JP3087480B2 - 光走査用反射鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザープリンターや複
写機に用いられる光走査装置で使用される光走査用反射
鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の走査光学装置におけるレ
ーザー光の光路と共に光学部品、感光体等の配置構成を
示す構成概念図である。図７で、半導体素子０１から発
生したレーザー光は、コリメータレンズ０２を透過し、
モータ０３により高速に回転させられるポリゴンミラー
０４により反射されて走査され、偏向角度等を光学的に
制御するｆθレンズ０５，０６を透過した後に、平面反
射鏡０７、凹円筒反射鏡０８で反射され、感光体０９に
結像する。前記ポリゴンミラー０３は、図７で紙面に直
交する平面内でレーザー光を走査し、感光体０９の円筒
面上に潜像を形成する。図８において、前記凹円筒反射
鏡０８に反りがなければ、感光体０９面上に所定長さの
設定走査線幅Ｄで潜像が形成される。しかし、図８に示
すように、凹反りの凹円筒反射鏡面０８a1により反射さ
れたレーザー光の走査幅は、図中にその光路をＬi，Ｌi
で示すように、感光体０９面上では設定走査幅Ｄより狭
くなる。また、逆に凸反りの凹円筒反射鏡面０８a2によ
り反射されたレーザー光の走査幅は、図中にその光路を
Ｌo，Ｌoで示すように、感光体０９面上では設定走査幅
Ｄより広くなる。

【０００３】そこで、走査光学装置に用いる反射鏡は、
表面粗さ、形状精度、真直度等の点で要求精度を満たす
ように研磨し加工したガラス材に、反射膜を付与して製
造している。このような製造方法は、前記研磨加工に長
時間を要するという欠点がある。この欠点を改善するた
めの方法として、プラスチック材料を射出成形法あるい
は射出圧縮成形法により成形する方法が知られている。
このプラスチック成形法は、反射鏡の要求精度以上の鏡
面に仕上げた型面を持つ成形型内に、流動状態のプラス
チックを注入し固化させて、必要精度の反射面を有する
成形体を得るようにしたものである。この方法による
と、成形型から取り出した前記成形体の研磨加工を行う
ことなく、所望の精度の鏡面を得ることができるという
利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、成形体の厚さ
が約５ｍｍ以下の場合には、光走査方向に長い成形体の
長手方向に反りが発生し、所望の精度を得るのが困難で
あり、更に、光走査装置のケーシング又は支持基板等の
反射鏡支持部材に取り付ける際にもプラスチック反射鏡
の前記長手方向に反りが生じ、感光体上に潜像を形成さ
せるための走査線の所定長さが得られない。上述のよう
に、厚さが５ｍｍ以下の薄いプラスチック反射鏡で鏡面
の要求精度を満足させるプラスチック反射鏡を得ること
は困難であった。

【０００５】前記プラスチック成形品であるプラスチッ
ク反射鏡を剛性板の平坦な接着面に接着して、プラスチ
ック反射鏡の形状を前記剛性板の平坦な接着面（すなわ
ち、平面）に倣わせることによりプラスチック反射鏡の
反りを矯正する方法が考えられる。しかしながらこの方
法は、前記接着面として高精度の平面を形成するための
作業、及び、プラスチック反射鏡とその反りを矯正する
ための剛性板との接着作業等の余分な作業が増加する。
このため、従来は、鏡面が形成された前面側から見た場
合に、長手方向の寸法が短手方向の寸法に比べて大き
く、且つ射出成形時に長手方向に反りが発生し易い程度
に前後の厚さが薄く形成されたプラスチック反射鏡は、
実用化されていない。

【０００６】すなわち、従来実用化されているプラスチ
ック反射鏡は、成形時に反りが発生しない程度の厚さを
有しており、プラスチック反射鏡自体でその形状を保持
できる程度の剛性を有している。このため、従来実用化
されているプラスチック成形体は約５ｍｍ以上である。
このように、それ自体で剛性を有するプラスチック反射
鏡は、例えば、実開平１−１４２９１３号公報に示され
ているように、取付用の適当な剛性板に接着されて使用
される。なお、この実開平１−１４２９１３号公報に示
されたプラスチック反射鏡及び剛性板は、一見したとこ
ろ後述の本発明のプラスチック反射鏡及びガラス板と似
ているが、実は全く異なるものである。すなわち、本発
明のプラスチック反射鏡及びガラス板から構成される光
走査用反射鏡は、前記実開平１−１４２９１３号公報の
プラスチック反射鏡そのものに相当するものであり、必
要に応じて前記実開平１−１４２９１３号公報と同様の
取付用の剛性板に接着されて使用されるものである。と
ころで、従来実用化されているプラスチック反射鏡のよ
うに、成形体の厚さが５ｍｍ以上になると、ヒケが大き
く発生して所望の表面精度を得るのが困難で、歩留りが
悪い。また、成形時間が長くなるという欠点がある。

【０００７】本発明は、前記事情に鑑み、光走査用反射
鏡において、下記（Ｏ01）の記載内容を課題とする。 （Ｏ01） 射出成形された厚さの薄いプラスチック反射
鏡を用いた高精度で且つ製作が容易な光走査用反射鏡を
提供すること。

【０００８】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記してい
る。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説
明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、
本発明の範囲を実施例に限定するためではない。

【０００９】前記課題を解決するために、本発明の光走
査用反射鏡は、射出成形により形成され且つ前面に鏡面
（８a）が設けられたプラスチック反射鏡（８）を用い
た光走査用反射鏡（Ｍ）において、下記の要件（Ｙ01）
〜（Ｙ04）を備えたことを特徴とする、 （Ｙ01） 前記プラスチック反射鏡（８）の後面には、
平坦なガラス板接着面（８c）が設けられたこと、 （Ｙ02） 前記プラスチック反射鏡（８）は、前後方向
から見た場合に長手方向の寸法が短手方向の寸法に比べ
て大きく、射出成形時に長手方向に反りが発生し易い程
度に前後の厚さが薄く形成されていること、 （Ｙ03） 前記プラスチック反射鏡（８）の前面の短手
方向両端部には、長手方向に沿って、平面出し治具（１
５）の基準平面（１５a）に支持される平面出し用被支
持部（８b，８b）が設けられたこと、 （Ｙ04） 前記プラスチック反射鏡（８）の後面のガラ
ス板接着面（８c）には、剛性を有するガラス板（１
０）が低粘度の接着剤（９）により接着されたこと。

【００１０】

【作用】前述の構成を備えた本発明の光走査用反射鏡
（Ｍ）は、射出成形により形成され且つ前面に鏡面（８
a）が設けられたプラスチック反射鏡（８）及びこのプ
ラスチック反射鏡（８）の後面に接着されたガラス板
（１０）を備えている。前記プラスチック反射鏡（８）
は、前後方向から見た場合に長手方向の寸法が短手方向
の寸法に比べて大きく、射出成形時に長手方向に反りが
発生し易い程度に前後の厚さが薄く形成されている。こ
の厚さを薄く形成されたプラスチック反射鏡（８）は、
剛性が小さくて反りが発生し易いが、鏡面（８a）の形
状は高精度に成形される。また、成形時にひけも発生せ
ず、短時間で成形できる。

【００１１】前記鏡面形状が高精度に成形されたプラス
チック反射鏡（８）の前面には短手方向両端部に長手方
向に沿って平面出し用被支持部（８b，８b）が設けられ
ており、プラスチック反射鏡（８）の後面には平坦なガ
ラス板接着面（８c）が設けられている。このような構
成を有するプラスチック反射鏡（８）と前記ガラス板
（１０）とは次のようにして接着することができる。す
なわち、前記プラスチック反射鏡（８）前面の平面出し
用被支持部（８b，８b）が平面出し治具（１５）の基準
平面（１５a）上に支持された状態で、プラスチック反
射鏡（８）後面のガラス板接着面（８c）に、剛性を有
するガラス板（１０）を低粘度の接着剤（９）を用いて
接着する。ガラス板（１０）はその製造方法に起因して
一般に平面精度が非常に高いので、前記剛性を有するガ
ラス板（１０）の平面に低粘度の接着剤（９）を用いて
接着された前記剛性の小さいプラスチック反射鏡（８）
は、接着前には反りが有ったとしても、接着後にはガラ
ス板（１０）の平面に倣って反射鏡後面が平面となり、
前記反りが矯正される。このようにして剛性を有し且つ
高精度の平面を有するガラス板（１０）と、このガラス
板（１０）の前記平面に倣って矯正されたプラスチック
反射鏡（８）とから構成される光走査用反射鏡（Ｍ）
は、十分な剛性及び高精度の鏡面（８a）を有する。こ
の反射鏡は、光走査装置のケーシング又は支持基板等に
直接固定したり、又は取付用の剛性部材に接着してから
間接的に固定して使用される。

【００１２】

【実施例】次に図面により、本発明の実施例を説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。 （実施例１）次にまず、本発明の光走査用反射鏡が用い
られる光走査装置を説明する。図１は、走査光学装置に
おけるレーザー光の光路と共に光学部品、感光体等の配
置構成を示す構成概念図である。図１で、半導体素子１
から発生したレーザー光は、コリメータレンズ２を透過
し、モータ３により高速に回転させられるポリゴンミラ
ー４により反射されて走査され、偏向角度等を光学的に
制御するｆθレンズ５，６を透過した後に、平面反射鏡
７、凹円筒状光走査用反射鏡Ｍで反射され、感光体１１
に結像する。前記ポリゴンミラー４は、光路に直交する
向き、即ち、図１中、紙面に直交する平面内でレーザー
光を走査し、感光体１１の円筒面上に潜像を形成する。

【００１３】次に、本発明の光走査用反射鏡の実施例１
を説明する。図２Ａは、光走査用反射鏡Ｍの構造を示す
斜視図、図２Ｂはその側面図、図２Ｃはその平面図であ
る。光走査用反射鏡Ｍは、前面に鏡面が形成された２〜
５ｍｍの厚さのプラスチック反射鏡８を有している。前
記プラスチック反射鏡８は、射出成形（射出圧縮成形）
により、プラスチック材料を用いて成形され、前面には
凹円筒状の鏡面８aが形成されている。前記鏡面８aはプ
ラスチック材料の前面を被覆する反射膜により形成され
ている。前記鏡面８aを形成する反射膜は、例えばアル
ミニウム、銅、金等により形成されている。プラスチッ
ク反射鏡８を形成するプラスチック材料としては、公知
の熱可塑性樹脂が使用され、例えば、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン樹
脂等が使用される。

【００１４】図２Ｃに示すように、プラスチック反射鏡
８は、レーザー光の走査方向Ｘに長く、この走査方向即
ち長手方向に直交する方向即ち短手方向Ｙには短い。こ
の短手方向Ｙの両側部には、図２Ｂに示すように、長手
方向に沿って前方に突出する帯状の平面出し用被支持部
８b，８bが設けられている。この平面出し用被支持部８
b，８bは、前記プラスチック反射鏡８及びガラス板１０
の接着作業を行うときに、図４に示す平面出し治具１５
の基準平面１５aに支持される部分である。

【００１５】前記プラスチック反射鏡８の後面には平坦
なガラス板接着面８cが設けられている。前記プラスチ
ック反射鏡８後面のガラス板接着面８cには、接着剤９
により所定の剛性を有するガラス板１０が接着されてい
る。一般にガラス板はその製造方法に起因して、非常に
高精度の平面を有しているので、研磨等の平面加工を施
さずに使用することができる。前記接着剤９としては、
２００〜７００ｐｏｉｓｅの粘度を有し、瞬間接着型で
ないシリコーン系、ウレタン系、エポキシ系等の接着剤
が用いられている。このような低粘度の接着剤によりプ
ラスチック反射鏡８後面のガラス板接着面８cは、ガラ
ス板１０の平面に密着状態で接合される。このため、プ
ラスチック反射鏡８の反りは、ガラス板１０との接合に
より矯正されている。前記符号８〜１０で示された要素
から、前記光走査用反射鏡Ｍが構成されている。

【００１６】図３において、前記光走査用反射鏡Ｍが装
着される光走査装置のケーシング１３は、主走査方向Ｘ
に沿って延びる反射鏡装着溝１３aを有している。反射
鏡装着溝１３aには、主走査方向Ｘの一方の端部に２個
の位置決め突起１３b，１３bが設けられ、他方の端部に
は１個の位置決め突起１３b（図示せず）が設けられて
いる。前記３個の位置決め突起１３bは、前記反射鏡装
着溝１３aに光走査用反射鏡Ｍが装着されたときに、そ
の鏡面８aに当接して光走査用反射鏡Ｍの位置決めを行
う部材である。前記反射鏡装着溝１３aに装着された光
走査用反射鏡Ｍは、ケーシング１３に一端が固定された
板バネ１４により前記位置決め突起に押圧されて固定さ
れる。

【００１７】次に、図７により、本発明の実施例１の光
走査用反射鏡Ｍの製造方法を説明する。熱可塑性樹脂の
非晶質ポリオレフィン樹脂を用いて射出圧縮成形法によ
り、厚さ３．５ｍｍ幅、短手方向長さ１０ｍｍ、長手方
向長さ１８０ｍｍの凹円筒面状プラスチック反射鏡８を
作成した後、真空蒸着装置により、前記プラスチック反
射鏡８前面に反射膜を形成して、鏡面８a形成する。な
お必要に応じて、反射膜１０とプラスチック反射鏡８a
との間に密着性を向上させるためのアンダーコート膜を
設けたり、反射膜１０の表面に保護膜を設けたりしても
よい。次に、前記プラスチック反射鏡８の後面に接着力
を向上させるためのプライマー処理を施してガラス板接
着面８cを形成する。

【００１８】図５に示すように、厚さ１０ｍｍ、幅３０
０ｍｍ角、概ね０．３２μｍ／インチの平面度を有する
ガラス製の基準平面板１５を別に用意する。この基準平
面板１５の基準面１５a上に、前記鏡面８aを下向きにし
てプラスチック反射鏡８前面の前記平面出し用被支持部
８b，８bを載置する。また、幅と長さが光走査用反射鏡
Ｍとほぼ同一で厚さ６ｍｍの形状に割断したガラス板１
０を別に用意し、非割断面の片面に、７００Ｐｏｉｓｅ
の低粘度のシリコーン系接着材を概ね０．３ｇ程度均等
に塗布する。このガラス板１０を、プラスチック反射鏡
８の後面（図で上面）の前記ガラス板接着面８cに、図
５に示すように、所定の位置に重ねて置く。前記接着剤
が硬化すると、ガラス板１０と一体化した光走査用反射
鏡Ｍができあがる。

【００１９】上述の製造方法では、基準平面板１５の面
上に鏡面８aを下向きに載置し、プラスチック反射鏡８
の後面にガラス板１０を重ねて置きした状態で放置す
る。その状態で接着剤が硬化する間にプラスチック反射
鏡８は、ガラス板１０の自重で基準平面板１５の基準面
（前記非割断面）１５a及びガラス板１０の接着面に倣
い、反りが矯正されて、ガラス板１０に一体化され固定
される。７００Ｐｏｉｓｅの低粘度のシリコーン系接着
材は、低粘度であり流動性を有しているので、ガラス板
１０の接着用平面とプラスチック反射鏡８の後面とは密
着接合され、それらが傾いて接合されるということがな
い。なお、本実施例によると、プラスチック反射鏡８の
有する１００μｍ以上の長手方向の反りが、前記ガラス
板１０と一体化されることにより、約２０μｍとなっ
た。また、本発明品のプラスチック光走査用反射鏡Ｍを
光走査装置のケーシングへ板バネ１４により固定し、光
走査装置の性能をみるため、感光体１１上にレーザー光
を走査して走査線を測定したところ、所望の長さの走査
線が得られた。

【００２０】（実施例２）次に、図５，６により本発明
の光走査用反射鏡Ｍの実施例２を説明する。図５Ａは、
光走査用反射鏡Ｍの構造を示す斜視図、図５Ｂはその側
面図、図５Ｃはその平面図である。この実施例２の光走
査用反射鏡Ｍは、前面に鏡面が形成されたプラスチック
反射鏡８の形状が前記実施例１と相違している。なお、
この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素
に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細
な説明を省略する。前記プラスチック反射鏡８の前面に
は凹状の鏡面８aが形成された突出部分が形成されてお
り、この凹状鏡面８aの短手方向両端に、長手方向に沿
って線状の側縁が形成されている。この実施例２では前
記側縁によって平面出し用被支持部８b，８bが形成され
ている。この光走査用反射鏡Ｍのケーシング１３への装
着方法は、図６に示されているが、前記図３に示す実施
例１と略同様である。

【００２１】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱すること
なく、種々の小設計変更を行うことが可能である。例え
ば、プラスチック反射鏡８の鏡面（反射面）の形状は、
使用する用途に応じて種々の形状のものとすることがで
きる。例えば、平面、円筒面、球面、所定の曲面（非球
面、非円筒面）等の種々の形状を採用することが可能で
ある。また、平面出し用被支持部８bは長手方向に切れ
目なく連続して形成せず、切れ目を設けることができ
る。前記実施例では、プラスチック反射鏡８とガラス板
１０とを接着するときにそれらの間にかける圧力は、ガ
ラス板１０の自重としたが、所定の押圧力を発生させる
ための挟持部材を用いたり、また、重りを用いたりする
ことが可能である。また、プラスチック反射鏡８の形状
（外形）は、実施例１，２で示した形状以外の適当な形
状とすることが可能である。

【００２２】

【発明の効果】前述の構成を備えた本発明の光走査用反
射鏡は、次の（Ｅ01）に記載の効果を奏する。 （Ｅ01） プラスチック反射鏡は厚さが薄いことからガ
ラス板の高精度の平面形状に倣わせることが容易であ
る。この薄肉プラスチック反射鏡をガラス板と一体化す
ることにより、プラスチック反射鏡の反りが大幅に減少
するので、プラスチック成形の工程でプラスチック反射
鏡に発生する長手方向の反り量を小さくする必要もなく
なる。ガラス板の剛性により、光走査装置ケーシングや
支持基板等への取付け時に、反りが生じない。以上か
ら、光走査装置を構成する高精度の反射鏡を、安価で大
量に供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の光走査用反射鏡が用いられる
走査光学装置の配置構成を示す構成概念図である。

【図２】 図２は本発明の光走査用反射鏡の実施例１を
示し、図２Ａは斜視図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは平面
図である。

【図３】 図３は同実施例１の光走査用反射鏡を光走査
装置ケーシングに取り付ける方法を示す斜視図である。

【図４】 図４は同実施例１の光走査用反射鏡の製造方
法の説明図である。

【図５】 図５は本発明の光走査用反射鏡の実施例２を
示し、図５Ａは斜視図、図５Ｂは側面図、図５Ｃは平面
図である。

【図６】 図６は同実施例２の光走査用反射鏡を光走査
装置ケーシングに取り付ける方法を示す斜視図である。

【図７】 図７は従来の光走査用反射鏡が用いられる走
査光学装置の配置構成を示す構成概念図である。

【図８】 図８は光走査用反射鏡の反りとレーザー光の
走査線幅との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｍ…光走査用反射鏡、８…プラスチック反射鏡、８a…
鏡面、８c…ガラス接着面、８b…平面出し用被支持部、
９…接着剤、１０…ガラス板、１５…平面出し治具、１
５a…基準平面、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形により形成され且つ前面に鏡面
   が設けられたプラスチック反射鏡を用いた光走査用反射
   鏡において、下記の要件（Ｙ01）〜（Ｙ04）を備えたこ
   とを特徴とする光走査用反射鏡、 （Ｙ01） 前記プラスチック反射鏡の後面には、平坦な
   ガラス板接着面が設けられたこと、 （Ｙ02） 前記プラスチック反射鏡は、前後方向から見
   た場合に長手方向の寸法が短手方向の寸法に比べて大き
   く、射出成形時に長手方向に反りが発生し易い程度に前
   後の厚さが薄く形成されていること、 （Ｙ03） 前記プラスチック反射鏡の前面の短手方向両
   端部には、長手方向に沿って、平面出し治具の基準平面
   に支持される平面出し用被支持部が設けられたこと、 （Ｙ04） 前記プラスチック反射鏡の後面のガラス板接
   着面には、剛性を有するガラス板が低粘度の接着剤によ
   り接着されたこと。