JP2007171503A - Optical deflector, optical scanner, image forming apparatus and method of manufacturing optical deflector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー画像形成装置等に用いられる光偏向器、光走査装置、画像形成装置、及び光偏向器の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical deflector, an optical scanning device, an image forming apparatus, and an optical deflector manufacturing method used in a color image forming apparatus.
カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置等のカラー画像形成装置に用いられる光偏向器として、回転軸方向に複数の多面鏡が積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向(周方向)へ所定角ずれて固定された光偏向器が開示されている。
このカラー画像形成装置は、光走査装置の光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能であり、画像形成装置として、省資源、低コスト化が可能である。また、光源数を減らすことで、光源の故障確率も低くできるため、画像形成装置として、信頼性も高めることができる(例えば、特許文献1参照。)。
This color image forming apparatus can output images at high speed while reducing the number of light sources of the optical scanning device, and as an image forming apparatus, resource saving and cost reduction are possible. Further, since the failure probability of the light source can be reduced by reducing the number of light sources, the reliability of the image forming apparatus can be improved (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の光偏向器においては、積設された多面鏡の位置を決めるための基準面が無かったため、精度良く回転方向へ所定角ずらして固定することができなかった。
そこで、本発明の目的は、光偏向器の積設された多面鏡を精度良く位置決めし、固定することができ、省資源、高信頼、低コストな光偏向器、光走査装置、画像形成装置、及び光偏向器の製造方法を提供するものである。
However, in the conventional optical deflector, since there is no reference plane for determining the position of the stacked polygon mirror, it cannot be fixed with a predetermined angle shift in the rotational direction with high accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to accurately position and fix a polygonal mirror in which optical deflectors are stacked, and to save resources, high reliability, and low cost, an optical deflector, an optical scanning device, and an image forming apparatus. And a method of manufacturing an optical deflector.
請求項1記載の発明は、多面鏡を固定した回転体が回転駆動される光偏向器において、前記多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の前記多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された多面鏡体を備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, in the optical deflector in which a rotating body to which a polygonal mirror is fixed is driven to rotate, a plurality of the polygonal mirrors are stacked in the direction of the rotation axis, and the deflection reflection surface of the polygonal mirror at each stage rotates. It has a polyhedral mirror fixed at a predetermined angle in the direction.
請求項2記載の発明は、多面鏡を固定した回転体が、軸受により支持され、モータにより回転駆動される光偏向器において、前記多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の前記多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定され、前記偏向反射面の有効領域が、前記多面鏡の回転軸方向に偏って構成され、前記偏向反射面に平行な固定位置調整用基準面が形成された多面鏡体を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical deflector in which a rotating body to which a polygon mirror is fixed is supported by a bearing and is driven to rotate by a motor, a plurality of the polygon mirrors are stacked in the rotation axis direction, The deflecting / reflecting surface of the polygon mirror is fixed at a predetermined angle in the rotation direction, and the effective area of the deflecting / reflecting surface is configured to be biased in the direction of the rotation axis of the polygon mirror, for adjusting the fixed position parallel to the deflecting / reflecting surface. A polyhedral mirror having a reference surface is provided.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の光偏向器において、前記回転体に固定されることで、前記複数の多面鏡が同時に押圧されて固定される押圧部材を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical deflector according to the first or second aspect, the optical deflector includes a pressing member that is fixed to the rotating body so that the plurality of polygon mirrors are simultaneously pressed and fixed. Features.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の光偏向器において、前記押圧部材は、回転軸方向に弾性変形する板バネ部材であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical deflector according to the third aspect, the pressing member is a leaf spring member that is elastically deformed in the rotation axis direction.
請求項5記載の発明は、請求項1または2記載の光偏向器において、前記多面鏡体は、前記偏向反射面側同士または前記固定位置調整用基準面側同士が回転軸方向に隣接するように前記多面鏡が積設されたものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical deflector according to the first or second aspect, the polygon mirrors are arranged such that the deflection reflection surfaces or the fixed position adjustment reference surfaces are adjacent to each other in the rotation axis direction. The above-mentioned polygon mirrors are stacked.
請求項6記載の発明は、請求項1または2記載の光偏向器において、前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面とが連続した同一平面上に形成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical deflector according to the first or second aspect, the deflection reflection surface and the fixed position adjusting reference surface are formed on the same continuous plane.
請求項7記載の発明は、請求項1または2記載の光偏向器において、前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面との間に溝が形成され、前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面とが同時加工により形成されるようにしたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical deflector according to the first or second aspect, a groove is formed between the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface, and the deflection reflection surface and the fixed position adjustment. The reference plane for use is formed by simultaneous machining.
請求項8記載の発明は、請求項1から7のいずれか1項記載の光偏向器を製造する光偏向器の製造方法であって、前記固定位置調整用基準面に組立用の治具を接触させ、前記多面鏡の回転方向の位置を調整した状態で、前記多面鏡を前記回転体に固定することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is an optical deflector manufacturing method for manufacturing the optical deflector according to any one of claims 1 to 7, wherein an assembly jig is provided on the reference plane for fixed position adjustment. The polygonal mirror is fixed to the rotating body in a state in which the polygonal mirror is brought into contact with each other and the position in the rotational direction of the polygonal mirror is adjusted.
請求項9記載の発明は、請求項1から7のいずれか1項記載の光偏向器と、半導体レーザとを備え、該半導体レーザからのビームを、前記光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて光スポットを形成し、前記光偏向器で偏向させることにより、前記被走査面に前記ビームを走査するようにしたことを特徴とする。 The invention described in claim 9 includes the optical deflector according to any one of claims 1 to 7 and a semiconductor laser, and a beam from the semiconductor laser is transmitted through an optical system including the optical deflector. A beam spot is formed by being guided to a surface to be scanned, and deflected by the optical deflector, thereby scanning the beam on the surface to be scanned.
請求項10記載の発明は、請求項1から7のいずれか1項記載の光偏向器と、少なくとも一つの半導体レーザと、該半導体レーザからのビームを複数に分割する分割手段と、該分割手段からの複数のビームを、前記光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面の複数のビームを隣接走査するようにしたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an optical deflector according to any one of the first to seventh aspects, at least one semiconductor laser, splitting means for splitting a beam from the semiconductor laser into a plurality, and the splitting means A plurality of beams from the scanning surface through an optical system including the optical deflector to form a plurality of light spots and deflected by the optical deflector. The beam is adjacently scanned.
請求項11記載の発明は、感光媒体の感光面に光走査を行って潜像を形成する請求項8または9記載の光走査装置と、前記潜像を可視化して画像を得る画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device according to the eighth or ninth aspect, wherein the latent image is formed by optically scanning the photosensitive surface of the photosensitive medium, and an image forming means for obtaining an image by visualizing the latent image An image forming apparatus comprising:
本発明によれば、多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された多面鏡体を備えたことにより、光偏向器の積設された多面鏡を精度良く位置決めし、固定することができ、省資源、高信頼、低コストな光偏向器、光走査装置、画像形成装置、及び光偏向器の製造方法の提供を実現することができる。 According to the present invention, a plurality of polygon mirrors are stacked in the direction of the rotation axis, and the deflecting reflection surface of each stage of the polygon mirror is provided with a polygon mirror body fixed at a predetermined angular deviation in the rotation direction. Provided a manufacturing method of an optical deflector, an optical scanning device, an image forming apparatus, and an optical deflector which can accurately position and fix the stacked polygon mirrors, and save resources, high reliability and low cost. Can be realized.
本発明に係る光偏向器の一実施形態は、多面鏡を固定した回転体が回転駆動される光偏向器において、多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された多面鏡体を備えたことを特徴とする。 One embodiment of the optical deflector according to the present invention is an optical deflector in which a rotating body to which a polygonal mirror is fixed is driven to rotate. A plurality of polygonal mirrors are stacked in the rotation axis direction, and the deflection reflection of the polygonal mirrors at each stage is performed. A polyhedral mirror having a surface fixed at a predetermined angle in the rotational direction is provided.
この光偏向器によれば、多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された多面鏡体を備えたことにより、積設された多面鏡を精度良く所定角度で位置決めし、固定する構造を提供することができる。 According to this optical deflector, a plurality of polygon mirrors are stacked in the direction of the rotation axis, and the deflection reflectors of the polygon mirrors at each stage are provided with a polygon mirror that is fixed at a predetermined angle in the rotation direction. It is possible to provide a structure for accurately positioning and fixing the provided polygonal mirror at a predetermined angle.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、多面鏡を固定した回転体が、軸受により支持され、モータにより回転駆動される光偏向器において、多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定され、偏向反射面の有効領域が、多面鏡の回転軸方向に偏って構成され、偏向反射面に平行な固定位置調整用基準面が形成された多面鏡体を備えたことを特徴とする。 In another embodiment of the optical deflector according to the present invention, in a light deflector in which a rotating body to which a polygon mirror is fixed is supported by a bearing and rotated by a motor, a plurality of polygon mirrors are stacked in the rotation axis direction. The deflection reflection surface of each stage of the polygon mirror is fixed at a predetermined angle in the rotation direction, and the effective area of the deflection reflection surface is biased in the direction of the rotation axis of the polygon mirror, and the fixed position adjustment is parallel to the deflection reflection surface. A polyhedral mirror having a reference plane for use is provided.
この光偏向器によれば、多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定され、偏向反射面の有効領域が、多面鏡の回転軸方向に偏って構成され、偏向反射面に平行な固定位置調整用基準面が形成された多面鏡体を備えたことにより、積設された多面鏡を精度良く所定角度で位置決めし、固定する構造を提供することができる。 According to this optical deflector, a plurality of polygon mirrors are stacked in the direction of the rotation axis, the deflection reflection surfaces of the polygon mirrors at each stage are fixed at a predetermined angle in the rotation direction, and the effective area of the deflection reflection surface is the polygon mirror. The multi-faced mirror body that is biased in the direction of the rotation axis and is formed with a reference surface for fixed position adjustment that is parallel to the deflecting reflecting surface is positioned with high accuracy at a predetermined angle. A fixing structure can be provided.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、上記構成に加え、回転体に固定されることで複数の多面鏡が同時に押圧されて固定される押圧部材を備えたことを特徴とする。 Another embodiment of the optical deflector according to the present invention is characterized in that, in addition to the above-described configuration, a pressing member is provided that is fixed to a rotating body so that a plurality of polygon mirrors are simultaneously pressed and fixed.
この光偏向器によれば、回転体に固定されることで複数の多面鏡が同時に押圧されて固定される押圧部材を備えたことにより、多面鏡の固定に必要な部品を少なくし、組立を容易にすることができる。 According to this optical deflector, by providing a pressing member that is fixed to a rotating body so that a plurality of polygonal mirrors are pressed at the same time, the number of parts necessary for fixing the polygonal mirror is reduced, and assembly is performed. Can be easily.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、上記構成に加え、押圧部材は、回転軸方向に弾性変形する板バネ部材であることを特徴とする。 Another embodiment of the optical deflector according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the pressing member is a leaf spring member that is elastically deformed in the rotation axis direction.
この光偏向器によれば、押圧部材は、回転軸方向に弾性変形する板バネ部材であることにより、組立による変形を小さくし、多面鏡の面精度を高精度に維持することができる。 According to this optical deflector, since the pressing member is a leaf spring member that is elastically deformed in the direction of the rotation axis, deformation due to assembly can be reduced, and the surface accuracy of the polygon mirror can be maintained with high accuracy.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、上記構成に加え、多面鏡体は、偏向反射面側同士または固定位置調整用基準面側同士が回転軸方向に隣接するように多面鏡が積設されたものであることを特徴とする。 In another embodiment of the optical deflector according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the polygon mirror includes a polygon mirror so that the deflection reflection surface sides or the fixed position adjustment reference surface sides are adjacent to each other in the rotation axis direction. It is characterized by being stacked.
この光偏向器によれば、多面鏡体は、偏向反射面側同士または固定位置調整用基準面側同士が回転軸方向に隣接するように多面鏡が積設されたものであることにより、組立時に多面鏡の偏向反射面の有効領域を傷つけることなく、組立を容易にすることができる。 According to this optical deflector, the polygon mirror is assembled by arranging the polygon mirrors so that the deflection reflection surfaces or the fixed position adjustment reference surfaces are adjacent to each other in the rotation axis direction. Sometimes assembly can be facilitated without damaging the effective area of the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、上記構成に加え、偏向反射面と固定位置調整用基準面とが連続した同一平面上に形成されていることを特徴とする。 Another embodiment of the optical deflector according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface are formed on the same continuous plane.
この光偏向器によれば、偏向反射面と前記固定位置調整用基準面とが連続した同一の平面で形成されていることにより、偏向反射面と固定位置調整用基準面の平行度を良くし、多面鏡のずれ角度の精度を高くすることができる。 According to this optical deflector, since the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface are formed on the same continuous plane, the parallelism between the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface is improved. The accuracy of the angle of deviation of the polygon mirror can be increased.
本発明に係る光偏向器の他の実施形態は、上記構成に加え、偏向反射面と固定位置調整用基準面との間に溝が形成され、偏向反射面と固定位置調整用基準面とが同時加工により形成されるようにしたことを特徴とする。 In another embodiment of the optical deflector according to the present invention, in addition to the above configuration, a groove is formed between the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface, and the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface are It is characterized by being formed by simultaneous processing.
この光偏向器によれば、偏向反射面と固定位置調整用基準面との間に溝が形成され、偏向反射面と固定位置調整用基準面とが同時加工により形成されるようにしたことにより、固定位置調整用基準面で組立時の余分な応力を吸収し、組立後の偏向反射面の面精度を悪化させることがなくなる。 According to this optical deflector, a groove is formed between the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface, and the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface are formed by simultaneous processing. The fixed position adjustment reference surface absorbs excess stress during assembly and does not deteriorate the surface accuracy of the deflecting / reflecting surface after assembly.
本発明に係る光偏向器の製造方法の一実施例は、上記いずれかの光偏向器を製造する光偏向器の製造方法であって、固定位置調整用基準面に組立用の治具を接触させ、多面鏡の回転方向の位置を調整した状態で、多面鏡を前記回転体に固定することを特徴とする。 An embodiment of the optical deflector manufacturing method according to the present invention is an optical deflector manufacturing method for manufacturing any of the above optical deflectors, wherein an assembly jig is brought into contact with a fixed position adjusting reference plane. The polygon mirror is fixed to the rotating body in a state where the position of the polygon mirror in the rotation direction is adjusted.
この光偏向器の製造方法によれば、固定位置調整用基準面に組立用の治具を接触させ、多面鏡の回転方向の位置を調整した状態で、多面鏡を固定することにより、複数の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された光偏向器において、多面鏡を精度良く所定角度で位置決めし、固定することができる。 According to this method of manufacturing an optical deflector, a jig for assembly is brought into contact with a reference surface for fixing position adjustment, and the polygon mirror is fixed in a state in which the position of the polygon mirror in the rotation direction is adjusted. In the optical deflector in which the deflecting reflecting surface of the polygon mirror is fixed at a predetermined angle in the rotation direction, the polygon mirror can be positioned and fixed with a predetermined angle with high accuracy.
本発明に係る光走査装置の一実施例は、上記いずれかの光偏向器と、半導体レーザとを備え、半導体レーザからのビームを、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて光スポットを形成し、光偏向器で偏向させることにより、被走査面にビームを走査するようにしたことを特徴とする。 An embodiment of an optical scanning device according to the present invention includes any one of the above optical deflectors and a semiconductor laser, and guides a beam from the semiconductor laser to a surface to be scanned through an optical system including the optical deflector. Thus, a light spot is formed and deflected by an optical deflector, whereby the beam is scanned on the surface to be scanned.
この光走査装置によれば、光源部の部品点数、材料を削減し、環境負荷を低減し、光源の故障確率を低く抑えることができる。 According to this optical scanning device, the number of parts and materials of the light source section can be reduced, the environmental load can be reduced, and the failure probability of the light source can be kept low.
本発明に係る光走査装置の他の実施例は、上記いずれかの光偏向器と、少なくとも一つの半導体レーザと、半導体レーザからのビームを複数に分割する分割手段と、分割手段からの複数のビームを、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、光偏向器により偏向させることにより、被走査面の複数のビームを隣接走査するようにしたことを特徴とする。 Another embodiment of the optical scanning device according to the present invention includes any one of the above optical deflectors, at least one semiconductor laser, a dividing unit that divides a beam from the semiconductor laser into a plurality, and a plurality of units from the dividing unit. The beam is guided to the surface to be scanned through an optical system including an optical deflector to form a plurality of light spots and deflected by the optical deflector so that the plurality of beams on the surface to be scanned are adjacently scanned. It is characterized by that.
この光走査装置によれば、光源部の部品点数、材料を削減し、環境負荷を低減し、光源の故障確率を低く抑えることができる。 According to this optical scanning device, the number of parts and materials of the light source section can be reduced, the environmental load can be reduced, and the failure probability of the light source can be kept low.
本発明に係る画像形成装置の一実施例は、感光媒体の感光面に光走査を行って潜像を形成する上記いずれかの光走査装置と、潜像を可視化して画像を得る画像形成手段とを備えたことを特徴とする。 An embodiment of the image forming apparatus according to the present invention includes any one of the above optical scanning apparatuses that forms a latent image by optically scanning a photosensitive surface of a photosensitive medium, and an image forming unit that visualizes the latent image to obtain an image. It is characterized by comprising.
この画像形成装置によれば、光走査装置の光源部の部品点数、材料を削減し、環境負荷を低減することができる。 According to this image forming apparatus, it is possible to reduce the number of parts and materials of the light source unit of the optical scanning device, and to reduce the environmental load.
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.
次に本発明に係る光偏向器の一実施例について図1及び図2を参照して説明する。
図1は、本発明に係る光偏向器の一実施例を示す縦断面図である。
図1において、光偏向器の回転体101は、軸受シャフト102の外周に焼きばめされたフランジ103と、フランジ103に積設された2つの多面鏡104,105と、押圧部材としてのミラー押え106と、ロータ磁石107とを有する。
Next, an embodiment of the optical deflector according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an optical deflector according to the present invention.
In FIG. 1, a
ラジアル軸受は、軸受シャフト102と固定スリーブ108とからなる含油軸受であり、軸受隙間は直径で10μm以下になるように設定されている。高速回転での安定性を確保するためラジアル軸受には、図示しない動圧発生溝が設けられている。動圧発生溝は軸受シャフト102の外周面または固定スリーブ108の内周面に設けられるが、加工性が良好な焼結部材からなる固定スリーブ108の内周に施すのが好適である。
軸受シャフト102の素材としては、焼入れが可能で表面硬度を高くでき、耐磨耗性が良好なマルテンサイト系のステンレス鋼(例えばSUS420J2)が好適である。
The radial bearing is an oil-impregnated bearing including a bearing
The material of the bearing
ロータ磁石107は、フランジ103の下部内面に固定され、軸受ハウジング111に固定されたステータコア109(巻線コイル109a)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。ロータ磁石107は、樹脂をバインダーに使用したボンド磁石であり、高速回転時の遠心力による破壊が発生しないように、ロータ磁石107の外径部がフランジ103により保持されている。ロータ磁石107を圧入固定することにより一層の高速回転、かつ高温環境においても固定部の微移動を生ずることなく、回転体バランスの高精度維持が可能となる。
The
アキシャル方向の軸受は、軸受シャフト102の下端面に形成された凸曲面102aと、その対向面にスラスト受部材110を接触させるピボット軸受である。
The axial bearing is a pivot bearing in which the
スラスト受部材110は、マルテンサイト系ステンレス鋼やセラミックス、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、あるいは、樹脂材料等が用いられており、潤滑性を良好にし、磨耗粉の発生を抑えるようになっている。
The
スリーブ108とスラスト受け110とは軸受ハウジング111に収納され、流体シール112により、油の流出が防止されるようになっている。
The
回転体101を25,000rpm以上の高速回転させる場合、回転による振動を小さくするために回転体101のバランスを高精度に修正かつ維持しなければならない。回転体101にはアンバランスの修正部が上下2ヶ所あり、上側はミラー押え106の円周凹部106aに接着剤を塗布し、下側はフランジ103の円周凹部103aに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以下であることが必要であり、例えば半径10mmの箇所で修正量は1mg以下に保たれている。
When the
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や量が少ないため接着力が弱く40,000rpm以上の高速回転時には剥離、飛散が生じる場合には、回転体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。 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 force is weak, and peeling or scattering occurs during high-speed rotation of 40,000 rpm or more. It is preferable to carry out a method (cutting with a drill or laser processing) for deleting a part of a part of the rotating body.
本実施例におけるモータ方式は、径方向に磁気ギャップを有し、ステータコア109の外径部にロータ磁石107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、駆動IC115により巻線コイル109aの励磁切り替えを行うことにより行い、回転制御は、ロータ磁石107の磁界を回路基板113に実装されているホール素子114で検知し、ホール素子114から出力される信号を位置信号として参照し回転制御する。
ロータ磁石107は径方向に着磁されており、ステータコア109の外周とで回転トルクを発生し回転する。ロータ磁石107は内径以外の外径及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114を開放磁路内に配置している。
The motor system in the present embodiment is a system called an outer rotor type in which a magnetic gap is provided in the radial direction and the
The
116はコネクタであり、不図示のハーネスが接続され、本体からの電力供給とモータの起動停止、回転数等の制御信号の入出力が行われる。
フランジ103には、4面の多面鏡104、105が、回転軸方向(図では縦方向)に2個積設されて固定されている。フランジ103は、軸受シャフト102に焼きばめされ、多面鏡が搭載される面は、平面度や軸受シャフト102に対する直角度が高精度に加工されている。積設された2つの多面鏡104、105は、偏向反射面が回転方向へ45°ずれて固定されている。後述するそれぞれの偏向反射面の有効領域104a、105a(図2参照)は、回転軸方向(厚さ方向)に偏って構成されている。
Four
すなわち、上段の多面鏡104は上側に配置され、下段の多面鏡105は下側に配置され、偏向反射面の有効領域104a、105aが偏るように多面鏡体が構成されている。多面鏡体の多面鏡104、105には、後述する偏向反射面の有効領域104a、105a(図2参照)に連続した同一の平面として、固定位置調整用基準面104b、105bが形成されている。固定位置調整用基準面104b、105bは、後述するように組立時の基準面として使用され、光偏向には使用されない。
That is, the
図2は、図1に示した回転体の製造方法の一例を示す説明図である。
以下、図2を参照して固定位置調整用基準面に組立用の治具を接触させ、多面鏡の回転方向の位置を調整し、多面鏡を固定する方法について説明する。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a method for manufacturing the rotating body shown in FIG.
Hereinafter, a method for fixing the polygonal mirror by bringing the assembly jig into contact with the reference plane for fixing position adjustment, adjusting the position of the polygonal mirror in the rotational direction will be described with reference to FIG.
図2において、多面鏡体の2つの多面鏡104、105の左右から治具120、121が固定位置調整用基準面104b、105bに突き当てられることで、多面鏡104、105の回転方向の位置が調整される。治具120、121により、位置が調整、保持された状態で、板バネ状のミラー押え106が軸受シャフト102に圧入され、上端部に固定される。
ミラー押え106は、回転軸方向に圧縮され、弾性変形した状態で軸受シャフト102の先端部に固定されることで押えバネとしてはたらき、2つの多面鏡104、105が同時にフランジ103との間に押しつけられて固定されるようになっている。
In FIG. 2, the
The
多面鏡104、105の偏向反射面を変形させないように、位置決めに使用される治具120、121の材質としては、多面鏡よりもヤング率が小さい樹脂材料等が好適である。
The material of the
上記方法により、2つの多面鏡104、105を精度良く所定角度で位置決めし、固定することができる(請求項8)。 By the above method, the two polygon mirrors 104 and 105 can be accurately positioned and fixed at a predetermined angle (claim 8).
本実施例1の光偏向器では、偏向反射面に平行な固定位置調整用基準面104b、105bが形成されているので、多面鏡体における積設された多面鏡104,105を精度良く所定角度で位置決めし、固定することができる(請求項1、2)。
In the optical deflector according to the first embodiment, the fixed-position adjusting
また、2つの多面鏡104、105は、1つの押圧部材としてのミラー押え106を用いて、2つ同時に回転体に固定されるので、多面鏡104、105の固定に必要な部品が少なく、組立が容易となり、生産性が向上する(請求項3)。
Further, since the two polygon mirrors 104 and 105 are fixed to the rotating body at the same time using the
押圧部材として板バネ状のミラー押え106を用いているので、余分な応力が吸収され、組立による偏向反射面の変形が小さく、面精度が高精度に維持される(請求項4)。
Since the leaf spring-
固定位置調整用基準面104b、105b側同士が回転軸方向に隣接し、偏向反射面の有効領域104a、105aは離れるように積設されているので、有効領域104a、105aに対する治具120、121の逃げ部分の形成が容易であり、治具120、121により偏向反射面の有効領域104a、105aを傷つけることを防止できる(請求項5)。
Since the fixed position adjustment reference surfaces 104b and 105b are adjacent to each other in the rotation axis direction and the
偏向反射面と固定位置調整用基準面104b、105bとは所定の関係にあれば、積設された多面鏡の多面鏡体を精度良く所定角度で位置決めし、固定することができる。加工性を考慮すると、偏向反射面と固定位置調整用基準面104b、105bとは平行な面で形成することが好適である。さらに、本実施例1のように、偏向反射面と固定位置調整用基準面104b、105bとを同一の平面として構成すれば、同時加工により容易に形成することができ、最も精度良く、所定角度で位置決めし、固定することができる(請求項6)。
If the deflection reflection surface and the fixed position adjusting
図3は、本発明に係る光偏向器の他の実施例の外観斜視図であり、図4は、図3に示した光偏向器の縦断面図である。
図3、図4に示した光偏向器と図1に示した光偏向器との相違点は、多面鏡の構成のみ異なっている点である。
FIG. 3 is an external perspective view of another embodiment of the optical deflector according to the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the optical deflector shown in FIG.
The difference between the optical deflector shown in FIGS. 3 and 4 and the optical deflector shown in FIG. 1 is that only the configuration of the polygon mirror is different.
多面鏡134、135には、偏向反射面の有効領域134a、135aと固定位置調整用基準面134b、135bとの間に溝134c、135cが形成されている。偏向反射面134a、135aと固定位置調整用基準面134b、135bとは同時加工により形成される。
In the polygonal mirrors 134 and 135,
本実施例2の光偏向器においても実施例1と同様の方法で組立が行われる。
偏向反射面134a、135aと固定位置調整用基準面134b、135bとの間に溝134c、135cが形成されていることにより、多面鏡134、135の位置調整時に固定位置調整用基準面134b、135bに加わる応力が、偏向反射面の有効領域134a、135aに伝達され難くなるので、組立後の偏向反射面の面精度が悪化しない(請求項7)。
The optical deflector of the second embodiment is also assembled by the same method as that of the first embodiment.
The
図5は、本発明に係る光走査装置の一実施例を示す概念図である。
図5に示す光走査装置には、実施例1及び実施例2に示した光偏向器が用いられる。
図5において、符号1、1'は半導体レーザを示す。半導体レーザ1、1'は「1つの光源を構成する2つの発光源」であり、それぞれ1本の光ビームを出射する。これら半導体レーザ1、1'はホルダ2に所定の位置関係で保持されている。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of an optical scanning device according to the present invention.
The optical deflector shown in the first and second embodiments is used in the optical scanning device shown in FIG.
In FIG. 5, reference numerals 1 and 1 ′ denote semiconductor lasers. The semiconductor lasers 1 and 1 ′ are “two light emitting sources constituting one light source”, and each emits one light beam. These semiconductor lasers 1, 1 ′ are held by the holder 2 in a predetermined positional relationship.
半導体レーザ1、1'から出射した各光ビームは、それぞれ、カップリングレンズ3、3'により以後の光学系に適した光束形態(平行光束あるいは弱い発散性もしくは弱い収束性の光束)に変換される。本実施例ではカップリングレンズ3,3’によりカップリングされた光ビームは共に平行光束であるものとする。 The light beams emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 ′ are converted into light beam forms (parallel light beams or weakly divergent or weakly convergent light beams) suitable for the subsequent optical system by the coupling lenses 3 and 3 ′, respectively. The In the present embodiment, it is assumed that the light beams coupled by the coupling lenses 3 and 3 'are both parallel light beams.
カップリングレンズ3,3’から射出し、所望の光束形態となった各光ビームは、光ビーム幅を規制するアパーチュア12の開口部を通過して「ビーム整形」されたのち、分割手段としてのハーフミラープリズム4に入射し、ハーフミラープリズム4の作用により副走査方向に2分割されてそれぞれが2本の光ビームに分けられる。この光ビームの分割の状況を図6に示す。
Each light beam emitted from the coupling lenses 3 and 3 ′ and having a desired light beam shape is “beam-shaped” after passing through the opening of the
図6は、図5に示した光走査装置における光ビームの分割手段の概念図である。
なお、図の煩雑さを避けるため、半導体レーザ1から出射された光ビームL1を代表して示している。
図6の上下方向が副走査方向であるが、ハーフミラープリズム4は半透鏡4aと反射面4bとを副走査方向に並列して配置される。
FIG. 6 is a conceptual diagram of light beam splitting means in the optical scanning device shown in FIG.
In order to avoid the complexity of the figure, the light beam L1 emitted from the semiconductor laser 1 is shown as a representative.
Although the vertical direction in FIG. 6 is the sub-scanning direction, the
光ビームL1は、ハーフミラープリズム4に入射すると半透鏡4aに入射し、一部は半透鏡4aを直進的に透過して光ビームL11となり、残りは半透鏡4aで反射されて反射面4bに入射し、反射面4bにより全反射されて光ビームL12となる。
この例において、半透鏡4aと反射面4bとは互いに平行であるため、従ってハーフミラープリズム4から射出する光ビームL11、L12は互いに平行となる。
When the light beam L1 enters the
In this example, since the
このようにして、半導体レーザ1からの光ビームは、2つの光ビームL11、L12として副走査方向に2分割される。半導体レーザ1’からの光ビームも同様にして2分割される。
このようにして、1つの光源(個数m=1)から2本の光ビームが出射され、これら2本の光ビームが副走査方向に2分割(分割数q=2)されることにより4本の光ビームが得られる。
In this way, the light beam from the semiconductor laser 1 is divided into two light beams L11 and L12 in the sub-scanning direction. The light beam from the semiconductor laser 1 ′ is also divided into two in the same manner.
In this manner, two light beams are emitted from one light source (number m = 1), and these two light beams are divided into two in the sub-scanning direction (number of divisions q = 2). Can be obtained.
図5に戻って、これら4本の光ビームはシリンドリカルレンズ5a、5bに入射し、これらシリンドリカルレンズ5a、5bの曲率方向への集光作用により副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器7の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
Returning to FIG. 5, these four light beams enter the
図5に示したように、半導体レーザ1、1'から出射され、ハーフミラープリズム2より分割された光ビームのうち、ハーフミラープリズム4の半透鏡4aを直進的に透過した光ビーム(図6に示す光ビームL12)がシリンドリカルレンズ5aに入射し、半透鏡4aにより反射され、更に反射面4bで反射された光ビーム(図6の光ビームL12)がシリンドリカルレンズ5bに入射する。
As shown in FIG. 5, among the light beams emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 ′ and divided by the half mirror prism 2, the light beams that pass straight through the
図5において、符号6は多面鏡式光偏向器7の防音ハウジング(図示せず)の窓に設けられた「防音ガラス」の一部を示す。
光源側からの4本の光ビームは、防音ガラス6を介して多面鏡式光偏向器7に入射し、偏向された光ビームは防音ガラス6を介して走査結像光学系側へ射出する。
多面鏡式光偏向器7は、図示のように上ポリゴンミラー7aと下ポリゴンミラー7bとを回転軸方向に上下2段に積設して多面鏡体とし、図示しない駆動モータにより回転軸の周りに回転するようになっている。
In FIG. 5,
The four light beams from the light source side enter the polygon mirror
As shown in the figure, the polygon mirror
上ポリゴンミラー7a、及び下ポリゴンミラー7bは、本実施例において共に「4面の偏向反射面」を持つ同一形状のものであるが、上ポリゴンミラー7aの偏向反射面に対し、下ポリゴンミラー7bの偏向反射面が、回転方向へ所定角:θ(=45度)ずれている。なお、上ポリゴンミラー7aと下ポリゴンミラー7bとは個別に形成されているが、一体的に形成してもよい。
The
図5において、符号8a、8bは「第1走査レンズ」を示し、符号10a、10bは「第2走査レンズ」を示し、符号9a、9bは「光路折り曲げミラー」を示している。また、符号11a、11bは「光導電性感光体」を示している。
In FIG. 5,
第1走査レンズ8aと、第2走査レンズ10aと、光路折り曲げミラー9aとは、多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7aにより偏向される2本の光ビーム(半導体レーザ1、1’から射出し、ハーフミラープリズム4の半透鏡4aを透過した2本の光ビーム)を、対応する光走査位置である光導電性感光体11a上に導光して、副走査方向に分離した2つの光スポットを形成する1組の走査結像光学系を構成する。
The
第1走査レンズ8bと、第2走査レンズ10bと、光路折り曲げミラー9bとは、多面鏡式光偏向器7の下ポリゴンミラー7bにより偏向される2本の光ビーム(半導体レーザ1、1'から射出し、ハーフミラープリズム4の半透鏡4aにより反射された2本の光ビーム)を、対応する光走査位置である光導電性感光体11b上に導光して、副走査方向に分離した2つの光スポットを形成する1組の走査結像光学系を構成する。
The
半導体レーザ1、1'から出射した光ビームは、多面鏡式光偏向器7の回転軸方向から見て「偏向反射面位置の近傍において主光線が交差する」ように光学配置が定められている。
従って、偏向反射面に入射してくる2光束の各対は、光ビーム相互が「開き角(偏向反射面の側から光源側を見たとき、2本の光ビームの回転軸に直交する面への射影がなす角をいう。)」を有する。この「開き角」により、光導電性感光体11a、11bのそれぞれに形成される2つの光スポットは主走査方向にも分離しており、このため各感光体を光走査する2本の光ビームを個別的に検出して光走査開始の同期を光ビームごとに取ることができる。
The optical arrangement of the light beams emitted from the semiconductor lasers 1, 1 ′ is determined so that “the principal rays intersect in the vicinity of the position of the deflecting reflection surface” when viewed from the rotational axis direction of the polygon mirror
Therefore, each pair of two light beams incident on the deflecting / reflecting surface has an optical beam mutual "open angle (a surface perpendicular to the rotation axes of the two light beams when viewed from the light source side from the deflecting / reflecting surface side). Means the angle formed by the projection onto. Due to this “open angle”, the two light spots formed on each of the
このようにして、多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7aにより偏向される2本の光ビームにより光導電性感光体11aがマルチビーム走査され、多面鏡式光偏向器7の下ポリゴンミラー7bにより偏向される2本の光ビームにより光導電性感光体11bがマルチビーム走査される。
In this way, the photoconductive
多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7aの偏向反射面と、下ポリゴンミラー7bの偏向反射面とは互いに回転方向に45度ずれているので、上ポリゴンミラー7aによる偏向光ビームが光導電性感光体11aの光走査を行うとき、下ポリゴンミラー7bによる偏向光ビームは、光導電性感光体11bには導光されない。
Since the deflection reflection surface of the
同様に、下ポリゴンミラー7bによる偏向光ビームが光導電性感光体11bの光走査を行うとき、上ポリゴンミラー7aによる偏向光ビームは、光導電性感光体11aには導光されない。
即ち、光導電性感光体11a、11bの光走査は「時間的にずれて交互」に行われることになる。
Similarly, when the light beam deflected by the
That is, the optical scanning of the
図7(a)、(b)は、図5に示した光走査装置における光ビームの走査を説明するための説明図である。 FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams for explaining the scanning of the light beam in the optical scanning device shown in FIG.
図7(a)、(b)においては煩雑を避けるため、多面鏡式光偏向器へ入射する光ビーム(図では2本示されているが実際には4本である)を「入射光」、偏向される光ビームを「偏向光a、偏向光b」として示している。
図7(a)は、入射光が多面鏡式光偏向器7に入射し、上ポリゴンミラー7aで反射されて偏向された「偏向光a」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。このとき、下ポリゴンミラー7bによる「偏向光b」は光走査位置へは向かわない。
In FIGS. 7A and 7B, in order to avoid complication, “incident light” is a light beam that is incident on the polygon mirror type optical deflector (two in the figure are actually four). The deflected light beam is shown as “deflected light a, deflected light b”.
FIG. 7A shows the situation when incident light enters the polygon mirror
図7(b)は、下ポリゴンミラー7bで反射されて偏向された「偏向光b」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。
このとき、上ポリゴンミラー7aによる偏向光aは光走査位置へは向かわない。なお、一方のポリゴンミラー7a(7b)による偏向光が光走査位置へ導光されている間に、他方のポリゴンミラー7b(7a)による偏向光が「ゴースト光」として作用しないように、図7(a)、(b)に示す如き適宜の遮光手段SDを用いて、光走査位置へ導光されない偏向光を遮光するのが好ましい。
この遮光手段SDは、実際には、前述の「防音ハウジング」の内壁を非反射性とすることにより容易に実現できる。
FIG. 7B shows a situation when “deflected light b” reflected and deflected by the
At this time, the deflected light a from the
In practice, this light shielding means SD can be easily realized by making the inner wall of the aforementioned “soundproof housing” non-reflective.
上記の如く、図5に示した実施例において、光導電性感光体11a、11bの(マルチビーム方式の)光走査は交互に行われるので、例えば、光導電性感光体11aの光走査が行われるときは光源の光強度を「黒画像の画像信号」で変調し、光導電性感光体11bの光走査が行われるときは光源の光強度を「マゼンタ画像の画像信号」で変調すれば、光導電性感光体11aには黒画像の静電潜像を、光導電性感光体11bにはマゼンタ画像の静電潜像を書込むことができる。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 5, the optical scanning of the
図8は、図5に示した光走査装置における光ビームの走査タイミングを示す図であり、矛軸が時間軸であり、縦軸が発光強度軸である。
すなわち、図8は、「共通の光源(図5の半導体レーザ1,1')」により黒画像とマゼンタ画像の書込みを行う場合において、「有効走査領域において全点灯する場合」のタイムチャートを示している。図8において実線は黒画像の書込みに相当する部分を示し、破線はマゼンタ画像の書込みに相当する部分を示す。
黒画像、マゼンタマゼンタ画像の書き出しのタイミングは、前述の如く、有効走査領域外に配備される同期受光手段(図5に図示されていない。通常はフォトダイオードもしくはフォトトランジスタである。)で光走査開始位置へ向かう光ビームを検知することにより決定される。
FIG. 8 is a diagram showing the scanning timing of the light beam in the optical scanning device shown in FIG. 5, where the consistent axis is the time axis and the vertical axis is the emission intensity axis.
That is, FIG. 8 shows a time chart of “when all the light is lit in the effective scanning region” when writing a black image and a magenta image with the “common light source (semiconductor lasers 1 and 1 ′ in FIG. 5)”. ing. In FIG. 8, a solid line indicates a portion corresponding to writing of a black image, and a broken line indicates a portion corresponding to writing of a magenta image.
As described above, the timing of writing out the black image and the magenta / magenta image is optically scanned by the synchronous light receiving means (not shown in FIG. 5, usually a photodiode or phototransistor) provided outside the effective scanning area. It is determined by detecting the light beam toward the starting position.
実施例3の光走査装置によれば、光源部の部品点数、材料が削減されて、環境負荷が低減され、光源の故障確率も低く抑えたマルチビーム光走査装置を提供することができる(請求項10)。 According to the optical scanning device of the third embodiment, it is possible to provide a multi-beam optical scanning device in which the number of parts and the material of the light source unit are reduced, the environmental load is reduced, and the failure probability of the light source is reduced. Item 10).
本発明に係る画像形成装置の一実施例を図9、図10を参照して説明する。
図9は、本発明に係る画像形成装置に用いられる光走査装置の一実施例を示す光学系部分を、副走査方向(多面鏡式光偏向器7の回転軸方向)から見た状態を示す図である。
なお、簡単のため、多面鏡式光偏向器7から光走査位置に至る光路上の光路屈曲用のミラーの図示を省略し、光路が直線となるように描いた。
One embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 shows a state in which the optical system portion showing an embodiment of the optical scanning device used in the image forming apparatus according to the present invention is viewed from the sub-scanning direction (the rotational axis direction of the polygon mirror optical deflector 7). FIG.
For the sake of simplicity, the illustration of the mirror for bending the optical path on the optical path from the polygon mirror type
図9に示す光走査装置は、m=q=2、p=1、n=4の場合であり、4つの光走査位置をそれぞれ1本の光ビームで光走査する(請求項9)。また、光走査位置に個々には、光導電性感光体11Y、11M、11C、11Kが配置され、これら4個の光導電性感光体に形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化し、カラー画像を形成する(請求項11)。
The optical scanning device shown in FIG. 9 is a case where m = q = 2, p = 1, and n = 4, and each of the four optical scanning positions is optically scanned with one light beam. In addition,
図9において、符号1YM、1CKはそれぞれ半導体レーザを示す。これら半導体レーザ1YM、1CKはそれぞれが1本の光ビームを出射する。半導体レーザ1YMは「イエロー画像に対応する画像信号」と「マゼンタ画像に対応する画像信号」とで交互に強度変調される。半導体レーザ1CKは「シアン画像に対応する画像信号」と「黒画像に対応する画像信号」とで交互に強度変調される。半導体レーザ1YMから出射された光ビームは、カップリングレンズ3YMにより平行光束化され、アパーチュア12YMを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム4YMに入射して、副走査方向に分離した2本の光ビームにビーム分割される。 In FIG. 9, reference numerals 1YM and 1CK denote semiconductor lasers, respectively. Each of these semiconductor lasers 1YM and 1CK emits one light beam. The intensity of the semiconductor laser 1YM is alternately modulated with “an image signal corresponding to a yellow image” and “an image signal corresponding to a magenta image”. The intensity of the semiconductor laser 1CK is alternately modulated with “an image signal corresponding to a cyan image” and “an image signal corresponding to a black image”. The light beam emitted from the semiconductor laser 1YM is converted into a parallel beam by the coupling lens 3YM, and after passing through the aperture 12YM, the beam is shaped, and then incident on the half mirror prism 4YM and separated in the sub-scanning direction. Are split into light beams.
ハーフミラープリズム4YMは、図6に即して説明したハーフミラープリズム4と同様のものである。分割された光ビームの1本はイエロー画像を書込むのに使用され、他の1本はマゼンタ画像を書込むのに使用される。副走査方向に分割された2本の光ビームは、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ5Y、5M(副走査方向に重なり合うように配置されている。)により、それぞれ副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器7に入射する。
The half mirror prism 4YM is the same as the
多面鏡式光偏向器7は、図5、図7に即して説明したものと同様のものであり、4面の偏向反射面を持つポリゴンミラーを回転軸方向へ2段に積設してポリゴンミラー相互の偏向反射面を回転方向へずらして一体化したものである。
シリンドリカルレンズ5Y、5Mによる主走査方向に長い線像は、各ポリゴンの偏向反射面位置近傍に結像する。
The polygon mirror type
A line image long in the main scanning direction by the
多面鏡式光偏向器7により偏向される光ビームは、それぞれ第1走査レンズ8Y、8M、第2走査レンズ10Y、10Mを透過し、これらレンズの作用により光走査位置11Y、11Mに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
同様に、半導体レーザ1CKから出射された光ビームは、カップリングレンズ3CKにより平行光束化され、アパーチュア12CKを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム4CKにより、副走査方向に分離した2本の光ビームにビーム分割される。
The light beams deflected by the polygon mirror
Similarly, the light beam emitted from the semiconductor laser 1CK is converted into a parallel light beam by the coupling lens 3CK, shaped through the aperture 12CK, and then separated into the sub-scanning direction by the half mirror prism 4CK. Are split into light beams.
ハーフミラープリズム4CKは、ハーフミラープリズム4YMと同様のものである。分割された光ビームの1本はシアン画像を書込むのに使用され、他の1本は黒画像を書込むのに使用される。副走査方向に分割された2本の光ビームは、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ5C、5K(副走査方向に重なり合うように配置されている。)によりそれぞれ、副走査方向へ集光され、多面鏡式光偏向器7に入射して偏向され、それぞれ第1走査レンズ8C、8K、第2走査レンズ10C、10Kを透過し、これらレンズの作用により光走査位置11C、11Kに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
The half mirror prism 4CK is the same as the half mirror prism 4YM. One of the split light beams is used to write a cyan image and the other one is used to write a black image. The two light beams divided in the sub-scanning direction are condensed in the sub-scanning direction by the
図10は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概念図である。
図10において符号20で示す部分が光走査装置であり、図9に即して説明した部分である。また、図10において、光走査装置20によって光導電性感光体11Y〜11Kの周囲にそれぞれ配置された帯電ローラTY、TM、TC、TK、現像装置GY、GM、GC、GK、GK15K、BK、TK、転写器15Y、15M、15C、15K、搬送ベルト17、及び定着装置19で画像形成手段が構成されている。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
In FIG. 10, a portion indicated by
図10に示すように、多面鏡式光偏向器7の上段のポリゴンミラーにより偏向される光ビームのうち一方の光ビームは、光路折り曲げミラーmM1、mM2、mM3により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体11Mに導光される。同様に他方の光ビームは、光路折り曲げミラーmC1、mC2、mC3により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体11Cに導光される。
As shown in FIG. 10, one of the light beams deflected by the upper polygon mirror of the polygon mirror type
また、多面鏡式光偏向器7の下段のポリゴンミラーにより偏向される光ビームのうち一方の光ビームは、光路折り曲げミラーmYにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体11Yに導光される。同様に、他方の光ビームは、光路折り曲げミラーmKにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす光導電性感光体11Kに導光される。
In addition, one of the light beams deflected by the lower polygon mirror of the polygon mirror
従って、個数m=2個の半導体レーザ1YM、1CKからの光ビームがそれぞれハーフミラープリズム4YM、4CKで2本の光ビームに分割されて4本の光ビームとなり、これら4本の光ビームにより、4個の光導電性感光体11Y、11M、11C、11Kが光走査される。
光導電性感光体11Yと11Mとは半導体レーザ1YMからの光ビームを2分割した各光ビームにより、多面鏡式光偏向器7の回転に伴い交互に光走査され、光導電性感光体11Cと11Kとは半導体レーザ1CKからの光ビームを2分割した各光ビームにより、多面鏡式光偏向器7の回転に伴い交互に光走査される。
Accordingly, the light beams from the number m = 2 of the semiconductor lasers 1YM and 1CK are divided into two light beams by the half mirror prisms 4YM and 4CK, respectively, so that four light beams are obtained. Four
The
光導電性感光体11Y〜11Kは、何れも一方方向に(図では時計回りに)等速回転され、帯電手段をなす帯電ローラTY、TM、TC、TKにより均一帯電され、それぞれ対応する光ビームの光走査を受けてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色画像を書込まれ対応する静電潜像(ネガ潜像)が形成される。
これら静電潜像はそれぞれ現像装置GY、GM、GC、GKにより反転現像され、光導電性感光体11Y、11M、11C、11K上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が形成される。
これら各色トナー画像は、図示されない「転写シート」上に転写される。
Each of the
These electrostatic latent images are reversal developed by developing devices GY, GM, GC, and GK, respectively, and a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner are respectively formed on the
These color toner images are transferred onto a “transfer sheet” (not shown).
即ち、転写シートは搬送ベルト17により搬送され、転写器15Yにより光導電性感光体11Y上からイエロートナー画像を転写され、転写器15M、15C、15Kによりそれぞれ、光導電性感光体11M、11C、11Kから、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が順次に転写される。
That is, the transfer sheet is transported by the
このようにして転写シート上においてイエロートナー画像〜黒トナー画像が重ね合わせられてカラー画像を合成的に構成する。このカラー画像は定着装置19により転写シート上に定着されてカラー画像が得られる。なお、図中BY、BM、BC、BKは余分なトナーを除去するためのスキージである。
In this way, a yellow toner image to a black toner image are superimposed on the transfer sheet to compose a color image synthetically. This color image is fixed on the transfer sheet by the fixing
即ち、図9、図10に示した実施例は、複数の光導電性感光体に光走査により個別的に静電潜像を形成し、これら静電潜像を可視化してトナー画像とし、得られるトナー画像を同一のシート状記録媒体上に転写して合成的に画像形成を行うタンデム式の画像形成装置において、光導電性感光体の数が4であり、光走査装置として、2個の光源1YM、1CKを用いて、各光源からの光ビームがそれぞれ2個の光導電性感光体を光走査するように構成されたものである。 That is, in the embodiments shown in FIGS. 9 and 10, electrostatic latent images are individually formed on a plurality of photoconductive photoreceptors by optical scanning, and these electrostatic latent images are visualized to obtain toner images. In the tandem type image forming apparatus that transfers the toner image to the same sheet-like recording medium and forms an image synthetically, the number of photoconductive photoconductors is 4, and two optical scanning devices are used. Using the light sources 1YM and 1CK, each light beam from each light source is configured to optically scan two photoconductive photoreceptors.
この画像形成装置は、4個の光導電性感光体11M、11Y,11C、11Kに形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化し、カラー画像を形成する。本実施例では、各光導電性感光体の光走査を「シングルビーム方式」で行っているが、各光源側を、図5の如くに構成し、光導電性感光体の光走査を「マルチビーム方式」で行うようにできることは当然である。
In this image forming apparatus, electrostatic latent images formed on the four
〔作用・効果〕
請求項1、2関係
複数の多面鏡が積設され、偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された光偏向器において、積設された多面鏡を精度良く所定角度で位置決めし、固定する構造を提供することができる。
[Action / Effect]
Claims 1 and 2 In an optical deflector in which a plurality of polygon mirrors are stacked and the deflection reflecting surface is fixed at a predetermined angle in the rotation direction, the stacked polygon mirrors are accurately positioned and fixed at a predetermined angle. A structure can be provided.
請求項3関係
多面鏡の固定に必要な部品が少なく、組立が容易な光偏向器を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide an optical deflector that requires few parts for fixing the polygon mirror and is easy to assemble.
請求項4関係
組立による変形が小さく、多面鏡の面精度が高精度に維持された光偏向器を提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide an optical deflector in which deformation due to assembly is small and the surface accuracy of the polygonal mirror is maintained with high accuracy.
請求項5関係
組立時に多面鏡の偏向反射面の有効領域を傷つけることなく、組立が容易な光偏向器を提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide an optical deflector that can be easily assembled without damaging the effective area of the deflecting reflecting surface of the polygon mirror during assembly.
請求項6関係
偏向反射面と固定位置調整用基準面の平行度が良く、多面鏡のずれ角度の精度が高い光偏向器を提供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an optical deflector in which the parallelism between the deflecting reflecting surface and the fixed position adjusting reference surface is good, and the accuracy of the deviation angle of the polygon mirror is high.
請求項7関係
固定位置調整用基準面で組立時の余分な応力を吸収し、組立後の偏向反射面の面精度が悪化しない光偏向器を提供することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an optical deflector that absorbs excessive stress at the time of assembly by the reference surface for adjusting the fixed position and does not deteriorate the surface accuracy of the deflecting / reflecting surface after assembly.
請求項8関係
複数の多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された光偏向器において、多面鏡を精度良く所定角度で位置決めし、固定する製造方法を提供することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a manufacturing method in which, in an optical deflector in which the deflecting reflecting surfaces of a plurality of polygon mirrors are fixed at a predetermined angle in the rotation direction, the polygon mirrors are accurately positioned and fixed at a predetermined angle.
請求項9関係
光源部の部品点数、材料が削減され、環境負荷が低減され、光源の故障確率も低く抑えた光走査装置を提供することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide an optical scanning device in which the number of parts and materials of the light source section are reduced, the environmental load is reduced, and the failure probability of the light source is kept low.
請求項10関係
光源部の部品点数、材料が削減され、環境負荷が低減され、光源の故障確率も低く抑えたマルチビーム光走査装置を提供することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to provide a multi-beam optical scanning device in which the number of parts and materials of the light source section are reduced, the environmental load is reduced, and the failure probability of the light source is kept low.
請求項11関係
光走査装置の光源部の部品点数、材料が削減され、環境負荷が低減された画像形成装置を提供することができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus in which the number of parts and materials of the light source section of the optical scanning device are reduced and the environmental load is reduced.
本発明は、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置等のカラー画像形成装置に用いられる光偏向器、光走査装置、画像形成装置、及び光偏向器の製造方法に利用することができる。 The present invention can be used for an optical deflector, an optical scanning device, an image forming apparatus, and a method of manufacturing an optical deflector used in a color image forming apparatus such as a color copying machine, a color printer, and a color facsimile apparatus.
101 回転体
102 軸受シャフト
103 フランジ
104、105 多面鏡
106 ミラー押え
107 ロータ磁石
108 固定スリーブ
109 ステータコア
110 スラスト受部材
111 軸受ハウジング
112 流体シール
113 回路基板
114 ホール素子
115 駆動IC
116 コネクタ
DESCRIPTION OF
116 connector
Claims (11)
前記多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の前記多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定された多面鏡体を備えたことを特徴とする光偏向器。 In an optical deflector in which a rotating body with a polygon mirror fixed is driven to rotate,
An optical deflector comprising: a plurality of polygon mirrors stacked in a rotation axis direction, and a polygon mirror body in which the deflection reflection surfaces of the polygon mirrors at each stage are fixed at a predetermined angle in the rotation direction.
前記多面鏡が回転軸方向に複数積設され、各段の前記多面鏡の偏向反射面が回転方向へ所定角ずれて固定され、前記偏向反射面の有効領域が、前記多面鏡の回転軸方向に偏って構成され、前記偏向反射面に平行な固定位置調整用基準面が形成された多面鏡体を備えたことを特徴とする光偏向器。 In the optical deflector in which the rotating body to which the polygon mirror is fixed is supported by the bearing and is driven to rotate by the motor,
A plurality of the polygon mirrors are stacked in the direction of the rotation axis, and the deflection reflection surfaces of the polygon mirrors at each stage are fixed with a predetermined angle deviation in the rotation direction, and the effective area of the deflection reflection surface is the rotation axis direction of the polygon mirror An optical deflector comprising a multi-faceted mirror body that is configured to be biased toward the surface and is formed with a reference surface for fixed position adjustment parallel to the deflection reflecting surface.
前記回転体に固定されることで前記複数の多面鏡が同時に押圧されて固定される押圧部材を備えたことを特徴とする光偏向器。 The optical deflector according to claim 1 or 2,
An optical deflector comprising: a pressing member that is fixed to the rotating body so that the plurality of polygon mirrors are pressed and fixed simultaneously.
前記押圧部材は、回転軸方向に弾性変形する板バネ部材であることを特徴とする光偏向器。 The optical deflector according to claim 3, wherein
The optical deflector according to claim 1, wherein the pressing member is a leaf spring member that is elastically deformed in a rotation axis direction.
前記多面鏡体は、前記偏向反射面側同士または前記固定位置調整用基準面側同士が回転軸方向に隣接するように前記多面鏡が積設されたものであることを特徴とする光偏向器。 The optical deflector according to claim 1 or 2,
The optical deflector, wherein the polygon mirrors are stacked such that the deflection reflection surfaces or the fixed position adjustment reference surfaces are adjacent to each other in the rotation axis direction. .
前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面とが連続した同一平面上に形成されていることを特徴とする光偏向器。 The optical deflector according to claim 1 or 2,
The optical deflector, wherein the deflecting reflecting surface and the fixed position adjusting reference surface are formed on the same continuous plane.
前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面との間に溝が形成され、前記偏向反射面と前記固定位置調整用基準面とが同時加工により形成されるようにしたことを特徴とする光偏向器。 The optical deflector according to claim 1 or 2,
A light is characterized in that a groove is formed between the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface, and the deflection reflection surface and the fixed position adjustment reference surface are formed by simultaneous processing. Deflector.
前記固定位置調整用基準面に組立用の治具を接触させ、前記多面鏡の回転方向の位置を調整した状態で、前記多面鏡を前記回転体に固定することを特徴とする光偏向器の製造方法。 An optical deflector manufacturing method for manufacturing the optical deflector according to any one of claims 1 to 7,
An optical deflector, wherein an assembly jig is brought into contact with the fixed position adjustment reference surface, and the polygon mirror is fixed to the rotating body in a state where the position of the polygon mirror in the rotation direction is adjusted. Production method.
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