JP6023687B2 - 光走査装置、該光走査装置を備えた画像形成装置、及び光走査装置における振動ミラー部の共振周波数の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置、該光走査装置を備えた画像形成装置、及び光走査装置における振動ミラー部の共振周波数の調整方法に関する。

従来より、振動ミラー部と振動ミラー部を支持するトーションバー部とを備えた共振型の光走査装置は知られている。この種の光走査装置では、振動ミラー部を圧電素子等により共振させることにより、振動ミラー部の揺動角を大きくとるようにしている。振動ミラー部の共振周波数は、振動ミラー部の揺動軸心周りの慣性モーメントや、振動ミラー部の質量等によって決まる。この振動ミラー部の共振周波数が目標周波数から大きくずれていると、振動ミラー部の揺動角度が目標値を下回って所望の光走査特性を得られないという問題がある。そこで、この振動ミラー部の共振周波数を調整するための技術が現在までに種々提案されている。

例えば特許文献１には、樹脂材料からなる液的を、振動ミラー部の一側面に塗布して硬化させることにより、振動ミラー部の共振周波数を調整するようにしている。

特開２００８−２０３３５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の共振周波数の調整方法では、振動ミラー部の一側面に液滴を塗布する際に、液滴の形状や塗布位置がバラツクため、振動ミラー部の共振周波数を精度良く調整することができないという問題がある。

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、振動ミラー部の共振周波数の調整精度を向上させることにある。

本発明に係る光走査装置は、光源から出射された光を反射する反射面を有する振動ミラー部と、該振動ミラー部を揺動可能に支持するトーションバー部とを備え、上記振動ミラー部を該トーションバー部回りに共振振動させることにより上記反射面で反射された光を走査させる共振型の光走査装置である。

そして、上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面には、該反対側から見て、上記振動ミラー部の揺動軸心に交差する方向に延び且つ該反射面における該揺動軸心方向の中央部を通る溝部が形成されており、上記溝部の少なくとも一部には、上記振動ミラー部の共振周波数を調整するための硬化性樹脂が充填されている。

この構成によれば、振動ミラー部における反射面とは反対側面には、振動ミラー部の揺動軸心に交差するように溝部が形成されている。したがって、振動ミラー部の共振周波数を調整する際に、硬化性樹脂を液滴の形で、上記溝部上に、振動ミラー部の揺動軸心から離間して配置することで、液滴を遠心力により該溝部に沿って引き延ばすことができる。よって、液滴の形状や塗布位置にバラツキがあったとしても、上述の如く液滴を溝部に沿って引き延ばすことで、該バラツキを吸収して共振周波数の調整精度を向上させることができる。

上記振動ミラー部の揺動軸心方向における上記溝部の幅は、該揺動軸心からの距離が大きいほど広いとしてもよい。

この構成によれば、硬化性樹脂による振動ミラー部の調整感度を高めることができる。したがって、例えば、共振周波数の調整工程を、粗調整工程と微調整工程とに分けた場合に、粗調整工程における共振周波数の調整を容易に行うことができる。

上記振動ミラー部の揺動軸心方向における上記溝部の幅は、該揺動軸心からの距離が大きいほど狭いとしてもよい。

この構成によれば、硬化性樹脂による振動ミラー部の調整感度を低くすることができる。したがって、振動ミラー部の共振周波数を調整する際に、その調整感度が高すぎることにより共振周波数が目標周波数を一気に通り過ぎるのを防止することができる。

上記溝部は、上記振動ミラー部の反射面側とは反対側から見て、上記振動ミラー部の揺動軸心に交差するように延びる横溝部と、該揺動軸心に沿って延びる縦溝部とを含むものとしてもよい。

この構成によれば、共振周波数の微調整を行う際に、縦溝部に硬化性樹脂を塗布することでその調整代を十分に確保することができる。

上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面にはリブ部が形成されており、上記溝部は上記リブ部に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、振動ミラー部の強度を低下させることなく、振動ミラ−部に溝部を形成することができる。

上記硬化性樹脂は光硬化性樹脂であることが好ましい。

この構成によれば、振動ミラー部の共振周波数の調整に際して、硬化性樹脂を光により短時間で容易に硬化させることができる。

本発明に係る画像形成装置は、上記光走査装置を備えている。

この構成によれば、光走査装置の共振周波数の調整精度が高い分、画像形成装置による記録画像の画質を向上させることができる。

本発明に係る共振周波数の調整方法は、光源から出射された光を反射する反射面を有する振動ミラー部と、該振動ミラー部を揺動可能に支持するトーションバー部とを備え、上記振動ミラー部を該トーションバー部回りに捻れ振動させることにより上記反射面で反射された光を走査させる光走査装置の共振周波数の調整方法を対象としている。

そして、上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面に、該反対側から見て該振動ミラー部の揺動軸心に交差するように溝部を形成しておく準備工程と、上記振動ミラー部の反射面とは反対側から見て、上記溝部における上記振動ミラー部の揺動軸心を挟んで対称をなす位置にそれぞれ、硬化性樹脂を液滴の形で塗布するとともに、上記振動ミラー部を所定周波数で振動させることにより、上記液滴の形をなす硬化性樹脂を遠心力により上記溝部に沿って引き延ばして上記振動ミラー部の共振周波数を予め設定した粗調整範囲内に調整する粗調整工程と、上記粗調整工程にて上記振動ミラー部に塗布した樹脂を硬化させる第一硬化工程と、上記振動ミラー部の反射面とは反対側から見て、上記溝部における該振動ミラー部の揺動軸心上の位置に硬化性樹脂を塗布することにより、上記振動ミラー部の共振周波数を上記粗調整範囲よりも狭くなるように予め設定した微調整範囲内に調整する微調整工程と、上記微調整工程にて振動ミラー部に塗布した硬化性樹脂を硬化させる第二硬化工程とを含む。

この調整方法では、先ず、粗調整工程において、振動ミラー部の溝部上に、硬化性樹脂を液滴の形で、該振動ミラー部の揺動軸心を挟んで対称に配置する。そして、この状態で振動ミラー部を所定周波数で振動させることにより、硬化性樹脂を遠心力により引き延ばして振動ミラー部の慣性モーメントを増加させる。そうして、共振周波数が粗調整範囲内に収まると粗調整工程を終了する。尚、所定周波数は、振動ミラー部の共振周波数が目標周波数を一気に通り過ぎないように予め定められている。

第一硬化工程では、粗調整工程で振動ミラー部に塗布した硬化性樹脂を硬化させる。

次いで、微調整工程では、上記溝部における振動ミラー部の揺動軸心上の位置に硬化性樹脂を塗布することにより、振動ミラー部の質量を増加させる。そうして、共振周波数が予め設定した微調整範囲内に収まると微調整工程を終了する。第二硬化工程では、微調整工程で振動ミラー部に塗布した硬化性樹脂を硬化させる。

このように、共振周波数の調整工程を粗調整工程と微調整工程とに分けることで、共振周波数の調整精度を向上させることができる。また、粗調整工程では、振動ミラー部の振動（揺動）に伴う遠心力を利用して、硬化性樹脂の液滴を溝部に沿って引き延ばすようにしているので、振動ミラー部に塗布した硬化性樹脂の液滴の大きさや塗布位置に左右されることなく、共振周波数を高精度で調整することができる。また、微調整工程では、溝部における振動ミラー部の揺動軸心上に硬化性樹脂を塗布するようにしているので、振動ミラー部の慣性モーメントはそれほど増加させずにその質量を僅かに増加させて、振動ミラー部の共振周波数を微調整することができる。

本発明によれば、振動ミラー部の共振周波数の調整精度を向上させることができる。

本実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略の断面図である。 本実施形態における光走査装置を示す正面側から見た平面図である。 本実施形態における光走査装置の振動体（MEMS）を示す背面側から見た平面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２のV−V線断面図である。 振動ミラー部の反射面とは反対側面に形成された溝部を示す平面図である。 硬化性樹脂の液滴が遠心力により引き延ばされる様子を示した模式図であり、（ａ）は振動ミラー部を反射面とは反対側面から見た図であり、（ｂ）は振動ミラー部をその揺動軸心方向から見た図である。 液滴に作用する表面張力を説明するための説明図である。 液滴に作用する粘性力を説明するための説明図である。 液滴に作用するモーメントの釣合いを説明するための説明図である。 液滴が変形可能な曲率半径を、液滴の塗布位置をパラメータとして示すグラフである。 共振周波数の調整方法を示すフローチャートである。 共振周波数の測定方法を示す模式図である。 粗調整工程における硬化性樹脂の振動ミラー部への塗布方法を示す模式図である。 微調整工程における硬化性樹脂の振動ミラー部への塗布方法を示す模式図である。 実施形態の変形例１を示す図６相当図である。 実施形態の変形例２を示す図６相当図である。 実施形態の変形例３を示す図６相当図である。 実施形態の変形例４を示す図６相当図である。

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。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態》

図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１の概略構成を示す断面図である。

レーザープリンター１は、図１に示すように、箱状のプリンタ本体２と、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを備えている。そうして、レーザープリンター１は、プリンタ本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部６は、プリンタ本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、プリンタ本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。

カセット給紙部７は、プリンタ本体２の底部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラー１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラー１３及びリタードローラー１４とを備えている。

画像形成部８は、プリンタ本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、プリンタ本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム１６と、感光ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９及びクリーニング部２０と、感光ドラム１６の上方に配置された光走査装置３０と、トナーホッパー２１とを備えている。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。

尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラー１５が設けられている。

定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。

排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー２４と、排紙ローラー対２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ部２５とを備えている。排紙トレイ３は、プリンタ本体２の上部に凹状に形成されている。

レーザープリンター１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、光走査装置３０から感光ドラム１６へとレーザー光が出射される。感光ドラム１６の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８で現像されることにより、トナー像として可視像となる。

その後、用紙は、転写ローラー１９により感光ドラム１６の表面に押し付けられる。そのことにより、用紙に感光ドラム１６のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２２と加圧ローラー２３とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。

図２〜図５に示すように、光走査装置３０は、光を出射する第１の光源３１と、振動体４０と、振動体４０を収容する筐体５０と、を有している。

筐体５０は、全体視で略直方体状に形成されている。筐体５０は、平面視において、縦方向（図２の上下方向）の長さが横方向（図２の左右方向）長さに比べて大きい長方形状をなしている。筐体５０は、高さ方向の一側（図２の紙面手前側）が開放する有底の筐体本体部５１と、筐体本体部５１の該開放側を閉塞する蓋部５２と、を有している。筐体本体部５１は例えば樹脂材で構成され、蓋部５２は透光性を有する部材、例えばガラスにより構成されている。蓋部５２は、光源３１から後述する振動ミラー部４１に入射する光及び振動ミラー部４１にて反射された光の双方を透過可能に構成されている。

上記振動体４０は、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical
System）デバイスであり、シリコン板をエッチング加工することにより形成されている。具体的には、振動体４０は、図３に示すように、振動ミラー部４１と、第１及び第２トーションバー部４２，４３と、第１及び第２横梁部４４，４５と、略矩形板状の固定枠部４６とを有している。振動ミラー部４１は、平面視で略楕円形状をなす薄板状に形成されている。振動ミラー部４１は、固定枠部４６の略中央に配置されている。振動ミラー部４１の長径方向は筐体横方向に一致し、振動ミラー部４１の短径方向（揺動軸心方向）は筐体縦方向に一致している。振動ミラー部４１の厚さ方向の一側面（図２の紙面に向かって手前側の面）は、光源３１から出射された光を反射するための反射面４１ａとされている。この反射面４１ａには、光の反射率を高めるために例えばアルミやクロムにより光反射膜が形成されている。振動ミラー部４１は、上記両トーションバー部４２，４３回りに捻れ振動することにより、第１の光源３１から反射面４１ａに入射する光の反射方向を変化させて光を所定方向に往復走査させる。

上記第１及び第２トーションバー部４２，４３は、筐体縦方向に長い板状をなしている。両トーションバー部４２，４３は、平面視で振動ミラー部４１の揺動軸心Ａ上（短軸の延長線上）に配置されている。第１トーションバー部４２は、一端部が振動ミラー部４１の長径方向の中央部に連結され、他端部が第１横梁部４４の長手方向の中央部に連結されている。第２トーションバー部４３は、一端部が振動ミラー部４１の長径方向の中央部に連結され、他端部が第２横梁部４５の長手方向の中央部に連結されている。そうして、両トーションバー部４２，４３は、振動ミラー部４１を揺動軸心Ａ回りに揺動（振動）可能に支持している。

第１横梁部及び第２横梁部４４，４５は、筐体縦方向に互いに間隔を空けて配置されている。振動ミラー部４１は、両横梁部４４，４５の間に配置されている。第１横梁部４４の両端部及び第２横梁部４５の両端部は、固定枠部４６に連結されている。固定枠部４６は、筐体縦方向に延びる一対の縦辺部４６ａと、筐体横方向に延びる一対の横辺部４６ｂとを有している。上記第１及び第２横梁部４４，４５はそれぞれ、固定枠部４６の両縦辺部４６ａ間に跨って配置されている。第１横梁部４４及び第２横梁部４５にはそれぞれ、駆動部として圧電素子４７（図２及び図４参照）が２つずつ取り付けられている。各圧電素子４７は、不図示の駆動回路に電気的に接続されている。そして、この駆動回路より各圧電素子４７に印加する印加電圧を所定の周波数で変動させることにより圧電素子４７が伸縮して振動するようになっている。圧電素子４７の振動周波数は、振動ミラー部４１の共振周波数に一致するように設定される。この共振周波数は、例えば、振動ミラー部４１の慣性モーメント、振動ミラー部４１の質量、及びトーションバー部４２，４３のバネ定数など様々な要因によって変化する。圧電素子４７が上記共振周波数で振動すると、振動ミラー部４１が共振して両トーションバー部４２，４３回りに捻り振動する。

上記固定枠部４６は、筐体本体部５１内に形成された一対の台座部５３（図５参照）により支持されている。一対の台座部５３は、筐体本体部５１の底壁部５４における筐体横方向の両端部に形成された段差部からなる。この一対の台座部５３は、筐体本体部５１の縦方向の全体に亘って形成されている。上記固定枠部４６は、該一対の台座部５３間に跨って配置されている。

図６に示すように、上記振動ミラー部４１における上記反射面４１ａとは反対側面４１ｂには、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａに直交する方向に延びる溝部７０が形成されている。本実施形態では、溝部７０は、振動ミラー部４１における反射面４１ａ側とは反対側から見て矩形状をなしている。溝部７０の揺動軸心Ａ方向の幅は、該揺動軸心Ａ方向からの距離に拘わらず一定である。溝部７０は、振動ミラー部４１の共振周波数を調整する際に、硬化性樹脂６０を充填するための充填溝として利用される。

次に、振動ミラー部４１の共振周波数の調整方法について説明する。共振周波数の調整方法は、共振周波数を粗調整範囲内に収めるための粗調整工程と、共振周波数を微調整範囲内に収めるための微調整工程と、を含んでいる。

粗調整工程では、硬化性樹脂（本実施形態では光硬化性樹脂）６０を、液滴の形で、振動ミラー部４１の溝部７０における揺動軸心Ａから離間した位置に塗布する。その後、振動ミラー部４１を所定周波数で振動させることにより、硬化性樹脂６０の液滴を遠心力により溝部７０に沿って引き延ばす。微調整工程では、硬化性樹脂６０を、振動ミラー部４１の溝部７０における揺動軸心Ａ上の位置に液滴の形で塗布する。この粗調整工程及び微調整工程の詳細は後述する。

ところで、粗調整工程において振動ミラー部４１に塗布される液滴の半径や塗布位置によっては、液滴に十分な遠心力が作用せず、液滴を引き延ばすことができない場合がある。そこで、振動ミラー部４１に塗布された硬化性樹脂６０の液滴を遠心力により引き延ばすための条件について考える。

図７に示すように、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａから離間した位置に硬化性樹脂６０を液滴の形で塗布すると、液滴には遠心力Ｆ_cent、粘性力Ｆ_vis、及び表面張力γ_L/Sが作用する。遠心力 F_cent は、振動ミラー部４１の回転運動によって、揺動軸心Ａを中心として径方向外側に向かう力であって、次式で与えられる。尚、ｙは、揺動軸心Ａを原点として揺動軸心Ａに直交する方向の座標位置である。

ここで、簡単化のために、振動ミラー部４１の反射面４１ａに塗布した液滴の初期形状を半球形状と仮定すると、液滴の質量ｍ_ｂｏｎｄは次式で与えられる。

ここで、ρは硬化性樹脂６０の密度 (= g/cm³)、
ｙ₀液滴の中心位置 ，νは振動ミラー部４１の周波数である．

上記表面張力は、物体の表面エネルギーを最小とするように作用する力である。振動ミラー部４１の反射面４１ａに液滴が塗布されると、図８に示すように、液滴の表面に作用する力が釣り合う。このとき，液滴の表面張力の関係は次のとおり．

ここで、γ_Ｓは固体表面の表面張力、γ_Ｌは液滴表面の表面張力、γ_Ｌ／Ｓは固体と液滴の界面張力である。例えば、アルミニウムの表面張力は２０ｍＮ／ｍ、シリコンの表面張力は２４ｍＮ／ｍ、水は７３ｍＮ／ｍ、有機溶剤は２０ｍＮ／ｍ程度である。そのため、接触角θは９０°未満となり、液滴と該液滴が塗布された物体（固体）には、ぬれ性があるといえる。ぬれ性がある場合、液滴は該液滴が塗布された物体の接触面との表面エネルギーが最少になるように自発的に広がる。

上記粘性力は、物体より液滴に作用して液滴を静止させようとする力である。液滴と物体との接触面では、粘性力と遠心力が釣り合うので、液滴が速度を持つことが出来ない。このため、液滴が遠心力を受けて揺動軸心Ａから離れようとすると、液滴の上部は動こうとする一方、液滴の下部（固体と液滴の界面）には該遠心力に比例して静止しようとする力が作用する。この結果、図９のように破線で囲った部分には、液滴の下端部を支点とするモーメントが作用し、これにより、液滴の形状を変形させるモーメントが発生する。ここで、液滴の下面に働く粘性力
Ｆ_ｖｉｓは、一般に次式で与えられる。

ここで，ηは硬化性樹脂６０の粘度、ｈは液滴と固体の接触面からの高さ、ｖは液滴と固体の接触部における速度である。このとき，液滴の上面は遠心力が作用する方向になだれ込むように変形する。

図１０を参照して、液滴のＡ点が静止する条件は、液滴のＢ点付近において、遠心力により発生するモーメントと表面張力によって発生するモーメントとが釣り合うことである。この場合、次式の関係が成立する。

ここで、ｒ′ は液滴と固体とが接触しているＡ点における曲率半径である。

式（５）を整理すると次式のようになる。

この関係から，液滴の曲率半径（つまり液滴の高さ）が所定値以上であると、液滴が遠心力により変形して外側に引き延ばされることがわかる。例えば、γ_Ｌ＝２０ｍＮ／ｍ、θ＝９０ｄｅｇ、ν＝２０００Ｈｚ、ρ＝１ｇ／ｃｍ^３、ｙ＝０．１ｍｍとすると、ｒ′は２４６μｍとなる。これは、半径０．１ｍｍの液滴の場合、液滴の高さが変形する液滴の曲率半径が１７４μｍ以下なので、揺動軸心Ａに塗布した液滴の形状が変化しないことを意味する。

図１１は、液滴が遠心力により変形可能な曲率半径（液滴の高さ）を、液滴の塗布位置をパラメータとしてグラフ化したものである。グラフの横軸は、揺動軸心Ａから液滴の塗布位置までの距離を示し、グラフの縦軸は、液滴が変形可能な曲率半径を示している。このグラフより、例えば液滴の半径が０．１ｍｍの場合、液滴を揺動軸心Ａから０．４ｍｍ以上離すことで液滴が変形（遠心力の作用する方向になだれ込む）することがわかる。このことから、液滴の塗布位置や塗布量をコントロールすることで，液滴を遠心力、により引き延ばして溝部７０内に分布させることができると言える。以上、粗調整工程において液滴を遠心力により引き延ばすための条件について説明した。

次に、図１２のフローチャートを参照して、振動ミラー部４１の共振周波数の調整方法について詳しく説明する。尚、以下のステップＳ１〜Ｓ３が上記粗調整工程に相当し、ステップＳ５及びＳ６が上記微調整工程に相当する。

ステップＳ１では、振動ミラー部４１（ＭＥＭＳである振動体４０）を所定周波数で駆動する。

ステップＳ２では先ず、振動ミラー部４１の共振周波数を測定する。共振周波数の測定に際しては、図１３に示すように振動ミラー部４１の反射面４１に光を照射して反射光を検出する。そして、この入射光と反射光とのなす角度を基に振動ミラー部４１の揺動角度（揺動振幅）を検出して、検出した揺動角度を基に振動ミラー部４１の共振周波数を求める。そして、この求めた（測定した）共振周波数が、粗調整範囲（ω±ｄω１，ここでωは目標周波数）の範囲外にあるか否かを判定して、この判定がＮＯである場合にはステップＳ４に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、振動ミラー部４１の反射面４１ａとは反対側から見て、溝部７０上の揺動軸心Ａを挟んで対称をなす位置にそれぞれ、硬化性樹脂６０を液滴の形で塗布する。硬化性樹脂６０を塗布する際には、棒状の治具５５の先端に硬化性樹脂６０を保持しておき、その状態で治具５５の先端を振動ミラー部４１の反射面４１ａに近付けて硬化性樹脂６０を反射面４１ａ上に移動させる（図１４参照）。硬化性樹脂６０の液滴の塗布位置及び半径は、図１１に基づいて決定すればよい。尚、液滴の半径が小さすぎると、治具５５を振動ミラー部４１に近づけたときに治具５５と振動ミラー部４１とが干渉するので、振動ミラー部４１の振幅も考慮して液滴の半径を決定する必要がある。そうして、ステップＳ２で測定される振動ミラー部４１の共振周波数が所定の粗調整範囲内に収まるまで、ステップＳ２とステップＳ３を繰り返す。ここで、本実施形態では、振動ミラー部４１を振動させた状態で、硬化性樹脂６０（接着剤）を振動ミラー部４１に塗布すると共に、振動ミラー部４１の揺動角度をモニタリングしているため、例えば振動ミラー部４１を静止させた状態で振動ミラー部５１に硬化性樹脂６０を塗布し、その後に振動ミラー部４１を振動させ、振動ミラー部４１の共振周波数を測定するように構成するよりも、振動ミラー部４１の共振周波数を短時間で調整することができる。

ステップＳ２の判定がＮＯである場合に進むステップＳ４では、振動ミラー部４１の駆動を停止して粗調整工程（ステップＳ１〜Ｓ３）を終了する。そして、振動ミラー部４１の反射面４１ａに塗布された硬化性樹脂６０を光により硬化させる。

ステップＳ５では、ステップＳ２と同様の測定方法により振動ミラー部４１の共振周波数を測定する。そして、測定した共振周波数が上記粗調整範囲よりも狭い微調整範囲（ω±ｄω２，ここでｄω２＜ｄω１であり、ωは目標周波数）の範囲外であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ７に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、振動ミラー部４１の反射面４１ａ側とは反対側から見て、溝部７０における該振動ミラー部４１の軸心上の位置に硬化性樹脂６０を液滴の形で塗布する（図１５参照）。

ステップＳ５の判定がＮＯである場合に進むステップ７では、振動ミラー部４１の駆動を停止して微調整工程（ステップＳ５及びＳ６）を終了する。そして、ステップＳ６で塗布した硬化性樹脂６０を光により硬化させ、しかる後にリターンする。

以上説明したように、上記実施形態では、振動ミラー部４１における反射面４１ａとは反対側面４１ｂには溝部７０が形成されており、該溝部７０は、振動ミラー部４１における反射面４１ａ側とは反対側から見て、該振動ミラー部４１の揺動軸心Ａに直交（交差）するように形成されている。したがって、振動ミラー部４１の共振周波数を調整する際に、硬化性樹脂６０を、液滴の形で、上記溝部７０上に振動ミラー部４１の揺動軸心Ａから離間して配置することで、液滴を振動ミラー部４１の揺動時の遠心力により該溝部７０に沿って引き延ばすことができる。よって、液滴の形状や塗布位置にバラツキがあったとしても、液滴を溝部７０に沿って引き延ばすことで、該バラツキを吸収して共振周波数の調整精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、振動ミラー部４１の共振周波数を調整する工程は、粗調整工程と微調整工程とを含んでいる。粗調整工程では、振動ミラー部４１の反射面４１ａ側とは反対側から見て、上記溝部７０における振動ミラー部４１の揺動軸心Ａを挟んで対称をなす位置にそれぞれ、硬化性樹脂６０を液滴の形で塗布するとともに（図１４参照）、上記振動ミラー部４１を所定周波数で振動させることにより、上記液滴の形をなす硬化性樹脂６０を遠心力により溝部７０に沿って引き延ばして、振動ミラー部４１の共振周波数を予め設定した粗調整範囲内に調整するようになっている。したがって、粗調整工程において、振動ミラー部４１に塗布された硬化性樹脂の形状や位置にバラツキがあったとしても、硬化性樹脂を引き延ばすことによりこのバラツキを吸収して、共振周波数を高精度で調整することができる。一方、微調整工程では、溝部７０における振動ミラー部４１の揺動軸心Ａ上の位置に硬化性樹脂６０を塗布することにより、振動ミラー部４１の慣性モーメントをそれほど増加させずに質量を僅かに増加させるようになっている。したがって、振動ミラー部４１の共振周波を微調整して目標周波数ωに極力近づける（又は一致させる）ことができる。また、このように、振動ミラー部４１の共振周波数の調整工程を粗調整工程と微調整工程とに分けることで、共振周波数が目標周波数ωを一気に通り過ぎてしまうのを防止することができる。

また、上記実施形態では、硬化性樹脂は光硬化性樹脂により構成されているので、硬化性樹脂を短時間で容易に硬化させることができる。延いては、共振周波数の調整に要する時間を短縮することができる。
《変形例１》

図１６、実施形態の変形例１を示す。本変形例では、溝部７０の形状が上記実施形態とは異なる。尚、以下の変形例において、図６と同じ構成部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、本変形例１では、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａ方向における上記溝部７０の幅は、該揺動軸心Ａからの距離が大きいほど広い。この構成によれば、硬化性樹脂６０による振動ミラー部４１の調整感度を高めることができる。したがって、特に粗調整工程における共振周波数の調整を容易に行うことができる。

しかも溝部７０は、揺動軸心Ａに対して線対称に形成されている。したがって、振動ミラー部４１の振幅が溝部７０を形成したことによりバラツクのを防止することができる。
《変形例２》

図１７、実施形態の変形例２を示す。本変形例では、溝部７０の形状が上記実施形態とは異なる。

すなわち、本変形例２では、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａ方向における上記溝部７０の幅は、該揺動軸心Ａからの距離が大きいほど狭い。この構成によれば、硬化性樹脂６０による振動ミラー部４１の調整感度を低くすることができる。したがって、特に粗調整工程において、振動ミラー部４１の調整感度が高過ぎることにより共振周波数が目標周波数ωを一気に通り過ぎてしまうのを防止することができる。

しかも溝部７０は、揺動軸心Ａに対して線対称に形成されている。したがって、振動ミラー部４１の振幅が溝部７０を形成したことによりバラツクのを防止することができる。
《変形例３》

図１８は、実施形態の変形例３を示す。本変形例では、溝部７０の形状が上記実施形態とは異なる。

すなわち、本変形例３では、溝部７０は、該揺動軸心Ａに直交する方向に延びる横溝部７０ａと、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａ方向に延びる縦溝部７０ｂとを有している。そうして、溝部７０は、全体見で十字状をなしている。

この構成によれば、微調整工程において、溝部７０における揺動軸心Ａ上に位置する部分に硬化性樹脂６０を十分に塗布することができる。よって、微調整工程における共振周波数の調整代を十分に確保することができる。
《変形例４》

図１９は、実施形態の変形例４を示す。本変形例では、溝部７０を形成する箇所が上記実施形態とは異なる。

すなわち、本変形例では、振動ミラー部４１における反射面４１ａとは反対側面４１ｂには、リブ部７１が形成されており、上記溝部７０は、リブ部７１に形成されている。詳しくは、リブ部７１は、揺動軸心Ａに直交する方向に延びる直方体状をなしており、上記溝部７１は、リブ部７１における上記反射面４１ａと平行な面に形成されている。溝部７０及びリブ部７１は、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａに対して線対称に形成されている。

この構成によれば、振動ミラー部４１の強度を低下させることなく、振動ミラ−部４１に溝部７０を形成することができる。

《他の実施形態》

本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態及び変形例では、硬化性樹脂を光硬化性樹脂により構成しているが、これに限ったものではなく、例えば熱硬化性樹脂により構成してもよい。

上記実施形態及び変形例では、振動ミラー部４１に溝部７０を一つだけ形成するようにしているが、これに限ったものではなく、溝部７０を複数形成するようにしてもよい。

上記実施形態では、微調整工程においても硬化性樹脂を液滴の形で塗布するようにしているが、これに限ったものではなく、微調整工程では硬化性樹脂を必ずしも液滴の形で塗布する必要はない。

上記実施形態では、溝部７０は、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａに直交する方向に延びているが、必ずしも直交している必要はない。すなわち、溝部８０は、振動ミラー部４１の揺動軸心Ａに対して交差する方向に延びていればよい。

本発明には、上記実施形態及び上記各変形例を任意に組み合わせた構成が含まれる。

以上説明したように、本発明は、光走査装置、該光走査装置を備えた画像形成装置、及び光走査装置における振動ミラー部の共振周波数の調整方法について有用であり、特に、レーザープリンター、複写機、スキャナ装置、及び複合機等に適用する場合に有用である。

Ａ 揺動軸心
１ レーザープリンター（画像形成装置）
３０ 光走査装置
３１ 光源
４１ 振動ミラー部
４１ａ 反射面
４１ｂ 反対側面
４２ トーションバー部
４３ トーションバー部
６０ 硬化性樹脂
７０ 溝部
７０ａ 横溝部
７０ｂ 縦溝部
７１ リブ部

Claims (8)

1. 光源から出射された光を反射する反射面を有する振動ミラー部と、該振動ミラー部を揺動可能に支持するトーションバー部とを備え、上記振動ミラー部を該トーションバー部回りに共振振動させることにより上記反射面で反射された光を走査させる共振型の光走査装置であって、
   上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面には、該反対側から見て、上記振動ミラー部の揺動軸心に交差する方向に延び且つ該反射面における該揺動軸心方向の中央部を通る溝部が形成されており、
   上記溝部の少なくとも一部には、上記振動ミラー部の共振周波数を調整するための硬化性樹脂が硬化した状態で充填されている、光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記振動ミラー部の揺動軸心方向における上記溝部の幅は、該揺動軸心からの距離が大きいほど広い、光走査装置。
3. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記振動ミラー部の揺動軸心方向における上記溝部の幅は、該揺動軸心からの距離が大きいほど狭い、光走査装置。
4. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記溝部は、上記振動ミラー部の反射面側とは反対側から見て、上記振動ミラー部の揺動軸心に交差するように延びる横溝部と該揺動軸心上に位置し且つ該揺動軸心に沿って延びる縦溝部とを含んでいる、光走査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置において、
   上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面にはリブ部が形成されており、
   上記溝部は上記リブ部に形成されている、光走査装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置において、
   上記硬化性樹脂は光硬化性樹脂である、光走査装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
8. 光源から出射された光を反射する反射面を有する振動ミラー部と、該振動ミラー部を揺動可能に支持するトーションバー部とを備え、上記振動ミラー部を該トーションバー部回りに振動させることにより上記反射面で反射された光を走査させる光走査装置の共振周波数の調整方法であって、
   上記振動ミラー部における上記反射面とは反対側面に、該反対側から見て該振動ミラー部の揺動軸心に交差するように溝部を形成しておく準備工程と、
   上記振動ミラー部の反射面とは反対側から見て、上記溝部における上記振動ミラー部の揺動軸心を挟んで対称をなす位置にそれぞれ、硬化性樹脂を液滴の形で塗布するとともに、上記振動ミラー部を所定周波数で振動させることにより、上記液滴の形をなす硬化性樹脂を遠心力により上記溝部に沿って引き延ばして上記振動ミラー部の共振周波数を予め設定した粗調整範囲内に調整する粗調整工程と、
   上記粗調整工程にて上記溝部に沿って引き延ばされた樹脂を硬化させる第一硬化工程と、
   上記振動ミラー部の反射面とは反対側から見て、上記溝部における該振動ミラー部の揺動軸心上の位置に硬化性樹脂を塗布することにより、上記振動ミラー部の共振周波数を上記粗調整範囲よりも狭くなるように予め設定した微調整範囲内に調整する微調整工程と、
   上記微調整工程にて振動ミラー部に塗布した硬化性樹脂を硬化させる第二硬化工程と
   を含む調整方法。