JP4789906B2 - 光書き込みユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置およびこれに適用することができる光書き込みユニットに関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、原稿からの反射光を読み取って光学的な処理を行い電気信号や画像信号に変換する。そして、この画像情報を有する電気信号を、レーザダイオード（ＬＤ）等を用いて光学的な処理を行い、画像形成を行っている。この場合、原稿からの反射光やレーザダイオード（ＬＤ）からのビームは、一枚又は複数枚の光折り返しミラーで折り返された後、レンズで集光され、ＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）や感光体ドラム上に結像される。

上記光折り返しミラーの精度も、形成される画像の品質に影響を及ぼす。すなわち、モータ、移動体その他の振動源の振動によって光折り返しミラーが振動すると、形成される画像の品質が劣化する。そこで、レーザビームをミラーで反射させて感光体に照射するレーザビーム光学系において、前記ミラーの背面に、弾性を有する接着部を介して剛体板を接着したレーザビーム光学系ミラーの防振構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１記載のレーザビーム光学系ミラーの防振構造においては、図７に示すように、ミラー２１の反射面とは反対面に、金属板やガラス板等の補強部材２３を両面テープ２４等で接着することにより、ミラー２１の剛性を増加させ、共振周波数を高め、振動共振点をずらしてミラー２１の振動をなくすことを目的としている。

しかし、上記従来例では、ミラー２１の反射面として使用している側の反対側で補強部材２３の接着を行っている点に問題がある。通常、ミラーの材料となるフロートガラス板は、片面の平面度が他方の面に比べて良く、この平面度が良い方の面を反射面に用いているため、平面度の悪い反射面の反対側に補強部材２３を接着すると、比較的平面度の良いものであっても、この接着で裏面側の曲面に沿ってガラスが微妙に撓み、この結果、ミラーの反射面側の平面度までが悪くなってしまい、形成される画像に歪みが生じたり、倍率の変化が発生したりするといった不具合が生じる。また、両面テープ２４等の接着部材の厚みの不均一さや、場所による接着力のばらつきにより、補強部材２３とミラー２１の間で厚み方向に不均一な力が加わり、微妙にミラー反射面の平面度が狂ってしまうことがある。

実開平１−１４２９１３号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ミラー振動による画像の揺れや解像力不良を抑え、ミラーの平面度の悪化による画像歪みや倍率誤差等の不具合を防止することができる光書き込みユニットおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像データを光信号に変換し、光信号レベルに応じた光ビームを光折り返しミラーで反射し感光体上に原稿画像に対応した光書き込みを行う光書き込みユニットであって、光折り返しミラーは、矩形の板状であって、光折り返しミラーの反射面に対して垂直な面のうち、光折り返しミラーの長手方向に沿った面の片側又は両側にのみ矩形の板状である補強部材が接着され、補強部材は、光折り返しミラーの長手方向が補強部材の長手方向と一致し、かつ、光折り返しミラーの短手方向が補強部材の短手方向と直交するように配置されて、光折り返しミラーにのみ固定されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、補強部材の長手方向の長さが、光折り返しミラーの長手方向の半分の長さよりも長い請求項１記載の光書き込みユニットであることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、光書き込みユニットによって感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置であって、光書き込みユニットは請求項１または２に記載の光書き込みユニットであることを特徴とする。

本発明によれば、複写機等の画像形成装置およびこれに用いられる光書き込みユニットおいて、原稿からの反射光を折り返すための光折り返しミラーの長手方向に沿った側面の片側又は両側に補強部材を接着したため、ミラー剛性を高め、固有振動周波数を高くすることができる、ミラーの固有振動による振動の発生を防止することができると共に、補強材をミラーの裏面に貼り付ける場合に比較して、ミラーの反射面の平面度をかなり精密に維持することができ、ミラー振動による画像の揺れや解像力不良を抑えつつ、平面度の悪化による画像歪みや倍率誤差等の不具合も防止することができる。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる光書き込みユニットおよび画像形成装置の実施の形態について説明する。
図４に示すアナログ複写機のスキャナ装置１では、原稿１６を載せるコンタクトガラス１１の下方に第１走行体１００と第２走行体１０１が配置されている。第１走行体１００は照明ランプ１４と第１ミラー１２−１を有してなり、照明ランプ１４と第１ミラー１２−１が一体的に移動可能となっている。第１ミラー１２−１は原稿からの反射光を水平方向に反射する。また、第２走行体１０１は第２ミラー１２−２と第３ミラー１２−３を有してなり、第２、第３ミラー１２−２、１２−３は一体的に移動可能となっている。第２、第３ミラー１２−２、１２−３は反射面が互いに直角になるように斜設され、第１ミラー１２−１からの反射光を水平方向に折り返す。その後反射光は、レンズ１３により集束され、第４ミラー１２−４で反射され、感光体ドラム１５に潜像を形成する。この潜像が図示しない現像部で顕像化され画像が形成される。

第１走行体１００と第２走行体１０１はともに図示しない走行体モータを駆動源とし、図４に示す矢印方向に移動可能となっている。この時、露光中の原稿から感光体ドラム１５までの光学的距離を一定に保つために、第１走行体１００は、第２走行体１０１に対して２倍の速度Ｖで移動するようになっている。なお、図４において一点鎖線で示した部分は、原稿１６を走査した後のミラー１２−１、１２−２、１２−３の位置を示したものである。照明ランプ１４、第１〜第４ミラー１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、レンズ１３は、上記のとおり動作する。

また、図５に示すようなデジタル複写機のスキャナ装置２では、照明ランプ１４から照射された光は、原稿１６で反射され、この反射光は第１ミラー１２−１、第２ミラー１２−２、第３ミラー１２−３、第４ミラー１２−４の順に反射され、レンズ１３を通って光電変換素子としてのＣＣＤ１７の光電変換面に結像される。ＣＣＤ１７から原稿の画像信号を電気信号として取り出している。

スキャナ装置２において電気信号に変換された画像信号は、図３に示す光書込ユニット３で潜像化される。光書き込みユニット３は、図示しない光学素子としてのレーザダイオードと図示しない発光駆動制御部、ポリゴンスキャナ３１とその図示しない回転用モータ、ｆ／θレンズ３２−１、３２−２、折り返しミラー３３−１等で構成されている。光書き込みユニット３では、前記スキャナ２からの画像データ（カラー画像データの場合もある）を光信号に変換し、原稿画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム１５上に静電潜像を形成する。図示しないレーザ光源から出射した光は、高速で回転するポリゴンスキャナ３１で反射され、ｆθ機能をもつレンズ系３２−１、３２−２に導かれ、折り返しミラー３３−１で斜め下方に反射され、レンズ３２−３を通り、さらに光折り返しミラー３３−２で反射されて感光体ドラム１５上を往復運動する光ビームとして結像される。レーザ光は、コンピュータ等により、前述の読み取った原稿の画像信号強度レベルに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御され、感光体ドラム１５上に画像が結像される。

上記スキャナ装置１、２や光書き込みユニット３に用いられる光折り返しミラーは、通常は図６に示すような構成をしている。ミラー２１はミラー長手方向の両端部に設けられた固定具２５、２５で固定されているだけであり、スキャナ装置１、２や光書き込みユニット３の可動部で発生した振動等が伝達されやすく、ミラー２１が横固有振動を起こし、その結果、形成された画像に揺れや焦点ぼけ等の悪影響をもたらすといった問題があった。

図１に示す本願発明の実施の形態では、ミラー２１の長手方向に沿った側面に補強部材３４を両面テープ２４により接着している。図１の例においては、ミラー２１の側面の片方にのみ補強部材３４を接着した例を示しているが、側面の両方にそれぞれ補強部材３４を接着しても良い。また、両面テープ２４の代わりに接着剤により補強部材３４をミラー２１に接着しても良い。このように、光折り返しミラー２１の長手方向に沿った側面の片側又は両側に補強部材３４を接着したため、ミラー剛性を高め、ミラーの固有振動周波数を高くすることができ、ミラーの固有振動による振動の発生を防止することができる。また、従来のように補強材をミラーの裏面に接着する場合に比較して、ミラーの反射面の平面度をかなり精密に維持することができ、ミラー振動による画像の揺れや解像力不良を抑えつつ、平面度の悪化による画像歪みや倍率誤差等の不具合も防止することができる。

なお、ミラー２１と補強部材３４の材質は共にガラスとしても良いし、ミラー２１と補強部材３４の材質は膨張率が同程度であれば良いので、材質自体は異なっていてもかまわない。このように、ミラー２１と補強部材３４の材質の膨張率を同程度とすることにより、画像形成装置の使用により温度が上昇しても熱膨張率の相異による接着部のズレによるミラー２１の変形や接着剥がれ等が発生することがなくなる。

図１において、ミラー２１と補強部材３４とは、伸縮性を有する両面テープ２４で接着されている。折り返しミラー２１と補強部材とを接着する両面テープ２４に伸縮性がない場合、周囲の温度変化に伴い、ミラー２１と両面テープ２４あるいは補強部材３４と両面テープ２４の熱膨張率の違いにより、ミラー２１と補強部材３４にズレが生じ、ミラー２１の変形や接着剥がれが生じてしまう。しかし、本願発明のように伸縮性を有する両面テープ２４を用いることにより、温度変化によるミラー２１と補強部材３４の接着部の不具合が解消される。

図２に示す例では、ミラー２１と１個の補強部材３４とは、ミラー長手方向の３個所で接着されている。このように、ミラー２１の長手方向の複数個所で補強部材３４を接着したものによれば、図１に示す例のように補強部材３４の全面に両面テープ２４を貼りミラー２１と補強部材３４とを接着した場合に比べて接着面積を減少させることができ、さらに、ミラー２１と両面テープ２４あるいは補強部材３４と両面テープ２４の熱膨張率の相異による接着部のズレや接着剥がれ等の接着部の不具合をより生じにくくすることができる。なお、接着個所はミラーのサイズ等により適宜変更可能である。

本発明に用いられる光折り返しミラー構造は、固定ミラーに限らず可動ミラーにも適用可能である。例えば、図１、図２の例において、第１〜第４ミラー１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、図３における折り返しミラー３３−１、３３−２に適用することができる。

本発明にかかる光書き込みユニットおよび画像形成装置に適用される光折り返しミラーの例を示す斜視図である。 本発明にかかる光書き込みユニットおよび画像形成装置に適用される光折り返しミラーの別の例を示す斜視図である。 上記光折り返しミラーを適用した本発明にかかる画像形成装置の実施例を示す側面図である。 上記光折り返しミラーを適用したスキャナ装置の一例を示す側面図である。 上記スキャナ装置の別の例を示す側面図である。 従来の光折り返しミラーの一例を示す斜視図である。 従来の光折り返しミラーの別の例を示す側面図である。

符号の説明

２１ 光折り返しミラー
２４ 両面テープ
３４ 補強部材

Claims (3)

1. 画像データを光信号に変換し、光信号レベルに応じた光ビームを光折り返しミラーで反射し感光体上に原稿画像に対応した光書き込みを行う光書き込みユニットであって、 上記光折り返しミラーは、矩形の板状であって、上記光折り返しミラーの反射面に対して垂直な面のうち、上記光折り返しミラーの長手方向に沿った面の片側又は両側にのみ矩形の板状である補強部材が接着され、 上記補強部材は、上記光折り返しミラーの長手方向が上記補強部材の長手方向と一致し、かつ、上記光折り返しミラーの短手方向が上記補強部材の短手方向と直交するように配置されて、上記光折り返しミラーにのみ固定されていることを特徴とする光書き込みユニット。
2. 上記補強部材の長手方向の長さが、上記光折り返しミラーの長手方向の半分の長さよりも長い請求項１記載の光書き込みユニット。
3. 光書き込みユニットによって感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置であって、上記光書き込みユニットは請求項１または２に記載の光書き込みユニットである画像形成装置。
   

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