JPS58156965A - 走査光学装置 - 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】 技術分野 本発明は走査光学装置、特にスリット露光型電子写真複
写機や固体撮影素子を用いた原稿読取装置に用いられる
走査光学装置に関するものである。

従米壱１１ 従来、この種の走査光学系としては、速度（Ｖ）で水平
方向に駆動される第１光学部材と、速度（Ｖ／２　）で
第１光学部材と同期して水平力１ｉ＋ｊに駆動される第
２光学部材とによって、静置された原稿の画像を走査露
光するものが知られており、例えば、第１図に示すスリ
ットＨ元型電子写真複写機に使用されている。第１図中
、第１光学部材に相当するのは第１反射鏡（１）であり
、第２光学部材に相当するのは第２反射鏡Ｃ）であり、
照明光源（３）は第１反射鏡（１）と一体向に結合され
ている。

ここで、この複写機についてその概略を複写動作ととも
に説明する。

複写機本体の略中央部には感光体ドラム（４）が反時計
回り方向に回転駆動可能に設置され、その周囲には、帯
電チャージャ（５）、磁気ブラシ式の現像装置（６）、
転写チャージャ（７）、転写紙分離チャージャ（８）、
転写紙分離爪（９）・残留電荷のイレーザランプ（１０
）・残留トナーのクリーニング装置（１１）が配置され
ている。前記第１反射鏡（１）、照明光源（３）は感光
体ドラム（４）の周速度（Ｖ）に対して（Ｖ／ｎ；ｎは
複写倍率）の速度で、第２反射鏡（２）は（Ｖ／２　ｎ
　）の速度で、それぞれ同期して図中左方に水平方向に
駆動される。原稿台（１２）に載置された原稿の画像は
照明光源（３）にてスリット状に順次照明され、反射光
は第１反射鏡（１）、第２反射鏡（２）、投影レンズ（
１３）　、第３反射鏡（１４）、第４反射鏡（１５）を
介して、予め帯電チャージャＧ）にて電荷を付与された
感光体ドラム（４）上に順次露光され、静電潜像が形成
される。この静電潜像は現像装置（６）にてトナー像化
され、転写部に達する。

一方、転写紙は給紙力セラ）　（２０）、（２１）から
給紙ローラ（２２）、（２３）にて選択的に給紙され、
搬送ローラ対（２４）、（２５）にて転写部に搬送され
、ここで転写チャージャ（７）の放電現象にて前記トナ
ー像を転写される。転写紙は分離チャージ−ｖ（８）９
分離爪（９）の作用にて感光体ドラム（４）から分離さ
れ、図示しない空気吸収手段を備えた搬送ベル）　（２
６）にて定着装置（２７）に送り込まれ、トナー像の加
熱定着を施されたのち、排出ローラ対（２８）にて排出
トレイ（２９）上に排出される。

前記感光体ドラム（４）はさらに回転を続け、イレーザ
ランプ（１０）にて残留電荷を除去されるとともにクリ
ーニング装置（１１）にて残留トナーを除去され、次回
の複写に備える。

このような複写機において使用されている走査光学装置
の一例を第２図に示す。この装置はワイヤ（３０）によ
る片側駆動方式であり、ワイヤ（３０）は走査終了側固
定点の）から第２光学部材Ｃ）に設けたスキャンプーリ
（３１）を回って第１光学部材（１）に固定され、走査
終了側に設けた駆動ブーＩＪ（３２）を回り、さらに走
査開始側に設けた固定プーリ（３３）を回ったのち、再
びスキャンプーリ（３１）を回って走査開始側固定点（
Ａ）に固定されている。

この場合、駆動グー！Ｊ　（３２）を反時計回り方向に
回転駆動することにより、第１光学部材（ｉ）、ｉ’第
２光学部材（２）がそれぞれ矢印方向に（Ｖ／ｎ　）・
（Ｖ／２ｎの速度で移動し１時計回り方向に回転駆動す
ることにより反矢印方向に復帰移動する。

ところで、この走査光学装置において、第１・第２光学
部材（１）　、　（２）の駆動点は丁度スキャンブー！
Ｊ　（３１）の半径分だけ高さ方向にずれており、この
駆動点を第１．第２光学部材（１）　、　（２）の重心
の高さに一致させる配慮はなされていなかった。これは
従来の複写機の複写速度がさほど高速でな（、−重心と
駆動点とが一致しなくても実用上支障はなかったからで
ある。

しかしながら、高速複写や複写機自体のコンパクト化が
要求される今日においては、前記走査光学装置を使用す
ることはできない。即ち、前記走査光学装置をそのまま
高速化すると、駆動点の重心との高さ方向のずれに起因
して、走査移動中に光学部材（１）　、　（２）が振動
して画像乱れを生じ、また光学部材（１）、（２）かガ
イド部材上にコロや摺動部材を介して載置される支持構
造においては光学部材（１）−（２）が駆動力により浮
き上がるといった不都合）　を生じるからである〇 これを解決するため、光学部材の一側部に設けたスラス
ト軸受をガイドロッドに嵌合させたり、光学部材の一側
部に設けた摺動部材をガイド部材とガイド板とで上下に
挾み込むようにしたものが提案あるいは実用化されてい
る。しかし、これでは光学部材の重心と駆動点の高さと
が一致しないため、駆動時に不要なモーメントが働くと
いう不具合を解決するものではなく、またこのよう・２
モーメントを押え込むために光学部材の一側部を充分強
固に支持しなければならず、却って摺動抵抗が増大する
欠点を有している。

また、第２図の如き従来タイプにおいて、前記スキャン
プーリ（３１）の直径を変えることによって光学部材の
重心の高さと駆動点の一致を図ることが４えられるが、
スキャンプーリ（３１）をむやみに大径化すると、スペ
ースの増大１重量の増大等の不都合を生じ、実用的でな
い。

目　　的 本発明は以上の欠点に鑑みてなされたもので。

その目的は、装置の大形化を招来〒ることなく、かつ光
学部材をがたつくことな（高速で走査移動背 させることのできる走査光学装置を提供することにある
。

要旨 以上の目的を達成するため、本発明に係る走査光学装置
は、第１．第２光学部材の駆動手段が、第１．第２光学
部材のそれぞれの重心の高さの位置を駆動点として水平
方向に駆動力を作用せしめたものである。

実施例 第３図ないし第６図は本発明に係る走査光学装置の一実
施例を示し、この装置が適用されるのは前記第１図に示
したスリット露光型電子写真複写機である。

第１光学部材（４０）は支持板（４１）上に第１反射鏡
（１）と図示しない照明光源とを設けたもので、側板（
６０）・（６０）の上端を折曲げたガイド部（６１）、
（６１）上に摺動自在に載置されている。

第２光学部材（４５）は支持板（４６）上に第２反射鏡
口）を設けた″もので、側板（６０）、（６０）の一部
を折曲げたガイド部（６２）・（６２）上に摺動自在に
載置されている。

ワイヤ（５０）、（５０）は光学部材（４０）、（４５
）の両側に張設したもので、走査開始側固定点（Ａ）か
ら第２光学部材（４５）の支持板（４６）の両側に設け
られたスキャンプーリ（５１）、（５１）を回り、走査
開始側に設けられた第１固定デーＩＪ　（５２）。

（５２）、走査終了側に設けられた第２固定７°　ＩＪ
（５３）、（５３）、走査開始側に設けられた第３固定
ブー！Ｊ　（５４）、（５４）、走査終了側に設けられ
た第４固定プーリ（５５）、（５５）を順次径て再び前
記スキャンプーリ（５１）、（５１）を薗り、走査終了
側固定点（Ｂ）まで張設されている。

前記スキャンプーリ（５１）、（５１）は水平方向に設
置され、駆動点は第２光学部材（４５）の重心の高さと
一致する。そして、各デーＩＪ（５１）〜（５５）は、
スキャンプーリ（５１）・第１固定プーリ（５２）間、
第２固定プーリ（５３）・第３固定プーリ（５４）間、
第４固定プーリー（５５）・スキャンプーリ（５１）間
に渡るワイヤ（５０）が水平になるように配置され、第
２固定ブー９（５３）・第３固定ブー！Ｊ　（５４）間
に渡るワイヤ（５０）が第１光学部材（４０）の支持板
（４１）の両側に接続され、この駆動点は第１光学部材
（４０）の重心の高さと一致する。

以上の条件を満すため、前記第３固定プーリ（５４）　
、第４固定ブー！Ｊ　（５５）は傾斜状態で設置されて
いる。また、前記第２固定ブー！ｊ　（５３）。

（５３）は支軸（５６）にて連結され、図示しない駆動
装置にて正逆回転駆動可能である。

以上の構成において、第２固定ブーＩＪ（５３）。

（５３）を時計回り方向に正転駆動することにより、第
１光学部材（４０）、第２光学部材（４５）がそれぞれ
矢印方向に（Ｖ）、（Ｖ／２）の速度で走査移動し、逆
転駆動することにより反矢印方向に復帰移動する。

ここで、重心の求め方の一例について説明する。

例えば、走査方向をＸ軸、巾方向をＹ軸、高さ方向を２
軸にとり、第１光学部材（４０）の支持板（４１）−照
明光源（３）、第１反射鏡（１）の重心座標。

重量を、 支持板（４１）　　？　　（ＸＰ、ＹＰ、ＺＰ）、Ｗｐ
照明光Ｍ（３）　　　：　　（Ｘ、、Ｙ、、Ｚ、）、ｗ
。

第１反射鏡（１）　　：　　（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）、Ｗ
ｒとすると、全体の重心座標（Ｘｇ−Ｙｇ＝Ｚｇ）は、
なる式で表わされる。

形状が複雑な場合は、部分に分けて計算する。

例えば、支持板（４１）がパネル構造の場合、各平面に
分けて、 平面　Ｎ　　　重心座標　　　　　重　量（Ｘ　　、Ｙ
　　、Ｚ　　）　　　Ｗ ｌ　　　　１１１　　　　１ （Ｘ　　、Ｙ　　、Ｚ　　）　　　　Ｗ２２　　２　２
　２ ｎ（Ｘｎ　、　Ｙｎ　、　Ｚｎ　）　　　Ｗｎとすれば
、パネル全体の重心座標は。

なる式で表わされ、前記重心座標（Ｘｇ、Ｙｇ・Ｚｇ）
に対してワイヤ（５０）による駆動点及び支持点を一致
させればよい。即ち１重心の高さくＺｇ）と駆動点とを
一致させるのであり、駆動点は第１光学部材（４０）に
あってはワイヤ（５０）の接続点、第２光学部材（４５
）にあってはスキャンプーリ（５１）、（５１）の位置
であり、このスキャンプーリ（５１）、（５１）が縦方
向に設置されるときはプーリ支軸の軸心、水平方向に設
置されるときはワイヤ（５０）の二方向からの巻回の上
下方、間中点に相当する。

走査方向と直交する方向（１）については、両側駆動の
場合、　（Ｙｇ）に対して対称に駆動点を設けることが
望ましい。片側駆動の場合は支持点との兼合いで（Ｙｇ
）を考慮することが必要である。また、走査方向（Ｘ）
については、支持点を（Ｘｇ）に対して対称に配置する
ことが望ましい。

さらに、駆動点を重心の高さと一致させることに加えて
、第７図、第８図に示すように、支持点も一致させると
、光学部材（４０）、（４５）のス゛ムースな移動、振
動の除去により効果的である。この場合、第１光学部材
（４０）、第２光学部材（４５）の重心の高さは異なる
ため、ガイド部（６１）、（６２）を２段に構成する。

支持点は摺動性、耐摩耗性に優れていることが必要で、
この実施例では、ガイド部（６１）、（６２）上にステ
ンレス板又はＣＦＲＰ等の平滑なガイド板（６３）を設
け、支持板（，４１）。

（４６）にはＰＴＥＥ、ＣＦＲＰ　、ＦＲＰ　、ポリイ
ミド等の低摩擦、低摩耗材である摺動部材（４２）を設
けた。

なお、この実施例のように、ガイド部（６１）。

（６２）として既設の側板（６０）、（６ｏ）を利用す
ると、コストダウンを図ることができる。

第９図は他の実施例を示し、ワイヤ（５０）を片側にの
み設けて駆動するよう番こしたもので、ワイヤ（５０）
の張設方法は前記第４図と同様である。

また、光学部材（４０）　、　（４５）の走査移動時の
安定性をより確実なものとするため、駆動側にガイドロ
ッド（４３）、（４７）を設け、各支持板（４１）。

（４６）の片側を摺動自在に支持しており、この支持点
は各光学部材（４０）、（４５）の重心の高さと一致す
る。

また、走査速度の高速化がすすむにつれて、空気抵抗等
による光学部材の浮き上りが生じることがある。このよ
うな場合は第１０図に示すように、第１．第２光学部材
（４０）（４５）の駆動点に接続されるワイヤを支える
プーリ（５４）、（５２）を前記駆動点よりＣ１）、Ｃ
１１２）だけ低く設置し、第１Ｉ第２光学部材（４０）
（４５）をガイド部材に押し付けるようにすればよい。

（ｌ、）、（＃２）は、例えば、光学部材の移動距離が
３００ｍ＋のとき２．３闘でよい。

なお１本発明は、前記実施例に限定するものではな（、
その要旨の範囲内で種々に変形することができる。特に
、駆動手段としては、ワイヤ方式に限らず、ねじ式等で
あってもよ（、要は駆動手段による水平方向の駆動力を
作用する点が第１゜第２光学部材のそれぞれの重心の高
さと一致していればよい。

効果 以上の説明で明らかなように、本発明は、第１゜第２光
学部材の駆動手段が、第１．第２光学部材のそれぞれの
重心の高さの位置を駆動点として略水平方向に駆動力を
作用せしめるようにしたため、ことさら装置の大形化を
招来することなく、かつ光学部材をがたつくことなく高
速で走査移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査光学装置が適用される複写機の概略正面図
、第２図は従来の走査光学装置の斜視図である。第３図
以下は本発明に係る走査光学装置を示し、第３図ないし
第６図は一実施例の斜視図、第７図・第８図はその支持
部を示す側面図と斜視図、第９図は他の実施例を示す斜
視図、第１０図は変形例を示す概略図である。 （４０）・・・第１光学部材、　　（４５）・・・第２
光学部材。 （５０）・・・ワイヤ、　　　（５１）・・・スキャン
プーリ、（５２）・・・第１固定プーリ、　（５３）・
・・第２固定プーリ、　（５４）・・・第３固定プーリ
、　（５５）・・・第４固定プーリ、　（６０）・・・
側板、　　　（６１）、（６２）・・・ガイド部、　（
Ａ）・・・走査開始側固定点、　■）・・・走査終了側
固定点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、速度間で水平方向に駆動される第１光学部材と、速
   度（Ｖ／２）で第１光学部材と同期して水平方向に駆動
   される第２光学部材とによって、静置された原稿の画像
   を走査露光する走査光学装置において、前記第１．第２
   光学部材の駆動手段が、前記第１．第２光学部材のそれ
   ぞれの重心の高さの位置を駆動点として略水平方向に駆
   動力を作用せしめることを特徴とする走査光学装置。 ２、前記駆動手段が、前記第１．第２光学部材の両側を
   駆動することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   走査光学装置。 ３、前記駆動手段が、走査開始側の固定点から第２光学
   部材の重心の高さに設けられたプーリを回り、走査開始
   側に設けられた第１固定プーリ。 走査終了側に設けられた第２固定プーリ、走査開始側に
   設けられた第３固定プーリ、走査終了側に設けられた第
   ４固定プーリを順次径て再び前記プーリを回り、走査終
   了側の固定点まで張設されたワイヤを含み、各プーリは
   前記プーリ・第１固定プーリ間、第２固定プーリ・第３
   固定プーリ間、第４固定プーリ・前記プーリ間に渡るワ
   イヤが略水平になるように配置されるとともに、第２固
   定ブー９・第３固定プーリ間に渡るワイヤが前記第１光
   学部材の重心の高さの位置に接続されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の走査光学
   装置。 ４、前記第１・第２光学部材がその重心の高さと略等し
   い高さのガイド部材上に載置支持されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の走査光学装置。