JP5408887B2 - 揺動体装置、揺動体装置を用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る揺動体装置の第1の実施形態について説明する。本実施形態の振動系100は、図1に示すように、第1揺動体101と、第2揺動体102とを有する。更に、第1揺動体101を第2揺動体102に対してねじり軸を中心にねじり振動可能に接続する第1弾性支持部111と、第2揺動体102を固定部121に対してねじり軸を中心にねじり振動可能に支持する第2弾性支持部112とを有する。
また、揺動体装置の変位角θは、第1の振動運動の振幅、角周波数を夫々A1、ω1、第2の振動運動の振幅、角周波数を夫々A2、ω2(ω2=2×ω1)、2つの周波数の相対位相差をφ、時間をtとしたときに、次式の様に表現できる。
このような振動系100の振動運動を表したのが図3(a)である。つまり、振動系はθ(t)=A1sin(ω1t)であらわさされる振動運動と、θ(t)=A2sin(ω2t+φ)であらわされる振動運動とを合成した振動運動をしている。また、図3(b)にこの振動系の振動運動を表す式2を微分した結果をしめす。図3(b)に示すように、振動系100は略等角速度で運動する期間を有する。
Δf=f2−2×f1 式3
Δf<0 式4
Df1<f1 式5
Df2>f2 式6
Df1×2=Df2 式7
−2×(f1b−f1a)≦Δf<0 式8
ー(f2d−f2c)≦Δf<0 式9
(Δfu−Δfl)≦Δf<0 式10
ここで、Δfのばらつき範囲での下限側の最小値をΔfl、上限側の最大値をΔfuとする。
本発明に係る揺動体装置を画像形成装置に適用した実施形態を図9を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置に用いる光偏向装置500は、第1の実施形態に記載した揺動体装置である。光源510から出射した光ビームは、光学系であるコリメータレンズ520で整形された後、光偏向装置500によって1次元に偏向される。偏向された走査光は、光学系である結合レンズ530により感光体540の目標位置に集光され、感光体540上に静電潜像が形成される。さらに、光偏向装置の走査端に2個の光検出器550を配置する。光偏向装置500は第1の実施形態に記載の方法で揺動体の振動状態を検出し、駆動信号を決定する。
101、102 揺動体
111、112 弾性支持部
120 駆動手段
121 固定部
131、510 光源
140、550 変位角検出手段(光検出器、BD)
150 駆動制御手段
500 光偏向装置
520 コリメータレンズ
530 結合レンズ
540 感光体
Claims (5)
- 第1揺動体と、第2揺動体と、前記第1揺動体を前記第2揺動体に対してねじり軸を中心にねじり振動可能に接続する第1弾性支持部と、前記第2揺動体を固定部に対してねじり軸を中心にねじり振動可能に支持する第2弾性支持部と、を有する振動系と、
前記振動系を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段に駆動信号を供給する駆動制御手段と、を有する揺動体装置であって、
前記振動系は、前記ねじり軸まわりに少なくとも2つの固有振動モードの周波数である第1の共振周波数f1と第2の共振周波数f2とを有し、
前記f1と前記f2が1.98≦f2/f1の関係にあり、Δf=f2−2×f1に表すΔfがΔf<0の関係であり、
前記駆動制御手段は、第1の駆動周波数を有する第1の駆動信号と第2の駆動周波数を有する第2の駆動信号とを合成した駆動信号であると共に、前記第1及び第2の駆動周波数のうちの低周波側の駆動周波数をDf1、高周波側の駆動周波数をDf2とした場合、Df1<f1、Df2=f2、Df1×2=Df2を満たす駆動信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする揺動体装置。 - 前記駆動制御手段は、
揺動体の変位角をθ、第1の振動運動の振幅をA1、角周波数をω1、第2の振動運動の振幅をA2、角周波数をω2(ω2=2×ω1)、2つの周波数の相対位相差をφ、時間をtとした場合、前記第1及び第2揺動体のうちの少なくとも1つが、θ(t)=A1sinω1t+A2sin(ω2t+φ)であらわされる振動をするような駆動信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする請求項1に記載の揺動体装置。 - 前記第1の共振周波数f1の共振ピークの低周波数側において振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をf1a、高周波数側において振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をf1bとした時、前記Δfが、−2×(f1b−f1a)≦Δf<0の関係であることを特徴とする請求項1又は2に記載の揺動体装置。
- 前記第1揺動体に設けられた光偏向素子をさらに有し、光偏向器として機能することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の揺動体装置。
- 請求項4に記載の揺動体装置と光学系と光源と感光体とを少なくとも含み、
前記光源からの光ビームを前記揺動体装置により走査し、前記光学系により前記感光体の目標位置に走査光を集光することを特徴とする画像形成装置。
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