(57)【要約】【課題】枢動走査ミラーを使用したレーザ印刷装置を提供すること。【解決手段】双方向ビーム掃引を提供する単一表面共振ミラーを使用したレーザ・プリンタである。第１の実施形態によれば、二重軸ミラー４０には、共振ビーム掃引を提供する第１の対のねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂ、および互いに平行な連続掃引イメージを維持するための、掃引に対して直角をなす動きを提供する第２の対のねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂが使用されている。第２の実施形態には、２つの単軸ミラー９８および１０２が使用されている。第１の単軸ミラー１０２が共振ビーム掃引を提供し、第２の単軸ミラー９８が、平行印刷イメージ・ラインを維持するための直交運動１００を提供している。【選択図】　　　図３Ａ
2004029763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ投影システムに使用するためのミラー・デバイスであって、
光源からの光ビームを遮るべく配置された反射表面部分であって、前記反射表面が、第１の対のねじりヒンジによってジンバル部分に枢動可能に取り付けられ、前記ジンバル部分が、もう１対のねじりヒンジによって支持部材に枢動可能に取り付けられ、それにより前記デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光ビームが第１の平面に沿って移動し、かつ、前記デバイスが前記もう１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射光が前記第１の平面に実質的に直角をなす方向に移動する反射表面部分と、
前記反射光ビームが、第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動目標領域の両端間を掃引すなわちトレースするよう、前記１対の前記ねじりヒンジの周りの枢動方向を交番させるための第１のドライバであって、前記ミラー・デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射光ビームが前記第１の次元に沿って掃引する第１のドライバと、
前記可動目標の両端間のトレースが、前記目標領域の移動に対して実質的に直角に延びるよう、前記ミラー・デバイスを前記もう１対のねじりヒンジの周りに枢動させるための第２のドライバとを備えたミラー・デバイス。
【請求項２】
変調光ビームを提供する光源と、
前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分を備えた第１のデバイスであって、前記第１のデバイスが第１の軸の周りを回転するべく支持され、それにより前記第１のデバイスが前記第１の軸の周りを回転することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面に沿って掃引する第１のデバイスと、
前記第１のデバイスを前記第１の軸の周りに回転させるための第１のドライバと、
前記反射表面からの光が、前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向に移動するよう、第２の軸の周りを回転する第２のデバイスと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記第１のデバイスが前記第１の軸の周りを回転し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引すなわちトレースする際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体が、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿って光トレースを受け取るよう、前記第２のデバイスを前記第２の軸の周りに回転させるための第２のドライバとを備えたプリンタ。
【請求項３】
変調光ビームを提供する光源と、
第１の軸の周りを枢動する第１の対のねじりヒンジによって支持され、前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分をさらに備えた第１のデバイスであって、前記デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面に沿って掃引する第１のデバイスと、
前記反射表面からの光が、前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向を移動するよう、もう１対のねじりヒンジの周りを枢動する第２のデバイスと、
前記第１の対のねじりヒンジの周りの枢動の方向を交番させるための第１のドライバと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記第１のデバイスが前記第１の対のねじりヒンジの周りを枢動し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引する際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体上の前記掃引イメージを、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿って受け取るよう、前記第２のデバイスを前記第２の対のねじりヒンジの周りに枢動させるための第２のドライバとを備えた双方向プリンタ。
【請求項４】
変調光ビームを提供する光源と、
前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分を備えたミラー・デバイスであって、前記反射表面が、第１の軸の周りを枢動する第１のヒンジ配列、および前記第１の軸に対して実質的に直角をなす第２の軸の周りを枢動する第２のヒンジ配列によって支持され、それにより前記デバイスが前記第１の軸の周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面を画定し、かつ、前記デバイスが前記第２の軸の周りを枢動することにより、前記反射光が前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向に移動するミラー・デバイスと、
前記反射表面の前記第１の軸の周りの枢動の方向を交番させるための第１のドライバと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記ミラー・デバイスが前記第１の軸の周りを枢動し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引すなわちトレースする際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体が、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿ってトレースを受け取るよう、前記第２の軸の周りを枢動させる第２のドライバとを備えたプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に「レーザ・プリンタ」に関し、より詳細には、ドラムなどの可動感光媒体の両端間を双方向ラスタ型走査するためのＭＥＭＳ（超小型電気機械）型ミラー（二重軸ねじりヒンジ・ミラーなど）の使用法に関する。共振周波数が制御された、第１の軸の周りのラスタ走査を提供するために、第１のセットのねじりヒンジが使用されている。可動感光媒体上の密接した走査線の平行イメージを維持するために、双方向走査に対して実質的に直角をなす方向の動きを制御するべく、第２の軸の周りを運動する第２の対のねじりヒンジが設けられている。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ・プリンタには、通常、レーザ光源のイメージを回転ドラムなどの可動感光媒体の両端間で「ラスタ」走査するための回転多面走査ミラーが使用されている。このようなシステムの場合、感光ドラムを回転させ、かつ、多面ミラーのファセットがレーザ・ビームを通過する際に、光ビーム（レーザ・ビーム）が回転ドラムの両端間を一方向に掃引すなわち走査するよう、回転多面ミラーを同期させなければならない。回転多面ミラーの次のファセットによって、同じく回転感光ドラムを横断する同様の走査すなわち掃引が生成されるが、提供されるイメージ・ラインは、先行するイメージ・ラインから間隔が隔たった、すなわち変位したイメージ・ラインである。回転ドラムの動きは実質的に一定であり、各掃引すなわち走査線の一方の側からもう一方の側への横断に際して停止しないため、掃引すなわち走査が回転ドラムに対して正確に直角をなし得ないこと、すなわち印刷線が最終印刷ページ上で若干の角度を持つことになることは理解されよう。代わりに、回転多面ミラーは、走査光ビームが回転ドラムの動きに対して若干の角度をなして掃引すなわち走査するよう、若干の角度を設けて取り付けられている。しかしながら、回転多面ミラーと回転感光媒体すなわちドラムの速度が同期しており、また、掃引すなわち走査のわずかな角運動に対して、ビーム・イメージの位置が、回転感光媒体すなわちドラムの動きと同じ距離だけ、同じ方向に進むため、得られる印刷ラインは、印刷ページに対して実質的に直角をなしている。
【０００３】
走査ビームを提供するべく、単一かつ一般的にはるかに安価な、例えば共振ミラーなどの単一反射表面の平面ミラーを使用する従来技術の努力は、残念ながら性能面との著しい妥協の上に成り立っている。例えば、ビーム掃引すなわち走査を生成する走査ミラーを、回転多面ミラーと同じ方法で若干角度を付けて取り付け、かつ、媒体上の第１の印刷イメージ・ラインが感光媒体の動きに対して直角になるように、「共振」ミラーが最初に一方向に枢動すなわち回転する際に、回転感光ドラムおよび走査ミラーを同期させることができるが、残念なことには、先行する掃引の結果として、復帰掃引が、可動感光ドラム上の、第１の印刷イメージ・ラインに対する角度が許容不可能な角度の軌道を横断することになる。したがってこのような単一反射表面共振ミラーを使用する場合、反射した光ビームの変調を中断し、ミラーの復帰掃引すなわちサイクルの完了を待機した後、元の方向での走査を再開しなければならない。当然のことではあるが、ミラーの一方向掃引しか使用しない場合のこの要求事項により、印刷速度が遅くなり、かつ、ミラーと回転ドラムの間の高価かつ精巧な同期を必要としている。したがってミラーの各方向における共振掃引によって、可動すなわち回転感光ドラム上に常に平行なイメージが生成されるよう、走査に対して直角をなす方向に連続的かつ容易に調整することができる安価な共振ミラーを使用する方法があれば、それは望ましいことである。
【０００４】
Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓは、現在、典型的な厚さが約１００〜１１５ミクロンの単一材料片（例えばシリコンなど）で製造された２軸アナログ・ミラーＭＥＭＳデバイスを製造している。そのレイアウトは、ジンバル・フレーム上に２つのシリコンねじりヒンジによって支持された、一般的なサイズが約３．８ミリメートル×３．２ミリメートルのミラーからなっている。このミラーは、楕円形であることが一般的には好ましいが、任意の所望の形状にすることができる。長軸の長さが４．３ミリメートル、短軸の長さが１．２ミリメートルの細長い楕円形のミラーが特に適していることが分かっている。ジンバル・フレームは、ねじりヒンジの別のセットによって支持フレームに取り付けられている。このＴｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のミラーの２つの直交軸は、特にレーザ・プリンタとの使用に適している。ジンバル・フレームを除去し、かつ、ミラーを支持構造に直接ヒンジ付けすることによって、同様の単軸ミラー・デバイスを製造することができる。本発明の同一譲受人に譲渡された、「ＯｐｔｉｃａｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ」という名称の米国特許第６，２９５，１５４号に、二重軸ねじりヒンジ・ミラーの一例が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決することのできる、枢動走査ミラーを使用したレーザ印刷装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明により上で言及した諸問題が対処され、一実施形態によれば、レーザ・プリンタ内の回転感光ドラムの両端間を掃引すなわち走査する光ビームの生成手段としての使用に適したミラー装置が提供される。このミラー装置は、光源からの光ビームを遮るべく配置された反射表面部分を備えたミラー・デバイスを備えている。ミラー・デバイスの反射表面は、第１の軸の周りを枢動する、ねじりヒンジなどの第１のヒンジ配列によって支持され、一実施形態によれば、さらに、第１の軸に対して実質的に直角をなす第２の軸の周りを枢動する第２のヒンジ配列によって支持されている。したがって、ミラー・デバイスが第１の軸の周りを枢動することにより、反射表面で反射した光ビームが第１の平面に沿って移動し、かつ、ミラー・デバイスが第２の軸の周りを枢動することにより、反射した光ビームが、第１の平面に実質的に直角をなす方向に移動する。また、第２の軸は、用紙上に両走査方向に対して直線を印刷するために必要な角度差を補正するべくセットされることが望ましい。この角度は１度未満の極めて小さい角度である。ミラー装置は、さらに、第１の軸の周りの枢動方向を交番させ、それにより可動感光媒体の両端間を掃引すなわち走査するビームを提供する第１のドライバ回路を備えている。枢動ドラムすなわち回転ドラムなどの可動感光媒体は、ミラー・デバイスが第１の軸の周りを枢動し、反射光ビームが、媒体の両端間の第１のエッジと第２のエッジの間のドラムすなわち可動媒体の両端間のトレースを１つの方向に掃引する際に、反射光ビームの変調イメージを受け取るべく配置されている。感光媒体は、連続イメージすなわちトレースが互いに間隔を隔てるように、一定の方向に回転すなわち移動している。また、トレースを感光媒体すなわちドラム上で、感光媒体の移動に対して実質的に直角に受け取るべく、第２の軸の周りを枢動するための第２のドライバ回路が設けられている。
【０００７】
本発明のその他の目的および利点については、以下の詳細な説明を読み、また、添付の図面を参照することによって明らかになるであろう。
【０００８】
本明細書においては、図中の類似参照番号は、本発明の様々な図を通して類似の構成要素を示すべく使用されている。図は、スケール通りの描写を意図したものではなく、説明を目的としたいくつかの例では、故意にスケール通りには描写されていない。当分野の技術者には、本発明の可能実施形態についての以下の実施例に基づいて、本発明に対する多くの可能アプリケーションおよび変形形態が認識されよう。本発明は、ねじりヒンジを有する可動反射表面を備えた、一実施形態による単一２軸共振ミラーを使用することによって、あるいは多面ミラーなどの他のミラー・デバイスまたは第２の単軸ミラーと組み合わせた単一の単軸共振ミラーを使用することによって、レーザ・ビーム型プリンタのラスタ走査を提供するための使用に特に適したミラー装置を使用したレーザ・プリンタに関したものであり、感光媒体の動きに対するビームの垂直運動を連続的に調整することによって平行印刷ラインが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃを参照すると、回転多面ミラーを使用した従来技術によるレーザ・プリンタの動作が示されている。図１Ａに示すように、８つの反射表面１０Ａ〜１０Ｈを有する回転多面ミラー１０が設けられている。光源１２は、回転多面ミラー１０に集束し、そのファセット１０Ａ〜１０Ｈによって遮られる、レーザ・ビームなどの光ビームを生成している。したがって光源１２からの光レーザ・ビーム１４Ａは、ダッシュ線１４Ｂで示すように、多面ミラー１０のファセット１０Ａ〜１０Ｈで、回転軸２０を有する回転感光ドラム１８などの可動感光媒体１６に向かって反射する。可動感光媒体１６すなわちドラム１８は、可動感光媒体１６すなわちドラム１８の光ビーム１４Ｂにさらされる領域が連続的に変化するように、軸２０の周りを円弧矢印２２で示す方向に回転している。図１Ａに示すように、多面ミラー１０も軸２４（軸は、この図面では直交している）の周りを、第２の円弧矢印２６で示す方向に回転している。したがって、回転多面ミラー１０のファセット１０Ｂのリーディング・エッジ２８が、光源１２からの光レーザ・ビーム１４Ａを遮るファセット１０Ｂの最初の部分であることが分かる。回転多面ミラー１０の回転に応じて、その８つのファセットの各々が、順次光ビーム１４Ａを遮ることになる。理解を容易にするために、光ビームを集束させるための光学系、感光ドラムに対して焦点面を平らにするためのレンズ系、および走査済みビームの方向を変化させるためのあらゆる重畳ミラーが省略されていることについては、当分野の技術者には理解されよう。
【００１０】
回転多面ミラー１０の下側には、多面スキャナから見た感光媒体１６すなわちドラム１８の第２の図１６Ａ、１８Ａが示されている。感光ドラムの図１８Ｂ上の参照番号３０で示すように、ファセット１０Ｂが光ビーム１４Ａを遮り、可動感光媒体１６すなわちドラム１８に向けて反射した直後の媒体１６上に、レーザ・ビーム１４Ｂのイメージの開始点が存在している。
【００１１】
図１Ｂを参照すると、ファセット１０Ｂが回転し、ファセット１０Ｂによるレーザ・ビーム１４Ａの遮断がほぼ終了するように、回転多面ミラー１０が軸２４の周りの回転を継続した点を除き、図１Ａに示す配列と実質的に同じ配列が示されている。光ビーム１４Ａを遮るべく存在しているミラー・ファセットの角度が変化するため、それぞれ図１Ａおよび１Ｂの２５および２６で示すように、反射した光ビーム１４Ｂが回転ドラムの表面の両端間を移動することは、同様に当分野の技術者には理解されよう。
【００１２】
しかし、回転ドラム１８は、光ビーム１４Ｂの走査運動に対して直角に移動しているため、回転ミラーの回転軸２４が、回転感光ドラム１８の軸２０に対して正確に直角をなしている場合、感光ドラム上を掃引すなわち走査する光ビームのイメージは、若干の角度をなして記録されることになることは理解されよう。感光ドラムの図１８Ａでさらに明確に示すように、ダッシュ線２６は、光ビーム１４Ｂの軌道自体が若干の角度をなしていることを示し、実線２８は、感光ドラム上に得られるイメージが角度をなさず、感光媒体の回転すなわち移動に対して直角をなしていることを示している。この平行印刷ライン・イメージ２８を実現するために、多面ミラー１０の回転軸２４は、通常、媒体１６の両端間を掃引すなわち走査している間の垂直移動量、すなわち光ビームが垂直軸３２に沿って移動する距離が、感光媒体１６すなわちドラム１８が移動すなわち回転する量と等しくなるように、回転感光ドラム１８に対して若干の角度を設けて取り付けられている。別法としては、傾斜が付けられた重畳ミラーを使用して、この傾斜を実現することもできる。
【００１３】
図１Ｃは、回転多面ミラー１０のファセット１０Ｂがさらに回転して光ビーム１４Ａから離れ、正にファセット１０Ｃが光ビームを遮っていることを示している。したがって第２のイメージ・ラインに対するプロセスが繰り返されている。当然のことではあるが、連続的に回転することによって回転ミラー１０の各ファセットが光ビーム１４を遮り、それにより一連の平行かつ間隔を隔てたイメージ・ラインが生成され、まとめて見た場合に一行の印刷イメージまたは他のイメージが形成される。
【００１４】
この配列により、回転多面ミラー１０のわずかな傾斜が、衝撃、温度または他の原因などの外部的な要因によって変化しない限り、平行な印刷ライン・イメージが維持されることは理解されよう。残念ながら他の外部的原因によって、しばしば多面ミラーおよび感光ドラムに不整列が生じ、品質の高い印刷を保証するための困難な機械的再整列を余儀なくしている。
【００１５】
したがって、多面ミラー１０および感光ドラム１８を動的に整列させることができれば有益であろう。残念ながら本発明以前の、多面ミラーなどの大型素子の動的かつ機械的な再整列には、容認し難い高価な整列素子が必要であるため、典型的な多面走査ミラー型レーザ・プリンタには、回転ミラーおよび感光ドラムを動的に整列させるためのいかなるタイプの手段すなわちデバイスも使用されていない。また、回転ミラーがレーザ・プリンタの極めて精密な部品すなわち素子であり、レーザ・プリンタの印刷品質を維持するためには、ベアリングが摩耗することなく、極めて高速で回転させなければならないことは、レーザ印刷分野の技術者には理解されよう。したがって複雑で重い多面走査ミラーに代わって、例えば共振平面ミラーなど、それほど複雑ではない平面ミラーを使用することができることができれば、これもまた望ましいことである。
【００１６】
次に図２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄを参照すると、ビーム掃引を生成するための単軸発振ミラーを使用したレーザ・プリンタの従来技術の実施例が示されている。当分野の技術者には理解されるように、また、添付の図に示すように、発振ミラーは、双方向のビーム掃引を完璧に生成することができるが、可動感光媒体１６すなわちドラム１８であり、また、上で考察したように、従来技術の努力は、一般的に１方向の発振ビーム掃引のみの使用に限定されている。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄに示すように、配列は、回転多面ミラーが単一発振平面ミラー３４に置き換えられている点を除き、図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃに示す配列と実質的に同じである。図１Ａの場合と同様、図２Ａは、単軸ミラー３４によるビーム掃引の開始を示している。同様に図２Ｂは、ミラー３４が実質的に走査を完了したビーム掃引を示しており、また、感光ドラムの図１８Ａに示すように、ミラー３４は、ビーム掃引と回転ドラム１８の移動が同期し、それにより掃引中に媒体が移動する距離と光ビームが垂直方向に移動する距離が等しくなるよう、若干の角度をなして取り付けられている。図１Ｂの場合と同様、参照番号３６で示す若干の角度が付いた軌道により、可動感光媒体１６すなわちドラム１８Ｂ上のイメージ・ライン２８が水平になっている。
【００１７】
したがってこれまでのところでは、表面が平らな単一ねじり軸発振ミラー３４が、図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃに関連して考察したように、回転多面ミラー３０としても動作していることは明らかであろう。しかし、図２Ｃの参照番号２５Ａで示すように、発振ミラーが反対方向への枢動バックを開始する際に、若干の角度をなして取り付けられていることによるミラーの垂直方向の移動と、可動感光媒体１６すなわち回転ドラム１８の移動が、この場合は相殺されず、逆に累積されることになるため、ビーム１４Ａをターン・オフしなければならず、印刷用として使用することはできない。したがって角度が付いたビーム軌道２６と媒体の移動により、単純に回転感光ドラム１８の移動によって生じることになる角度より大きい角度でイメージ・ライン２８Ａが印刷されることになる。当然のことではあるが、これは、ビームが復帰掃引する際に、矢印３６で示すように、ビームが上に向かって移動するのではなく、逆に下に向かって移動し、一方、感光ドラムが、矢印３８で示すように、上に向かって移動することによるものである。したがって、上で言及したように、ドラムおよびビーム軌道の移動が累積されることになる。したがって印刷を満足すべきものにするためには、走査の軌道を復帰させている間、光ビームおよび印刷を中断および／または停止しなければならないことは理解されよう。したがって発振ミラー３４は、３０Ａで示すように、反転走査が完了した後、前方走査を再開しなければならない。前方走査の開始時点で変調レーザがターン・オンされ、第２のイメージ・ラインが印刷される。したがって、発振平面ミラー３４は、回転多面ミラーより幾分か安価であり、かつ、はるかに軽量ではあるが、印刷が１方向の走査でしか実行されないため、デューティ・サイクルの点で多面ミラー・プリンタより一般的に効率が悪いことは理解されよう。したがって、共振ミラーの走査位置をレーザ・ビームの掃引に対して直角の方向に連続的に調整する方法があれば、それは望ましいことである。
【００１８】
次に図３Ａを参照すると、感光媒体の両端間の双方向ビーム掃引を提供するために使用される２軸双方向ミラー・アセンブリ４０の斜視図が示されている。この２軸双方向ミラー・アセンブリ４０も、双方向のビーム掃引によって生成される平行印刷イメージ・ラインを維持するために、ビーム掃引がミラーの発振に対して直角の方向に調整されている。図に示すように、可動ミラー・アセンブリ４０は、支持構造４２上に取り付けられ、電磁力によって両方の軸に沿ってドライブされている。可動ミラー・アセンブリ４０は、実質的に平面状の材料の単片で形成され、機能部品すなわち可動部品が、半導体分野で使用されている技法と同様の技法によって、平面状材料シート（シリコンなど）中にエッチングされている。以下で考察するように、機能部品には、例えばフレーム部分４４、中間ジンバル部分４６および内部ミラー部分４８などの支持部分が含まれている。中間ジンバル部分４６が、第１の軸５２に沿って整列した、間隔を隔てて配置された第１のねじりヒンジ対５０Ａおよび５０Ｂによって、フレーム部分４４の２つの端部にヒンジ付けされていることは理解されよう。中間ジンバル部分４６は、第１のヒンジ対５０Ａおよび５０Ｂを除き、フレーム部分４４から分離されている。フレーム部分４４は、デバイスを支持構造４２へ移動させるための優れた支持を提供しているが、フレーム部分４４を除去し、かつ、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂを単純に延長し、図３Ａの点線で示すアンカ４５Ａおよび４５Ｂで示すように、ヒンジを支持構造４２に直接固定することが望ましいことについても理解すべきである。
【００１９】
中央に配置された、反射表面をその中央部分に有する内部ミラー部分４８は、第１の軸に対して直角をなす、すなわち９０°回転した第２の軸５６に沿ったヒンジ５４Ａおよび５４Ｂによって、ジンバル部分４６に取り付けられている。ミラー部分４８の反射表面の厚さは、動作周波数に応じて１１０〜４００ミクロン程度であり、その上部表面は、鏡面を提供するべく適切に研磨されている。ミラーの厚さは、走査の間、ミラーが平らな状態を維持する要求事項によって決定される。ミラーは、動作周波数の二乗および動作角度に比例して動的に変形するため、周波数が高く、角度が大きいほど、より硬直なミラー、すなわちより厚いミラーが要求される。必要な平面性を提供するために、ミラーは、感光ドラムを感光させるために使用する光の波長に応じて、約１５メートル以上の曲率半径で形成されている。曲率半径は、知られている、例えば対向する両面の研磨による応力制御技法および応力制御薄膜のための蒸着技法によって制御することができる。必要に応じてミラー部分に適切な材料の被覆を施し、特定の放射波長に対するミラー部分の反射率を改善することもできる。
【００２０】
次に図３Ｂを参照すると、共振発振を提供し、それにより反覆ビーム掃引を生成するための使用に適した細長い楕円形二重軸ミラー装置４０の上面図が示されている。このような細長い楕円形ミラー部分４８の満足すべき実施例の長軸および短軸の長さは、それぞれ約４．３ミリメートルおよび約１．２ミリメートルである。この実施形態の機能部品は、反覆ビーム掃引を提供する共振発振を生成するドライブ回路を除き、図３Ａに関連して考察した機能部品と同じであり、したがって同じ参照番号が付されている。単結晶シリコンの有利な材料特性により、図３Ｂに示すようなＭＥＭＳをベースとしたミラーは、極めて鋭いねじり共振を有している。ねじり共振のＱは、通常、１００から１０００を超える範囲に存在している。この鋭い共振が、ミラーの動きに対する大きな機械的増幅を共振周波数対低周波数でもたらしている。したがって本発明の一実施形態によれば、ミラーを走査軸の周りに共振周波数で枢動させることが有利であり、これにより必要なドライブ電力が劇的に低減される。
【００２１】
走査軸および走査軸に対して実質的に直角をなす、すなわち直交する軸をドライブするための機構には多くの組合せがあることは、当分野の技術者には明らかであろう。走査軸内におけるミラーの機械的な動きは、通常、１５度より大きく、３０度になることもあり、一方、走査軸に直交する軸の周りの動きは１度未満である。走査軸の周りの枢動は、大きな角度を枢動しなければならず、また、ミラーはその方向に沿って長くなっているため、走査軸の周りの運動を生成するためには、電磁ドライブ方式または慣性ドライブ方式が有効であることが分かっている。慣性ドライブするためには、ミラーの共振周波数かあるいはそれに近い周波数の微小回転運動を、シリコン構造全体に印加する必要があり、それにより、ねじり軸の周りのミラーの共振枢動すなわち発振が励起される。このタイプのドライブの場合、シリコン構造全体の極めて微小な運動によって、極めて大きいミラーのねじり運動が励起される。走査軸に対して直交すなわち直角をなす軸に対しては極めて微小な角運動が必要であるため、図３Ａに使用されている電磁力と同様の電磁力を使用して、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂの周りの、より制御された運動を生成し、それによりビーム掃引を正確な位置に直角方向に移動させている。したがって、ヒンジ５０Ａおよび５０Ｂの周りの運動に関連しているのは、１組の永久磁石セットのみである。また、楕円形のミラーが特に適していることが分かっているが、ミラーの形状を、例えば円形、正方形、長方形等、いくつかの他の形状にすることができることは理解されよう。
【００２２】
次に図３Ｃを参照すると、第２のセットのヒンジ５０Ｃおよび５０Ｄが、共振ヒンジ５４Ａおよび５４Ｂに対して直角をなす方向から若干オフセットされている点を除き、図３Ｂに示す楕円形ミラー・デバイスと同様のデバイスが示されている。したがってヒンジ５０Ｃおよび５０Ｄの周りを回転することにより、軸５６に対して全く直角をなさない運動がもたらされる。これは、軸５２Ａによって示されている。
【００２３】
図４Ａおよび４Ｂを図３Ａと共に参照すると、ミラー・アセンブリ４０は、通常、それぞれタブ６０Ａおよび６０Ｂの下側に、ビーム掃引を電磁ドライブするための、直列に接続された１対の電気コイル５８Ａおよび５８Ｂを備えている。したがって、特定の周波数で交番する正および負の電圧でコイルを活性化させることにより、ミラー部分４８をその周波数で発振させることができる。上で言及したように、電磁ドライブを容易にするために、ミラー・アセンブリ４０は、さらに、ミラー部分４８のタブ６０Ａおよび６０Ｂ上に、第１の軸５２に沿って取り付けられた第１の対の永久磁石６２Ａおよび６２Ｂを備えている。永久磁石セット６２Ａおよび６２Ｂは、質量を回転軸５６の周りに対称に分布させ、それにより衝撃および振動の下での発振を最小化している。永久磁石６２Ａおよび６２Ｂの各々は、ミラー・アセンブリ４０の頂部表面に、接着剤またはインジウム・ボンディングなどの従来の接着技法を使用して取り付けられた上部磁石セットを備え、図４Ａおよび４Ｂに示すように、ミラー・アセンブリ４０の下部表面に同じ様に取り付けられた下部磁石と整列していることが好ましい。各セットの磁石は、図４Ａに示す北極／南極配列のように直列に配列されている。４つの磁石セットの配列には、所望する磁石特性に応じて、例えば同極をすべて上にする、あるいは２つの同極セットを上にし、２つの同極セットを下にする、もしくは３つの同極セットを上にし、１つの同極セットを下にする等、使用可能な複数の配列が可能である。
【００２４】
次に図４Ｃおよび４Ｄを図３Ａと共に参照すると、ジンバル部分４６がヒンジ５０Ａおよび５２Ｂによってフレーム部分４４に取り付けられている。図３Ａに示す第１の軸５２の周りのジンバル部分４６の運動は、直列に接続された別の１対のコイル６６Ａおよび６６Ｂによって提供されている。既に言及したように、軸５２の周りを枢動することにより、互いに平行な連続印刷イメージ・ラインを維持するために必要な垂直方向の運動が提供され、永久磁石セット６４Ａおよび６４Ｂがその運動を容易にしている。
【００２５】
図４Ａは、図３Ａのミラー・アセンブリ４０の中間すなわち中立位置を示したもので、図３Ａの線３Ａ−３Ａ（すなわち軸５２）に沿ってアセンブリを貫通して取った断面図である。図４Ｂは、矢印６７で示すように、ジンバル部分４６および／またはフレーム部分４４から独立した軸５６の周りのミラー部分４８の動きを示したものである。図４Ｃは、図３Ａの線３Ｃ−３Ｃ（すなわち軸５６）に沿って取った、ミラー・アセンブリ４０の中間位置を示す、図４Ａと同様の図である。図４Ｄは、矢印６９で示すように、フレーム部分４４から独立した軸５２の周りのジンバル部分４６（ミラー部分４８を支持している）の回転を示したものである。上記の配列により、ミラー部分４８は、２つの軸の周りを自由に回転することができ、それにより、可動感光媒体１６すなわちドラム１８上に発振ビームを導き、かつ、平行イメージ・ラインを生成する能力を提供している。
【００２６】
上で言及したように、他のドライブ回路を使用して、ミラー・デバイスをねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂの周りに枢動させることができる。これらのドライブ源には、圧電ドライブ回路および静電ドライブ回路が含まれている。圧電ドライブ回路および静電ドライブ回路は、前後ビーム掃引を生成するための共振発振の生成に特に適していることが分かっている。したがって、図４Ｅおよび４Ｆを参照すると、図３Ｂに示すミラー装置４０Ａによって提供される共振発振が示されている。図４Ｅおよび図４Ｆに示すように、ねじり軸５４Ａおよび５４Ｂの周りのミラー４８の共振発振は、当然のことではあるが、永久磁石セット６２Ａおよび６２Ｂと共にコイル５８Ａおよび５８Ｂが不要である点を除き、図３Ａ、４Ａおよび４Ｂに関連して考察した電磁発振と同じである。
【００２７】
図３Ｂに示す二重軸ミラーの電磁ドライブ直交運動は、点線で示す永久磁石セット６２Ａおよび６２Ｂが存在していない点を除き、図４Ｃおよび４Ｄに関連して上で考察した、図３Ａに示す二重軸ミラーの直交運動と同じである。
【００２８】
また、ヒンジ５４Ａおよび５４Ｂの寸法（すなわち幅、長さおよび厚さ）を慎重に制御することにより、所望のミラー発振周波数と実質的に同じ固有共振周波数を有するミラーを製造することができる。したがって、所望する発振周波数に実質的に等しい共振周波数を有するミラーを提供することにより、電力負荷を低減することができる。
【００２９】
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃは、本発明の一実施形態による、図３Ａまたは３Ｂに示すような二重軸走査共振ミラーの使用法を示したものである。図５Ａおよび５Ｂから分かるように、図の右から左へ向かって走査する二重直交走査ミラー・アセンブリ４０の動作は、図２Ａおよび２Ｂに示し、かつ、考察した、単一軸の周りを枢動するミラー３４の動作と実質的に同じであるが、図５Ｃに示すように、単軸ミラー３４とは異なり、復帰走査すなわち図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃの左から右へ向かう走査を、復帰走査の間、可動感光媒体１６上に印刷イメージ・ラインを生成するべく連続的に変調することができるため、復帰走査時にレーザ（光ビーム１４Ｂ）をターン・オフする必要はない。本発明によれば、第２の印刷イメージ・ラインは、先行する右から左へ向かう走査に対して平行になる。当然のことではあるが、これは、上で考察したように、ミラー４８を二重軸ミラーの軸５２の周りにわずかに枢動させることによって達成されている。
【００３０】
次に図６を参照すると、完全な１共振サイクルの間に、２つの軸の周りのミラーの運動に応答するレーザ・ビームの軌道が誇張して示されている。図６に示すビーム軌道は、単一発振における右から左へ向かう走査および左から右へ向かう復帰走査中に、ビーム軌道が２つの平行イメージ・ラインを生成する様子を示すために、回転ドラム１８などの可動感光媒体１６の一部と共に示されている。図６に示す実施例では、参照番号７０は、ビーム軌道が右から左へ向かって移動する部分を示している。本明細書において使用されている「ビーム軌道」という用語は、レーザ光がオンであること、すなわち実際に光を提供していることを必ずしも意味するものではないことを理解すべきである。本明細書においては、「ビーム軌道」という用語は、光が実際にオンであり、光ビームが放出されている場合に追跡されることになる経路を示すために使用されている。レーザ光は、通常、変調により連続的にターン・オンおよびターン・オフされ、また、通常、走査すなわち掃引の２つの端部（左側および右側）でスイッチ・オフされることについては、当分野の技術者には理解されよう。しかし、変調パターンは、完全な走査すなわち掃引のためのフル・オンから、完全な走査のためのフル・オフまで変化する。また、当然のことではあるが、走査ビームの変調および走査の端部部分におけるスイッチ・オフは、回転多面ミラーを使用しているレーザ・プリンタを含むすべてのタイプのレーザ・プリンタに言えることである。したがって図６に示す実施形態のレーザ・ビームは、媒体１６のエッジ７４の直ぐ近傍のポイント７２で変調光を提供することができるが、通常、印刷ページには左右のマージンが含まれていることは認識されよう。したがって印刷イメージ・ラインは、軌道部分７０で示すように、ビーム軌道の右から左へ向かう走査時のポイント７２で開始されるが、イメージを生成するための光ビームの変調は、右から左へ向かう軌道部分のポイント７６すなわちマージン７８までは実際には開始されず、また、印刷は左マージン８０で停止する。左マージン８０は、印刷イメージ・ライン８４上の最も右端の点８２によっても示されている。また、感光媒体１６が矢印８６で示す方向を移動していることは理解されよう。したがって、印刷イメージ・ライン８４を水平ラインとしてマージン７８と８０の間に生成するために、右から左へ向かうビーム軌道は、得られる右側端開始ポイント７２と左側終了ポイント８２の間のラインが水平になるよう、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂ上を軸５２の周りに適切な量で枢動するミラー・アセンブリ４０によって制御されている。つまり、ビーム軌道は、ビーム掃引の間、右から左へ向かうビーム掃引の間に感光媒体１６が上に移動する量すなわち距離と実質的に同じ量すなわち距離だけ上に移動する。右から左へ向かうビーム軌道部分が、媒体１６の左側エッジ８８で完了すると（すなわち、共振すなわち発振サイクルの半分が完了すると）、ミラーは、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂの周りを逆方向に高速で枢動し、ビーム軌道の部分９０で示すように、共振ミラーはその掃引方向を変化させる。次に、左から右へ向かう軌道ビーム掃引部分９２（ねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂ上の軸５６の周りを枢動することによって生じる）が、再び媒体１６の左側エッジ８０に到達すると、左から右へ向かうビーム軌道部分９２が媒体１６の両端間を横断する際に、左から右へ向かうビーム軌道部分９２を、右から左へ向かう軌道部分と同様に上に向かってシフトさせるために、ミラーは、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂの周りを再び低速で枢動する。したがって開始ポイント９６から始まり、左から右へ向かう走査の間に生成されるイメージ・ライン９４は、その前に生成されたイメージ・ライン８４との平行を維持している。次に、ビーム軌道が媒体１６の右側エッジ７８を通過すると、共振捜査ミラーは、スタート・ポイント７２に復帰するべく、ねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂの周りを逆方向に枢動することにより、再びその方向の反転を開始する。当然のことではあるが、複数のイメージ・ラインを生成するために、次の共振掃引を完成させるべくサイクルが繰り返される。
【００３１】
図３Ｃに示すミラー・デバイスを使用する場合、非直交軸５２の周りの枢動により、トレースが中央で交差しない点を除き、図６に示すトレース・パターンに幾分か類似したトレース・パターンが生成される。図３Ｄは、このトレース・パターンを示したものである。
【００３２】
図７を参照すると、二重軸ミラーを１つ使用した実施形態ではなく、単一軸の周りを枢動する、図８Ａおよび８Ｂに示すような単軸ミラーを２つ使用した本発明の他の実施形態の斜視図が示されている。また、図３Ａに示す２つの二重軸すなわち２軸ミラーを使用して、２つの単軸ミラーを使用して得られる結果と同じ結果を得ることができる。例えば、一方の軸にドライブ機構を設けない（すなわち起動しない）形態で、図３Ａに示す２つの２軸ミラー配列を使用することができる。しかしながら２つのミラーを使用する場合、２つのより堅牢な単軸ミラーを使用することが有利である。したがって各々のミラーは、図８Ａおよび８Ｂに示すように、単一回転軸および１対のヒンジ５４Ａおよび５４Ｂのみを有している。
【００３３】
したがって単軸アナログねじりヒンジ・ミラーを、同様の第２の単軸ねじりミラーと組み合わせて使用することにより、図２に関連して上で考察した共振走査ミラー型レーザ・プリンタの問題を解決することができ、あるいは以下で考察するように、衝撃、熱変化等によりレーザ・プリンタが不整列になった場合に、レーザ・プリンタを電子整列させることができる。適切な配列の１つは、図８Ｂに示す細長い楕円ミラーを使用して共振ビーム掃引を提供し、かつ、図８Ａに示す電磁ドライブ円形ミラーを使用して直交運動を提供することである。別法としては、円形ミラーを使用して共振ビーム掃引を提供し、かつ、細長い楕円ミラーを使用して直交運動を提供することもできる。
【００３４】
図８Ａおよび８Ｂに示すように、単軸ミラーは、１対のねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂによって、図８Ａに示す円形ミラーすなわち反射表面４８、あるいは図８Ｂに示す細長い楕円ミラーすなわち反射表面４８を支持する支持部材４４を備えている。したがって、ドライブ源によってミラー部分４８を共振状態に維持することができれば、このミラーを使用して、発振光ビームを感光媒体の両端間を反覆移動させることができることは理解されよう。また、単軸ミラーの代替実施形態には、図８Ａおよび８Ｂの両図に示す支持部材すなわちフレーム４４が不要であることについても理解されよう。例えば、図８Ａに示すように、ねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂを、図８Ａの点線で示すように、１対のヒンジ・アンカ５５Ａおよび５５Ｂまで単純に延長することができる。これらのタイプのヒンジ・アンカは、図８Ｂに示す細長い楕円形ミラーに使用することも可能である。
【００３５】
上で言及したように、平行な印刷ラインを実現するためには、さらに、感光媒体の不整列すなわち移動を補正するために、共振発振に対して直角をなす方向に光ビームを移動させる必要がある。したがってもう一度図７を参照すると、光ビームを垂直方向すなわち直角方向に移動させるために、図８Ａまたは８Ｂのいずれかに示すタイプの第２の単軸ミラーが使用されている。図７に示す実施形態の系では、第１の単軸ミラー３４を使用して、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄに関連して考察した右から左へ向かう共振掃引、および左から右へ向かう共振掃引が提供されているが、ビーム軌道の上下すなわち直角方向の制御は、光源１２から放出される光ビーム１４Ａを遮り、遮った光を共振掃引運動を提供しているミラー３４に向けて反射させるための第２の単軸ミラー９８を配置することによって達成されている。共振ミラー３４のミラー面１０２上に示されている線１００は、左から右へ向かうビーム掃引および右から左へ向かうビーム掃引の間、可動媒体１６上に平行ライン１０４および１０６を提供するべく、ミラー９８が光ビーム１４Ａを共振ミラー３４の表面１０２上で上下に移動させる様子を示している。また、共振掃引を提供しているミラーおよび平行ラインを維持するための上下運動を提供しているミラーの位置を逆にすることができることは理解されよう。
【００３６】
図９Ａは、衝撃、ベアリングの過度の摩耗、あるいは温度の過度の変化によって回転多面ミラーに不整列が生じた場合に、印刷イメージ・ラインをページに対して確実に平行に維持するべく、図７に関連して考察した配列と同様の配列が、回転多面ミラー１０によって生成されるビーム掃引を電子的に再整列させる様子を示したものである。図９Ａに示すように、印刷イメージ・ライン２８は、媒体の水平方向の次元に平行な印刷ライン・イメージを得るために、媒体１６の移動に対して直角をなす線２８で工場較正されたセットアップを示している。回転多面ミラー１０が、許容不可能な角度の印刷イメージ・ラインを印刷ページに生成するようなミラーの不整列をもたらす機械的衝撃を受けると、ミラー９８は、光学系の動的整列を維持するために、回転ミラー１０で反射した光ビーム１４Ａを低速でシフトすなわち移動させるための２つの値の間でバイアスされる。例えば、得られたイメージ・ラインが、２８Ａで示すように下に向かって傾く傾向を示す場合、イメージ・ラインは、走査すなわち掃引中にミラー９８を円弧矢印１０８Ａで示すように上に向かって低速で回転させることによって水平に復帰する。あるいは、ライン・イメージがイメージ・ライン２８Ｂで示すように、用紙すなわち媒体の両端間で上に向かって移動すなわち傾斜する場合、ミラー９８は、円弧矢印１０８Ｂで示すように２つの値の間を低速で回転し、光ビームが媒体の両端間を掃引する際に、光ビームを下に向かって移動させる。
【００３７】
同様に、図９Ｂは他の実施形態を示したもので、回転多面ミラー１０および単一軸９８が逆になっている。この実施形態では、矢印１１０で示す多面ミラー・ファセットの厚さが、整列に利用することができる直交運動の量を制限していることは理解されよう。
【００３８】
本発明の特定の実施形態についての以上の説明は、実例を挙げて説明したものに過ぎない。以上の説明は、本発明を余す所なく説明し、あるいは開示した厳密な形態に本発明を限定することを意図したものではなく、以上の教示により多くの改変および変形形態が可能である。説明した実施形態は、当分野の技術者が、本発明および意図する特定の用途に適合させるための様々な改変を包含した様々な実施形態を最適に利用することができるよう、本発明の原理およびその実用アプリケーションについて最も理解し易い形で示すべく選択され、かつ、説明されている。本発明の範囲は、特許請求の範囲の各請求項およびその等価物によって定義されるものとする。
【００３９】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
（１）　イメージ投影システムに使用するためのミラー・デバイスであって、光源からの光ビームを遮るべく配置された反射表面部分であって、前記反射表面が、第１の対のねじりヒンジによってジンバル部分に枢動可能に取り付けられ、前記ジンバル部分が、もう１対のねじりヒンジによって支持部材に枢動可能に取り付けられ、それにより前記デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光ビームが第１の平面に沿って移動し、かつ、前記デバイスが前記もう１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射光が前記第１の平面に実質的に直角をなす方向に移動する反射表面部分と、
前記反射光ビームが、第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動目標領域の両端間を掃引すなわちトレースするよう、前記１対の前記ねじりヒンジの周りの枢動方向を交番させるための第１のドライバであって、前記ミラー・デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射光ビームが前記第１の次元に沿って掃引する第１のドライバと、
前記可動目標の両端間のトレースが、前記目標領域の移動に対して実質的に直角に延びるよう、前記ミラー・デバイスを前記もう１対のねじりヒンジの周りに枢動させるための第２のドライバとを備えたミラー・デバイス。
【００４０】
（２）　変調光ビームを提供する光源と、
前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分を備えた第１のデバイスであって、前記第１のデバイスが第１の軸の周りを回転するべく支持され、それにより前記第１のデバイスが前記第１の軸の周りを回転することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面に沿って掃引する第１のデバイスと、
前記第１のデバイスを前記第１の軸の周りに回転させるための第１のドライバと、
前記反射表面からの光が、前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向に移動するよう、第２の軸の周りを回転する第２のデバイスと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記第１のデバイスが前記第１の軸の周りを回転し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引すなわちトレースする際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体が、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿って光トレースを受け取るよう、前記第２のデバイスを前記第２の軸の周りに回転させるための第２のドライバとを備えたプリンタ。
【００４１】
（３）　変調光ビームを提供する光源と、
第１の軸の周りを枢動する第１の対のねじりヒンジによって支持され、前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分をさらに備えた第１のデバイスであって、前記デバイスが前記１対のねじりヒンジの周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面に沿って掃引する第１のデバイスと、
前記反射表面からの光が、前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向を移動するよう、もう１対のねじりヒンジの周りを枢動する第２のデバイスと、
前記第１の対のねじりヒンジの周りの枢動の方向を交番させるための第１のドライバと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記第１のデバイスが前記第１の対のねじりヒンジの周りを枢動し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引する際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体上の前記掃引イメージを、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿って受け取るよう、前記第２のデバイスを前記第２の対のねじりヒンジの周りに枢動させるための第２のドライバとを備えた双方向プリンタ。
【００４２】
（４）　変調光ビームを提供する光源と、
前記光源からの前記光ビームを遮るべく配置された反射表面部分を備えたミラー・デバイスであって、前記反射表面が、第１の軸の周りを枢動する第１のヒンジ配列、および前記第１の軸に対して実質的に直角をなす第２の軸の周りを枢動する第２のヒンジ配列によって支持され、それにより前記デバイスが前記第１の軸の周りを枢動することにより、前記反射表面で反射した光が第１の平面を画定し、かつ、前記デバイスが前記第２の軸の周りを枢動することにより、前記反射光が前記第１の平面に対して実質的に直角をなす第２の方向に移動するミラー・デバイスと、
前記反射表面の前記第１の軸の周りの枢動の方向を交番させるための第１のドライバと、
第１の次元および前記第１の次元に対して直角をなす第２の次元を有する可動感光媒体であって、前記ミラー・デバイスが前記第１の軸の周りを枢動し、それにより前記反射光ビームが前記媒体の両端間を前記第１の次元に沿って掃引すなわちトレースする際に、前記反射光ビームのイメージを受け取るべく配置され、かつ、後続する光トレースのイメージが、先行するトレースから間隔を隔てて配置されるよう、前記第２の次元に沿った方向を移動する可動感光媒体と、
前記可動感光媒体が、前記感光媒体の移動に対して実質的に直角をなす線に沿ってトレースを受け取るよう、前記第２の軸の周りを枢動させる第２のドライバとを備えたプリンタ。
【００４３】
（５）　双方向ビーム掃引を提供する単一表面共振ミラーを使用したレーザ・プリンタである。第１の実施形態によれば、二重軸ミラー４０には、共振ビーム掃引を提供する第１の対のねじりヒンジ５４Ａおよび５４Ｂ、および互いに平行な連続掃引イメージを維持するための、掃引に対して直角をなす動きを提供する第２の対のねじりヒンジ５０Ａおよび５０Ｂが使用されている。第２の実施形態には、２つの単軸ミラー９８および１０２が使用されている。第１の単軸ミラー１０２が共振ビーム掃引を提供し、第２の単軸ミラー９８が、平行印刷イメージ・ラインを維持するための直交運動１００を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ、Ｂ、Ｃは、従来技術による、レーザ・プリンタの掃引を生成するための回転多面ミラーの使用法を示す図である。
【図２】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、レーザ・プリンタの単方向ビーム掃引を生成するための単軸平面共振ミラーの従来技術による使用例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の教示による、双方向ビーム掃引を生成するための２軸ねじりヒンジ・ミラーの様々な実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態の教示による、双方向ビーム掃引を生成するための２軸ねじりヒンジ・ミラーの様々な実施形態の斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態の教示による、双方向ビーム掃引を生成するための２軸ねじりヒンジ・ミラーの様々な実施形態の斜視図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに示すミラー・デバイスによって提供されるビーム・トレースが、感光媒体の両端間を移動する様子を示す図である。
【図４】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆはねじりヒンジの２つのセットの回転すなわち枢動を示す、図３Ａの横断面図である。
【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは、本発明の教示による、レーザ・プリンタの双方向ビーム掃引を生成するための、図３Ａおよび３Ｂに示すような単一２軸共振ミラーの使用法を示す図である。
【図６】図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃに示す装置のビーム掃引パターンおよび可動感応媒体上に得られる平行ビーム・イメージを示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態の教示による、レーザ・プリンタの双方向ビーム掃引を生成するための、図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃに示すタイプの２つの同期単軸ミラーの使用法を示す斜視図である。
【図８】Ａ、Ｂは、単軸アナログねじりヒンジ・ミラーの実施形態を示す図である。
【図９Ａ】レーザ源および多面ミラーの電子再整列を可能にする単軸ミラーの使用法を示す斜視図である。
【図９Ｂ】レーザ源および多面ミラーの電子再整列を可能にする単軸ミラーの使用法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、３０　回転多面ミラー（回転ミラー）
１０Ａ〜１０Ｈ　反射表面（ファセット）
１２　光源
１４Ａ、１４Ｂ　レーザ・ビーム（光ビーム）
１６　可動感光媒体
１８　回転感光ドラム
２０、２４　回転軸
２６　ビーム軌道
２８　ファセット１０Ｂのリーディング・エッジ
２８、２８Ａ、２８Ｂ，８４、９４　ライン・イメージ（イメージ・ライン）
３２　垂直軸
３４、９８　発振平面ミラー（単軸ミラー、ミラー、共振ミラー）
４０、４０Ａ　２軸双方向ミラー・アセンブリ（可動ミラー・アセンブリ、楕円形二重軸ミラー装置、ミラー・アセンブリ、ミラー装置、二重直交走査ミラー・アセンブリ）
４２　支持構造
４４　フレーム部分（支持部材、フレーム）
４５Ａ、４５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ　アンカ
４６　（中間）ジンバル部分
４８　（内部）ミラー部分（楕円形ミラー部分、ミラー、反射表面）
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５２Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ　ヒンジ（ねじり軸）
５２、５２Ａ　第１の軸（非直交軸）
５６　第２の軸
５８Ａ、５８Ｂ、６６Ａ、６６Ｂ　（電気）コイル
６０Ａ、６０Ｂ　タブ
６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂ　永久磁石
７４、７８、８０、８８　媒体のエッジ
７８、８０　マージン
１０２　共振ミラーのミラー面
１０４、１０６　平行ライン
【図１】
2004029763.tif 000003
【図２】
2004029763.tif 000004
【図３Ａ】
2004029763.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2004029763.tif 000007
【図３Ｄ】
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【図４】
2004029763.tif 000009
【図５】
2004029763.tif 000010
【図６】
2004029763.tif 000011
【図７】
2004029763.tif 000012
【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2004029763.tif 000015