JPH0882876A

JPH0882876A - 光学装置

Info

Publication number: JPH0882876A
Application number: JP12088895A
Authority: JP
Inventors: Toru Kamiyama; 透神山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】光を反射するミラーを備える光学装置におい
て、そのミラーを変形させて平面度を低下させることな
く、ミラーの防振性を高める。【構成】ミラー１７・１８・１９の単体でその長手方
向Ａの曲率半径を小さくし、短手方向Ｂの曲率半径をそ
れに等しいかそれより大きくする。そして、そのミラー
の反射面１７ａ・１８ａ・１９ａを干渉計で観察する
と、干渉縞が縦長の楕円形状ハかまたはほぼ真円に近い
形状とする。そして、仮にミラー１７・１８・１９の長
手方向中央部を保持したり裏面に補強板を貼り付けたり
してその剛性を高めたとしても、ミラーの長手方向Ａで
曲率の符号が変わるまで変形しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば複写機・プ
リンタ・ファクシミリなどに使用する光学装置に関す
る。詳しくは、そのような複写機等において、感光体上
に画像情報を書き込んだり原稿上の画像情報を読み取っ
たりするために、光源からの光を反射するミラーを備え
た光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学装置、たとえば読取
装置では、光源と第１ミラーとを第１キャリッジ上に搭
載し、第２ミラーと第３ミラーとを第２キャリッジ上に
搭載していた。そして、原稿上の読取面に沿って、第１
キャリッジを速度Ｖで移動するとともに、第２キャリッ
ジをその半分の速度Ｖ／２で移動していた。

【０００３】ところが、そのような読取装置では、一定
幅以上の読取を行うことができるように、光源のみなら
ず複数のミラーもすべて、第１キャリッジおよび第２キ
ャリッジの移動方向と直角な方向に細長に形成してい
た。

【０００４】このため、ミラーは、薄く細長であること
から、振動を受けて撓みやすく、読取品質が低下する問
題があった。よって、従来では、ミラーを、その長さ方
向中央部で保持したり（特開平１ー１１６６６３号公報
参照）、裏面に金属製補強板を貼り付けたりすること
で、ミラーの剛性を強くして防振性を高め、読取品質の
向上を図ることが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ミラー
の中央部を精度よく保持することは困難であり、ミラー
を保持することにより、ミラーに数μｍ程度の変形を与
え、その平面度を低下させることは避けられなかった。

【０００６】また、ミラーの平面度は、１μｍ以下であ
るのに対して金属製補強板の平面度は５０〜１００μｍ
程度が限界であり、金属製補強板を貼り付けることによ
り、ミラーに変形を与え、その平面度を低下させること
も避けられなかった。

【０００７】特に、どちらの場合も、ミラーが細長いた
めに、該ミラーを短手方向にはあまり変形させず、長手
方向で大きく変形させる問題があった。

【０００８】故に、図１４左に示すように、ミラー１が
単体で長手方向Ａの曲率半径が大きく、短手方向Ｂの曲
率が小さく、そのミラー１の反射面１ａを干渉計を通し
て観察したとき、長手方向Ａに大きく短手方向Ｂに小さ
い横長の楕円形状イの干渉縞が見えたとする。すると、
ミラー１の中央部を保持したり、ミラー１の裏面１ｂに
補強板を貼り付けたりすると、ミラー１はその長手方向
Ａで大きく変形し、図１４右に示すように長手方向Ａで
曲率の符号が異なるまで変形し、その変形後のミラー１
の反射面１ａを干渉計を通して観察すると、干渉縞は鞍
形状ロに変化している。干渉縞がこのような鞍形状ロに
変化すると、結像性能が著しく低下することが知られて
いる。

【０００９】また逆に、ミラー１単体で鞍形状ロであっ
たものが、中央部を保持したり補強板を貼り付けたりす
ることによって横長の楕円形状イに変化しても、結像性
能が著しく低下することが知られている。なお、図１４
中符号ｒは干渉計の測定径であり、ｂはミラー１の幅で
ある。

【００１０】そこで、この発明の目的は、上述のような
光反射用のミラーを備える光学装置において、そのミラ
ーを変形させて平面度を低下させることなく、ミラーの
防振性を高めることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載のものは、たとえば図１〜図８に示す以下の実施例の
ように、光を反射する、たとえばミラー１７・１８・１
９のようなミラーを備える光学装置において、前記ミラ
ーの長手方向Ａの曲率半径を小さく短手方向Ｂの曲率半
径をそれに等しいかそれより大きく形成してなる、こと
を特徴とする。

【００１２】請求項２に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すとおり、請求項１に記載の光学装置に
おいて、前記ミラーを、その長手方向中央部で保持して
設置してなる、ことを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すとおり、請求項１に記載の光学装置に
おいて、前記ミラーを、その裏面に補強板２３を貼り付
けてなる、ことを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載のものは、たとえば図９〜
図１３に示す以下の実施例のように、光を反射する、た
とえばミラー１９や折返しミラー４９のようなミラーを
備える光学装置において、高脆性材料で補強板４０をつ
くり、その補強板４０を前記ミラーの裏面に貼り付けて
なる、ことを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すとおり、請求項４に記載の光学装置に
おいて、前記補強板４０をフロート板ガラスで形成して
なる、ことを特徴とする。

【００１６】請求項６に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すとおり、請求項４に記載の光学装置に
おいて、補強板４０を、粘弾性部材４２を介して前記ミ
ラーの裏面に貼り付けてなる、ことを特徴とする。

【００１７】

【作用】そして、請求項１に記載のものでは、ミラーの
長手方向Ａの曲率半径を短手方向Ｂのそれと等しいかそ
れより小さくつくるから、仮にミラーの長手方向中央部
を保持したり裏面に補強板を貼り付けたりしてその剛性
を高めたとしても、ミラーの長手方向Ａで曲率の符号が
変わるまで変形することがない。

【００１８】請求項２に記載のものでは、そのミラーを
長手方向中央部で保持する。

【００１９】請求項３に記載のものでは、上記ミラーの
裏面に補強板２３を貼り付ける。

【００２０】請求項４に記載のものでは、高脆性材料の
補強板４０をミラーの裏面に貼り付ける。

【００２１】請求項５に記載のものでは、フロート板ガ
ラスをミラーの裏面に貼り付ける。

【００２２】請求項６に記載のものでは、高脆性材料の
補強板４０を、粘弾性部材４２を介してミラーの裏面に
貼り付ける。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の実施例
につき説明する。図５には、複写機に用いるこの発明の
一実施例である読取装置を示す。図中１０は、ケース１
１の上面に嵌め付けたコンタクトガラスである。その上
には、読取面を下にして原稿１２をセットする。

【００２４】そのセット原稿１２に沿って移動可能に、
ケース１１内には第１キャリッジ１３および第２キャリ
ッジ１４を設置する。そして、第１キャリッジ１３に
は、光源としてハロゲンランプ１５、その光を読取面に
向けて反射する反射板１６ａ・１６ｂ、原稿１２の読取
面からの反射光を図中左方向に反射する第１ミラー１７
などを搭載する。

【００２５】一方、第２キャリッジ１４には、その第１
ミラー１７からの光を図中下方に向け反射する第２ミラ
ー１８、その第２ミラー１８からの光を図中右方向に反
射する第３ミラー１９などを搭載する。

【００２６】また、ケース１１内には、第３ミラー１９
で反射した光を通して結像するレンズ２０、そのレンズ
２０で結像した光を電気信号に変換する光電変換素子と
してのカラーセンサ２１を備える。図５中符号２２は、
そのカラーセンサ２１を取り付ける読取基板である。

【００２７】そして、所望原稿上の画像情報の読取を行
うときは、図示するとおり、読取面を下にしてコンタク
トガラス１０上に原稿１２をセットし、図示しないスタ
ートスイッチを押す。すると、コンタクトガラス１０に
沿って、第１キャリッジ１３が速度Ｖで移動するととも
に、第２キャリッジ１４が速度Ｖ／２で移動する。そし
て、ハロゲンランプ１５からの光を反射板１６ａ・１６
ｂで反射して原稿１２の読取面に当て、その反射光を第
１ミラー１７で反射して第２ミラー１８に入れ、その第
２ミラー１８および第３ミラー１９で反射してレンズ２
０を通してカラーセンサ２１に入れる。しかして、その
カラーセンサ２１で光信号を電気信号に変換し、原稿上
の画像情報を読み取る。図示実施例は、複写機に用いる
読取装置であるから、読取内容は図示省略する記録部で
適宜用紙に記録を行い、その用紙を図示しない排出口か
ら排出する構成としてなる。

【００２８】ところで、上述した読取装置に用いるミラ
ー１７・１８・１９には、図４に示すように、金属製の
補強板２３を貼り付けてそれらミラーの剛性を高めてな
る。補強板２３は、断面Ｌ字型で、その一外面をミラー
１７・１８・１９の裏面に貼り付けてなる。または、た
とえば図３に示すように、その短手方向の端面の長手方
向中央部にそれぞれ板ばね２４の先端を押し当て、それ
ら板ばね２４でミラー１７・１８・１９を挾持して剛性
を高める構成とすることもできる。なお、その場合、板
ばね２４は、第１キャリッジ１３や第２キャリッジ１４
に設けるフレーム２５でそれぞれ支持する。

【００２９】さて、それらミラー１７・１８・１９は、
単体では、図１左に示すように、長手方向Ａの曲率半径
を小さく短手方向Ｂの曲率半径を大きくし、そのミラー
１７・１８・１９の反射面１７ａ・１８ａ・１９ａを干
渉計を通して観察するとき、長手方向Ａに小さく短手方
向Ｂに大きい縦長の楕円形状ハの干渉縞が見えるように
する。干渉計の光源としてＨe−Ｎeレーザを使用する
と、波長λは６３２．８ｎｍであるから、干渉縞１本で
λ／２の約０．３μｍの測定ができる。

【００３０】そして、そのミラー１７・１８・１９に金
属製補強板２３を貼り付けると、ミラー１７・１８・１
９は、その長手方向Ａで大きく変形する。しかし、長手
方向の曲率半径が小さいから、曲率の符号が異なるまで
には到らず、その変形後のミラー１７・１８・１９の反
射面１７ａ・１８ａ・１９ａを干渉計を通して観察する
と、たとえば図１右に示すように、干渉縞はほぼ真円形
状ニに変形する。

【００３１】仮に、ミラー１７・１８・１９が、単体
で、図２左に示すように、長手方向Ａの曲率半径と短手
方向Ｂの曲率半径が等しく、そのミラーの反射面１７ａ
・１８ａ・１９ａを干渉計を通して観察したとき、逆に
ほぼ真円形状ニに近い干渉縞が見えたとする。このと
き、それに金属製補強板２３を貼り付けると、ミラー１
７・１８・１９の長手方向Ａで大きく変形するが、それ
でも曲率の符号が異なるまでに到らず、その変形後のミ
ラー１７・１８・１９の反射面１７ａ・１８ａ・１９ａ
を干渉計を通して観察すると、たとえば図２右に示すよ
うに、干渉縞は円弧形状ホに変形する。

【００３２】このように、この実施例によれば、ミラー
１７・１８・１９の長手方向の曲率半径を小さくつくる
から、上述した実施例のように裏面に補強板２３を貼り
付たり、中央部を保持したりしてその剛性を高めたとし
ても、ミラー１７・１８・１９の長手方向で曲率の符号
が変わるまで変形することがなく、そのために平面度が
低下することがない。したがって、結像性能を著しく低
下することなく、読取品質を向上することができる。

【００３３】ところで、長手方向の長さがＬで短手方向
の長さがＷのミラー１７・１８・１９を製作する場合に
は、たとえば図６に示すように、一辺の長さがＬで、他
片の長さがＷのｎ（整数）倍のＬ´である、正方形に近
い大判のミラー素材２６を用い、それを研磨して干渉計
を通して観察したとき、真円形状ニに近い干渉縞が見え
るようにする。そして、それを幅Ｗごとにカットする
と、図７で示すようなｎ枚（図では５枚）のミラーを得
ることができる。

【００３４】これらのカットされたミラー素材を同様に
干渉計で観察すると、補強板２３の貼り付け等で変形し
ても、鞍形状になりにくい、長手方向の曲率半径が小さ
く短手方向の曲率半径が大きい形状とすることができ
る。なお、図中ｒは、干渉計の測定径である。

【００３５】なお、幅Ｗへのカットは、大判のミラー素
材２６にアルミニュウムを蒸着する前に行ってもよい
し、蒸着して後に行ってもよい。

【００３６】ところで、上述した読取装置は、原稿１２
上の画像情報をカラーセンサ２１に結像して読み取っ
た。しかし、この発明は、たとえば図８に示す以下の実
施例のように、原稿上の画像情報を感光体上に結像して
読み取る読取装置に適用することもできる。

【００３７】この読取装置は、図５に示したものと同様
に複写機に用いるもので、対応する部分には同一の符号
を付して示す。

【００３８】図８中符号３０は、その複写機に備えるド
ラム状の感光体である。その感光体３０の上側に、この
読取装置を設置する。その読取装置は、光反射用ミラー
として、第１ミラー１７・第２ミラー１８・第３ミラー
１９に加えて、レンズ２０を通る光を図中下方に反射す
る第４ミラー３２と、その第４ミラー３２からの光を図
中左方向に反射する第５ミラー３３と、その第５ミラー
３３からの光を図中下方の感光体３０に向けて反射する
第６ミラー３４とを備える。そして、第４ミラー３２お
よび第５ミラー３３は、図中右側でケース１１に移動可
能に設置する第３のキャリッジ３５に搭載する。また、
第６ミラー３４は、その下側の防塵ガラス３６とともに
感光体３０の上側にケース１１で支持してなる。なお、
図中符号３７は、帯電装置である。

【００３９】そして、この実施例では、読取時、セット
原稿に当てて反射したハロゲンランプ１５からの光を、
順次第１ミラー１７・第２ミラー１８・第３ミラー１９
で反射し、さらにレンズ２０を通して順次第４ミラー３
２・第５ミラー３３・第６ミラー３４で反射し、防塵ガ
ラス３６を通して感光体３０に向けて照射する。しかし
て、帯電装置３７で一様に帯電した感光体３０の表面上
に、原稿上の画像を投影してその画像情報を読み取ると
同時に、その読取内容の光書込みを行って静電潜像を形
成する。

【００４０】そうして、この読取装置では、ミラー１７
〜１９だけではなく、ミラー３２〜３４についても、そ
の長手方向の曲率半径を小さく短手方向の曲率半径をそ
れに等しいかそれより大きくつくる。しかして、仮に、
それらミラーの長手方向中央部を保持したり裏面に補強
板を貼り付けたりしても、長手方向で曲率の符号が変わ
るまで変形して平面度が低下しないようにする。

【００４１】ところで、上述した実施例では、補強板２
３として金属製のものを用いた。しかし、金属製のもの
は、補強板を厚くすると、それだけ剛性が強くなり防振
性が高まる反面、自身の変形に応じてミラーにもそれだ
け変形を与えやすく、その平面度を低下させやすい。一
方、薄くすると、ミラーの変形の程度が少なくて済む反
面、剛性が落ちるため防振性が低下するおそれがある。
また、金属製補強板は、通常、ミラーの形状に対応して
比較的細長いことから、組付けなどの際に取扱いを誤っ
て変形させやすい。

【００４２】そこで、この発明では、たとえば以下の図
示実施例のように、補強板自体を、ほとんど変形しない
高脆性材料でつくり、その補強板の変形が原因でミラー
に変形を与えて平面度を低下させることがないように構
成することもできる。

【００４３】つまり、この実施例では、補強板として、
高脆性材料からなる、たとえばフロート板ガラスを用
い、図９に示すように、この補強板４０を、たとえば図
５に示した第３ミラー１９の裏面に防振用の粘弾性部材
４２を介して貼り付ける。

【００４４】さて、図１０に示すように、仮に、同じミ
ラー１９に粘弾性部材４２を介して金属製補強板４３を
貼り付けた場合には、図中鎖線で示すように金属製補強
板４３に反り生じたとすると、それに倣ってミラー１９
も変形する。しかし、図９に示すように、フロート板ガ
ラス製補強板４０を貼り付けた場合には、それ自体変形
しないために、ミラー１９にも何らの変形を与えず、高
精度の平面度をそのまま保持することができる。

【００４５】次に、このフロート板ガラス製補強板４０
を用いた場合のミラー１９の防振効果につき、図１１に
示す振動特性を参考にして説明する。

【００４６】図１１では、フロート板ガラス製補強板付
ミラー１９の振動特性ａを、金属製補強板付ミラー１９
の振動特性ｇと補強板なしのミラー１９の振動特性ｃと
比較して示す。なお、同図では、横軸を振動の周波数Ｈ
ｚ、縦軸を振幅ｄＢとする。

【００４７】しかして、図１１に示すとおり、フロート
板ガラス製補強板４０を用いた場合ａには、一次振動で
の周波数Ｈｚが高くなり、その振幅ｄＢのピークも下が
り、金属製補強板４３を用いた場合ｇと、ほぼ同程度の
高い防振効果が得られることが判る。

【００４８】なお、上記した補強板４０として、フロー
ト板ガラスを使用したが、他の板ガラスを用いてもよい
し、高脆性材料からなるものであれば、陶器製のものや
極めて剛性の高い金属製のもの等を用いることもでき
る。

【００４９】さて、以上の実施例は、複写機に備える読
取装置を用いて説明したが、この発明は、図１２に示す
以下の実施例のように、たとえばレーザプリンタに備え
る光書込み装置にも適用することができる。

【００５０】この光書込み装置には、図１２中符号４７
で示すポリゴンミラーを備える。そして、符号４８はｆ
θレンズであり、４９は光反射用の折返しミラーであ
る。

【００５１】しかして、書込み時に、図示しないレーザ
ダイオードから出射するレーザ光４６を、ポリゴンモー
タ５１により回転駆動するポリゴンミラー４７で偏向
し、さらにｆθレンズ４８を通して折返しミラー４９で
反射して感光体５０に向け照射する。そして、帯電装置
（図示省略）で一様に帯電した感光体５０の表面上に書
込みを行って適宜静電潜像を形成する。図示実施例は、
レーザプリンタに用いる光書込み装置であるから、図示
しないが、その静電潜像を、現像装置で可視像化して転
写装置で適宜用紙に転写し、その転写画像を定着装置で
定着して後に、その記録済用紙を排出口から排出する構
成としてなる。

【００５２】そして、この光書込み装置では、折返しミ
ラー４９の裏面に、上述したと同様に、フロート板ガラ
ス製補強板を粘弾性部材を介して貼り付けてなる。しか
して、折返しミラー４９に補強板による変形を与えず、
高精度の平面度をそのまま保持するようにする。

【００５３】次に、フロート板ガラス製補強板を用いた
場合の折返しミラー４９の防振効果につき、図１３に示
す振動特性を参考にして説明する。

【００５４】図１３では、フロート板ガラス製補強板付
きの折返しミラー４９の振動特性ｄを、防振ゴム付折返
しミラー４９の振動特性ｅと補強板なしの折返しミラー
４９の振動特性ｆと比較して示す。

【００５５】しかして、図１３に示すように、防振ゴム
付きの場合ｅには、一次振動での振幅ｄＢのピークが下
がるものの周波数Ｈｚが低くなるのに対し、フロート板
ガラス製補強板付きの場合ｄには、一次振動での周波数
Ｈｚが高くなり、その振幅ｄＢのピークも下がり、防振
ゴム付きの場合よりも折返しミラー４９の防振効果が高
いことが判る。

【００５６】

【発明の効果】したがって、請求項１に記載のものによ
れば、ミラーの長手方向の曲率半径を短手方向のそれに
等しいかそれより小さくして形成するから、仮にミラー
の長手方向中央部を保持したり裏面に補強板を貼り付け
たりしても、ミラーの長手方向で曲率の符号が変わるま
で変形することがなく、これにより、ミラーの平面度を
何ら低下させることなく防振性を高めることができる。

【００５７】請求項２および３に記載のものによれば、
そのような曲率半径としたミラーの長手方向中央部を保
持したり裏面に補強板を貼り付けたりすることにより、
ミラーの平面度を低下させることなく、その剛性を強く
して防振性を高めることができる。

【００５８】請求項４に記載のものによれば、高脆性材
料からなる補強板をミラーの裏面に貼り付けることか
ら、補強板自体変形しないために、ミラーにも何らの変
形を与えず、高精度の平面度を確保することができる。

【００５９】請求項５に記載のものによれば、その補強
板をフロート板ガラスで形成するから、そのガラスの貼
付側表面を研磨仕上げするなどの二次加工を必要とせ
ず、簡単かつ安価に、しかも、より高精度にミラーの平
面度を確保することができる。

【００６０】請求項６に記載のものによれば、高脆性材
料からなる補強板をミラーの裏面に粘弾性部材を介して
貼り付けることから、その粘弾性部材により一層高い防
振効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である読取装置で用いるミ
ラーで、金属製補強板の貼り付け前後の形状変化を説明
する説明図である。

【図２】同様な他のミラーで、同じく金属製補強板の貼
り付け前後の形状変化を説明する説明図である。

【図３】それらのミラーの保持構造の一例を示す概略構
成図である。

【図４】それらのミラーの裏面に金属製補強板を貼り付
けた状態の斜視図である。

【図５】それらのミラーを用いる読取装置の概略構成図
である。

【図６】それらのミラーをつくるときのミラー素材の平
面図である。

【図７】それらのミラー素材をカットした状態図であ
る。

【図８】光書込み機能を備えた別の読取装置の概略構成
図である。

【図９】裏面にフロート板ガラスを粘弾性部材を介して
貼り付けたミラーの側面図である。

【図１０】その同じミラーの裏面に金属製補強板を粘弾
性部材を介して貼り付けた場合の変形状態を説明する側
面図である。

【図１１】フロート板ガラス付ミラーの振動特性を、金
属製補強板付ミラーの振動特性と補強板なしのミラーの
振動特性と比較するグラフである。

【図１２】レーザプリンタに備える光書込み装置による
光書込み状態を説明する説明図である。

【図１３】フロート板ガラス付ミラーの振動特性を、防
振ゴム付ミラーの振動特性と補強板なしのミラーの振動
特性と比較するグラフである。

【図１４】従来の読取装置で用いるミラーで、金属製補
強板の貼り付け前後の形状変化を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１７第１ミラー１８第２ミラー１９第３ミラー２３金属製補強板３２第４ミラー３３第５ミラー３４第６ミラー４０フロート板ガラス（補強板）４２粘弾性部材４９折返しミラーＡミラー長手方向Ｂミラー短手方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を反射するミラーを備える光学装置に
おいて、前記ミラーの長手方向の曲率半径を小さく短手
方向の曲率半径をそれに等しいかそれより大きく形成し
てなる、光学装置。
【請求項２】前記ミラーを、その長手方向中央部で保
持して設置してなる、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】前記ミラーを、その裏面に補強板を貼り
付けてなる、請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】光を反射するミラーを備える光学装置に
おいて、高脆性材料で補強板をつくり、その補強板を前
記ミラーの裏面に貼り付けてなる、光学装置。
【請求項５】前記補強板をフロート板ガラスで形成し
てなる、請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】前記補強板を、粘弾性部材を介して前記
ミラーの裏面に貼り付けてなる、請求項４に記載の光学
装置。