JP3286137B2

JP3286137B2 - 偏向走査装置

Info

Publication number: JP3286137B2
Application number: JP30075895A
Authority: JP
Inventors: 昇鍋田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: JPH09120039A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタやレ
ーザファクシミリ等の情報記録装置に用いられる偏向走
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやレーザファクシミリ等
の情報記録装置に用いられる偏向走査装置は、図９およ
び図１０に示すように、光源ユニット１０１から発生さ
れたレーザ光をシリンドリカルレンズ１０２によって線
状の光束に集光し、回転多面鏡１０３によってその回転
軸に沿った方向（以下、「Ｚ軸方向」という。）に垂直
な所定の方向（以下、「Ｙ軸方向」という。）に偏向走
査し、結像レンズ１０４、折り返しミラー１０５を経て
回転ドラム１０６上の感光体に結像させる。感光体に結
像する光束は、回転多面鏡１０３の回転によるＹ軸方向
の主走査と、回転ドラム１０６の回転によるＺ軸方向の
副走査によって静電潜像を形成する。

【０００３】回転多面鏡１０３の走査光Ｌ₀は、その走
査面（ＸＹ平面）のＹ軸方向の一端においてＢＤミラー
１０７ａによって前記走査面の下方へ分離されてＢＤセ
ンサ１０７ｂに導入され、走査開始信号に変換されて光
源ユニット１０１の半導体レーザに送信される。半導体
レーザは走査開始信号を受信したうえで書き込み変調を
開始する。

【０００４】光源ユニット１０１、シリンドリカルレン
ズ１０２、回転多面鏡１０３およびその駆動モータ１０
３ａ、結像レンズ１０４、ＢＤミラー１０７ａおよびＢ
Ｄセンサ１０７ｂは光学箱１０８の側壁や底壁に取り付
けられる。回転ドラム１０６は光学箱１０８の外側に配
設されており、光学箱１０８の底壁には、走査光Ｌ₀を
光学箱１０８から回転ドラム１０６に向かって取り出す
ための窓１０９が設けられている。また、光学箱１０８
の上部開口はふた部材１１０によって閉塞される。

【０００５】なお、折り返しミラー１０５は、Ｙ軸方向
に長尺の棒状体であり、その両端をそれぞれ図示しない
板バネ等によって光学箱１０８のミラー支持体１０８ａ
に押圧されている。このように折り返しミラー１０５の
両端のみを板バネ等によってミラー支持体１０８ａに固
定するのは、板バネの押圧力等によって折り返しミラー
１０５の反射面の有効部分が変形するのを回避するため
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、回転多面鏡の走査光を
回転ドラムに向かって折り返す折り返しミラーが、両端
のみを板バネ等によって固定された長尺の棒状体である
ために振動を発生しやすい。そこで、回転多面鏡の駆動
による振動の周波数が折り返しミラーの共振周波数から
２０Ｈｚ程度離れるように折り返しミラーの形状や材質
を工夫する必要がある。ところが、回転多面鏡の駆動モ
ータの回転数を、例えば、２５，２００ｒｐｍと２０，
１６０ｒｐｍと１６，８００ｒｐｍの３段階に切り換え
てドット数の変更を行なう機種においては、上記回転数
における振動の周波数４２０Ｈｚ、３３６Ｈｚ、２８０
Ｈｚがすべて折り返しミラーの共振周波数から２０Ｈｚ
以上離れるように設計するのは極めて困難である。

【０００７】すなわち、折り返しミラーの形状や材質を
変えることでその共振周波数を変更する方法は、折り返
しミラーの設置スペースや材料コストの制約のために大
幅な共振周波数の変更が不可能であり、加えて、必要と
する共振周波数を正確に得るのが難しく、さらには、偏
向走査装置の機種が異なるごとに折り返しミラーの形状
や材質を変更することが要求されるため、部品単品コス
トが高くなる等の不都合がある。

【０００８】なお、一般的に、折り返しミラーの共振周
波数と回転多面鏡の回転による振動の周波数の差が±２
０Ｈｚ以内になると回転ドラムの感光体に形成される静
電潜像に振動による欠陥が現われて著しい画質の劣化を
招くため、偏向走査装置の設計においては折り返しミラ
ーの共振周波数が駆動モータの回転による振動の周波数
から２０Ｈｚ以上離れるように考慮することが要求され
る。

【０００９】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、折り返しミラーの振動に
よるトラブルを回避して画質の向上等に大きく貢献でき
る偏向走査装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の偏向走査装置は、回転多面鏡と、前記回転
多面鏡を回転させる駆動部材と、前記回転多面鏡によっ
て走査された走査光を感光体に向かって反射する折り返
しミラーと、前記回転多面鏡と前記駆動部材と前記折り
返しミラーを収容する光学箱とを有し、前記折り返しミ
ラーの共振周波数を変更するための重りが前記折り返し
ミラーに付加されている偏向走査装置において、前記重
りが、Ｕ字断面形状であり、前記折り返しミラーの反射
面の反対側からかかえ込むように取り付けられているこ
とを特徴とする。

【００１１】また、前記重りが、折り返しミラーの長手
方向の中央部分に付加されているものとする。

【００１２】

【作用】駆動部材によって回転多面鏡を回転させると、
駆動部材の回転数に応じた周波数の振動が発生する。折
り返しミラーの共振周波数が前記振動の周波数に近いと
折り返しミラーに大きな振動が発生して画質の低下を招
くおそれがあるため、折り返しミラーにＵ字断面形状の
重りを取り付けてその共振周波数を変化させる。重りの
重量を適切に設定することで折り返しミラーの共振周波
数を広い範囲で自在に変化させることができるため、折
り返しミラーの振動を確実に防止してこれによるトラブ
ルを回避できる。

【００１３】加えて、折り返しミラーの形状や材質を偏
向走査装置の機種に合わせて変える必要がないため、折
り返しミラーの汎用性を向上させて部品単品コストを低
減できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１５】図１は第１参考例による偏向走査装置Ｅ₁
を示すもので、（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は折り
返しミラーのみを示す斜視図である。偏向走査装置Ｅ₁
は、図１の（ａ）に示すように、図示しない光源から発
生されたレーザ光をシリンドリカルレンズによって線状
の光束に集光し、回転多面鏡３によって所定の走査方向
に偏向走査し、結像レンズ４と折り返しミラー５を経て
回転ドラム６上の感光体に結像させる。感光体に結像す
る走査光Ｌ₁は、回転多面鏡３の回転による主走査と、
回転ドラム６の回転による副走査によって静電潜像を形
成する。

【００１６】回転多面鏡３の走査光Ｌ₁は、その走査面
の一端に達したものが図示しないＢＤミラーによって反
射されてＢＤセンサに導入され、走査開始信号に変換さ
れて前記光源に送信される。光源は走査開始信号を受信
したうえで書き込み変調を開始する。

【００１７】光源や回転多面鏡３、結像レンズ４等は偏
向走査装置の本体フレームと一体である光学箱７の側壁
や底壁に取り付けられる。回転ドラム６は光学箱７の外
側に配設されており、光学箱７の底壁には走査光Ｌ₁を
光学箱７から回転ドラム６に向かって取り出すための窓
８が設けられている。また、光学箱７の上部開口は、光
学箱７とともに収容手段を構成するふた部材９によって
閉塞され、ふた部材９はその周縁部において光学箱７に
ビス止めされる。

【００１８】図１の（ｂ）に示すように、折り返しミラ
ー５は主走査方向に長尺な棒状の本体５ａを有し、その
両端を図示しない板バネによって光学箱７と一体である
ミラー支持体に押圧される。このようにして光学箱７に
固定された折り返しミラー５は、その反射面５ｂの反対
側の表面に重り１０を付加されている。

【００１９】重り１０は、回転多面鏡３の駆動部材であ
る駆動モータ３ａの回転による振動の周波数から折り返
しミラー５の共振周波数が２０Ｈｚ以上離れるように折
り返しミラー５の重量を調節するために設けられたもの
で、重り１０の取り付け位置は、折り返しミラー５の長
手方向の中央部分であるのが望ましい。また、重り１０
の取り付け方法は、接着剤や両面テープを用いて接着す
るのが最も簡単である。

【００２０】すなわち、回転多面鏡３の回転によって光
学箱７に発生する振動の周波数が折り返しミラー５の本
体５ａの共振周波数に近いときは、本体５ａに適量の重
り１０を貼着して、折り返しミラー５の共振周波数と駆
動モータ３ａによる振動の周波数の差が２０Ｈｚ以上に
なるように調節する。

【００２１】特に、回転多面鏡３の回転数を数段階に切
り換えてドット数の変更を行なう機種の偏向走査装置に
おいては、駆動モータ３ａの各回転数による振動の周波
数から折り返しミラー５の本体５ａの共振周波数が２０
Ｈｚ以上離れるように設計するのは極めて困難で部品コ
ストの高騰を招くおそれがあるが、本参考例によれば、
折り返しミラー５の本体５ａは異なる機種の偏向走査装
置に共通のものを安価に製作し、適量の重り１０を取り
付けるだけで、折り返しミラー５の重さを自在に変更し
てその共振周波数を任意に設定できる。これによって、
運転中に折り返しミラーが振動するおそれのない高性能
でしかも安価な偏向走査装置を実現できる。

【００２２】図２は、折り返しミラーの本体として外形
寸法５ｍｍ×１０ｍｍ×２１０ｍｍ、比重２．３８ｇ／
ｃｍ³、重量２５．０ｇのフロートガラスを用いて、そ
の両端を板バネによって固定し、中央に重量の異なる重
りＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを取り付けて折り返しミラーの共振周
波数の変化を測定した結果を示すグラフである。このグ
ラフから解るように、折り返しミラーの本体の共振周波
数が３４０Ｈｚであるとき、３ｇｆ程度の重り（サンプ
ルＤ）を取り付ければ共振周波数が２９５Ｈｚまで変化
する。すなわち、共振周波数をその１３％に相当する４
５Ｈｚ程度ずらすことができる。

【００２３】例えば、回転多面鏡の駆動モータ回転数を
２５，２００ｒｐｍ（４２０Ｈｚ）、２０，１６０ｒｐ
ｍ（３３６Ｈｚ）、１６，８００ｒｐｍ（２８０Ｈｚ）
の３段階に切り換える機種の偏向走査装置において、折
り返しミラーの本体の共振周波数が３４０Ｈｚであれば
駆動モータの回転数が２０，１６０ｒｐｍになったとき
に折り返しミラーの振動が発生する。そこで、サンプル
Ｂの重りを取り付ければ、折り返しミラーの共振周波数
を駆動モータの回転数２０，１６０ｒｐｍと１６，８０
０ｒｐｍにおける振動の周波数３３６Ｈｚと２８０Ｈｚ
の双方から２０Ｈｚ以上離すことができるため、いずれ
の回転数でも折り返しミラーが振動を起こすことのない
偏向走査装置を得ることができる。なお、図２の２点鎖
線で示す曲線は各サンプルの共振周波数から±２０Ｈｚ
ずれた周波数の安全圏を表わすものである。

【００２４】図３は第１実施例を示すものでこれは、平
板状の重り１０の替わりに、Ｕ字断面形状の重り２０を
用いる。この場合は、折り返しミラー５の本体５ａを背
面からかかえ込むように重り２０を装着し、接着方法は
接着剤や両面テープを用いて行なう。平板状である場合
のように重りが落下する等のトラブルを回避できる利点
がある。

【００２５】また、図４に示すように、樹脂等によって
Ｕ字断面形状の重り３０を製作し、その一部分を打ち抜
いてバネ部３０ａを形成するとともに、折り返しミラー
５の反射面５ｂの端縁にスナップフィットする爪３０ｂ
を設けてもよい。この場合は、接着剤等を用いる必要が
ないため、重りの組み付けが簡単になるという利点があ
る。

【００２６】図５は第２参考例による偏向走査装置を示
す模式断面図であって、これは、第１参考例の折り返し
ミラー５と同様の折り返しミラー４５に重りを取り付け
る替わりに、ふた部材４９の内側にゴム等の弾性材料で
作られた弾性部材５０を接着し、光学箱４７にふた部材
４９をビス止めによって組み付けたときに弾性部材５０
が折り返しミラー４５の長さ方向の中央部分に押圧され
るように構成したものである。弾性部材５０はその弾性
力によって、折り返しミラー４５に振動が発生したとき
に直ちにこれを減衰させる働きをする。また、弾性部材
５０の付勢力によって、折り返しミラー４５に１〜５ｇ
ｆ程度の重りを取り付けた場合と同様の軽荷重がかかる
結果となり、折り返しミラー４５の振動によるトラブル
を大幅に低減できる。回転多面鏡３や結像レンズ４等に
ついては第１実施例と同じであるので同一符号で表わ
し、説明は省略する。

【００２７】図５の（ｂ）に示すように、ふた部材４９
に対する弾性部材５０の接着は両者の間に両面テープ５
０ａを介在させてもよいし、図６に示すように、弾性部
材５０の表面に接着剤５０ｂを塗布してふた部材４９の
内面に押しつけてもよい。

【００２８】あるいは、図７の（ａ）に示すように、弾
性部材５０にピン状の突起５０ｃを設け、これをふた部
材４９の穴に圧入するいわゆるスナップフィット（パッ
チン止め）によって弾性部材５０をふた部材４９に固定
してもよいし、また、ふた部材４９が金属製であれば、
図７の（ｂ）に示すように厚さ０．１ｍｍ以下の板バネ
からなる弾性部材５０に穴５０ｄを設け、ふた部材４９
の一部分にカシメや溶接によって固定してもよい。

【００２９】また、図８に示すように、弾性部材５０の
替わりに、先端に重り６１を一体的に設けた弾性部材６
０を用いてもよい。この場合は、図８の（ａ）に示すよ
うに折り返しミラー４５の背面の一部分に弾性部材６０
を接触させてもよいし、同図の（ｂ）に示すように、重
り６１を重くして弾性部材６０を深く湾曲させ、折り返
しミラー４５の背面全体に弾性部材６０が接触するよう
に構成してもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００３１】取り付けられた重りが落下するおそれがな
く、回転多面鏡の走査光を感光体に向かって反射する折
り返しミラーの振動によるトラブルを回避して、画質を
大きく改善できる。加えて、折り返しミラーの汎用性を
向上させることで部品単品コストを低減し、偏向走査装
置の低価格化に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１参考例による偏向走査装置を示すもので、
（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は折り返しミラーのみ
を示す斜視図である。

【図２】重りの重さと折り返しミラーの共振周波数の関
係を示すグラフである。

【図３】第１実施例による折り返しミラーを示す斜視図
である。

【図４】第１参考例の第１の変形例による折り返しミラ
ーの主要部を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）
は（ａ）の長さ方向の断面図、（ｃ）は（ａ）の幅方向
の断面図である。

【図５】第２参考例による偏向走査装置を示すもので、
（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡
大して示す拡大部分断面図である。

【図６】第２参考例の一変形例の主要部を拡大して示す
拡大部分斜視図である。

【図７】第２参考例の別の２つの変形例の主要部をそれ
ぞれ拡大して示す図である。

【図８】第２参考例のさらに別の２つの変形例の主要部
をそれぞれ拡大して示す図である。

【図９】一従来例を示す平面図である。

【図１０】図９の装置を示す模式断面図である。

【符号の説明】

３回転多面鏡４結像レンズ５，４５折り返しミラー５ａ本体５ｂ反射面６回転ドラム７，４７光学箱９，４９ふた部材１０，２０，３０，６１重り５０，６０弾性部材５０ａ両面テープ５０ｂ接着剤５０ｃ突起５０ｄ穴

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転さ
せる駆動部材と、前記回転多面鏡によって走査された走
査光を感光体に向かって反射する折り返しミラーと、前
記回転多面鏡と前記駆動部材と前記折り返しミラーを収
容する光学箱とを有し、前記折り返しミラーの共振周波
数を変更するための重りが前記折り返しミラーに付加さ
れている偏向走査装置において、前記重りが、Ｕ字断面
形状であり、前記折り返しミラーの反射面の反対側から
かかえ込むように取り付けられていることを特徴とする
偏向走査装置。
【請求項２】前記重りが、折り返しミラーの長手方向
の中央部分に付加されていることを特徴とする請求項１
記載の偏向走査装置。