JPH01195407A - 光ビーム偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等の画像
形成装置に最適な光ビーム偏向器に関し、特に偏向され
たレーザービームによって感光体への書込みを行うのに
適した光ビーム偏向器に関する。

（２）従来の技術 ファクシミ璽ハ複写機、プリンター等の画像形成装置と
して、レーザービームによる感光体への書込みが行われ
るようになってきている。このような画像形成装置にお
いて、レーザービームを偏向する光偏向器には、従来よ
り、回転多面鏡やミラー振動子等が用いられていたが、
近時においては小型化、低騒音化、低価格化等の要請か
ら、幾多の課題を解決しながらミラー振動子が多用され
るようになってきている。このミラー振動子には、水晶
等を素材とするＯ、　　１〜０．５ｍｍ程度の薄い絶縁
基板が用いられるのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする課題 上述のごとく、ミラー振動子には０．　１〜０゜５ｍｍ
程度の薄い水晶基板が用いられていることが原因となっ
て、ミラー振動子は外部からの撮動に非常に弱いという
問題がある。特に、感光体を回転駆動するモーターや、
原稿を読み取る走査光学系を駆動するモーター等を有す
る複写機にミラー振動子を用いた場合には、これらのモ
ーター等からの振動がミラー振動子に伝わることによっ
て、感光体に書込む位置がずれたり、ビーム径が変動し
てボケの原因になったりする。そのため、解像度やコン
トラストが低下して、画像品質を劣化させるという問題
点がある。

（４）課題を解決するための手段 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、外乱振動
がミラー振動子に伝わることによって、感光体に書込む
位置がずれたりビーム径が変動してボケの原因になった
りするのを防止することを目的とし、この目的を達成す
るために、ミラーを回転駆動することで光ビームを偏向
するミラー振動子と、ミラー振動子を固定する第１の固
定部材と、第１の固定部材に貼着される防振部材と、防
振部材に貼着される第２の固定部材とを設け、第２の固
定部材によって光ビーム偏向器の取り付けを行うように
構成されている。

（５）実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による光ビーム偏向器の一実施例を示
す斜視図である。

第１図において、ミラー振動子ｌは、断面がほぼ馬蹄形
の固定部材２の中央部において、Ｌ字状部材３に載置す
るようにして設置されている。馬蹄形の固定部材２は、
図外の円筒状ケーシングによって覆われ、トナー等の塵
埃や周辺の空気流の乱れによって、ミラー振動子ｌが悪
影響を受けないようにしている。

ミラー振動子ｌは、反射ミラー４、駆動コイル５、リガ
メント６、フレーム部７によって構成され、互いに連結
された反射ミラー４および駆動コイル５が、リガメント
６によってフレーム部７に固定されている。反射ミラー
４、駆動コイル５、リガメント６、フレーム部７は、水
晶基板等の一枚の絶縁基板（厚さは０．１ｍｍ〜０．５
ｍｍ程度）をフォトリソグラフィーやエツチング等の手
法で加工することによって、一体に構成され、更に、こ
の絶ｎＸＦｉ上に、再度フォトリソグラフ７−やエツチ
ング等の加工技術を用いて、反射ミラー４の反射面や駆
動コイル５のコイルパターンが形成されている。

フレーム部７は、その下側水平部がＬ字状部材３にａ置
されると共に、左側垂直部がブロック部材８に貼着され
、ブロック部材８が更にＬ字状部材３の垂直部に貼着さ
れることによってＬ字状部材３に固定されている。なお
、ブロック部材８とＬ字状部材３は、一体に形成するこ
ともできる。

このミラー振動子１は、固定部材２の内周面に設けられ
た励磁用永久磁石１０および励磁用永久磁石１１によっ
て形成される直流磁界中に置かれる。駆動コイル５に外
部から駆動電流が供給されると、駆動コイル５にリガメ
ント６を中心とするねじりトルクが発生し、連結されて
いる反射ミラー４が往復回動する。この反射ミラー４の
往復回動の周期は、駆動コイル５に供給される駆動電流
の周波数によって定まり、また振れ角は駆動電流の振幅
によって定まる。そこでレーザービームを第１図の右側
から反射ミラー４に照射することで、第２図で後述する
ようにしてレーザービームの偏向が行われる。

ミラー振動子ｌを固定するＬ字状部材３は、これもＬ字
状に形成された防振材１２に貼着されている。防振材１
２は、その水平部がブロック部材８を介して固定部材２
に接着されると共に、垂直部が固定部材２に直接接着さ
れいる。

防振材１２には、ウレタン系衝撃吸収エラストマー（粘
弾性ポリウレタンエラストマー）が使用され、例えば「
ソルボセイン」　（三進興産株式会社製、英国Ｂ、Ｔ、
Ｒ社製）、あるいはシリコーン系のゲル状物質で、針入
度（ＪＩＳ　に２５３０−１９７６−５０ｇ荷重）が５
０〜２００の、例えばα−ＧＥＬ（株式会社キュービッ
クエンジニアリング製）によって好ましい防振特性が得
られている。

このように、ミラー振動子１を固定するＬ字状部材３と
固定部材２（及びブロック部材９）との間に、ウレタン
系雷撃吸収エラストマー等による防振材１２を介在させ
ることにより、ミラー振動子ｌに伝わる外乱撮動を小量
の防振材で減衰させることが可能となる。

第１図で説明した光ビーム偏向器１３は、第２図に示す
ようにして他の光学部品と配列される。

第２図において、半導体レーザー１４から出射されたレ
ーザービームは、コリメーターレンズ１５でビーム形状
の補正が行われた後に、シリンドリカルレンズ１６およ
び反射ミラー１７を介して光ビーム偏向器１３の反射ミ
ラー４に照射される。

反射ミラー４は、第１図で説明したようにしてレーザー
ビームの偏向を行う。反射ミラー４で偏向されたレーザ
ービームは、走査用レンズ１８およびシリンドリカルレ
ンズ１９を介して感光体ドラム２０に照射される。

シリンドリカルレンズ１６およびシリンドリカルレンズ
１９は、反射ミラー４に上下方向のあおりがある場合に
、そのあおりを補正するために使用されているが、あお
りが小さいときには省略することができる。また、走査
用レンズ１８は、レーザービームを等速走査して感光体
ドラム２０の表面の正しい位置に結像させる目的で使用
されている。この走査用レンズ１８の代わりに、第１図
に示した駆動コイル５に供給する駆動電流の波形を制御
するようにして、走査用レンズ１８を省略することもで
きる。

なお、第２図におけるインデックスセンサー２１および
反射ミラー２２は、反射ミラー４て偏向されたレーザー
ビームが反射ミラー２２で反射されてインデックスセン
サー２１に照射されたことを検出して、走査開始や走査
終了のタイミングを検出するようにしている。

第３図は、本発明による光ビーム偏向器を複写機に適用
した実施例を示す正面図である。図中、第１図または第
２図と同じ構成部分には同じ参照番号を付して説明を省
略する。

第３図において、複写機は、次ぎに説明するように配置
されている。

複写機は、画像読取り系Ａ１　　レーザー書込み系Ｂ、
画像形成部Ｃ，給紙部りに大別される。画像読取り系Ａ
は筐体２９に収納され、他のレーザー書込み系Ｂ、画像
形成部Ｃ，給紙部りは、筐体２９とは独立した筐体３０
に収納される。後述するようにして画像読取り系Ａで読
み取られた画像信号は、可撓性ケーブル郡を介して筐体
３０に供給される。

また、筐体３０内では、感光体ドラム２０を中央にして
、右側に駆動コイル５６、駆動コイル５７、駆動コイル
５８が配置され、左側に帯電器５５、クリーニング装置
５９が配置される。感光体ドラム２０、駆動コイル５６
、駆動コイル５７、駆動コーイル５８、帯電器５５、ク
リーニング装置５９は、筐体３０に対して挿脱自在に組
み込まれた支持部材５４に軸支されるか、あるいは着脱
自在に取り付けられている。

この複写機による複写プロセスは、次ぎに説明するよう
にして行われる。

画像読取り系Ａにおいて、複写しようとする原稿は、原
稿台３１上に載置される。この原稿には、キャリッジ３
２に取り付けられたハロゲンランプ３３から読取り光が
照射され、原稿からの反射光は反射ミラー３４で第１図
の左方向に反射される。

キャリッジ３２の左側には可動ミラーユニット３５が配
置されている。可動ミラーユニット３５には、ミラー３
６とミラー３７とが取り付けられ、反射ミラー３４で反
射された読取り光は、ミラー３６とミラー３７とで反射
されて後述するレンズ読取り部４０へと導かれる。

キャリッジ３２および可動ミラーユニット３５は、ステ
ッピングモーター４８に＠装されたワーイヤー４９によ
って駆動されて、第１図の左右方向に水平移動する。こ
のキャリッジ３２および可動ミラーユニット３５の水平
移動は、キャリッジ３２が速度Ｖて移動するときには、
可動ミラーユニット３５の移動速度はＶ／２となるよう
に設定されており、キャリッジ３２および可動ミラーユ
ニット３５が移動しても原稿面からレンズ読取り部４０
までの読取り光の光路長が一定となるようにしている。

レンズ読取り部４０は、レンズ４１、プリズム４２、第
１読取り基板４４、レッドチャンネルＣＣＤ４５、第２
読取り基板４６、シアンチャンネルＣＣＤ４７によって
構成されており、上述した読取り光はここで画像信号に
変換される。

レンズ読取り部４０に導かれた読取り光はプリズム４２
によって集束され、プリズム４２内にあるダイクロイッ
クミラー（図示せず）によってレッドチャンネル像とシ
アンチャンネル像とに分離されてから、それぞれレッド
チャンネルＣＣＤ４５およびシアンチャンネルＣＣＤ４
７の受光面に結像されることで画像信号に変換される。

レッドチャンネルＣＣＤ４５およびシアンチャンネルＣ
ＣＤ４７から出力される画像信号からは、使用するトナ
ーの色に応じて色分離された色信号が抽出され、露光手
段であるレーザー書込み系Ｂに供給される。

レーザー書込み系Ｂては、第１図および第２図で説明し
たようにしで、光ビーム偏向器１３内においてレーザー
ビームが偏向され、反射ミラー２３で向きを変えた後に
感光体ドラム２０に照射される。感光体ドラム２０は、
帯電器５５によって予め帯電されており、レーザービー
ムが照射にされることで感光体ドラム２０の周面に潜像
が形成される。この感光体ドラム２０へのレーザービー
ムの照射は、次に説明するようにして行われる。

第１図および第２図で説明した反射ミラー４によるレー
ザービームの走査が開始されると、インデックスセンサ
ー２１によって走査開始タイミングが検出され、レッド
チャンネルＣＣＤ４５から出力される画像信号から色分
離された第１の色信号（ここでは赤色）が、露光手段で
あるレーザー書込み系Ｂに供給される。これによって、
第１の色信号によるレーザービームの変調が開始される
。

変調されたレーザービームは、半導体レーザー１４て偏
向されて感光体ドラム２０の周面を走査する。この半導
体レーザー１４によるレーザービームの主走査と共に、
感光体ドラム２０が図外のモーターによって回転駆動さ
れることで副走査が行われ、感光体ドラム２００周面に
第１の色信号（赤色）に対する潜像が形成されて行く。

感光体ドラム２０上の潜像は、赤色トナーが装填された
駆動コイル５６によって現像され、感光体ドラム２０の
表面にトナー像が形成される。得られた赤色トナー像は
、感光体ドラム２００面上に保持されたままクリーニン
グ装置５９の下を通過して、次のコピーサイクルにはい
る。

次のコピーサイクルでは、感光体ドラム２０が帯電器５
５によって再び帯電され、次いてシアンチャンネルＣＣ
Ｄ４７から出力される画像信号から色分離された第２の
色信号（ここでは青色）が、露光手段であるレーザー書
込み系Ｂに供給される。

これによって、第２の色信号によるレーザービームの変
調が開始される。変調されたレーザービームは、半導体
レーザー１４で偏向されて感光体ドラム２００円面を走
査する。この半導体レーザー１４によるレーザービーム
の主走査と共に、感光体ドラム２０が図外のモーターに
よって回転駆動されることで副走査が行われ、感光体ド
ラム２００周面に第２の色信号（青色）に対する潜像が
形成されて行く。

感光体ドラム２０上の潜像は、青色トナーが装填された
駆動コイル５７によって現像され、感光体ドラム２０の
表面にトナー像が形成される。この青色トナー像は、既
に感光体ドラム２０上に形成されている赤色トナー像の
上に重ねて形成される。得られた青色トナー像は、感光
体ドラム２０の面上に保持されたままクリーニング装置
５９の下を通過して、更に次のコピーサイクルにはいる
。

次のコピーサイクルでは、上述した赤色トナー像および
青色トナー像と同様にして、黒色トナー像が形成される
。このときの現像は、黒色トナーが装填された駆動コイ
ル５８によって行われる。

駆動コイル５６、駆動コイル５７、駆動コイル５８のそ
れぞれのスリーブ５６ａ、スリーブ５７ａ、スリーブ５
８ａには、交流及び直流のパイアスミ圧が印加されてお
り、いわゆる２成分現像剤によるジャンピング現像が行
われる。従って、接地された感光体ドラム２０には非接
触で現像が行われる。

感光体ドラム２０上に形成された赤色トナー像、青色ト
ナー像、黒色トナー像による３色カラー像は、転写極６
０において記録紙（図示せず）に転写される。記録紙は
、給紙部りから給紙ベルト６１および給紙ローラー６２
によって供給される。

トナー像が転写された記録紙は、分離電極６３によって
感光体ドラム２０の表面から分離され、搬送ベルト６４
を介して定着装置６５に搬入されてここで定着が行われ
る。

定着後は、記録紙が機外に排出されて一連の複写動作が
終了する。このとき、クリーニング装置５９のブレード
５９ａおよびローラー５９ｂが感光体ドラム２０上に残
留しているトナーの除去を行い、次の複写プロセスに備
える。

このような複写機に光ビーム偏向器を用いた場合には、
上述したステッピングモーター４８や、感光体ドラム２
０を駆動するモーター、あるいはクラッチ、歯車等から
の振動や衝撃は避けることができない。しかしながら、
本発明による光ビーム偏向器によれば、ウレタン系衝撃
吸収エラストマー等による防振材１２がミラー振動子ｌ
に伝わるステッピングモーター４８や感光体ドラム２０
を駆動するモーター等からの振動を減衰させることで、
感光体ドラム２０に書込む位置のずれを防止し、またビ
ーム径が変動してボケの原因になったりすることを防止
することができる。

（６）発明の効果 以上で説明したように、本発明は、ミラーを回転振動す
ることで光ビームを偏向するミラー１辰動子と、ミラー
振動子を固定する第１の固定部材と、第１の固定部材に
貼着される防振部材と、防振部材に貼着される第２の固
定部材とを設け、第２の固定部材によって光ビーム偏向
器の取り付けを行うように構成したので、外乱振動がミ
ラー振動子に伝わることで感光体に書込むビーム位置が
ずれたりビーム径が変動してボケの原因になったりする
のを防止することが可能となる。

また、第１の固定部材、防振部材、第２の固定部材に、
いずれの部材にも水平部と垂直部とを設け、水平部と垂
直部の双方で３者間の貼着を行うようにしたので、ミラ
ー振動子に伝わる外乱振動を小量の防振材で効果的に減
衰させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光ビーム偏向器の一実施例を示
す斜視図、 第２図は、第１図に示す光ビーム偏向器を複写機に用い
た実施例を示す平面図、 第３図は、第１図に示す光ビーム偏向器を複写機に用い
た実施例を示す複写機の正面図である。 １　・・・・ミラー振動子 ２　・・・・固定部材 ３・・・・Ｌ字状部材 ４　・・・・反射ミラー ５・・・・駆動コイル ６　・・・・　リガメント ７　・・・・フレーム部 ８　・・・・ブロック部材 ９　・・・・ブロック部材 １０　・・・・励磁用永久磁石 １１　・・・・励磁用永久磁石 １２・・・・防振材 １３　・・・・光ビーム偏向器 １４・・・・半導体レーザー １５　・・０コリメーターレンズ １６　・・・・シリンドリカルレンズ １７　・・・◆反射ミラー １８　・・・・走査用レンズ １９　・０争シリンドリカルレンズ ２０・・・・感光体ドラム ２１　・・・・インデックスセンサー ２２　・・・・反射ミラー ２３　・・・・反射ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミラーを回転振動することで光ビームを偏向する
   ミラー振動子と、該ミラー振動子を固定する第１の固定
   部材と、該第１の固定部材に貼着される防振部材と、該
   防振部材に貼着される第２の固定部材とを有し、該第２
   の固定部材によって取り付けることを特徴とする光ビー
   ム偏向器。
2. （２）前記第１の固定部材、前記防振部材、前記第２の
   固定部材は、いずれも水平部と垂直部とを有し、該水平
   部と垂直部の双方で前記貼着が行われることを特徴とす
   る請求項１記載の光ビーム偏向器。
3. （３）前記防振部材は、粘弾性ポリウレタンエラストマ
   ーであることを特徴とする請求項１記載の光ビーム偏向
   器。
4. （４）前記防振部材は、シリコーン樹脂をベースとした
   ゲル状物質で、針入度（ＪＩＳ　Ｋ２５３０−１９７６
   −５０ｇ荷重）が５０〜２００のα−ＧＥＬであること
   を特徴とする請求項１記載の光ビーム偏向器。