CN105278098A - 光偏转器及具备该光偏转器的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供光偏转器及图像形成装置。本发明的光偏转器的振动反射镜部在与其摆动轴心交叉的方向上延伸。在振动反射镜部的与所述反射面侧相反侧的表面形成有沿该振动反射镜部的延伸方向延长的肋部。光偏转器还具备固化部。固化部邻接所述肋部的延伸方向的两端部而设。固化部使液状或凝胶状的物质在通过表面张力而使表面成为曲面状的状态下固化。根据该构成，能够抑制谐振频率的误差、并使振动反射镜部的周围的空气流变得稳定，从而稳定振动反射镜部的动作。

Description

光偏转器及具备该光偏转器的图像形成装置

技术领域

本发明涉及光偏转器及具备该光偏转器的图像形成装置。

背景技术

以往已知一种谐振型光偏转器，其具备振动反射镜部和支撑振动反射镜部的扭杆部。该光偏转器中，在振动反射镜部振动时，其周围产生的空气流可能在振动反射镜部的边缘剥离而造成振动反射镜部的动作（振幅）不稳定。对此，提出在振动反射镜部上的与反射面侧相反侧的表面贴设用以平整空气流的整流部件。整流部件构成为半圆柱状，由此，抑制振动反射镜部的周围产生的空气流的剥离。

发明内容

然而，像上述那样在振动反射镜部上贴设整流部件的构成中，存在有起因于整流部件的尺寸、质量的误差而使得谐振频率相对于目标频率产生偏离的问题。

对于这点，还可考虑将振动反射镜部和整流部件一体成形，但这样又存在有制造成本增加，并容易产生凹陷、碎裂等成形不良的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成，其目的在于抑制谐振频率的误差、并使振动反射镜部的周围的空气流变得稳定，从而稳定振动反射镜部的动作。

本发明的光偏转器包括：振动反射镜部，其具有反射光的反射面；扭杆部，其支撑该振动反射镜部；和驱动部，其使所述振动反射镜部绕该扭杆部扭转振动。

所述振动反射镜部在与其摆动轴心交叉的方向上延伸。在所述振动反射镜部的与所述反射面侧相反侧的表面形成有沿该振动反射镜部的延伸方向延长的肋部。并且，光偏转器还具备固化部。固化部邻接所述肋部的延伸方向的两端部而设。固化部使液状或凝胶状的物质在通过表面张力而使表面成为曲面状的状态下固化。

附图说明

图１是表示本实施方式中的具备光偏转器的图像形成装置的概略的剖面图；

图２是表示本实施方式中的包括光偏转器的光扫描装置，且从正面侧观察的俯视图；

图３是表示本实施方式中的光偏转器，且从背面侧观察的俯视图；

图４是沿图２的Ⅳ-Ⅳ线所作的剖面图；

图５是沿图２的Ⅴ-Ⅴ线所作的剖面图；

图６是从反射面侧的相反侧观察振动反射镜部的俯视图；

图７是沿图６的Ⅶ箭头方向所作的图；

图８是沿图６的Ⅷ箭头方向所作的图；

图９是表示其他实施方式的相当于图３的图；

图１０是表示其他实施方式的相当于图３的图；和

图１１是表示其他实施方式的相当于图３的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。再者，本发明不限于以下的实施方式。

《实施方式１》

图１是表示本实施方式的图像形成装置１即激光打印机１的概略构成的剖面图。

如图１所示，激光打印机１具有：箱状的打印机主体２；手送供纸部６６；匣供纸部７；图像形成部８；定影部９；和排纸部１０。由此，激光打印机１构成为边沿打印机主体２内的搬送路径Ｌ搬送纸张，边基于从未图示的终端等发送的图像数据在纸张上形成图像。

手送供纸部６具有：手送纸盘４，其能开闭地设于打印机主体２的一侧部；和手送用的供纸辊５，其能旋转地设于打印机主体２的内部。

匣供纸部７设置在打印机主体２的底部。匣供纸部７具备：供纸匣１１，其收容互相堆叠的多页纸张；搓纸辊１２，其一页页地取出供纸匣１１内的纸张；和供纸辊１３及延迟辊１４，将取出的纸张一页页地分离并向搬送路径Ｌ送出。

图像形成部８设在打印机主体２内的匣供纸部７的上方。图像形成部８具备：像载体即硒鼓１６，其能旋转地设在打印机主体２内；带电器１７，其配置在硒鼓１６的周围；显影部１８；转印辊１９及清洁部２０；光扫描装置３０，其配置在硒鼓１６的上方；和碳粉盒２１。由此，图像形成部８在由手送供纸部６或匣供纸部７供给的纸张上形成图像。

再者，在搬送路径Ｌ设置有使送出的纸张暂时待机之后以规定的定时供给于图像形成部８的一对配准辊１５。

定影部９配置在图像形成部８的一侧。定影部９具备互相压接旋转的定影辊２２及加压辊２３。由此，定影部９构成为使在图像形成部８转印于纸张上的调色剂图像定影在该纸张上。排纸部１０设置在定影部９的上方。排纸部１０具备：排纸盘３；一对排纸辊２４，其用以将纸张向排纸盘３搬送；和多个搬送引导肋部２５，其向排纸辊对２４引导纸张。排纸托盘３呈凹状形成在打印机主体２的上部。

若激光打印机１接收图像数据，则在图像形成部８中旋转驱动硒鼓１６，并通过带电器１７使硒鼓１６的表面带电。

然后基于图像数据，从光扫描装置３０向硒鼓１６出射激光光线。通过照射激光光线在硒鼓１６的表面形成静电潜像。形成在硒鼓１６上的静电潜像，通过显影部１８显影后，成为一可视像而被作为调色剂图像。

此后，纸张通过转印辊１９被触压在硒鼓１６的表面。由此，硒鼓１６的调色剂图像被转印在纸张上。转印了调色剂图像的纸张，在定影部９上通过定影辊２２及加压辊２３被加热及加压。其结果，将调色剂图像定影在纸张上。

如图２～图５所示，光扫描装置３０具有出射光的光源３１（只出示在图４中）、偏转器４０、和收容偏转器４０的箱体５０。

整体观察时箱体５０形成为大致长方体状。箱体５０俯视时为纵向（图２的上下方向）的长度较横向（图２的左右方向）的长度长的长方形状。箱体５０具有：有底的箱体主体部５１，在高度方向的一侧（图２的纸面外侧）开放；和盖部５２，将箱体主体部５１的该开放侧关闭。箱体主体部５１例如由树脂材料构成，盖部５２由具有透光性的部件、例如玻璃构成。盖部５２构成为能够使从光源３１入射于后述的振动反射镜部４１的光和由振动反射镜部４１反射的光的双方穿透。

上述偏转器４０是所谓ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏEｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）装置，通过蚀刻加工硅板而形成。

具体地说，如图３所示，偏转器４０具备振动反射镜部４１、第１及第２扭杆部４２、４３、第１及第２横梁部４４、４５、和大致矩形板状的固定框部４６。振动反射镜部４１形成为俯视为大致椭圆形状的薄板状。振动反射镜部４１配置在固定框部４６的大致中央。振动反射镜部４１的长径方向与箱体横向一致，振动反射镜部４１的短径方向（摆动轴心方向）与箱体纵向一致。振动反射镜部４１的厚度方向的一侧面（面向图２的纸面靠纸面外面侧的面）是作为用以反射从光源３１（参照图４）出射的光的反射面４１ａ。为了提高光的反射率，在该反射面４１ａ形成有例如由铝和铬构成的光反射膜。振动反射镜部４１通过绕上述两个扭杆部４２、４３扭转振动，使从第１光源３１入射于反射面４１ａ的光的反射方向变化，进而使光在规定方向往返扫描。

上述第１及第２扭杆部４２、４３在箱体纵向构成长板状。两个扭杆部４２、４３俯视为配置在振动反射镜部４１的摆动轴心Ａ的延长线上（短轴的延长线上）。第１扭杆部４２的一端部连结于振动反射镜部４１的长径方向的中央部，另一端部连结在第１横梁部４４的长边方向的中央部。第２扭杆部４３的一端部连结在振动反射镜部４１的长径方向的中央部，另一端部连结在第２横梁部４５的长边方向的中央部。由此，两个扭杆部４２，４３能够使振动反射镜部４１绕摆动轴心Ａ摆动（振动）地支撑振动反射镜部４１。

第１横梁部及第２横梁部４４、４５在箱体纵向互相空开间隔配置。振动反射镜部４１配置在两个横梁部４４、４５之间。第１横梁部４４的两端部及第２横梁部４５的两端部连结在固定框部４６。固定框部４６具有沿箱体纵向延伸的一对纵边部４６ａ；和沿箱体横向延伸的一对横边部４６ｂ。上述第１及第２横梁部４４、４５分别横跨配置在固定框部４６的两个纵边部４６ａ之间。在第１横梁部４４及被第２横梁部４５分别各安装有２个作为驱动部的压电元件４７（参照图２及图４）。各压电元件４７电连接到未图示的驱动电路。并且，通过以规定的频率使从该驱动电路施加在各压电元件４７的施加电压变动，使压电元件４７伸缩振动。压电元件４７的振动频率设定为与振动反射镜部４１的谐振频率一致。该谐振频率例如根据振动反射镜部４１的惯性力矩、振动反射镜部４１的质量、和扭杆部４２、４３的弹簧常数等各种各样的主要因素而变化。压电元件４７若以上述谐振频率振动，则振动反射镜部４１进行谐振而绕两个扭杆部４２、４３扭转振动。

上述固定框部４６由形成在箱体主体部５１内的一对基台部５３（参照图５）支撑。一对基台部５３由形成在箱体主体部５１的底墙部５４的箱体横向的两端部的台阶部构成。该一对基台部５３形成在箱体主体部５１的整个纵向上。上述固定框部４６横跨配置在该一对基台部５３之间。

如图６及图７所示，在上述振动反射镜部４１的与上述反射面４１ａ相反的相反侧面４１ｂ形成有肋部７０。肋部７０沿振动反射镜部４１的延伸方向（与摆动轴心Ａ正交的方向）延长。肋部７０由在振动反射镜部４１的上述相反侧面４１ｂ的垂直方向具有高度的柱状部构成。肋部７０具有宽幅部７０ａ和一对狭幅部７０ｂ。宽幅部７０ａ是跨于摆动轴心Ａ且相对于该摆动轴心Ａ线对称地延伸。狭幅部７０ｂ是从宽幅部７０ａ的延伸方向的两端面延长到振动反射镜部４１的长径方向的端部附近。狭幅部７０ｂ的摆动轴心Ａ方向的宽度，比宽幅部７０ａ的摆动轴心Ａ方向的宽度小。换一种说法，肋部７０也可以说是从其高度方向看将长方体的四角切成Ｌ字状的形状。肋部７０的四角的切口部Ｋ分别与宽幅部７０ａ的端面及狭幅部７０ｂ的侧面邻接。在各切口部Ｋ设置有固化部７１。亦即，固化部７１邻接肋部７０的延伸方向的两端部而设。固化部７１是使液状或凝胶状的粘合剂在通过表面张力而使其表面弯曲状态下固化的部分。本实施方式中，该粘合剂是由光硬化性的粘合剂（光硬化性树脂的一个例子）构成。在形成固化部７１时，首先在振动镜子部４１的上述相反侧面４１ｂ的与各切口部Ｋ相对应的部分涂敷粘合剂。接着，通过对该涂敷的粘合剂例如照射紫外线等规定波长的光，使粘合剂固化而形成固化部７１。再者，本实施方式中，肋部７０及固化部７１是由不同的材料构成。

如图７及图８所示，固化部７１的表面通过表面张力形成为使固化部７１的外表面侧成为凸起状的曲面形状。并且，固化部７１的表面是设为随着从振动反射镜部４１的径向内侧越向径向外侧而高度越变低的曲面形状。固化部７１的最大高度与肋部７０的高度一致。

由此，上述实施方式中，由于在振动反射镜部４１的与反射面４１ａ侧相反侧的表面４１ｂ形成肋部７０，因此能够通过作用在振动反射镜部４１的振动时的反复应力来抑制振动反射镜部４１变形。

另外，由于在邻接上述肋部７０的延伸方向的两端部的位置形成有固化部７１，因而通过调整构成固化部７１的物质的量，能容易地调整振动系统的谐振频率。

另外，上述固化部７１是使液状或凝胶状的粘合剂在通过表面张力而使表面成为曲面状的状态下固化。因此，在振动反射镜部４１的振动时，能降低作用在该振动反射镜部４１的空气阻力。亦即，在不设置固化部７１的情况，随着振动反射镜部４１的振动而产生的空气流在肋部７０的延伸方向的两端部的边缘附近急剧地转向或剥离，作用在振动反射镜部４１的空气阻力变大。相比之下，在邻接肋部７０的延伸方向的两端部的位置设置固化部７１的情况，随着振动反射镜部４１的振动而产生的空气流沿该固化部７１的表面的曲面形状顺畅地流动。因而，振动反射镜部４１的周边的空气流在肋部７０的两端部的边缘附近不会急剧地转向或剥离。由此，能够降低作用在振动反射镜部４１的空气阻力，能使振动反射镜部４１的动作（振幅）更稳定。

上述实施方式中，固化部７１是通过在形成于肋部７０的四角的切口部Ｋ使粘合材料固化而形成。具体地说，肋部７０是由宽幅部７０ａ和连接在其延伸方向的两端部的一对狭幅部７０ｂ构成，固化部７１是通过在邻接宽幅部７０ａ的端面及狭幅部７０ｂ的侧面的切口部Ｋ使粘合剂固化而被形成。

根据该构成，与将肋部７０作为单纯的长方体形状的情况比较（参照图１１），能够极大地增加肋部７０的延伸方向的长度。由此，能够边确保振动反射镜部４１的刚性，边抑制振动反射镜部４１的周边产生的空气流的急剧转向和剥离。

另外，由于构成上述固化部７１的物质是由光硬化性的粘合剂构成，因此与使用热硬化性树脂或焊锡作为构成固化部７１的物质的情况比较，能够以常温使树脂固化，因此能防止肋部７０或振动反射镜部４１因来自固化部７１的传热而发生热变形。

另外，收容光偏转器４０的箱体主体部５１的开放部是由盖部５２关闭。亦即，收容光偏转器４０的箱体主体部５１内的收容空间及箱体主体部５１的外部空间是由盖部５２所区划。由此，能进一步降低振动反射镜部４１的振动时的空气阻力。亦即，在无盖部５２的情况，箱体主体部５１内的空气通过振动反射镜部４１从该开放部被向箱体主体部５１外挤出，反过来箱体主体部５１外部的空气也从该开放部流入。因此，振动反射镜部４１的周边的空气密度也会随时间而缓慢地变动。相比之下，上述实施方式中，由于穿过箱体主体部５１的开放部的空气的流通被盖部５２截断，因而能抑制振动反射镜部４１的周边的空气密度的变动。进而，能达使振动反射镜部４１的动作（振幅）稳定的目的。

由此，由于通过使用上述光偏转器４０而使振动反射镜部４１的动作稳定，因此，能提高光扫描装置３０的光的扫描精度。进而，能够提高激光打印机１的印刷图像的画质。

《实施方式２》

图９表示实施方式２。本实施方式在肋部７０的延伸方向的两端部的形状上与上述实施方式１不同。再者，对与图６相同的构成要素付予相同的符号并省略详细说明。

亦即，本实施方式中，从高度方向观察，肋部７０的两端部为隔着振动反射镜部４１的长轴而对称的等腰三角形状。换一种说法，则肋部７０为将长方体的四角倒角而切缺的形状。倒角面７０m在本实施方式中形成为平面状。肋部７０的四角的切口部Ｋ形成为随着从肋部７０的延伸方向的中央侧向两端侧而使该肋部７０的上述摆动轴心Ａ方向的宽度变窄。

根据该构成，与将肋部７０作为单纯的长方体形状的情况比较（参照图１１），能极大地增加肋部７０的延伸方向的长度。由此，能够边确保振动反射镜部４１的刚性，边抑制振动反射镜部４１的周边产生的空气流的急剧转向和剥离。另外，通过使肋部７０的上述摆动轴心Ａ方向的宽度随着从肋部７０的延伸方向的中央侧向两端侧而逐渐变窄，与像上述实施方式１那样由宽幅部７０ａ及狭幅部７０ｂ构成肋部７０的情况比较，能提高肋部７０的强度。由此，能够更确实地抑制振动反射镜部４１的振动时的变形。

《变形例》

图１０表示实施方式２的变形例。该变形例在肋部７０的延伸方向的两端部的形状上与上述实施方式２不同。再者，对与图９相同的构成要素付予相同的符号并省略详细说明。

亦即，本实施方式中，肋部７０的四角的倒角面７０m形成为向该肋部７０的内侧凹陷的弯曲面状。由此，与上述实施方式２比较，能够增加表面为曲面状的固化部７１的形成领域。因而，能够更确实地抑制振动反射镜部４１的振动时在肋部７０的端部附近产生的空气流的转向和剥离。

《其他实施方式》

上述各实施方式中，肋部７０及固化部７１是由不同的材料构成，但不限于此，也可由相同材料构成肋部７０及固化部７１。由此，由于肋部７０与固化部７１的线膨胀系数相同，因此无关受振动反射镜部４１的温度变化，能维持肋部７０与固化部７１的边界部的接合性。因而能防止空气流在该边境部发生混乱。

上述各实施方式中，采用光硬化性树脂作为使固化部７１固化前的液状或凝胶状的物质，但不限于此，例如也能采用热硬化性树脂或焊锡。

另外，上述各实施方式中，振动反射镜部４１在与摆动轴心Ａ正交的方向上延伸，但不限于此，也能在相对于摆动轴心Ａ倾斜的方向上延伸。亦即，振动反射镜部４１只要在与激光打印机１交叉的方向上延伸就可。

另外，上述各实施方式中，对将光偏转器４０应用在激光打印机１上的例子进行了说明，但不限于此，例如，也能应用在复印机、复合机、或投影仪等。

另外，本发明不限于上述实施方式１～３，本发明包括适宜地组合这些实施方式１～３的构成。

如以上说明，本发明对光偏转器及具备该光偏转器的图像形成装置有用。

Claims (5)

1.一种光偏转器，其包括：

振动反射镜部，其具有反射光的反射面；

扭杆部，其支撑该振动反射镜部；和

驱动部，其使所述振动反射镜部绕该扭杆部扭转振动，其中，

所述振动反射镜部在与其摆动轴心交叉的方向上延伸，

在所述振动反射镜部的与所述反射面侧相反侧的表面形成有沿该振动反射镜部的延伸方向延长的肋部，并且

还具备固化部，该固化部邻接所述肋部的延伸方向的两端部而设，其使液状或凝胶状的物质在通过表面张力而使表面成为曲面状的状态下固化。

2.根据权利要求１所述的光偏转器，其特征在于，在所述肋部的延伸方向的两端部形成有切口部，

所述固化部通过在所述切口部使所述物质固化而形成。

3.根据权利要求２所述的光偏转器，其特征在于，所述切口部形成为随着从所述肋部的延伸方向的中央侧向两端侧而使得该肋部的所述摆动轴心方向的宽度变窄。

4.根据权利要求１至３中任一项所述的光偏转器，其特征在于，构成所述固化部的物质是由光硬化性树脂构成。

5.图像形成装置，其特征在于包括根据权利要求１至４中任一项所述的光偏转器。