JP2000131636A

JP2000131636A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2000131636A
Application number: JP31841298A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Iimura; 秀裕飯村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】座面の精度を向上させることなく折り返しミ
ラーのがたつきや振動を防止する。【解決手段】折り返しミラー１６の長手方向の両端付
近を支持する主座面２１、２２を含むと共に、折り返し
ミラー１６の長手方向の中央を支持する主座面２３を含
む平面を想定し、この仮想平面上に位置する主座面２１
〜２３を枠体１１に形成する。折り返しミラー１６の両
端付近を固定部材１９、２０の第１の押圧片１９ａ、２
０ａにより主座面２１、２２に押圧し、固定部材１９、
２０の第２の押圧片１９ｂ、２０ｂにより副座面２４、
２５に押圧することにより、折り返しミラー１６の反射
面１６ａに垂直な方向への変位と、折り返しミラー１６
の反射面１６ａに平行な方向への変位とを防止する。主
座面２３が反射ミラー１６の中央側の変位を防止するの
で、主座面２１〜２３の精度を向上させることなく、反
射ミラー１６のがたつきや振動を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる
走査光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の走査光学装置の平面図、
図１２は図１１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であ
り、枠体１にはレーザービームを出射する光源ユニット
２と、この光源ユニット２からのレーザービームを線方
向に圧縮するシリンダレンズ３と、このシリンダレンズ
３からのレーザービームを偏向走査する偏向走査ユニッ
ト４とが配置されている。偏向走査ユニット４は入射し
たレーザービームを反射するポリゴンミラー４ａと、こ
のポリゴンミラー４ａを回転駆動する駆動モータ４ｂと
から構成されている。

【０００３】また、枠体１には偏向走査ユニット４から
のレーザービームL1を後述の感光ドラム上に結像させる
走査レンズ５ａ、５ｂと、これらの走査レンズ５ａ、５
ｂからのレーザービームL1をレーザービームL2として感
光ドラムに向けて反射する折り返しミラー６と、偏向走
査ユニット４からの一部のレーザービームを反射する光
検出ミラー７と、この光検出ミラー７からのレーザービ
ームを検出する光検出ユニット８とが配置されている。

【０００４】図１３は図１１のＢ−Ｂ線に沿って切断し
た断面図、図１４は図１３のＣ矢示図であり、折り返し
ミラー６の反射面６ａの両端付近は枠体１に高精度で形
成された主座面１ａ、１ｂにより支持され、折り返しミ
ラー６の両端の下面は枠体１に形成された副座面１ｃ、
１ｄにより支持されている。折り返しミラー６は枠状の
固定具９、１０の第１の押圧片９ａ、１０ａと第２の押
圧片９ｂ、１０ｂにより移動しないように固定される。
その後に、走査光学装置はレーザービームが感光ドラム
上の適正位置に当たるように照射位置調整が行われる。
その他の光学部品２〜５、７、８は枠体１にビス等の固
定手段により固定されており、枠体１には図示しない蓋
が覆設されている。

【０００５】このような構成の従来の走査光学装置で
は、光源ユニット２から出射したレーザービームはシリ
ンダレンズ３を通り、回転するポリゴンミラー４ａで反
射し、走査レンズ５ａ、５ｂを透過し、折り返しミラー
６で反射し、枠体１の下部に設けられた開口部１ｅを通
って感光ドラムに照射される。一方、感光ドラムに照射
される前にレーザービームL1の一部は、主走査方向上流
において光検出ミラー７で反射して光検出ユニット８に
入射し、記録開始のタイミングを決定する電気信号が光
検出ユニット８から出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術によれば、図１５、図１６に示すように、座面の
寸法形状の精度が充分に高くないとき、折り返しミラー
６のがたつきが発生する。図１５は図１３に示す従来例
における座面１ａ、１ｂについて、それぞれの表面の平
面精度は充分であるものの、相対的に角度差があり、座
面１ａと１ｂによる平面が正立しない場合を示してい
る。

【０００７】(a) は左側支持部で座面１ａの角度は正常
であり、(b) は右側支持部で座面１ｂの角度が座面１ａ
の角度と異なる。(c) は折り返しミラー６が座面１ａの
角度に従って固定具９、１０で固定され、更に照射位置
調整を行い、レーザービームL2が感光ドラムＤ上の正規
位置に照射されている状態を表している。

【０００８】その後に、走査光学装置に衝撃等が加わ
り、(d) 、(e) に示すように、折り返しミラー６が座面
１ｂの角度に従うように変化すると、レーザービームL2
が感光ドラムＤ上の正規位置からずれる現象、即ち照射
位置ずれが発生する。(f) に示すように、折り返しミラ
ー６の角度変化θに対応した照射位置ずれδが発生す
る。

【０００９】図１６は図１３に示す従来例における座面
１ａ、１ｂについて、少なくとも片方の平面精度が充分
でなく凸形状であり、座面１ａ、１ｂによる平面が正立
しない場合である。(a) は左側支持部で座面１ａが凸形
状になっている。(b) は右側支持部で座面１ｂは正常で
ある。

【００１０】当初、(a) 、(b) 、(c) に示すように、折
り返しミラー６が座面１ａの下側の面に従って固定さ
れ、照射位置調整された走査光学装置があり、これに対
して衝撃等が加わり、(d) 、(e) に示すように折り返し
ミラー６が座面１ａの上側の面に従うようになると、
(f) に示すように折り返しミラー６の角度変化θに対応
した照射位置ずれδが発生する。

【００１１】何れの場合も、照射位置ずれによって画像
における先頭書き出し位置が変化することになる。

【００１２】更に、折り返しミラー６は偏向走査ユニッ
ト４の振動によって小刻みに振動する。図１７は折り返
しミラー６の反射面６ａが平行移動するように振動した
場合であり、図１８は折り返しミラー６の反射面６ａが
回転するように振動した場合である。何れも感光ドラム
Ｄ上ではレーザービームL2の照射位置ずれδが発生し、
これらの照射位置ずれδの変動幅が許容範囲を超えた場
合には、画像上にピッチむらが出現する。また、図１５
及び図１６における(f) に示した折り返しミラー６の角
度変化が偏向走査ユニット４の振動によって小刻みに振
動した場合にも、図１８と同様な現象が発生し、画像上
にピッチむらが出現する。

【００１３】また、折り返しミラー６の両端の近傍を主
座面１ａ、１ｂにより支持したので、折り返しミラー６
のたわみ変形の特性から、折り返しミラー６の振幅が中
央部において大きくなり、折り返しミラー６の反射面６
ａは図１７に示したように平行移動するように振動し、
画像の中央部により大きなピッチむらが出現する。同時
に、折り返しミラー６のねじれ変形が生ずる可能性もあ
るため、折り返しミラー６の中央部においてねじれ角度
が大きくなり、折り返しミラー６の反射面６ａは図１８
に示したように回転するように振動し、画像の中央部に
ピッチむらが出現することも考えられる。

【００１４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
座面の精度を向上させることなく、折り返しミラーのが
たつきをなくし、更に振動を抑制し得る走査光学装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る走査光学装置は、光ビームを発する発光
手段と、前記光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、
前記光ビームを反射する反射ミラーとを枠体に収容した
走査光学装置において、前記反射ミラーを３個所の座面
により支持したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１０に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。図１は実施例の平面
図、図２は図１のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図であ
り、枠体１１にはレーザービームを出射する光源ユニッ
ト１２が取り付けられており、光源ユニット１２からの
レーザービームの進行方向には、レーザービームを副走
査方向に集光するシリンダレンズ１３と、このシリンダ
レンズ１３からのレーザービームを偏向走査する偏向走
査ユニット１４とが順次に配置されている。偏向走査ユ
ニット１４はレーザービームを反射するポリゴンミラー
１４ａと、このポリゴンミラー１４ａを回転駆動する駆
動モータ１４ｂとから構成されている。

【００１７】また、偏向走査ユニット１４により偏向走
査されたレーザービームL1の進行方向の枠体１１には、
レーザービームL1を図示しない感光ドラム上に結像させ
る走査レンズ１５ａ、１５ｂと、反射面１６ａを有し入
射したレーザービームL1をレーザービームL2として感光
ドラムに向けて反射する折り返しミラー１６と、感光ド
ラムに照射する前のレーザービームL3を反射する光検出
ミラー１７と、この光検出ミラー１７からのレーザービ
ームL3を検出する光検出ユニット１８とが配置されてい
る。

【００１８】図３は図１のＦ−Ｆ線に沿って切断した断
面図、図４は図３のＧ矢視図であり、折り返しミラー１
６の両端の近傍は、枠体１１に枠状の固定具１９、２０
により固定されている。固定具１９、２０には、折り返
しミラー１６の背面を弾性的に押圧する第１の押圧片１
９ａ、２０ａと、折り返しミラー１６の上面を弾性的に
押圧する第２の押圧片１９ｂ、２０ｂとがそれぞれ形成
されている。折り返しミラー１６の両端付近が第１の押
圧片１９ａ、２０ａにより押圧されることにより、折り
返しミラー１６は反射面１６ａに垂直な方向に変位しな
いように固定されている。また、折り返しミラー１６の
両端付近が第２の押圧片１９ｂ、２０ｂにより押圧され
ることにより、折り返しミラー１６は反射面１６ａに平
行な方向に変位しないように固定されている。

【００１９】ここで、枠体１１には折り返しミラー１６
の反射面１６ａを主として支持すると共に、その姿勢つ
まり反射面１６ａの向きを決定するための３個の主座面
２１〜２３が設けられている。また、枠体１１には折り
返しミラー１６の下面を補助的に支持する２個の副座面
２４、２５が、外側の主座面２１、２２に対応するよう
にそれぞれ設けられている。

【００２０】また、主座面２１〜２３を含む平面が仮想
され、この仮想平面上において主座面２１、２２は折り
返しミラー１６の長手方向の両側に含まれ、主座面２３
は折り返しミラー１６の長手方向の略中央に含まれ、折
り返しミラー１６は３個所の主座面２１〜２３により変
位することなく安定して支持されている。この際に、中
央の主座面２３は両側の主座面２１、２２よりも低い位
置に配置されている。また、主座面２１、副座面２４、
第１の押圧片１９ａ、及び第２の押圧片１９ｂは、折り
返しミラー１６の長手方向と直交する同一平面上に配置
されている。そして、主座面２２、副座面２５、第１の
押圧片２０ａ、及び第２の押圧片２０ｂも、折り返しミ
ラー１６の長手方向と直交する同一平面に配置されてい
る。

【００２１】このような構成の走査光学装置では、光源
ユニット１２から記録すべき情報に対応して出射された
レーザービームは、シリンダレンズ１３を透過すること
により副走査方向に集光され、偏向走査ユニット１４の
ポリゴンミラー１４ａで反射する。偏向走査ユニット１
４の駆動モータ１４ｂがポリゴンミラー１４ａを回転す
ることにより、ポリゴンミラー１４ａからのレーザービ
ームL1は主走査方向Ｓに移動する。そして、レーザービ
ームL1は走査レンズ１５ａ、１５ｂを透過することによ
り感光ドラムの表面で結像し、感光ドラムの表面で主走
査方向Ｓの走査速度が一定になる。

【００２２】この間に、折り返しミラー１６は走査レン
ズ１５ａ、１５ｂからのレーザービームL1をレーザービ
ームL2として感光ドラムに向けて反射し、レーザービー
ムL2は枠体１１の底部の開口部１１ａを通って感光ドラ
ムに照射される。また、主走査方向Ｓの上流のレーザー
ビームL3は光検出ミラー１７で反射し、光検出ユニット
１８に入射する。そして、光検出ユニット１８に組込ま
れた光検出センサはレーザービームL3を検出し、書き出
しタイミングを設定するための電気信号を画像形成装置
のコントローラに向けて出力する。

【００２３】この実施例では、３個所の主座面２１〜２
３が折り返しミラー１６を安定的に支持すると共に、弾
性を有する第１の押圧片１９ａ、２０ａが折り返しミラ
ー１６を矢印F1の方向に押圧するので、折り返しミラー
１６が反射面１６ａに垂直な方向に変位することはな
い。また、副座面２４、２５が折り返しミラー１６を安
定して支持すると共に、弾性を有する第２の押圧片１９
ｂ、２０ｂが折り返しミラー１６を矢印F2の方向に押圧
するので、折り返しミラー１６が反射面１６ａに平行な
方向に変位することはない。

【００２４】そして、図５に示すように折り返しミラー
１６に押圧力P1、P2が第１の押圧片１９ａ、２０ａの位
置でそれぞれ作用した場合には、折り返しミラー１６に
は矢印で示すモーメントＭが発生する。中央の主座面２
３が反射面１６ａを支持し、折り返しミラー１６は静止
する。

【００２５】また、図６に示すように副座面２４、２５
の高さが異なる場合でも、第１の押圧片１９ａ、２０ａ
と主座面２１〜２３は折り返しミラー１６を均衡支持
し、折り返しミラー１６は静止する。

【００２６】なお、実施例では主座面２３を主座面２
１、２２の間の折り返しミラーの長手方向中央に配置し
たが、中央からずらすことも可能である。更に、座面２
１〜２５の頂部は平面として折り返しミラー１６を面支
持することが普通だが、座面２１〜２５の頂部を球面、
円錐面等として折り返しミラー１６を点支持するように
することも可能である。そして、主座面２１、副座面２
４、第１の押圧片１９ａ、及び第２の押圧片１９ｂを同
一平面上に配置したが、これらを同一平面からずらして
配置してもよい。同様に、主座面２２、副座面２５、第
１の押圧片２０ａ及び第２の押圧片２０ｂも同一平面に
配置したが、これらも同一平面からずらして配置しても
よい。

【００２７】そして、前述の実施例では折り返しミラー
１６の反射面１６ａを主座面２１〜２３により支持した
が、図７、図８に示すように折り返しミラー１６の反射
面１６ａの裏側を主座面２１’〜２３’により支持し、
中央の主座面２３’は両側の主座面２１’、２２’より
も高い位置に配置することもできる。この場合に、固定
具１９’、２０’の形状や副座面２４’、２５’の位置
は、主座面２１’〜２３’に対応させることは当然であ
る。

【００２８】また、図７、図８で示す折り返しミラー１
６を固定具１９’、２０’に代えて接着により固定する
ことも可能である。この場合には、図９、図１０に示す
ように主座面２１’〜２３’に加えて接着面２６、２７
を設け、これらの接着面２６、２７に接着剤を塗布し、
その後に折り返しミラー１６を主座面２１’〜２３’と
副座面２４’、２５’に押し当て接着剤を硬化させれば
よい。なお、接着剤には硬化時間の短い紫外線硬化型を
使用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る走査光
学装置は、反射ミラーを３個所の座面により支持したの
で、座面の精度を向上させることなく反射ミラーのがた
つきを防止できる。従って、反射ミラーの反射面の向き
の変動を防止できるので、レーザービームの照射位置の
変動をなくすことができ、画像において先頭書出し位置
を一定に保つことができ、画像品質の向上が可能とな
る。また、反射ミラーの長手方向を軸とする回転振動を
抑制することができ、画像のピッチむらをなくし、画像
品質の向上が可能となる。

【００３０】また、反射ミラーの長手方向の中央近傍を
座面により支持すれば、反射ミラーの長手方向の中央部
の振動を抑制でき、画像のピッチむらを軽減でき、画像
品質の向上が可能となる。

【００３１】更に、反射ミラーの反射面の向きの変動を
防止できるので、衝撃が加わった場合でもレーザービー
ムの照射位置の変動を防止でき、信頼性の向上が可能と
なる。

【００３２】一方、座面の精度を高くする必要がないの
で、枠体の製造コストを抑制できる。これらのことか
ら、画像形成装置の高性能化、高信頼性化及び低価格化
に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の平面図である。

【図２】図１のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図であ
る。

【図３】図１のＦ−Ｆ線に沿って切断した断面図であ
る。

【図４】図３のＧ方向から見た平面図である。

【図５】折り返しミラーに外力が作用したときの作用説
明図である。

【図６】折り返しミラーに外力が作用したときの作用説
明図である。

【図７】変形例の部分断面図である。

【図８】図７のＨ方向から見た平面図である。

【図９】他の変形例の部分断面図である。

【図１０】図９のＩ方向から見た平面図である。

【図１１】従来例の平面図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図で
ある。

【図１３】図１１のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図で
ある。

【図１４】図１３のＣ方向から見た平面図である。

【図１５】従来例の折り返しミラーの取付状態の部分断
面図及び変動の作用図である。

【図１６】従来例の折り返しミラーの取付状態の部分断
面図及び変動の作用図である。

【図１７】従来例の折り返しミラーの変動の作用説明図
である。

【図１８】従来例の折り返しミラーの変動の作用説明図
である。

【符号の説明】

１１枠体１２光源ユニット１４偏向走査ユニット１４ａポリゴンミラー１４ｂ駆動モータ１６折り返しミラー１９、１９’、２０、２０’ 固定具１９ａ、２０ａ第１の押圧片１９ｂ、２０ｂ第２の押圧片２１〜２３、２１’〜２３’ 主座面２４、２４’、２５、２５’ 副座面２６、２７接着座面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを発する発光手段と、前記光ビ
ームを偏向走査する偏向走査手段と、前記光ビームを反
射する反射ミラーとを枠体に収容した走査光学装置にお
いて、前記反射ミラーを３個所の座面により支持したこ
とを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】前記反射ミラーの向きは前記３個所の座
面によって決定した請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】前記３個所の座面のうちの２個所の座面
は、前記反射ミラーの長手方向の両端の近傍を支持する
ように配置し、残りの１個所の座面は前記２個所の座面
の間に配置した請求項１又は２に記載の走査光学装置。
【請求項４】前記３個所の座面のうちの２個所の座面
は、前記反射ミラーの長手方向の両端の近傍を支持する
ように配置し、残りの１個所の座面は前記２個所の座面
の略中央に配置した請求項１又は２に記載の走査光学装
置。
【請求項５】前記座面は平面として前記反射ミラーを
面支持した請求項１〜４のうちの何れか１つの請求項に
記載の走査光学装置。
【請求項６】前記座面は曲面として前記反射ミラーを
点支持した請求項１〜４のうちの何れか１つの請求項に
記載の走査光学装置。
【請求項７】前記反射ミラーを弾性固定具により固定
した請求項１〜６のうちの何れか１つの請求項に記載の
走査光学装置。
【請求項８】前記反射ミラーは接着剤により固定した
請求項１〜６のうちの何れか１つの請求項に記載の走査
光学装置。