JP4968932B2 - Optical deflection apparatus and optical scanning apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ＬＢＰ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、レーザビームを偏向させる光偏向装置、及びこれを用いた光学走査装置に関するものである。 The present invention relates to an optical deflecting device that deflects a laser beam in an image forming apparatus such as an LBP, a digital copying machine, or a digital FAX, and an optical scanning device using the same.
従来、画像情報に基づいて変調されたレーザビームを感光体上に偏向走査する光偏向装置として、正弦振動を行う光偏向装置を使用した光学走査装置が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical scanning device using an optical deflecting device that performs sinusoidal vibration has been proposed as an optical deflecting device that deflects and scans a photosensitive member with a laser beam modulated based on image information.
Ｓｉ単結晶を用いた振動素子を有する光偏向装置は、理論上金属疲労が無く高耐久性が期待できる。また、回転多面鏡を用いた従来の光偏向装置に比べ偏向部材のマスが小さいことによる低振動化とそれに伴う高画質化、さらには小型化、低コスト化等のメリットがある。 An optical deflecting device having a vibration element using a Si single crystal is theoretically free from metal fatigue and can be expected to have high durability. Further, there are merits such as lower vibration and higher image quality due to the smaller mass of the deflecting member as compared with a conventional optical deflecting device using a rotating polygon mirror, and further downsizing and cost reduction.
一方、正弦振動を行う光偏向装置を使用する光学走査系では、偏向部材によって偏向された光束が正弦的に角速度変化してしまうため、結像レンズとして従来の走査レンズを使用すると感光体上では等速走査できない。これを等速走査にするために、いわゆるａｒｃｓｉｎレンズという結像レンズを用いる必要がある。その場合には主走査方向におけるＦナンバー（光学系の明るさを示す量）が変化して、感光体上で走査中心から走査端部にかけてスポット径が不均一になってしまう。 On the other hand, in an optical scanning system using an optical deflecting device that performs sinusoidal vibration, the luminous flux deflected by the deflecting member changes sinusoidally in angular velocity, so that when a conventional scanning lens is used as an imaging lens, Cannot scan at constant speed. In order to make this scan at a constant speed, it is necessary to use an imaging lens called an arcsin lens. In this case, the F number (a quantity indicating the brightness of the optical system) in the main scanning direction changes, and the spot diameter becomes nonuniform from the scanning center to the scanning end on the photosensitive member.
そこで、互いに異なる振動周期の正弦振動を行う少なくとも２枚の偏向面を具備する光偏向装置がある。これにより、レーザビームを略等角速度走査して、従来の走査レンズを経て感光体上では等速走査を実現し、感光体上でのスポット径を均一にする光学走査系が提案されている（特許文献１）。 Thus, there is an optical deflecting device that includes at least two deflecting surfaces that perform sinusoidal vibrations having different vibration periods. Accordingly, an optical scanning system has been proposed in which a laser beam is scanned at a substantially equal angular velocity, a constant speed scanning is realized on a photosensitive member via a conventional scanning lens, and a spot diameter on the photosensitive member is made uniform ( Patent Document 1).
また、複数の可動子と複数のねじりバネからなる光偏向装置が、基準周波数の固有振動モードである基準振動モードと、基準周波数の略偶数倍の固有振動モードである偶数倍振動モードを備える。これにより、１枚の偏向面で略等角速度走査を行い、特許文献１相当の走査性能を実現する光偏向装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
In addition, an optical deflecting device including a plurality of movers and a plurality of torsion springs includes a reference vibration mode that is a natural vibration mode of a reference frequency and an even-number vibration mode that is a natural vibration mode that is substantially an even multiple of the reference frequency. As a result, an optical deflecting device that performs scanning at substantially constant angular velocity on a single deflection surface and realizes scanning performance equivalent to
しかしながら、複数の可動子と複数のねじりバネと支持枠からなる振動素子が、片持梁形状を有し、振動素子を光偏向装置における固定部材に組み付ける際、簡便で、精度良く、振動素子の位置変動を低減できる固定方法について、言及されていなかった。 However, the vibration element composed of a plurality of movers, a plurality of torsion springs, and a support frame has a cantilever shape, and when the vibration element is assembled to a fixing member in the optical deflecting device, the vibration element is simple and accurate. No mention was made of a fixing method that can reduce position fluctuations.
本発明の目的は、振動素子が固定部材に対して、簡便に、精度良く組み付けられる光学走査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical scanning device in which a vibration element can be easily and accurately assembled to a fixed member.
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、偏向面が形成され揺動する可動子と、前記可動子を揺動可能に支持するねじりバネと、前記ねじりバネの前記可動子を支持している側とは反対側の端部である根元部を支持する支持枠と、を一体的に備える片持梁形状の振動素子と、
前記支持枠が接着剤により固定される固定部材と、
を有し、揺動する前記可動子の前記偏向面によりレーザビームを偏向走査する光偏向装置において、
前記固定部材は、前記可動子の初期静止状態での前記偏向面と垂直な方向における前記振動素子の位置を決める為に、前記接着剤が介在することなく前記支持枠が突き当たる複数の基準部と、前記接着剤が前記支持枠との間に介在する接着部と、を備え、
前記接着部は、前記支持枠から前記ねじりバネが延設された方向において、前記複数の基準部の間で、且つ、前記根元部と略同一位置にのみ設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a typical configuration according to the present invention includes: a movable element having a deflection surface and swinging; a torsion spring that supports the movable element in a swingable manner; and the movable element of the torsion spring. a vibration element of a cantilever shape with integrally with a support frame for supporting the base portion is an end portion opposite to the supporting and has a side of,
A fixing member to which the support frame is fixed by an adhesive ;
In the optical deflection device for deflecting and scanning the laser beam by the deflecting surface of the mover that possess, swings a
The fixing member includes a plurality of reference portions against which the support frame abuts without the adhesive being interposed in order to determine the position of the vibration element in a direction perpendicular to the deflection surface in the initial stationary state of the mover. An adhesive portion interposed between the adhesive and the support frame,
The adhesive portion is in the direction in which the torsion spring is extended from the support frame, between the plurality of reference portions and, characterized in that it is provided only at substantially the same position as the base portion.
本発明は、上述の如き構成を有するので、振動素子が固定部材に対して、簡便に、精度良く組み付けられる光学走査装置を提供することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to provide an optical scanning device in which the vibration element can be easily and accurately assembled to the fixed member.
〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（画像形成装置）
まず、画像形成装置の構成及び動作の概略を説明する。図１は光学走査装置４０を具備した画像形成装置の構成を説明する断面図である。
(Image forming device)
First, an outline of the configuration and operation of the image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an image forming apparatus provided with an
図１に示すように、画像形成動作においては、まず、画像情報に基づいて変調されたレーザビームＬを光学走査装置４０から出射し、被走査体としての感光体ドラム３２の上を走査する。これにより、感光体ドラム３２上に潜像を形成する。この潜像は一次帯電器３３によって一様に帯電している感光体ドラム３２の面上に形成される。
As shown in FIG. 1, in an image forming operation, first, a laser beam L modulated based on image information is emitted from an
この潜像を現像器３４の現像剤（トナー）によって可視像化する。その後、感光体ドラム３２の面上に形成されたトナー画像が順に転写帯電ローラ３５によって、転写ニップ部に搬送された転写材３６上に転写され、転写材３６上にトナー画像が形成される。転写材３６上に形成された画像は定着器３７によって熱定着された後、排出ローラ３８等によって装置外に出力される。
The latent image is visualized by the developer (toner) of the developing
（光学走査装置）
次に光学走査装置の概略構成及び動作を説明する。図２は光学走査装置４０の概略構成を説明する斜視図である。
(Optical scanning device)
Next, a schematic configuration and operation of the optical scanning device will be described. FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the
図２に示すように、光源装置４１より出射された破線で示すコリメート光４２は、シリンドリカルレンズ４３を通過した後、反射ミラー４４に到達する。コリメート光４２は、反射ミラー４４によって角度を変えられ、後述する光偏向装置１００により偏向走査されながら、順に走査レンズ４５を通過し、折り返しミラー４６によって反射され、最終的には感光体ドラム３２の表面に到達する。
As shown in FIG. 2, the collimated
また、コリメート光４２は、被走査体である感光体ドラム３２の幅内で最適に絞り込んだビームとして走査されるように、走査レンズ４５により成形される。これと共に、走査ビームの一部４８はＢＤ（ビームディテクトの略）用ミラー４９により反射されてＢＤセンサ５０により光検知される。ＢＤセンサ５０は出力信号を発し、ＢＤセンサ５０からの出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させる。このように、コリメート光４２は、ビームの書き込み位置を調整する作用もある。
Further, the collimated
また、光偏向装置１００の可動子（偏向子）２の副走査方向の倒れ誤差による感光体ドラム３２上の副走査方向のビーム位置ずれを防止するために、シリンドリカルレンズ４３を用いている。シリンドリカルレンズ４３は、光源装置４１から取り出されたビームを可動子（偏向子）２上で副走査方向に圧縮して結像した線像とする。これに加えて、可動子（偏向子）２と感光体ドラム３２面上は副走査方向では共役関係とする。尚、副走査方向とは、光軸及びビームの走査方向と直角をなす方向、転写材の送り方向（Ｚ方向）である。
In addition, a
上述した光偏向装置１００、走査レンズ４５、折り返しミラー４６などの光学素子群は樹脂製の光学箱５１に内包される。光学箱５１の上部開口は図示しない蓋部材等によって閉塞される。
The optical element group such as the
（光偏向装置）
次に、光偏向装置１００について説明する。図３は光偏向装置１００の表面の一部を示す斜視図である。
(Light deflection device)
Next, the
図３に示すように、光偏向装置１００の表面にある固定部材９は、表面側に振動素子１を一体的に固定し、裏面側にアクチュエータ部１６を配置して構成される。
As shown in FIG. 3, the
振動素子１は、振動素子１の可動子（偏向子）２及び可動子（駆動子）３を有する。可動子２、３は、アクチュエータ部１６によって駆動され、共振振動により揺動してレーザビームを偏向走査する。また、固定部材９の裏面側には、アクチュエータ部１６に電力を供給するための回路基板（図示せず）等が配置される。
The
本実施形態の光偏向装置１００は、振動素子１に永久磁石（マグネット）６ａ、６ｂを有する。そして振動素子１は、鉄心（コア）１５と巻線（コイル）１４等から構成されるアクチュエータ部１６と所定の間隙で配置される。その間隙には磁気回路が形成され、巻線１４に所定の電流を印加することにより、可動子２、３が駆動される。
In the
振動素子１は、Ｓｉ単結晶のウェハをエッチング加工して製作されている。振動素子１には少なくとも２つ以上の可動子２、３を備えている。これら可動子２、３は、ねじりバネ４、５によってそれぞれ揺動可能に支持されている。また、ねじりバネ５の最下端の根元部１７は、支持枠７、８に一体的に固定されている。
The
支持枠７、８としては、まず、ねじりバネ５の下端（可動子２、３を支持している側とは反対側の端部）に配設される第一支持枠７がある。また、第一支持枠７と一体的に構成され且つねじりバネ５が延在される方向に沿ってその側方に所定の間隙を有して配設される第二支持枠８（８ａ、８ｂ）がある。第一支持枠７と第二支持枠８ａ、８ｂの境界線（点線）を図３に示す。
As the support frames 7 and 8, first, there is the
振動素子１の可動子２、３のうち、可動子３には、棒状の永久磁石６（６ａ、６ｂ）が一体に固定されている。また、可動子２の表面には、アルミ等が蒸着されてレーザビームを反射するのに好適な反射膜が設けられており、矢印Ａで示すようにビームを反射する反射面（偏向面）が形成されている。これら少なくとも２つの可動子２、３は複数の固有振動モードを有し、走査周期に応じた基本周波数と少なくとも基本周波数の２倍の周波数の振動モードを有する。
Of the
本実施形態の光偏向装置１００は、振動素子１の複数の固有振動数（少なくとも基本と２倍）を重ね合わせて駆動される。これについて図４を用いて説明する。図４は光偏向装置１００における振動素子の振幅の時間変化を示すグラフである。
The
図４に示すように、レーザビームの偏向に用いられる可動子２の振幅角度をθとすると、数式１で表される挙動を示す。
As shown in FIG. 4, when the amplitude angle of the
θ(t)=A1sin(ωt)+A2sin(2ωt+φ)+A3 ［数式１］
尚、数式１において、A1：基本周波数（基本波）における振幅、A2：基本周波数の２倍（倍波）における振幅、ω：基本周波数、φ：基本波と倍波の位相差、A3：静的な角度誤差、例えば偏向子が振動していない時の姿勢の角度誤差である。尚、図４ではφ=0、A3=0である。
θ (t) = A 1 sin (ωt) + A 2 sin (2ωt + φ) + A 3 [Formula 1]
In
ここで各パラメータを適切に設定することにより、１周期内のある特定の範囲において、数式２であると近似することが可能である。
Here, by appropriately setting each parameter, it can be approximated as
θ(t)≒kt+α ［数式２］
尚、数式２において、k,α：定数、である。
θ (t) ≒ kt + α [Formula 2]
In
この範囲では略等角速度で可動子２が振動することになり、可動子２に入射するレーザビームは略等角速度で偏向走査される。
In this range, the
（振動素子１の固定部材９に対する固定）
次に、振動素子１と固定部材９との固定について説明する。図５は第１実施形態における光偏向装置１００の表面の一部の分解斜視図である。
(Fixing of the
Next, fixing of the
図５に示すように、振動素子１は、可動子２の初期静止状態における可動子２の反射面（偏向面）と垂直な方向において、固定部材９に固定される。具体的には、振動素子１は、固定部材９の基準面部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に対して、それぞれ、第一支持枠７、第二支持枠８ａ、８ｂが当接するように設置される。また、接着面部１１（１１ａ、１１ｂ）の上には、接着剤１２が塗布される。
As shown in FIG. 5, the
接着剤１２は、紫外線硬化型接着剤（以下、ＵＶ硬化型接着剤）を使用する。ＵＶ硬化型接着剤を使用するのは、数秒のＵＶ照射時間で硬化し固定できるためである。このようにすると、量産工程で作業時間を短縮することができ、生産効率が良くなるからである。 As the adhesive 12, an ultraviolet curable adhesive (hereinafter referred to as a UV curable adhesive) is used. The reason why the UV curable adhesive is used is that it can be cured and fixed with a UV irradiation time of several seconds. This is because the working time can be shortened in the mass production process, and the production efficiency is improved.
図５のように、振動素子１には、第二支持枠８ａ、８ｂがねじりバネ５が延設される方向に沿って可動子２，３側に延在するように形成されている。これは、第二支持枠８ａ、８ｂは、ねじりバネ５に沿って長い程、固定部材９や支持枠７、８表面の凹凸の影響が受け難くなるためである。このように構成すると、可動子２の反射面がＺ軸方向へ倒れることを抑制することができ、精度よく振動素子１を固定部材９に固定することができる。また、Ｘ方向及びＹ方向に対しては、固定部材９における固定用凸部１３（１３ａ、１３ｂ）に振動素子１を突き当てて位置決めをして固定している。
As shown in FIG. 5, in the
固定部材９における接着面部１１ａ、１１ｂは、基準面部１０ａ、１０ｂ、１０ｃより０．５ｍｍ程度低く設定してある。このため、振動素子１と固定部材９の間に僅かな間隙が生まれる。この間隙は、接着剤１２が塗布される空間であり、接着剤溜まりの役割を担うと共に、ＵＶ光をＸ軸方向から照射する際、この間隙があることにより、ＵＶ光を接着剤に対して確実に照射することが可能になる。尚、基準面部１０ａ、１０ｂ、１０ｃと振動素子１との間隙の大きさは、接着剤の材質、固定部材の材質、接触面積等各々の状態によって最適なものを選択するとよい。
The
ここで、本実施形態のような片持梁形状の振動素子を接着固定した場合には、その接着部の硬化収縮や熱膨張の影響を受け、ねじりバネの倒れ（以下、軸倒れ）が起こりやすいという課題がある。軸倒れが発生すると、可動子（偏向面）２が傾くことになり、レーザビームの照射位置が本来の位置から上下方向にずれてしまう。したがって被走査体上で所望のビーム形状を形成しなくなり、画像不良を発生させることになる。さらに、温度上昇によって光偏向装置が変形した際には、振動素子の軸倒れ悪化や、位置ずれ等が発生しやすくなるという課題がある。 Here, when the cantilever-shaped vibrating element as in this embodiment is bonded and fixed, the torsion spring collapses (hereinafter referred to as “shaft collapse”) due to the effects of curing shrinkage and thermal expansion of the bonded portion. There is a problem that it is easy. When the axis is tilted, the movable element (deflection surface) 2 is tilted, and the irradiation position of the laser beam is shifted in the vertical direction from the original position. Therefore, a desired beam shape is not formed on the scanned body, and an image defect occurs. Furthermore, when the optical deflecting device is deformed due to a temperature rise, there is a problem that deterioration of the axis of the vibration element, displacement, and the like are likely to occur.
そこで、振動素子１における接着剤塗布位置は、第一支持枠７と第二支持枠８ａ、８ｂの境界線（点線）上でかつ根元部１７には当接しない箇所が望ましい。この位置で接着されることで、接着剤１２が硬化する際の収縮に起因するねじりバネ４、５のＺ方向への倒れを抑制することができる。また温度変化によって熱膨張が繰り返し起こる場合でも、Ｚ方向への倒れを抑制することができる。
Therefore, the adhesive application position in the
（振動素子１の固定部材９に対する固定位置）
図６及び図７を用いて、本実施形態の振動素子１の構成を説明する。図６は第１実施形態における振動素子１の側面図であり、（ａ）が変形前、（ｂ）が変形後を示す。図７は第１実施形態におけるより好適な振動素子１の側面図である。
(Fixing position of the
The configuration of the
図６（ａ）に示すように、本実施形態の振動素子１の固定部材９に対する固定は、次のように行う。即ち、振動素子１の支持枠７、８における被接着部１８が、ねじりバネ５の根元部１７と軸方向（ねじりバネが延設される方向：図中Ｙ方向）に対して略同一位置で、且つ根元部１７には当接しない箇所に存在する。
As shown in FIG. 6A, the
また、上述と同様、被接着部１８が、ねじりバネ５の根元部１７と軸方向に対して略同一位置、且つ根元部１７に当接しない箇所であることに加えて、次のような構成としてもよい。
Further, in the same manner as described above, the bonded
即ち、図７に示すように、まず、軸方向に対して、第一支持枠７の長さＬ１と第二支持枠８（８ａ、８ｂ）の長さＬ２を略等しい長さにする。そして、第一支持枠７と第二支持枠８（８ａ、８ｂ）の境界線（点線）上でかつ根元部１７には当接しない箇所に接着剤を塗布するものとする。
That is, as shown in FIG. 7, first, with respect to the axial direction, is substantially equal to the length of the length L 2 and the length L 1 of the
（振動素子１の接着剤１２の硬化による挙動）
次に、振動素子１の固定の際に、接着剤１２が硬化収縮した際の挙動について、接着面部１１の位置と振動素子１の関係を変えた図８の比較例と対比して説明する。図８は第１実施形態における比較例を示す図であり、（ａ）が変形前、（ｂ）が変形後を示す。
(Behavior of
Next, the behavior when the adhesive 12 is cured and contracted when the
比較例である図８（ａ）においては、振動素子１の支持枠７、８における被接着部１８が、ねじりバネ５の根元部１７の位置と比べて、軸方向の振動素子１先端側（図中右側）に位置する。
In FIG. 8A which is a comparative example, the bonded
この構成の場合、接着剤１２が硬化収縮すると、振動素子１の被接着部１８がβ方向に引っ張られる。すると、図８（ｂ）に示すように、基準面部１０ａ、１０ｂの二点で支持され、振動素子１の被接着部１８がβ方向に撓む。したがって、ねじりバネ５の根元部１７は、基準面部１０ａを支点としてα方向に回転し、ねじりバネ４、５及びねじりバネ４、５に付随する可動子２、３が倒れることになる。
In the case of this configuration, when the adhesive 12 is cured and contracted, the bonded
一方、図６に示す本実施形態の構成は、上述のように、振動素子１の支持枠７、８における被接着部１８が、ねじりバネ５の根元部１７と軸方向に対して略同一位置で且つ根元部１７には当接しない箇所に存在する。この場合、接着剤１２の硬化収縮により、振動素子１の被接着部１８がβ方向に撓んだとしても、根元部１７は、基準面部１０ａを支点としてα方向に回転しない。このため、図６（ｂ）に示すように、ねじりバネ４、５及びそれに付随する可動子２、３は倒れない。また、実際の製品使用環境で温度変化が繰り返し加わり、接着剤が膨張または収縮を繰り返す。この場合であっても、根元部１７は、基準面部１０ａを支点としてα方向に回転しないため、可動子２、３は倒れない。
On the other hand, in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 6, as described above, the bonded
そして、図７で示した構成は、第１実施形態における振動素子１の派生形態であるが、この場合、ねじりバネ５の根元部１７において、基準面部１０ａ、１０ｂからの撓み量が、略等しくなる。このため、本実施形態である図６の形態よりも、軸倒れをより抑えた固定が可能になる。
The configuration shown in FIG. 7 is a derivative form of the
ここでは、ＵＶ硬化型の接着剤を使用する例で説明したが、その他の接着剤でもよく、ＵＶが照射される光量が確保できない場合、例えば湿気硬化付与タイプのＵＶ接着剤や、加熱硬化付与タイプのＵＶ接着剤等を使用することで固定することができる。 Here, an example using a UV curable adhesive has been described, but other adhesives may be used, and when the amount of UV irradiation light cannot be secured, for example, a moisture curing imparting type UV adhesive or heat curing imparting It can be fixed by using a type of UV adhesive or the like.
本実施形態では、基準面部１０ａ、１０ｂ、１０ｃと３箇所設ける構成で説明したが、これは通常３箇所によって面が作られ、安定して位置が決まるためであって、必ずしも３箇所でなくてもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態の特有の効果は、振動素子１と固定部材９との間に間隙があることによって、接着剤溜まりの役割を担うと共に、ＵＶ光をＸ軸方向から照射する際、この間隙があることにより、ＵＶ光を接着剤に対して確実に照射することが可能になる。したがって、振動素子１を固定部材９に対して、簡便に、かつ、精度良く組み付けることができる。
A unique effect of this embodiment is that there is a gap between the
さらに、振動素子１における接着剤塗布位置を、第一支持枠７と第二支持枠８ａ、８ｂの境界線（点線）上でかつ根元部１７には当接しない箇所とする。これにより、振動素子１を接着によって固定部材９に固定する際、接着剤１２の硬化収縮による引っ張り力で振動素子１が撓んだとしても、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れを抑制することができる。また、実際の製品使用環境で温度変化が繰り返し加わり、接着剤１２が膨張または収縮を繰り返したとしても、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れない。ひいては、レーザビームの照射位置ずれを起こすことなく、安定した光学特性が得られ、良好な印字精度である光学走査装置を提供することが可能である。
Furthermore, the adhesive application position in the
〔第２実施形態〕
図を用いて本発明の第２実施形態を説明する。図９は第２実施形態における光偏向装置の表面の一部の分解斜視図である。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is an exploded perspective view of a part of the surface of the light deflection apparatus in the second embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図９に示すように、第２実施形態における固定部材９は、３箇所の基準面部７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）を有する。また、基準面部７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）の側面にはそれぞれ、凹形状に形成された接着凹部７２（７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）が形成される。更に、その接着凹部７２（７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）には、接着剤７３（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ）をそれぞれ塗布して、振動素子１を固定する。
As shown in FIG. 9, the fixing
また、ＸおよびＹ方向に対しては、固定部材９における固定用凸部１３（１３ａ、１３ｂ）に振動素子１を突き当て、固定している。これによりＸおよびＹ方向に位置決めされると共に、環境変動による位置ずれを抑制できる。
Further, with respect to the X and Y directions, the
尚、接着剤７３ａ、７３ｂ、７３ｃは、ＵＶ硬化型接着剤を使用するとよく、接着凹部７２ａ、７２ｂ、７２ｃの開口は、振動素子１の組立性を考慮して図中の矢印方向からのＵＶ光が照射し易いような向きに設置される。本実施形態においては、接着凹部７２ａ、７２ｂ、７２ｃの開口は、可動子２の初期静止状態における可動子２の偏向面と平行な方向において固定部材９の外側方向に向かって設置される。
The
本実施形態における特有の効果は次のとおりである。振動素子１の基準面部７１が外側に開口した凹形状であることによって、凹部が接着剤溜まりの役割を担うと共に、ＵＶ光の照射が容易で、かつ、確実に行うことができる。したがって、振動素子１を固定部材９に対して、簡便に、かつ、精度良く組み付けることができる。さらには、固定部材９の基準面部近傍位置に接着剤７３を塗布することで、接着剤７３が硬化収縮を起こしても、加圧される場所は基準面部７１で一定である。このため、振動素子１は変形や撓み等が起こりにくく、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れない。
The specific effects in the present embodiment are as follows. Since the reference surface portion 71 of the
また、実際の製品使用環境で温度変化が繰り返し加わり、接着剤７３が膨張又は収縮を繰り返したとしても、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れないという効果がある。ひいては、レーザビームの照射位置ずれを起こすことなく、安定した光学特性が得られ、良好な印字精度である光学走査装置を提供することが可能である。
Further, even if the temperature change is repeatedly applied in the actual product use environment and the adhesive 73 repeatedly expands or contracts, there is an effect that the torsion springs 4 and 5 and the
仮に、接着凹部７２に塗布された接着剤７３が、基準面部と振動素子の間に回りこんでしまう場合は、ＵＶ光が照射されなくなる。このため、接着剤が未硬化のまま残る可能性がある。その場合には、例えば第１実施形態で記載した、湿気硬化付与タイプのＵＶ接着剤や、加熱硬化付与タイプのＵＶ接着剤等を使用する。これにより、未硬化部分を防ぎ、振動素子１を安定して固定部材９に固定することができる。
If the adhesive 73 applied to the adhesive recess 72 wraps around between the reference surface portion and the vibration element, the UV light is not irradiated. For this reason, the adhesive may remain uncured. In that case, for example, the moisture curing imparting type UV adhesive or the heat curing imparting type UV adhesive described in the first embodiment is used. Thereby, an unhardened part can be prevented and the
〔第３実施形態〕
図を用いて本発明の第３実施形態を説明する。図１０は第３実施形態における光偏向装置の表面の一部の分解斜視図である。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is an exploded perspective view of a part of the surface of the light deflection apparatus in the third embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図１０に示すように、第３実施形態における固定部材９は、３箇所ある基準面部８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）の夫々の両側に、接着面部８２（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、８２ｆ）を有する構成である。このため、接着面部８２は計６箇所ある。また、接着面部８２（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、８２ｆ）のそれぞれには、接着剤８３（８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ、８３ｅ、８３ｆ）が塗布される。ここで、基準面部８１と接着面部８２との間には所定の間隙が形成されるように離間している。
As shown in FIG. 10, the fixing
本実施形態の特有の効果は次のとおりである。即ち、基準面部８１ａと接着面部８２ａ及び接着面部８２ｂとが離間し、基準面部８１ｂと接着面部８２ｃ及び接着面部８２ｄとが離間し、基準面部８１ｃと接着面部８２ｅ及び接着面部８２ｆとが離間している。このため、接着面部８２上に塗布される接着剤８３が、基準面部８１に回り込むことは無い。
The specific effects of this embodiment are as follows. That is, the
また、可動子２の初期静止状態における可動子２の偏向面と垂直な方向から見て、固定部材９の基準面部８１の両隣に接着剤８３を塗布することで、接着剤８３が硬化収縮を起こした際、基準面部の両側に力が加わる。このため、合力として基準面部に力が加わることになり、第２実施形態と同様、振動素子１は変形や撓み等が起こりにくくなる。この結果、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れないという効果を奏する。また実際の製品使用環境で温度変化が繰り返し加わり、接着剤８３が膨張又は収縮を繰り返したとしても、ねじりバネ４、５及び可動子２、３は倒れない。ひいては、レーザビームの照射位置ずれを起こすことなく、安定した光学特性が得られ、良好な印字精度である光学走査装置を提供することが可能である。
In addition, when the adhesive 83 is applied to both sides of the reference surface portion 81 of the fixing
Ｌ…レーザビーム、１…振動素子、２…可動子（偏向子）、３…可動子（駆動子）、４…ねじりバネ、５…ねじりバネ、７…第一支持枠、８…第二支持枠、９…固定部材、１０…基準面部、１１…接着面部、１２…接着剤、７１…基準面部、７２…接着凹部、７３…接着剤、８１…基準面部、８２…接着面部、８３…接着剤、１００…光偏向装置 L ... laser beam, 1 ... vibrating element, 2 ... mover (deflector), 3 ... mover (driver), 4 ... torsion spring, 5 ... torsion spring, 7 ... first support frame, 8 ... second support Frame, 9 ... fixing member, 10 ... reference surface portion, 11 ... adhesion surface portion, 12 ... adhesive, 71 ... reference surface portion, 72 ... adhesion recess, 73 ... adhesive, 81 ... reference surface portion, 82 ... adhesion surface portion, 83 ... adhesion Agent, 100 ... Light deflection device
Claims (8)
前記支持枠が接着剤により固定される固定部材と、
を有し、揺動する前記可動子の前記偏向面によりレーザビームを偏向走査する光偏向装置において、
前記固定部材は、前記可動子の初期静止状態での前記偏向面と垂直な方向における前記振動素子の位置を決める為に、前記接着剤が介在することなく前記支持枠が突き当たる複数の基準部と、前記接着剤が前記支持枠との間に介在する接着部と、を備え、
前記接着部は、前記支持枠から前記ねじりバネが延設された方向において、前記複数の基準部の間で、且つ、前記根元部と略同一位置にのみ設けられていることを特徴とする光偏向装置。 A movable element formed with a deflection surface and swinging, a torsion spring that supports the movable element in a swingable manner , and a root part that is the end of the torsion spring opposite to the side that supports the movable element A cantilever-shaped vibration element integrally provided with a support frame for supporting
A fixing member to which the support frame is fixed by an adhesive ;
In the optical deflection device for deflecting and scanning the laser beam by the deflecting surface of the mover that possess, swings a
The fixing member includes a plurality of reference portions against which the support frame abuts without the adhesive being interposed in order to determine the position of the vibration element in a direction perpendicular to the deflection surface in the initial stationary state of the mover. An adhesive portion interposed between the adhesive and the support frame,
The adhesive portion is in the direction in which the torsion spring is extended from the support frame, between the plurality of reference portions and the light, characterized in that only provided at substantially the same position with the root portion Deflection device.
前記振動素子の前記支持枠が接着剤により固定される固定部材と、
を有し、揺動する前記可動子の前記偏向面でレーザビームを偏向走査する光偏向装置において、
前記固定部材は、前記可動子の初期静止状態での前記偏向面と垂直な方向における前記振動素子の位置を決める為に、前記接着剤が介在することなく、前記支持枠が突き当たる３つの基準部と、前記接着剤が前記支持枠との間に介在する接着部と、を備え、
前記可動子の初期静止状態での前記偏向面と垂直な方向から見て、前記根元部は前記３つの基準部を結んで形成される三角形の内側に位置し、且つ、前記接着部は前記３つの基準部のそれぞれの隣にのみ設けられていることを特徴とする光偏向装置。 A swinging movable element formed with a deflection surface, a torsion spring that supports the movable element in a swingable manner, and a root that is the end of the torsion spring opposite to the side that supports the movable element A cantilever-shaped vibration element that integrally includes a support frame that supports the portion;
A fixing member to which the support frame of the vibration element is fixed by an adhesive;
An optical deflector that deflects and scans a laser beam on the deflecting surface of the swinging movable element,
The fixing member has three reference portions against which the support frame abuts without the adhesive being interposed in order to determine the position of the vibration element in a direction perpendicular to the deflection surface in the initial stationary state of the mover. And an adhesive portion where the adhesive is interposed between the support frame,
The root portion is located inside a triangle formed by connecting the three reference portions when viewed from a direction perpendicular to the deflection surface in the initial stationary state of the mover, and the adhesive portion is the 3 An optical deflecting device provided only next to each of the two reference portions .
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光偏向装置を用いて前記光源から出射されたレーザビームを偏向走査することを特徴とする光学走査装置。 Has a light source for emitting a laser beam,
An optical scanning device characterized in that the laser beam emitted from the light source is deflected and scanned using the optical deflection device according to any one of claims 1 to 7 .
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