JP2005242024A - Optical scanner and color image forming apparatus - Google Patents

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Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately position a beam spot by reducing temperature rises of scanning lenses used in the optical scanner of a high-speed color printer and temperature rises and temperature deviations of scanning lenses for each optical scanner of a color machine and to realize the noise reduction and power-saving of the color machine. <P>SOLUTION: In the optical scanner, two light deflector 62a, 62b are attached to bearings provided on the same board of a motor housing 214 and each of the deflectors deflects two laser beams. Beams are made incident on respective reflecting surfaces while having a small angle in the vertical direction with respect to a main scanning flat surface. Moreover, heat emitted from motors is shielded by wind shielding plates and it do not affect scanning lenses 63. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリゴンスキャナによる光走査装置、画像形成装置、デジタルラボなどに用いられる、マルチビーム書込光学系を有する光走査装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning apparatus having a multi-beam writing optical system, which is used in an optical scanning apparatus using a polygon scanner, an image forming apparatus, a digital laboratory, and the like.

2つの光偏向器を使用し、各々の光偏向器に対して対向してレーザビームが偏向走査されるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1 参照。)。
この装置によれば、4色のうち2色分の走査レンズは2つの光偏向器間に挟まれた位置に配置され、走査レンズが光偏向器に対して、対向する位置に配置されているため、走査方向は2色毎に異なっている。
その結果、発熱体の光偏向器に挟まれた2色分の走査レンズは他の走査レンズと比較して、温度が高く、特に樹脂製の走査レンズを用いた場合には屈折率等の変化により、各色(少なくとも2色毎)の倍率が異なるため主走査方向に色ずれとなって現れやすい。
また、光偏向器と走査レンズ等が設置される光学ハウジングは各々の光偏向器毎に分離しているので、全ての構成部品が2つ必要となり、光走査装置としての大きさ、重量、コストが2倍となってしまう。
2. Description of the Related Art A tandem color image forming apparatus is known that uses two optical deflectors and deflects and scans a laser beam facing each optical deflector (see, for example, Patent Document 1).
According to this apparatus, the scanning lens for two of the four colors is disposed at a position sandwiched between two optical deflectors, and the scanning lens is disposed at a position facing the optical deflector. Therefore, the scanning direction is different for every two colors.
As a result, the temperature of the two-color scanning lens sandwiched between the light deflectors of the heating element is higher than that of the other scanning lenses. Especially when a resin scanning lens is used, the refractive index changes. Therefore, since the magnification of each color (at least every 2 colors) is different, color deviation tends to appear in the main scanning direction.
Also, since the optical housing in which the optical deflector and the scanning lens are installed is separated for each optical deflector, all the two components are required, and the size, weight, and cost of the optical scanning device are required. Will be doubled.

カラー機の高速プリント化・高画質化を実現するにあたって、タンデム型の画像形成装置では光偏向器を25000rpm以上の高速で、かつ高精度に回転させる必要が生じている。
特にタンデム型のカラー機のように複数色(イエロ、マゼンダ、シアン、ブラック)の書込手段として光走査装置を備えたカラー画像形成装置では、それぞれの書込手段において光偏向器や定着装置等の発熱の影響による温度変化を原因として、各色毎の走査装置内のレンズの形状および屈折率の変化により光学特性が変化し、被走査面上のレーザビームのスポット位置のずれや走査線の曲がりが発生する不具合があった。その結果、各色毎の走査線の相対位置が異なり、色ずれが起りカラー画像の品質が低下する不具合があった。
具体的には発熱体である光偏向器に最も近接する走査結像レンズとしてのfθレンズの温度上昇が問題となる。ポリゴンミラー部と走査結像レンズが同一空間内にある場合はポリゴンミラーの気流による輻射によりfθレンズの温度が上昇する。実際はfθレンズを均一に温度上昇させるのではなく、発熱源(光偏向器)からの距離または各々材質の熱膨張率差や気流の影響により、特に長手方向となる主走査方向に対して温度分布をもってしまう。主走査方向に温度分布をもつと、特にfθレンズの形状精度および屈折率が変化してしまい、レーザビームのスポット位置が変動し、画質が劣化する。この問題は特に熱膨張率が大きく、熱伝導率の低い樹脂製のレンズの場合が顕著となる。
In order to realize high-speed printing and high image quality of a color machine, it is necessary to rotate an optical deflector at a high speed of 25000 rpm or more and with high accuracy in a tandem type image forming apparatus.
In particular, in a color image forming apparatus provided with an optical scanning device as a writing unit for a plurality of colors (yellow, magenta, cyan, black) as in a tandem type color machine, an optical deflector, a fixing device, etc. in each writing unit Due to temperature changes due to the heat generated by the lens, optical characteristics change due to changes in the shape and refractive index of the lens in the scanning device for each color, resulting in deviation of the laser beam spot position on the surface to be scanned and bending of the scanning line. There was a bug that occurred. As a result, the relative positions of the scanning lines for the respective colors are different, and color misregistration occurs, resulting in a problem that the quality of the color image is lowered.
Specifically, the temperature rise of the fθ lens as the scanning imaging lens closest to the optical deflector which is a heating element becomes a problem. When the polygon mirror unit and the scanning imaging lens are in the same space, the temperature of the fθ lens rises due to radiation by the air current of the polygon mirror. Actually, the temperature of the fθ lens is not raised uniformly, but the temperature distribution is particularly large in the main scanning direction, which is the longitudinal direction, due to the distance from the heat source (optical deflector), the difference in thermal expansion coefficient of each material, and the influence of airflow. I will have. If there is a temperature distribution in the main scanning direction, particularly the shape accuracy and refractive index of the fθ lens change, the spot position of the laser beam fluctuates, and the image quality deteriorates. This problem is particularly noticeable in the case of a resin lens having a large coefficient of thermal expansion and low thermal conductivity.

一方、高速プリント機の場合、複数色に対応する感光体(タンデム型の場合4つ)は長寿命を確保するために、外径を大きくする必要があり、光走査装置から出射されるレーザビームの各色毎の間隔は広幅化に対応可能な光走査装置が要求されている。
図8は従来のカラー画像形成装置の例を示す図である。
同図において符号1は給紙装置、2は転写ベルト、3は感光体ドラム、5は光走査装置、6は現像装置、10は画像形成装置、14は定着装置をそれぞれ示す。
同図に示すように、従来は4つ有る感光体3Y〜3Kの各々に一つの光偏向器5Y〜5Kを対応させ(以下、4偏向器方式)、任意の間隔に対応可能なようにしていたが、高速回転する光偏向器を4台用いるため、騒音および消費電力が多大になるといった問題がある。
また、一つの光偏向器で全て4色分の偏向を行う(1偏向器方式)方法もあるが、光路長を考慮すると感光体の間隔に対して対応できる自由度が低く、間隔が長くなる等、高速プリント機への対応が困難となってしまう。さらに、光偏向器の回転中心に対して、互いに2色分を対向して走査するため、2色分の走査方向が互いに異なってしまう。したがって、走査レンズの主走査方向の温度分布が屈折率の局部的な変動を誘発するほか、同期検知のタイミングに誤差が生じ易く、結果として色ずれが発生する。
On the other hand, in the case of a high-speed printing machine, the photoconductors corresponding to a plurality of colors (four in the case of a tandem type) need to have a large outer diameter in order to ensure a long life, and the laser beam emitted from the optical scanning device Therefore, there is a demand for an optical scanning device that can cope with a wider interval for each color.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional color image forming apparatus.
In the figure, reference numeral 1 denotes a paper feeding device, 2 denotes a transfer belt, 3 denotes a photosensitive drum, 5 denotes an optical scanning device, 6 denotes a developing device, 10 denotes an image forming device, and 14 denotes a fixing device.
As shown in the figure, conventionally, one of the four photoconductors 3Y to 3K is associated with one optical deflector 5Y to 5K (hereinafter referred to as a four deflector system) so as to be able to cope with an arbitrary interval. However, since four optical deflectors that rotate at high speed are used, there is a problem that noise and power consumption increase.
There is also a method of deflecting all four colors with one optical deflector (one deflector method), but considering the optical path length, the degree of freedom corresponding to the interval between the photosensitive members is low, and the interval becomes long. Thus, it becomes difficult to cope with a high-speed printing machine. Furthermore, since the two colors are scanned opposite each other with respect to the rotation center of the optical deflector, the scanning directions for the two colors are different from each other. Therefore, the temperature distribution in the main scanning direction of the scanning lens induces local fluctuations in the refractive index, and an error is likely to occur in the synchronization detection timing, resulting in color misregistration.

特開平9−281976号公報JP-A-9-281976

本発明は高速カラープリンタの光走査装置に使用される走査レンズの温度上昇やカラー機の各光走査装置毎の走査レンズの温度上昇、温度偏差を低減し、ビームスポットの位置ずれを高精度化するとともに、静音化・省電力化を実現するものである。   The present invention reduces the temperature rise of the scanning lens used in the optical scanning device of the high-speed color printer, the temperature rise of the scanning lens for each optical scanning device of the color machine, and the temperature deviation, and the positional deviation of the beam spot is improved. At the same time, it realizes noise reduction and power saving.

請求項1に記載の発明では、3以上の複数のレーザ光源と、該複数のレーザ光源に対応した複数の被走査面と、2つの光偏向器とを有し、前記複数のレーザ光源からのビームを前記2つの光偏向器によって分担して主走査面内に偏向走査し、前記被走査面上に集光する光走査装置において、前記2つの光偏向器は、前記光走査装置のほぼ中央部に隣接して配置し、それぞれの光偏向器は前記ビームを、互いに他の光偏向器が存在する側とは反対の側において偏向することを特徴とする。   In the first aspect of the present invention, the laser light source includes three or more laser light sources, a plurality of scanned surfaces corresponding to the plurality of laser light sources, and two optical deflectors. In the optical scanning device that distributes the beam by the two optical deflectors, deflects and scans in the main scanning plane, and collects the light on the surface to be scanned, the two optical deflectors are substantially at the center of the optical scanning device. Each of the optical deflectors deflects the beam on the side opposite to the side on which the other optical deflectors exist.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の駆動回路基板を一体化したことを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の回転方向が異なることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その回転方向が両方向回転可能な軸受を使用して構成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the drive circuit boards of the two optical deflectors are integrated.
According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first or second aspect, the rotation directions of the two optical deflectors are different.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the third aspect, the two optical deflectors are configured using a bearing whose rotational direction is rotatable in both directions. .

請求項5に記載の発明では、請求項3に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その駆動部がブラシレスモータからなり、少なくともその一方の光偏向器は回転位置検出信号を出力し、他方の光偏向器に対して前記回転位置検出信号を反転して与えることを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、共通のモータハウジングに一体化されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the third aspect, the two optical deflectors have a drive unit composed of a brushless motor, and at least one of the optical deflectors receives a rotational position detection signal. The rotation position detection signal is inverted and given to the other optical deflector.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects, the two optical deflectors are integrated into a common motor housing. .

請求項7に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の少なくとも一方の光偏向器に入射する少なくとも1本の前記ビームは、前記主走査面に対し、副走査方向に角度を有していることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、一方の光偏向器の反射面に対して、他方の光偏向器の反射面が所望の位相関係となるように前記一方の光偏向器の駆動回路から前記他方の光偏向器の回転位相を制御することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to sixth aspects, at least one of the beams incident on at least one of the two optical deflectors is The main scanning plane has an angle in the sub-scanning direction.
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to third aspects, the two optical deflectors have the other light with respect to the reflection surface of the one optical deflector. The rotational phase of the other optical deflector is controlled from the drive circuit of the one optical deflector so that the reflecting surface of the deflector has a desired phase relationship.

請求項9に記載の発明では、請求項8に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その反射面の数とロータ極数を同数とし、かつ2つの光偏向器の反射面と磁極位置が略同位相となるように構成したことを特徴とする。
請求項10に記載の発明では、請求項8に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、反射部材とロータ磁石を固着した後、着磁を施した回転体を用いたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the eighth aspect, the two optical deflectors have the same number of reflective surfaces and the same number of rotor poles, and the reflective surfaces of the two optical deflectors. And the magnetic pole positions are substantially in phase.
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the eighth aspect, the two optical deflectors use a rotating body that is magnetized after the reflecting member and the rotor magnet are fixed to each other. Features.

請求項11に記載の発明では、請求項1ないし10に記載の光走査装置を用いたカラー画像形成装置を特徴とする。   The invention according to an eleventh aspect is characterized by a color image forming apparatus using the optical scanning device according to the first to tenth aspects.

本発明は2つの光偏向器を略中央部に隣接配置し、光偏向器が互いに隣接側と反対側にレーザビームを偏向することにより、感光体間隔の広い高速カラー機の高画質化、静音化、省電力化を達成することができる。   In the present invention, two optical deflectors are arranged adjacent to each other at substantially the center, and the optical deflector deflects the laser beam to the side opposite to the adjacent side. And power saving can be achieved.

図1は本発明の光走査装置を示す図である。
図2は図1の光走査装置を適用した画像形成装置を示す図である。
図3は光偏光器を説明するための断面図である。
図1において符号11は遮風板、50は光学ハウジング、62は光偏向器、63は走査レンズ、162は駆動回路、214はモータハウジングをそれぞれ示す。
図2において符号87はカバーを示す。その他の符号は図8および図1に準ずる。
図3において符号22は回転体、23は軸受ホルダ、24はコイル巻線、25は軸受部材、28はポリゴンミラー、30はシャフト、211はロータ磁石、214はモータハウジング、215はカバー、514は基板をそれぞれ示す。
図2において、光走査装置5は、画像形成装置内の4つの感光体3Y、3M、3C、3K(以下、符号に対する添字Y,M,C,Kを適宜付け、Y:イエロー、M:マゼンダ、C:シアン、K:ブラックの色に対応する部分として区別するものとする。)が並設された作像部の上方に配置されている。
図1を参照して、光走査装置5は、図示しない4色分に対応する4つの光源ユニットと、2つの光偏向器62A、Bと複数の光学素子からなり、1つの光偏向器で2つの光源ユニットからのレーザビームを各々偏向走査する。
FIG. 1 is a diagram showing an optical scanning device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an image forming apparatus to which the optical scanning device of FIG. 1 is applied.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the optical polarizer.
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a wind shield, 50 denotes an optical housing, 62 denotes an optical deflector, 63 denotes a scanning lens, 162 denotes a driving circuit, and 214 denotes a motor housing.
In FIG. 2, reference numeral 87 denotes a cover. Other reference numerals are the same as those in FIGS.
In FIG. 3, reference numeral 22 denotes a rotating body, 23 a bearing holder, 24 a coil winding, 25 a bearing member, 28 a polygon mirror, 30 a shaft, 211 a rotor magnet, 214 a motor housing, 215 a cover, 514 Each substrate is shown.
In FIG. 2, an optical scanning device 5 includes four photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K (hereinafter, subscripts Y, M, C, and K are appropriately added to the reference numerals, Y: yellow, M: magenta in the image forming apparatus. , C: cyan, and K: black) are arranged above the image forming units arranged in parallel.
Referring to FIG. 1, an optical scanning device 5 includes four light source units corresponding to four colors (not shown), two optical deflectors 62A and 62B, and a plurality of optical elements. Each of the laser beams from the two light source units is deflected and scanned.

2つの光偏向器62A、Bは光走査装置5の略中央部に隣接して配置し、2つの光偏向器を単一のモータハウジングに設置、各々走査されるレーザビームは光偏向器が互いに隣接側と反対側に各々偏向される。2つの光偏向器を1つの光偏向ユニットとして構成することにより、光学ハウジング50に対して、固定ねじで脱着可能としている。各々の光偏向器の反射面に入射するレーザビームは主走査平面に対して、副走査方向に所望の角度αを有している。具体的には5°以下となるように設定されている。2色分のレーザビームが角度を有していなくても、少なくとも1つのレーザビームが角度を有していれば、下記のような不具合は軽減される。ただし、2つの光偏向器のレーザビームAとC、またはレーザビームBとDは光偏向器に入射する前の光学素子を共通に使用できるため、同じ入射角であることが望ましい。
主走査とは、本来、被走査面におけるレーザビームの相対移動を意味し、副走査とは、被走査面とレーザビームが主走査方向に対して直交する方向に相対移動することを意味している。しかし、光偏向器その他の部品は、すべてそれら主走査方向、副走査方向に厳密に対応して配置されているので、実際には被走査面上の主走査方向・副走査方向と一致していなくても、それぞれの対応する方向を、便宜上、主走査方向、あるいは副走査方向と呼ぶことにする。したがって、上記主走査平面とは、レーザビームが主走査のために移動することによって形成される仮想平面を意味する。
The two optical deflectors 62A and 62B are arranged adjacent to the substantially central portion of the optical scanning device 5, and the two optical deflectors are installed in a single motor housing. Each is deflected to the adjacent side and the opposite side. By configuring the two optical deflectors as one optical deflection unit, the optical housing 50 can be attached and detached with a fixing screw. The laser beam incident on the reflecting surface of each optical deflector has a desired angle α in the sub-scanning direction with respect to the main scanning plane. Specifically, it is set to be 5 ° or less. Even if the laser beams for two colors do not have an angle, the following problems can be reduced if at least one laser beam has an angle. However, it is desirable that the laser beams A and C or the laser beams B and D of the two optical deflectors have the same incident angle because the optical elements before entering the optical deflector can be used in common.
Main scanning originally means relative movement of the laser beam on the surface to be scanned, and sub-scanning means relative movement of the surface to be scanned and the laser beam in a direction perpendicular to the main scanning direction. Yes. However, since all of the optical deflectors and other components are arranged strictly corresponding to the main scanning direction and the sub scanning direction, they actually coincide with the main scanning direction and the sub scanning direction on the surface to be scanned. Even if not, the corresponding directions will be referred to as the main scanning direction or the sub-scanning direction for convenience. Therefore, the main scanning plane means a virtual plane formed by moving the laser beam for main scanning.

入射角度が5°以上の場合、被走査面上での走査線曲がりが大きく発生し、かつレーザビームが太径化し、結果として画像の劣化を招く。一方、2つのレーザビームが反射面に対して垂直かつ平行の場合(α=0)、ポリゴンミラーの副走査方向の高さ(厚み)が多く必要となり、高速回転時の風損が増大するといった不具合が有る。
図4はポリゴンミラーの面厚による消費電力の違いを示す図である。
同図で明らかなように、面厚が2倍になると、回転数が20000rpmを超える辺りから消費電力が大きくなり始め、よく使う25000rpm以上では顕著な差が出ることが分かる。
When the incident angle is 5 ° or more, the scanning line is greatly bent on the surface to be scanned, and the diameter of the laser beam is increased, resulting in image deterioration. On the other hand, when the two laser beams are perpendicular and parallel to the reflecting surface (α = 0), the polygon mirror needs to have a large height (thickness) in the sub-scanning direction, and the windage loss during high-speed rotation increases. There is a defect.
FIG. 4 is a diagram showing the difference in power consumption depending on the surface thickness of the polygon mirror.
As can be seen from the figure, when the surface thickness is doubled, the power consumption starts to increase around the rotational speed exceeding 20000 rpm, and a significant difference appears at the frequently used 25000 rpm or higher.

各レーザビームを4つの感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kの被走査面上に導く走査結像光学系(結像レンズ、光路折返し用のミラーの光学素子)も2組備えており、これらの構成部材は一つの光学ハウジング50内に収納されている。図示しない4つの光源ユニットは光源である半導体レーザとその半導体レーザの出射レーザビームをコリメートするコリメートレンズから構成され、光学ハウジング50の側壁に配置されている。また、光学ハウジング50にはカバー87が設けられており、光学ハウジング50の下部(図2における感光体側)にはレーザビームを通過する開口部が設けられ、その開口部にはレーザ透過部材として防塵ガラスが取り付けられ略密閉されている。   Two sets of scanning imaging optical systems (imaging lenses, optical elements of mirrors for turning back the optical path) for guiding each laser beam onto the scanned surfaces of the four photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K are also provided. These components are housed in one optical housing 50. Four light source units (not shown) are composed of a semiconductor laser that is a light source and a collimating lens that collimates an outgoing laser beam of the semiconductor laser, and are arranged on the side wall of the optical housing 50. Further, the optical housing 50 is provided with a cover 87, and an opening through which the laser beam passes is provided at the lower part (photosensitive member side in FIG. 2) of the optical housing 50. The opening is dust-proof as a laser transmitting member. Glass is attached and almost sealed.

光走査装置5は画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各光源ユニットから出射されたレーザビームが図示しない面倒れ補正用のシリンドリカルレンズを通り光偏向器62A、Bに至り、光偏向器62A、Bにより回転駆動されるポリゴンミラー部28A、Bで偏向走査される。光偏向器62Aのポリゴンミラー反射面28aで2色分に相当するレーザビームを片側の一方向に偏向走査されたレーザビームは、走査レンズ63を通過し、折り返しミラーにより折り返され、レーザ透過部材となる防塵ガラスを介して各色用の感光体ドラム3Y、3M、3C、3Kの被走査面上に照射され静電潜像を書き込む。なお、少なくとも走査レンズ63は光学ハウジング50に接着により固定されており、特に走査レンズの当接面側の主走査方向の中央部のみ接着することが好適である。中央部で接着することが良い理由は、レンズの熱膨張により拡大変形する際、中央部を基準に両端に向かって広がるため、温度に対して自由膨張し主走査方向に異変形することがなく、主走査方向の倍率誤差が局部的に大きく悪化することが防止できる。部品点数削減、固定工程簡素化による安価な製造コストで達成できる接着固定が最も好適である。   The optical scanning device 5 converts the image data into a signal for driving the light source, and accordingly, the laser beam emitted from each light source unit passes through a cylindrical lens for correcting surface tilt (not shown) and reaches the optical deflectors 62A and 62B. Deflection scanning is performed by the polygon mirror portions 28A and 28B that are rotationally driven by the deflectors 62A and 62B. The laser beam obtained by deflecting and scanning the laser beam corresponding to two colors in one direction on one side by the polygon mirror reflecting surface 28a of the optical deflector 62A passes through the scanning lens 63, is folded by the folding mirror, and is reflected by the laser transmitting member. An electrostatic latent image is written by irradiating on the scanned surfaces of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K for each color through the dustproof glass. Note that at least the scanning lens 63 is fixed to the optical housing 50 by bonding, and it is particularly preferable to bond only the central portion in the main scanning direction on the contact surface side of the scanning lens. The reason why it is good to bond at the center is that when expanding and deforming due to the thermal expansion of the lens, it spreads toward both ends with reference to the center, so that it expands freely with respect to temperature and does not deform in the main scanning direction. Further, it is possible to prevent the magnification error in the main scanning direction from being greatly deteriorated locally. Adhesive fixing that can be achieved at a low manufacturing cost by reducing the number of parts and simplifying the fixing process is most preferable.

図3において、2つの光偏向器62A、Bは回転駆動部の固定部材および軸受が固定されている1つのモータハウジング214に配置されている。走査方向が同方向になるように各々の光偏向器は一方がCW(時計回り)であれば他方がCCW(反時計回り)といったように、各々回転方向が異なっている。ポリゴンミラー28A、28Bの回転に伴う高温の気流を遮蔽する遮風板11a,bおよび上カバー215により密閉構造となっており、走査レンズ63とは熱および気流が遮断されている。すなわち、遮風板11a、bを備えたことにより、ポリゴンミラーの回転により発生する気流が走査レンズに直接当たらないようしている。
遮風板はレーザ透過が可能でかつ熱膨張係数が樹脂よりも小さく、かつ熱伝導率が大きいガラス板が好適である。表1に好適な材質の例の特性値を示す。
In FIG. 3, the two optical deflectors 62 </ b> A and 62 </ b> B are disposed in one motor housing 214 to which a fixing member and a bearing of the rotation driving unit are fixed. The rotation directions of the respective optical deflectors are different so that the scanning direction is the same, such that if one is CW (clockwise), the other is CCW (counterclockwise). The air shield plates 11a and 11b and the upper cover 215 shield the high-temperature airflow accompanying the rotation of the polygon mirrors 28A and 28B, and the scanning lens 63 is shielded from heat and airflow. That is, the provision of the wind shielding plates 11a and 11b prevents the airflow generated by the rotation of the polygon mirror from directly hitting the scanning lens.
As the windshield plate, a glass plate capable of transmitting laser, having a smaller thermal expansion coefficient than that of resin and having a high thermal conductivity is preferable. Table 1 shows characteristic values of examples of suitable materials.

Figure 2005242024
Figure 2005242024

上記のような特性値としたことにより、遮風板自身が主走査方向に温度分布をもつことを抑制し(熱伝導率の効果)、かつポリゴンミラーの高温気流が吹き付ける遮風板が温度膨張により光学特性(曲率等の形状及び屈折率変化によるレーザビーム径)が劣化することを効果的に防止できる。したがって、高温気流の影響を受けない走査レンズは非球面形状が容易に可能な樹脂が適用できる。
なお、走査レンズが樹脂以外のガラスなどの場合、非球面形状の製作が困難であり、所望の光学特性を満足できないばかりか、光学特性を犠牲にしたとしても製作するコストが高くなるというデメリットがある。同様に光学ハウジングをアルミ等の金属製とする場合、重量が大幅に増加してしまう他、熱伝導性が高いため短時間で走査レンズの当接面が高温となるため当接面の場所により局部的な温度分布をもってしまう。また、製作するコストが高くなるというデメリットがある。
By setting the characteristic values as described above, the wind shield itself suppresses the temperature distribution in the main scanning direction (effect of thermal conductivity), and the wind shield that blows the high-temperature air flow of the polygon mirror expands in temperature. Therefore, it is possible to effectively prevent optical characteristics (a shape such as a curvature and a laser beam diameter due to a change in refractive index) from being deteriorated. Therefore, a resin that can easily be aspherical can be applied to the scanning lens that is not affected by the high-temperature airflow.
If the scanning lens is made of glass other than resin, it is difficult to produce an aspherical shape, which not only satisfies the desired optical characteristics, but also has the demerit that the manufacturing cost is high even if the optical characteristics are sacrificed. is there. Similarly, when the optical housing is made of a metal such as aluminum, the weight is greatly increased and the contact surface of the scanning lens becomes high temperature in a short time due to high thermal conductivity. It has a local temperature distribution. In addition, there is a demerit that the manufacturing cost becomes high.

光学ハウジング50は熱伝導率の高い金属製が好適であり、なかでも熱膨張率が走査結像レンズ63に近い材質であることが好適である。具体的には亜鉛、マグネシウム、アルミニウムまたはその合金が好適であるが、最も好適なのは亜鉛である。
下表に代表値を示す。
The optical housing 50 is preferably made of a metal having a high thermal conductivity, and in particular, a material having a thermal expansion coefficient close to that of the scanning imaging lens 63 is preferable. Specifically, zinc, magnesium, aluminum or an alloy thereof is preferable, but zinc is most preferable.
The table below shows typical values.

Figure 2005242024
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上記材質、構成とすることにより、光偏向器や定着ユニットの発熱等により光学ハウジング50内が温度上昇しても、走査結像レンズ63が局部的に高くなる部分はなく、温度分布(特に主走査方向)は平坦化され走査ビームスポットの位置のずれが抑制される。上記の効果が各色に対して発生するため、画像形成時の色ずれが少なく、高画質化が達成できる。
走査結像レンズ63はプラスチック製であり非球面形状を成形により容易に達成できる反面、温度上昇の影響による屈折率や形状の変化がガラスに比べて顕著であり、各色全てに対応する走査結像レンズの温度上限は45℃以下、且つ温度分布(主走査方向)は2℃以下としている。その結果ビームスポット位置のずれのほかビーム径や走査線曲りが抑制され、高画質化が達成できる。上記温度分布は1色内での温度分布のほか、色毎の相対的な差も小さくなり色ずれの低減には効果が高い。
By adopting the above materials and configuration, even if the temperature in the optical housing 50 rises due to heat generated by the optical deflector or the fixing unit, the scanning imaging lens 63 does not have a locally high portion, and the temperature distribution (especially the main component) The scanning direction is flattened and the deviation of the position of the scanning beam spot is suppressed. Since the above effect occurs for each color, color misregistration during image formation is small, and high image quality can be achieved.
The scanning imaging lens 63 is made of plastic and can easily achieve an aspherical shape by molding. However, the refractive index and the change in shape due to the influence of temperature rise are more remarkable than those of glass, and scanning imaging corresponding to all the colors. The upper temperature limit of the lens is 45 ° C. or lower, and the temperature distribution (main scanning direction) is 2 ° C. or lower. As a result, in addition to the beam spot position deviation, the beam diameter and scanning line bending are suppressed, and high image quality can be achieved. In addition to the temperature distribution within one color, the temperature distribution is also less effective in reducing color misregistration because the relative difference for each color is small.

また、駆動回路162は2つの光偏向器62の回転数制御およびポリゴンミラー28の回転位相を制御する。従来、光偏向器毎に設けられていた駆動回路を一体化し、基板及び電源系統、ノイズフィルタ機能を集約すると共に、ポリゴンミラー28の回転位相をロータ磁石より検知し、その結果に基づいて、一方の光偏向器の回転基準クロックに対して位相を調整し、所望の位相関係となるように制御する(別途、後述)。駆動回路を一体化することにより、耐ノイズ性を向上させると共に、配線パターン、モータハーネスが最短距離で接続することが可能となり、電磁波ノイズの低減が可能となる。さらに基板の小型化、部品点数の削減により、低コスト化が達成される。   The drive circuit 162 controls the rotational speed of the two optical deflectors 62 and the rotational phase of the polygon mirror 28. Conventionally, the drive circuit provided for each optical deflector is integrated, and the substrate, power supply system, and noise filter function are integrated, and the rotational phase of the polygon mirror 28 is detected by the rotor magnet. The phase is adjusted with respect to the rotation reference clock of the optical deflector, and control is performed so as to obtain a desired phase relationship (separately described later). By integrating the drive circuit, it is possible to improve noise resistance and connect the wiring pattern and the motor harness at the shortest distance, thereby reducing electromagnetic noise. Furthermore, cost reduction is achieved by downsizing the board and reducing the number of parts.

上記構成としたことにより、図8の従来例に示したような、各色毎の4つの光偏向器を使用(特に25000rpm以上の高速回転)する場合と比較して、ポリゴンミラー28の風切音による騒音の低減(静音化)、消費電力の半減、さらに振動発生源の低減による画像バンディングへの影響も軽減される。
さらに低コスト、かつ軽量化が可能な樹脂製の走査レンズおよび光学ハウジングにおいて、25000rpm以上の高速回転に伴う光偏向器の発熱による走査レンズの温度分布を低減することが可能となり、色ずれの発生を抑制できる。
Due to the above configuration, the wind noise of the polygon mirror 28 is compared with the case where four light deflectors for each color are used (particularly at a high speed of 25000 rpm or more) as shown in the conventional example of FIG. Noise reduction (silence), power consumption halved, and the effect on image banding due to vibration source reduction.
Furthermore, in a plastic scanning lens and optical housing that can be reduced in cost and weight, it is possible to reduce the temperature distribution of the scanning lens due to heat generated by the optical deflector accompanying high-speed rotation of 25000 rpm or more, and color misregistration occurs. Can be suppressed.

図2に示した画像形成装置は、複数の感光体3Y,3M,3C,3Kを並列に配置したタンデム型のカラー画像形成装置である。装置上部から順に光走査装置5、現像装置6、感光体3、中間転写ベルト2、定着装置14、給紙カセット1がレイアウトされている。
中間転写ベルト2には各色に対応した感光体3Y、3M、3C、3Kが並列順に等間隔で配設されている。感光体3Y,3M,3C,3Kは同一径に形成されたもので、その周囲には電子写真プロセスに従い部材が順に配設されている。感光体3Yを例に説明すると、帯電チャージャ(図示せず)、光走査装置5から出射された画像信号に基づくレーザビームL1、現像装置6Y、転写チャージャ(図示せず)、クリーニング装置(図示せず)等が順に配設されている。他の感光体3M,3C,3Kに対しても同様である。即ち、本実施の形態では、感光体3Y,3M,3C,3Kを各色毎に設定された被走査面とするものであり、各々に対して光走査装置5からレーザビームL1、L2,L3、L4が各々に対応するように設けられている。
The image forming apparatus shown in FIG. 2 is a tandem type color image forming apparatus in which a plurality of photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K are arranged in parallel. An optical scanning device 5, a developing device 6, a photosensitive member 3, an intermediate transfer belt 2, a fixing device 14, and a paper feed cassette 1 are laid out in order from the top of the apparatus.
On the intermediate transfer belt 2, photosensitive members 3Y, 3M, 3C, and 3K corresponding to the respective colors are arranged at equal intervals in the parallel order. The photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K are formed to have the same diameter, and members are sequentially disposed around the photoreceptors according to an electrophotographic process. The photoreceptor 3Y will be described as an example. A charging charger (not shown), a laser beam L1 based on an image signal emitted from the optical scanning device 5, a developing device 6Y, a transfer charger (not shown), and a cleaning device (not shown). Etc.) are arranged in order. The same applies to the other photoconductors 3M, 3C, 3K. That is, in the present embodiment, the photoconductors 3Y, 3M, 3C, 3K are to be scanned surfaces set for each color, and the laser beams L1, L2, L3,. L4 is provided to correspond to each.

帯電チャージャにより一様に帯電された感光体3Yは、矢印A方向に回転することによってレーザビームL1を副走査し、感光体3Y上に静電潜像が形成される。また、光走査装置5によるレーザビームL1の照射位置よりも感光体3の回転方向下流側には、感光体3Yにトナーを供給する現像器6Yが配設され、イエローのトナーが供給される。現像器6Yから供給されたトナーは、静電潜像が形成された部分に付着し、トナー像が形成される。同様に感光体3M,3C,3Kには、それぞれM、Y、Kの単色トナー像が形成される。各感光体3Yの現像器6Yの配設位置よりもさらに回転方向下流側には、中間転写ベルト2が配置されている。中間転写ベルト2は、複数のローラ2a、2b、2cに巻付けられ、図示しないモータの駆動により矢印B方向に移動搬送されるようになっている。この搬送により、中間転写ベルト2は順に感光体3Y、3M、3C、3Kの接触点に移動されるようになっている。中間転写ベルト2は各感光体3Y,3M,3C,3Kで現像された各々単色画像を順次重ねあわせて転写し、中間転写ベルト2上にカラー画像を形成するようになっている。その後、給紙トレイ1から転写紙が矢印C方向に搬送されカラー画像が転写される。カラー画像が形成された転写紙は、定着器14へにより定着処理後、カラー画像として排紙される。
上記構成はデジタルラボに応用することができる。例えば、図示は省略するが、同図において、各感光体およびその周辺機構を取り除いて、光束L1〜L4の収束位置を通るように搬送ベルトを配置し、そこにカラー印画紙を通紙すれば、印画紙上に直接画像露光ができる。この場合は、4色露光後、専用の現像装置により印画紙を現像することになる。
The photoconductor 3Y uniformly charged by the charging charger rotates in the direction of arrow A, thereby sub-scanning the laser beam L1, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 3Y. Further, a developing device 6Y that supplies toner to the photoconductor 3Y is disposed downstream of the irradiation position of the laser beam L1 by the optical scanning device 5 in the rotation direction of the photoconductor 3, and yellow toner is supplied. The toner supplied from the developing device 6Y adheres to the portion where the electrostatic latent image is formed, and a toner image is formed. Similarly, M, Y, and K monochromatic toner images are formed on the photoreceptors 3M, 3C, and 3K, respectively. The intermediate transfer belt 2 is disposed further downstream in the rotational direction than the position where the developing unit 6Y of each photoconductor 3Y is disposed. The intermediate transfer belt 2 is wound around a plurality of rollers 2a, 2b, and 2c, and is moved and conveyed in the direction of arrow B by driving a motor (not shown). By this conveyance, the intermediate transfer belt 2 is sequentially moved to the contact points of the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K. The intermediate transfer belt 2 sequentially superimposes and transfers the single color images developed by the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K, thereby forming a color image on the intermediate transfer belt 2. Thereafter, the transfer paper is conveyed from the paper feed tray 1 in the direction of arrow C, and the color image is transferred. The transfer paper on which the color image is formed is discharged to the fixing device 14 as a color image after fixing processing.
The above configuration can be applied to a digital laboratory. For example, although not shown in the figure, if each photosensitive member and its peripheral mechanism are removed, a conveyance belt is disposed so as to pass through the convergence positions of the light beams L1 to L4, and color photographic paper is passed therethrough. Image exposure can be performed directly on photographic paper. In this case, after four-color exposure, the photographic paper is developed by a dedicated developing device.

図3において、光偏向器部62Aと62Bは回転方向を除き基本的に同構成であるため、62Aにて詳述する。光偏向器62Aはポリゴンミラー部を形成する多面体に2色に対応した複数のレーザビーム(A、B)が反射面28aに入射され、25000rpm以上で高速回転し、高速に偏向走査する。
軸受はマルテンサイト系のステンレス鋼からなるシャフト30の上部外周がポリゴンミラー部を形成する多面体を有するアルミ合金からなるポリゴンミラー28の内径部28mに焼キバメ固定されている。マルテンサイト系ステンレス(例えばSUS420J2)は焼入れが可能で表面硬度を高くでき、シャフト30としては耐磨耗性が良好で好適である。ポリゴンミラー28の下部にはロータ磁石211が固定されステータコア24aとともにアウターロータ型のブラシレスモータを構成している。
ポリゴンミラー部を形成する多面体の反射面は所定のレーザビームを偏向するのに十分な軸方向長さ(厚み)を有しており、具体的には1〜3mmに設定している。この範囲に設定している理由は1mm以下の場合、薄板となるため鏡面加工時の剛性が低く平面度が悪化する。3mm以上だと回転体としてイナーシャが大きく、起動時間が長くなる問題がある。
In FIG. 3, since the optical deflectors 62A and 62B have basically the same configuration except for the rotation direction, they will be described in detail in 62A. In the optical deflector 62A, a plurality of laser beams (A, B) corresponding to two colors are incident on the reflecting surface 28a on the polyhedron forming the polygon mirror portion, rotate at a high speed of 25000 rpm or more, and deflect and scan at a high speed.
In the bearing, the upper outer periphery of the shaft 30 made of martensitic stainless steel is fixed to the inner diameter portion 28m of the polygon mirror 28 made of an aluminum alloy having a polyhedron forming the polygon mirror portion. Martensitic stainless steel (for example, SUS420J2) is suitable because it can be quenched and has high surface hardness, and the shaft 30 has good wear resistance. A rotor magnet 211 is fixed below the polygon mirror 28 and constitutes an outer rotor type brushless motor together with the stator core 24a.
The reflection surface of the polyhedron forming the polygon mirror portion has an axial length (thickness) sufficient to deflect a predetermined laser beam, and specifically, it is set to 1 to 3 mm. The reason for setting within this range is that when the thickness is 1 mm or less, the plate is thin, so that the rigidity during mirror processing is low and the flatness deteriorates. If it is 3 mm or more, there is a problem that inertia is large as a rotating body, and start-up time becomes long.

ポリゴンミラー28に設けられた円周溝28iや28kは回転体22(ポリゴンミラー28、シャフト30、ロータ磁石211の組立体)の軽量化(イナーシャ低減、質量低減による軸受摩耗劣化の抑制や起動時間の短縮の効果がある)のほか、バランス修正用の接着剤塗布部に使用される。25000rpm以上の高速回転では振動を小さくするために回転体22のバランスを高精度に修正かつ維持する必要があり、アンバランスの修正部として、重心を挟んで軸方向上側にはポリゴンミラー28の円周凹部28iに、下側には円周凹部28kに各々接着剤を塗布することによりバランス修正を行う。アンバランス量は10mg・mm以下が必要であり、例えば半径10mmの箇所で修正量は1mg以下に保たれている。なお、上記のような微少な修正を実行する際に接着剤等の付着物では管理がしにくい場合、また量が少ないため接着力が弱く40000rpm以上の高速回転時に剥離、飛散が問題となる場合には、回転体22の部品の一部を削除する方法(ドリルによる切削やレーザ加工)を実施することが好適である。
なお、円周溝28kを反対面(下方の28g側)に設けることも考えられるが、下方に開放した溝に接着剤を塗布する際には回転体22を軸受25から外して、回転体22を上下倒立して設置固定した上で塗布する必要があり、複雑な工程を経る必要があるばかりか、軸受5との脱着工程が入るため、その都度油の飛散等が発生し、軸受の劣化を誘発するという問題があるため不適である。
Circumferential grooves 28i and 28k provided in the polygon mirror 28 reduce the weight of the rotating body 22 (an assembly of the polygon mirror 28, the shaft 30, and the rotor magnet 211) (inertia reduction, suppression of bearing wear deterioration due to mass reduction, and start-up time). In addition, it is used for the adhesive application part for balance correction. It is necessary to correct and maintain the balance of the rotating body 22 with high accuracy in order to reduce vibration at high speed rotation of 25000 rpm or more. As an unbalance correction part, a circle of the polygon mirror 28 is placed on the upper side in the axial direction across the center of gravity. The balance is corrected by applying an adhesive to each of the circumferential recesses 28i and the circumferential recesses 28k on the lower side. The unbalance amount is required to be 10 mg · mm or less. For example, the correction amount is kept at 1 mg or less at a location having a radius of 10 mm. In addition, when performing such minor corrections as described above, it is difficult to manage with an adhesive or the like, or when the amount is small, the adhesive strength is weak, and peeling and scattering are a problem during high-speed rotation of 40000 rpm or more. For this, it is preferable to carry out a method (a cutting with a drill or laser processing) for deleting a part of the parts of the rotating body 22.
Although it is conceivable to provide the circumferential groove 28k on the opposite surface (lower 28g side), when applying the adhesive to the groove opened downward, the rotating body 22 is removed from the bearing 25 and the rotating body 22 is removed. It is necessary to apply it after turning it upside down and fixing it, and it is not only necessary to go through a complicated process, but also because a desorption process with the bearing 5 is involved, oil splatters etc. each time, causing deterioration of the bearing It is not suitable because of the problem of triggering.

本構造は、従来のようにポリゴンミラーを板バネ等の固定部材を使用する必要が無いので、固定圧力によるポリゴンミラー反射面部への歪みがなくなるというメリットがある。
ロータ磁石211は樹脂をバインダーに使用したボンド磁石である。ロータ磁石211はポリゴンミラー28部材の下部に圧入固定されている。圧入固定することにより、高温かつ高速回転下でもロータ磁石211が微移動することなく、安定した高速回転を確保できる。(接着などのように、熱膨張差に起因する高速回転かつ高温時における接着層の微移動による回転体バランスの変化およびポリゴンスキャナの振動を抑制することが可能となる。)また、ロータ磁石211の外径部が保持されているので高速回転時の遠心力による破壊が発生し難い構造である。
なお、ロータ磁石211はアルミマンガン系の磁石でも良く、アルミ合金のポリゴンミラー28と表面を硬化処理または潤滑処理したアルミ合金製のシャフトで構成することにより、回転体を全てアルミ合金で各部品間の熱膨張差は略等しくし、温度上昇に伴う部品間の微移動がより防止でき、回転体の高精度バランスが一層維持できる。アルミマンガン系の磁石は機械強度が高く高速回転時の遠心力にも破壊しないこと、高純度アルミはポリゴンミラー反射面28aの反射率が高いこと、アルミ合金シャフトはステンレスよりも軽量化が可能となるという効果を有する。
This structure has an advantage that there is no need to use a fixing member such as a leaf spring for the polygon mirror as in the prior art, so that there is no distortion on the polygon mirror reflecting surface due to the fixing pressure.
The rotor magnet 211 is a bonded magnet using resin as a binder. The rotor magnet 211 is press-fitted and fixed to the lower part of the polygon mirror 28 member. By press-fitting and fixing, the rotor magnet 211 does not move slightly even under high temperature and high speed rotation, and stable high speed rotation can be ensured. (As in the case of bonding or the like, it is possible to suppress a change in the balance of the rotating body and a vibration of the polygon scanner due to the high-speed rotation due to the difference in thermal expansion and the fine movement of the adhesive layer at a high temperature). Since the outer diameter portion is held, the structure is difficult to break due to centrifugal force during high-speed rotation.
The rotor magnet 211 may be an aluminum-manganese magnet, and is composed of an aluminum alloy polygon mirror 28 and a shaft made of an aluminum alloy whose surface is hardened or lubricated, so that the rotating body is entirely made of aluminum alloy between each component. The difference in thermal expansion between these components is made substantially equal, and fine movement between components due to temperature rise can be further prevented, and the high-accuracy balance of the rotating body can be further maintained. Aluminum-manganese magnets have high mechanical strength and do not break even with centrifugal force during high-speed rotation, high-purity aluminum has high reflectivity of polygon mirror reflecting surface 28a, and aluminum alloy shafts can be made lighter than stainless steel It has the effect of becoming.

ラジアル軸受はシャフト30の外径と軸受ホルダ23内に圧入または接着固定された軸受部材25により動圧軸受を構成している(軸受部材25は銅系の含油燒結部材からなり、含油動圧軸受を構成:熱膨張率1.6×10−5/℃)。25000rpmの高速回転でも燒結部材内に含油されている油の循環を効率良く行うために、図示しない動圧発生手段を設けている。動圧発生手段はシャフト30の外周面または軸受部材25の内周面に設けるが、加工性の良好な燒結部材の内周に設けるのが好適である。なお、動圧軸受隙間は直径で10μm以下に設定されている。
なお、ラジアル軸受として好適な例は、回転方向がCW,CCWの両方向に対応でき、かつ25000rpm以上の高速回転でも長寿命な動圧軸受として円周方向に対して軸受形状が対象となる、真円軸受、軸方向と平行な溝(または研削状痕)付軸受、円周方向に正弦波または高調波成分の表面形状を有する軸受が好適である。また、燒結含油軸受や玉軸受なども好適である。また、動圧軸受を構成する流体の例として油の場合について示したが、軸受部の温度が油の劣化を生じさせる75℃以上の場合で使用するときや、運転時間が累積で3000時間以上となるような高耐久が必要な場合は空気動圧軸受が好適である。
The radial bearing constitutes a hydrodynamic bearing by an outer diameter of the shaft 30 and a bearing member 25 that is press-fitted or adhesively fixed in the bearing holder 23 (the bearing member 25 is composed of a copper-based oil-impregnated sintered member. Of the thermal expansion coefficient 1.6 × 10 −5 / ° C.). In order to efficiently circulate the oil contained in the sintered member even at a high speed of 25000 rpm, a dynamic pressure generating means (not shown) is provided. The dynamic pressure generating means is provided on the outer peripheral surface of the shaft 30 or the inner peripheral surface of the bearing member 25, and is preferably provided on the inner periphery of the sintered member having good workability. The hydrodynamic bearing gap is set to 10 μm or less in diameter.
A suitable example of a radial bearing is a true dynamic bearing having a rotational direction corresponding to both the CW and CCW directions and having a long life even at a high speed of 25000 rpm or more. A circular bearing, a bearing with a groove (or ground trace) parallel to the axial direction, and a bearing having a surface shape of a sine wave or a harmonic component in the circumferential direction are suitable. A sintered oil-impregnated bearing or a ball bearing is also suitable. Moreover, although the case of oil was shown as an example of the fluid constituting the hydrodynamic bearing, it is used when the temperature of the bearing is 75 ° C. or higher which causes deterioration of the oil, or the operation time is 3000 hours or more cumulatively. In the case where high durability is required, an air dynamic pressure bearing is suitable.

軸受ホルダ23は軸受部材5と同程度の熱膨張率を有する材質として、黄銅(熱膨張率1.8×10−5/℃)、アルミ合金(熱膨張率2.4×10−5/℃)が好適である。ポリイミド樹脂(熱膨張率4.5×10−5/℃)のように熱膨張率差が大きくなる材質の場合、高温時に緩みが生ずるため不適である。軸受ホルダ23は下部にモータハウジング214と焼きばめされる外径部23dと焼きばめ下部に向かって外径が太径となるようなテーパ形状としている。テーパ部にはモータコア24aがかしめ固定されている。テーパ形状としたことにより、回転体22のアンバランスによりシャフト30が軸受部材25内で振れ回りが発生しても、振れ回り加振力が焼きばめ部に応力が集中することを防止し、アンバランス振動を低減する効果がある。軸受ホルダ23の下面23cは焼きばめの軸方向位置決め用であり、焼きばめ時にモータハウジング214と同面を当接し固定される。
また、軸受部材25は潤滑油が含浸しているため焼きばめ時には100℃以下とする必要がある(100℃以上になると潤滑油が化学反応により劣化する)。焼きばめ工程はモータハウジング214を150℃以上の高温状態に保持し、穴部(23dとの対向面)を軸受ホルダ23の外径部23dよりも拡径し、その拡径部に常温状態の軸受ホルダ23を挿入し、その後徐冷し堅固に固定される。その際、軸受部材25が100℃以上とならないように軸受ホルダ23の下部に焼きばめ工程時に脱着可能な治具用の放熱フィンを設け、軸受部材25が100℃以上の高温になることを防止している。また、焼きばめは軸受ホルダ23のみを固定し、焼きばめ完了後、常温(25℃)まで徐冷した後に軸受部材を固定する工程としても良い。
The bearing holder 23 is made of brass (thermal expansion coefficient 1.8 × 10 −5 / ° C.), aluminum alloy (thermal expansion coefficient 2.4 × 10 −5 / ° C.) as a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the bearing member 5. ) Is preferred. In the case of a material such as a polyimide resin (thermal expansion coefficient 4.5 × 10 −5 / ° C.) having a large difference in thermal expansion coefficient, loosening occurs at a high temperature, which is not suitable. The bearing holder 23 has a tapered shape such that the outer diameter portion 23d and the outer diameter portion 23d are shrink-fitted into the lower portion and the outer diameter increases toward the lower portion of the shrink-fitted fit. A motor core 24a is caulked and fixed to the tapered portion. By adopting the taper shape, even if the shaft 30 sways in the bearing member 25 due to the unbalance of the rotating body 22, the swaying excitation force prevents stress from concentrating on the shrink-fit portion, This has the effect of reducing unbalanced vibration. The lower surface 23c of the bearing holder 23 is used for axial positioning of shrink fitting, and is fixed in contact with the same surface as the motor housing 214 during shrink fitting.
Further, since the bearing member 25 is impregnated with lubricating oil, it is necessary to set the temperature to 100 ° C. or less during shrink fitting (when the temperature exceeds 100 ° C., the lubricating oil deteriorates due to a chemical reaction). In the shrink fitting process, the motor housing 214 is held at a high temperature of 150 ° C. or higher, the hole (opposite surface to 23 d) is expanded in diameter than the outer diameter portion 23 d of the bearing holder 23, and the expanded diameter portion is in a room temperature state. The bearing holder 23 is inserted and then slowly cooled to be firmly fixed. At that time, a heat dissipating fin for a jig that can be attached and detached at the bottom of the bearing holder 23 is provided at the bottom of the bearing holder 23 so that the bearing member 25 does not reach 100 ° C. or higher, and the bearing member 25 is heated to a high temperature of 100 ° C. or higher. It is preventing. The shrink fit may be a step of fixing only the bearing holder 23 and, after completion of the shrink fit, gradually cooling to room temperature (25 ° C.) and then fixing the bearing member.

先に軸受部材25は軸受ホルダ23に圧入又は接着固定されていると説明したが、下記状況により適宜選択される。圧入固定が好適な場合は、潤滑油の使用上限温度となる100℃近傍まで、軸受部材5が高温状態になるような環境で使用される場合である。一方、接着固定の場合100℃近傍の場合、接着剤の接着力が低下すると共に、軸受部材25の外径と軸受ホルダ23の内径間の隙間が変化(拡縮)し接着剥がれを起こす可能性があるので、接着固定が好適なのは100℃以下の場合に限られる。
なお、軸受ホルダを焼きばめでは無く、従来のような薄板基板に軸受ホルダ一部を嵌合し加圧変形させてカシメ固定をする方法では、薄板であるので嵌合部のガタツキが発生しやすいなど固定剛性が低くなってしまう。
本構成のように潤滑油が含浸された軸受部材を保持する軸受ホルダとハウジングを焼きばめ固定したことにより、軸受固定部を高剛性化し、回転体のアンバランス振動が小さくできる効果を有する。
Although the bearing member 25 has been described above as being press-fitted or adhesively fixed to the bearing holder 23, it is appropriately selected depending on the following situation. The case where the press-fitting and fixing is suitable is a case where the bearing member 5 is used in an environment in which the bearing member 5 is in a high temperature state up to around 100 ° C. which is the upper limit temperature of use of the lubricating oil. On the other hand, in the case of adhesive fixing, in the vicinity of 100 ° C., the adhesive strength of the adhesive decreases, and the gap between the outer diameter of the bearing member 25 and the inner diameter of the bearing holder 23 may change (expand / contract), possibly causing peeling of the adhesive. Therefore, the adhesive fixing is suitable only when the temperature is 100 ° C. or lower.
Note that the method of fitting a part of the bearing holder to a conventional thin plate substrate and pressurizing and deforming it instead of shrink-fitting the bearing holder is a thin plate, which causes rattling of the fitting portion. Fixing rigidity becomes low, such as easy.
Since the bearing holder and the housing that hold the bearing member impregnated with the lubricating oil are fixed by shrinkage fitting as in this configuration, the bearing fixing portion is highly rigid, and the unbalance vibration of the rotating body can be reduced.

アキシャル方向の軸受は、シャフト30の下端面に形成された凸曲面30aと、その対向面にスラスト受部材27を接触させるピボット軸受である。スラスト受部材27はマルテンサイト系ステンレス鋼やセラミック、または金属部材表面にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)処理等の硬化処理をしたものが磨耗粉の発生が極力抑えられるので、好適である。
回転体(ポリゴンミラー28、シャフト30、ロータ磁石211)は図3の紙面上方から軸受25へ嵌合挿入される。
The axial bearing is a pivot bearing in which the convex curved surface 30a formed on the lower end surface of the shaft 30 and the thrust receiving member 27 are brought into contact with the opposing surface. The thrust receiving member 27 is preferably martensitic stainless steel, ceramic, or a metal member whose surface is hardened such as DLC (diamond-like carbon) treatment because generation of wear powder is suppressed as much as possible.
The rotating body (polygon mirror 28, shaft 30, and rotor magnet 211) is fitted and inserted into the bearing 25 from above in FIG.

モータ方式は径方向に磁気ギャップをもちステータコア24aの外径部にロータ磁石211がレイアウトされるアウターロータ型といわれる方式である。回転駆動はロータ磁石211の磁界により基板514に実装されているホール素子から出力される信号を位置信号として参照し、駆動用ICにより巻線コイルの励磁切り替えを行い回転する。ロータ磁石211は径方向に着磁されており、ステータコア24aの外周とで回転トルクを発生し回転する。
ロータ磁石211は内径以外の外径および高さ方向は磁路を開放しており、モータの励磁切り換えのためのホール素子を開放磁路内に配置している。磁気開放している理由は磁性体(鉄板、ステンレス)を配置すると、ポリゴンミラー材質のアルミ合金と熱膨張差により、ロータ磁石固定部が微移動し、高温時に回転体のバランスが変化するという不具合が発生するためである。ロータ磁石211は磁気回路が開放されているので、回転体を囲う周辺は磁気シールド部材(図示しない)を配置したり、樹脂などの非導電性材料で構成することが好適である。鋼板などの導電材料が周辺にあると高速回転に伴うロータ磁石の漏れ磁束が渦電流を発生させモータ損失が多くなるためである。
The motor system is a system called an outer rotor type in which a magnetic gap is provided in the radial direction and the rotor magnet 211 is laid out on the outer diameter portion of the stator core 24a. The rotation drive refers to a signal output from the Hall element mounted on the substrate 514 by the magnetic field of the rotor magnet 211 as a position signal, and rotates by switching excitation of the winding coil by the driving IC. The rotor magnet 211 is magnetized in the radial direction and rotates by generating rotational torque with the outer periphery of the stator core 24a.
The rotor magnet 211 has a magnetic path open in the outer diameter and height direction other than the inner diameter, and a Hall element for switching the excitation of the motor is disposed in the open magnetic path. The reason why the magnet is open is that when a magnetic body (iron plate, stainless steel) is placed, the rotor magnet fixing part moves slightly due to the thermal expansion difference from the aluminum alloy of the polygon mirror material, and the balance of the rotating body changes at high temperatures. This is because of this. Since the magnetic circuit of the rotor magnet 211 is open, it is preferable that a magnetic shield member (not shown) is disposed around the rotor and is made of a nonconductive material such as resin. This is because if a conductive material such as a steel plate is present in the vicinity, the leakage flux of the rotor magnet accompanying high-speed rotation generates eddy currents and the motor loss increases.

図5は2つの光偏向器の励磁シーケンスを示す図である。同図(a)は一方の光偏向器のCW方向、同図(b)は他方の光偏向器のCCW方向のシーケンスを示す。
同図(a)のCW方向シーケンスについて詳述する。
ロータ磁石の回転位置を検出するホール素子の出力をUVWの各相について示している。+側が例えばN極とすれば−側がS極となる。このホール素子出力にしたがって、各相コイルへの励磁電流のタイミングが設定されている。励磁電流の+側が例えばコイルへ流れる電流、−側がコイルから流れ出る電流となる。(a)で示したホール素子出力のタイミングのときCW方向に回転する。一方、(b)で示したホール素子出力のタイミングの時CCW方向に回転するように設定している。設定はホール素子出力の+側をコンパレータ(比較回路)するか−側をコンパレータするか、また一方の光偏向器のホール素子の+電源を−電源に、−電源を+電源に各々反転入力することによりホール素子出力を反転させCW、CCWを適宜設定可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing an excitation sequence of two optical deflectors. FIG. 4A shows a sequence of one optical deflector in the CW direction, and FIG. 4B shows a sequence of the other optical deflector in the CCW direction.
The CW direction sequence of FIG.
The output of the Hall element that detects the rotational position of the rotor magnet is shown for each phase of UVW. For example, if the positive side is an N pole, the negative side is an S pole. In accordance with the Hall element output, the timing of the excitation current to each phase coil is set. For example, the positive side of the exciting current is a current flowing into the coil, and the negative side is a current flowing out of the coil. It rotates in the CW direction at the Hall element output timing shown in FIG. On the other hand, it is set to rotate in the CCW direction at the Hall element output timing shown in FIG. For setting, either the + side of the Hall element output is a comparator (comparison circuit) or the-side is compared, or the + power source of the Hall element of one optical deflector is inverted to the-power source, and the-power source is inverted to the + power source. As a result, the Hall element output is inverted, and CW and CCW can be set appropriately.

図6はポリゴンミラーの面数とロータ磁石の磁極数について示す図である。同図(a)はミラー面が6面の場合、同図(b)はミラー面が8面の場合をそれぞれ示す。
2つの光偏向器のロータ磁石の磁極数(N極、S極の数)とポリゴンミラーの面数を同じにしている。また、N極とS極の位相とポリゴンミラーとの位相関係は任意であるが、2つの光偏向器に対しては同じ位相関係としている。同じ位相関係とするために、ロータ磁石がポリゴンミラー部材に固着された後、着磁を行う。着磁の際にはポリゴンミラー面と着磁ヨークの位相関係が常に同じになるように図示しない位相位置決め機構により、位相合わせを行う。その結果、異なる回転体においても常にポリゴンミラー面とロータ磁石の位相関係が一定になるように製作することができる。
FIG. 6 is a diagram showing the number of faces of the polygon mirror and the number of magnetic poles of the rotor magnet. FIG. 4A shows the case where there are six mirror surfaces, and FIG. 6B shows the case where there are eight mirror surfaces.
The number of magnetic poles (number of N poles and S poles) of the rotor magnets of the two optical deflectors is the same as the number of faces of the polygon mirror. In addition, the phase relationship between the N-pole and S-pole and the polygon mirror is arbitrary, but the two optical deflectors have the same phase relationship. In order to obtain the same phase relationship, magnetization is performed after the rotor magnet is fixed to the polygon mirror member. During magnetization, phase alignment is performed by a phase positioning mechanism (not shown) so that the phase relationship between the polygon mirror surface and the magnetized yoke is always the same. As a result, even different rotating bodies can be manufactured such that the phase relationship between the polygon mirror surface and the rotor magnet is always constant.

上記、構成としたことにより2つの光偏向器のポリゴンミラーの位相関係を所望の関係とすることが可能となる。所望とは2つの光偏向器において、4色のレーザビームを走査するタイミングは感光体間を移動する中間転写ベルト上へのトナーを転写する予め決定されているタイミングで走査を開始できるような2つの光偏向器のポリゴンミラーの位相関係のことである。一方の光偏向器に対して、他方の光偏向器の位相を合わせるには、ロータ磁石の磁極数(N極、S極の数)とポリゴンミラーの面数を同じにしているので、ホール素子出力とポリゴンミラーの位相は2つの光偏向器間においては同じとなる。したがって、一方の光偏向器からのホール素子出力と他方のホール素子出力の位相関係を所望の関係に制御することによって達成できる。理想的なタイミングは予め画像形成装置毎に設定され、その関係を達成するような位相関係を保つように駆動回路162で制御される。
なお、位相関係が所望でない場合、各色毎にレーザビームが出射する際のポリゴンミラーの反射面が任意の位相となるため、最大でポリゴンミラーの1反射面分(副走査方向に1ライン分)の書込みずれが発生する(そもそも、感光体の駆動とポリゴンミラーの駆動が非同期であることに起因する)。
With the above configuration, the phase relationship between the polygon mirrors of the two optical deflectors can be set to a desired relationship. What is desired is that the scanning timing of the four color laser beams in the two optical deflectors is 2 so that the scanning can be started at a predetermined timing at which the toner is transferred onto the intermediate transfer belt moving between the photosensitive members. This is the phase relationship of the polygon mirrors of the two optical deflectors. In order to match the phase of one optical deflector to the other optical deflector, the number of magnetic poles (number of N poles and S poles) of the rotor magnet and the number of faces of the polygon mirror are the same. The output and the phase of the polygon mirror are the same between the two optical deflectors. Therefore, this can be achieved by controlling the phase relationship between the Hall element output from one optical deflector and the other Hall element output to a desired relationship. The ideal timing is set for each image forming apparatus in advance, and is controlled by the drive circuit 162 so as to maintain a phase relationship that achieves the relationship.
If the phase relationship is not desired, the reflection surface of the polygon mirror when the laser beam is emitted for each color is in an arbitrary phase, so that the maximum is one reflection surface of the polygon mirror (one line in the sub-scanning direction). (In the first place, the driving of the photosensitive member and the driving of the polygon mirror are asynchronous).

回転体の周囲はポリゴンミラーの風損によって発生する発熱による、他の光学素子への伝熱や風切音を防止するために、モータハウジング214と遮風板11a,b(2枚)および上カバー215により略密閉されている。(モータハウジング214にはポリゴンミラー部へのレーザビームA,B入出射用の開口窓214aを有し、開口窓214aには遮風板11aが固定される。レーザビームC,Dの場合も同様である。)
遮風板11aはレーザビームを透過可能で熱膨張の少ないガラス板が好適である。ガラス板の平面度は実際の偏向動作時に達する温度100℃以上の環境下において透過波面で100mR以上となるように設定されている。
また、遮風板11aは特にレーザビーム径(1/e)が50μm以下の場合、レーザビーム径の劣化を防止するため、その取付角度は主走査方向および副走査方向ともに所望の値を基準として±0.01°以下の高精度で配置する必要がある。高精度配置を達成するため、レーザ透過部材の取付基準となるレーザビーム入出射窓214aとの当接面214bと光偏向器62が光学ハウジング50に取り付けられる当接面214cの幾何学位置を高精度に維持することが可能なように、モータハウジング214にはレーザビーム入出射窓214aが一体に形成されている。
Around the rotating body, the motor housing 214 and the wind shielding plates 11a and 11b (2 sheets) and the upper part are used to prevent heat transfer to the other optical elements and wind noise caused by heat generated by the wind damage of the polygon mirror. The cover 215 is substantially sealed. (The motor housing 214 has an opening window 214a for entering and exiting the laser beams A and B into the polygon mirror, and the wind shield plate 11a is fixed to the opening window 214a. The same applies to the laser beams C and D. .)
The glass plate 11a is preferably a glass plate that can transmit a laser beam and has little thermal expansion. The flatness of the glass plate is set to be 100 mR or more at the transmitted wavefront in an environment of a temperature of 100 ° C. or more reached during actual deflection operation.
In addition, the windshield plate 11a, particularly when the laser beam diameter (1 / e 2 ) is 50 μm or less, is set with reference to a desired value in both the main scanning direction and the sub-scanning direction in order to prevent the laser beam diameter from deteriorating. It is necessary to arrange with high accuracy of ± 0.01 ° or less. In order to achieve a high-accuracy arrangement, the geometrical positions of the contact surface 214b with the laser beam entrance / exit window 214a and the contact surface 214c with which the optical deflector 62 is attached to the optical housing 50 are increased. A laser beam entrance / exit window 214a is integrally formed in the motor housing 214 so that the accuracy can be maintained.

風切音による騒音を小さくするために上カバー部材215を複数枚の板金(鉄板、アルミ板等)としても良い。高速回転により光偏向器が発熱しても遮風板11で高温気流を密閉しているため、高温の気流により局部的に温度が高くなる部分の発生をなくし、走査レンズ63が主走査方向に温度分布をもつことを抑制している。
一方、2つの光偏向器のポリゴンミラーの風切りによる乱流が回転むらに影響したり、また2つの遮風板を取り付けるための2つの開口部の影響によりレーザビームのフレア光が問題となるような場合には2つの光偏向器間にレーザビームが透過しない仕切部材214dを設けることが好適である。仕切部材214dは金属製(鉄、アルミ)やモータハウジングと一体化し単一化しても良い。
In order to reduce noise due to wind noise, the upper cover member 215 may be a plurality of sheet metals (iron plate, aluminum plate, etc.). Even if the light deflector generates heat due to high-speed rotation, the high-temperature airflow is sealed by the wind shield plate 11, so that a portion where the temperature is locally increased due to the high-temperature airflow is eliminated, and the scanning lens 63 is moved in the main scanning direction. The temperature distribution is suppressed.
On the other hand, the turbulent flow caused by the wind-cutting of the polygon mirrors of the two optical deflectors affects the rotation unevenness, and the flare light of the laser beam becomes a problem due to the influence of the two openings for attaching the two wind shielding plates. In this case, it is preferable to provide a partition member 214d that does not transmit the laser beam between the two optical deflectors. The partition member 214d may be integrated with a metal (iron, aluminum) or a motor housing to be unified.

また、モータハウジング214には2つの光偏向器の軸受ホルダを固定し、モータハウジングとして一体化しているが、このような構成としたことにより軸受ホルダが固定される2つの基準面3d、3c部がモータハウジングの取付面に対して、同時(同じチャッキング状態)に加工可能となるので同程度の平行度、直角度で製作可能となる。その結果、2つの光偏向器の軸倒れが位相も含めて同程度となり、軸倒れに伴う走査線曲がり、レーザビーム径の太径化が4色ともにばらつきが少なくなり、画質の劣化が顕在化しにくくなるといった効果がある。   In addition, the bearing holders of the two optical deflectors are fixed to the motor housing 214 and integrated as a motor housing. With such a configuration, the two reference surfaces 3d and 3c on which the bearing holder is fixed are provided. However, since it can be processed simultaneously (same chucking state) with respect to the mounting surface of the motor housing, it can be manufactured with the same degree of parallelism and perpendicularity. As a result, the axis tilt of the two optical deflectors is the same, including the phase, the scanning line is bent due to the axis tilt, the laser beam diameter is increased in all four colors, and variations in image quality become obvious. It has the effect of becoming difficult.

図7はポリゴンミラー面の鏡面加工について説明する図である。
同図において符号421は切削用バイト、422はバイトの回転中心、423は保持基板、424は保持部材をそれぞれ示す。
同図に示すようにポリゴンミラーの反射面28aは少なくともシャフト30とポリゴンミラー28が焼きばめ固定されたのちに鏡面加工される。ポリゴンミラー28のポリゴンミラー反射面部以外はポリゴン多角形の内接円径よりも小径となっている。理由は鏡面加工時に切削用バイト(刃物)421の先端がポリゴンミラー外径部に衝突しないように避けるためである。
ポリゴンミラー28は、まず金型(ダイキャスト、鍛造)で反射面数に相当する多角柱状のブランクを作成する。その後、ポリゴンミラー28のシャフト30が焼きばめ挿入される内周面28mを高精度(円筒度3μm以下)に加工する。その後、複数の多面体の離間する部分28jおよび周辺を切削加工する。その後、シャフト30を焼きばめし、ポリゴンミラー反射面部を鏡面加工する。本工程により、従来は面倒れ特性を維持するために必要であったポリゴンミラー搭載面の平面度や直角度を高精度にする必要がなくなる。
FIG. 7 is a view for explaining mirror surface processing of a polygon mirror surface.
In the drawing, reference numeral 421 denotes a cutting bit, 422 denotes a rotation center of the bit, 423 denotes a holding substrate, and 424 denotes a holding member.
As shown in the figure, the reflecting surface 28a of the polygon mirror is mirror-finished after at least the shaft 30 and the polygon mirror 28 are fixed by shrinkage fitting. Except for the polygon mirror reflecting surface portion of the polygon mirror 28, the diameter is smaller than the inscribed circle diameter of the polygon polygon. The reason is to avoid the tip of the cutting tool (cutting tool) 421 from colliding with the outer diameter part of the polygon mirror during mirror finishing.
The polygon mirror 28 first creates a polygonal column-shaped blank corresponding to the number of reflecting surfaces by a die (die casting, forging). Thereafter, the inner peripheral surface 28m into which the shaft 30 of the polygon mirror 28 is inserted by shrink fitting is processed with high accuracy (cylindricity of 3 μm or less). Thereafter, the spaced apart portions 28j and the periphery of the plurality of polyhedrons are cut. Thereafter, the shaft 30 is shrink-fitted, and the polygon mirror reflecting surface portion is mirror-finished. This process eliminates the need for high accuracy of the flatness and squareness of the polygon mirror mounting surface, which was conventionally required to maintain the surface tilt characteristics.

シャフト30の外径を基準にポリゴンミラー面を加工する実施例を詳述する。
軸受として使用する部分を全長、全周に堅固に保持し加工時の作用力に対して保持力を高めている。外径保持は軸受外径よりも僅かに広い内径を有する油圧縮径式の保持部材424を使用する。保持部材は油圧機構(図示しない)により上昇する油圧により内周部424aが縮径し、堅固にシャフト30を固定する。この保持方法は軸方向の保持力の偏りが起きにくいため、軸振れの発生が抑えられ高精度加工をする際の基準としては好適である。
An embodiment in which the polygon mirror surface is processed based on the outer diameter of the shaft 30 will be described in detail.
The part to be used as a bearing is firmly held on the entire length and circumference to increase the holding force against the working force during processing. For holding the outer diameter, an oil compression diameter type holding member 424 having an inner diameter slightly wider than the outer diameter of the bearing is used. As for the holding member, the inner peripheral portion 424a is reduced in diameter by the hydraulic pressure rising by a hydraulic mechanism (not shown), and the shaft 30 is firmly fixed. Since this holding method is less likely to cause a bias in holding force in the axial direction, the occurrence of shaft runout is suppressed and it is suitable as a reference for high-precision machining.

本発明の光走査装置を示す図である。It is a figure which shows the optical scanning device of this invention. 図1の光走査装置を適用した画像形成装置を示す図である。It is a figure which shows the image forming apparatus to which the optical scanning device of FIG. 1 is applied. 光偏光器を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an optical polarizer. ポリゴンミラーの面厚による消費電力の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the power consumption by the surface thickness of a polygon mirror. 2つの光偏向器の励磁シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the excitation sequence of two optical deflectors. ポリゴンミラーの面数とロータ磁石の磁極数について示す図である。It is a figure shown about the number of surfaces of a polygon mirror, and the number of magnetic poles of a rotor magnet. ポリゴンミラー面の鏡面加工について説明する図である。It is a figure explaining mirror surface processing of a polygon mirror surface. 従来のカラー画像形成装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional color image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

23 軸受ホルダ
24 コイル巻線
25 軸受部材
28 ポリゴンミラー
30 シャフト
62 光偏向器
214 モータハウジング
23 Bearing holder 24 Coil winding 25 Bearing member 28 Polygon mirror 30 Shaft 62 Optical deflector 214 Motor housing

Claims (11)

3以上の複数のレーザ光源と、該複数のレーザ光源に対応した複数の被走査面と、2つの光偏向器とを有し、前記複数のレーザ光源からのビームを前記2つの光偏向器によって分担して主走査面内に偏向走査し、前記被走査面上に集光する光走査装置において、前記2つの光偏向器は、前記光走査装置のほぼ中央部に隣接して配置し、それぞれの光偏向器は前記ビームを、互いに他の光偏向器が存在する側とは反対の側において偏向することを特徴とする光走査装置。   A plurality of three or more laser light sources, a plurality of scanned surfaces corresponding to the plurality of laser light sources, and two optical deflectors, and beams from the plurality of laser light sources are transmitted by the two optical deflectors. In the optical scanning device that shares and deflects and scans on the main scanning surface and collects the light on the surface to be scanned, the two optical deflectors are disposed substantially adjacent to the central portion of the optical scanning device, The optical deflector deflects the beam on the side opposite to the side on which the other optical deflectors exist. 請求項1に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の駆動回路基板を一体化したことを特徴とする光走査装置。   2. The optical scanning device according to claim 1, wherein drive circuit boards of the two optical deflectors are integrated. 請求項1または2に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の回転方向が異なることを特徴とする光走査装置。   3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the rotation directions of the two optical deflectors are different. 請求項3に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その回転方向が両方向回転可能な軸受を使用して構成されていることを特徴とする光走査装置。   4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the two optical deflectors are configured using a bearing whose rotational direction is rotatable in both directions. 請求項3に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その駆動部がブラシレスモータからなり、少なくともその一方の光偏向器は回転位置検出信号を出力し、他方の光偏向器に対して前記回転位置検出信号を反転して与えることを特徴とする光走査装置。   4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the two optical deflectors have a drive unit composed of a brushless motor, at least one of the optical deflectors outputs a rotation position detection signal, and the other optical deflector receives the rotational position detection signal. An optical scanning device characterized in that the rotational position detection signal is inverted and given. 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、共通のモータハウジングに一体化されていることを特徴とする光走査装置。   6. The optical scanning device according to claim 1, wherein the two optical deflectors are integrated in a common motor housing. 請求項1ないし6のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器の少なくとも一方の光偏向器に入射する少なくとも1本の前記ビームは、前記主走査面に対し、副走査方向に角度を有していることを特徴とする光走査装置。   7. The optical scanning device according to claim 1, wherein at least one of the beams incident on at least one of the two optical deflectors is a sub-scanning beam with respect to the main scanning plane. An optical scanning device having an angle in a scanning direction. 請求項1ないし7のいずれか1つに記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、一方の光偏向器の反射面に対して、他方の光偏向器の反射面が所望の位相関係となるように前記一方の光偏向器の駆動回路から前記他方の光偏向器の回転位相を制御することを特徴とする光走査装置。   8. The optical scanning device according to claim 1, wherein the two optical deflectors have a desired phase relative to a reflective surface of one optical deflector. An optical scanning device characterized in that the rotational phase of the other optical deflector is controlled from the drive circuit of the one optical deflector so as to satisfy the relationship. 請求項8に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、その反射面の数とロータ極数を同数とし、かつ2つの光偏向器の反射面と磁極位置が略同位相となるように構成したことを特徴とする光走査装置。   9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the two optical deflectors have the same number of reflection surfaces and the same number of rotor poles, and the reflection surfaces and magnetic pole positions of the two optical deflectors have substantially the same phase. An optical scanning device configured as described above. 請求項8に記載の光走査装置において、前記2つの光偏向器は、反射部材とロータ磁石を固着した後、着磁を施した回転体を用いたことを特徴とする光走査装置。   9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the two optical deflectors use a rotating body that is magnetized after fixing the reflecting member and the rotor magnet. 請求項1ないし10に記載の光走査装置を用いたことを特徴とするカラー画像形成装置。   A color image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1.
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