KR20230048963A - optical deflector with reinforcement member to reduce vibration of stator - Google Patents
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Abstract
Description
전자사진방식 화상형성장치는 감광체에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시키고, 토너 화상을 인쇄 매체로 전사한 후에 정착시킴으로써 화상을 인쇄한다. 전자사진 화상형성장치에는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광체에 조사하는 광주사 장치가 채용된다. 광주사 장치는 광원부로부터 조사된 광을 편향기를 이용하여 주주사 방향으로 편향시킨다. 편향기는 고정자와, 고정자와의 전자기 상호 작용에 의하여 회전되는 회전자와, 회전자에 결합되는 편향 미러를 구비한다. 편향 미러는 광을 편향시키기 위한 하나 이상의 반사면을 구비한다. 편향 미러가 회전됨에 따라서 광과 반사면이 이루는 각도가 변하므로, 광이 주주사 방향으로 주사될 수 있다. 반사면에 의하여 반사된 광은 에프-쎄타(fθ)렌즈(결상 광학계)에 의하여 감광체에 스폿(spot) 형태로 결상된다. An electrophotographic image forming apparatus prints an image by developing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor into a visible toner image, transferring the toner image to a print medium, and then fixing the image. An electrophotographic image forming apparatus employs a light scanning device that irradiates a photoreceptor with light modulated in correspondence with image information. The light scanning device deflects the light emitted from the light source unit in the main scanning direction using a deflector. The deflector includes a stator, a rotor rotated by electromagnetic interaction with the stator, and a deflection mirror coupled to the rotor. The deflecting mirror has one or more reflective surfaces for deflecting light. As the deflection mirror rotates, the angle between the light and the reflection surface changes, so that the light can be scanned in the main scanning direction. The light reflected by the reflective surface is formed as a spot on the photoreceptor by an f-theta (fθ) lens (imaging optical system).
도 1은 광편향기의 일 예의 분해 사시도이다.
도 2는 회전자의 일 예의 배면 사시도이다.
도 3은 공진 위험 구간을 보여주는 도면이다.
도 4는 보강 부재의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 보강 부재의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 보강 부재의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 보강 부재의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 고정자의 강성을 강화하는 보강 부재의 효과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 고정자의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재의 효과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 고정자의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재가 적용되기 전의 소음 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 11은 고정자의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재가 적용된 경우의 소음 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 12는 광주사 장치의 일 예의 개략적인 사시도이다.1 is an exploded perspective view of an example of an optical deflector.
2 is a rear perspective view of an example of a rotor.
3 is a diagram showing a resonance risk section.
4 is a view showing an example of an arrangement position of a reinforcing member.
5 is a view showing an example of an arrangement position of a reinforcing member.
5 is a view showing an example of an arrangement position of a reinforcing member.
5 is a view showing an example of an arrangement position of a reinforcing member.
8 is a graph showing the effect of reinforcing members to enhance the rigidity of the stator.
9 is a graph showing the effect of a reinforcing member on damping vibration amplitude of a stator.
10 is a graph showing noise measurement results before a reinforcing member for damping the vibration amplitude of the stator is applied.
11 is a graph showing noise measurement results when a reinforcing member for damping the vibration amplitude of the stator is applied.
12 is a schematic perspective view of an example of a light scanning device.
전자사진방식 화상형성장치는 감광체에 정전 잠상을 형성하는 광주사 장치, 정전 잠상에 토너를 공급하여 정전 잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시키는 현상기, 토너 화상을 인쇄 매체로 전사시키는 전사기, 토너 화상을 인쇄 매체에 정착시키는 정착기를 포함할 수 있다. 광주사 장치는 광을 주주사 방향으로 편향시키는 광편향기를 구비한다. 광편향기는 고정자와, 편향 미러가 설치된 회전자를 구비한다. 고정자와 회전자의 전자기 상호 작용에 의하여 회전자가 회전된다. 회전자의 회전 주파수의 하모닉 주파수 성분, 예를 들어 회전자의 회전 주파수의 n배의 하모닉 주파수 성분이 고정자의 진동 주파수와 공진을 일으킬 수 있다. 공진은 광편향기의 진동 및 이로 인한 소음이 발생될 수 있다. 공진을 피하기 위하여, 회전자의 회전 속도를 변경하여 회전자의 회전 주파수의 n배 하모닉 주파수 성분을 변경하는 방안이 고려될 수 있다. 이 경우, 광편항기의 주사 속도가 변하기 때문에 주사 속도 변화에 맞추어 피노광체, 예를 들어 감광체를 비롯하여, 현상기, 전사기, 정착기의 구동 속도도 변경되어야 한다. The electrophotographic image forming apparatus includes a light scanning device that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor, a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image and develops the electrostatic latent image into a visible toner image, a transfer device that transfers the toner image to a print medium, and a toner image. It may include a fixing unit for fixing the print media. The optical scanning device includes an optical deflector that deflects light in the main scanning direction. The optical deflector includes a stator and a rotor in which a deflection mirror is installed. The rotor is rotated by electromagnetic interaction between the stator and the rotor. A harmonic frequency component of the rotational frequency of the rotor, for example, a harmonic frequency component of n times the rotational frequency of the rotor may cause resonance with the vibration frequency of the stator. Resonance may cause vibration of the optical deflector and noise caused by it. In order to avoid resonance, a method of changing a harmonic frequency component n times the rotational frequency of the rotor by changing the rotational speed of the rotor may be considered. In this case, since the scanning speed of the optical deflector changes, the driving speed of an object to be exposed, for example, a photoreceptor, as well as a developing device, a transfer device, and a fixing device must be changed according to the change in scanning speed.
본 예의 광편항기에 따르면, 고정자를 베이스에 접착시키는 보강 부재를 이용하여 고정자의 진동을 저감시킨다. 일 예로서, 보강 부재는, 고정자의 강성을 강화시켜 고정자의 진동 주파수를 회전자와 공진하지 않는 범위로 천이(shift)시킬 수 있다. 이에 의하여 회전자의 회전수를 변경하지 않고 고정자의 고유 진동 주파수와 회전자의 n배 하모닉 주파수 성분의 공진을 방지할 수 있다. 보강 부재의 경도는 Shore D 기준 40~100도일 수 있다. 보강 부재로서 광경화성 접착제가 채용될 수 있다. 일 예로서, 보강 부재는 고정자의 진동 진폭을 감쇄시킬 수 있다. 즉, 보강 부재는 댐퍼로서 기능할 수 있다. 보강 부재의 경도는 Shore A 기준 40~80도일 수 있다. 보강 부재로서 실리콘 접착제가 채용될 수 있다. 고정자는 등각도 간격으로 배치되는 복수의 코일부를 포함할 수 있다. 보강 부재는 복수의 코일부 중 적어도 하나와 베이스 사이에 충전될 수 있다. 보강 부재는 복수의 코일부 사이의 복수의 공간부 중 적어도 하나에 충전될 수 있다. According to the optical polarizer of this example, vibration of the stator is reduced by using a reinforcing member that adheres the stator to the base. As an example, the reinforcing member may enhance the stiffness of the stator to shift the vibration frequency of the stator to a range that does not resonate with the rotor. Accordingly, resonance between the natural vibration frequency of the stator and the n-fold harmonic frequency component of the rotor can be prevented without changing the number of revolutions of the rotor. The hardness of the reinforcing member may be 40 to 100 degrees based on Shore D. A photocurable adhesive may be employed as the reinforcing member. As an example, the reinforcing member may dampen vibration amplitude of the stator. That is, the reinforcing member can function as a damper. The hardness of the reinforcing member may be 40 to 80 degrees based on Shore A. A silicone adhesive may be employed as a reinforcing member. The stator may include a plurality of coil units disposed at equal angular intervals. The reinforcing member may be filled between at least one of the plurality of coil units and the base. The reinforcing member may be filled in at least one of the plurality of space parts between the plurality of coil parts.
본 예의 광주사 장치에 따르면, 광빔을 방출하는 광원부와, 광빔을 주주사 방향으로 편향 주사시키는 전술한 광편향기를 포함할 수 있다. 이하에서, 광편향기 및 이를 채용한 광주사 장치의 예들을 설명한다. 동일한 기능을 하는 부재는 동일한 참조부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략된다.According to the optical scanning device of this example, a light source unit emitting light beams and the above-described optical deflector for deflecting and scanning the light beams in the main scanning direction may be included. Hereinafter, examples of an optical deflector and an optical scanning device employing the same will be described. Members performing the same functions are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
도 1은 광편향기의 일 예의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 광편향기(10)는 축 지지부(110)가 마련된 베이스(120), 고정자(130), 축 지지부(110)에 회전될 수 있게 지지되는 회전자(140), 하나 이상의 반사면(151)을 구비하며 회전자(140)에 결합된 편향 미러(150), 및 고정자(130)를 베이스(120)와 접착시키는 보강 부재(160)를 포함한다. 회전자(140)는 고정자(130)와의 전자기 상호작용에 의하여 회전된다. 보강 부재(160)는 고정자(130)와 베이스(120) 사이에 충전되며, 고정자(130)의 진동을 저감시킨다. 1 is an exploded perspective view of an example of an optical deflector. Referring to FIG. 1 , the
베이스(120)는 광편향기(10)의 프레임으로서 기능한다. 베이스(120)는 지지 플레이트(121)와, 회로 기판(122)을 포함할 수 있다. 회로 기판(122)은 고정자(130)에 전류를 공급하기 위한 전류 공급 회로와 광편향기(10)를 구동하기 위한 구동 회로를 포함할 수 있다. 축 지지부(110)는 지지 플레이트(121)에 지지될 수 있다. 축 지지부(110)는 회로 기판(122)에 마련된 관통공(123)을 통과하여 상방으로 돌출될 수 있다. 축 지지부(110)는 예를 들어 도시되지 않은 베어링과, 베어링을 지지하는 베어링 하우징(112)을 포함할 수 있다. The
고정자(130)는 축 지지부(110)가 관통되는 중앙홀(131)과, 중앙홀(131)을 중심으로 하여 등각도 간격으로 배열된 복수의 코일부(132)를 포함할 수 있다. 복수의 코일부(132)는 예를 들어 복수의 코어(133)와, 복수의 코어(133)에 감긴 복수의 코일(134)을 포함한다. 축 지지부(110)는 고정자(130)의 중앙홀(131)을 통과하여 상방으로 돌출된다. The
회전자(140)는 축(141)을 포함할 수 있다. 축(141)은 축 지지부(110)에 회전될 수 있게 결합된다. 예를 들어 축(141)은 베어링에 의하여 축 지지부(110)에 회전될 수 있게 지지된다. 도 2는 회전자(140)의 일 예의 배면 사시도이다. 도 2를 참조하면, 회전자(140)는 축(141)을 중심으로 등각도 간격으로 배열된 복수의 자극(142)을 포함할 수 있다. 복수의 자극(142)은 예를 들어 마그넷 벨트, 네오디뮴 등에 의하여 구현될 수 있다. 고정자(130)의 복수의 코일부(132)에 전류가 공급되면, 회전자(140)의 복수의 자극(142)과 고정자(130)의 복수의 코일부(132)와의 전자기 상호작용에 의하여 회전자(140)가 회전된다. 편향 미러(150)는 회전자(140)에 결합된다. 예를 들어 편향 미러(150)는 회전자(140)의 축(141)에 결합될 수 있다. 편향 미러(150)는 하나 이상의 반사면(151)을 구비한다.The
보강 부재(160)는 고정자(130)를 베이스(120), 예를 들어 회로 기판(122)에 접착시킬 수 있다. 보강 부재(160)는 고정자(130)의 진동을 저감시킨다. 일 예로서, 진동의 저감은, 회전자(140)의 회전 주파수의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않도록, 고정자(130)의 강성을 강화시켜 고정자(130)의 진동 주파수를 천이시킴으로써 구현될 수 있다. 일 예로서, 진동의 저감은 보강 부재(160)는 고정자(130)의 진동의 진폭을 감쇄시킴으로써 구현될 수 있다. The reinforcing
광편향기(10)가 구동될 때에, 고정자(130)에서 진동이 발생될 수 있다. 고정자(130)는 회전자(140)의 구동에 필요한 회전 토오크를 발생시키기 위하여 소정 직경의 코일(134)이 코어(133)에 소정 횟수만큼 감긴 형태이다. 높은 회전 토오크와 높은 회전수를 구현하기 위하여, 큰 직경의 코일(134)이 사용되며, 코일(134)의 감김 수도 많다. 광편향기(10)의 고정자(130)의 진동은 5kHz 이상의 고주파 진동이다. 고정자(130)의 진동 주파수가 회전자(140)의 회전 주파수의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진되면, 소음과 진동이 커질 수 있다. 여기서 n은 회전자(140)의 자극(142)의 N-S- 페어(pair)의 수의 정수배일 수 있다.When the
예를 들어, 회전자(140)의 자극(142)이 N-S 페어(pair) 6개, 총 12극인 경우, 회전자(140)가 회전될 때에 회전 주파수의 6배 하모닉 주파수 성분의 진동이 발생될 수 있다. 예를 들어, 회전자(140)가 40,000rpm(revolution per minute)으로 회전될 때에 회전자(140)의 회전 주파수는 약 667Hz이며, 6배 하모닉 주파수 성분은 아래 표 1과 같다.For example, if the
예를 들어 고정자(130)의 진동 주파수가 8kHz라고 하면, 회전자(140)의 12배 하모닉 주파수 성분과 공진이 발생되고, 큰 진동과 소음이 유발된다. 이를 방지하기 위하여 회전자(140)의 회전수를 변경하는 방안이 고려될 수 있다. 안정적인 공진 방지를 위하여 ±0.5kHz 범위를 공진 위험 구간으로 설정하면, 공진 위험 구간을 회피할 수 있는 회전자(140)의 회전수는 매우 제한적이다. 예를 들어, 도 3은 공진 위험 구간을 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 고정자(130)의 진동 주파수 8kHz를 중심으로 하여 ±0.5kHz 범위, 즉 7.5kHz~8.5kHz 범위를 공진 위험 구간으로 설정한 경우, 공진 위험 구간을 회피할 수 있는 회전자(140)의 회전수 범위가 매우 제한적이라는 것을 알 수 있다. 또한, 회전자(140)의 회전수를 변경하는 경우, 광편향기(10)가 채용되는 화상형성장치의 다른 구동 부품들의 회전속도가 모두 변경되어야 한다. For example, if the vibration frequency of the
고정자(130)의 진동 주파수를 회전자(140)의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않는 범위로 천이시킴로써 회전자(140)와 고정자(130)의 공진을 저감 내지 방지할 수 있다. 진동 주파수는 질량체의 강성에 의존된다. 보강 부재(160)를 이용하여 고정자(130)의 강성을 강화함으로써 고정자(130)의 진동 주파수를 천이시킬 수 있다. 이를 위하여, 보강 부재(160)는 쇼아 경도 스케일(Shore hardness scale) 기준으로 Hard~Extra Hard 범위의 경도를 가지는 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(160)의 경도는 Shore D 기준 40~100도일수 있다. 보강 부재(160)의 경도가 Shore D 기준 40도 미만인 경우, 충분한 강성 강화 효과를 얻어 어렵다. 예를 들어, 보강 부재(160)로서 광경화성 접착제가 사용될 수 있다. 광경화성 접착제는 예를 들어 자외선 에너지에 의하여 경화되는 접착제일 수 있다. 예를 들어, 광경화성 접착제로서 경화 파장 범위 320~405nm의 우레탄 아킬레이트(urethane acylate) 계열의 접착제가 사용될 수 있다. 광경화성 접착제를 복수의 코일부(132)와 베이스(120) 사이에 도포한 후에 광에너지를 공급(예를 들어 자외선 광을 조사)하면, 광경화성 접착제가 경화되어 보강 부재(160)가 형성된다. 광경화성 접착제는 광에너지의 공급에 의하여 빠른 시간 내에 경화될 수 있다. 따라서, 광편향기(10)의 제조 공정 시간의 지연을 최소화할 수 있다. 광경화성 접착제는 전술한 바와 같이 상대적으로 높은 경도를 가지므로, 고정자(130)가 베이스(120)와 견고하게 접착되며, 고정자(130)의 강성이 강화될 수 있다.Resonance between the
도 4는 보강 부재(160)의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 보강 부재(160)는 복수의 코일부(132) 중 적어도 하나와 베이스(120) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 코일부(132) 중 적어도 하나와 베이스(120) 사이에 광경화성 접착제를 도포하고, 광에너지를 공급(예를 들어 자외선 광을 조사)할 수 있다. 광경화성 접착제가 경화되어, 보강 부재(160)가 형성된다. 보강 부재(160)는 복수의 코일부(132) 모두 또는 일부와 베이스(120) 사이에 배치될 수 있다. 보강 부재(160)의 배치 개소의 수와 경도는 고정자(130)의 진동 주파수가 회전자(140)의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않는 주파수가 되도록 적절히 결정될 수 있다. 4 is a view showing an example of an arrangement position of the reinforcing
도 5는 보강 부재(160)의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 보강 부재(160)는 복수의 코일부(132) 사이의 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 보강 부재(160)는 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에 충전되고 베이스(120)에 접착된다. 예를 들어, 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에 광경화성 접착제를 도포하고, 광에너지를 공급(예를 들어 자외선 광을 조사)할 수 있다. 광경화성 접착제가 경화되어, 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나를 채우고 베이스(120)에 접착된 보강 부재(160)가 형성된다. 보강 부재(160)는 복수의 공간부(135) 모두 또는 일부에 배치될 수 있다. 보강 부재(160)의 배치 개소의 수와 경도는 고정자(130)의 진동 주파수가 회전자(140)의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않는 주파수가 되도록 적절히 결정될 수 있다. 5 is a view showing an example of an arrangement position of the reinforcing
도 6은 보강 부재(160)의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 보강 부재(160)는 복수의 코일부(132) 및 복수의 공간부(135)와 베이스(120) 사이에 배치될 수 있다. 보강 부재(160)는 복수의 코일부(132) 중 적어도 하나와 베이스(120) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 코일부(132) 및 복수의 공간부(135)와 베이스(120) 사이에 광경화성 접착제를 도포하고, 광에너지를 공급(예를 들어 자외선 광을 조사)할 수 있다. 광경화성 접착제가 경화되어, 보강 부재(160)가 형성된다. 보강 부재(160)의 경도는 고정자(130)의 진동 주파수가 회전자(140)의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않는 주파수가 되도록 적절히 결정될 수 있다. 6 is a view showing an example of an arrangement position of the reinforcing
도 7은 보강 부재(160)의 배치 위치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 보강 부재(160)가 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에까지 충전된 점에서 도 6에 도시된 예와 차이가 있다. 보강 부재(160)는 복수의 공간부(135) 모두 또는 일부에 배치될 수 있다. 보강 부재(160)의 복수의 공간부(135)에의 배치 개소의 수와 경도는 고정자(130)의 진동 주파수가 회전자(140)의 n배 하모닉 주파수 성분과 공진하지 않는 주파수가 되도록 적절히 결정될 수 있다. 7 is a view showing an example of an arrangement position of the reinforcing
도 8은 고정자(130)의 강성을 강화하는 보강 부재(160)의 효과를 보여주는 그래프이다. 본 예에서 광경화성 접착제로서 Shore D 기준 경도 70도, 경화 파장 범위 320~405nm의 우레탄 아킬레이트(urethane acylate)계열의 광경화성 접착제가 사용된다. 고정자(130)는 9개의 코일부(132)를 구비하며, 보강 부재(160)는 9개의 코일부(132)와 베이스(120) 사이에 배치된다. 회전자(140)는 12개의 자극(142)를 구비한다. 회전자(140)의 회전수는 40000rpm 이다. 도 8을 참조하면, 보강 부재(160)를 적용하기 전에 참조부호 C1으로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 공진 피크(peak)가 발생됨을 알 수 있다. 보강 부재(160)를 적용한 후에는 참조부호 C2로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 공진 피크가 사라진 것이 확인된다. 이는, 고경도 보강 부재(160)에 의하여 고정자(130)의 강성이 강화되어 고정자(130)의 진동 주파수가 천이된 때문이다. 8 is a graph showing the effect of the reinforcing
일 예로서, 보강 부재(160)를 이용하여 고정자(130)의 진동 진폭을 감쇄시킴으로써 고정자(130)의 진동 및 이로 인한 소음을 저감시킬 수 있다. 이를 위하여, 보강 부재(160)는 쇼아 경도 스케일(Shore hardness scale) 기준으로 Medium Soft~Medium Hard 범위의 경도를 가지는 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(160)의 경도는 Shore A 기준 40~80도 일수 있다. 보강 부재(160)의 경도가 Shore A 기준 40도 미만인 경우, 흐름성이 커서 적절한 위치에 적절한 양만큼 도포되어 유지되기 어렵다. 또한, 경화 시간이 오래 걸려서 광편향기(10)의 생산성이 낮아질 수 있다. 보강 부재(160)의 경도가 Shore A 기준 80도가 넘는 경우, 적절한 댐핑 효과를 얻기 어렵다. 예를 들어, 보강 부재(160)로서 실리콘 접착제가 사용될 수 있다. 실리콘 접착제는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 코일부(132) 중 적어도 하나와 베이스(120) 사이에, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 코일부(132) 사이의 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에, 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 코일부(132) 및 복수의 공간부(135)와 베이스(120) 사이에, 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 코일부(132) 및 복수의 공간부(135)와 베이스(120) 사이와 복수의 공간부(135) 중 적어도 하나에 도포될 수 있다. 보강 부재(160)의 배치 개소의 수, 배치 형태, 및 경도는 고정자(130)의 진동 진폭을 적절한 수준으로 저감쇄시킬 수 있도록 적절히 결정될 수 있다. 실리콘 접착제는 별도의 경화 설비가 필요치 않아서 광편향기(10)의 제조 공정 비용이 절감될 수 있다. 실리콘 접착제는 고정자(130)를 베이스(120)에 접착시키는 동시에, 고정자(130)의 진동을 감쇄시키는 댐퍼로서 기능한다. For example, by damping the vibration amplitude of the
도 9는 고정자(130)의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재(160)의 효과를 보여주는 그래프이다. 본 예에서, 보강 부재(160)로서 Shore A 기준 경도 50도의 실리콘 접착제가 사용된다. 고정자(130)는 9개의 코일부(132)를 구비하며, 보강 부재(160)는 9개의 코일부(132)와 베이스(120) 사이에 배치된다. 회전자(140)는 12개의 자극(142)를 구비한다. 회전자(140)의 회전수는 40000rpm 이다. 도 9를 참조하면, 보강 부재(160)를 적용하기 전에 참조부호 C3으로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 공진 피크(peak)가 발생됨을 알 수 있다. 보강 부재(160)를 적용한 후에는 참조부호 C4로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 공진 피크의 진폭이 보강 부재(160)를 적용하기 전과 비교하여 거의 1/3 수준으로 낮아진 것이 확인된다. 9 is a graph showing the effect of the reinforcing
도 10은 고정자(130)의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재(160)가 적용되기 전의 소음 측정 결과를 보여주는 그래프이다. 도 11은 고정자(130)의 진동 진폭을 감쇄시키는 보강 부재(160)가 적용된 경우의 소음 측정 결과를 보여주는 그래프이다. 도 10과 도 11에서 세로축의 SPL은 음압 수준(sound pressure level)을 나타낸다. 도 10을 참조하면, 보강 부재(160)를 적용하기 전에 참조부호 C5로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 약 75dB(A)의 소음이 발생됨을 알 수 있다. 도 11을 참조하면, 보강 부재(160)를 적용한 후에는 참조부호 C6로 표시된 바와 같이 8kHz 부근에서 소음이 약 45dB(A)로 낮아진 것이 확인된다.FIG. 10 is a graph showing noise measurement results before the reinforcing
도 12는 광주사 장치(1)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 12를 참조하면, 광주사 장치(1)는 광빔(LB)을 방출하는 광원부(20), 광빔(LB)을 주주사 방향(Y)으로 편향 주사시키는 광편향기(10), 편향된 광빔(LB)을 피노광체(40)에 등속 주사하여 결상시키는 결상 광학계(24)를 포함할 수 있다. 광빔(LB)은 반사경(25)에 의하여 반사되어 프레임(30)에 마련된 개구부(31)를 통과하여 피노광체(40)에 입사될 수 있다. 광편향기(10)는 도 1 내지 도 7에 도시된 광편향기(10)가 채용된다.12 is a schematic perspective view of an example of the
일 예로서, 광원부(20)는 광원(21), 제1광학부재(22), 및 제2광학부재(23)를 포함할 수 있다. 광원(21)은 예를 들어 레이저 광원일 수 있다. 제1광학부재(22)는 광원(21)으로부터 조사되는 광을 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈를 포함할 수 있다. 제2광학부재(23)는 평행광을 후술하는 광편향기(10)의 반사면(151)에 집광한다. 제2광학부재(23)는 예를 들어 부주사 방향(X)의 굴절력을 갖는 실린드리컬 렌즈를 포함할 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제1광학부재(22)와 제2광학부재(23)는 1매의 플라스틱 아나모픽 렌즈에 의하여 구현될 수도 있다.As an example, the
광원부(20)로부터 조사된 광빔(LB)은 광편향기(10)에 의하여 주주사 방향(Y)으로 편향된다. 결상 광학계(24)는 광편향기(10)에 의하여 편향된 광빔(LB)을 피노광체(40)의 외주면, 즉 피주사면에 결상시킨다. 결상 광학계(24)의 광축은 주주사 방향(Y)와 직교하는 Z 방향이다. 결상 광학계(24)는 광빔(LB)을 피노광체(40)에 등속 주사하여 결상시키는 에프-세타(f-θ)렌즈일 수 있다. 결상 광학계(24)는 결상 광학계(24)와 광편향기(10) 사이의 거리, 광편향기(10)와 피노광체(40) 사이의 거리 등의 요인을 고려한 광학적 형상을 가질 수 있다. The light beam LB irradiated from the
도 1 내지 도 7에 도시된 광편향기(10)가 채용됨으로써, 고정자(130)의 진동 및 이로 인한 고주파 소음이 저감될 수 있다. 따라서, 광주사 장치(1)의 프레임(30) 등에 별도의 소음 차단 부재를 배치하지 않고도 광주사 장치(1)의 동작 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 고정자(130)를 베이스(120)에 접착시키는 접착제의 경도 및 배치 위치를 조정함으로써 고주파 소음의 저감이 가능하므로, 보강 부재(160)가 광편향기(10)의 제조 공정에 쉽게 적용될 수 있다. By employing the
본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the claims below.
Claims (15)
고정자;
상기 축 지지부에 회전될 수 있게 지지되며, 상기 고정자와의 전자기 상호 작용에 의하여 회전되는 회전자;
상기 회전자에 고정된 하나 이상의 반사면을 가진 회전 다면경;
상기 고정자와 상기 베이스을 접착시키며 상기 고정자의 진동을 저감시키는 보강 부재;를 포함하는 광편향기.A base provided with an axial support;
stator;
a rotor rotatably supported by the shaft support and rotated by electromagnetic interaction with the stator;
a rotating faceted mirror having one or more reflective surfaces fixed to the rotor;
and a reinforcing member that bonds the stator to the base and reduces vibration of the stator.
상기 보강 부재는 상기 고정자의 강성을 강화시켜 상기 고정자의 진동 주파수를 천이시키는 광편향기.According to claim 1,
The optical deflector of claim 1 , wherein the reinforcing member reinforces rigidity of the stator to shift the oscillation frequency of the stator.
상기 보강 부재의 경도는 Shore D 기준, 40~100도인 광편향기.According to claim 2,
The hardness of the reinforcing member is an optical deflector of 40 to 100 degrees based on Shore D.
상기 보강 부재는 광경화성 접착제를 포함하는 광편향기.According to claim 2,
The optical deflector of claim 1, wherein the reinforcing member includes a photocurable adhesive.
상기 보강 부재는 상기 고정자의 진폭을 감쇄시키는 광편향기.According to claim 1,
The reinforcing member damps the amplitude of the stator.
상기 보강 부재의 경도는 Shore A 기준, 40~80도인 광편향기.According to claim 5,
The hardness of the reinforcing member is an optical deflector of 40 to 80 degrees based on Shore A.
상기 보강 부재는 실리콘 접착제를 포함하는 광편향기.According to claim 5,
The optical deflector of claim 1, wherein the reinforcing member includes a silicone adhesive.
상기 고정자는 등각도 간격으로 배치된 복수의 코일부를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 복수의 코일부 중 적어도 하나와 상기 베이스 사이에 충전되는 광편향기.According to claim 1,
The stator includes a plurality of coil units arranged at equal angular intervals,
The reinforcing member is filled between at least one of the plurality of coil units and the base.
상기 고정자는 등각도 간격으로 배치된 복수의 코일부를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 복수의 코일부 사이의 복수의 공간부 중 적어도 하나에 충전되는 광편향기.According to claim 1,
The stator includes a plurality of coil units arranged at equal angular intervals,
The optical deflector of claim 1 , wherein the reinforcing member is filled in at least one of a plurality of space portions between the plurality of coil portions.
상기 고정자는 등각도 간격으로 배치된 복수의 코일부를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 복수의 코일부 및 상기 복수의 공간부와 상기 베이스 사이에 충전되는 광편향기.According to claim 1,
The stator includes a plurality of coil units arranged at equal angular intervals,
The reinforcing member is filled between the plurality of coil parts and the plurality of space parts and the base.
상기 광빔을 주주사 방향으로 편향 주사시키는 광편향기;를 포함하며,
상기 광편향기는,
축 지지부가 마련된 베이스;
고정자;
상기 축 지지부에 회전될 수 있게 지지되며, 상기 고정자와의 전자기 상호 작용에 의하여 회전되는 회전자;
상기 회전자에 고정된 하나 이상의 반사면을 가진 회전 다면경;
상기 고정자와 상기 베이스을 접착시키며 상기 고정자의 진동을 저감시키는 보강 부재;를 포함하는 광주사장치.a light source unit that emits a light beam;
An optical deflector for deflecting and scanning the light beam in a main scanning direction;
The optical deflector,
A base provided with an axial support;
stator;
a rotor rotatably supported by the shaft support and rotated by electromagnetic interaction with the stator;
a rotating faceted mirror having one or more reflective surfaces fixed to the rotor;
and a reinforcing member that bonds the stator to the base and reduces vibration of the stator.
상기 보강 부재의 경도는 Shore D 기준, 40~100도인 광편향기.According to claim 11,
The hardness of the reinforcing member is an optical deflector of 40 to 100 degrees based on Shore D.
상기 보강 부재의 경도는 Shore A 기준, 40~80도인 광편향기.According to claim 11,
The hardness of the reinforcing member is an optical deflector of 40 to 80 degrees based on Shore A.
상기 고정자는 등각도 간격으로 배치된 복수의 코일부를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 복수의 코일부 중 적어도 하나와 상기 베이스 사이에 충전되는 광주사장치.According to claim 11,
The stator includes a plurality of coil units arranged at equal angular intervals,
The reinforcing member is filled between at least one of the plurality of coil parts and the base.
상기 고정자는 등각도 간격으로 배치된 복수의 코일부를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 복수의 코일부 사이의 복수의 공간 중 적어도 하나에 충전되는 광주사장치.According to claim 11,
The stator includes a plurality of coil units arranged at equal angular intervals,
The light scanning device of claim 1 , wherein the reinforcing member is filled in at least one of a plurality of spaces between the plurality of coil units.
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