CN102162916A - 光偏转器、光扫描装置、以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光偏转器、以及具有该光偏转器的光扫描装置和图像形成装置。其目的在于提供能够充分遮挡不需要光的光偏转器。本发明的光偏转器中的遮光部件包括顶板以及四块遮光板(52a)、(52b)、(52c)、(52d),当从Z方向观察时,遮光板(52a)的端部位于区域A之内,该区域A由来自光源(2200a)的光束、多角镜的外接圆、以及直线(L2)包围形成,遮光板(52b)的端部位于区域B之内,该区域B由来自光源(2200b)的光束、多角镜的外接圆、以及直线(L2)包围形成,其中,直线(L2)平行于直线(L1)且在直线(L1)的+Y一侧与多角镜的外接圆相切。
Description
技术领域
本发明涉及光偏转器、光扫描装置、以及图像形成装置,具体涉及具有转动偏转反射面的光偏转器、以及具备该光偏转器的光扫描装置、进而涉及具备该光扫描装置的图像形成装置。
背景技术
目前,采用激光光源的图像形成装置被广泛用于静电复印的图像记录。该图像形成装置具备光扫描装置,其使用从光源发射后经过光偏转器偏转的光束来扫描感光鼓表面,从而在感光鼓表面形成潜像。
但是,入射到光偏转器的光束中存在不需要的光,该不需要光向着与所需偏转方向不同的方向发射,如果入射到扫描光学***中,则会引起输出图像质量下降。
对此,例如专利文献1(JP特许第4154152号公报)公开了以下光扫描装置,该光扫描装置利用具有多个偏转面的偏转器中的不同偏转面,对多个光源发射的多束光束进行偏转,并且借助于受不同偏转面偏转后的多束光束的各自的扫描透镜***,使各束受到不同偏转面偏转后的光束在对应的扫描面上成像。该光扫描装置具备用于转动偏转器的转动体和防止该转动体脱落的钩部件,该钩部件还同时兼为遮光部件,用于防止多个扫描透镜***中某个透镜***的透镜表面反射的闪光入射到该多个扫描透镜***中另一个透镜***中,而且,该钩部件被设置在射往偏转器的偏转面的入射光束光路与受偏转器的偏转面偏转后入射到被扫描面上的扫描光束光路之间的非有效区域之中。
专利文献2(JP特许第3862950号公报)公开了以下光写入装置,该光写入装置包括用一个筐体收纳的多个光源、光偏转器、以及光学***。其中,光偏转器偏转多个光源发射的光束,使光束向对称的两个方向分开。该光学***被对称设置在以该光偏转器为中心的两个方向上,将经光偏转器偏转扫描后的多束光束分别引导至对应的被扫描面上成像。在该光写入装置中位于框体内的光偏转器周围,即该光偏转器对光束进行偏转扫描区域外,具有遮光部件以及间隙或缺口,该遮光部件用于遮挡来自相对设置在两个方向上的光学***的反射·散乱的光即闪光,遮光部件与设有光学***的筐体基板一体形成或装设在该基板上,该遮光部件中,在面对光偏转器反射面的位置的基板一方设有间隙或缺口,该间隙或缺口用于作为光偏转器因转动而发生的气流流通的通路。
然而,专利文献1公开的光扫描装置以及专利文献2公开的光写入装置都不足以充分遮挡不需要光的入射。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的发明,其第一个目的在于,提供一种足以充分遮挡不需要光的光偏转器。
本发明的第二个目的在于,提供一种能够进行高精度光扫描的光扫描装置。
本发明的第三个目的在于提供一种能够形成高质量图像的图像形成装置。
鉴于上述第一个目的,本发明提供一种光偏转器,其中包括转动部件,该转动部件至少具有一个由多个反射面形成的多角镜,用于对从不同方向入射的第一光束以及第二光束进行偏转,其特征在于,具备遮光部件,该遮光部件包含:第一遮光壁,用于遮挡该第一光束发生的不需要光;以及,第二遮光壁,用于遮挡该第二光束发生的不需要光,在垂直于该转动部件的转动轴的平面内,该第一光束和该第二光束从通过该转动部件的中心的第一直线的一侧入射,该第一遮光壁中的一部分位于区域A之中,该区域A由该第一光束、该多角镜的外接圆、以及平行于该第一直线且在所述第一直线的一侧与该外接圆相切的第二直线包围形成,该第二遮光壁的一部分位于区域B之中,该区域B由该第二光束、该多角镜的外接圆、以及该第二直线包围形成。
上述光偏转器能够充分遮挡不需要光。
而后,鉴于上述第二个目的,本发明提供一种光扫描装置,用光束扫描多个被扫描面,其中包括:多个光源;光偏转器,用于对该多个光源发生的多束光束进行偏转;以及,扫描光学***,用于将受到该光偏转器偏转后的多束光束汇聚到与各束光束相对应的被扫描面上,其特征在于,所述光偏转器为上述本发明提供的光偏转器。
上述光扫描装置因具备本发明的光偏转器,因此能够以高精度进行光扫描。
根据上述第三个目的,本发明提供一种图像形成装置,其中包括:多个像载置体;以及,至少一台光扫描装置,其根据该多个像载置体的图像信息用调制后的光进行扫描,其特征在于,该光扫描装置为上述本发明的光扫描装置。
上述图像形成装置因具备本发明的光扫描装置,因此,能够进行高质量的图像形成。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式的一例多功能复印机结构的示意图。
图2是用于说明图1中的光扫描装置结构的示意图。
图3是一例用于说明光扫描装置中的光偏转器的示意图。
图4是另一例用于说明光扫描装置中的光偏转器的示意图。
图5是用于说明光扫描装置中的扫描光学***的示意图。
图6是用于说明光源中的面发光激光点阵的示意图。
图7是光偏转器中的转动部件的立体图。
图8是图7的纵向截面图。
图9是图7的俯视图。
图10是轴部件的示意图。
图11是轴承框架的示意图。
图12是当轴承框架上被***轴部件时的状态图。
图13是一例用于说明电机的示意图。
图14是一例用于说明转子磁铁装配状态的示意图。
图15是一例用于说明步进芯的示意图。
图16是用于说明轴承框架被装配到电路基板上时的示意图。
图17是一例用于说明设置转动部件的示意图。
图18是另一例用于说明设置转动部件的示意图。
图19是一例用于说明遮光部件被装配到转动部件上时的示意图。
图20是图19去除顶板时的示意图。
图21A是图20的俯视图,图21B是图20的正视图。
图22是用于说明各块遮光板位置的示意图。
图23A和图23B是一例用于说明遮光部件装配步骤的说明图。
图24A和图24B是另一例用于说明遮光部件装配步骤的说明图。
图25是另一例用于说明遮光部件装配步骤的说明图。
图26是遮光部件的变形例的示意图。
图27A和图27B分别是用于说明图26所示遮光部件装配步骤中使用的组装调整夹具的示意图。
图28A和图28B是一例用于说明图26所示遮光部件装配步骤的示意图。
图29A和图29B是另一例用于说明图26所示遮光部件装配步骤的示意图。
图30是另一例用于说明图26所示遮光部件装配步骤的示意图。
图31A和图31B分别是用于说明多角镜的变形例的示意图。
标记说明
10 转动部件
12a、12b 多角镜
13 法兰部
15 轴部件
41 电路基板
50 顶板
51a、51b、51c、51d 遮光板
2000 多功能复印机、图像形成装置
2010 光扫描装置
2104 光偏转器
2105a、2105b、2105c、2105d 扫描镜、扫描光学***
2200a、2200b 光源
L1 直线、第一直线
L2 切线、第二直线
具体实施方式
以下根据图1~图25说明本发明的实施方式之一。图1显示了有关该实施方式的图像形成装置的多功能复印机2000的结构。
该多功能复印机2000具有复印、打印、以及传真功能,并具备主机装置1001、读取装置1002、以及自动原稿输纸装置1003等装置。
主机装置1001为行式多色彩色打印机,可形成重合了黑色、青色、洋红色、黄色四种颜色的全彩色图像,其中包括:光扫描装置2010、四台感光鼓2030a、2030b、2030c、2030d、四台清洁单元2031a、2031b、2031c、2031d、四台充电装置2032a、2032b、2032c、2032d、四台显影辊2033a、2033b、2033c、2033d、四个调色剂卡盒2034a、2034b、2034c、2034d、转印带2040、转印辊2042、定影辊2050、供纸辊2054、定位辊对2056、排纸辊2058、供纸盘2060、排纸盘2070、通信控制装置2080、以及对上述各个部分进行总体控制的打印控制装置2090。
下述中的三元正交坐标系以各个感光鼓的长度方向为Y轴方向,并以四个感光鼓的排列方向为X轴方向。
读取装置1002被设置在主机装置1001的上方(+Z方向),用于读取原稿。也就是说,读取装置1002即所谓的扫描装置。在此读取的原稿图像信息被送往主机装置1001的打印控制装置2090。
自动原稿输纸装置1003被设置在读取装置1002的上方(+Z方向),用于将原稿送往读取装置1002。该自动原稿输纸装置1003一般被称为ADF(AutoDocument Feeder)。
通信控制装置2080用于控制经由网络等与电脑等上位装置之间的双向通信、以及经由公用通信线的数字通信。
各台感光鼓表面均形成感光层。也就是说,各台感光鼓表面均为被扫描面。各台感光鼓受到未图示转动机构的驱动按照图1中的箭头方向转动。
在感光鼓2030a表面附近,沿着感光鼓2030a的转动方向,设置充电装置2032a、显影辊2033a、清洁单元2031a。
感光鼓2030a、充电装置2032a、显影辊2033a、调色剂卡盒2034a、以及清洁单元2031a被作为单元来使用,构成黑色图像形成用的图像形成单元,以下简称为K单元。
在感光鼓2030b表面附近,沿着感光鼓2030b的转动方向,设置设置充电装置2032b、显影辊2033b、清洁单元2031b。
感光鼓2030b、充电装置2032b、显影辊2033b、调色剂卡盒2034b、以及清洁单元2031b被作为单元来使用,构成青色图像形成用的图像形成单元,以下简称为C单元。
在感光鼓2030c表面附近,沿着感光鼓2030c的转动方向,设置设置充电装置2032c、显影辊2033c、清洁单元2031c。
感光鼓2030c、充电装置2032c、显影辊2033c、调色剂卡盒2034c、以及清洁单元2031c被作为单元来使用,构成洋红色图像形成用的图像形成单元,以下简称为M单元。
在感光鼓2030d表面附近,沿着感光鼓2030d的转动方向,设置设置充电装置2032d、显影辊2033d、清洁单元2031d。
感光鼓2030d、充电装置2032d、显影辊2033d、调色剂卡盒2034d、以及清洁单元2031d被作为单元来使用,构成青色图像形成用的图像形成单元,以下简称为Y单元。
各个充电装置对感光鼓充电,使得感光鼓表面均匀带电。
打印控制装置2090向光扫描装置2010输出来自读取装置1002的图像信息或者经由通信控制装置2080输入的图像信息。
光扫描装置2010根据来自打印控制装置2090的黑色图像信息,将经过调制的光束照射到充电后的感光鼓2030a表面,并根据青色图像信息,将经过调制的光束照射到充电后的感光鼓2030b表面。
光扫描装置2010还根据来自打印控制装置2090的洋红色图像信息,将经过调制的光束照射到充电后的感光鼓2030c表面,并根据黄色图像信息,将经过调制的光束照射到充电后的感光鼓2030d表面。
这样,在各台感光鼓表面,受到光照射部分的电荷消失,形成与图像信息相对应的潜像。在此形成的潜像随着感光鼓的转动向对应的显影辊方向移动。关于光扫描装置的结构将在以下详细叙述。
调色剂卡盒2034a中容纳黑色调色剂,该调色剂被提供到显影辊2033a。调色剂卡盒2034b中容纳青色调色剂,该调色剂被提供到显影辊2033b。调色剂卡盒2034c中容纳洋红色调色剂,该调色剂被提供到显影辊2033c。调色剂卡盒2034d中容纳黄色调色剂,该调色剂被提供到显影辊2033d。
随着转动各个显影辊表面被薄而均匀地涂布了来自对应调色剂卡盒的调色剂。而后,当各个显影辊表面的调色剂接触到对应的感光鼓表面时,该调色剂便移动并吸附到该感光鼓表面上受到光照射的部分。也就是说,各个显影辊通过使得调色剂吸附到对应的感光鼓表面形成的潜像上来进行显影。伴随感光鼓的转动,在此附着了调色剂的像即调色剂图像向转印带2040方向移动。
按照预定时刻黄色、洋红色、青色、黑色各色调色剂图像被依次转印到转印带2040上,重合并形成彩色图像。
供纸盘2060中收纳记录纸。该供纸盘2060附近设有供纸辊2054,该供纸辊2054从供纸盘2060中一张一张地取出记录纸,送往定位辊对2056。该定位辊对2056按预定时刻将记录纸送往转印带2040与转印辊2042之间的间隙。由此,转印带2040上的彩色图像被转印到记录纸上。转印后的记录纸被送往定影辊2050。
记录纸在定影辊2050中受到加热加压,由此调色剂被固定在记录纸上。定影后的记录纸通过排纸辊2058被送往排纸盘2070,并依次堆栈到排纸盘2070上。
各台清洁单元清扫残留在对应的感光鼓表面的调色剂即残留调色剂。经过残留调色剂的清扫后,感光鼓表面再次返回面对所对应的充电装置的位置。
下面说明光扫描装置2010的结构。
图2~图5是一例光扫描装置2010。如图所示,光扫描装置2010包括两个光源2200a、2200b;两个偶接镜2201a、2201b;两块开口板2202a、2202b;两个光束分割棱镜2203a、2203b;四个柱形镜2204a、2204b、2204c、2204d;光偏转器2104;四个扫描镜2105a、2105b、2105c、2105d;六个反射镜2106a、2106b、2106c、2106d、2106e、2106f;以及未图示扫描控制装置等。上述光学部件被装设在未图示的光学框体中的规定位置上。
设偶接镜2201a的光轴方向为w1方向,偶接镜2201b的光轴方向为w2方向。另设m1方向同时垂直于Z轴方向和w1方向,并设m2方向同时垂直Z轴方向和w2方向。
以下出于方便,将对应于主扫描方向的方向简称为主扫描对应方向,并将对应于副扫描方向的方向简称为副扫描对应方向。
光源2200a的主扫描对应方向为m1方向,副扫描对应方向与Z轴方向相同。光源2200b的主扫描对应方向为m2方向,副扫描对应方向与Z轴方向相同。
光源2200a和2200b在X轴方向上被分开设置。
如图6所示的一例光源,光源2200a和2200b均包括形成在同一块基板上且具有多个发光部的面发光激光点阵100。
面发光激光点阵100被形成为在一块基板上二元排列40个发光部ch1~ch40。40个发光部被配置为,当所有发光部均正投影到沿副扫描对应方向延伸的假想线上时,发光部之间相距等间距d。本说明书中“发光部间距”是指两个发光部中心之间的间距。各个发光部的波长为780nm。
偶接镜2201a被设置在从光源2200a发射的光束的光路上,设该光束为大致平行的光束。
偶接镜2201b被设置在从光源2200b发射的光束的光路上,设该光束为的平行光束。
开口板2202a中设有开口部,用于对通过偶接镜2201a的光束进行整形。
开口板2202b中设有开口部,用于对通过偶接镜2201b的光束进行整形。
各个光束分割棱镜具有半反射镜面和反射镜面,其中,半反射镜面让入射光束的一半透射、并反射另一半光束,反射镜面被设置在该半反射镜面反射的光束的光路上并平行于该半反射镜面。
光束分割棱镜2203a被设置在通过开口板2202a的开口部的光束的光路上,将该光束分割为两束光束。光束分割棱镜2203b被设置在通过开口板2202b的开口部的光束的光路上,将该光束分割为两束光束。
柱形镜2204a被设置在经过光束分割棱镜2203a的两束光束之中位于-Z一方的光束的光路上,使得该光束在光偏转器2104的偏转反射面附近沿Z轴方向成像。
柱形镜2204b被设置在经过光束分割棱镜2203a的两束光束之中位于+Z一方的光束的光路上,使得该光束在光偏转器2104的偏转反射面附近沿Z轴方向成像。
柱形镜2204c被设置在经过光束分割棱镜2203b的两束光束之中位于+Z一方的光束的光路上,使得该光束在光偏转器2104的偏转反射面附近沿Z轴方向成像。
柱形镜2204d被设置在经过光束分割棱镜2203b的两束光束之中位于-Z一侧的光束的光路上,使得该光束在光偏转器2104的偏转反射面附近沿Z轴方向成像。
光偏转器2104被构成为两段结构。位于各段上的多角镜具有四个偏转反射面。第一段(下段)的多角镜被设置为用于偏转通过柱形镜2204a以及柱形镜2204d的光束,第二段(上段)上的多角镜被设置为用于偏转通过柱形镜2204b以及柱形镜2204c的光束。该第一段多角棱镜和第二段多角棱镜之间的转动相位差为45°,用第一段上的多角镜和第二段上的多角镜交错进行写入扫描。关于光偏转器2104将在以下详细叙述。
来自柱形镜2204a以及柱形镜2204b的光束被偏转转到光偏转器2104a的+X一方,而来自柱形镜2204c以及柱形镜2204d的光束被偏转转到光偏转器2104a的-X一方。
扫描镜2105a以及扫描镜2105b被设置在光偏转器2104的+X一方,扫描镜2105c以及扫描镜2105d被设置在光偏转器2104的-X一方。
扫描镜2105a和扫描镜2105b在Z方向层迭,其中,扫描镜2105a与第一段多角镜相对设置,扫描镜2105b与第二段多角镜相对设置。扫描镜2105c和扫描镜2105d在Z方向层迭,其中,扫描镜2105c与第二段多角镜相对设置,扫描镜2105d与第一段多角镜相对设置。
来自柱形镜2204a的光束受到光偏转器2104偏转后,经由扫描镜2105a以及反射镜2106a入射到感光鼓2030a上,形成光点。随着光偏转器2104的转动该光点在感光鼓点2030a长度方向移动,换而言之,在感光鼓2030a上扫描。此时的光点移动方向即为感光鼓2030a的主扫描方向,感光鼓2030a的转动方向即为感光鼓2030a的副扫描方向。
来自柱形镜2204b的光束受到光偏转器2104偏转后,经由扫描镜2105b以及两片反射镜2106b、2108b入射到感光鼓2030b上,形成光点。随着光偏转器2104的转动该光点在感光鼓点2030b长度方向移动,换而言之,在感光鼓2030b上扫描。此时的光点移动方向即为感光鼓2030b的主扫描方向,感光鼓2030b的转动方向即为感光鼓2030b的副扫描方向。
来自柱形镜2204c的光束受到光偏转器2104偏转后,经由扫描镜2105c以及两枚反射镜2106c、2108c入射到感光鼓2030c上,形成光点。随着光偏转器2104的转动该光点在感光鼓点2030c长度方向移动,换而言之,在感光鼓2030c上扫描。此时的光点移动方向即为感光鼓2030c的主扫描方向,感光鼓2030c的转动方向即为感光鼓2030c的副扫描方向。
来自柱形镜2204d的光束经过光偏转器2104偏转后,经由扫描镜2105d以及反射镜2106d入射到感光鼓2030d上,形成光点。随着光偏转器2104的转动该光点在感光鼓点2030d长度方向移动,换而言之,在感光鼓2030d上扫描。该光点的移动方向即为感光鼓2030d的主扫描方向,感光鼓2030d的转动方向即为感光鼓2030d的副扫描方向。
设置在光偏转器2104与各台感光鼓之间的光路上的光学***被称为扫描光学***。在本实施方式中,用扫描镜2105a和反射镜2106a构成K单元的扫描光学***,并用扫描镜2105b和两片反射镜2106b、2108b构成C单元的扫描光学***。
进而,用扫描镜2105c和两片反射镜2106c、2108c构成M单元的扫描光学***,用扫描镜2105d和反射镜2106d构成Y单元的扫描光学***。
以下说明上述光偏转器2104。该光偏转器2104包括以下部件:转动部件10,具有上述两段结构的多角镜;轴部件15,为该转动部件10的转动轴;保持***20,用于保持该轴部件15进行转动;驱动***40,用于驱动电机30;以及遮光部件50,用于遮蔽不需要光等等。
图7和图8显示一例转动部件,其中图8为图7的纵向截面图。如图所示,转动部件10具有两个多角镜12a、12b、以及法兰部13。
转动部件10的-Z一方端部为法兰部13。在法兰部13的+Z一方经由连接部设置多角镜12b,在该多角镜12b的+Z一方经由连接部设置多角镜12a。也就是说,多角镜12a和多角镜12b被形成为在Z轴方向经由连接部层迭。
图9显示一例多角镜。如图所示,从Z轴方向观察时,多角镜12a与多角镜12b被构成为相互之间的顶点不相重合。具体为从Z轴方向观察时,多角镜12a和多角镜12b之间偏差45°。
转动部件10为铝合金切削加工品。尤其是多角镜的偏转反射面以高精密切削加工形成,并用透明薄膜保护。
转动部件10的中心沿Z轴方向设有的贯穿孔。
图10是一例轴部件。如图10所示,轴部件15被热缩配合在转动部件10的贯穿孔的-Z一方的约一半处。
轴部件15适于采用能够进行热缩配合,且表面硬度大、耐磨性能良好的马氏体不锈钢,如SUS420J2。
为了确保高速转动时的安全,转动部件10的周围设有未图示的动压发生槽。
转动部件10被用于约20krpm~超过60krpm的高速转动。由于转动速度超过60krpm,需要减小轴承损失。对此,设轴部件15的直径大致为2~3mm。
图11显示一例保持***20。如图所示,保持***20包括轴承筐架21、推力轴承部件22、轴承部件23、以及密封部件24。
轴承框架21以Z轴方向为高度方向,其外形大致呈圆柱形,在+Z轴一方的面上的中心形成沿着-Z轴方向延伸的孔。推力轴承部件22被设置在该孔的底面,轴承部件23被设置在该孔的壁面上。密封部件24被设置在该孔的开口位置附近。
图12显示了轴部件15受到保持***20保持时的状态。
轴承部件23为含油动压力轴承,其直径间的轴承间隙被设为10μm以下。动压力发生槽可设置在轴承部件23的内周面,但是从便于加工观点出发,更适于设置在轴部件15的外周。
轴部件15的推力方向的轴承为所谓枢轴承,位于轴部件15的-Z一方端部的凸曲面与推力轴承部件22相接触。
推力轴层部件22可采用马氏钢、陶瓷、经过类金刚石膜(Diamond-likecarbon,DLC)处理等表面硬化处理的金属部件、以及树脂材料等,具有良好的润滑性,抑制磨损粉末的发生。
密封部件24用于防止油渗漏。
图13显示了一例电机30。如图所示,该电机30包括转子磁铁31a,步进芯31b、线圈31c。
该电机30为外转子型直流无刷电机,其中,在步进芯31b的外周部附近设置转子磁铁31a,该转子磁铁31a与步进芯31b的外周部一起转动,产生转动力矩。
转子磁铁31a为用树脂作为粘结剂的粘接磁铁,在径向发生磁化。
图14显示了一例转子磁铁31a。如图所示,转子磁铁31a被装设在法兰部13内侧表面。此时,转动部件10即使进行高速转动,也能够防止离心力造成转子磁铁31a损坏。
图15显示了一例步进芯31b。如图所示,步进芯31b被装设在轴承框架21上。
图16显示了一例转动***40。如图所示,转动***40包括电路基板41、霍尔元件42、驱动IC43、以及连接件44。其中,霍尔元件42、驱动IC43、以及连接件44被装设在电路基板41上。
在电路基板41上形成各种连接线图形,如电连接线圈31c与驱动IC43之间的连接线图形、电连接霍尔元件42与驱动IC43之间的连接线图形、以及连接间44与霍尔元件42以及驱动IC43之间的连接线图形。
轴承框架21被装设在电路基板41上。
转子磁铁31a在Z轴方向开放磁路。霍尔元件42被设置在开放磁路以内。
霍尔元件42的输出信号被作为转动部件10的位置信号,驱动IC43参考该信号进行线圈31c的励磁转换,由此转动部件10保持转动。
连接件44上连接未图示线束,用于进行来自扫描控制装置的供电、电机的启动·停止及转动次数等控制信号的输入输出。
图17和图18显示了一例转动部件10,如图所示,该转动部件10中的法兰部13内部容纳驱动部件21。
但是,如果转动部件10进行25,000rpm以上的高速转动时,需要恰当保持高精度的平衡以减小振动。转动部件10中设有两处用于调整平衡的调整部,即第一调整部和第二调整部。第一调整部为设于转动部件10中位于+Z一方的面上的,第二调整部为形成在法兰13上的第二凹部。第一凹部以及第二凹部中至少一方上涂布粘结剂,用于调整平衡。
此时的调整量需要在10mg·mm以下。例如,半径为10mm的部位的调整量保持在1mg以下。在进行如此微量调整时,如果粘结剂等的附着物难以管理,或者粘结剂量过少使得粘结作用力弱小造成在40,000rpm以上的高速转动时发生剥离、飞散,则可以利用钻机进行切削或用激光加工等方法来去除部分转动部件10。
在本实施方式中,除了为了减少转动部件10的材料、减小环境负载以外,还出于抑制各个多角镜转动所带来的损耗影响、降低噪音以及转动能量的目的,采用小型化多角镜。其结果,多角镜比电机30更小。
下面说明遮光部件50。图19显示了一例遮光部件50。如图所示,遮光部件50包括顶板51、以及4块遮光板52a、52b、52c、52d。
顶板51位于转动部件10的+Z一方,其中包括开口部,该开口部的中心与转动部件10的转动中心保持一致,该开口部的直径稍大于转动部件10的孔的直径。
四块遮光板52a、52b、52c、52d以Z轴方向为长度方向,被设置在顶板51的四个角落。
遮光板52b用于防止来自光源2200a的光束入射M单元以及Y单元,遮光板52a用于防止光源2200b的光源入射K单元以及C单元。
遮光板52c用于防止扫描镜2105c以及扫描镜2105d反射的光束入射K单元以及C单元。遮光板52d用于防止扫描镜2105a以及扫描镜2105d反射的光束入射M单元以及Y单元。
即遮光板52a以及遮光板52c遮挡来自光源2200b的光束发生的不需要光,遮光板52b以及遮光板52d遮挡来自光源2200a的光束发生的不需要光。
图20是图19去除顶板51时的示意图。图20的俯视图如图21A所示,图20的正视图如图21B所示。
如图22所示,当沿着Z轴方向观察时,各个光源发射的光束相对于直线L1从+Y一方入射转动部件10。该直线L1平行于X轴且通过转动部件10的中心。
如图22所示,当沿着Z轴方向观察时,遮光板52a以及遮光板52b被设置在光源2200a发射的光束和光源2200b发射的光束之间。
当沿着Z轴方向观察时,遮光板52a的端部位于区域A之中,该区域A由平行于上述直线L1且相对于该L1在+Y一方与多角镜的外接圆相切的切线L2、从光源2200a入射的光束、以及该外接圆所包围形成。
当沿着Z轴方向观察时,遮光板52b的端部位于区域B之中,该区域B上述切线L2、从光源2200b入射的光束、以及上述外接圆所包围形成。
当沿着Z轴方向观察时,遮光板52c相对于上述直线L1与遮光板52c对称设置。
当沿着Z轴方向观察时,遮光板52d相对于上述直线L1与遮光板52b对称设置。
各块遮光板与多角镜的外接圆之间的最近距离大致相等,在此,该距离约为0.8mm。
各块遮光板需要以顶板51的开口部为基准设置为具有高精度的位置关系,为此,优选将各块遮光板与顶板51一体制作。例如用黑色树脂材料制作为一体形成。
遮光板中的一部分位于法兰部13外周部的内侧。由此防止光偏转器2104上下颠倒时转动部件10脱落。
遮光板52a的-Z一方端部形成突起部,而且,电路基板41的对应位置上形成用于嵌入该凸起部的定位孔。
例如,用金属基体的单面印刷基板作为电路基板41,利用模具冲压等与固定在轴承框架21上的孔一起加工形成定位孔。
本实施方式中,光源2200b发射的光束从遮光板52a与遮光板52c之间入射到多角镜,而后受到偏转后从遮光板52a与遮光板52c之间射出。
本实施方式中,光源2200a发射的光束从遮光板52b与遮光板52d之间入射到多角镜,经偏转后从遮光板52b与遮光板52d之间射出。
以下说明遮光部件50的装配方法。在此,如以图23A为例所示,使用组装调整夹具60,该组装调整夹具60为直径为a的圆棒60a和直径为b的圆板60b一体形成,其中b<a。直径a稍小于顶板51的开口部直径。直径b稍小于转动部件10的孔径。
步骤1-1:参见图23B,将组装调整夹具的圆棒60***转动部件10的孔中。
步骤1-2:参见图24A和图24B,在电路基板41上载置遮光部件50,使得组装调整夹具的圆棒60a***到顶板51的开口部中。此时,遮光板52a的突起部被嵌入到电路基板41的定位孔中。
步骤1-3:用粘结剂或双面胶片等将遮光部件50固定到电路基板41上。还可以在电路基板41上开孔,用螺丝从反面固定遮光部50。
步骤1-4:参考图25,从遮光部件50的上方去除组装调整夹具60。
在此,由于转动部件10的孔与轴部件15受热缩配合的孔基本上同轴形成,因此,可相对于转动部件10的转动中心将各块遮光板设置到所需的位置上。
另外,例如还可以将组装调整夹具60形成为在圆棒60a的上表面设置把手,以方便操作。
上述组装调整方法中可交换步骤1-1和步骤1-2。此时,预先将遮光部件10设定到组装调整夹具60一方上,而后,将组装调整夹具60设定到转动部件10的孔中,滑动遮光部件50,将置于电路基板41上。
如上所述,本实施方式的光扫描装置2010中用光偏转器2104构成本发明的光偏转器。
如上述说明,本实施方式的光偏转器2104包括转动部件10、轴部件15、保持***20、电机30、驱动***40、以及遮光部件50等部件。
遮光部件50包括顶板51、以及四块遮光板52a、52b、52c、52d。
顶板51位于转动部件10的+Z一方,其中心与转动部件10的转动中心保持一致,并具有开口部,该开口部的直径稍大于转动部件10的上的孔的直径。
遮光板52a以及遮光板52c用于遮挡光源2200b发射的光束中的不需要光,遮光板52b以及遮光板52d用于遮挡光源2200a发射的光束中的不需要光。
当从Z轴方向观察时,遮光板52a的端部位于区域A之中,遮光板52b的端部位于区域B之中。
当从Z轴方向观察时,遮光板52c相对于直线L1与遮光板52a对称设置,遮光板52d相对于L1与遮光板52b对称设置。
上述状态能够充分遮挡不需要光。
涉及本实施方式的光扫描装置2010因具有光偏转器2104,为此,能够进行高精度光扫描。
进而,涉及本实施方式的多功能复印机2000因具备光扫描装置2010,为此,能够进行高质量的图像形成。
在上述实施方式中可以用图26所示的一例光偏转器2104A,来取代上述光偏转器2104。该光偏转器2104A的特征在于遮光部件的顶板不同于上述光偏转器2104的顶板。以下重点说明光偏转器2104A与上述光偏转器2104的不同之处,而对于其中与光偏转器2104相同或等同的构成部分则采用相同标记,以简略或省略说明。
光偏转器2104A的顶板51的中心与转动部件10的中心保持一致,且具有开口部,该开口部的直径大于多角镜的外接圆的直径。
接着说明光偏转器2104A中的遮光部件50的组装方法。在此以图27A和图27B为例进行说明,如图所示,使用内径为c、外径为d的圆筒状组装调整夹具60′。直径c稍大于多角镜的外接圆的直径,直径d稍小于顶板51的开口部的直径。
步骤2-1:参见图28A和图28B,将组装调整夹具60′盖到多角镜上,使得组装调整夹具60′的-Z一方的端部被置于转动部件10的法兰部13上。
步骤2-2:参见图29A和图29B,将遮光部件50置于电路基板41上,用以使得组装调整夹具60′***到顶板51的开口部中。此时,遮光板52a的突起部被嵌入到电路基板51上的定位用孔之中。
步骤2-3:用粘结剂或双面胶片将遮光部件50固定在电路基板41上。或者在电路基板41上开孔,用螺丝从背后固定遮光部件50。
步骤2-4:从遮光部件50的上方去除组装调整夹具60′。
上述方式也能够相对于转动部件10的转动中心将各块遮光板设置到所需位置上。
上述组装调整夹具60′还可以形成为便于组装操作的形态,例如,用板部件等覆盖+Z一方端部,形成为容器形状,并在该板部件的上表面设置把手。
关于上述组装方法,可以将步骤2-1和步骤2-2交换。此时,先将遮光部件5设定到组装调整夹具60′一方中后,将组装调整夹具60′设定到转动部件10的孔中,而后使得遮光部件50滑动,并载置到电路基板41上。
用图31A和图31B来显示一例上述实施方式。如图所示,可将多角镜的角加工成圆角。这样不但可以改善组装操作中将组装调整夹具装嵌到转动部件10上时的操作性能,而且可以减少转动部件10转动时与遮光部件50之间发生的噪音或乱气流。
上述实施方式是针对具有40个发光部的面发光激光点阵100进行的说明,但本发明并不受此限制。
上述实施方式是针对以多功能复印机为图像形成装置的情况进行的说明,但本发明并不局限于此。图像形成装置还适用于复印机、打印机、以及传真机等单一功能装置。
例如,用激光直接照射纸张之类的激光发色介质的图像形成装置。
另外,本发明还适用于利用银盐胶卷作为像载置体的图像形成装置。此时,通过光扫描在银盐胶卷上形成潜像,该潜像可通过与普通银盐照相处理中的显影处理相同的处理来进行显影,而后,通过与普通银盐照相处理中的加热处理相同的处理转印到照相纸上。此类图像形成装置例如有光制版装置、绘制CT扫描图像等的光描图装置。
关于本发明在产业中的实用性,如上所述,本发明的光偏转器可用于充分遮挡不需要光,而且,本发明的光扫描装置可用于高精度光扫描,进而,本发明的图像形成装置可用于高质量的图像形成。
Claims (11)
1.一种光偏转器,其中包括转动部件,该转动部件至少具有一个由多个反射面形成的多角镜,用于对从不同方向入射的第一光束以及第二光束进行偏转,其特征在于,
具备遮光部件,该遮光部件包含:
第一遮光壁,用于遮挡该第一光束发生的不需要光;以及,
第二遮光壁,用于遮挡该第二光束发生的不需要光,
在垂直于该转动部件的转动轴的平面内,该第一光束和该第二光束从通过该转动部件的中心的第一直线的一侧入射,
该第一遮光壁中的一部分位于区域A之中,该区域A由该第一光束、该多角镜的外接圆、以及平行于该第一直线且在所述第一直线的一侧与该外接圆相切的第二直线包围形成,
该第二遮光壁的一部分位于区域B之中,该区域B由该第二光束、该多角镜的外接圆、以及该第二直线包围形成。
2.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述遮光部件还包括第三遮光壁以及第四遮光壁,该第三遮光壁被设置在相对于所述第一直线与所述第一遮光壁相对称的位置上,该第四遮光壁被设置在相对于所述第一直线与所述第二遮光壁相对称的位置上。
3.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述遮光部件包括具有开口部的顶板,该开口部的中心与所述转动部件的转动中心保持一致,各块遮光壁被装设在该顶板上。
4.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述转动部件具有以该转动部件的转动中心为中心的孔。
5.根据权利要求4所述的光偏转器,其中,所述顶板的开口部的直径大于所述转动部件的孔的直径。
6.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述转动部件包括法兰部,该法兰部的直径大于所述多角镜的外接圆的直径,所述各块遮光壁中的一部分位于该法兰部外周部的内侧。
7.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述多角镜的反射面面数为四面以下。
8.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,当具有2个以上所述多角镜时,这些多角镜具有相同形状,当沿着所述转动部件的转动轴方向观察时,各个多角镜的顶点互相之间不相重叠。
9.根据权利要求1所述的光偏转器,其中,所述转动部件的转动轴被保持在电路基板上,所述遮光部件具有突起部,该突起部用于嵌入到形成在所述电路基板上的孔中。
10.一种光扫描装置,用光束扫描多个被扫描面,其中包括:
多个光源;
光偏转器,用于对该多个光源发生的多束光束进行偏转;以及,
扫描光学***,用于将受到该光偏转器偏转后的多束光束汇聚到与各束光束相对应的被扫描面上,
其特征在于,所述光偏转器为权利要求1~9的光偏转器。
11.一种图像形成装置,其中包括:
多个像载置体;以及,
至少一台光扫描装置,其根据该多个像载置体的图像信息用调制后的光进行扫描,
其特征在于,该光扫描装置为权利要求10所述的光扫描装置。
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