JPH0833580B2 - 光学系移動式露光装置におけるミラー保持装置 - Google Patents

光学系移動式露光装置におけるミラー保持装置

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JPH0833580B2
JPH0833580B2 JP62274973A JP27497387A JPH0833580B2 JP H0833580 B2 JPH0833580 B2 JP H0833580B2 JP 62274973 A JP62274973 A JP 62274973A JP 27497387 A JP27497387 A JP 27497387A JP H0833580 B2 JPH0833580 B2 JP H0833580B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電写真複写機、ファクシミリ等の画像形
成装置の光学系におけるミラー保持装置、特に、原稿台
が固定され、これに対して光源やミラー等の光学系が往
復移動する光学系移動式露光装置におけるミラー保持装
置の改良に関するものである。
〔従来の技術〕
第10図は上記光学系移動式の静電写真複写機における
第1ミラーの取り付け状態を概略的に示すもので、同図
において、71は光源、72はリフレクター、73は支持体に
よって所定の姿勢に支持された第1ミラーで、これらの
部材は保持体75の上面に取り付けられている。尚、76は
原稿台である。
そして、前記保持体75は、第11図に示すように、保持
体支持ロッド77側における2つの軸受部75A,75Bと、保
持体支持ロッド77に対して平行に設けられた保持体支持
部材78における突部75Cとの3点によって所謂3点支持
されており、図外の駆動装置によって駆動される伝動ワ
イヤー79によって矢印PQ方向に往復移動するように構成
されている。
ところで、上記のように構成された保持体75は特に高
速機の場合、矢印PQ方向に往復移動する際、外部からの
加振力によって、第11図において仮想線で示すように、
ねじれ振動を起こし易く、そのため、第1ミラー73が上
下動し、その結果、画像形成に悪影響が及ぼされること
になる。特に、前記加振力の振動数が保持体75のねじれ
の固有振動数近傍であるときは、保持体75は共振してそ
の振幅が大きくなり、それだけ、第1ミラー73の上下動
が大きくなる。
このような問題点は第1ミラー73を保持する保持体75
のみならず、この第1ミラー73と同様に保持され、第1
ミラー73の半分の速度で同様に往復移動する第2ミラ
ー,第3ミラーを保持する保持体においても生じてい
る。
そこで、上述のような保持体のねじれ振動を抑制する
手段として、例えば特開昭57−92349号公報に示される
ように、保持体を枠体に形成すると共に、2点支持側に
補強部材を設けてこの2点支持側が他の1点支持側に比
べて幅広に形成し、更に、枠体内に複数の矩形又は台形
を形成するようにしたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来技術においては、保持体の平
面視形状が矩形ではなく略台形であるため、余分のスペ
ースが必要になる他、枠体内に形成されているのは複数
の矩形又は台形であり、外部からの加振力に対して必ず
しも強くなく、特に、対ねじれ振動という観点からは十
分なものではない。
本発明は、上述の事柄に留意し、特に、ねじれ振動を
可及的に抑制し得る保持体の構造として、平板な板状体
よりも枠体が好ましいと共に、この枠体を所謂トラス形
状に形成するのが好ましいとの知見に基づいてなされた
もので、その目的とするところは、ねじれ振動に対して
強く、しかも余分なスペースを必要としない光学系移動
式露光装置におけるミラー保持装置を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明に係る光学系移動
式露光装置におけるミラー保持装置は、ミラーを載置し
た保持体が往復移動する光学系移動式露光装置における
ミラー保持装置において、前記保持体をその平面形状
が、互いに平行な一対の長辺部材とこれらの長辺部材と
直角な方向の一対の短辺部材によって形成された矩形の
枠体で構成すると共に、この枠体内に複数の三角形を形
成したトラス形状に構成し、更に、前記長辺部材の垂直
方向の厚みが長辺部材間の水平方向の幅の1/4を超える
とき、枠体内の前記三角形を正三角形となるようにした
点に特徴がある。
〔作用〕 上記特徴的構成によれば、枠体内に複数の三角形を形
成したので、保持体のねじれ固有振動数を高めることが
できる上に、長辺部材の垂直方向の厚みが長辺部材間の
水平方向の幅の1/4を超えるとき、枠体内の三角形を正
三角形とし、保持体のねじれ固有振動数を著しく高くで
きる。したがって、外部から加振力が加えられてもねじ
れ振動を起こし難くなり、鮮明な画像を得ることができ
る。
〔実施例〕
以下、本発明は実施例を、図面を参照しながら説明す
る。
第2図は本発明を適用した光学系移動式の静電写真複
写機を概略的に示すもので、同図において、1は複写機
本体で、その上部にはコンタクトガラス2、原稿押さえ
3を有する一方、内部には感光体4とその周囲に配置さ
れた帯電部5、現像部6、転写部7、複写紙分離部8、
クリーニング部9等を備えると共に、コンタクトガラス
2の下部空間には光学系移動式露光装置(以下、単に露
光装置と云う)10が設けられ、更に、給紙搬送装置11、
排紙搬送装置12、定着装置13、排紙ローラ対14、給紙カ
セット15、排紙トレイ16等を備えている。
前記露光装置10は、第3図にも示すように、原稿面S
を投光する光源17とリフレクター18と原稿面Sからの反
射光を矢印P方向に反射投光する第1ミラー19とを保持
する第1保持体20と、第1ミラー19からの光を反射して
矢印Pとは反対の矢印方向Qに反射投光する第2ミラー
21,第3ミラー22を保持する第2保持体23とを矢印P,Q方
向に往復移動自在に設けると共に、第3ミラー22からの
反射光を集光するレンズ装置24と、このレンズ装置24を
経た光を感光体4に向けて反射する第4ミラー25とを備
えてなる。尚、第3図において、26,27はそれぞれ第1
保持体20、第2保持体23の両端部を支持する保持体支持
ロッド,保持体支持部材で、詳細には図示してないが、
第1保持体20、第2保持体23は保持体支持ロッド26側に
おいてそれぞれ2個の軸受により2点支持され、保持体
支持部材27側において1点支持されている。
28は第1保持体20及び第2保持体23を矢印PQ方向に往
復移動させるための光学系駆動装置で、第1保持体20及
び第2保持体23の往復移動範囲を外れた部位の複写機本
体Iに2個の経路変曲用回動体29,30を設けると共に、
図外のモータに連設された回動体31と中間回動体32とを
複写機本体1に設ける一方、第2保持体23に遊転回動体
33を取り付け、伝動ワイヤー34の一端を複写機本体1側
の固定部35に固着して、伝動ワイヤー34を、遊転回動体
33と、一方の経路変曲用回動体29と、中間回動体32と、
回動体31と、他方の経路変曲用回動体30とに順次巻き掛
けると共に、前記伝動ワイヤー34を止着体36を介して第
1保持体20に取り付け、更に、この伝動ワイヤー34を再
び遊転回動体33に巻き掛けると共に、その端部を複写機
本体1側の他の固定部37に止着してなり、前記図外のモ
ータの正逆転に伴って、光源17からレンズ装置24に至る
光路長が常に一定になるように、第1保持体20を第2肘
保持体23の2倍の速度で同方向に往復移動させることが
できるようにしてある。
第1図は上記第1保持体20の一例を示すもので、この
第1保持体20はその一端側において2個の軸受38,39を
介して保持体支持ロッド26に2点支持されている。尚、
第1保持体20の他端側は第1図には示してないが、第3
図に示すように、保持体支持部材27において1点支持さ
れている。
前記第1保持体20は、その平面形状が矩形(長方形)
となるように、互いに平行な一対の長辺部材20A,20Aと
これらの長辺部材20A,20Aと直角な方向の短辺部材20B,2
0Bによって形成された枠体Wと、この枠体W内に複数の
補強片20c…を斜めに設けることによって形成された複
数の三角形T…よりなる。尚、20D,20Dは必要により設
けられる補強材である。
そして、この第1保持体20は、特に高速機の場合、よ
り早く等速往復移動する必要があるところから、アルミ
ニウムのように軽量の割りに剛性が高い材料で構成さ
れ、実施例においてはアルミニウムをダイカストによっ
て形成してある。
ところで、本発明者は、ミラー等の保持体の形状とし
て種々のモデルを考え、それらについて計算機上で有限
要素法による動解析、特に、固有振動数解析を行い、つ
いに、上記形状を備えた第1保持体20に想到し得たので
あるが、以下に、この試験・研究の過程で考えられた形
状の保持体と、本発明に係る第1保持体20との性能の比
較結果を述べる。但し、ここに使用した計算機上の解析
プログラムは、実際に試作された数種の形状の保持体に
対して行われた実験による測定値と比較して、数%以下
の誤差であることが確かめられている。
先ず、第4図は保持体のねじれ固有振動数のシミュレ
ーションに供したモデルの保持体Hを示し、41,41は長
片部材、42は前板部材、43…は補強片で、これら部材の
板厚は全て2mmとし、又、垂直方向の厚みは全て10mmと
した。保持体Hの材料としてはアルミニウムを想定し
た。更に、前板部材42が他の部材41,43に対して100倍の
密度で、かつ、1000倍の剛さと仮定することにより、保
持体Hのねじれの固有振動数が同図における寸法h1,h2
及び補強片43…の取り付け状態のみに依存すると仮定で
きるものとし、各々に対し、固有振動解析を行うことに
より、最適な寸法h1,h2及び補強片43…の取り付け状態
を求めた。
そして、実際に試作された保持体Hのねじれ固有振動
数の測定には、第5図に示すように、保持体Hの一端側
(第4図におけるX側)を固定して片持ち状態とし、他
端側をハンマリングして自由振動させ、そのときの変位
をギャップセンサ51によって検出し、この検出信号を変
換器52を介してFFT(Fast Fourier Transform)アナラ
イザ53に入力し、これによって振動数分析を行うように
した。
次に、各保持体Hにおけるねじれ固有振動数の測定結
果を、第6図〜第9図を参照しながら説明する。尚、第
6図〜第8図における数字は各部の長さを示している
(単位mm)。
先ず、第4図において、l=224mm、h1=h2=40mm、h
3=100mm、t=10mmに設定して、第6図に示すように、
補強片43…の傾きを種々変えて、それぞれの保持体Hに
おけるねじれ固有振動数を計算したところ、補強片43…
によって形成される枠体内の形状が同図(A)に示す矩
形状のものでは23.3Hzであり、同図(B),同図(C)
に示す台形状のものではそれぞれ25.4Hz,34.3Hzであ
り、同図(D)に示す三角形状に近いものでは44.8Hzで
あった。
そして、第4図において、l=224mm、h3=100mm、t
=10mmに設定し、かつ、枠体内に三角形に近い形状を形
成したものにおいて、寸法h1,h2を変えて、第7図に示
すような形状の保持体Hにおけるねじれ固有振動数を調
べたところ、枠体が同図(A)に示す台形状のものでは
46.7Hzであり、同図(B)に示す矩形状のものでは48.1
Hzであった。
以上のことから、第4図に示す長片部材41,41が互い
に平行で、寸法h1,h2が大きいとき、即ち、第1図にお
いて、枠体Wを構成する長片部材20A,20Aが互いに平行
で、枠体Wの水平方向の幅wが大きいとき及び補強片43
…で形成される形状が三角形であるとき、保持体Hのね
じれ固有振動数が高くなることが判る。
このように、好ましい保持体Hの平面形状が矩形であ
ること及び枠体内に三角形を形成することによって、保
持体Hのねじれ固有振動数を高めることが判ったので、
第4図において、l=122mm、h1=h2=h3=42mmとし、
更に、第8図に示すように、枠体内に複数の二等辺三角
形(同図(A))はやや偏平な二等辺三角形、同図
(B)は正三角形、同図(C)はやや細長い二等辺三角
形をそれぞれ示す。)を形成したものにおいて、各部材
41,42,43の垂直方向の厚みtを種々変えて、保持体Hの
ねじれ固有振動数の変化を調べてみたところ、第9図に
示すような結果が得られた。この図において、横軸方向
の(A),(B),(C)は第8図に示す各図形に付し
た符号(A),(B),(C)を示しており、縦軸は前
記符号(A)に示す図形のもののねじれ固有振動数を1
とするときのねじれ固有振動数の比を示している。
これら第8図及び第9図から、第4図における長辺部
材41,41における寸法tが長辺部材41,41の水平方向の幅
の1/4を超えるとき、即ち、第1図における寸法tが寸
法wの1/4を超えるとき、枠体内の三角形を正三角形に
すれば、保持体Hのねじれ固有振動数が高くなり、それ
だけねじれ振動に対して強くなることが判る。
尚、上記説明においては、第1保持体20を例に挙げて
いるが、本発明は第2保持体23にも適用することができ
ることは云うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る光学系移動式露光
装置におけるミラー保持装置は、枠体内に複数の三角形
を形成したので、保持体のねじれ固有振動数を高めるこ
とができる上に、長辺部材の垂直方向の厚みが長辺部材
間の水平方向の幅の1/4を超えるとき、枠体内の三角形
を正三角形とし、保持体のねじれ固有振動数を著しく高
くできる。したがって、外部から加振力が加えられても
ねじれ振動を起こし難くなり、鮮明な画像を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示し、第1図は
本発明に係る保持体の一例を示す斜視図、第2図は本発
明を適用した静電写真複写機全体の概略断面図、第3図
は露光装置及びその駆動装置を示す分解斜視図である。 第4図乃至第9図は本発明に係る保持体と従来構造の保
持体との性能を比較説明するための図で、第4図は保持
体のモデルを示す斜視図、第5図は保持体の固有振動数
を測定する装置の概略図、第6図(A),(B),
(C),(D),第7図(A),(B)及び第8図は
(A),(B),(C)はそれぞれ保持体の平面形状を
示す模式図、第9図は特性図である。 第10図及び第11図は従来技術を説明するための図で、第
10図は第1ミラーの保持状態を示す断面図、第11図は第
1ミラーの保持体を示す斜視図である。 19……第1ミラー、20……第1保持体、20A,20A……長
辺部材、20B,20B……短辺部材、21……第2ミラー、22
……第3ミラー、23……第2保持体、W……枠体、T…
…三角形、w……枠体の水平方向の幅、t……枠体の垂
直方向の厚み。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ミラーを載置した保持体が往復移動する光
    学系移動式露光装置におけるミラー保持装置において、
    前記保持体をその平面形状が、互いに平行な一対の長辺
    部材とこれらの長辺部材と直角な方向の一対の短辺部材
    によって形成された矩形の枠体で構成すると共に、この
    枠体内に複数の三角形を形成したトラス形状に構成し、
    更に、前記長辺部材の垂直方向の厚みが長辺部材間の水
    平方向の幅の1/4を超えるとき、枠体内の前記三角形を
    正三角形となるようにしたことを特徴とする光学系移動
    式露光装置におけるミラー保持装置。
JP62274973A 1987-10-30 1987-10-30 光学系移動式露光装置におけるミラー保持装置 Expired - Lifetime JPH0833580B2 (ja)

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US5283614A (en) * 1990-10-31 1994-02-01 Mita Industrial Co., Ltd. Optical system moving frame unit for use in an exposure device of an optical system movement type
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