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JP2008070786A - Optical deflector, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents

Optical deflector, optical scanning device, and image forming apparatus Download PDF

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JP2008070786A
JP2008070786A JP2006251349A JP2006251349A JP2008070786A JP 2008070786 A JP2008070786 A JP 2008070786A JP 2006251349 A JP2006251349 A JP 2006251349A JP 2006251349 A JP2006251349 A JP 2006251349A JP 2008070786 A JP2008070786 A JP 2008070786A
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JP
Japan
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optical
light
optical deflector
optical scanning
deflecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006251349A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Itami
幸男 伊丹
Yoshihiro Takahashi
由博 高橋
Tomotaka Takamura
智隆 篁
Takeshi Kikuchi
健 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tohoku Ricoh Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Tohoku Ricoh Co Ltd
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Abstract

【課題】多面鏡の加工時及び組み立て時の変形を小さく抑えて偏向反射面の面精度を高めた光偏向器及びこれを用いた光走査装置、画像形成装置を提供する。
【解決手段】偏向反射面104a、104b及び105a、105bをそれぞれ備えた多面鏡104、105が軸受シャフト102に固定されるとともに軸受ハウジング111に支持された回転体101がモータによって回転駆動される光偏向器であって、多面鏡104、105は、一端面にボス部104b、105bが一体成形されており、回転駆動の軸方向に積設されている。
【選択図】図1
The present invention provides an optical deflector in which deformation at the time of processing and assembling of a polygonal mirror is suppressed to be small and the surface accuracy of a deflecting / reflecting surface is improved, an optical scanning device using the same, and an image forming apparatus.
Light in which polygon mirrors 104 and 105 each having deflecting and reflecting surfaces 104a and 104b and 105a and 105b are fixed to a bearing shaft 102 and a rotating body 101 supported by a bearing housing 111 is rotationally driven by a motor. The polygon mirrors 104 and 105, which are deflectors, have boss portions 104b and 105b formed integrally on one end face, and are stacked in the axial direction of the rotational drive.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、カラー画像形成装置などに用いられる光偏向器に関する。   The present invention relates to an optical deflector used in a color image forming apparatus or the like.

特許文献1には、カラー画像形成装置に用いられる光偏向器として、回転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。
特開2005−92129号公報
In Patent Document 1, as an optical deflector used in a color image forming apparatus, a plurality of polygon mirrors are stacked in the rotation direction, and the deflection reflection surfaces of the polygon mirrors at each stage are fixed at a predetermined angular deviation in the rotation direction. An optical deflector is disclosed.
This color image forming apparatus can output images at high speed while reducing the number of light sources of the optical scanning device, and can save resources and cost as an image forming apparatus. 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.
JP 2005-92129 A

しかしながら、従来の光偏向器においては、偏向反射面が形成された二つの多面鏡を積み重ねて組み立てると偏向反射面の面精度が悪化するという問題があった。   However, the conventional optical deflector has a problem that the surface accuracy of the deflecting / reflecting surface deteriorates when two polygon mirrors each having a deflecting / reflecting surface are stacked and assembled.

また、小型であるため多面鏡単品の加工時にも変形しやすく、所望の面精度を得にくいという問題があった。   Moreover, since it is small in size, it easily deforms even when processing a single polygonal mirror, and there is a problem that it is difficult to obtain a desired surface accuracy.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、多面鏡の加工時及び組み立て時の変形を小さく抑えて偏向反射面の面精度を高めた光偏向器及びこれを用いた光走査装置、画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an optical deflector in which the deformation accuracy during processing and assembling of a polygon mirror is suppressed to be small and the surface accuracy of the deflecting reflecting surface is increased, an optical scanning device using the optical deflector, and an image An object is to provide a forming apparatus.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、偏向反射面を備えた複数の多面鏡が軸に固定されるとともに軸受に支持された回転体がモータによって回転駆動される光偏向器であって、それぞれの多面鏡は、少なくとも一端面にボス部が一体成形されており、各多面鏡が回転駆動の軸方向に積設されたことを特徴とする光偏向器を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, an optical deflection in which a plurality of polygon mirrors having a deflecting reflecting surface are fixed to a shaft and a rotating body supported by a bearing is rotationally driven by a motor. Each of the polygonal mirrors is provided with an optical deflector in which a boss portion is integrally formed on at least one end surface, and each polygonal mirror is stacked in the axial direction of rotation drive. It is.

本発明の第1の態様においては、複数の多面鏡は、各段ごとに偏向反射面が回転方向に所定角度ずれて固定されていることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, it is preferable that the plurality of polygon mirrors are fixed so that the deflection reflection surface is shifted by a predetermined angle in the rotation direction for each stage.

本発明の第1の態様のいずれの構成においても、各多面鏡は、ボス部を介在して他の多面鏡と接触した状態で積設されていることが好ましい。   In any configuration of the first aspect of the present invention, it is preferable that each polygonal mirror is stacked while being in contact with another polygonal mirror via a boss portion.

本発明の第1の態様の上記のいずれの構成においても、ボス部が円筒状であることが好ましい。
又は、ボス部には、軸に対する回転方向の基準位置となる位置基準面が設けられていることが好ましく、これに加えて、位置基準面が、偏向反射面と略平行に形成されることが好ましい。これらの場合には、軸周りの質量分布が均一となるように、位置基準面が複数形成されることが好ましい。
In any of the above-described configurations of the first aspect of the present invention, the boss portion is preferably cylindrical.
Alternatively, the boss portion is preferably provided with a position reference surface serving as a reference position in the rotation direction with respect to the shaft, and in addition to this, the position reference surface may be formed substantially parallel to the deflection reflection surface. preferable. In these cases, it is preferable that a plurality of position reference planes are formed so that the mass distribution around the axis is uniform.

本発明の第1の態様の上記のいずれの構成においても、多面鏡が、鍛造加工によって形成されることが好ましい。   In any of the above-described configurations of the first aspect of the present invention, the polygonal mirror is preferably formed by forging.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、上記本発明の第1の態様のいずれかの構成にかかる光偏向器を用いた光走査装置であって、半導体レーザからの光ビームを、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、光偏向器によって光ビームを偏向することにより、被走査面を光走査することを特徴とする光走査装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a second aspect, an optical scanning device using the optical deflector according to any one of the first aspect of the present invention, comprising a semiconductor laser. The light beam is guided to the surface to be scanned through an optical system including a light deflector to form a light spot, and the light beam is deflected by the light deflector to optically scan the surface to be scanned. An optical scanning device is provided.

本発明の第2の態様においては、半導体レーザからの光ビームが複数本あり、被走査面を複数の光ビームで光走査することが好ましい。   In the second aspect of the present invention, it is preferable that there are a plurality of light beams from the semiconductor laser, and the surface to be scanned is optically scanned with the plurality of light beams.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第3の態様として、上記本発明の第2の態様のいずれかの構成にかかる光走査装置を用いた画像形成装置であって、光走査面は感光体の感光面であり、光走査によって感光体に潜像を形成し、該潜像を可視化して画像形成することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a third aspect, an image forming apparatus using the optical scanning device according to any one of the configurations of the second aspect of the present invention. Is a photosensitive surface of a photosensitive member, and provides an image forming apparatus characterized in that a latent image is formed on the photosensitive member by optical scanning, and the latent image is visualized to form an image.

本発明によれば、多面鏡の加工時及び組み立て時の変形を小さく抑えて偏向反射面の面精度を高めた光偏向器及びこれを用いた光走査装置、画像形成装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical deflector which suppressed the deformation | transformation at the time of the process of a polygon mirror and an assembly small, and improved the surface precision of the deflection | deviation reflective surface, an optical scanning device using this, and an image forming apparatus can be provided.

〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる光偏向器の断面図である。また、図2は、本実施形態にかかる光偏向器の斜視図である。
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に積設された二つの多面鏡104、105と、ミラー押さえ106と、板ばね107と、止め輪108と、ロータ磁石109とを有する。
[First Embodiment]
A first embodiment in which the present invention is suitably implemented will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical deflector according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the optical deflector according to the present embodiment.
The rotating body 101 of the optical deflector includes a flange 103 that is shrink-fitted on the outer periphery of the bearing shaft 102, two polygon mirrors 104 and 105 stacked on the flange 103, a mirror holder 106, a leaf spring 107, A retaining ring 108 and a rotor magnet 109 are provided.

ラジアル軸受は、軸受シャフト102と固定スリーブ110とからなる含油軸受であり、軸受隙間は直径で10μm以下に設定されている。高速回転での安定性を確保するためラジアル軸受は、不図示の動圧発生溝が設けられている。動圧溝は軸受シャフト102の外周面又は固定スリーブ110の内周面に設けるが、加工性が良好な焼結部材からなる固定スリーブ110の内周に施すほうが好適である。軸受シャフト102の材料としては、焼入れが可能で表面硬度を高くでき、対摩耗性が良好なマルテンサイト系のステンレス(例えばSUS420J2)が好適である。   The radial bearing is an oil-impregnated bearing including a bearing shaft 102 and a fixed sleeve 110, and the bearing gap is set to 10 μm or less in diameter. In order to ensure the stability at high speed rotation, the radial bearing is provided with a dynamic pressure generating groove (not shown). The dynamic pressure groove is provided on the outer peripheral surface of the bearing shaft 102 or the inner peripheral surface of the fixed sleeve 110. However, it is preferable to apply the dynamic pressure groove on the inner peripheral surface of the fixed sleeve 110 made of a sintered member having good workability. The material of the bearing shaft 102 is preferably martensitic stainless steel (for example, SUS420J2) that can be quenched, can have high surface hardness, and has good wear resistance.

ロータ磁石109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112(巻き線コイル112a)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109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って破壊が生じないように、ロータ磁石109の外径部がフランジ103によって保持されている。ロータ磁石109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が生ずることがなく、回転体バランスを高精度に維持できる。   The rotor magnet 109 is fixed to the lower inner surface of the flange 103 and constitutes an outer rotor type brushless motor together with a stator core 112 (winding coil 112a) fixed to the bearing housing 111. The rotor magnet 109 is a bonded magnet using a resin as a binder, and the outer diameter portion of the rotor magnet 109 is held by the flange 103 so as not to be broken by a centrifugal force during high-speed rotation. By press-fitting and fixing the rotor magnet 109, the fixed part does not move finely even in a higher-speed rotation and in a high-temperature environment, and the rotating body balance can be maintained with high accuracy.

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113を接触させるピポット軸受である。スラスト受部材113は、マルテンサイト系ステンレス鋼やセラミックス、又は金属部材にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)処理等の硬化処理を施したもの、又は、樹脂材料などを用いて潤滑性を良好にし、摩耗粉の発生が抑えられている。   The axial bearing is a pivot bearing in which a convex curved surface 102 a formed on the lower end surface of the bearing shaft 102 and a thrust receiving member 113 are brought into contact with the opposing surface. The thrust receiving member 113 is made of martensite stainless steel, ceramics, or a metal member subjected to a hardening treatment such as a DLC (diamond-like carbon) treatment, or a resin material, etc., to improve lubricity, and wear powder Occurrence is suppressed.

スリーブ110とスラスト受部材113とは軸受ハウジング111に収納され、流体シール114によって油の流出が防止されている。   The sleeve 110 and the thrust receiving member 113 are accommodated in the bearing housing 111, and oil is prevented from flowing out by the fluid seal 114.

回転体101を、25000rpm以上の高速回転させる場合、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カ所あり、上側はミラー押さえ106の円周凹部106aに、下側はフランジ103の円周凹部103aに各々接着剤を塗布することによってバランス修正を行う。アンバランス量は、10mg・mm以下である必要があり、例えば、軸心から半径10mmの位置での修正量は1mg以下に保たれている。なお、上記のような微小な修正を実行する際に接着剤などの付着物では管理しにくい場合、また量が少ないために接着力が弱く、40000rpm以上の高速回転時に剥離・飛散してしまう場合は、回転体の一部を除去する方法(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。   When the rotating body 101 is rotated at a high speed of 25000 rpm or higher, the balance of the rotating body 101 must be corrected and maintained with high accuracy in order to reduce vibration. The rotating body 101 has two unbalance correction portions at the top and bottom, and the balance is corrected by applying adhesive to the circumferential recess 106a of the mirror retainer 106 on the upper side and the circumferential recess 103a of the flange 103 on the lower side. I do. The unbalance amount needs to be 10 mg · mm or less. For example, the correction amount at a position with a radius of 10 mm from the axial center is kept at 1 mg or less. In the case where it is difficult to manage with a deposit such as an adhesive when performing the minute correction as described above, or because the amount is small, the adhesive force is weak, and peeling or scattering occurs at a high speed of 40,000 rpm or more. It is preferable to implement a method for removing a part of the rotating body (cutting with a drill or laser processing).

本実施形態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112の外径部にロータ磁石109がレイアウトされるアウターロータ型と呼ばれる方式である。回転駆動は、ロータ磁石109の磁界によって回路基板115に実装されているホール素子116から出力される信号を位置信号として参照し、駆動IC117により巻き線コイル112aの励磁切り替えを行い回転する。ロータ磁石109は、径方向に着磁されており、ステータコア112の外周とで回転トルクを発生し回転する。ロータ磁石109は、内径以外の外径及び高さ方向は磁路を開放しており、モータの励磁切り替えのためのホール素子116を開放磁路内に配置している。コネクタ118は、不図示のハーネスが接続され、本体からの電力供給を受けるとともに、モータの起動や停止、回転数なとの制御信号が入出力される。   The motor system in this embodiment is a system called an outer rotor type in which a magnetic gap is provided in the radial direction and the rotor magnet 109 is laid out on the outer diameter portion of the stator core 112. In the rotation drive, a signal output from the Hall element 116 mounted on the circuit board 115 by the magnetic field of the rotor magnet 109 is referred to as a position signal, and the drive IC 117 performs excitation switching of the winding coil 112a to rotate. The rotor magnet 109 is magnetized in the radial direction, and rotates by generating rotational torque with the outer periphery of the stator core 112. The rotor magnet 109 has a magnetic path open in the outer diameter and height direction other than the inner diameter, and a Hall element 116 for switching excitation of the motor is disposed in the open magnetic path. The connector 118 is connected to a harness (not shown), receives power supply from the main body, and inputs and outputs control signals such as starting and stopping of the motor and the number of rotations.

フランジ103には、4面の多面鏡104、105が回転軸方向に二段に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。   Four-sided polygon mirrors 104 and 105 are stacked and fixed on the flange 103 in two stages in the rotation axis direction. The flange 103 is shrink-fitted to the bearing shaft 102, and the surface on which the polygon mirror is mounted is processed with high accuracy in flatness and perpendicularity to the bearing shaft 102.

積設された二つの多面鏡104、105は、偏向反射面104a、105aが形成された偏向反射部に連続する形で、それぞれ円筒状のボス部104b、105bが形成されている。   The two polygonal mirrors 104 and 105 stacked are continuous with the deflecting / reflecting portion on which the deflecting / reflecting surfaces 104a and 105a are formed, and cylindrical boss portions 104b and 105b are respectively formed.

多面鏡104、105は同じ形状の部品であり、ボス部同士が接触する形で積み上げられ、偏向反射面104a、105aが回転方向に45°ずれて固定されている。それぞれの偏向反射面104a、105aは回転軸方向(厚さ方向)に間隔を空けて配置されている。すなわち、下段の多面鏡104は下側に、上段の多面鏡105は上側に偏向反射面が偏って構成されている。   The polygon mirrors 104 and 105 are parts having the same shape, and are stacked so that the bosses are in contact with each other, and the deflection reflection surfaces 104a and 105a are fixed with a 45 ° offset in the rotation direction. The respective deflecting / reflecting surfaces 104a and 105a are arranged at intervals in the rotation axis direction (thickness direction). That is, the lower polygon mirror 104 is configured to have a deflecting reflecting surface biased on the lower side and the upper polygon mirror 105 has an deflected reflecting surface on the upper side.

また、多面鏡104、105はボス部と一体化した基本形状を鍛造加工によって形成すれば、材料から切削加工によって多面体形状を削り出す場合と比較して、部品形状形成のコストを低減でき、好適である。   In addition, if the polygonal mirrors 104 and 105 are formed by forging the basic shape integrated with the boss part, the cost for forming the part shape can be reduced compared to the case of cutting the polyhedral shape from the material by cutting. It is.

本実施形態においては、多面鏡104、105の間にボス104b、105bを設けているため、多面鏡の加工時の軸方向の固定圧縮力を緩和し、変形を小さく抑え、また、積み重ねて組み立てた時の変形を小さく抑えて、偏向反射面の面精度が高精度にできる。
また、軸方向の必要な部分だけに偏向反射面を形成し、光偏向に使用しない部分を円筒状のボス部とすることによって、ミラーの風損を低減できる。
In the present embodiment, since the bosses 104b and 105b are provided between the polygon mirrors 104 and 105, the axial fixed compression force during the processing of the polygon mirror is relaxed, the deformation is suppressed, and the stacking is assembled. Therefore, it is possible to suppress the deformation at the time and to improve the surface accuracy of the deflecting / reflecting surface.
Further, by forming a deflecting / reflecting surface only in a necessary portion in the axial direction and using a portion not used for light deflection as a cylindrical boss portion, the windage loss of the mirror can be reduced.

ここでは偏向反射面104a、105aが回転方向に45°ずれて固定されている構成を例としたが、偏向反射面104a、105aが回転方向にずれていない光偏向器にも適用可能である。
また、ここでは多面鏡104、105の片側にのみボス部104b、105bが形成されている構成を例としたが、ボス部は多面鏡の両側に設けても良い。
In this example, the deflecting / reflecting surfaces 104a and 105a are fixed by being shifted by 45 ° in the rotation direction. However, the present invention can also be applied to an optical deflector in which the deflecting / reflecting surfaces 104a and 105a are not shifted in the rotating direction.
In this example, the boss portions 104b and 105b are formed only on one side of the polygon mirrors 104 and 105, but the boss portions may be provided on both sides of the polygon mirror.

〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。図3に、本実施形態にかかる光偏向器を示す。この光偏向器は、回転体の多面鏡の構成が異なることを除いては第1の実施形態にかかる光偏向器と同様であるため、共通する構成は同じ符号を付して示し、重複する説明は省略する。
光偏向器の回転体121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に積設された二つの多面鏡124、125と、ミラー押さえ106と、板ばね107と、止め輪108と、ロータ磁石109とを有する。
[Second Embodiment]
A second embodiment in which the present invention is suitably implemented will be described. FIG. 3 shows an optical deflector according to this embodiment. Since this optical deflector is the same as the optical deflector according to the first embodiment except that the configuration of the polygonal mirror of the rotating body is different, common configurations are denoted by the same reference numerals and overlapped. Description is omitted.
The rotating body 121 of the optical deflector includes a flange 103 that is shrink-fitted on the outer periphery of the bearing shaft 102, two polygon mirrors 124 and 125 stacked on the flange 103, a mirror holder 106, a leaf spring 107, A retaining ring 108 and a rotor magnet 109 are provided.

積設された二つの多面鏡124、125は、偏向反射面124a、125aが形成された偏向反射部に連続する形で、偏向反射面124a、125aに平行な平面として、固定位置調整用基準面124c、125cが形成され、四角柱状のボス部となっている。   The two polygonal mirrors 124 and 125 that are stacked are connected to the deflecting / reflecting part on which the deflecting / reflecting surfaces 124a and 125a are formed, and are formed as planes parallel to the deflecting / reflecting surfaces 124a and 125a. 124c and 125c are formed to form a quadrangular prism-shaped boss portion.

多面鏡124、125は、同じ形状の部品であり、ボス部同士が接触する形で積み上げられ、偏向反射面124a、125aが回転方向に45°ずれて固定されている。固定位置調整用基準面124c、125cは、後述のように組み立て時の基準面として使用され、光偏向には使用されない。   The polygon mirrors 124 and 125 are parts having the same shape, and are stacked so that the bosses are in contact with each other, and the deflecting reflection surfaces 124a and 125a are fixed with being shifted by 45 ° in the rotation direction. The fixed position adjustment reference surfaces 124c and 125c are used as reference surfaces during assembly as described later, and are not used for light deflection.

二つの多面鏡124、125は、固定位置調整用基準面124c、125cに不図示の冶具を突き当て、多面鏡の回転方向の位置が調整、保持された状態で、板状のミラー押さえ106、板ばね107を挟んで、止め輪108が軸受シャフト102の上部に固定される。板ばね107が回転方向に圧縮され、弾性変形した状態で固定されることで押さえばねとしてはたらき、二つの多面鏡124、125、ミラー押さえ106が同時にフランジ103との間に押し付けられて固定される。   The two polygonal mirrors 124 and 125 are configured such that a jig (not shown) is abutted against the fixed position adjustment reference surfaces 124c and 125c, and the positions of the polygonal mirrors in the rotational direction are adjusted and held. A retaining ring 108 is fixed to the upper portion of the bearing shaft 102 with the leaf spring 107 interposed therebetween. The leaf spring 107 is compressed in the rotational direction and fixed in an elastically deformed state, thereby serving as a pressing spring. The two polygon mirrors 124 and 125 and the mirror pressing 106 are simultaneously pressed and fixed between the flange 103. .

上記方法により、本実施形態にかかる光偏向器は、二つの多面鏡124、125を精度良く所定角度で位置決めし、固定できる。   By the above method, the optical deflector according to the present embodiment can accurately position and fix the two polygonal mirrors 124 and 125 at a predetermined angle.

なお、固定位置調整用基準面124c、125cは、必ずしも偏向反射面124、125と平行に形成する必要はないが、平行に形成することが好ましい。
すなわち、板ばね107が回転方向に圧縮され、弾性変形した状態で固定されることで、多面鏡124、125にも回転軸方向に圧縮力が働くが、固定位置調整用基準面124c、125cを偏向反射面124a、125aと平行に形成すると、偏向反射面124a、125aの光走査方向(長手方向)変形を略均一にし、偏向反射面124a、125aとして必要な面精度を確保しやすくなる。
The fixed position adjustment reference surfaces 124c and 125c are not necessarily formed in parallel with the deflecting and reflecting surfaces 124 and 125, but are preferably formed in parallel.
That is, the leaf spring 107 is compressed in the rotational direction and fixed in an elastically deformed state, so that a compressive force acts on the polygonal mirrors 124 and 125 in the rotational axis direction, but the fixed position adjusting reference surfaces 124c and 125c are provided. When formed parallel to the deflecting and reflecting surfaces 124a and 125a, the deformation of the deflecting and reflecting surfaces 124a and 125a in the optical scanning direction (longitudinal direction) is made substantially uniform, and it becomes easy to ensure the surface accuracy required for the deflecting and reflecting surfaces 124a and 125a.

固定位置調整用基準面124c、125cは、各多面鏡124、125に最低1面形成されていれば良いが、回転体の中心軸周りの質量分布を均一とし、初期不釣り合いを小さくしてバランス修正を容易とするためには、2面以上とすることが好適であり、特に、多面鏡の面数と同一の面数とすることが好ましい。   The fixed position adjustment reference surfaces 124c and 125c only need to be formed on at least one surface of each of the polygonal mirrors 124 and 125, but the mass distribution around the central axis of the rotating body is made uniform, and the initial imbalance is reduced and balanced. In order to facilitate the correction, it is preferable that the number of surfaces is two or more. In particular, the number of surfaces is preferably the same as the number of surfaces of the polygon mirror.

第1の実施形態と同様に、多面鏡124、125は、ボス部と一体化した基本形状を鍛造加工によって形成すれば、材料から切削加工によって多面体形状を削り出す場合と比較して、部品形成のコストを低減できる。   As in the first embodiment, if the basic shape integrated with the boss part is formed by forging, the polygonal mirrors 124 and 125 are part formed as compared with the case of cutting the polyhedral shape from the material by cutting. The cost can be reduced.

また、第1の実施形態と同様に、偏向反射面124a、125aが回転方向に45°ずれて固定されているが、これらが回転方向にずれていなくても良い。   Further, as in the first embodiment, the deflecting and reflecting surfaces 124a and 125a are fixed by being shifted by 45 ° in the rotation direction, but they may not be shifted in the rotation direction.

〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。図4に、本実施形態にかかる光走査装置の構成を示す。この光走査装置は、上記第1又は第2の実施形態にかかる光偏向器を用いた光走査装置である。
図4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、「一つの光源を構成する二つの発光源」であり、それぞれ1本の光ビームを放射する(換言すると、半導体レーザ1、1’が、マルチビーム光源を構成する)。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。
[Third Embodiment]
A third embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. FIG. 4 shows a configuration of the optical scanning device according to the present embodiment. This optical scanning device is an optical scanning device using the optical deflector according to the first or second embodiment.
In FIG. 4, reference numerals 1 and 1 ′ denote semiconductor lasers. The semiconductor lasers 1, 1 ′ are “two light emission sources constituting one light source”, and each emits one light beam (in other words, the semiconductor lasers 1, 1 ′ constitute a multi-beam light source. ). These semiconductor lasers 1, 1 ′ are held by the holder 2 in a predetermined positional relationship.

半導体レーザ1、1’から放射された各光ビームは、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(平行光束又は弱い発散性あるいは弱い集束性の光束)に変換される。ここではカップリングレンズ3、3’によってカップリングされた光ビームはともに平行光束であるとする。   The respective 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 Here, it is assumed that the light beams coupled by the coupling lenses 3 and 3 ′ are parallel light beams.

カップリングレンズ3、3’から所望の光束形態で射出された各光ビームは、光ビーム幅を規制するアパーチャ12の開口部を通過して「ビーム整形」されたのちにハーフミラープリズム4へ入射する。ハーフミラープリズム4に入射した光ビームは、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本の光ビームに分割される。   Each light beam emitted from the coupling lenses 3 and 3 ′ in a desired light beam shape passes through the opening of the aperture 12 that regulates the light beam width and is “beam shaped” and then enters the half mirror prism 4. To do. The light beam incident on the half mirror prism 4 is divided into two in the sub-scanning direction by the action of the half mirror prism 4, and each is divided into two light beams.

図5に、光ビームが分割される様子を示す。
図の煩雑をさけるために、半導体レーザ1から放射された光ビームL1を代表して示している。図5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に反射されて反射面4bに入射し、反射面4bにおいて全反射されて光ビームL12となる 半透鏡4aと反射面4bとは平行であり、従って、ハーフミラープリズム4から出射する光ビームL11、L12も平行である。このようにして、半導体レーザ1からの光ビームは、二つの光ビーム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。
FIG. 5 shows how the light beam is split.
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. 5 is the sub-scanning direction, the half mirror prism 4 is incident on the semi-transparent mirror 4a, and a part of the half mirror prism 4a passes straight through the semi-transparent mirror 4a to become the light beam L11, and the rest is reflected on the semi-transparent mirror 4a Then, the light enters the reflecting surface 4b and is totally reflected by the reflecting surface 4b to become the light beam L12. The semi-transparent mirror 4a and the reflecting surface 4b are parallel to each other. Therefore, the light beams L11 and L12 emitted from the half mirror prism 4 are also Parallel. In this way, the light beam from the semiconductor laser 1 is divided into two in the sub-scanning direction as two light beams L11 and L12. The light beam from the semiconductor laser 1 ′ is also divided into two in the same manner.

このようにして、一つの光源(m=1)から2本の光ビームが放射され、これらの2本の光ビームが副走査方向に2分割(q=2)されて4本の光ビームが得られる。   In this way, two light beams are emitted from one light source (m = 1), these two light beams are divided into two (q = 2) in the sub-scanning direction, and four light beams are obtained. can get.

これらの4本の光ビームは、シリンドリカルレンズ5a、5bに入射し、これらの作用によって副走査方向に集光され、多面鏡式光偏向器7近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
半導体レーザ1、1’から放射され、ハーフミラープリズム4によって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5に示す光ビームL11)がシリンドリカルレンズ5aに入射し、半透鏡4aによって反射され、さらに反射鏡4bで反射された光ビーム(図5に示す光ビームL12)がシリンドリカルレンズ5bに入射する。
These four light beams enter the cylindrical lenses 5a and 5b, and are condensed in the sub-scanning direction by these actions, and are formed in the vicinity of the polygon mirror optical deflector 7 as a “line image long in the main scanning direction”. Image.
Of the light beams emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 ′ and divided by the half mirror prism 4, a light beam (light beam L 11 shown in FIG. 5) that passes straight through the half mirror 4 a of the half mirror prism 4 is cylindrical. A light beam (light beam L12 shown in FIG. 5) incident on the lens 5a, reflected by the semi-transparent mirror 4a, and further reflected by the reflecting mirror 4b is incident on the cylindrical lens 5b.

防音ガラス6は、多面鏡式光偏向器の防音ハウジングの窓に取り付けられている。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へ入射し、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される。   The soundproof glass 6 is attached to the window of the soundproof housing of the polygon mirror type optical deflector. The four light beams from the light source side enter the polygon mirror optical deflector 7 through the soundproof glass 6, and the deflected light beams are emitted to the scanning imaging optical system side through the soundproof glass 6. .

多面鏡式光偏向器7は、図4に示したように上ポリゴンミラー7a、下ポリゴンミラー7bを回転軸方向に上下二段に積設して一体とし、不図示の駆動モータによって回転軸の周りに回転させられるようになっている。
ここでは、上ポリゴンミラー7a、下ポリゴンミラー7cは、ともに4面の偏向反射面をもつ同一形状のものであるとするが、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、回転方向へ所定角度θ(=45°)ずれている。
As shown in FIG. 4, the polygon mirror optical deflector 7 has an upper polygon mirror 7a and a lower polygon mirror 7b stacked and integrated in two stages in the direction of the rotation axis, and is integrated by a drive motor (not shown). It can be rotated around.
Here, it is assumed that the upper polygon mirror 7a and the lower polygon mirror 7c have the same shape with four deflection reflection surfaces, but the deflection of the lower polygon mirror 7b with respect to the deflection reflection surface of the upper polygon mirror 7a. The reflection surface is shifted by a predetermined angle θ (= 45 °) in the rotation direction.

走査結像光学系は、第1走査レンズ8a、8b、光路折り曲げミラー9a、9b、第2走査レンズ10a、10b、光伝導性感光体11a、11bを有する。   The scanning imaging optical system includes first scanning lenses 8a and 8b, optical path bending mirrors 9a and 9b, second scanning lenses 10a and 10b, and photoconductive photoreceptors 11a and 11b.

第1走査レンズ8a、第2走査レンズ10a及び光路折り曲げミラー9aは、多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7aにより偏向された2本の光ビーム(半導体レーザ1,1’から射出され、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二つの光スポットを形成する一組の走査結像光学系を構成する。
また、第1走査レンズ8b、第2走査レンズ10b及び光路折り曲げミラー9bは、多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7bにより偏向された2本の光ビーム(半導体レーザ1,1’から射出され、ハーフミラープリズム4の半透鏡4aで反射された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二つの光スポットを形成する一組の走査結像光学系を構成する。
The first scanning lens 8a, the second scanning lens 10a, and the optical path bending mirror 9a are emitted from two light beams (semiconductor lasers 1 and 1 ', which are deflected by the upper polygon mirror 7a of the polyhedral optical deflector 7. Two light beams transmitted through the semi-transparent mirror 4a of the half mirror prism 4) are guided onto the photoconductive photoreceptor 11a which is the corresponding optical scanning position, and two light spots separated in the sub scanning direction are obtained. A set of scanning imaging optical systems is formed.
The first scanning lens 8b, the second scanning lens 10b, and the optical path bending mirror 9b are two light beams (emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 ′) deflected by the upper polygon mirror 7b of the polygon mirror optical deflector 7. The two light beams reflected by the half mirror 4a of the half mirror prism 4 are guided onto the photoconductive photosensitive member 11b which is the corresponding optical scanning position and separated in the sub scanning direction. A set of scanning imaging optical systems for forming a light spot is constructed.

半導体レーザ1、1’から放出された光ビームは、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おり、従って、偏向反射面に対して入射してくる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二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とることができる。
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 reflecting surface” when viewed from the rotational axis direction of the polygon mirror optical deflector 7. Therefore, each pair of two light beams incident on the deflecting / reflecting surface has a light beam mutual "open angle (when the light source side is viewed from the deflecting / reflecting surface side, the rotation axes of the two light beams are The angle formed by the projection onto the plane orthogonal to ”.
Due to this “open angle”, the two light spots formed on each of the photoconductive photoreceptors 11a and 11b are also separated in the main scanning direction, and thus two light beams for optically scanning each photoreceptor. Can be detected individually to synchronize the start of optical scanning for each light beam.

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によって偏向される二つの光ビームにより、光導電性感光体11aが2本の光ビームによって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によって偏向される二つの光ビームにより、光導電性感光体11bが2本の光ビームによってマルチビーム走査される。   In this way, the two-beam light beam deflected by the upper polygon mirror 7a of the polygon mirror optical deflector 7 is used to scan the photoconductive photosensitive member 11a by the two light beams, so that the polygon mirror light deflection is performed. By the two light beams deflected by the lower polygon mirror 7b of the device 7, the photoconductive photosensitive member 11b is subjected to multi-beam scanning by the two light beams.

多面鏡式光偏向器7の上ポリゴンミラー7aと下ポリゴンミラー7bの偏向反射面は互いに回転方向に45°ずれているため、上ポリゴンミラー7aによる光偏向器7の上ポリゴンミラー7aによる偏向光ビームが光導電性感光体11aを光走査する時には、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。逆に、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を光走査する時には、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。すなわち、光導電性感光体11a、11bへの光走査は、時間的にずれて交互に行われる。   Since the deflecting and reflecting surfaces of the upper polygon mirror 7a and the lower polygon mirror 7b of the polygon mirror optical deflector 7 are shifted from each other by 45 ° in the rotational direction, the light deflected by the upper polygon mirror 7a of the optical deflector 7 by the upper polygon mirror 7a. When the beam optically scans the photoconductive photoreceptor 11a, the light beam deflected by the lower polygon mirror 7b is not guided to the photoconductive photoreceptor 11b. Conversely, when the light beam deflected by the lower polygon mirror 7b optically scans the photoconductive photoreceptor 11b, the light beam deflected by the upper polygon mirror 7a is not guided to the photoconductive photoreceptor 11a. That is, the optical scanning on the photoconductive photoreceptors 11a and 11b is alternately performed with a time shift.

図6に、光導電性感光体11a、11bに対する光走査の様子を示す。図の煩雑を避けるために、多面鏡式光偏向器7に入射する光ビーム4本のうち、1本のみを図示する。
ここで、多面鏡式光偏向器7に入射する光ビームを「入射光」、偏向されて出射する光ビームを「偏向光a、偏向光b」とする。
FIG. 6 shows a state of optical scanning with respect to the photoconductive photoreceptors 11a and 11b. In order to avoid the complexity of the drawing, only one of the four light beams incident on the polygon mirror type optical deflector 7 is shown.
Here, the light beam incident on the polygon mirror optical deflector 7 is referred to as “incident light”, and the light beam deflected and emitted is referred to as “deflected light a, deflected light b”.

図6(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時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。図6(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。   FIG. 6A shows a situation when incident light enters the polygon mirror optical deflector 7 and the deflected deflected light a reflected and deflected by the upper polygon mirror 7a is guided to the optical scanning position. Yes. At this time, the deflected light b from the lower polygon mirror 7b does not go to the optical scanning position. FIG. 6B shows a situation when the deflected light b reflected and deflected by the lower polygon mirror 7b is guided to the optical scanning position. At this time, the deflected light a from the upper polygon mirror 7a does not go to the optical scanning position.

なお、一方のポリゴンミラー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による偏向光がゴースト光として作用しないように、図6に示すごとき適宜の遮光手段SDを用いて、光走査位置へ導光されない方の偏向光を遮光すると良い。これは、実際には、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可能である。   In order to prevent the deflected light from the other polygon mirror from acting as ghost light while the deflected light from one of the polygon mirrors is guided to the optical scanning position, an appropriate light shielding means SD as shown in FIG. 6 is used. Thus, it is preferable to shield the deflected light that is not guided to the optical scanning position. In practice, this can be easily realized by making the inner wall of the soundproof housing non-reflective.

このように本実施形態においては、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ため、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き込める。   As described above, in the present embodiment, the optical scanning of the photoconductive photoreceptors 11a and 11b (multi-beam type) is performed alternately. For example, when the optical scan of the photoconductive photoreceptor 11a is performed, a light source is used. If the light intensity of the light source is modulated by the image signal of the black image, and the light scanning of the photoconductive photoreceptor 11b is performed, the light intensity of the light source is modulated by the image signal of the magenta image. An electrostatic latent image of a black image can be written on the photoconductive photoconductor 11b.

図7は、共通の光源(半導体レーザ1、1’)によって黒画像とマゼンタ画像との書込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。実線は、黒画像の書込に相当する部分、波線はマゼンタ画像の書込に相当する部分を示す。黒画像、マゼンタ画像の書き出しタイミングは、前述のごとく、有効走査領域外に配備される不図示の同期受光手段(通常はフォトダイオード)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. 7 shows a time chart in the case where the black image and the magenta image are written by the common light source (semiconductor lasers 1 and 1 ′) and all the light is turned on in the effective scanning area. A solid line indicates a portion corresponding to writing of a black image, and a wavy line indicates a portion corresponding to writing of a magenta image. As described above, the writing timing of the black image and the magenta image is determined by detecting the light beam toward the optical scanning start position by a not-shown synchronous light receiving means (usually a photodiode) provided outside the effective scanning area. The

本実施形態にかかる光走査装置は、多面鏡の各偏向反射面の光走査が均一で高精度であり、また、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られる。   In the optical scanning device according to the present embodiment, the optical scanning of each deflection reflection surface of the polygon mirror is uniform and highly accurate, the number of parts and materials of the light source unit are reduced, the environmental load is reduced, and the failure of the light source Probability is also kept low.

〔第4の実施形態〕
本発明を好適に実施した第4の実施形態について説明する。本実施形態にかかる画像形成装置は、上記本発明の第3の実施形態にかかる光走査装置を用いた画像形成装置である。
図8に、本実施形態にかかる画像形成装置の光学系の構成を示す。ここでは、副走査方向、すなわち、多面鏡式光偏向器7の回転軸方向から見た状態を示している。説明の簡略化のため、多面鏡式光偏向器7から光走査位置へ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示している。
この光走査装置は、m=q=2、p=1、n=4の場合であり(m:光源数、q:分割数、p:光ビーム数、n:光走査装置)、四つの光走査位置をそれぞれ1本の光ビームで走査する。また、個々の光走査位置には、それぞれ光導電性感光体11Y、11M、11C、11Kが配置され、これら四つ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。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus using the optical scanning device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows the configuration of the optical system of the image forming apparatus according to the present embodiment. Here, a state seen from the sub-scanning direction, that is, the rotation axis direction of the polygon mirror type optical deflector 7 is shown. For simplification of explanation, illustration of a mirror for bending the optical path on the optical path from the polygon mirror type optical deflector 7 to the optical scanning position is omitted, and the optical path is shown as a straight line.
In this optical scanning device, m = q = 2, p = 1, and n = 4 (m: number of light sources, q: number of divisions, p: number of light beams, n: optical scanning device), and four light beams. Each scanning position is scanned with one light beam. Further, photoconductive photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K are disposed at the respective optical scanning positions, and electrostatic latent images formed on these four photoconductive photoreceptors are magenta, yellow, cyan, Visualized individually with black toner to form a color image.

図8において、符号1YM、1CKはそれぞれ半導体レーザを示す。半導体レーザ1YM、1CKは、それぞれが1本の光ビームを射出する。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。   In FIG. 8, reference numerals 1YM and 1CK denote semiconductor lasers, respectively. Each of the 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.

半導体レーザ1YMから放射された光ビームは、カップリングレンズ3YMによって平行光束化され、アパーチャ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本の光ビームに分割される。ハーフミラープリズム4YMは、図5に示したハーフミラープリズム4と同様の構成である。
分割された光ビームの1本は、イエロー画像を書き込むために使用され、他の一本はマゼンタ画像を書き込むために使用される。
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, is shaped into a beam, and then enters the half mirror prism 4YM and is separated in the sub-scanning direction. Divided into light beams. The half mirror prism 4YM has the same configuration as the half mirror prism 4 shown in FIG.
One of the split light beams is used to write a yellow image and the other one is used to write a magenta image.

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。多面鏡式光偏向器7は、図4や図6に示したものと同様の構成であり、4面の偏向反射面を持つポリゴンミラーを回転軸方向に2段に積設し、ポリゴンミラー相互の偏向反射面を回転方向に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 two light beams divided in the sub-scanning direction are respectively condensed in the sub-scanning direction by cylindrical lenses 5Y and 5M (arranged so as to overlap in the sub-scanning direction) arranged in the sub-scanning direction. The light enters the polygon mirror type optical deflector 7. The polygon mirror type optical deflector 7 has the same configuration as that shown in FIGS. 4 and 6, and polygon mirrors having four deflection reflecting surfaces are stacked in two stages in the rotation axis direction, and the polygon mirrors are mutually connected. Are integrated by shifting the deflection reflection surface in the rotation direction. A line image long in the main scanning direction by the cylindrical lenses 5Y and 5M is formed in the vicinity of the position of the deflection reflection surface of each polygon.

多面鏡式光偏向器7によって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、これらのレンズの作用によって光走査位置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。   The light beams deflected by the polygon mirror type optical deflector 7 are transmitted through the first scanning lenses 8Y and 8M and the second scanning lenses 10Y and 10M, respectively, and light spots at the optical scanning positions 11Y and 11M by the action of these lenses. Are formed, and these optical scanning positions are optically scanned.

同様に、半導体レーザ1CKから射出された光ビームは、カップリングレンズ3CKによって平行光束化され、アパーチャ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に入射して、副走査方向に分離した2本の光ビームに分割される。ハーフミラープリズム4CKは、ハーフミラープリズム4YMと同様の構成である。
分割された光ビームの1本は、シアン画像を書き込むために使用され、他の一本は黒画像を書き込むために使用される。
Similarly, the light beam emitted from the semiconductor laser 1CK is converted into a parallel beam by the coupling lens 3CK, and after passing through the aperture 12CK, is shaped into a beam, and then enters the half mirror prism 4CK and is separated in the sub-scanning direction. Is divided into two light beams. The half mirror prism 4CK has the same configuration 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.

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、これらのレンズの作用によって光走査位置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 two light beams divided in the sub-scanning direction are condensed in the sub-scanning direction by cylindrical lenses 5C and 5K (arranged so as to overlap in the sub-scanning direction) arranged in the sub-scanning direction, The light is incident on the polygon mirror type optical deflector 7 and deflected, and passes through the first scanning lenses 8C and 8K and the second scanning lenses 10C and 10K, respectively. By the action of these lenses, a light spot is formed at the optical scanning positions 11C and 11K. Then, these optical scanning positions are optically scanned.

図9に本実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す。図示するように、多面鏡式光偏向器7の上段のポリゴンミラーによって偏向される光ビームのうちの一方は、光路折り曲げミラーmM1、mM2、mM3において屈曲された光路によって光走査位置の実体をなす光導電性感光体11Mに導光され、他方の光ビームは光路折り曲げミラーmC1、mC2、mC3において屈曲された光路によって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。   FIG. 9 shows the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, one of the light beams deflected by the upper polygon mirror of the polygon mirror type optical deflector 7 constitutes the substance of the optical scanning position by the optical path bent by the optical path folding mirrors mM1, mM2, and mM3. The light is guided to the photoconductive photoconductor 11M, and the other light beam is guided to the photoconductive photoconductor 11C forming the substance of the optical scanning position by the optical path bent at the optical path bending mirrors mC1, mC2, and mC3.

また、多面鏡式光偏向器7の下段のポリゴンミラーによって偏向される光ビームのうち一方は、光路折り曲げミラーmYにおいて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、他方の光ビームは、光路折り曲げミラーmKにおいて屈曲された光路によって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 type optical deflector 7 is guided to the photoconductive photosensitive member 11Y forming the substance of the optical scanning position by the optical path bent by the optical path folding mirror mY. The other light beam is guided to the photoconductive photosensitive member 11K that forms the substance of the optical scanning position by the optical path bent by the optical path bending mirror mK.

従って、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る。
光導電性感光体11Y〜11Mは、いずれも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によって均一い帯電させられ、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、黒の各色画像が書き込まれ対応する静電潜像(ネガ画像)が形成される。
Accordingly, the light beams from the m = 2 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. The photoconductive photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K are optically scanned. The photoconductive photoconductors 11Y and 11M are alternately scanned by the light beams obtained by dividing the light beam from the semiconductor laser 1YM into two as the polygonal optical deflector 7 rotates.
Each of the photoconductive photoconductors 11Y to 11M is rotated at a constant speed in the clockwise direction, and is uniformly charged by the charging rollers TY, TM, TC, and TK that form the charging means, and each receives light scanning of the corresponding light beam. Thus, each color image of yellow, magenta, cyan, and black is written, and a corresponding electrostatic latent image (negative image) is formed.

これら静電潜像は、それぞれ現像装置GY、GM、GC、GKによって反転現像され、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、シアントナー画像及び黒トナー画像が形成される。   These electrostatic latent images are reversed and 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 photoconductive photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K. A toner image is formed.

これら各色のトナー画像は、不図示の転写シート上に転写される。すなわち、転写シートは搬送ベルト17によって搬送され、転写機15Yによって光導電性感光体11Y上からイエロートナー画像が転写され、転写機15M、15C、15Kによって、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転写される。   The toner images of these colors are transferred onto a transfer sheet (not shown). That is, the transfer sheet is conveyed by the conveyance belt 17, the yellow toner image is transferred from the photoconductive photoreceptor 11Y by the transfer machine 15Y, and the photoconductive photoreceptors 11M, 11C, and 15K are transferred by the transfer machines 15M, 15C, and 15K, respectively. A magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially transferred from 11K.

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されカラー画像が形成される。このカラー画像は、定着装置19によって転写シート上に定着させられる。   In this way, a yellow toner image to a black toner image are superimposed on the transfer sheet to form a color image. This color image is fixed on the transfer sheet by the fixing device 19.

このように、本実施形態にかかる画像形成装置は、複数の光導電性感光体に光走査によって個別的に静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー像として可視化し、得られるトナー像を同一のシート状記録媒体上に重ね合わせて転写してカラー画像形成を行うタンデム式の画像形成装置であって、光導電性感光体の数が四つであり、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走査するように構成され、4個の光導電性感光体11Y、11M、11C、11Kに形成される静電潜像をイエロー、マゼンタ、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。
多面鏡式光偏向器7は、各偏向反射面の光走査が均一で高精度であり、また、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い。
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment is obtained by individually forming an electrostatic latent image on a plurality of photoconductive photosensitive members by optical scanning, and visualizing these electrostatic latent images as toner images. A tandem type image forming apparatus for forming a color image by superimposing and transferring a toner image on the same sheet-like recording medium, the number of photoconductive photoconductors is four, and as an optical scanning device, Using two light sources 1YM and 1CK, each light beam from each light source scans two photoconductive photoreceptors, and four photoconductive photoreceptors 11Y, 11M, 11C and 11K. The electrostatic latent images formed in the above are individually visualized with yellow, magenta, cyan, and black toners to form color images.
The polyhedral optical deflector 7 has uniform and high-precision optical scanning of each deflecting reflection surface, reduces the number of parts and materials of the light source unit, reduces the environmental load, and has a low light source failure probability.

本実施形態においては、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4のように構成し、光導電性感光体の光走査をマルチビーム方式で行っても良い。   In this embodiment, the light scanning of each photoconductive photosensitive member is performed by a single beam method. However, each light source side is configured as shown in FIG. 4, and the light scanning of the photoconductive photosensitive member is performed by a multi-beam method. You can go there.

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態で図示した光偏向器や光走査装置、画像形成装置の構成は単なる一例であり、本発明がこれらに限定されることはない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this.
For example, the configurations of the optical deflector, the optical scanning device, and the image forming apparatus illustrated in the above embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
As described above, the present invention can be variously modified.

本発明を好適に実施した第1の実施形態にかかる光偏向器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical deflector concerning 1st Embodiment which implemented this invention suitably. 第1の実施形態にかかる光偏向器の斜視図である。It is a perspective view of the optical deflector concerning a 1st embodiment. 本発明を好適に実施した第2の実施形態にかかる光偏向器の斜視図である。It is a perspective view of the optical deflector concerning 2nd Embodiment which implemented this invention suitably. 本発明を好適に実施した第3の実施形態にかかる光走査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical scanning device concerning 3rd Embodiment which implemented this invention suitably. 光ビームが分割される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a light beam is divided | segmented. 光導電性感光体に対する光走査の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the optical scanning with respect to a photoconductive photoconductor. 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る。It is a figure which shows the scanning timing of the light beam in an optical scanning device. 本発明を好適に実施した第4の実施形態にかかる画像形成装置の光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the image forming apparatus concerning 4th Embodiment which implemented this invention suitably. 第4の実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the image forming apparatus concerning 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 ホルダ
3 カップリングレンズ
4 ハーフミラープリズム
5 シリンドリカルレンズ
6 防音ガラス
7 光偏向器
8 第1走査レンズ
9 光路折り曲げミラー
10 第2走査レンズ
11 光導電性感光体
12 アパーチャ
15 転写機
101 回転体
102 軸受シャフト
103 フランジ
103a、106a 円周凹部
104、105、124、125 多面鏡
104a、104b、105a、105b、124a、124b、125a、125b 偏向反射面
106 ミラー押さえ
107 板ばね
108 止め輪
109 ロータ磁石
110 固定スリーブ
111 軸受ハウジング
112 ステータコア
112a 巻き線コイル
113 スラスト受部材
114 流体シール
115 回路基板
116 ホール素子
117 駆動IC
118 コネクタ
124c、125c 固定位置調整用基準面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Holder 3 Coupling lens 4 Half mirror prism 5 Cylindrical lens 6 Soundproof glass 7 Optical deflector 8 First scanning lens 9 Optical path bending mirror 10 Second scanning lens 11 Photoconductive photoconductor 12 Aperture 15 Transfer machine 101 Rotating body DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Bearing shaft 103 Flange 103a, 106a Circumferential recessed part 104,105,124,125 Polyhedral mirror 104a, 104b, 105a, 105b, 124a, 124b, 125a, 125b Deflection reflective surface 106 Mirror holding | maintenance 107 Leaf spring 108 Retaining ring 109 Rotor magnet DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Fixed sleeve 111 Bearing housing 112 Stator core 112a Winding coil 113 Thrust receiving member 114 Fluid seal 115 Circuit board 116 Hall element 117 Drive IC
118 Connector 124c, 125c Reference plane for fixed position adjustment

Claims (11)

偏向反射面を備えた複数の多面鏡が軸に固定されるとともに軸受に支持された回転体がモータによって回転駆動される光偏向器であって、
前記それぞれの多面鏡は、少なくとも一端面にボス部が一体成形されており、前記各多面鏡が回転駆動の軸方向に積設されたことを特徴とする光偏向器。
An optical deflector in which a plurality of polygon mirrors having a deflecting reflecting surface are fixed to a shaft and a rotating body supported by a bearing is driven to rotate by a motor,
Each of the polygonal mirrors has a boss formed integrally with at least one end surface thereof, and each of the polygonal mirrors is stacked in the axial direction of rotation drive.
前記複数の多面鏡は、各段ごとに前記偏向反射面が回転方向に所定角度ずれて固定されていることを特徴とする請求項1記載の光偏向器。   2. The optical deflector according to claim 1, wherein the plurality of polygonal mirrors are fixed such that the deflecting reflecting surface is shifted by a predetermined angle in the rotation direction for each stage. 前記各多面鏡は、前記ボス部を介在して他の多面鏡と接触した状態で積設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光偏向器。   3. The optical deflector according to claim 1, wherein each of the polygon mirrors is stacked while being in contact with another polygon mirror via the boss portion. 前記ボス部が円筒状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の光偏向器。   The optical deflector according to claim 1, wherein the boss portion is cylindrical. 前記ボス部には、前記軸に対する回転方向の基準位置となる位置基準面が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の光偏向器。   4. The optical deflector according to claim 1, wherein the boss portion is provided with a position reference surface serving as a reference position in a rotation direction with respect to the shaft. 5. 前記位置基準面が、前記偏向反射面と略平行に形成されたことを特徴とする請求項5記載の光偏向器。   6. The optical deflector according to claim 5, wherein the position reference surface is formed substantially parallel to the deflecting / reflecting surface. 前記軸周りの質量分布が均一となるように、前記位置基準面が複数形成されたことを特徴とする請求項5又は6記載の光偏向器。   The optical deflector according to claim 5 or 6, wherein a plurality of the position reference planes are formed so that the mass distribution around the axis is uniform. 前記多面鏡が、鍛造加工によって形成されたことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の光偏向器。   The optical deflector according to claim 1, wherein the polygonal mirror is formed by forging. 請求項1から8のいずれか1項記載の光偏向器を用いた光走査装置であって、
半導体レーザからの光ビームを、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、前記光偏向器によって前記光ビームを偏向することにより、前記被走査面を光走査することを特徴とする光走査装置。
An optical scanning device using the optical deflector according to any one of claims 1 to 8,
A light beam from a semiconductor laser is guided to a surface to be scanned through an optical system including the light deflector to form a light spot, and the light beam is deflected by the light deflector. An optical scanning device that performs optical scanning.
前記半導体レーザからの光ビームが複数本あり、前記被走査面を複数の光ビームで光走査することを特徴とする請求項9記載の光走査装置。   10. The optical scanning device according to claim 9, wherein there are a plurality of light beams from the semiconductor laser, and the surface to be scanned is optically scanned with a plurality of light beams. 請求項9又は10記載の光走査装置を用いた画像形成装置であって、
前記光走査面は感光体の感光面であり、光走査によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を可視化して画像形成することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 9 or 10,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical scanning surface is a photosensitive surface of a photosensitive member, a latent image is formed on the photosensitive member by optical scanning, and the latent image is visualized to form an image.
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