JPH01252919A - 光学ベースの取付構造 - 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
形成装置に適した光学ベースの取付構造に関し、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
う光ビーム偏向器の取付固定に最適な光学ベースの取付
構造に関する。

（２）発明の背景 フ７クシミ＋７．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蛋動子等が用いられている。

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０、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振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、ミラーを回転往復振動することで光ビームを
偏向するミラー振動子を内臓する光ビーム偏向器と、光
ビーム偏向器を載置する光学ベースと、光学ベースを支
持する支持部材と、光学ベースに形成された第１のネジ
部と支持部材に形成された第２のネジ部との間に配設さ
れる防振部材と、防振部材の上部および下部に設けられ
た第３および第４のネジ部と、第３および第４のネジ部
に螺着される第１および第２のボルトを設け、第１のネ
ジ部と第３のネジ部とが螺合された後に第１のボルトが
螺着され、かつ第２のネジ部と第４のネジ部とが螺合さ
れた後に第２のボルトが螺着されることによって光学ベ
ースの取り付け固定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、本発明による光学ベースの取付構造の一実施
例を示す斜視図である。

第１図において、光ビーム偏向器１３の底部には固定部
材２５が貼着され（あるいはネジ止めされ）、固定部材
２５は光学ベース２７に貼着固定（あるいはネジ止め固
定）されている。光学ベース２７は、防振部材２６およ
び固定部材２８と次に説明するようにして連結される。

固定部材２８は、第４図と共に後述する筐体３０に直接
固定されている。

防振部材２６は、固定部材２８を介して伝達されて来る
外乱振動を減衰することで後述する光ビーム偏向器１３
の防振を行うと共に、筐体３０に固定された固定部材２
８と光ビーム偏向器１３との間にあって、光ビーム偏向
器１３内のミラー振動子４の高さ位置の調整や光学ベー
ス２７の水平度の調整を行っている。

上述した防振部材２６は、第５図に示すように構成され
る。

第５図において、光学ベース２７および固定部材２８に
は、それぞれ凹部２７ａおよび凹部２８ａが設けられて
おり、その底部には、ネジ部２７ａおよびネジ部２８ａ
が形成されている（第１図参照）。ネジ部２７ａとネジ
部２８ａは、互いに向かい合う位置に置かれ（第５図参
照）、ネジ部２７ａとネジ部２８ａとの間に防振部材２
６が配置される。防振部材２６の上部および下部には、
金属キャップ２６ａおよび金属キャップ２６ｂが貼着さ
れており、この金属キャップ２６ａの上部および金属キ
ャップ２６ｂの下部には、ネジ突起が設けられている。

金属キャップ２６ａの上部のネジ突起および金属キャッ
プ２６ｂの下部のネジ突起が、ネジ部２７ａおよびネジ
部２８ａとにそれぞれ螺合される。

金属キャップ２６ａの上部のネジが右ネジのときには、
金属キャップ２６ｂの下部のネジは、左ネジとされる。

逆に、金属キャップ２６ａの上部のネジが左ネジのとき
には、金属キャップ２６ｂの下部のネジは、右ネジとさ
れる。

そこで、防振部材２６を第５図の左右方向に回転するこ
とで、光学ベース２７と固定部材２８との間隔が調節で
き、これによって光学ベース２７の固定部材２８に対す
る高さ位置の調整や水平度の調整が行われる。光学ベー
ス２７の位置調整を行うことで、光学ベース２７に載置
されている光ビーム偏向器１３内のミラー振動子４の高
さ位置の調整や、水平度の調整を行うと共に、防振部材
２６の歪みによる高さの変動を調整することもできる。

この位置の調整や水平度の調整を行った後に、金属キャ
ップ２６ａの上部のネジは、 ポル）５１によって締め付けられ、また金属キャップ２
６ｂの上部のネジは、ボルト５２によって締め付けられ
る。このように、それぞれのネジ部においてダブルナツ
トを行なうことで、防振部材２６と光学ベース２７およ
び固定部材２８の緩みを防止し、かつ取り付けを強固に
行なうことができる。

防振部材２６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
５０〜２００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、ウレタン系衝撃吸収エラス
トマー製等の防振部材２６を介して光学ベース２７上の
光ビーム偏向器１３を固定することにより、固定部材２
８から光ビーム偏向器１３に伝わる外乱振動を効果的に
減衰することが可能となる。

また、上述した金属キャップ２６ａの上部のネジ突起お
よび金属キャップ２６ｂの下部のネジ突起と、ネジ部２
７ａおよびネジ部２８ａとの螺合は、複写機の製造組立
工程において行われる。この組立作業は、ネジ突起とネ
ジ穴との螺嵌であり、その後防振部材２６を回転するこ
とで、光学ベース２７の固定部材２８に対する高さ位置
の調整や水平度の調整を行えるので、きわめて容易に組
立作業を進めることができる。

光ビーム偏向器１３の内部には、次ぎに第２図と共に説
明する反射ミラー４および駆動コイル５等が設けられて
いる。第１図では、円筒筐体２４の一部に設けられてい
る開口２４ａを介して、反射ミラー４と駆動コイル５が
示しである。

第２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、
円筒筐体２４（第１図参照）によって覆われ、トナー等
のＮ墳や周辺の空気流の乱れによって、ミラー振動子１
が悪影響を受けないようにしている。

ミラー振動子１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。反別ミラー
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
の絶縁基板上に、再度フォトリソグラフィーやエツチン
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に載置
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ｌＯ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
往復回動の周器は、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撮部
によって定まる。そこでレーザービームを第２図の右下
側から反射ミラー４に照射することで、第３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１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。

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
系衝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に伝わる外乱振動を小量
の防振材で減衰させることが可能となる。なお、系全体
の構成により防振材１２は省略可能で、この場合は防振
材２６が外乱振動を減衰させる。

第２図で説明した光ビーム偏向器１３は、第３図に示す
ようにして他の光学部品と配列される。

第３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２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て偏向されたレーザ
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１８０代わりに、第２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３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、走査閏始や走査
終了のタイミングを検出するようにしている。

第４図は、本発明による光学ベースの取付構造を複写機
に適用した実施例を示す正面図である。

図中、第１図ないし第３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４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Ａ、レーザー書込み系Ｂ、画像
形成部Ｃ１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Ｃ１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２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＠装されたワイヤー４９によっ
て駆動されて、第２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■で移動するときには、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では、第１図で示した光学ベース２
７が筐体３０に固定されている。光学ベース２７は筐体
を成し、第３図で説明した光ビーム偏向器１３およびシ
リンドリカルレンズ１９と、反射ミラー４によって偏向
されたレーザービームの向きを変えるための反射ミラー
２３とが、光学ベース２７の内部に設けられている。な
お、第３図で説明した構成の中で、感光体ドラム２０を
除く他の半導体レーザー１４、光ビーム偏向器１３、シ
リンドリカルレンズ１９等は、全て光学ベース２７の内
部に収納されている。

第２図および第３図で説明したようにして、光ビーム偏
向器１３内でレーザービームが偏向され、反射ミラー２
３て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２図および第３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で偏
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２０の周面に
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、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、次いでシアンチャンネル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２゜の周面に第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、交流及び直流のバイアス電圧が印加されてお
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２００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ａ−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ミラー振動子１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、
本発明による光学ベースの取付構造によれば、ウレタン
系衝撃吸収エラストマー等による防振部材２６が、固定
部材２８を介してミラー振動子１に伝わるステッピング
モーター４８や感光体ドラム２０の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している。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の技術
的思想によれば、種々の変形が可能である。例えば、上
述した実施例では、金属キャップ２６ａおよび金属キャ
ップ２６ｂが貼着されており、この金属キャップ２６ａ
の上部および金属キャップ２６ｂの下部には、ネジ突起
が設けられているものとして説明したが、防振部材２６
にボルトを植設する等の手段によって、防振部材２６か
ら直接ネジ突起を突出させることもできる。

（６）発明の効果 以上で説明したよろに、本発明は、ミラーを回転往復振
動することで光ビームを偏向するミラー振動子を内臓す
る光ビーム偏向器と、光ビーム偏向器を載置する光学ベ
ースと、光学ベースを支持する支持部材と、光学ベース
に形成された第１のネジ部と支持部材に形成された第２
のネジ部との間に配設される防振部材と、防振部材の上
部および下部に設けられた第３および第４のネジ部と、
第３および第４のネジ部に螺着される第１および第２の
ボルトを設け、第１のネジ部と第３のネジ部とが螺合さ
れた後に第１のボルトが螺着され、かつ第２のネジ部と
第４のネジ部とが螺合された後に第２のボルトが螺着さ
れることによって光学ベースの取り付け固定を行うよう
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できる。

また、感光体に書込む位置がずれたりビーム径が変動す
るのを防止することで、解像度の低下やコントラストの
低下等による画像品質の劣化を防止することが可能とな
る。

更に、第３のネジは、第１のボルトによって締め付けら
れ、また第４のネジは、第２のボルトによって締め付け
られる。このように、位置の調整や水平度の調整を行っ
た後に、それぞれのネジ部においでダブルナツトを行な
うようにしたので、位置の調整が容易であり、また光学
ベースと支持部材との間に配設された防振部材と両者間
の緩みを防止しながら取り付けを強固に行なうことがこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光学ベースの取付構造の一実施
例を示す斜視図、 第２図は、第１図に示す光ビーム偏向器の内部を示す斜
視図、 第３図は、第１図に示す光学ベースの取付構造を複写機
に適用した実施例を示す平面図、第４図は、第１図に示
す光学ベースの取付構造を複写機に適用した実施例を示
す複写機の正面図、第５図は、第１図に示す防振部材２
６、光学ベース２７、固定部材２８を説明する側面図で
ある。 ｌ　・・・・ミラー娠動子 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　・中・・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　・・・・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・φφ番反射ミラー ２４・・・・円筒筐体 ２５・・・・防振材 ２６・・・・防振部材 ２７・・・・光学ベース ２８　・・・・固定部材 ５１　・・・・ボルト ５２・・・・ボルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ミラーを回転往復振動することで光ビームを偏向するミ
   ラー振動子を内臓する光ビーム偏向器と、該光ビーム偏
   向器を載置する光学ベースと、該光学ベースを支持する
   支持部材と、前記光学ベースに形成された第１のネジ部
   と前記支持部材に形成された第２のネジ部との間に配設
   される防振部材と、該防振部材の上部および下部に設け
   られた第３および第４のネジ部と、該第３および第４の
   ネジ部に螺着される第１および第２のボルトを有し、前
   記第１のネジ部と前記第３のネジ部とが螺合された後に
   前記第１のボルトが螺着され、かつ前記第２のネジ部と
   前記第４のネジ部とが螺合された後に前記第２のボルト
   が螺着されることによって前記光学ベースの取り付け固
   定を行うことを特徴とする光学ベースの取付構造。