JP4178371B2 - Long mirror support mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺ミラーの支持機構に係り、特に、画像形成装置等の加振源の加振周波数に同調して振動することのない長尺ミラーの支持機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、レーザービームプリンタ等の画像形成装置の画像書き込み露光部には何枚かの長尺ミラーが用いられている。その例を図13に示す。紙面の裏面側に配置された不図示の光源からの光ビームは折り返しミラー21により反射されて図の右斜め下方に折り曲げられ、回転軸12を中心として回転する回転多面鏡10の偏向反射鏡11に入射する光ビームa1 となり、偏向反射鏡11で左斜め下方に偏向反射された光ビームa2 は走査光学系20を経て折り返しミラー22で今度は図の右斜め下方に折り曲げられ、次の折り返しミラー23で今度は図の上方へ折り曲げられ、感光ドラム等の被走査面25上に入射して、紙面に垂直の走査線を描く(例えば特開平7−168115号公報)。この例では、折り返しミラー22、23は図13の面に垂直に偏向される光ビームa2 を反射するために、幅が狭く長さの長い長尺ミラーが用いられる。
【0003】
このような長尺ミラーの支持機構としては、ミラー長手方向の両端付近で、反射面に直角方向に3点で支持、反射面に平行方向に2点で支持するのが一般的である。図12にこのような長尺ミラー1の従来の支持機構の1例を示す。図12(a)はその支持機構の全体を示す斜視図、図12(b)は(a)の一端Aでの断面図、図12(c)は(a)の他端Bでの断面図、図12(d)は(b)の変形を示す一端Aでの断面図である。
【0004】
幅が狭く長さの長い長尺ミラー1にはその前面2が反射面となっており、基板5上の支持点Y1とY2とが長尺ミラー1の反射面2に接する長手方向の1側面の両端位置に点接触しており、その向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置を、基板5から立った支柱6と7から伸びている板バネ8と9のバネ押圧部T1とT2がバネ押圧しており、支持点Y1とバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端を反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0005】
また、長尺ミラー1の反射面2は基板5から立っている支柱3と4にその両端位置でそれぞれもたれ掛かっており、支柱3には長尺ミラー1の反射面2の幅方向の両辺近傍で点接触する支持点X1とX2が設けられ、支柱4には長尺ミラー1の反射面2の幅方向の略中央で点接触する支持点X3が設けられている。そして、基板5の長尺ミラー1の反射面2とは反対側の裏面2’側に長尺ミラー1の両端に対応して立っている支柱6と7から、それぞれ支持点X1とX2、支持点X3に対応する位置で拡張性バネS1、S2、S3が長尺ミラー1の裏面2’に押圧しており、支持点X1と拡張性バネS1の間、及び、支持点X2と拡張性バネS2の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に直角方向に位置決め支持しており、支持点X3と拡張性バネS3の間で長尺ミラー1の他端を反射面2に直角方向に位置決め支持している。
【0006】
なお、図12(d)に示すように、長尺ミラー1の一端を裏面2’から押圧する拡張性バネを支持点X1、X2の数に対応した2個とするのではなく、1個の共通の拡張性バネS12とする場合もある。特に、長尺ミラー1の厚み(反射面2の法線方向の厚み)に対して支持点X1、X2間の距離が近い場合には、このように1個の共通の拡張性バネS12で構成することが可能である。
【0007】
この例のように、従来は、長尺ミラーを支持するのに、ミラー長手方向の両端付近で、反射面に直角方向に3点で支持、反射面に平行方向に2点で支持するのが一般的である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えばレーザービームプリンタ等の画像形成装置においては、多数の加振源があり、以上のようにミラー両端で長尺ミラーを支持する支持機構の場合の長尺ミラーの共振周波数は、ミラー厚み及びその材質で決まるため、装置内にある駆動系加振源の加振周波数を避けるように共振周波数(固有周波数)を上げて加振源の加振周波数から離すようにする。そのために、一般には長尺ミラーの厚みを厚くする方法がとられる。
【0009】
しかしながら、長尺ミラーの厚みを上げることはコストアップにつながる。また、長尺ミラーの加工工程においても、反射面の短辺方向の幅に対してミラー厚みが厚すぎると、カット線を入れて割って長尺ミラーを得ることができなくなり、加工方法が制限され、これもコストアップにつながる。
【0010】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ミラー厚みを上げることなく、簡単な機構で共振周波数を上げて長尺ミラーを使用する装置の加振源の加振周波数を避けることができる長尺ミラーの支持機構を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の長尺ミラーの支持機構は、幅が狭く長さの長い長尺ミラーの支持機構であって、反射面に直角方向に3点以上の支持点で支持し、反射面に平行方向に2点以上の支持点で支持する長尺ミラーの支持機構において、
反射面に直角方向又は平行方向の支持点の中の少なくとも1点が長尺ミラーの長手方向端部近傍ではない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【0012】
この場合に、反射面に直角方向に支持する点が3点で、反射面に平行方向に支持する点が2点からなり、反射面に直角方向に支持する2点と反射面に平行方向に支持する1点とが長手方向一端近傍ではない位置に配置され、反射面に直角方向に支持する残りの1点と反射面に平行方向に支持する残りの1点とが長手方向他端近傍ではない位置に配置されているものとすることができる。
【0013】
その場合に、反射面に直角方向に支持する2点と反射面に平行方向に支持する1点との配置位置の長尺ミラーの長手方向一端からの距離をa、反射面に直角方向に支持する残りの1点と反射面に平行方向に支持する残りの1点との配置位置の長尺ミラーの長手方向他端からの距離をa、長尺ミラーの長手方向の長さをLとするとき、
0.18≦a/L≦0.26 ・・・(1)
を満足することが望ましい。
【0014】
また、反射面に直角方向の支持点は長手方向端部近傍に配置され、反射面に平行方向に支持する支持点の少なくとも1点が長尺ミラーの長手方向端部近傍ではない位置に配置されているものとすることができる。
【0015】
この場合に、反射面に直角方向に支持する点が3点で、反射面に平行方向に支持する点が2点からなり、反射面に直角方向に支持する2点が長手方向一端近傍に配置され、反射面に直角方向に支持する残りの1点が長手方向他端近傍に配置され、反射面に平行方向に支持する1点が長手方向一端近傍ではない位置に配置され、反射面に平行方向に支持する残りの1点が長手方向他端近傍ではない位置に配置されているものとすることが望ましい。
【0016】
そして、長手方向一端近傍の反射面に直角方向に支持する2点の配置位置と長手方向他端近傍の反射面に直角方向に支持する残りの1点の配置位置との間の長尺ミラー長手方向の距離をL’とし、長手方向一端近傍の反射面に直角方向に支持する2点の配置位置と反射面に平行方向に支持する1点との配置位置と間の長尺ミラー長手方向の距離をa’、長手方向他端近傍の反射面に直角方向に支持する残りの1点の配置位置と反射面に平行方向に支持する残りの1点との配置位置と間の長尺ミラー長手方向の距離をa’とするとき、
0.29≦a’/L’≦0.4 ・・・(2)
を満足することが望ましい。
【0017】
これらにおいて、反射面に平行方向に支持する2個の支持点各々に対向して長尺ミラーの反対側に配置するバネ押圧部を、長手方向両端近傍に配置するようにすることもできる。
【0018】
そして、長手方向一端近傍の反射面に直角方向に支持する2個の支持点各々に対向して長尺ミラーの反対側に配置するバネ押圧部と、反射面に平行方向に支持する1個の支持点に対向して長尺ミラーの反対側であって長手方向一端近傍に配置するバネ押圧部とが一体化され、長手方向他端近傍の反射面に直角方向に支持する残りの1個の支持点に対向して長尺ミラーの反対側に配置するバネ押圧部と、反射面に平行方向に支持する残りの1個の支持点に対向して長尺ミラーの反対側であって長手方向他端近傍に配置するバネ押圧部とが一体化されていることが望ましい。
【0019】
また、反射面に直角方向に支持する点が3点で、反射面に平行方向に支持する点が2点からなり、反射面に直角方向に支持する1点が長手方向一端近傍に、反射面に直角方向に支持する他の1点が長手方向他端近傍に、反射面に直角方向に支持する残りの1点が長手方向中央近傍に配置され、反射面に平行方向に支持する1点が長手方向一端近傍ではない位置であって、反射面に直角方向に支持する点とは長手方向において異なる位置に配置され、反射面に平行方向に支持する残りの1点が長手方向他端近傍ではない位置であって、反射面に直角方向に支持する点とは長手方向において異なる位置に配置されているものとすることができる。
【0020】
また、長尺ミラーはその長手方向両端近傍に配置した制限部材間で長手方向に移動可能に取り付けられているか、あるいは、その制限部材間にバネ変倚力で一方の制限部材に押し付けて固定されているものとすることができる。
【0021】
また、以上において、反射面に直角方向の支持点が長尺ミラーの裏面に対して行われるように構成され、かつ、その支持点に対応するバネ押圧部が反射面の前面側に配置されているようにしてもよい。
【0022】
これらの本発明の長尺ミラーの支持機構は、例えば画像形成装置の画像書き込み露光部に用いることが望ましい。
【0023】
本発明においては、反射面に直角方向又は平行方向の支持点の中の少なくとも1点が長尺ミラーの長手方向端部近傍ではない位置に配置されているので、長尺ミラーの共振周波数を上げて加振源の加振周波数を避け、また、摩擦等により振動の減衰を早めることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の長尺ミラーの支持機構の実施例を説明する。
【0025】
実施例の説明の前に、今後の説明を容易にするための図面の記号について説明する。図11は、図12の従来の長尺ミラーの支持機構を説明するための図であり、図11(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図11(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図11(c)は(a)の断面1を矢印側に見た図、図11(d)は(a)の断面2を矢印側に見た図である。この図11と図12を比較して明らかなように、支持点X1、X2、X3、Y1、Y2等は太い直線矢印で示し、その矢印先端が支持点となる。また、バネ押圧部T1、T2、S1、S2、S3等はジグザグ矢印で示し、その矢印先端がバネ押圧部となる。さらに、●(黒丸)は支持点X1、X2、X3、Y1、Y2等を垂直に見た図、○(白丸)はバネ押圧部T1、T2、S1、S2、S3等を垂直に見た図である。
【0026】
図1に本発明の第1の実施例の長尺ミラー1の支持機構を示す。図1(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図1(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図1(c)は(a)の断面1を矢印側に見た図、図1(d)は(a)の断面2を矢印側に見た図、図1(e)は(a)の断面3を矢印側に見た図である。この実施例の基本原理は、長尺ミラー1の反射面2に直角方向では3点X1、X2、X3で支持、反射面2に平行方向では2点Y1、Y2で支持するが、反射面2に直角方向又は平行方向の支持点X1、X2、X3、Y1、Y2の中の少なくとも1点、図の場合は反射面2に平行方向の支持点Y2、を長尺ミラー1の長手方向端部近傍ではない中間の位置に配置して、長尺ミラー1の共振周波数を上げて加振源の加振周波数を避けるようにするものである。なお、本発明において、以下、長手方向端部近傍とは、長尺ミラーの長手方向端面からその長尺ミラーの長手方向長さの5%の距離までの間を意味するものとする。
【0027】
この実施例を説明すると、幅が狭く長さの長い長尺ミラー1の反射面2に接する長手方向の1側面の一端位置に支持点Y1が点接触しており、また、その同じ側面の他端から中央寄りの位置に別の支持点Y2が点接触しており、支持点Y1、Y2の向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置をそれぞれバネ押圧部T1とT2がバネ押圧しており、支持点Y1とバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端から中央寄りの位置で反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0028】
また、長尺ミラー1の反射面2には、その長手方向の支持点Y1が位置する端部位置の短辺方向両辺近傍で支持点X1とX2が点接触しており、また、反対側の端部位置の短辺方向の略中央で支持点X3が点接触しており、長尺ミラー1の反射面2とは反対側の裏面2’の支持点X1、X2、X3に対応する位置をそれぞれバネ押圧部S1、S2、S3がバネ押圧しており、支持点X1とバネ押圧部S1の間、及び、支持点X2とバネ押圧部S2の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に直角方向に位置決め支持しており、支持点X3とバネ押圧部S3の間で長尺ミラー1の他端を反射面2に直角方向に位置決め支持している。
【0029】
このような構成により、長尺ミラー1の共振周波数を上げることができ、また、摩擦等により振動の減衰を早めることができる効果がある。
【0030】
図2に本発明の第2の実施例の長尺ミラー1の支持機構を示す。図2(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図2(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図2(c)は(a)の断面1を矢印側に見た図、図2(d)は(a)の断面2を矢印側に見た図である。この実施例の基本原理は、長尺ミラー1の反射面2に直角方向では3点X1、X2、X3で支持、反射面2に平行方向では2点Y1、Y2で支持するが、何れの支持点X1、X2、X3、Y1、Y2も長手方向端部近傍ではない中間の2か所の何れかの位置に配置して、長尺ミラー1の共振周波数を上げて加振源の加振周波数を避けるようにするものである。
【0031】
この実施例を説明すると、幅が狭く長さの長い長尺ミラー1の反射面2に接する長手方向の1側面の一端から中央寄りの距離a1の位置に支持点Y1が点接触しており、また、その同じ側面の他端から中央寄りの距離a2の位置に別の支持点Y2が点接触しており、支持点Y1、Y2の向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置をそれぞれバネ押圧部T1とT2がバネ押圧しており、支持点Y1とバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端から中央寄りの位置で反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端から中央寄りの位置側で反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0032】
また、長尺ミラー1の反射面2には、その長手方向の支持点Y1が位置する一端から中央寄りの距離a1の位置の短辺方向両辺近傍で支持点X1とX2が点接触しており、また、反対側の端部から中央寄りの距離a2の位置の短辺方向の一辺(支持点Y2側の辺)近傍で支持点X3が点接触しており、長尺ミラー1の反射面2とは反対側の裏面2’の支持点X1、X2、X3に対応する位置をそれぞれバネ押圧部S1、S2、S3がバネ押圧しており、支持点X1とバネ押圧部S1の間、及び、支持点X2とバネ押圧部S2の間で長尺ミラー1の一端から中央寄りの位置で反射面2に直角方向に位置決め支持しており、支持点X3とバネ押圧部S3の間で長尺ミラー1の他端から中央寄りの位置側で反射面2に直角方向に位置決め支持している。
【0033】
この構成において、長尺ミラー1を矩形として、その長手方向の長さをLとし、L=180mm、短辺方向の幅10mm、長尺ミラー1の厚み5mm、長尺ミラー1の基材のヤング率63.7GPa、密度2.5×103 kg/m3 、ポアソン比0.23とし、a1=a2=aとした場合の、a/Lと長尺ミラー1の共振周波数(Hz)との関係を求めると、図4のようになる。
【0034】
図4から、a/L=0.22近傍に共振周波数のピークがあることが分かる。そして、この図から、少なくとも、
0.18≦a/L≦0.26 ・・・(1)
を満足することが、加振源の加振周波数を避ける上で望ましいことが分かる。
【0035】
このような構成により、長尺ミラー1の共振周波数を上げながら、長尺ミラー1の平面度を損なわずに反射面位置精度を高く保つことができる効果がある。
【0036】
図3に本発明の第3の実施例の長尺ミラー1の支持機構を示す。図3(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図3(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図3(c)は(a)の断面1を矢印側に見た図、図3(d)は(a)の断面2を矢印側に見た図、図3(e)は(a)の断面3を矢印側に見た図、図3(f)は(a)の断面4を矢印側に見た図である。この実施例の基本原理は、長尺ミラー1の反射面2に直角方向では3点X1、X2、X3で支持、反射面2に平行方向では2点Y1、Y2で支持するが、反射面2に直角方向の支持点X1、X2、X3は長尺ミラー1の長手方向両端近傍に配置し、他方、反射面2に平行方向の支持点Y1、Y2は長尺ミラー1の長手方向端部近傍ではない中間の2か所の何れかの位置に配置して、長尺ミラー1の共振周波数をより上げて加振源の加振周波数を避けるようにするものである。
【0037】
この実施例を説明すると、長尺ミラー1の反射面2には、その長手方向の一端近傍の短辺方向両辺近傍で支持点X1とX2が点接触しており、また、その長手方向の他端近傍の短辺方向の略中央で支持点X3が点接触しており、長尺ミラー1の反射面2とは反対側の裏面2’の支持点X1、X2、X3に対応する位置をそれぞれバネ押圧部S1、S2、S3がバネ押圧しており、支持点X1とバネ押圧部S1の間、及び、支持点X2とバネ押圧部S2の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に直角方向に位置決め支持しており、支持点X3とバネ押圧部S3の間で長尺ミラー1の他端を反射面2に直角方向に位置決め支持している。
【0038】
そして、この長尺ミラー1の長手方向の支持点X1、X2の位置と支持点X3の位置との間の距離をL’とする。
【0039】
また、長尺ミラー1の反射面2に接する長手方向の1側面の支持点X1、X2の位置から中央寄りの距離a1’の位置に支持点Y1が点接触しており、また、その同じ側面の支持点X3の位置から中央寄りの距離a2’の位置に別の支持点Y2が点接触しており、支持点Y1、Y2の向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置をそれぞれバネ押圧部T1とT2がバネ押圧しており、支持点Y1とバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端から中央寄りの位置で反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端から中央寄りの位置側で反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0040】
この構成において、長尺ミラー1を矩形として、L’=180mm、短辺方向の幅10mm、長尺ミラー1の厚み5mm、長尺ミラー1の基材のヤング率63.7GPa、密度2.5×103 kg/m3 、ポアソン比0.23とし、a1’=a2’=a’とした場合の、a’/L’と長尺ミラー1の共振周波数(Hz)との関係を求めると、図5のようになる。
【0041】
図5から、a’/L’=0.33近傍に共振周波数のピークがあることが分かる。そして、この図から、少なくとも、
0.29≦a’/L’≦0.4 ・・・(2)
を満足することが、加振源の加振周波数を避ける上で望ましいことが分かる。
【0042】
このような構成により、反射面2の支持点をミラー端部に配置することで、長尺ミラー1を支持するための支持部材で反射面を遮ることなく反射面2を容易に受けることができ、かつ、共振周波数を上げるか、あるいは、摩擦等により減衰を早めることができる効果がある。
【0043】
以上の実施例は何れも、バネ押圧部S1、S2、S3、T1、T2は何れも対応する支持点X1、X2、X3、Y1、Y2に対向した対応位置に設けてある。しかし、図6に示す本発明の第4の実施例の長尺ミラー1の支持機構においては、反射面2に平行方向に位置決め支持している支持点Y1、Y2に対応するバネ押圧部T1、T2は対応する対向位置には設けず、長手方向端部近傍のバネ押圧部S1とS2、S3の位置に設けている。
【0044】
この実施例を示す図6(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図6(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図6(c)は(a)の断面1を矢印側に見た図、図6(d)は(a)の断面2を矢印側に見た図、図6(e)は(a)の断面3を矢印側に見た図、図6(f)は(a)の断面4を矢印側に見た図である。この実施例の支持点X1、X2、X3、Y1、Y2の位置は図3の実施例と同じであり、バネ押圧部S1、S2、S3も図3の実施例と同じである。そして、支持点Y1、Y2に対応するバネ押圧部T1、T2は、長尺ミラー1の長手方向両端部近傍のそれぞれバネ押圧部S1とS2、バネ押圧部S3と同じ位置の支持点Y1、Y2に対向する側面端部近傍に設けており、支持点Y1とそれから距離a1’ずれた端部のバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端を反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とそれから距離a1’ずれた端部のバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端を反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0045】
この実施例においては、バネ押圧部S1、S2、S3、T1、T2を全て長尺ミラー1の長手方向両端に配置できるので、反射面2に直角方向と平行方向のバネ押圧部材を各端部で一体化でき部品点数が減らせるメリットがある。
【0046】
この実施例においても、a’/L’と長尺ミラー1の共振周波数(Hz)との関係は図5と同様になり、a’/L’=0.33近傍に共振周波数のピークがある。そして、式(2)を満足することが、加振源の加振周波数を避ける上で望ましい。
【0047】
このような構成により、反射面2の支持点をミラー端部に配置することで、長尺ミラー1を支持するための支持部材で反射面を遮ることなく反射面2を容易に受けながら、平面度を損なうことなく長尺ミラー1を支持し、共振周波数を上げることができる効果がある。
【0048】
図7に本発明の第5の実施例の長尺ミラー1の支持機構を示す。図7(a)は長尺ミラー1を反射面2側から見た図、図7(b)は長尺ミラー1をその裏面2’側から見た図、図7(c)は(a)の断面1、断面5を矢印側に見た図、図7(d)は(a)の断面2、断面4を矢印側に見た図、図7(e)は(a)の断面3を矢印側に見た図である。この実施例の基本原理は、長尺ミラー1の反射面2に直角方向では3点X1、X2、X3で支持、反射面2に平行方向では2点Y1、Y2で支持するが、反射面2に直角方向の支持点X1、X3は長尺ミラー1の長手方向両端近傍に配置し、反射面2に直角方向の支持点X2は長尺ミラー1の長手方向中央近傍に配置し、反射面2に平行方向の支持点Y1、Y2は長尺ミラー1の長手方向端部近傍ではない中間の2か所に配置し、しかも、全ての支持点X1、X2、X3、Y1、Y2の長尺ミラー1の長手方向の位置を異ならせて5つの位置で支持するようにして、長尺ミラー1の共振周波数をより上げて加振源の加振周波数を避けるようにするものである。
【0049】
この実施例を説明すると、幅が狭く長さの長い長尺ミラー1の反射面2に接する長手方向の1側面の一端から約1/4の位置に支持点Y1が点接触しており、また、その同じ側面の他端から約1/4の位置に支持点Y2が点接触しており、支持点Y1、Y2の向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置をそれぞれバネ押圧部T1とT2がバネ押圧しており、支持点Y1とバネ押圧部T1の間で長尺ミラー1の一端から中央寄りの位置で反射面2に平行方向に位置決め支持しており、支持点Y2とバネ押圧部T2の間で長尺ミラー1の他端から中央寄りの位置側で反射面2に平行方向に位置決め支持している。
【0050】
また、長尺ミラー1の反射面2には、その長手方向の一端近傍の短辺方向一辺近傍で支持点X1が点接触しており、他端近傍の短辺方向一辺近傍で支持点X3が点接触しており、その長手方向の略中央の短辺方向他辺近傍で支持点X2が点接触しており、長尺ミラー1の反射面2とは反対側の裏面2’の支持点X1、X2、X3に対応する位置をそれぞれバネ押圧部S1、S2、S3がバネ押圧しており、支持点X1とバネ押圧部S1の間、支持点X2とバネ押圧部S2の間、及び、支持点X3とバネ押圧部S3の間で長尺ミラー1のそれぞれ一端、中央、他端で反射面2に直角方向に位置決め支持している。
【0051】
このような構成により、共振周波数を最も高く上げることができる効果がある。
【0052】
さて、本発明の上記のような長尺ミラー1の支持機構において、長尺ミラー1の長手方向両端での長尺ミラー1の固定方法あるいは取り付け方法については触れてこなかったが、図12(a)と同様な従来の長尺ミラー1の支持機構の図を用いて、その固定方法あるいは取り付け方法の例を説明する。図8(a)はその支持機構の全体を示す斜視図であり、この図においては、本発明に基づいて、長尺ミラー1の反射面2に直角方向の支持点X1、X2、X3、反射面2に平行方向の支持点Y1、Y2の何れかが長尺ミラーの長手方向端部近傍ではない位置に図示上は配置されてはいないが、本発明に基づいて、その中の少なくとも1点が長尺ミラー1の長手方向端部近傍ではない位置に配置されるものとする。
【0053】
このような構成において、長尺ミラー1を長手方向に固定するには、図8(b)に示すように、制限部材31と33の間に拡張性バネ35と長尺ミラー1を介在させて拡張性バネ35の変倚力で一方の制限部材31へ長尺ミラー1を長手方向に押し付けて移動しないように固定すればよい。あるいは、図8(c)に示すように、単に制限部材32と34の間に自由に落とし込んである程度長手方向に移動可能に取り付けるようにしても、支持点X1、X2、X3により反射面2の面精度は保たれるので問題はない。なお、図8(b)、(c)は図8(a)の太い矢印方向に長尺ミラー1を見た図である。
【0054】
以上の説明において、長尺ミラー1の反射面2に直角方向の支持点X1、X2、X3については、反射面2の前面に接触して3点支持により面出しするものとしていたが、これら支持点X1、X2、X3を長尺ミラー1の裏面2’に接触するようにし、反射面2の前面にはこれら支持点X1、X2、X3に対応するバネ押圧部を接触させ、そのバネ押圧部により反射面2に直角方向にバネ押圧するように構成してもよい。その例を図9の斜視図に示す。この配置においては、基板5上の長尺ミラー1の両端から中央寄りの2つの位置に配置された支持点Y1、Y2により反射面2に平行方向に支持されており、その支持点Y1、Y2の向かい側の側面の支持点Y1とY2に対応する位置をそれぞれ板バネ8’、9’のバネ押圧部T1、T2がバネ押圧している。長尺ミラー1の裏面2’は基板5から立っている支柱3と4にその両端位置でそれぞれもたれ掛かっており、支柱3には長尺ミラー1の裏面2’の幅方向の両辺近傍で点接触する支持点X1とX2が設けられ、支柱4には長尺ミラー1の裏面2’の幅方向の略中央で点接触する支持点X3(図9では見えない)が設けられている。そして、長尺ミラー1の反射面2の支持点X1とX2に対応する1つの位置を板バネ8のバネ押圧部S12(図12(d)参照)がバネ押圧しており、また、反射面2の支持点X3に対応する位置を板バネ9のバネ押圧部S3バネ押圧している。なお、板バネ8と8’は支柱3に、また、板バネ9と9’は支柱4にその一端が取り付けられ、バネ押圧部S12が支持点X1とX2に対して、また、バネ押圧部S3が支持点X3に対して押圧するようになっており、そのため、板バネ8と9は長尺ミラー1を裏面2’側から抱え込むような形状に形成されている。
【0055】
次に、支持点X1、X2、X3、Y1、Y2等、バネ押圧部S1、S2、S3、S12、T1、T2等の具体的構成について例示する。反射面2、裏面2’に接触する支持点X1、X2、X3等については、図12、図9に示すように、基板5から立つ支柱3、4に設けられた点接触する支持点からなっていてもよく、あるい、図10に断面を示すように、基板5側の支持点X2は基板5に直接設けた支持点からなり、基板5から離れる側の支持点X1は長尺ミラー1を裏面2’側から抱え込むように裏面2側の支柱3頭部に取り付けた支持部材36の先端を支持点としてもよい。また、バネ押圧部S1、S2、S3、S12、T1、T2等は図8、図9、図12に示すように、板バネ8、9、8’、9’のように一部を板バネで構成してもよいが、図10に示すように、全てを拡張性バネ(螺旋バネ)で構成することもできる。
【0056】
以上、本発明の長尺ミラーの支持機構を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれらに限定されず、種々の変形が可能である。また、本発明の長尺ミラーの支持機構は、図13に例示したようなレーザービームプリンタ等の画像形成装置の画像書き込み露光部以外に種々の用途、特に加振源を持つ装置の長尺ミラーの支持機構に適用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の長尺ミラーの支持機構によると、反射面に直角方向又は平行方向の支持点の中の少なくとも1点が長尺ミラーの長手方向端部近傍ではない位置に配置されているので、長尺ミラーの共振周波数を上げて加振源の加振周波数を避け、また、摩擦等により振動の減衰を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の長尺ミラーの支持機構を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例の長尺ミラーの支持機構を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例の長尺ミラーの支持機構を示す図である。
【図4】第2の実施例の共振周波数特性を示す図である。
【図5】第3の実施例の共振周波数特性を示す図である。
【図6】本発明の第4の実施例の長尺ミラーの支持機構を示す図である。
【図7】本発明の第5の実施例の長尺ミラーの支持機構を示す図である。
【図8】本発明の長尺ミラーの支持機構における長尺ミラーの長手方向の固定方法、取り付け方法の例を説明するための図である。
【図9】本発明の長尺ミラーの支持機構の変形例を示す斜視図である。
【図10】本発明における支持点、バネ押圧部の構成について例示するための図である。
【図11】本発明の実施例の説明に用いる記号を図12に基づいて説明するするための図である。
【図12】従来の長尺ミラーの支持機構の1例を説明するための図である。
【図13】本発明の長尺ミラーの支持機構が適用可能な画像形成装置の画像書き込み露光部の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
1…長尺ミラー
2…長尺ミラーの前面(反射面)
2’…長尺ミラーの裏面
3、4、6、7…支柱
5…基板
8、9、8’、9’…板バネ
10…回転多面鏡
11…偏向反射鏡
12…回転軸
20…走査光学系
21、22、23…折り返しミラー
25…被走査面
31、32、33、34…制限部材
35…拡張性バネ
36…支持部材
a1 、a2 …光ビーム
X1、X2、X3、Y1、Y2…支持点
S1、S2、S3、S12…拡張性バネ(バネ押圧部)
T1、T2…バネ押圧部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a long mirror support mechanism, and more particularly to a long mirror support mechanism that does not vibrate in synchronization with an excitation frequency of an excitation source such as an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, several long mirrors are used in an image writing exposure unit of an image forming apparatus such as a laser beam printer. An example is shown in FIG. A light beam from a light source (not shown) arranged on the back side of the paper surface is reflected by a folding
[0003]
As a support mechanism for such a long mirror, it is general to support at three points in the direction perpendicular to the reflecting surface and at two points in the direction parallel to the reflecting surface near both ends in the longitudinal direction of the mirror. FIG. 12 shows an example of a conventional support mechanism for such a
[0004]
The
[0005]
Further, the reflecting
[0006]
In addition, as shown in FIG. 12D, the expandable spring that presses one end of the
[0007]
As in this example, conventionally, to support a long mirror, it is supported at three points in a direction perpendicular to the reflecting surface and at two points in a direction parallel to the reflecting surface near both ends in the longitudinal direction of the mirror. It is common.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an image forming apparatus such as a laser beam printer, there are a large number of vibration sources, and the resonance frequency of the long mirror in the case of the support mechanism that supports the long mirror at both ends of the mirror as described above is the mirror thickness. Therefore, the resonance frequency (natural frequency) is increased so as to avoid the excitation frequency of the drive system excitation source in the apparatus so as to be separated from the excitation frequency of the excitation source. Therefore, generally, a method of increasing the thickness of the long mirror is taken.
[0009]
However, increasing the thickness of the long mirror leads to an increase in cost. Also in the long mirror processing process, if the mirror thickness is too thick relative to the width of the short side of the reflecting surface, it will not be possible to obtain a long mirror by cutting the cut line, limiting the processing method. This also increases costs.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its object is to increase the resonance frequency with a simple mechanism without increasing the mirror thickness, and to vibrate an apparatus using a long mirror. It is to provide a support mechanism for a long mirror that can avoid the excitation frequency of the source.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The long mirror support mechanism of the present invention that achieves the above object is a long mirror support mechanism that has a narrow width and a long length, and is supported at three or more support points in a direction perpendicular to the reflecting surface and reflected. In the support mechanism of the long mirror that supports at two or more support points in the direction parallel to the surface,
It is characterized in that at least one of the support points perpendicular to or parallel to the reflecting surface is arranged at a position that is not near the longitudinal end of the long mirror.
[0012]
In this case, there are three points that are supported in the direction perpendicular to the reflecting surface, two points that are supported in the direction parallel to the reflecting surface, and two points that are supported in the direction perpendicular to the reflecting surface and in a direction parallel to the reflecting surface. One point to be supported is arranged at a position that is not near one end in the longitudinal direction, and the other point that is supported in a direction perpendicular to the reflecting surface and the other point that is supported in a direction parallel to the reflecting surface is near the other end in the longitudinal direction. It may be arranged at a position not present.
[0013]
In this case, the distance from the longitudinal end of the long mirror at the position of the two points that are supported perpendicularly to the reflecting surface and the one point that is supported parallel to the reflecting surface is a, and the distance perpendicular to the reflecting surface is supported. The distance from the other longitudinal end of the long mirror at the arrangement position of the remaining one point to be supported and the remaining one point supported in the direction parallel to the reflecting surface is a, and the longitudinal length of the long mirror is L. When
0.18 ≦ a / L ≦ 0.26 (1)
It is desirable to satisfy
[0014]
Further, the support point perpendicular to the reflecting surface is arranged in the vicinity of the end in the longitudinal direction, and at least one of the supporting points supported in the direction parallel to the reflecting surface is arranged in a position not near the end of the long mirror in the longitudinal direction. Can be.
[0015]
In this case, there are three points that support the reflecting surface in a direction perpendicular to the reflecting surface, two points that support the reflecting surface in the direction parallel to the reflecting surface, and two points that support the reflecting surface in the direction perpendicular to the reflecting surface are arranged near one end in the longitudinal direction. The remaining one point that is supported in the direction perpendicular to the reflecting surface is disposed in the vicinity of the other end in the longitudinal direction, and the one point that is supported in the direction parallel to the reflecting surface is disposed not in the vicinity of the one end in the longitudinal direction. It is desirable that the remaining one point supported in the direction is arranged at a position that is not near the other end in the longitudinal direction.
[0016]
Then, the length of the long mirror between the arrangement position of the two points that are supported in the direction perpendicular to the reflection surface near one end in the longitudinal direction and the other one arrangement position that is supported in the direction perpendicular to the reflection surface near the other end in the longitudinal direction. The distance in the direction is L ′, and the length of the long mirror in the longitudinal direction between the arrangement position of two points that are supported in a direction perpendicular to the reflection surface near one end in the longitudinal direction and the arrangement position of one point that is supported in a direction parallel to the reflection surface The length of the long mirror between the disposition position of the remaining point that is supported by the distance a ′ and the reflection surface near the other end in the longitudinal direction in the direction perpendicular to the disposition position of the remaining point that is supported in the direction parallel to the reflection surface When the distance in the direction is a ′,
0.29 ≦ a ′ / L ′ ≦ 0.4 (2)
It is desirable to satisfy
[0017]
In these, it is also possible to arrange the spring pressing portions arranged on the opposite side of the long mirror so as to face each of the two supporting points supported in the direction parallel to the reflecting surface in the vicinity of both ends in the longitudinal direction.
[0018]
Then, a spring pressing portion disposed on the opposite side of the long mirror so as to face each of the two support points that are supported in a direction perpendicular to the reflection surface near one end in the longitudinal direction, and one support that is parallel to the reflection surface A spring pressing portion disposed on the opposite side of the long mirror and in the vicinity of one end in the longitudinal direction facing the support point is integrated, and the remaining one piece supported in the direction perpendicular to the reflecting surface near the other end in the longitudinal direction. A spring pressing portion disposed on the opposite side of the long mirror facing the support point, and a longitudinal direction opposite to the long mirror opposite to the remaining one support point supported in a direction parallel to the reflecting surface It is desirable that the spring pressing portion disposed in the vicinity of the other end is integrated.
[0019]
Further, there are three points that are supported in the direction perpendicular to the reflecting surface, two points that are supported in the direction parallel to the reflecting surface, and one point that is supported in the direction perpendicular to the reflecting surface is near one end in the longitudinal direction. The other point that is supported in the direction perpendicular to the longitudinal direction is arranged in the vicinity of the other end in the longitudinal direction, the other point that is supported in the direction perpendicular to the reflecting surface is arranged in the vicinity of the center in the longitudinal direction, and the one point that is supported in the direction parallel to the reflecting surface is It is not located near one end in the longitudinal direction and is located at a position different from the point perpendicular to the reflecting surface in the longitudinal direction, and the remaining one point supported in the direction parallel to the reflecting surface is near the other end in the longitudinal direction. It may be arranged at a different position in the longitudinal direction from a point that is not present and is supported at a right angle to the reflecting surface.
[0020]
Further, the long mirror is attached so as to be movable in the longitudinal direction between the restricting members arranged in the vicinity of both ends in the longitudinal direction, or is fixed between the restricting members by pressing against one of the restricting members with a spring changing force. Can be.
[0021]
Further, in the above, the support point in the direction perpendicular to the reflection surface is configured to be performed on the back surface of the long mirror, and the spring pressing portion corresponding to the support point is disposed on the front side of the reflection surface. You may make it.
[0022]
These long mirror support mechanisms of the present invention are preferably used in, for example, an image writing exposure unit of an image forming apparatus.
[0023]
In the present invention, at least one of the support points perpendicular to or parallel to the reflecting surface is arranged at a position that is not near the end of the long mirror in the longitudinal direction, so that the resonance frequency of the long mirror is increased. Thus, the vibration frequency of the vibration source can be avoided, and the damping of vibration can be accelerated by friction.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the Example of the support mechanism of the long mirror of this invention is described.
[0025]
Prior to the description of the embodiments, symbols in the drawings for facilitating future description will be described. 11A and 11B are views for explaining the conventional long mirror support mechanism shown in FIG. 12, in which FIG. 11A is a view of the
[0026]
FIG. 1 shows a support mechanism for the
[0027]
Explaining this embodiment, the supporting point Y1 is in point contact with one end position of one side surface in the longitudinal direction in contact with the reflecting
[0028]
Further, the supporting points X1 and X2 are in point contact with the reflecting
[0029]
With such a configuration, there is an effect that the resonance frequency of the
[0030]
FIG. 2 shows a support mechanism for the
[0031]
Explaining this embodiment, the support point Y1 is in point contact at a distance a1 closer to the center from one end of one side surface in the longitudinal direction contacting the
[0032]
Further, the supporting points X1 and X2 are in point contact with the reflecting
[0033]
In this configuration, the
[0034]
FIG. 4 shows that there is a resonance frequency peak in the vicinity of a / L = 0.22. And from this figure, at least,
0.18 ≦ a / L ≦ 0.26 (1)
It can be seen that satisfying the above is desirable in order to avoid the excitation frequency of the excitation source.
[0035]
With such a configuration, there is an effect that the reflection surface position accuracy can be kept high without increasing the flatness of the
[0036]
FIG. 3 shows a support mechanism for the
[0037]
Explaining this embodiment, support points X1 and X2 are in point contact with the reflecting
[0038]
The distance between the support points X1 and X2 in the longitudinal direction of the
[0039]
Further, the support point Y1 is in point contact with a position a1 ′ closer to the center from the position of the support points X1 and X2 on one side surface in the longitudinal direction in contact with the
[0040]
In this configuration, the
[0041]
FIG. 5 shows that there is a resonance frequency peak in the vicinity of a ′ / L ′ = 0.33. And from this figure, at least,
0.29 ≦ a ′ / L ′ ≦ 0.4 (2)
It can be seen that satisfying the above is desirable in order to avoid the excitation frequency of the excitation source.
[0042]
With such a configuration, by arranging the support point of the
[0043]
In any of the above embodiments, the spring pressing portions S1, S2, S3, T1, and T2 are provided at corresponding positions facing the corresponding support points X1, X2, X3, Y1, and Y2. However, in the support mechanism for the
[0044]
FIG. 6 (a) showing this embodiment is a view of the
[0045]
In this embodiment, since the spring pressing portions S1, S2, S3, T1, and T2 can be arranged at both ends in the longitudinal direction of the
[0046]
Also in this embodiment, the relationship between a ′ / L ′ and the resonance frequency (Hz) of the
[0047]
With such a configuration, the support point of the
[0048]
FIG. 7 shows a support mechanism for the
[0049]
Explaining this embodiment, the support point Y1 is in point contact at a position about ¼ from one end of one side surface in the longitudinal direction in contact with the reflecting
[0050]
Further, the support surface X1 is in point contact with the reflecting
[0051]
With such a configuration, there is an effect that the resonance frequency can be increased most.
[0052]
In the support mechanism for the
[0053]
In such a configuration, in order to fix the
[0054]
In the above description, the support points X1, X2, and X3 perpendicular to the reflecting
[0055]
Next, specific configurations of the support points X1, X2, X3, Y1, Y2, etc., and the spring pressing portions S1, S2, S3, S12, T1, T2, etc. will be exemplified. The support points X1, X2, X3 etc. that come into contact with the
[0056]
The long mirror support mechanism of the present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible. The long mirror support mechanism of the present invention is not limited to the image writing exposure unit of an image forming apparatus such as a laser beam printer illustrated in FIG. It can be applied to the support mechanism.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the long mirror support mechanism of the present invention, at least one of the support points perpendicular or parallel to the reflecting surface is not near the longitudinal end of the long mirror. Since it is disposed at a position, the resonance frequency of the long mirror can be increased to avoid the excitation frequency of the excitation source, and vibration attenuation can be accelerated by friction or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a long mirror support mechanism according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a long mirror support mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a long mirror support mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing resonance frequency characteristics of the second embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing resonance frequency characteristics of the third embodiment.
FIG. 6 is a view showing a long mirror support mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a long mirror support mechanism according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining an example of a method of fixing and attaching a long mirror in the longitudinal direction in the long mirror support mechanism of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a modification of the long mirror support mechanism of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for illustrating the configuration of a support point and a spring pressing portion in the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining symbols used for describing an embodiment of the present invention based on FIG. 12;
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a conventional long mirror support mechanism;
FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration example of an image writing exposure unit of an image forming apparatus to which the long mirror support mechanism of the present invention can be applied.
[Explanation of symbols]
1 ... long mirror
2. Front of long mirror (reflective surface)
2 '... Back of long mirror
3, 4, 6, 7 ... struts
5 ... Board
8, 9, 8 ', 9' ... leaf spring
10 ... Rotating polygon mirror
11 ... Deflecting mirror
12 ... Rotating shaft
20. Scanning optical system
21, 22, 23 ... Folding mirror
25 ... surface to be scanned
31, 32, 33, 34 ... limiting member
35 ... Expandable spring
36 ... Support member
a 1 , A 2 ... light beam
X1, X2, X3, Y1, Y2 ... support points
S1, S2, S3, S12 ... Expandable spring (spring pressing part)
T1, T2 ... Spring pressing part
Claims (7)
反射面に直角方向に支持する2点が長手方向一端近傍に配置され、反射面に直角方向に支持する残りの1点が長手方向他端近傍に配置され、反射面に平行方向に支持する1点が長手方向一端近傍ではない位置に配置され、反射面に平行方向に支持する残りの1点が長手方向他端近傍ではない位置に配置されており、
長手方向一端近傍の反射面に直角方向に支持する2点の配置位置と長手方向他端近傍の反射面に直角方向に支持する残りの1点の配置位置との間の長尺ミラー長手方向の距離をL’とし、長手方向一端近傍の反射面に直角方向に支持する2点の配置位置と反射面に平行方向に支持する1点との配置位置と間の長尺ミラー長手方向の距離をa’、長手方向他端近傍の反射面に直角方向に支持する残りの1点の配置位置と反射面に平行方向に支持する残りの1点との配置位置と間の長尺ミラー長手方向の距離をa’とするとき、
0.29≦a’/L’≦0.4 ・・・(2)
を満足することを特徴とする長尺ミラーの支持機構。A support mechanism for a long mirror having a narrow width and a long length, which is supported by three support points in a direction perpendicular to the reflection surface and supported by two support points in a direction parallel to the reflection surface. In the support mechanism,
Two points that are supported in a direction perpendicular to the reflecting surface are arranged in the vicinity of one end in the longitudinal direction, and the remaining one point that is supported in a direction perpendicular to the reflecting surface is arranged in the vicinity of the other end in the longitudinal direction. The point is disposed at a position that is not near one end in the longitudinal direction, and the remaining one point that is supported in a direction parallel to the reflecting surface is disposed at a position that is not near the other end in the longitudinal direction.
In the longitudinal direction of the long mirror between the arrangement position of two points that are perpendicularly supported by the reflection surface near one end in the longitudinal direction and the other one arrangement position that is supported in the direction perpendicular to the reflection surface near the other end in the longitudinal direction The distance in the longitudinal direction of the long mirror between the arrangement position of two points that are supported at right angles to the reflection surface near one end in the longitudinal direction and the arrangement position of one point that is supported in a direction parallel to the reflection surface is defined as L ′. a ′, in the longitudinal direction of the long mirror between the arrangement position of the remaining one point supported in the direction perpendicular to the reflection surface near the other end in the longitudinal direction and the arrangement position of the remaining one point supported in the direction parallel to the reflection surface When the distance is a ′,
0.29 ≦ a ′ / L ′ ≦ 0.4 (2)
A long mirror support mechanism characterized by satisfying
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