KR20130122897A - 광 주사 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents
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Abstract
광 주사 장치는 광원으로부터 출사되는 광빔을 편광하는 회전 다면경이 설치된 회전체와, 상기 회전체를 회전 가능하게 지지하는 지지부 및 상기 회전체를 구동하는 구동부를 갖는 회로 기판과, 상기 회로 기판으로부터 돌출해서 설치된 상기 회전체의 피위치 결정부의 위치 결정을 하는 위치 결정부를 갖고, 상기 회전체 및 상기 회로 기판을 수용하는 수용부와, 상기 회로 기판을 상기 수용부에 고정하는 제 1 고정부 및 제 2 고정부와, 상기 수용부에 대한 상기 회전체의 회전축의 각도를 조정하는 조정부를 갖고, 상기 회전체의 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 제 1 고정부에서 상기 제 2 고정부까지 그은 가상 직선이 상기 회전체 위를 지나가도록 상기 제 1 고정부 및 상기 제 2 고정부가 배치되어 있음과 함께, 상기 조정부는, 상기 가상 직선에 대하여 상기 회전축이 배치된 측에 위치한다.
Description
본 발명은 광 주사 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
일본국 특개2008-03231호 공보에는, 광학 박스에 있어서의 회로 기판과 대향하는 면에 관통 구멍을 설치하며, 회로 기판에 있어서의 이 관통 구멍의 상부에 대응하는 위치에, 전기 부품이나 회로를 실장하지 않는 비회로 실장부를 설치한 것을 특징으로 하는 주사 광학 장치가 개시되어 있다.
일본국 특개2008-58353호 공보에는, 회로 기판과 하우징 사이에 보정 부재를 갖고, 보정 부재는 하우징과 간섭하지 않는 위치와 하우징과 접촉해서 회로 기판을 들어올려서 휘게 하는 위치로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 광 주사 장치가 개시되어 있다.
본 발명은 광원으로부터 출사되는 광빔을, 편광하는 회전 다면경이 설치된 회전체의 회전축의 각도 조정을 고정밀도로 행하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명의 제 1 방안에 의하면, 광원으로부터 출사되는 광빔을 편광하는 회전 다면경이 설치된 회전체와, 상기 회전체를 회전 가능하게 지지하는 지지부 및 상기 회전체를 구동하는 구동부를 갖는 회로 기판과, 상기 회로 기판으로부터 돌출해서 설치된 상기 회전체의 피위치 결정부의 위치 결정을 하는 위치 결정부를 갖고, 상기 회전체 및 상기 회로 기판을 수용하는 수용부와, 상기 회로 기판을 상기 수용부에 고정하는 제 1 고정 부재 및 제 2 고정부와, 상기 수용부에 대한 상기 회전축의 축방향에 있어서의 각도를 조정하는 조정부를 갖는 광 주사 장치로서, 상기 회전체의 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 회로 기판 위에서 상기 제 1 고정부로부터 그은 가상 직선이 상기 회전체 위를 지나가도록 상기 제 1 고정부 및 상기 제 2 고정부가 배치되어 있음과 함께, 상기 조정부는, 상기 가상 직선에 대하여 상기 회전축이 배치된 측에 위치하는 광 주사 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 방안에 의하면, 상기 회로 기판의 상기 조정부는, 상기 가상 직선에 대한 상기 회전 다면경에의 상기 광빔의 입사 측과 반대 측에 배치되어 있다.
본 발명의 제 3 방안에 의하면, 상기 회전체의 상기 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부와 상기 조정부로 둘러싸이는 삼각형의 내측에 상기 회전축이 배치되어 있다.
본 발명의 제 4 방안에 의하면, 대전 수단으로 대전된 잠상 유지체의 표면에 광빔을 주사해서 잠상을 형성하는 상기 광 주사 장치와, 상기 상 유지체에 형성된 상기 잠상에 현상제를 부여해서 현상하는 현상 수단을 구비하는 화상 형성 장치가 제공된다.
상기 제 1 방안에 의하면, 제 1 고정부로부터 제 2 고정부로 그은 가상 직선이 회전체 위로부터 떨어져 있는 구성과 비교하여, 회전체의 회전축의 각도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다.
상기 제 2 방안에 의하면, 회로 기판의 조정부가 가상 직선에 대한 회전 다면경에의 광빔의 입사 측에 배치되어 있는 구성과 비교하여, 각도 조정을 행할 때에, 광빔이 조정용 공구류에 간섭하기 어렵다.
상기 제 3 방안에 의하면, 제 1 고정부와 제 2 고정부와 조정부로 둘러싸이는 삼각형의 외측에 회전축이 배치되어 있는 구성과 비교하여, 회전체의 회전에 수반한 회로 기판의 진동을 저감할 수 있다.
상기 제 4 방안에 의하면, 상기 광 주사 장치를 갖지 않는 구성과 비교하여, 회전체의 회전축의 기울어짐에 기인하는 화질 불량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치를 구비하는 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치의 내부를, 회전체의 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치를 회전축의 축방향에서 본 광빔의 광로를 나타내는 광로도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치를 광원으로부터 출사한 광빔의 광축 방향에서 본 광빔의 광로를 나타내는 광로도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치에 설치된 회전체를 포함하는 편향기를 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 6은 편향기가 고정되어 있지 않은 상태의 도 5에 대응하는 평면도.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치에 설치된 편향기의 사시도.
도 8은 편향기가 고정되어 있지 않은 상태의 도 7에 대응하는 분해 사시도.
도 9는 (A)가 제 1 지지부 및 제 2 지지부를 나타내는 사시도이며, (B)가 조정용 지지부를 나타내는 사시도.
도 10은 (A)가 편향기의 회전체의 회전축을 각도 조정하기 전의 초기 경사 상태를 나타내는 X방향에서 본 정면도이며, (B)가 회전축을 각도 조정한 후의 상태를 나타내는 X방향에서 본 정면도.
도 11은 편향기의 회전체의 볼록부가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춘 상태를 나타내는 단면도.
도 12는 편향기의 회전체를 제거한 상태를 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 13은 편향기의 제어 회로를 나타내는 블록도.
도 14는 가상 직선 S1 및 가상 직선 S2와 삼각형(R)을 설명하기 위한 설명도.
도 15는 (A)가 편향기의 회전체의 회전축의 경사에 의한 광빔의 변동을 설명하는 설명도이며, (B)가 회전축의 경사에 수반하는 주사선의 형상의 변화를 설명하는 설명도이고, (C)가 회전축의 경사에 수반하는 상면(像面)의 변화를 설명하는 설명도.
도 16은 (A)가 초기 경사 상태의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면이고, (B)가 각도 조정 후의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면.
도 17은 도 14에 나타내는 가상 직선 S1의 경우에 있어서의 도면이며, (A)가 보스의 돌출 높이의 차와 회전축의 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이고, (B)가 조정량과 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이며, (C)가 X방향 및 Y방향의 축 쓰러짐 량을 나타내는 그래프.
도 18은 도 14에 나타내는 가상 직선 S2의 경우에 있어서의 도면이며, (A)가 보스의 돌출 높이의 차와 회전축의 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이고, (B)가 조정량과 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이며, (C)가 X방향에 대한 Y방향의 축 쓰러짐 량을 나타내는 그래프.
도 19는 도 14에 나타내는 가상 직선 S1의 경우에 있어서의 편향기의 변위 분포도.
도 20은 도 14에 나타내는 가상 직선 S2의 경우에 있어서의 편향기의 변위 분포도.
도 21은 본 발명의 본 실시형태의 변형예를 나타내는 도 8에 대응하는 분해 사시도.
도 22는 본 발명의 본 실시형태의 변형예를 나타낸 도 10에 대응하는 정면도.
도 23은 각도 조정 후의 회로 기판의 응력 분포도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치의 내부를, 회전체의 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치를 회전축의 축방향에서 본 광빔의 광로를 나타내는 광로도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치를 광원으로부터 출사한 광빔의 광축 방향에서 본 광빔의 광로를 나타내는 광로도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치에 설치된 회전체를 포함하는 편향기를 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 6은 편향기가 고정되어 있지 않은 상태의 도 5에 대응하는 평면도.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 광 주사 장치에 설치된 편향기의 사시도.
도 8은 편향기가 고정되어 있지 않은 상태의 도 7에 대응하는 분해 사시도.
도 9는 (A)가 제 1 지지부 및 제 2 지지부를 나타내는 사시도이며, (B)가 조정용 지지부를 나타내는 사시도.
도 10은 (A)가 편향기의 회전체의 회전축을 각도 조정하기 전의 초기 경사 상태를 나타내는 X방향에서 본 정면도이며, (B)가 회전축을 각도 조정한 후의 상태를 나타내는 X방향에서 본 정면도.
도 11은 편향기의 회전체의 볼록부가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춘 상태를 나타내는 단면도.
도 12는 편향기의 회전체를 제거한 상태를 회전축의 축방향에서 본 평면도.
도 13은 편향기의 제어 회로를 나타내는 블록도.
도 14는 가상 직선 S1 및 가상 직선 S2와 삼각형(R)을 설명하기 위한 설명도.
도 15는 (A)가 편향기의 회전체의 회전축의 경사에 의한 광빔의 변동을 설명하는 설명도이며, (B)가 회전축의 경사에 수반하는 주사선의 형상의 변화를 설명하는 설명도이고, (C)가 회전축의 경사에 수반하는 상면(像面)의 변화를 설명하는 설명도.
도 16은 (A)가 초기 경사 상태의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면이고, (B)가 각도 조정 후의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면.
도 17은 도 14에 나타내는 가상 직선 S1의 경우에 있어서의 도면이며, (A)가 보스의 돌출 높이의 차와 회전축의 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이고, (B)가 조정량과 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이며, (C)가 X방향 및 Y방향의 축 쓰러짐 량을 나타내는 그래프.
도 18은 도 14에 나타내는 가상 직선 S2의 경우에 있어서의 도면이며, (A)가 보스의 돌출 높이의 차와 회전축의 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이고, (B)가 조정량과 축 쓰러짐의 관계를 나타내는 그래프이며, (C)가 X방향에 대한 Y방향의 축 쓰러짐 량을 나타내는 그래프.
도 19는 도 14에 나타내는 가상 직선 S1의 경우에 있어서의 편향기의 변위 분포도.
도 20은 도 14에 나타내는 가상 직선 S2의 경우에 있어서의 편향기의 변위 분포도.
도 21은 본 발명의 본 실시형태의 변형예를 나타내는 도 8에 대응하는 분해 사시도.
도 22는 본 발명의 본 실시형태의 변형예를 나타낸 도 10에 대응하는 정면도.
도 23은 각도 조정 후의 회로 기판의 응력 분포도.
본 발명의 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 일례를 설명한다.
화상 형성 장치의 전체 구성
우선, 본 발명의 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성에 관하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 화상 형성 장치(10) 내에는, 상 형성부(50), 상 형성부(50)에 용지를 공급하는 급지 장치(20), 및 광 주사 장치(100) 등이 설치되어 있다. 또한, 화상 형성 장치(10) 내에는, 기록 용지(P)의 반송에 이용되는 반송로(80)가 형성되어 있다. 또한, 화상 형성 장치(10)의 상부에는, 기록 용지(P)가 배출되는 배출부(12)가 설치되어 있다.
상 형성부(50)는, 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 4색에 대응하는 화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32K)이 설치되어 있다. 한편, 화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32K)은, 수용되는 토너의 색을 제외하고 마찬가지인 구성으로 되어 있다. 또한, 이 이후의 설명에 있어서, 화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32K)에 한하지 않고, 각 부재나 각 장치 등에 있어서, 각 색을 구별할 경우에는 부호에 각 색에 대응하는 알파벳(Y, M, C, K)을 부가하고, 특별히 구별하지 않을 경우에는 각 색에 대응하는 알파벳을 생략한다.
화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32K)은, 수평 방향에 대하여 비스듬히 경사진 상태에서 일정한 간격을 두고 나열되어 있다. 한편, 화상 형성 유닛(32Y)이 가장 높은 위치에 설치되고, 화상 형성 유닛(32Y), 화상 형성 유닛(32M), 화상 형성 유닛(32C), 화상 형성 유닛(32K)의 순서로 설치되어 있다.
화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32K)은, 각각 잠상 유지체의 일례로서의 드럼 형상의 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)와, 대전 수단의 일례로서의 대전 부재(36Y, 36M, 36C, 36K)와, 현상 수단의 일례로서의 현상기(38Y, 38M, 38C, 38K)와, 클리닝 장치(42Y, 42M, 42C, 42K)를 포함해서 구성되어 있다.
현상기(38)는, 후술하는 광 주사 장치(100)에 의해 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상해서, 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 토너 상을, 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)에 형성한다. 한편, 현상기(38Y, 38M, 38C, 38K)에는, 수용 용기(40Y, 40M, 40C, 40K)로부터, 옐로 토너, 마젠타 토너, 시안 토너, 블랙 토너가 공급된다.
또한, 상 형성부(50)는, 현상기(38Y, 38M, 38C, 38K)에 의해 각각 형성된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 토너 상을 기록 용지(P)에 전사하는 전사 장치(60)와, 전사 장치(60)에 의해 전사된 토너 상을 기록 용지(P)에 정착하는 정착 장치(70)를 갖고 있다.
전사 장치(60)는, 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)에 형성된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 토너 상이 겹쳐서 전사되는 전사 매체의 일례로서의 벨트 형상의 중간 전사체(62)를 갖고 있다. 중간 전사체(62)는, 복수의 롤(64)에 걸쳐져서, 도면의 화살표 V방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
또한, 전사 장치(60)는, 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K) 각각에 형성된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 토너 상을, 중간 전사체(62)에 전사하는 롤 형상의 1차 전사 부재(68Y, 68M, 68C, 68K)와, 중간 전사체(62)에 전사된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 토너 상을 기록 용지(P)에 전사하는, 롤 형상의 2차 전사 부재(69)를 갖고 있다. 또한, 전사 장치(60)는, 중간 전사체(62)의 표면을 클리닝하는 클리닝 장치(65)를 갖고 있다.
급지 장치(20)는, 기록 용지(P)를 수용하는 수납부(22)와, 수납부(22)에 수납된 최상위에 위치하는 기록 용지(P)를 추출하는 추출 롤(24)과, 추출 롤(24)에서 추출된 기록 용지(P)를 반송하는 반송 롤(26)을 갖고 있다.
반송로(80)는 주반송로(82)와 반전 반송로(85)를 갖고 있다. 주반송로(82)는 급지 장치(20)로부터 공급된 기록 용지(P)를 배출부(12)를 향해서 반송하는 반송로이며, 주반송로(82)를 따라 기록 용지(P)의 반송 방향 상류 측으로부터 순서대로, 레지스트 롤(84)과, 상술한 2차 전사 부재(69)와, 상술한 정착 장치(70)와 배출 롤(86)이 설치되어 있다.
그리고, 레지스트 롤(84)은, 중간 전사체(62)에 토너 상이 전사되는 타이밍에 합치하도록, 중간 전사체(62)와 2차 전사 부재(69)의 닙(nip)부에 기록 용지(P)를 공급한다.
배출 롤(86)은, 정착 장치(70)에 의해, 토너 상이 정착된 기록 용지(P)를 배출부(12)에 배출한다. 또한 배출 롤(86)은 기록 용지(P)의 양면에 화상을 형성할 경우에, 배출부(12)에 기록 용지(P)를 배출할 경우와 반대 방향으로 회전해서, 한쪽 면에 화상이 형성된 기록 용지(P)를, 후단측으로부터 반전 반송로(85)로 공급한다. 반전 반송로(85)에는, 복수의 반송 롤(89)이 설치되며, 한쪽 면에 화상이 형성된 용지를, 반전시키면서, 레지스트 롤(84)의 상류 측에 다시 공급한다.
화상 형성 공정
다음으로, 화상 형성 공정에 관하여 설명한다.
화상 형성 장치(10)가 작동하면, 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 화상 데이터가 광 주사 장치(100)에 출력된다. 그리고, 광 주사 장치(100)로부터 화상 데이터에 따라 출사된 광빔(LY, LM, LC, LK)은, 대전 부재(36)에 의해 대전된, 대응하는 각 감광체(34)의 표면(외주면)을 노광하여, 각 감광체(34)의 표면에는 정전 잠상이 형성된다.
각 감광체(34)의 표면에 형성된 정전 잠상은 각 현상기(38)에 의해 현상되어, 각 감광체(34)의 표면에 각 색의 토너 화상이 형성된다. 그리고, 감광체(34)의 표면에 형성된 각 색의 토너 화상은, 중간 전사체(62) 위에 1차 전사 부재(68)에 의해 순차 다중 전사된다.
중간 전사체(62) 위에 다중 전사된 토너 화상은, 반송되어 온 기록 용지(P) 위에 2차 전사 부재(69)에 의해 2차 전사된다. 토너 화상이 전사된 기록 용지(P)는, 정착 장치(70)에 반송된다. 그리고, 정착 장치(70)로 가열 및 가압됨으로써 기록 용지(P)에 토너 화상이 정착되어, 배출 롤(86)에 의해 배출부(12)에 배출된다.
이면(비화상면)에도 화상을 형성하는 양면 인쇄의 경우는, 정착 장치(70)로 표면(앞면)에 정착을 행한 후, 배출 롤(86)이 역회전해서 기록 용지(P)를 반전 반송로(85)에 보내고, 이면에도 토너 화상을 형성해서 정착한 뒤, 배출부(12)에 배출된다.
광 주사 장치
다음으로, 광 주사 장치(100)에 관하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 광 주사 장치(100)는, 상술한 바와 같이, 대전 부재(36Y, 36M, 36C, 36K)에 의해 대전된 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K) 각각에 대하여 광빔(LY, LM, LC, LK)을 주사하여, 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)의 표면에 잠상을 형성한다.
광 주사 장치(100)는, 화상 형성 장치(10) 내의 결정된 위치에 고정되는 수용부의 일례로서의 하우징(광학 박스)(102)을 갖고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 하우징(102) 내의 단부에는 광원(104Y, 104M, 104C, 104K)이 설치되어 있다. 각 광원(104Y, 104M, 104C, 104K)으로부터는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 각각 옐로(Y)용 광빔(LY), 마젠타(M)용 광빔(LM), 시안(C)용 광빔(LC), 블랙(K)용 광빔(LK)이 출사된다.
한편, 상술한 바와 같이, 색마다 설치된 부재에 대해서는, 부호의 말미에 각각의 색을 나타내는 알파벳(Y, M, C, K)을 부여해서 나타내지만, 특별히 색을 구별하지 않고 설명하는 경우는, 이 부호 말미의 알파벳을 생략해서 설명한다.
또한, 광원(104)으로부터 출사되는 광빔(L)의 광축 방향을 X방향, X방향과 직교하고 또한 하우징(102) 내의 저면(102A)을 따른 방향을 Y방향, X방향 및 Y방향과 직교하는 방향을 Z방향이라고 한다. 한편, 실제는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광 주사 장치(100)는 수평 방향에 대하여 경사져서 배치되어 있지만, 광 주사 장치(100)를 설명하는 경우는, 편의상, X방향 및 Y방향을 수평 방향이라 하고, Z방향을 연직 방향이라 해서 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는 Z방향은, 후술하는 저면(102A)의 판 두께 방향과 일치한다. 또한, 후술하는 편향기(200)의 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향은, Z방향과 일치하도록 조정하는 것이 설계 목표로 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 광원(104Y, 104M, 104C, 104K)은, Y방향으로 거리를 두고 설치되어 있음과 함께, Z방향의 위치가 상이하게 배치됨으로써, 광빔(LY, LM, LC, LK)(도 4 참조)이 서로 간섭하지 않도록 되어 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서는, 광원(104Y)이 저면(102A)으로부터 가장 떨어져 있으며, 광원 104M, 104C, 104K의 순서로 저면(102A)에 가까워지고 있다(도 4도 참조).
도 2, 도 5, 도 7에 나타내는 바와 같이, 광 주사 장치(100)의 하우징(102)의 저면(102A)에, 편향기(200)가 고정되어 있다. 편향기(200)에는, 복수(본 실시형태에서는 12면)의 반사면(202)으로 구성된 회전 다면경(204)을 갖는 회전체(210)가 구비되어 있다. 회전체(210)는, 하우징(102)의 저면(102A)에 고정되는 회로 기판(250)에 설치되어 있다. 그리고, 회전체(210)는, 회로 기판(250)에 설치된 후술하는 구동 모터(221)(도 12 참조)에 의해 회전하고, 각 광원(104)(도 2 참조)으로부터 출사된 광빔(L)을 반사시켜서 감광체(34)(도 1 참조) 위의 주주사 방향(감광체(34)의 회전축 방향에 대응하는 방향)으로 광빔(L)을 주사시킨다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 광원(104)의 하류 측에는, 각 광원(104)으로부터 출사된 광빔(L)을 평행광으로 하는 콜리메이터 렌즈 등으로 구성된 제 1 렌즈계(106Y, 106M, 106C, 106K)가 설치되어 있다. 이 각 색의 제 1 렌즈계(106)의 하류 측에는, 제 1 반사 미러(108Y, 108M, 108C, 108K)가 설치되어 있다. 또한, 제 1 반사 미러(108Y, 108M, 108C, 108K)의 하류 측에는, 제 2 반사 미러(110)가 설치되고, 또한 하류 측에는 제 3 반사 미러(112)가 설치되어 있다. 또한, 제 2 반사 미러(110)와 제 3 반사 미러(112) 사이에는, 제 2 렌즈계(116A, 116B)가 설치되고, 제 3 반사 미러(112)와 편향기(200) 사이에는 제 3 렌즈계(118A, 118B)가 설치되어 있다.
그리고, 광원(104Y, 104M, 104C, 104K)으로부터 출사된 광빔(LY, LM, LC, LK)은, 제 1 렌즈계(106Y, 106M, 106C, 106K)를 투과한 뒤, 제 1 반사 미러(108)에 의해 제 2 반사 미러를 향해서 반사된다. 제 2 반사 미러(110)에 의해 반사된 광빔(L)은, 제 3 반사 미러(112)를 향해서 반사되고, 제 2 렌즈계(116A, 116B)를 투과한 뒤, 제 3 반사 미러(112)에 의해 편향기(200)의 회전체(210)(회전 다면경(204))를 향해서 반사된다. 제 3 반사 미러(112)에 의해 반사된 광빔(L)은, 제 3 렌즈계(118A, 118B)를 투과한 뒤, 편향기(200)의 회전체(210)의 회전 다면경(204)에 입사한다.
편향기(200)의 하류 측에는, 회전 다면경(204)의 반사면(202)에 의해 반사된 4개의 광빔(LY, LM, LC, LK)이 입사하고, 감광체(34)(도 1 참조) 위에서 주사되는 광빔(L)의 주사 속도를 등속으로 하는 fθ렌즈(120)가 설치되어 있다(도 5 및 도 7도 참조).
도 4에 나타내는 바와 같이, fθ렌즈(120)의 하류 측에는, 4개의 광빔(LY, LM, LC, LK)을 분리해서 각 감광체(34Y, 34M, 34C, 34K)를 향해서 출사하는 분리 광학계(122)가 설치되어 있다. 분리 광학계(122)는, 제 4 반사 미러(절반(折返) 미러)(124), 제 5 반사 미러(126A, 126B), 제 6 반사 미러(128Y, 128M, 128C, 128K), 및 제 7 반사 미러(130M, 130C, 130K)를 갖고 있다.
fθ렌즈(120)를 투과한 4개의 광빔(LY, LM, LC, LK)은, 제 4 반사 미러(124)에 의해 반사된다. 제 4 반사 미러(124)에 의해 반사된 4개의 광빔(LY, LM, LC, LK) 중, 2개의 광빔(LY, LM)은, 제 5 반사 미러(126A)에 의해 반사된다. 제 5 반사 미러(126A)에 의해 반사된 2개의 광빔(LY, LM) 중 광빔(LY)은, 제 6 반사 미러(128Y)에 의해 감광체(34Y)를 향해서 반사된다. 한편, 광빔(LM)은, 제 6 반사 미러(128M)에 의해 반사된 뒤, 제 7 반사 미러(130M)에 의해 감광체(34M)를 향해서 반사된다.
제 4 반사 미러(124)에 의해 반사된 4개의 광빔(LY, LM, LC, LK) 중, 2개의 광빔(LC, LK)은, 제 5 반사 미러(126B)에 의해 반사된다. 제 5 반사 미러(126B)에 의해 반사된 2개의 광빔(LC, LK) 중 광빔(LC)은 제 6 반사 미러(128C)에 의해 반사된 뒤, 제 7 반사 미러(130C)에 의해 감광체(34C)를 향해서 반사된다. 한편, 광빔(LK)은 제 6 반사 미러(128K)에 의해 반사된 뒤, 제 7 반사 미러(130K)에 의해 감광체(34K)를 향해서 반사된다.
편향기 및 편향기의 부착 구조
편향기(200) 및 편향기(200)의 하우징(102)의 저면(102A)에의 부착 구조에 관하여 설명한다.
도 5, 도 7에 나타내는 바와 같이, 편향기(200)는, 광 주사 장치(100)의 하우징(102)의 저면(102A)에 고정되어 있다(도 2도 참조). 상술한 바와 같이, 편향기(200)에는, 복수(본 실시형태에서는 12면)의 반사면(202)으로 구성된 회전 다면경(204)을 갖는 회전체(210)가 구비되어 있다. 그리고, 이 회전체(210)는, 하우징(102)에 고정되는 회로 기판(250)에 설치되어 있다.
회전체(210)는, 회전축(212)을 축심으로 하여, 후술하는 구동 모터(221)에 의해 회전한다. 또한, 도 4, 도 8, 도 11에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)에는, 피위치 결정부의 일례로서의 대략 원통 형상의 볼록부(214)를 갖고, 이 볼록부(214) 내에 회전축(212)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 한편, 본 실시형태에서는 볼록부(214)의 축심과 회전축(212)의 축심이, 일치하도록 구성되어 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)(도 5 등을 참조)는, 복수의 구동 코일(222)과 복수의 구동 마그넷(도시 생략)을 포함해서 구성된 구동 모터(221)에 의해 회전한다. 복수의 구동 마그넷은, 회전체(210)의 내부에 환상으로 배치됨과 함께, N극과 S극이 번갈아 착자(着磁)되어 있다. 또한, 구동 코일(222)은, 구동 마그넷(도시 생략)과 대향하는 위치에 고정되어 있다. 구동 코일(222)은, 회로 기판(250)에 형성된 배선 패턴과 접속되어 있으며, 위치 검출기의 일례로서의 홀 소자(224)로부터의 신호에 의거하여 여자 전류가 흐르도록 되어 있다. 그리고, 구동 코일(222)에 여자 전류가 흐르면, 구동 마그넷과의 유도 자계에 의해 회전체(210)가 회전한다.
본 실시형태에 있어서는, 회로 기판(250)은, 판금제의 베이스 부재(248) 위에 전자 부품이나 배선 패턴이 설치된 종이 페놀 기판(246)이, 접착이나 코오킹 등에 의해 고정된 구성으로 되어 있다. 회로 기판(250)의 상면(배선 패턴 측)에는, 정속 제어 회로(254) 및 구동 회로(258)가 일체가 되어, 상술한 구동 코일(222)의 여자 전환 제어를 행하는 집적 회로(252) 등이 설치됨과 함께, 상술한 회전체(210)의 위치를 검출하는 홀 소자(224)가 실장되어 있다.
그리고, 도 13에 나타내는 바와 같이, 홀 소자(224)의 신호로부터 얻어지는 회전체(210)의 속도 정보를, 집적 회로(252)를 구성하는 정속 제어 회로(PLL 제어)(254)에 피드백하고, 목적의 회전수에 상당하는 기준 신호(256)와 비교하면서, 그 오차분을 보충하는 여자 전류를 구동부의 일례로서의 구동 회로(258)에 흘려 보냄으로써, 회전체(210)를 정속 회전시키고 있다.
도 5, 도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 편향기(200)의 회로 기판(250)은, 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향에서 볼 때 대략 장방 형상의 판 형상으로 되어 있다. 또한, 회로 기판(250)은 X방향(도 2도 참조, 광원(104)의 광축 방향)을 길이 방향으로 하여 배치되고, 회전체(210)는 회로 기판(250)에 있어서의 광원(104) 측(도 2 참조)에 배치되어 있다.
회로 기판(250)에 있어서의 회전체(210)가 배치된 측의 반대 측의 단부(263)의 모서리부의 한쪽에는 제 1 고정 부착 구멍(262)이 형성되어 있다. 또한, 회로 기판(250)에 있어서의 회전체(210)가 배치된 측의 모서리부의 한쪽(상기 제 1 고정 부착 구멍(262)의 대각)에는 제 2 고정 구멍(264)이 형성되어 있다. 또한, 회로 기판(250)에 있어서의 회전체(210)가 배치된 측의 모서리부의 다른 쪽에는 조정부의 일례로서의 조정 구멍(268)이 형성되어 있다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 조정 구멍(268)은, 제 1 고정 부착 구멍(262)과 제 2 고정 구멍(264)을 연결하는 가상 직선 S1에 대하여, 회전체(210)(회전 다면경(204))로의 광빔(L)의 입사 측과 반대 측에 배치되어 있다. 또한, 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향에서 볼 때, 회로 기판(250) 위에서 가상 직선 S1이 회전체(210) 위를 지나가도록(겹치도록), 회전체(210)가 배치되어 있다. 또한, 회전축(212)은 가상 직선 S1에 대하여 조정 구멍(268) 측으로 떨어져 배치되어 있다. 또한, 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향에서 볼 때, 제 1 고정 구멍(262)과 제 2 고정 구멍(264)과 조정 구멍(268)으로 둘러싸이는 삼각형(R)의 내측에 회전축(212)이 배치되어 있다.
또한, 회로 기판(250)에 있어서의 회전체(210) 측이 배치된 측(제 2 고정 구멍(264)과 조정 구멍(268) 사이)의 단부(261)에는, 내연이 대략 U자 형상의 노치부(260)가 형성되어 있다(도 5, 도 7, 도 8 등도 참조). 한편, 노치부(260)는, 회로 기판(250)을 구성하는 베이스 부재(248)에 형성되어 있다. 또한, 상술한 홀 소자(224)는, 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향에서 볼 때, 회로 기판(250)에 있어서의 가상 직선 S1에 대한 조정 구멍(268)측과는 반대 측에 설치되어 있다.
도 4, 도 8, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상술한 회전체(210)의 볼록부(214)는, 회로 기판(250)으로부터 돌출하고 있으며, 하우징(102)의 저면(102A)에 형성된 끼워 맞춤부의 일례로서의 끼워 맞춤 구멍(103)에 끼워 맞추고, 이에 의해 회전체(210)의 회전축(212)이 하우징(102)의 저면(102A)에 위치 결정되어 있다(센터링되어 있다).
도 6, 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 하우징(102)의 저면(102A)에는, 제 1 고정 구멍(262), 제 2 고정 구멍(264), 및 조정 구멍(268)에 대응하는 위치에, 제 1 지지부(310), 제 2 지지부(320), 및 조정용 지지부(330)가 설치되어 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 지지부(310), 제 2 지지부(320), 및 조정용 지지부(330)는, 중심부에 구멍(314, 324, 334)이 형성된 원통부(312, 322, 332)와, 원통부(312, 322, 332)의 윗면에 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수(본 실시형태에서는 세 개)의 보스(316A, 316B, 316C, 326A, 326B, 326C, 336A, 336B, 336C)를 갖고 있다.
한편, 보스(316A, 316B, 316C, 326A, 326B, 326C, 336A, 336B, 336C)는, 후술하는 셀프탭 나사(350A, 350B, 350C)의 두부(352A, 352B, 352C)(도 8 등을 참조)의 좌면(353A, 353B, 353C)의 직경 방향의 외측에 위치하도록 형성되어 있다.
도 6 및 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320)에 있어서, 가상 직선 S1(도 14 참조)에 대하여 조정 구멍(268)과 반대 측에 배치된 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)는, 다른 보스(316A, 316B, 326A, 326B)의 돌출 높이(t1)보다 낮아지도록 구성되어 있다(t1>t2). 따라서, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)의 회전축(212)이 가상 직선 S1측으로 기운 상태에서, 회로 기판(250)이 지지된다(상세한 것은 후술한다).
또한, 도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 조정용 지지부(330)에 있어서는, 보스(336A, 336B, 336C)의 돌출 높이(t3)는 같은 높이로 되고, 또한 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)보다 낮아지도록 구성되어 있다(t1>t2>t3).
편향기의 부착 및 회전체의 회전축의 각도 조정
다음으로, 편향기(200)를 하우징(102)의 저면(102A)에 부착해서 고정하는 방법과 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정에 관하여 설명한다.
도 10의 (A) 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 하우징(102)의 저면(102A)의 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320) 위에 편향기(200)의 회로 기판(250)을 얹는 동시에, 회로 기판(250)으로부터 돌출한 회전체(210)의 볼록부(214)를 하우징(102)의 저면(102A)에 형성된 끼워 맞춤 구멍(103)(도 11 참조)에 끼워 맞춘다(도 7 및 도 8도 참조).
그리고, 회로 기판(250)의 제 1 고정 구멍(262) 및 제 2 고정 구멍(264)에 셀프탭 나사(350A, 350B)를 삽입하고, 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320)의 원통부(312, 322)의 구멍(314, 324)에 나사 고정한다. 또한, 조정 구멍(268)에 셀프탭 나사(350C)를 삽입하고, 조정용 지지부(330)의 원통부(332)의 구멍(334)에 삽입한다.
여기서, 도 10의 (A) 및 도 16의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320)의 하나의 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)는, 다른 보스(316A, 316B, 326A, 326B)의 돌출 높이(t1)보다 낮아져 있다(도 9의 (A)도 참조). 따라서, 각도 조정 전의 상태에서는, 회로 기판(250)은 가상 직선 S1 측으로 회전체(210)의 회전축(212)이 기운 상태로 고정된다. 바꿔 말하면, 후술하는 각도 조정 후의 회전축(212)(도 10의 (B) 및 도 16의 (B))에 대하여 상대적으로 회전축(212)이 기운 상태로 회로 기판(250)이 고정된다. 한편, 이 상태를 「초기 경사 상태」라고 한다.
다음으로, 도 10의 (B) 및 도 16의 (B)에 나타내는 바와 같이, 조정 구멍(268)에 삽입한 셀프탭 나사(350C)를 구멍(334)에 조여 간다. 셀프탭 나사(350C)를 조임에 따라, 회로 기판(250)에 있어서의 가상 직선 S1에 대한 회전체(210)가 설치된 측이, 가상 직선 S1을 만곡 중심(회전 중심)으로 해서 휘어 간다. 그리고, 회로 기판(250)이 휘어감에 따라, 회전축(212)이 가상 직선 S1과 반대 측으로 Z방향으로 가까워지도록 기울어 가고, 이에 의해, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도가 조정된다. 한편, 도 10 및 도 16에서는 회전축(212)의 각도 변화를 알기 쉽게 하기 위해서, 실제보다 크게 기울이고 있다.
또한, 본 실시형태에서는 셀프탭 나사(350C)를 사용하고 있다. 따라서, 셀프탭 나사(350C)를 조여 가는 방향에서만 각도 조정한다. 한편, 셀프탭 나사(350C)를 조인 후에 풀어서 각도 조정해도 된다.
또한, 회전체(210)의 회전축(212)이 소정의 각도 범위 내에 조정되었는지의 여부의 판단 방법은, 어떤 방법으로 행해도 된다. 예를 들면, 각 광빔(L)의 미광(迷光)(고스트 광)이, 그 광빔(L)에 대응하지 않는 제 1 렌즈계(106) 중 어느 하나에 입력되지 않게 되면, 회전축(212)이 원하는 각도 범위 내에 각도 조정되었다고 판단해도 된다.
더 구체적으로 설명하면, 예를 들면 광빔(LM)의 미광이 인접하는 제 1 렌즈계(106C)에 입력되고, 광빔(LM)의 미광이, 제 1 렌즈계(106M)에 인접하는 제 1 렌즈계(106C)에 입력할 경우, 광빔(LC, LM)이 제 1 렌즈계(106C, 106M)에 입력되지 않게 되면, 회전축(212)이 원하는 각도 범위 내에 각도 조정되었다고 판단된다.
작용 효과
다음으로, 본 실시형태의 작용 및 효과에 관하여 설명한다.
작용 효과 1
도 14에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 구멍(262)으로부터 제 2 고정 구멍(264)에 그은 가상 직선 S1이 회전체(210) 위를 지나고 있다. 따라서, 회로 기판(250)의 만곡 중심(회전 중심)이 되는 가상 직선 S1과 회전체(210)의 회전축(212)이 가까워진다. 따라서, 각도 조정하는 셀프탭 나사(350C)의 조임량에 대한 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 변화량을 완만하게 할 수 있다. 따라서, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다.
여기서, 도 14에 나타내는 가상 직선 S2가 회전체(210) 위로부터 멀어지는 제 1 고정 구멍(262)과 제 3 고정 구멍(266)으로 회로 기판(250)을 고정한 비교예와 본 실시형태를 비교해서 설명한다. 한편, 제 3 고정 구멍(266)으로 고정하는 경우는, 제 3 지지부(800)(도 6 및 도 8을 참조)에 나사 고정한다. 제 3 지지부(800)(도 6 및 도 8을 참조)는, 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320)와 마찬가지인 구성이다.
「회전축(212)에 근접한 가상 직선 S1의 경우」와 「회전축(212)으로부터 떨어진 가상 직선 S2의 경우」에서는, 셀프탭 나사(350C)의 조임량에 대한, 회로 기판(250)에 있어서 회전축(212)이 설치된 부위의 변위량(만곡량)은 가상 직선 S1 쪽이 가상 직선 S2보다 작아진다. 따라서, 각도 조정하는 셀프탭 나사(350C)의 조임량에 대한 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 변화량이 가상 직선 S1 쪽이 가상 직선 S2보다 완만하다.
또한, 도 17은 회전축(212)의 실제의 각도 변화를 나타내는 본 실시형태(가상 직선 S1)의 그래프이며, 도 18은 비교예(가상 직선 S2)의 경우가 대응하는 그래프이다. 한편, 각 그래프에 있어서의 「-0.02, -0.04, -0.06」은, 보스(316A, 316B, 326A, 326B)의 돌출 높이(t1)와, 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)의 차(t1-t2)이다(도 9도 참조).
도 17의 (A)와 도 18의 (A)는, 도 10의 초기 경사 상태의 회전축(212)의 각도를 나타내고 있다. 도 17의 (B)와 도 18의 (B)는, 조정용 셀프탭 나사(350C)를 이용하여 회로 기판(250)을 수평 상태로 한 뒤, ±0.1mm의 조정 변위를 부여했을 때의 회전축(212)의 축 쓰러짐을 나타내고 있다. 또한 도 17의 (C)와 도 18의 (C)는, 셀프탭 나사(350C)를 조여 갔을 때의 X방향과 Y방향에 있어서의 회전축(212)의 축 쓰러짐 량을 나타내고 있다.
도 17의 (B)와 도 18의 (B)를 비교하면, 본 실시형태 쪽이, -0.1mm부터 0mm에 있어서의 경사가 완만해져 있다. 또한, 도 17의 (C)와 도 18의 (C)를 비교하면, 실시형태(가상 직선 S1)에서는 X방향은 거의 변화하지 않지만 Y방향은 크게 변화하고, 비교예(가상 직선 S2)에서는 X방향 및 Y방향 함께 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 실시형태(가상 직선 S1) 쪽이, 비교예(가상 직선 S2)보다, 각도 조정하는 셀프탭 나사(350C)의 조임량에 대한 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 변화량이 완만한 것을 알 수 있다.
또한, 도 19는 본 실시형태(가상 직선 S1)의 각도 조정 후의 회로 기판(250)의 변위 분포를 나타내고, 도 20은 비교예(가상 직선 S2)의 각도 조정 후의 회로 기판(250)의 변위 분포를 나타내고 있다. 한편, 도트(점)가 조밀해질수록, 변위가 큰 것을 나타내고 있다. 그리고, 이 도 19와 도 20을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 동량의 조정 변위에 대하여, 본 실시형태는, 비교예보다, 회로 기판(250)의 변위가 작아져 있다.
한편, 가상 직선 S1은, 회전체(210)의 회전축(212)에 가까울수록, 이들 효과가 현저해진다. 또한 가상 직선 S1이 회전체(210)의 회전축(212) 위를 지나는, 즉 회전축(212)이 만곡 중심(회전 중심) 위에 위치해도 된다. 그러나, 도 10 및 도 16을 보면 알 수 있는 바와 같이, 회로 기판(250)에 있어서의 가상 직선 S1의 조정 구멍(268)의 반대 측은 거의 휘지 않는다. 따라서, 가상 직선 S1이 회전체(210)의 회전축(212)보다 조정 구멍(268) 측이 되는 것 같은 배치는 바람직하지 못하다. 반복이 되지만, 회로 기판(250)에 있어서의 가상 직선 S1의 조정 구멍(268)의 반대 측에 회전축(212)이 배치된 구성은 바람직하지 않다.
작용 효과 2
도 14에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(250)의 조정 구멍(268)이 가상 직선 S1에 대한 회전 다면경(204)으로의 광빔(L)의 입사 측과 반대 측에 배치되어 있다. 따라서, 각도 조정하는 셀프탭 나사(350C)를 조여서 회전축(212)의 각도 조정을 행할 때에, 광빔(L)이 조정용 공구류에 간섭하기 어렵다(공구류가 광빔(L)을 차단하기 어렵다). 따라서, 광빔(L)을 이용해서 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정을 행할 때의 작업 효율이 향상하고, 이 결과, 회전축(212)의 각도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다.
작용 효과 3
도 14에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 구멍(262)과 제 2 고정 구멍(264)과 조정 구멍(268)으로 둘러싸이는 삼각형(R)의 내측에 회전체(210)의 회전축(212)이 배치되어 있다. 회로 기판(250)에 있어서의 삼각형(R)의 영역은 각 정점 부분이 고정되어 있으므로, 캔틸레버 구조가 되는 삼각형(R)의 외측의 영역보다 강성이 높다. 따라서, 회전체(210)의 회전축(212)이 삼각형(R)의 외측에 배치된 경우와 비교하여, 회전체(210)의 회전에 수반하는 회로 기판(250)의 진동이 저감한다.
작용 효과 4
도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 미리 가상 직선 S1측에 회전체(210)의 회전축(212)이 기울도록 회로 기판(250)이 지지된다(초기 경사 상태). 그리고, 이 상태로부터 도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 셀프탭 나사(350C)를 조여서 회로 기판(250)을 휘게 해, 회전축(212)을 가상 직선 S1과 반대 측에 경사해서 각도 조정한다. 이렇게, 셀프텝 나사(350C)에 의한 각도 조정 방향이 일방향이 되므로, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다.
작용 효과 5
홀 소자(224)는, 회전체(210)의 회전축(212)의 축방향에서 볼 때, 회로 기판(250)에 있어서의 가상 직선 S1에 대한 조정 구멍(268) 측과는 반대 측에 설치되어 있다(도 12 참조). 따라서, 회로 기판(250)을 휘게 해도, 조정 구멍(268) 측의 반대 측은 조정 구멍(268) 측보다 변위가 작아, 회전체(210)에 대한 홀 소자(224)의 위치의 변화가 적다. 따라서, 홀 소자(224)로부터 보내지는 속도 정보(신호)의 열화가 적으므로, 위치 검출 정밀도가 확보된다. 따라서, 회전체(210)의 위치 검출 정밀도를 확보하면서, 회전축(212)의 각도 조정을 행할 수 있다.
작용 효과 6
회로 기판(250)에 있어서의 회전체(210) 측이 배치된 측(제 2 고정 구멍(264)과 조정 구멍(268) 사이)의 단부(261)에는, 내연이 대략 U자 형상의 노치부(260)가 형성되어 있다(도 5, 도 7, 도 8 등도 참조). 따라서, 회전축(212)을 각도 조정하기 위해서 회로 기판(250)을 만곡시켜도, 노치부(260) 근방에 응력이 집중해서, 회로 기판(250)의 노치부(260) 근방 이외의 부위의 응력이 저감한다. 또한, 본 실시형태에서는 회로 기판(250)을 구성하는 베이스 부재(248)에 노치부(260)가 형성되어 있다. 따라서, 전자 부품이나 배선 패턴이 설치된 종이 페놀 기판(246)의 변형이 효과적으로 저감한다. 따라서, 전자 부품이나 배선 패턴으로의 응력이 효과적으로 저감한다.
또한, 노치부(260) 근방에 응력이 집중함으로써 셀프탭 나사(350C)의 조임량에 대한 회로 기판(250)의 만곡량의 변화가 작아진다. 따라서, 회전축(212)의 각도 조정을 노치부(260)가 형성되어 있지 않은 경우보다, 고정밀도로 행할 수 있다.
여기서, 각도 조정 후의 회로 기판의 응력 분포에 관하여 설명한다. 도 23은, 각도 조정 후의 회로 기판(250)의 베이스 부재(248)의 응력 분포를 나타내고 있다. 한편, 도트(점)가 조밀해질수록, 응력이 큰 것을 나타내고 있다. 그리고, 이 도 23을 보면 알 수 있는 바와 같이, 회로 기판(250)(의 베이스 부재(248))에 있어서의 단부(261)의 노치부(260) 부근에 응력이 집중하고 있다. 또한, 회로 기판(250)(의 베이스 부재(248))에 있어서의 조정 구멍(268) 측의 반대 측은, 조정 구멍(268) 측보다 응력이 작아져 있다.
작용 효과 7
도 6 및 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320)에 있어서, 가상 직선 S1(도 14 참조)에 대하여 조정 구멍(268)과 반대 측에 배치된 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)를 다른 보스(316A, 316B, 326A, 326B)의 돌출 높이(t1)보다 낮아지도록 구성함으로써 가상 직선 S1측에 회전체(210)의 회전축(212)이 기운 상태에서, 회로 기판(250)이 지지된다. 따라서, 하우징(102)을 성형하는 성형 금형에 있어서의 제 1 지지부(310) 및 제 2 지지부(320) 또는 보스(316C, 326C)를 임베디드 구조로 함으로써 보스(316C, 326C)의 돌출 높이를 하우징 전체의 성형 금형을 변경하지 않고 변경할 수 있다. 즉, 미리 가상 직선 S측으로 기우는 회전축(212)의 각도를, 하우징(102) 전체의 성형 금형을 변경하지 않고 조정할 수 있다. 또한, 이에 따라 방법이 상이한 편향기를 도입할 경우 등, 편향기의 회전축의 축 쓰러짐 경향이나 사양이 크게 바뀌어도, 하우징 전체의 성형 금형을 변경하지 않고 대응할 수 있다.
작용 효과 8
도 9의 (B) 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 조정용 지지부(330)에 있어서는, 보스(336A, 336B, 336C)의 돌출 높이(t3)는 보스(316C, 326C)의 돌출 높이(t2)보다 낮아지도록 구성되어 있다. 따라서, 셀프탭 나사(350C)에 의한 회전축(212)의 각도 조정량을 크게 확보할 수 있다. 또한, Y방향 및 X방향을 수평 방향이라고 했을 경우, 회로 기판(250)에 있어서의 조정용 구멍(268) 부분이, 수평보다 저면(102A) 측에 이동 가능하므로, 회전축(212)의 각도 조정량을 크게 확보할 수 있다.
작용 효과 9
도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 보스(316A, 316B, 316C, 326A, 326B, 326C, 336A, 336B, 336C)는, 셀프탭 나사(350A, 350B, 350C)의 두부(352A, 352B, 352C)(도 8 등을 참조)의 좌면(353A, 353B, 353C)의 외측에 위치하도록 형성되어 있다. 따라서, 보스(316A, 316B, 316C, 326A, 326B, 326C, 336A, 336B, 336C)에 대하여, 좌면(353A, 353B, 353C)이 한쪽만 닿는 것에 의한 회전축(212)의 경사를 억제할 수 있다.
그 밖의 작용 효과
또한, 상기한 바와 같이 회전체(210)의 회전축(212)을 고정밀도로 조정할 수 있음으로써, 다음 작용 효과가 얻어진다.
도 15의 (A)에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)의 회전축(212)이 고정밀도로 각도 조정됨으로써, 광빔(L)의 변동(흔들림)이 억제된다.
따라서, 예를 들면, 가령 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정의 정밀도가 낮고, 회전축(212)이 크게 기울어 있는 비교예의 경우는, 광빔(L’)과 같이 변동(흔들림)이 커진다. 또한, 분리 광학계(122)의 제 4 반사 미러(124)로부터 벗어날 우려가 있어, 제 4 반사 미러(124)를 크게 할 필요가 있다.
이에 대하여, 본 실시형태와 같이 회전체(210)의 회전축(212)이 고정밀도로 각도 조정됨으로써, 광빔(L)의 위치 변동(흠들림)이 억제된다. 또한, 분리 광학계(122)의 제 4 반사 미러(124)를 작게 할 수 있다.
또한, 회전체(210)의 회전축(212)이 고정밀도로 각도 조정됨으로써, 주사선 형상이나 상면 만곡 등 특성의 불균일을 억제할 수 있다.
구체적으로 설명하면 도 15의 (B)에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정의 정밀도가 낮고, 회전축(212)이 크게 기울어져 있는 비교예의 경우는, 회전 다면경(204)으로의 법선 방향의 입사 각도가 변화됨으로써 주사선(G')과 같이 만곡한다.
이에 대하여 본 실시형태와 같이 회전체(210)의 회전축(212)이 고정밀도로 각도 조정됨으로써, 회전 다면경(204)으로의 법선 방향의 입사 각도의 변화가 억제되어, 주사선(G)과 같이 만곡이 억제된다.
또한, 도 15의 (C)에 나타내는 바와 같이, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도 조정의 정밀도가 낮고, 회전축(212)이 크게 기울어져 있는 비교예의 경우는, fθ렌즈(120)로의 광축에 대한 입사 위치나 각도가 변화됨으로써, 화살표 J1 및 화살표 J2로 나타내는 바와 같이 광빔(L')의 감광체(34)의 상면 위치나 묘화 위치가 변화된다.
이에 대하여 본 실시형태와 같이 회전체(210)의 회전축(212)이 고정밀도로 각도 조정됨으로써, fθ렌즈(120)로의 광축에 대한 입사 위치나 각도 변화가 억제되어, 이 결과, 광빔(L)의 감광체(34)의 상면 위치나 묘화 위치의 변화가 억제된다.
변형예
다음으로, 본 실시형태의 변형예에 관하여 설명한다.
변형예에서는, 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 셀프탭 나사(350A, 350B, 350C)의 두부(352A, 352B, 352C)의 좌면(353A, 353B, 353C)과 회로 기판(250) 사이에 탄성 부재의 일례로서의 링 모양의 고무재(400A, 400B, 400C)가 끼워진 상태로 고정되어 있다.
이렇게, 좌면(353A, 353B, 353C)과 회로 기판(250) 사이에 고무재(400A, 400B, 400C)가 끼워져 있음으로써 셀프탭 나사(350A, 350B, 350C)의 삽입 각도의 불균일로 발생하는 삽입 각도 오차를 억제할 수 있고, 이 결과, 회전체(210)의 회전축(212)의 각도의 불균일을 억제할 수 있다.
그 외
한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 셀프탭 나사(350C)를 사용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 조정용 지지부에 나사 홈을 미리 형성하거나 헬리서트를 설치하거나 해서, 통상의 나사를 이용해도 된다. 한편, 이 경우에는, 나사를 조인 후에 나사를 풀어서 각도 조정해도 된다.
또한, 화상 형성 장치의 구성으로서는, 상기 실시형태의 구성에 한정되지 않고 다양한 구성으로 하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 태양에서 실시할 수 있는 것은 당연하다.
Claims (5)
- 광원으로부터 출사되는 광빔을 편광(偏光)하는 회전 다면경이 설치된 회전체와,
상기 회전체를 회전 가능하게 지지하는 지지부 및 상기 회전체를 구동하는 구동부를 갖는 회로 기판과,
상기 회로 기판으로부터 돌출해서 설치된 상기 회전체의 피위치 결정부의 위치 결정을 하는 위치 결정부를 갖고, 상기 회전체 및 상기 회로 기판을 수용하는 수용부와,
상기 회로 기판을 상기 수용부에 고정하는 제 1 고정부 및 제 2 고정부와,
상기 수용부에 대한 상기 회전체의 회전축의 각도를 조정하는 조정부를 갖고,
상기 회전체의 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 제 1 고정부로부터 상기 제 2 고정부까지 그은 가상 직선이 상기 회전체 위를 지나가도록 상기 제 1 고정부 및 상기 제 2 고정부가 배치되어 있음과 함께,
상기 조정부는, 상기 가상 직선에 대하여 상기 회전축이 배치된 측에 위치하는 광 주사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 조정부는, 상기 가상 직선에 대한 상기 회전 다면경에의 상기 광빔의 입사 측과 반대 측에 배치되어 있는 광 주사 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회전체의 상기 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부와 상기 조정부로 둘러싸이는 삼각형의 내측에 상기 회전축이 배치되어 있는 광 주사 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 회전체의 상기 회전축의 축방향에서 볼 때, 상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부와 상기 조정부로 둘러싸이는 삼각형의 내측에 상기 회전축이 배치되어 있는 광 주사 장치. - 대전 수단으로 대전된 잠상 유지체의 표면에 광빔을 주사해서 잠상을 형성하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 광 주사 장치와,
상기 잠상 유지체에 형성된 상기 잠상에 현상제를 부여해서 현상하는 현상 수단을 구비하는 화상 형성 장치.
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