面とした場合の反射鏡の位置の変化を示す図。 本実施例と比較例の実験結果を示す図。 同じ板ばね間に押圧力の差を設けるための取付部の例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

（画像形成装置）
本実施例による電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という。）１００を説明する。図２は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録媒体に画像を形成するレーザービームプリンタ、デジタル複写機、マルチファンクションプリンタなどを含む。本実施例において、画像形成装置１００の一例として、タンデム型のカラーレーザービームプリンタを示す。画像形成装置１００は、電子写真方式により記録媒体（以下、シートという。）Ｐに画像を形成する。画像形成装置１００は、４つの画像形成部１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）を有する。参照符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを表す。以下の説明において、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢｋを省略することがある。

画像形成部１０のそれぞれは、像担持体としての感光ドラム（以下、感光体という。）５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂｋ）を有する。それぞれの感光体５０の周りには、感光体５０に作用するプロセス部材が配置されている。具体的には、感光体５０の周りに、帯電ローラ（帯電器）１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ）、現像装置１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ）、および一次転写ローラ（一次転写部材）１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋ）が配置されている。４つの画像形成部１０の下には、光走査装置（露光装置）４０が配置されている。

帯電ローラ（帯電部材）１２は、帯電バイアスが印加されて、感光体５０の表面を均一に帯電する。現像装置１３は、それぞれの色の現像剤（トナー）を担持する現像ローラ（現像剤担持体）９４（９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｂｋ）を有する。現像ローラ９４は、現像バイアスが印加されて、感光体５０の表面上の静電潜像をトナーで現像してトナー像にする。

画像形成装置１００は、画像形成部１０から複数色のトナー像が一次転写される中間転写ベルト（中間転写体）２０を有する。中間転写ベルト２０は、４つの画像形成部１０の上に配置されている。中間転写ベルト２０は、一対のベルト搬送ローラ２１および２２にかけ回された無端状ベルトである。中間転写ベルト２０は、矢印Ｒで示す方向に回転する。一次転写ローラ１５は、中間転写ベルト２０を挟んで画像形成部１０の感光体５０と対向して配置されて、中間転写ベルト２０と感光体５０との間に一次転写部ＰＴ（ＰＴＹ、ＰＴＭ、ＰＴＣ、ＰＴＢｋ）を形成する。一次転写ローラ１５に転写電圧を印加することにより、感光体５０上のトナー像は、中間転写ベルト２０へ一次転写される。

４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｂｋは、中間転写ベルト２０の下に並列に配置されている。中間転写ベルト２０の回動方向Ｒに沿って、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃ、及びブラック画像形成部１０Ｂｋの順に配置されている。画像形成部１０は、それぞれの色のトナーでイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像を形成する。二次転写ローラ６５は、中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ローラ２１と対向して配置されて、二次転写ローラ６５と中間転写ベルト２０との間に二次転写部ＳＴを形成する。

画像形成装置１００の本体１の下部に、シートＰを収容する給紙カセット２が設けられている。給紙カセット２は、本体１の側面から本体１の下部に着脱可能に装着されている。給紙カセット２の上方に、ピックアップローラ２４及び給紙ローラ２５が設けられている。ピックアップローラ２４及び給紙ローラ２５は、給紙カセット２に収容されたシートＰを一枚ずつ給送する。シートＰの重送を防止するために、リタードローラ２６は、給紙ローラ２５に対向して配置されている。本体１の内部におけるシートＰの搬送経路２７は、図２に示す本体１の右側面に沿って略垂直に設けられている。搬送経路２７には、レジストレーションローラ対２９、二次転写部ＳＴ、定着装置３及び排出ローラ対２８が設けられている。

（画像形成プロセス）
以下、画像形成装置１００における画像形成プロセスを説明する。帯電ローラ１２は、感光体５０の表面を均一に帯電する。光走査装置４０は、均一に帯電された感光体５０の表面を、それぞれの色の画像情報（画像データ）に従って変調されたレーザー光（以下、光ビームという。）Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋ）で露光して感光体５０の表面に静電潜像を形成する。現像装置１３は、それぞれの色のトナーで静電潜像を現像して感光体５０の上にそれぞれの色のトナー像を形成する。４つの画像形成部１０により形成された４色のトナー像は、回転方向Ｒに回転する中間転写ベルト２０へ一次転写ローラ１５により一次転写されて、中間転写ベルト２０の上に重ね合わされる。一次転写後に感光体５０上に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋ）により回収される。

一方、シートＰは、給紙カセット２からピックアップローラ２４及び給紙ローラ２５によりレジストレーションローラ対２９へ給送される。レジストレーションローラ対２９は、中間転写ベルト２０上の重ね合わされたトナー像とタイミングを合わせて、シートＰを二次転写ローラ６５と中間転写ベルト２０との間の二次転写部ＳＴへ搬送する。中間転写ベルト２０上に重ね合わされたトナー像は、二次転写部ＳＴにおいて、シートＰ上へ一括して二次転写される。二次転写時に転写されずに中間転写ベルト２０上に残ったトナーは、中間転写ベルト２０のクリーニング機構（不図示）により回収される。トナー像が転写されたシートＰは、二次転写部ＳＴの上方に設けられた定着装置３へ搬送経路２７に沿って搬送される。定着装置３は、シートＰを加熱および加圧して、トナー像をシートＰに定着する。このようにして、シートＰにフルカラー画像が形成される。画像が形成されたシートＰは、排出ローラ対２８によって、本体１の上部に設けられた排紙トレイ１ａ上に排出される。

（光走査装置）
上述したように、画像形成装置１００のフルカラー画像形成において、光走査装置４０は、それぞれの色の画像情報に従って画像形成部１０のそれぞれの感光体５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｂｋをそれぞれの所定のタイミングで露光する。それによって、感光体５０上に、それぞれの色の画像情報に応じたそれぞれの色のトナー像が形成される。高品質なフルカラー画像を得るために、光走査装置４０により形成されるそれぞれの静電潜像の形成位置は、高精度に再現される必要がある。本実施例において、光走査装置４０は、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｂｋに共用されている。

図３は、光走査装置４０の斜視図である。光走査装置４０は、光学箱（以下、筐体という。）８５と、筐体８５の開口部を密閉するカバー部材８６とを有する。図３においては、筐体８５の内部を示すために筐体８５からカバー部材８６が外されている。筐体８５には、光源ユニット６１（６１ａ、６１ｂ）、回転多面鏡４２及び光学ユニットが設けられている。光学ユニットは、結像レンズ系としてのｆθレンズ６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）及び反射鏡６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈ）などの光学部材を含む。光走査装置４０は、それぞれの色の画像情報に従って変調された光ビームを出射する４つの半導体レーザー（以下、光源という。）１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋ）を備えている。光源ユニット６１ａは、イエローの画像情報に従って変調された光ビームＬＹを出射する光源１７Ｙ及びマゼンタの画像情報に従って変調された光ビームＬＭを出射する光源１７Ｍを保持している。光源ユニット６１ｂは、シアンの画像情報に従って変調された光ビームＬＣを出射する光源１７Ｃ及びブラックの画像情報に従って変調された光ビームＬＢｋを出射する光源１７Ｂｋを保持している。

光走査装置４０は、筐体８５の中央部に、光ビームＬを偏向する偏向ユニット（偏向手段）４５が設けられている。偏向ユニット４５は、光源１７から出射された光ビームＬが感光体５０の表面上を走査するように光ビームを偏向する。偏向ユニット４５は、回転多面鏡４２、回転多面鏡４２を回転させる駆動モータ４１、及び駆動モータ４１を駆動する回路基板４３を有する。光源１７から出射された光ビームＬは、回転多面鏡４２に向けて出射される。光ビームＬは、回転する回転多面鏡４２により偏向される。回転多面鏡４２によって偏向された光ビームＬは、光走査装置４０内に設置された光学ユニットにより案内されて感光体５０の表面上に光スポットとして結像される。光ビームＬの光スポットは、主走査方向（感光体５０の回転軸線方向）に沿って感光体５０の表面（被走査面）上を走査する。

一つ又は複数の反射鏡６２は、偏向ユニット４５により偏向された光ビームを反射して、光ビームを感光体５０へ導く。以下、光ビームＬＢｋ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹのそれぞれの光路を説明する。感光体５０Ｙに対応する光源１７Ｙから出射された光ビームＬＹは、回転多面鏡４２により偏向され、主走査方向に強いパワーを有する第一のｆθレンズ６０ｃに入射する。第一のｆθレンズ６０ｃを通過した光ビームＬＹは、副走査方向に強いパワーを有する第二のｆθレンズ６０ｄに入射し、第二のｆθレンズ６０ｄを通過した後、反射鏡６２ａにより反射される。反射鏡６２ａにより反射された光ビームＬＹは、カバー部材８６に設けられた透明窓４３Ｙを通過して感光体５０Ｙを走査する。

感光体５０Ｍに対応する光源１７Ｍから出射された光ビームＬＭは、回転多面鏡４２により偏向され、主走査方向に強いパワーを有する第一のｆθレンズ６０ｃに入射する。第一のｆθレンズ６０ｃを通過した光ビームＬＭは、副走査方向に強いパワーを有する第二のｆθレンズ６０ｄに入射し、第二のｆθレンズ６０ｄを通過した後、反射鏡６２ｂ、反射鏡６２ｃ、反射鏡６２ｄにより反射される。反射鏡６２ｄにより反射された光ビームＬＭは、カバー部材８６に設けられた透明窓４３Ｍを通過して感光体５０Ｍを走査する。

感光体５０Ｃに対応する光源１７Ｃから出射された光ビームＬＣは、回転多面鏡４２により偏向され、主走査方向に強いパワーを有する第一のｆθレンズ６０ａに入射する。第一のｆθレンズ６０ａを通過した光ビームＬＣは、副走査方向に強いパワーを有する第二のｆθレンズ６０ｂに入射し、第二のｆθレンズ６０ｂを通過した光ビームＬＣは、反射鏡６２ｅ、反射鏡６２ｆ、反射鏡６２ｇにより反射される。反射鏡６２ｇにより反射された光ビームＬＣは、カバー部材８６に設けられた透明窓４３Ｃを通過して感光体５０Ｃを走査する。

感光体５０Ｂｋに対応する光源１７Ｂｋから出射された光ビームＬＢｋは、回転多面鏡４２により偏向され、主走査方向に強いパワーを有する第一のｆθレンズ６０ａに入射する。第一のｆθレンズ６０ａを通過した光ビームＬＢｋは、副走査方向に強いパワーを有する第二のｆθレンズ６０ｂに入射し、第二のｆθレンズ６０ｂを通過した後、反射鏡６２ｈにより反射される。反射鏡６２ｈにより反射された光ビームＬＢｋは、カバー部材８６に設けられた透明窓４３Ｂｋを通過して感光体５０Ｂｋを走査する。

（反射鏡保持部）
反射鏡６２は、主走査方向に細長い長尺形状を有する。以下、長尺な光学素子としての反射鏡６２を保持する保持部８０（８０ａ、８０ｂ）を説明する。図４は、反射鏡６２の保持部８０を示す図である。図４（ａ）は、反射鏡６２の反射面６２ｒの側から見た保持部８０の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印IVＢで示す方向から見た反射鏡６２の一端部Ｅ１に設けられた保持部８０ａの側面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）のIVＣ−IVＣ線で取った反射鏡６２の断面図であって、反射鏡６２の他端部Ｅ２に設けられた保持部８０ｂの側面図である。ここでは、座標系として、反射鏡６２の長手方向（主走査方向）をＸ、反射面６２ｒに垂直な方向をＺ、反射鏡６２の短手方向（副走査方向）をＹとしている。

反射鏡６２は、両端部Ｅ１およびＥ２を押圧手段としての板ばね７０（７０ａ、７０ｂ）によって筐体８５に設けられた支持部としての台座（突起部）２０１、２０２、２０３、３０１および３０２に押圧される形で保持されている。反射鏡６２は、反射面６２ｒに垂直な方向Ｚを台座（垂直支持部）２０１、２０２および２０３の３点で、反射面６２ｒに平行な方向Ｙを台座（平行支持部）３０１および３０２の２点で支持されている。なお、本実施例においては、垂直支持部として３つの台座２０１、２０２および２０３が設けられているが、これに限定されるものではなく、垂直支持部として少なくとも２つの台座が設けられていればよい。また、本実施例においては、平行支持部として２つの台座３０１および３０２が設けられているが、これに限定だれるものではなく、平行支持部として少なくとも１つの台座が設けられていればよい。反射鏡６２の長手方向の一端部（第一の端部）Ｅ１は、筐体８５に設けられた保持部（第一の保持部）８０ａにより保持されている。保持部８０ａは、筐体８５に設けられた台座（第一の支持部）２０１および３０１と、弾性手段としての第一の板ばね（第一の押圧手段）７０ａとを有する。板ばね７０ａは、反射鏡６２を台座２０１および３０１に付勢する付勢力を付与する。図４（ｂ）に示すように、反射鏡６２の一端部（一端側）Ｅ１は、板ばね７０ａにより、台座（第一の平行支持部）３０１に対して力Ｆｈ１で、台座（第一の垂直支持部）２０１に対して力Ｆｖ１で押圧されている。力Ｆｈ１は、板ばね７０ａにより反射鏡６２の一端部Ｅ１に作用させる押圧力Ｆ１のうち、反射面６２ｒに平行な方向の成分（水平方向の垂直荷重）である。力Ｆｖ１は、板ばね７０ａの押圧力Ｆ１のうち、反射面６２ｒに垂直な方向の成分（垂直方向の垂直荷重）である。

反射鏡６２の長手方向の他端部（第二の端部）Ｅ２は、筐体８５に設けられた保持部（第二の保持部）８０ｂにより保持されている。保持部８０ｂは、筐体８５に設けられた台座（第二の支持部）２０２、２０３および３０２と、弾性部材としての第二の板ばね（第二の押圧手段）７０ｂとを有する。板ばね７０ｂは、反射鏡６２を台座２０２、２０３および３０２に付勢する付勢力を付与する。図４（ｃ）に示すように、反射鏡６２の他端部（他端側）Ｅ２は、板ばね７０ｂにより、台座（第二の垂直支持部）２０２および２０３に対して力Ｆｖ２で、台座（第二の平行支持部）３０２に対して力Ｆｈ２で押圧されている。力Ｆｈ２は、板ばね７０ｂにより反射鏡６２の他端部Ｅ２に作用させる押圧力Ｆ２のうち、反射面６２ｒに平行な方向の成分（水平方向の垂直荷重）である。力Ｆｖ２は、板ばね７０ｂの押圧力Ｆ２のうち、反射面６２ｒに垂直な方向の成分（垂直方向の垂直荷重）である。本実施例において、反射鏡６２を支持部（２０１、２０２、２０３、３０１および３０２）に対して垂直方向Ｚと水平方向Ｙに押圧する板ばね７０ａ及び７０ｂは、それぞれ一体型の一部品で構成されている。しかし、板ばね７０ａ及び７０ｂのそれぞれは、垂直方向Ｚに押圧する部品と水平方向Ｙに押圧する部品が別体となった二つの部品から構成されていてもよい。

筐体８５の材質がアルミニウム又はエンジニアリングプラスチックであって、反射鏡６２の材質がガラスである場合、筐体８５の線膨張係数は、反射鏡６２の線膨張係数より大きく、反射鏡６２の線膨張係数の約２．５倍から５．５倍程度である。環境温度が上がった場合、筐体８５は、反射鏡６２に対して相対的に伸びる。熱膨張による筐体８５の伸び量と反射鏡６２の伸び量との差（熱膨張差）は、筐体８５と反射鏡６２の両方に応力を生じさせる。反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に生じる応力は、熱膨張の過程で同等の大きさで大きくなっていくので、両端部Ｅ１及びＥ２のうち最大静止摩擦力の小さい方で反射鏡６２と筐体８５の台座２０１、２０２、２０３、３０１および３０２との間に滑りが生じる。最大静止摩擦力は、反射鏡６２と筐体８５の台座２０１、２０２、２０３、３０１および３０２との間の摩擦係数と、板ばね７０による垂直荷重との積で決まる。反射鏡６２の一端部Ｅ１における板ばね７０ａの押圧力による垂直荷重Ｆｖ１及びＦｈ１の合計は、Ｆ１（＝Ｆｖ１＋Ｆｈ１）である。反射鏡６２の他端部Ｅ２における板ばね７０ｂの押圧力による垂直荷重Ｆｖ２及びＦｈ２の合計は、Ｆ２（＝Ｆｖ２＋Ｆｈ２）である。反射鏡６２と筐体８５の台座２０１、２０２、２０３、３０１および３０２との間の摩擦係数は、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２で同じであるので、Ｆ１（＝Ｆｖ１＋Ｆｈ１）とＦ２（＝Ｆｖ２＋Ｆｈ２）の小さい方で滑りが発生する。滑りが発生した場合、滑りが発生しなかった方の端部の台座の支持面が基準面となって反射鏡６２の反射面６２ｒが位置決めされる。

筐体８５の台座２０１、２０２、２０３、３０１および３０２のうちどの台座が基準面となるかによって、反射鏡６２の反射面６２ｒの位置が変化する。以下、滑りが発生した場合、基準面が異なることにより反射面６２ｒの位置が変化することを説明する。図５は、台座２０１、２０２、２０３、３０１および３０２のそれぞれを基準面とした場合の反射鏡６２の位置の変化を示す図である。図５は、説明のために筐体８５の熱変形を誇張して示している。熱変形による滑りが発生しなかった方の端部Ｅ１又はＥ２の台座２０１、２０２、２０３、３０１又は３０２を基準面として、反射鏡６２は、位置決めされる。図５（ａ）は台座２０１、図５（ｂ）は台座３０１、図５（ｃ）は台座２０２、図５（ｄ）は台座２０３、図５（ｅ）は台座３０２を基準面として反射鏡６２が位置決めされた場合の反射鏡６２の傾きを示している。反射鏡６２の反射面６２ｒのＸ軸回りの傾きＲｘは、感光体５０の表面上の光ビームＬのスポットの位置のずれ（以下、照射位置変動という。）に大きく影響を与える。このため、どの台座２０１、２０２、２０３、３０１又は３０２が基準面となるかによって、照射位置変動が生じる。

従来、部品の共通化や取り付け性の観点から、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２の保持部８０ａ及び８０ｂは、ほぼ同様の構造を有する。板ばね７０ａ及び７０ｂも共通化されており、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に同じばね力の板ばね７０ａ及び７０ｂが設けられている。従って、板ばね７０ａの押圧力による垂直荷重Ｆｖ１及びＦｈ１の合計Ｆ１（＝Ｆｈ１＋Ｆｖ１）は、板ばね７０ｂの押圧力による垂直荷重Ｆｖ２及びＦｈ２の合計Ｆ２（＝Ｆｖ２＋Ｆｈ２）と公差の範囲内で同じである。そのため、反射鏡６２の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２のどちらで滑りが発生するか予め推測することができない。つまり、製品ごとに滑る位置が異なるので、製品ごとの照射位置変動量のばらつきを生じる。照射位置変動がばらつくこと自体が製品性能の劣化につながるため、ばらつきの小さい設計が求められている。

そこで、本実施例においては、第一の板ばね７０ａが反射鏡６２を押圧する押圧力が、第二の板ばね７０ｂが反射鏡６２を押圧する押圧力よりも大きくなるように設定する。具体的には、一端部Ｅ１の板ばね７０ａの押圧力による垂直荷重Ｆｖ１及びＦｈ１の合計Ｆ１（合力）が他端部Ｅ２の板ばね７０ｂの押圧力による垂直荷重Ｆｖ２及びＦｈ２の合計Ｆ２（合力）より大きくなるように設定する。これによって、熱変形によるすべりを他端部Ｅ２で生じさせ、基準面を一端部Ｅ１に設定することができる。よって、製品ごとの照射位置変動量のばらつきを低減させることができる。図１は、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１及びＦ２の差を示す説明図である。ここで、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１及びＦ２は、以下のように設定されている。
Ｆ１＞Ｆ２
Ｆ１＝Ｆｖ１＋Ｆｈ１
Ｆ２＝Ｆｖ２＋Ｆｈ２

反射鏡６２の一端部Ｅ１に作用する押圧力（第一の押圧力）Ｆ１は、他端部Ｅ２に作用する押圧力（第二の押圧力）Ｆ２より大きい。Ｆ１＞Ｆ２の関係を満たすことにより、熱変形時に他端部Ｅ２で反射鏡６２と台座２０２、２０３又は３０２との間に滑りが発生することを規定している。ここで、押圧力Ｆ１とＦ２の差ΔＦは、従来の板ばね７０の押圧力の公差より大きい。さらに、押圧力Ｆ１及びＦ２のうち反射面６２ｒに垂直な垂直荷重（垂直押圧力）Ｆｖ１及びＦｖ２は、それぞれ反射面６２ｒに平行な垂直荷重（平行押圧力）Ｆｈ１及びＦｈ２より大きい。すなわち、Ｆｖ１＞Ｆｈ１およびＦｖ２＞Ｆｈ２の関係を満たすことにより、反射鏡６２を反射面６２ｒに垂直な方向に強く押さえることで、反射鏡６２のＸ軸回りの回転が抑制される。これにより、反射面６２ｒの傾きＲｘの発生が抑制される。本実施例においては、熱膨張過程で滑りが発生した場合に台座２０１が基準面になるように設定されているので、熱膨張後に図３（ａ）の状態で反射鏡６２が位置決めされる。

ところで、逆に、Ｆ１＜Ｆ２の関係を満たすようにすると、一端部Ｅ１で滑りが発生した場合に他端部Ｅ２の台座２０２と台座２０３のどちらが基準面になるかが定まらない。そのため、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、反射鏡６２の位置決めにばらつきが生じる。そこで、本実施例においては、反射面６２ｒに垂直な方向の台座２０１が一つである１点支持側の一端部Ｅ１の押圧力Ｆ１を、反射面６２ｒに垂直な方向の台座２０２及び２０３が二つである２点支持側の他端部Ｅ２の押圧力Ｆ２より大きくしている。これによって、他端部Ｅ２で滑りが生じた場合に一つの台座２０１により反射鏡６２が位置決めされるので、反射面６２ｒの傾きＲｘのばらつきを低減することができる。

図６は、本実施例と比較例の実験結果を示す図である。図６（ａ）は、Ｆｖ１及びＦｖ２を７００ｇｆとし、Ｆｈ１及びＦｈ２を４５０ｇｆとした比較例の実験結果を示す。押圧力Ｆ１とＦ２の差ΔＦは、０ｇｆである。同じ押圧力の板ばね７０ａ及び７０ｂにより反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２を筐体８５に３回取り付けて評価した。図６（ｂ）は、Ｆｖ１を７００ｇｆ、Ｆｖ２を３００ｇｆ、Ｆｈ１を４５０ｇｆ及びＦｈ２を１５０ｇｆとした本実施例の一例の実験結果を示す。押圧力Ｆ１とＦ２の差ΔＦは、７００ｇｆである。異なる押圧力の板ばね７０ａ及び７０ｂにより反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２を比較例と同じ筐体８５に３回取り付けて評価した。図６は、光走査装置４０を一定時間駆動して光走査装置４０の温度が上昇した時の照射位置変動を示している。両端部Ｅ１及びＥ２で押圧力に７００ｇｆの差を有する本実施例の場合、図６（ｂ）に示すように、取り付けごとの照射位置変動量のばらつきが小さいことが分かる。これに対して、同等の押圧力で反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２を保持する比較例の場合、図６（ａ）に示すように取り付けごとの照射位置変動量のばらつきが大きい。比較例の場合、本実施例の場合より照射位置変動量として２０ミクロン以上のばらつきが生じていることがわかる。これは、同等の押圧力の板ばね７０ａ及び７０ｂを用いる場合、板ばね７０ａ及び７０ｂの取り付けの際に板ばね７０ａ及び７０ｂの弾性変形量に差が生じ、そのため、取り付けごとに押圧力に若干の差が生じ、滑る位置が異なるためと考えられる。これに対して、本実施例のように、予め所定の荷重以上の差を反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２の押圧力に設けて、熱変形による滑りが発生する場合の基準面（基準位置）を設定することにより、製品ごとの照射位置変動量のばらつきを小さくすることができる。よって、画像形成装置１００により記録媒体上に形成される画像の劣化を抑制することができる。

反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１とＦ２との差ΔＦは、弾性部材である板ばね７０ａと７０ｂの材質、板厚及び／又は形状を変えることにより設けることができる。しかし、同一の構造を有する板ばねを反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に用いる場合であっても、筐体８５の取付部を改良することによって両端部の板ばねの押圧力に差をつけることができる。ここで、押圧力の異なる押さえ方の例を、図７を用いて説明する。図７は、同じ板ばね７０ｃ、７０ｄ又は７０ｅ間に押圧力の差を設けるための取付部８５ａ、８５ｂ又は８５ｃの例を示す図である。図７（ａ）に示す板ばね（押圧手段）７０ｃは、係止部としての突起部７０ｐが設けられている。筐体８５の取付部８５ａは、係止部としての凹部８５ｈが設けられている。突起部７０ｐは、凹部８５ｈに嵌合する。突起部７０ｐの上面７０ｐ１と凹部８５ｈの上面８５ｈ１との接触部と、板ばね７０ｃが接触する反射鏡６２の上面（接触部）６２ｕとの鉛直方向の距離Ｈ１を変更することにより、水平方向の垂直荷重Ｆｈ１とＦｈ２を変更することができる。また、突起部７０ｐの下側傾斜面７０ｐ２と凹部８５ｈの下縁部８５ｈ２との接触部と、板ばね７０ｃが接触する反射鏡６２の反射面６２ｒの接触部との距離Ｌ１を変更することにより、垂直方向の垂直荷重Ｆｖ１とＦｖ２を変更することができる。これによって、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１とＦ２との差ΔＦを設定することができる。

図７（ｂ）に示す板ばね（押圧手段）７０ｄは、係止部としての穴部７０ｈが設けられている。筐体８５の取付部８５ｂは、係止部としての突起部８５ｐが設けられている。穴部７０ｈは、突起部８５ｐに嵌合する。穴部７０ｈの下縁７０ｈ１と突起部８５ｐの下面８５ｐ１との接触部と、板ばね７０ｄが接触する反射鏡６２の上面（接触部）６２ｕとの鉛直方向の距離Ｈ２を変更することにより、水平方向の垂直荷重Ｆｈ１とＦｈ２を変更することができる。また、穴部７０ｈの上縁７０ｈ２と突起部８５ｐの上側傾斜面８５ｐ２との接触部と、板ばね７０ｄが接触する反射鏡６２の反射面６２ｒの接触部との水平方向の距離Ｌ２を変更することにより、垂直方向の垂直荷重Ｆｖ１とＦｖ２を変更することができる。これによって、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１とＦ２との差ΔＦを設定することができる。

図７（ｃ）に示す筐体８５の取付部８５ｃは、係止部としての突起部８５ｃ１及び８５ｃ２が設けられている。板ばね（押圧手段）７０ｅは、係止部７０ｅ１及び７０ｅ２が設けられている。係止部７０ｅ１と突起部８５ｃ１との接触部と、板ばね７０ｅが接触する反射鏡６２の上面（接触部）６２ｕとの鉛直方向の距離Ｈ３を変更することにより、水平方向の垂直荷重Ｆｈ１とＦｈ２を変更することができる。また、係止部７０ｅ２と突起部８５ｃ２との接触部と、板ばね７０ｅが接触する反射鏡６２の反射面６２ｒの接触部との水平方向の距離Ｌ３を変更することにより、垂直方向の垂直荷重Ｆｖ１とＦｖ２を変更することができる。これによって、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１とＦ２との差ΔＦを設定することができる。

本実施例によれば、同じ板ばね７０ｃ、７０ｄ又は７０ｅを用いても取付部８５ａ、８５ｂ又は８５ｃを変更することにより、反射鏡６２の両端部Ｅ１及びＥ２に作用する押圧力Ｆ１とＦ２に差ΔＦをつけることができる。従って、本実施例によれば、光走査装置４０の筐体８５の熱変形による反射鏡６２の位置の変化のばらつきを低減することができる。なお、板ばね７０の取付部８５ａ、８５ｂ又は８５ｃは、上記実施例に限定されるものではなく、板ばね７０は、ねじ、接着剤等の締結部材で筐体８５に取り付けてもよい。

１７ 光源
４０ 光走査装置
４５ 偏向ユニット（偏向手段）
６２ 反射鏡
７０ 板ばね（押圧手段）
５０ 感光体
８５ 筐体
２０１、２０２、２０３、３０１、３０２ 台座（支持部）

Claims (8)

1. 光走査装置であって、
   光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
   前記偏向手段により偏向された前記光ビームを反射して前記光ビームを前記感光体へ導く反射鏡と、
   前記光源が取り付けられ、前記偏向手段および前記反射鏡を内部に保持する筐体と、
   前記筐体に設けられ、前記反射鏡の長手方向の一端側を支持する第一の支持部および前記反射鏡の前記長手方向の他端側を支持する第二の支持部と、
   前記反射鏡を前記第一の支持部および前記第二の支持部に付勢する付勢力を付与するために、前記反射鏡の前記一端側において前記反射鏡を押圧する第一の板ばねおよび前記反射鏡の前記他端側において前記反射鏡を押圧する第二の板ばねと、
   を備え、
   前記第一の板ばねが前記反射鏡を押圧する押圧力は、前記第二の板ばねが前記反射鏡を押圧する押圧力よりも大きいことを特徴とする光走査装置。
2. 前記第一の支持部および前記第二の支持部のそれぞれは、前記反射鏡の反射面に垂直な方向に前記反射鏡を支持する垂直支持部と、前記反射面に平行な方向に前記反射鏡を支持する平行支持部と、を有し、
   前記第一の板ばね及び前記第二の板ばねのそれぞれにより前記反射鏡を前記垂直支持部に対して押圧する垂直押圧力は、前記第一の板ばね及び前記第二の板ばねのそれぞれにより前記反射鏡を前記平行支持部に対して押圧する平行押圧力より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第一の支持部の前記垂直支持部は、前記反射鏡の前記一端側を支持する一つの突起部を有し、前記第二の支持部の前記垂直支持部は、前記反射鏡の前記他端側を支持する二つの突起部を有することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記第一の支持部の前記平行支持部は、前記反射鏡の前記一端側を支持する一つの突起部を有し、前記第二の支持部の前記平行支持部は、前記反射鏡の前記他端側を支持する一つの突起部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
5. 前記第一の板ばねの前記押圧力が前記第二の板ばねの前記押圧力より大きくなるように、前記第一の板ばねと前記第二の板ばねは、材質、板厚及び／又は形状が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記筐体に設けられ、前記第一の板ばねが係止される第一の係止部を有する第一の取付部と、
   前記筐体に設けられ、前記第二の板ばねが係止される第二の係止部を有する第二の取付部と、
   をさらに備え、
   前記第一の板ばねと前記第二の板ばねは、同一の構造を有し、
   前記第一の板ばねの前記押圧力が前記第二の板ばねの前記押圧力より大きくなるように、前記第一の板ばねが接触する前記反射鏡の上面と前記第一の係止部との第一の距離は、前記第二の板ばねが接触する前記反射鏡の上面と前記第二の係止部との第二の距離と異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記筐体に設けられ、前記第一の板ばねが係止される第一の係止部を有する第一の取付部と、
   前記筐体に設けられ、前記第二の板ばねが係止される第二の係止部を有する第二の取付部と、
   をさらに備え、
   前記第一の板ばねと前記第二の板ばねは、同一の構造を有し、
   前記第一の板ばねの前記押圧力が前記第二の板ばねの前記押圧力より大きくなるように、前記第一の板ばねが接触する前記反射鏡の反射面と前記第一の係止部との第一の距離は、前記第二の板ばねが接触する前記反射鏡の反射面と前記第二の係止部との第二の距離と異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記反射鏡は、複数の反射鏡からなり、
   前記複数の反射鏡のそれぞれは、前記第一の板ばね及び前記第二の板ばねにより押圧されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。

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