專利名稱：光偏轉(zhuǎn)器、光掃描裝置、以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及光偏轉(zhuǎn)器、光掃描裝置、以及圖像形成裝置，具體涉及具有轉(zhuǎn)動偏轉(zhuǎn)反射面的光偏轉(zhuǎn)器、以及具備該光偏轉(zhuǎn)器的光掃描裝置、進而涉及具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
目前，采用激光光源的圖像形成裝置被廣泛用于靜電復印的圖像記錄。該圖像形成裝置具備光掃描裝置，其使用從光源發(fā)射后經(jīng)過光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)的光束來掃描感光鼓表面，從而在感光鼓表面形成潛像。但是，入射到光偏轉(zhuǎn)器的光束中存在不需要的光，該不需要光向著與所需偏轉(zhuǎn)方向不同的方向發(fā)射，如果入射到掃描光學系統(tǒng)中，則會引起輸出圖像質(zhì)量下降。對此，例如專利文獻1 (JP特許第4154152號公報)公開了以下光掃描裝置，該光掃描裝置利用具有多個偏轉(zhuǎn)面的偏轉(zhuǎn)器中的不同偏轉(zhuǎn)面，對多個光源發(fā)射的多束光束進行偏轉(zhuǎn)，并且借助于受不同偏轉(zhuǎn)面偏轉(zhuǎn)后的多束光束的各自的掃描透鏡系統(tǒng)，使各束受到不同偏轉(zhuǎn)面偏轉(zhuǎn)后的光束在對應的掃描面上成像。該光掃描裝置具備用于轉(zhuǎn)動偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)動體和防止該轉(zhuǎn)動體脫落的鉤部件，該鉤部件還同時兼為遮光部件，用于防止多個掃描透鏡系統(tǒng)中某個透鏡系統(tǒng)的透鏡表面反射的閃光入射到該多個掃描透鏡系統(tǒng)中另一個透鏡系統(tǒng)中，而且，該鉤部件被設置在射往偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面的入射光束光路與受偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)面偏轉(zhuǎn)后入射到被掃描面上的掃描光束光路之間的非有效區(qū)域之中。專利文獻2 (JP特許第386四50號公報)公開了以下光寫入裝置，該光寫入裝置包括用一個筐體收納的多個光源、光偏轉(zhuǎn)器、以及光學系統(tǒng)。其中，光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)多個光源發(fā)射的光束，使光束向?qū)ΨQ的兩個方向分開。該光學系統(tǒng)被對稱設置在以該光偏轉(zhuǎn)器為中心的兩個方向上，將經(jīng)光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)掃描后的多束光束分別引導至對應的被掃描面上成像。 在該光寫入裝置中位于框體內(nèi)的光偏轉(zhuǎn)器周圍，即該光偏轉(zhuǎn)器對光束進行偏轉(zhuǎn)掃描區(qū)域外，具有遮光部件以及間隙或缺口，該遮光部件用于遮擋來自相對設置在兩個方向上的光學系統(tǒng)的反射·散亂的光即閃光，遮光部件與設有光學系統(tǒng)的筐體基板一體形成或裝設在該基板上，該遮光部件中，在面對光偏轉(zhuǎn)器反射面的位置的基板一方設有間隙或缺口，該間隙或缺口用于作為光偏轉(zhuǎn)器因轉(zhuǎn)動而發(fā)生的氣流流通的通路。然而，專利文獻1公開的光掃描裝置以及專利文獻2公開的光寫入裝置都不足以充分遮擋不需要光的入射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的發(fā)明，其第一個目的在于，提供一種足以充分遮擋不需要光的光偏轉(zhuǎn)器。本發(fā)明的第二個目的在于，提供一種能夠進行高精度光掃描的光掃描裝置。本發(fā)明的第三個目的在于提供一種能夠形成高質(zhì)量圖像的圖像形成裝置。
鑒于上述第一個目的，本發(fā)明提供一種光偏轉(zhuǎn)器，其中包括轉(zhuǎn)動部件，該轉(zhuǎn)動部件至少具有一個由多個反射面形成的多角鏡，用于對從不同方向入射的第一光束以及第二光束進行偏轉(zhuǎn)，其特征在于，具備遮光部件，該遮光部件包含第一遮光壁，用于遮擋該第一光束發(fā)生的不需要光；以及，第二遮光壁，用于遮擋該第二光束發(fā)生的不需要光，在垂直于該轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動軸的平面內(nèi)，該第一光束和該第二光束從通過該轉(zhuǎn)動部件的中心的第一直線的一側(cè)入射，該第一遮光壁中的一部分位于區(qū)域A之中，該區(qū)域A由該第一光束、該多角鏡的外接圓、以及平行于該第一直線且在所述第一直線的一側(cè)與該外接圓相切的第二直線包圍形成，該第二遮光壁的一部分位于區(qū)域B之中，該區(qū)域B由該第二光束、該多角鏡的外接圓、以及該第二直線包圍形成。上述光偏轉(zhuǎn)器能夠充分遮擋不需要光。而后，鑒于上述第二個目的，本發(fā)明提供一種光掃描裝置，用光束掃描多個被掃描面，其中包括多個光源；光偏轉(zhuǎn)器，用于對該多個光源發(fā)生的多束光束進行偏轉(zhuǎn)；以及，掃描光學系統(tǒng)，用于將受到該光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)后的多束光束匯聚到與各束光束相對應的被掃描面上，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)器為上述本發(fā)明提供的光偏轉(zhuǎn)器。上述光掃描裝置因具備本發(fā)明的光偏轉(zhuǎn)器，因此能夠以高精度進行光掃描。根據(jù)上述第三個目的，本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，其中包括多個像載置體； 以及，至少一臺光掃描裝置，其根據(jù)該多個像載置體的圖像信息用調(diào)制后的光進行掃描，其特征在于，該光掃描裝置為上述本發(fā)明的光掃描裝置。上述圖像形成裝置因具備本發(fā)明的光掃描裝置，因此，能夠進行高質(zhì)量的圖像形成。


圖1是用于說明本發(fā)明實施方式的一例多功能復印機結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是用于說明圖1中的光掃描裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是一例用于說明光掃描裝置中的光偏轉(zhuǎn)器的示意圖。圖4是另一例用于說明光掃描裝置中的光偏轉(zhuǎn)器的示意圖。圖5是用于說明光掃描裝置中的掃描光學系統(tǒng)的示意圖。圖6是用于說明光源中的面發(fā)光激光點陣的示意圖。圖7是光偏轉(zhuǎn)器中的轉(zhuǎn)動部件的立體圖。圖8是圖7的縱向截面圖。圖9是圖7的俯視圖。圖10是軸部件的示意圖。圖11是軸承框架的示意圖。圖12是當軸承框架上被插入軸部件時的狀態(tài)圖。圖13是一例用于說明電機的示意圖。圖14是一例用于說明轉(zhuǎn)子磁鐵裝配狀態(tài)的示意圖。圖15是一例用于說明步進芯的示意圖。圖16是用于說明軸承框架被裝配到電路基板上時的示意圖。圖17是一例用于說明設置轉(zhuǎn)動部件的示意圖。
圖18是另一例用于說明設置轉(zhuǎn)動部件的示意圖。圖19是一例用于說明遮光部件被裝配到轉(zhuǎn)動部件上時的示意圖。圖20是圖19去除頂板時的示意圖。圖21A是圖20的俯視圖，圖21B是圖20的正視圖。圖22是用于說明各塊遮光板位置的示意圖。圖23A和圖2 是一例用于說明遮光部件裝配步驟的說明圖。圖24A和圖24B是另一例用于說明遮光部件裝配步驟的說明圖。圖25是另一例用于說明遮光部件裝配步驟的說明圖。圖沈是遮光部件的變形例的示意圖。圖27A和圖27B分別是用于說明圖沈所示遮光部件裝配步驟中使用的組裝調(diào)整夾具的示意圖。圖28A和圖28B是一例用于說明圖26所示遮光部件裝配步驟的示意圖。圖29A和圖29B是另一例用于說明圖沈所示遮光部件裝配步驟的示意圖。圖30是另一例用于說明圖沈所示遮光部件裝配步驟的示意圖。圖31A和圖31B分別是用于說明多角鏡的變形例的示意圖。標記說明10 轉(zhuǎn)動部件12a、12b 多角鏡13 法蘭部15 軸部件41 電路基板50 頂板51a、51b、51c、51d 遮光板2000多功能復印機、圖像形成裝置2010光掃描裝置2104光偏轉(zhuǎn)器2105a,2105b,2105c,2105d 掃描鏡、掃描光學系統(tǒng)2200a、2200b 光源Ll直線、第一直線L2切線、第二直線
具體實施例方式以下根據(jù)圖1 圖25說明本發(fā)明的實施方式之一。圖1顯示了有關(guān)該實施方式的圖像形成裝置的多功能復印機2000的結(jié)構(gòu)。該多功能復印機2000具有復印、打印、以及傳真功能，并具備主機裝置1001、讀取裝置1002、以及自動原稿輸紙裝置1003等裝置。主機裝置1001為行式多色彩色打印機，可形成重合了黑色、青色、洋紅色、黃色四種顏色的全彩色圖像，其中包括光掃描裝置2010、四臺感光鼓2030a、2030b、2030c、 2030d、四臺清潔單元 2031a、2031b、2031c、2031d、四臺充電裝置 2032a、2032b、2032c、
62032d、四臺顯影輥 2033a、2033b、2033c、2033d、四個調(diào)色劑卡盒 2034a,2034b,2034c, 2034d、轉(zhuǎn)印帶2040、轉(zhuǎn)印輥2042、定影輥2050、供紙輥2(^4、定位輥對2056、排紙輥2058、 供紙盤2060、排紙盤2070、通信控制裝置2080、以及對上述各個部分進行總體控制的打印控制裝置2090。下述中的三元正交坐標系以各個感光鼓的長度方向為Y軸方向，并以四個感光鼓的排列方向為X軸方向。讀取裝置1002被設置在主機裝置1001的上方(+Z方向)，用于讀取原稿。也就是說，讀取裝置1002即所謂的掃描裝置。在此讀取的原稿圖像信息被送往主機裝置1001的打印控制裝置2090。自動原稿輸紙裝置1003被設置在讀取裝置1002的上方(+Z方向)，用于將原稿送往讀取裝置1002。該自動原稿輸紙裝置1003 —般被稱為ADF(Aut0D0Cument Feeder)。通信控制裝置2080用于控制經(jīng)由網(wǎng)絡等與電腦等上位裝置之間的雙向通信、以及經(jīng)由公用通信線的數(shù)字通信。各臺感光鼓表面均形成感光層。也就是說，各臺感光鼓表面均為被掃描面。各臺感光鼓受到未圖示轉(zhuǎn)動機構(gòu)的驅(qū)動按照圖1中的箭頭方向轉(zhuǎn)動。在感光鼓2030a表面附近，沿著感光鼓2030a的轉(zhuǎn)動方向，設置充電裝置2032a、顯影輥2033a、清潔單元2031a。感光鼓2030a、充電裝置2032a、顯影輥2033a、調(diào)色劑卡盒20:34a、以及清潔單元 2031a被作為單元來使用，構(gòu)成黑色圖像形成用的圖像形成單元，以下簡稱為K單元。在感光鼓2030b表面附近，沿著感光鼓2030b的轉(zhuǎn)動方向，設置設置充電裝置 2032b、顯影輥2033b、清潔單元2031b。感光鼓2030b、充電裝置2032b、顯影輥2033b、調(diào)色劑卡盒20!34b、以及清潔單元 2031b被作為單元來使用，構(gòu)成青色圖像形成用的圖像形成單元，以下簡稱為C單元。在感光鼓2030c表面附近，沿著感光鼓2030c的轉(zhuǎn)動方向，設置設置充電裝置 2032c、顯影輥2033c、清潔單元2031c。感光鼓2030c、充電裝置2032c、顯影輥2033c、調(diào)色劑卡盒20:34c、以及清潔單元 2031c被作為單元來使用，構(gòu)成洋紅色圖像形成用的圖像形成單元，以下簡稱為M單元。在感光鼓2030d表面附近，沿著感光鼓2030d的轉(zhuǎn)動方向，設置設置充電裝置 2032d、顯影輥2033d、清潔單元2031d。感光鼓2030d、充電裝置2032d、顯影輥2033d、調(diào)色劑卡盒20!Md、以及清潔單元 2031d被作為單元來使用，構(gòu)成青色圖像形成用的圖像形成單元，以下簡稱為Y單元。各個充電裝置對感光鼓充電，使得感光鼓表面均勻帶電。打印控制裝置2090向光掃描裝置2010輸出來自讀取裝置1002的圖像信息或者經(jīng)由通信控制裝置2080輸入的圖像信息。光掃描裝置2010根據(jù)來自打印控制裝置2090的黑色圖像信息，將經(jīng)過調(diào)制的光束照射到充電后的感光鼓2030a表面，并根據(jù)青色圖像信息，將經(jīng)過調(diào)制的光束照射到充電后的感光鼓2030b表面。光掃描裝置2010還根據(jù)來自打印控制裝置2090的洋紅色圖像信息，將經(jīng)過調(diào)制的光束照射到充電后的感光鼓2030c表面，并根據(jù)黃色圖像信息，將經(jīng)過調(diào)制的光束照射到充電后的感光鼓2030d表面。這樣，在各臺感光鼓表面，受到光照射部分的電荷消失，形成與圖像信息相對應的潛像。在此形成的潛像隨著感光鼓的轉(zhuǎn)動向?qū)娘@影輥方向移動。關(guān)于光掃描裝置的結(jié)構(gòu)將在以下詳細敘述。調(diào)色劑卡盒203 中容納黑色調(diào)色劑，該調(diào)色劑被提供到顯影輥2033a。調(diào)色劑卡盒2034b中容納青色調(diào)色劑，該調(diào)色劑被提供到顯影輥2033b。調(diào)色劑卡盒203 中容納洋紅色調(diào)色劑，該調(diào)色劑被提供到顯影輥2033c。調(diào)色劑卡盒2034d中容納黃色調(diào)色劑，該調(diào)色劑被提供到顯影輥2033d。隨著轉(zhuǎn)動各個顯影輥表面被薄而均勻地涂布了來自對應調(diào)色劑卡盒的調(diào)色劑。而后，當各個顯影輥表面的調(diào)色劑接觸到對應的感光鼓表面時，該調(diào)色劑便移動并吸附到該感光鼓表面上受到光照射的部分。也就是說，各個顯影輥通過使得調(diào)色劑吸附到對應的感光鼓表面形成的潛像上來進行顯影。伴隨感光鼓的轉(zhuǎn)動，在此附著了調(diào)色劑的像即調(diào)色劑圖像向轉(zhuǎn)印帶2040方向移動。按照預定時刻黃色、洋紅色、青色、黑色各色調(diào)色劑圖像被依次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶2040 上，重合并形成彩色圖像。供紙盤2060中收納記錄紙。該供紙盤2060附近設有供紙輥20 ,該供紙輥20M 從供紙盤2060中一張一張地取出記錄紙，送往定位輥對2056。該定位輥對2056按預定時刻將記錄紙送往轉(zhuǎn)印帶2040與轉(zhuǎn)印輥2042之間的間隙。由此，轉(zhuǎn)印帶2040上的彩色圖像被轉(zhuǎn)印到記錄紙上。轉(zhuǎn)印后的記錄紙被送往定影輥2050。記錄紙在定影輥2050中受到加熱加壓，由此調(diào)色劑被固定在記錄紙上。定影后的記錄紙通過排紙輥2058被送往排紙盤2070，并依次堆棧到排紙盤2070上。各臺清潔單元清掃殘留在對應的感光鼓表面的調(diào)色劑即殘留調(diào)色劑。經(jīng)過殘留調(diào)色劑的清掃后，感光鼓表面再次返回面對所對應的充電裝置的位置。下面說明光掃描裝置2010的結(jié)構(gòu)。圖2 圖5是一例光掃描裝置2010。如圖所示，光掃描裝置2010包括兩個光源2200a、2200b ；兩個偶接鏡2201a、2201b ；兩塊開口板2202a、2202b ；兩個光束分割棱鏡 2203a,2203b ；四個柱形鏡 2204a、2204b、2204c、2204d ；光偏轉(zhuǎn)器 2104 ；四個掃描鏡 2105a、 2105b、2105c、2105d ；六個反射鏡 2106a、2106b、2106c、2106d、2106e、2106f ；以及未圖示掃描控制裝置等。上述光學部件被裝設在未圖示的光學框體中的規(guī)定位置上。設偶接鏡2201a的光軸方向為wl方向，偶接鏡2201b的光軸方向為w2方向。另設ml方向同時垂直于Z軸方向和wl方向，并設m2方向同時垂直Z軸方向和w2方向。以下出于方便，將對應于主掃描方向的方向簡稱為主掃描對應方向，并將對應于副掃描方向的方向簡稱為副掃描對應方向。光源2200a的主掃描對應方向為ml方向，副掃描對應方向與Z軸方向相同。光源 2200b的主掃描對應方向為m2方向，副掃描對應方向與Z軸方向相同。光源2200a和2200b在X軸方向上被分開設置。如圖6所示的一例光源，光源2200a和2200b均包括形成在同一塊基板上且具有多個發(fā)光部的面發(fā)光激光點陣100。面發(fā)光激光點陣100被形成為在一塊基板上二元排列40個發(fā)光部chl ch40。40個發(fā)光部被配置為，當所有發(fā)光部均正投影到沿副掃描對應方向延伸的假想線上時，發(fā)光部之間相距等間距d。本說明書中“發(fā)光部間距”是指兩個發(fā)光部中心之間的間距。各個發(fā)光部的波長為780nm。偶接鏡2201a被設置在從光源2200a發(fā)射的光束的光路上，設該光束為大致平行的光束。偶接鏡2201b被設置在從光源2200b發(fā)射的光束的光路上，設該光束為的平行光
束ο開口板2202a中設有開口部，用于對通過偶接鏡2201a的光束進行整形。開口板2202b中設有開口部，用于對通過偶接鏡2201b的光束進行整形。各個光束分割棱鏡具有半反射鏡面和反射鏡面，其中，半反射鏡面讓入射光束的一半透射、并反射另一半光束，反射鏡面被設置在該半反射鏡面反射的光束的光路上并平行于該半反射鏡面。光束分割棱鏡2203a被設置在通過開口板2202a的開口部的光束的光路上，將該光束分割為兩束光束。光束分割棱鏡220 被設置在通過開口板2202b的開口部的光束的光路上，將該光束分割為兩束光束。柱形鏡220 被設置在經(jīng)過光束分割棱鏡2203a的兩束光束之中位于-Z —方的光束的光路上，使得該光束在光偏轉(zhuǎn)器2104的偏轉(zhuǎn)反射面附近沿Z軸方向成像。柱形鏡2204b被設置在經(jīng)過光束分割棱鏡2203a的兩束光束之中位于+Z —方的光束的光路上，使得該光束在光偏轉(zhuǎn)器2104的偏轉(zhuǎn)反射面附近沿Z軸方向成像。柱形鏡22(Mc被設置在經(jīng)過光束分割棱鏡2203b的兩束光束之中位于+Z —方的光束的光路上，使得該光束在光偏轉(zhuǎn)器2104的偏轉(zhuǎn)反射面附近沿Z軸方向成像。柱形鏡2204d被設置在經(jīng)過光束分割棱鏡2203b的兩束光束之中位于-Z —側(cè)的光束的光路上，使得該光束在光偏轉(zhuǎn)器2104的偏轉(zhuǎn)反射面附近沿Z軸方向成像。光偏轉(zhuǎn)器2104被構(gòu)成為兩段結(jié)構(gòu)。位于各段上的多角鏡具有四個偏轉(zhuǎn)反射面。第一段(下段)的多角鏡被設置為用于偏轉(zhuǎn)通過柱形鏡2204a以及柱形鏡2204d的光束，第二段(上段)上的多角鏡被設置為用于偏轉(zhuǎn)通過柱形鏡2204b以及柱形鏡220 的光束。 該第一段多角棱鏡和第二段多角棱鏡之間的轉(zhuǎn)動相位差為45°，用第一段上的多角鏡和第二段上的多角鏡交錯進行寫入掃描。關(guān)于光偏轉(zhuǎn)器2104將在以下詳細敘述。來自柱形鏡2204a以及柱形鏡2204b的光束被偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到光偏轉(zhuǎn)器2104a的+X — 方，而來自柱形鏡2204c以及柱形鏡2204d的光束被偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到光偏轉(zhuǎn)器2104a的-X —方。掃描鏡2105a以及掃描鏡210 被設置在光偏轉(zhuǎn)器2104的+X —方，掃描鏡2105c 以及掃描鏡2105d被設置在光偏轉(zhuǎn)器2104的-X —方。掃描鏡210 和掃描鏡210 在Z方向?qū)拥?，其中，掃描鏡210 與第一段多角鏡相對設置，掃描鏡210 與第二段多角鏡相對設置。掃描鏡2105c和掃描鏡2105d在Z方向?qū)拥渲?，掃描鏡2105c與第二段多角鏡相對設置，掃描鏡2105d與第一段多角鏡相對設置。來自柱形鏡220 的光束受到光偏轉(zhuǎn)器2104偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)由掃描鏡2105a以及反射鏡2106a入射到感光鼓2030a上，形成光點。隨著光偏轉(zhuǎn)器2104的轉(zhuǎn)動該光點在感光鼓點 2030a長度方向移動，換而言之，在感光鼓2030a上掃描。此時的光點移動方向即為感光鼓2030a的主掃描方向，感光鼓2030a的轉(zhuǎn)動方向即為感光鼓2030a的副掃描方向。來自柱形鏡2204b的光束受到光偏轉(zhuǎn)器2104偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)由掃描鏡2105b以及兩片反射鏡2106b、2108b入射到感光鼓2030b上，形成光點。隨著光偏轉(zhuǎn)器2104的轉(zhuǎn)動該光點在感光鼓點2030b長度方向移動，換而言之，在感光鼓2030b上掃描。此時的光點移動方向即為感光鼓2030b的主掃描方向，感光鼓2030b的轉(zhuǎn)動方向即為感光鼓2030b的副掃描方向。來自柱形鏡22(Mc的光束受到光偏轉(zhuǎn)器2104偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)由掃描鏡2105c以及兩枚反射鏡2106c、2108c入射到感光鼓2030c上，形成光點。隨著光偏轉(zhuǎn)器2104的轉(zhuǎn)動該光點在感光鼓點2030c長度方向移動，換而言之，在感光鼓2030c上掃描。此時的光點移動方向即為感光鼓2030c的主掃描方向，感光鼓2030c的轉(zhuǎn)動方向即為感光鼓2030c的副掃描方向。來自柱形鏡2204d的光束經(jīng)過光偏轉(zhuǎn)器2104偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)由掃描鏡2105d以及反射鏡2106d入射到感光鼓2030d上，形成光點。隨著光偏轉(zhuǎn)器2104的轉(zhuǎn)動該光點在感光鼓點2030d長度方向移動，換而言之，在感光鼓2030d上掃描。該光點的移動方向即為感光鼓 2030d的主掃描方向，感光鼓2030d的轉(zhuǎn)動方向即為感光鼓2030d的副掃描方向。設置在光偏轉(zhuǎn)器2104與各臺感光鼓之間的光路上的光學系統(tǒng)被稱為掃描光學系統(tǒng)。在本實施方式中，用掃描鏡210 和反射鏡2106a構(gòu)成K單元的掃描光學系統(tǒng)，并用掃描鏡210 和兩片反射鏡2106b、2108b構(gòu)成C單元的掃描光學系統(tǒng)。進而，用掃描鏡2105c和兩片反射鏡2106c、2108c構(gòu)成M單元的掃描光學系統(tǒng)，用掃描鏡2105d和反射鏡2106d構(gòu)成Y單元的掃描光學系統(tǒng)。以下說明上述光偏轉(zhuǎn)器2104。該光偏轉(zhuǎn)器2104包括以下部件轉(zhuǎn)動部件10，具有上述兩段結(jié)構(gòu)的多角鏡；軸部件15，為該轉(zhuǎn)動部件10的轉(zhuǎn)動軸；保持系統(tǒng)20，用于保持該軸部件15進行轉(zhuǎn)動；驅(qū)動系統(tǒng)40，用于驅(qū)動電機30 ；以及遮光部件50，用于遮蔽不需要光寸寸。圖7和圖8顯示一例轉(zhuǎn)動部件，其中圖8為圖7的縱向截面圖。如圖所示，轉(zhuǎn)動部件10具有兩個多角鏡12a、12b、以及法蘭部13。轉(zhuǎn)動部件10的-Z —方端部為法蘭部13。在法蘭部13的+Z —方經(jīng)由連接部設置多角鏡12b，在該多角鏡12b的+Z —方經(jīng)由連接部設置多角鏡12a。也就是說，多角鏡1 和多角鏡12b被形成為在Z軸方向經(jīng)由連接部層迭。圖9顯示一例多角鏡。如圖所示，從Z軸方向觀察時，多角鏡12a與多角鏡12b被構(gòu)成為相互之間的頂點不相重合。具體為從Z軸方向觀察時，多角鏡1 和多角鏡12b之間偏差45°。轉(zhuǎn)動部件10為鋁合金切削加工品。尤其是多角鏡的偏轉(zhuǎn)反射面以高精密切削加工形成，并用透明薄膜保護。轉(zhuǎn)動部件10的中心沿Z軸方向設有的貫穿孔。圖10是一例軸部件。如圖10所示，軸部件15被熱縮配合在轉(zhuǎn)動部件10的貫穿孔的-Z —方的約一半處。軸部件15適于采用能夠進行熱縮配合，且表面硬度大、耐磨性能良好的馬氏體不銹鋼，如 SUS420J2。
為了確保高速轉(zhuǎn)動時的安全，轉(zhuǎn)動部件10的周圍設有未圖示的動壓發(fā)生槽。轉(zhuǎn)動部件10被用于約20krpm 超過60krpm的高速轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)動速度超過 60krpm，需要減小軸承損失。對此，設軸部件15的直徑大致為2 3mm。圖11顯示一例保持系統(tǒng)20。如圖所示，保持系統(tǒng)20包括軸承筐架21、推力軸承部件22、軸承部件23、以及密封部件M。軸承框架21以Z軸方向為高度方向，其外形大致呈圓柱形，在+Z軸一方的面上的中心形成沿著-Z軸方向延伸的孔。推力軸承部件22被設置在該孔的底面，軸承部件23被設置在該孔的壁面上。密封部件M被設置在該孔的開口位置附近。圖12顯示了軸部件15受到保持系統(tǒng)20保持時的狀態(tài)。
軸承部件23為含油動壓力軸承，其直徑間的軸承間隙被設為IOym以下。動壓力發(fā)生槽可設置在軸承部件23的內(nèi)周面，但是從便于加工觀點出發(fā)，更適于設置在軸部件15 的外周。軸部件15的推力方向的軸承為所謂樞軸承，位于軸部件15的-Z —方端部的凸曲面與推力軸承部件22相接觸。推力軸層部件22可采用馬氏鋼、陶瓷、經(jīng)過類金剛石膜(Diamond-likecarbon， DLC)處理等表面硬化處理的金屬部件、以及樹脂材料等，具有良好的潤滑性，抑制磨損粉末的發(fā)生。密封部件M用于防止油滲漏。圖13顯示了一例電機30。如圖所示，該電機30包括轉(zhuǎn)子磁鐵31a，步進芯31b、線圈 31c。該電機30為外轉(zhuǎn)子型直流無刷電機，其中，在步進芯31b的外周部附近設置轉(zhuǎn)子磁鐵31a，該轉(zhuǎn)子磁鐵31a與步進芯31b的外周部一起轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩。轉(zhuǎn)子磁鐵31a為用樹脂作為粘結(jié)劑的粘接磁鐵，在徑向發(fā)生磁化。圖14顯示了一例轉(zhuǎn)子磁鐵31a。如圖所示，轉(zhuǎn)子磁鐵31a被裝設在法蘭部13內(nèi)側(cè)表面。此時，轉(zhuǎn)動部件10即使進行高速轉(zhuǎn)動，也能夠防止離心力造成轉(zhuǎn)子磁鐵31a損壞。圖15顯示了一例步進芯31b。如圖所示，步進芯31b被裝設在軸承框架21上。圖16顯示了一例轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40。如圖所示，轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40包括電路基板41、霍爾元件42、驅(qū)動IC43、以及連接件44。其中，霍爾元件42、驅(qū)動IC43、以及連接件44被裝設在電路基板41上。在電路基板41上形成各種連接線圖形，如電連接線圈31c與驅(qū)動IC43之間的連接線圖形、電連接霍爾元件42與驅(qū)動IC43之間的連接線圖形、以及連接間44與霍爾元件 42以及驅(qū)動IC43之間的連接線圖形。軸承框架21被裝設在電路基板41上。轉(zhuǎn)子磁鐵31a在Z軸方向開放磁路。霍爾元件42被設置在開放磁路以內(nèi)。霍爾元件42的輸出信號被作為轉(zhuǎn)動部件10的位置信號，驅(qū)動IC43參考該信號進行線圈31c的勵磁轉(zhuǎn)換，由此轉(zhuǎn)動部件10保持轉(zhuǎn)動。連接件44上連接未圖示線束，用于進行來自掃描控制裝置的供電、電機的啟動·停止及轉(zhuǎn)動次數(shù)等控制信號的輸入輸出。
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圖17和圖18顯示了一例轉(zhuǎn)動部件10，如圖所示，該轉(zhuǎn)動部件10中的法蘭部13內(nèi)部容納驅(qū)動部件21。但是，如果轉(zhuǎn)動部件10進行25，OOOrpm以上的高速轉(zhuǎn)動時，需要恰當保持高精度的平衡以減小振動。轉(zhuǎn)動部件10中設有兩處用于調(diào)整平衡的調(diào)整部，即第一調(diào)整部和第二調(diào)整部。第一調(diào)整部為設于轉(zhuǎn)動部件10中位于+Z—方的面上的，第二調(diào)整部為形成在法蘭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結(jié)劑，用于調(diào)整平衡。此時的調(diào)整量需要在IOmg · mm以下。例如，半徑為IOmm的部位的調(diào)整量保持在 Img以下。在進行如此微量調(diào)整時，如果粘結(jié)劑等的附著物難以管理，或者粘結(jié)劑量過少使得粘結(jié)作用力弱小造成在40，OOOrpm以上的高速轉(zhuǎn)動時發(fā)生剝離、飛散，則可以利用鉆機進行切削或用激光加工等方法來去除部分轉(zhuǎn)動部件10。在本實施方式中，除了為了減少轉(zhuǎn)動部件10的材料、減小環(huán)境負載以外，還出于抑制各個多角鏡轉(zhuǎn)動所帶來的損耗影響、降低噪音以及轉(zhuǎn)動能量的目的，采用小型化多角鏡。其結(jié)果，多角鏡比電機30更小。下面說明遮光部件50。圖19顯示了一例遮光部件50。如圖所示，遮光部件50包括頂板51、以及4塊遮光板52a、52b、52c、52d。 頂板51位于轉(zhuǎn)動部件10的+Z —方，其中包括開口部，該開口部的中心與轉(zhuǎn)動部件10的轉(zhuǎn)動中心保持一致，該開口部的直徑稍大于轉(zhuǎn)動部件10的孔的直徑。四塊遮光板52a、52b、52c、52d以Z軸方向為長度方向，被設置在頂板51的四個角落。遮光板52b用于防止來自光源2200a的光束入射M單元以及Y單元，遮光板5 用于防止光源2200b的光源入射K單元以及C單元。遮光板52c用于防止掃描鏡2105c以及掃描鏡2105d反射的光束入射K單元以及 C單元。遮光板52d用于防止掃描鏡2105a以及掃描鏡2105d反射的光束入射M單元以及 Y單元。即遮光板52a以及遮光板52c遮擋來自光源2200b的光束發(fā)生的不需要光，遮光板52b以及遮光板52d遮擋來自光源2200a的光束發(fā)生的不需要光。圖20是圖19去除頂板51時的示意圖。圖20的俯視圖如圖21A所示，圖20的正視圖如圖21B所示。如圖22所示，當沿著Z軸方向觀察時，各個光源發(fā)射的光束相對于直線Ll從+Y 一方入射轉(zhuǎn)動部件10。該直線Ll平行于X軸且通過轉(zhuǎn)動部件10的中心。如圖22所示，當沿著Z軸方向觀察時，遮光板52a以及遮光板52b被設置在光源 2200a發(fā)射的光束和光源2200b發(fā)射的光束之間。當沿著Z軸方向觀察時，遮光板52a的端部位于區(qū)域A之中，該區(qū)域A由平行于上述直線Ll且相對于該Ll在+Y —方與多角鏡的外接圓相切的切線L2、從光源2200a入射的光束、以及該外接圓所包圍形成。當沿著Z軸方向觀察時，遮光板52b的端部位于區(qū)域B之中，該區(qū)域B上述切線 L2、從光源2200b入射的光束、以及上述外接圓所包圍形成。當沿著Z軸方向觀察時，遮光板52c相對于上述直線Ll與遮光板52c對稱設置。當沿著Z軸方向觀察時，遮光板52d相對于上述直線Ll與遮光板52b對稱設置。
各塊遮光板與多角鏡的外接圓之間的最近距離大致相等，在此，該距離約為 0. 8mmο各塊遮光板需要以頂板51的開口部為基準設置為具有高精度的位置關(guān)系，為此， 優(yōu)選將各塊遮光板與頂板51 —體制作。例如用黑色樹脂材料制作為一體形成。遮光板中的一部分位于法蘭部13外周部的內(nèi)側(cè)。由此防止光偏轉(zhuǎn)器2104上下顛倒時轉(zhuǎn)動部件10脫落。遮光板52a的-Z —方端部形成突起部，而且，電路基板41的對應位置上形成用于嵌入該凸起部的定位孔。例如，用金屬基體的單面印刷基板作為電路基板41，利用模具沖壓等與固定在軸承框架21上的孔一起加工形成定位孔。本實施方式中，光源2200b發(fā)射的光束從遮光板5 與遮光板52c之間入射到多角鏡，而后受到偏轉(zhuǎn)后從遮光板5 與遮光板52c之間射出。本實施方式中，光源2200a發(fā)射的光束從遮光板52b與遮光板52d之間入射到多角鏡，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從遮光板52b與遮光板52d之間射出。以下說明遮光部件50的裝配方法。在此，如以圖23A為例所示，使用組裝調(diào)整夾具60，該組裝調(diào)整夾具60為直徑為a的圓棒60a和直徑為b的圓板60b —體形成，其中b <a。直徑a稍小于頂板51的開口部直徑。直徑b稍小于轉(zhuǎn)動部件10的孔徑。步驟1-1 參見圖23B，將組裝調(diào)整夾具的圓棒60插入轉(zhuǎn)動部件10的孔中。步驟1-2 參見圖24A和圖MB，在電路基板41上載置遮光部件50，使得組裝調(diào)整夾具的圓棒60a插入到頂板51的開口部中。此時，遮光板52a的突起部被嵌入到電路基板 41的定位孔中。步驟1-3 用粘結(jié)劑或雙面膠片等將遮光部件50固定到電路基板41上。還可以在電路基板41上開孔，用螺絲從反面固定遮光部50。步驟1-4 參考圖25，從遮光部件50的上方去除組裝調(diào)整夾具60。在此，由于轉(zhuǎn)動部件10的孔與軸部件15受熱縮配合的孔基本上同軸形成，因此， 可相對于轉(zhuǎn)動部件10的轉(zhuǎn)動中心將各塊遮光板設置到所需的位置上。另外，例如還可以將組裝調(diào)整夾具60形成為在圓棒60a的上表面設置把手，以方便操作。上述組裝調(diào)整方法中可交換步驟1-1和步驟1-2。此時，預先將遮光部件10設定到組裝調(diào)整夾具60 —方上，而后，將組裝調(diào)整夾具60設定到轉(zhuǎn)動部件10的孔中，滑動遮光部件50，將置于電路基板41上。如上所述，本實施方式的光掃描裝置2010中用光偏轉(zhuǎn)器2104構(gòu)成本發(fā)明的光偏轉(zhuǎn)器。如上述說明，本實施方式的光偏轉(zhuǎn)器2104包括轉(zhuǎn)動部件10、軸部件15、保持系統(tǒng) 20、電機30、驅(qū)動系統(tǒng)40、以及遮光部件50等部件。遮光部件50包括頂板51、以及四塊遮光板52a、52b、52c、52d。頂板51位于轉(zhuǎn)動部件10的+Z —方，其中心與轉(zhuǎn)動部件10的轉(zhuǎn)動中心保持一致， 并具有開口部，該開口部的直徑稍大于轉(zhuǎn)動部件10的上的孔的直徑。遮光板52a以及遮光板52c用于遮擋光源2200b發(fā)射的光束中的不需要光，遮光板52b以及遮光板52d用于遮擋光源2200a發(fā)射的光束中的不需要光。當從Z軸方向觀察時，遮光板52a的端部位于區(qū)域A之中，遮光板52b的端部位于區(qū)域B之中。當從Z軸方向觀察時，遮光板52c相對于直線Ll與遮光板5 對稱設置，遮光板 52d相對于Ll與遮光板52b對稱設置。上述狀態(tài)能夠充分遮擋不需要光。涉及本實施方式的光掃描裝置2010因具有光偏轉(zhuǎn)器2104，為此，能夠進行高精度光掃描。進而，涉及本實施方式的多功能復印機2000因具備光掃描裝置2010，為此，能夠進行高質(zhì)量的圖像形成。在上述實施方式中可以用圖沈所示的一例光偏轉(zhuǎn)器2104A，來取代上述光偏轉(zhuǎn)器 2104。該光偏轉(zhuǎn)器2104A的特征在于遮光部件的頂板不同于上述光偏轉(zhuǎn)器2104的頂板。以下重點說明光偏轉(zhuǎn)器2104A與上述光偏轉(zhuǎn)器2104的不同之處，而對于其中與光偏轉(zhuǎn)器2104 相同或等同的構(gòu)成部分則采用相同標記，以簡略或省略說明。光偏轉(zhuǎn)器2104A的頂板51的中心與轉(zhuǎn)動部件10的中心保持一致，且具有開口部， 該開口部的直徑大于多角鏡的外接圓的直徑。接著說明光偏轉(zhuǎn)器2104A中的遮光部件50的組裝方法。在此以圖27A和圖27B 為例進行說明，如圖所示，使用內(nèi)徑為c、外徑為d的圓筒狀組裝調(diào)整夾具60'。直徑c稍大于多角鏡的外接圓的直徑，直徑d稍小于頂板51的開口部的直徑。步驟2-1 參見圖28A和圖^B，將組裝調(diào)整夾具60'蓋到多角鏡上，使得組裝調(diào)整夾具60'的-Z —方的端部被置于轉(zhuǎn)動部件10的法蘭部13上。步驟2-2 參見圖29A和圖^B，將遮光部件50置于電路基板41上，用以使得組裝調(diào)整夾具60'插入到頂板51的開口部中。此時，遮光板52a的突起部被嵌入到電路基板 51上的定位用孔之中。步驟2-3 用粘結(jié)劑或雙面膠片將遮光部件50固定在電路基板41上?；蛘咴陔娐坊?1上開孔，用螺絲從背后固定遮光部件50。步驟2-4 從遮光部件50的上方去除組裝調(diào)整夾具60'。上述方式也能夠相對于轉(zhuǎn)動部件10的轉(zhuǎn)動中心將各塊遮光板設置到所需位置上。上述組裝調(diào)整夾具60'還可以形成為便于組裝操作的形態(tài)，例如，用板部件等覆蓋+Z —方端部，形成為容器形狀，并在該板部件的上表面設置把手。關(guān)于上述組裝方法，可以將步驟2-1和步驟2-2交換。此時，先將遮光部件5設定到組裝調(diào)整夾具60' —方中后，將組裝調(diào)整夾具60'設定到轉(zhuǎn)動部件10的孔中，而后使得遮光部件50滑動，并載置到電路基板41上。用圖31A和圖31B來顯示一例上述實施方式。如圖所示，可將多角鏡的角加工成圓角。這樣不但可以改善組裝操作中將組裝調(diào)整夾具裝嵌到轉(zhuǎn)動部件10上時的操作性能， 而且可以減少轉(zhuǎn)動部件10轉(zhuǎn)動時與遮光部件50之間發(fā)生的噪音或亂氣流。上述實施方式是針對具有40個發(fā)光部的面發(fā)光激光點陣100進行的說明，但本發(fā)明并不受此限制。
上述實施方式是針對以多功能復印機為圖像形成裝置的情況進行的說明，但本發(fā)明并不局限于此。圖像形成裝置還適用于復印機、打印機、以及傳真機等單一功能裝置。例如，用激光直接照射紙張之類的激光發(fā)色介質(zhì)的圖像形成裝置。另外，本發(fā)明還適用于利用銀鹽膠卷作為像載置體的圖像形成裝置。此時，通過光掃描在銀鹽膠卷上形成潛像，該潛像可通過與普通銀鹽照相處理中的顯影處理相同的處理來進行顯影，而后，通過與普通銀鹽照相處理中的加熱處理相同的處理轉(zhuǎn)印到照相紙上。此類圖像形成裝置例如有光制版裝置、繪制CT掃描圖像等的光描圖裝置。關(guān)于本發(fā)明在產(chǎn)業(yè)中的實用性，如上所述，本發(fā)明的光偏轉(zhuǎn)器可用于充分遮擋不需要光，而且，本發(fā)明的光掃描裝置可用于高精度光掃描，進而，本發(fā)明的圖像形成裝置可用于高質(zhì)量的圖像形成。
權(quán)利要求
1.一種光偏轉(zhuǎn)器，其中包括轉(zhuǎn)動部件，該轉(zhuǎn)動部件至少具有一個由多個反射面形成的多角鏡，用于對從不同方向入射的第一光束以及第二光束進行偏轉(zhuǎn)，其特征在于，具備遮光部件，該遮光部件包含第一遮光壁，用于遮擋該第一光束發(fā)生的不需要光；以及，第二遮光壁，用于遮擋該第二光束發(fā)生的不需要光，在垂直于該轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動軸的平面內(nèi)，該第一光束和該第二光束從通過該轉(zhuǎn)動部件的中心的第一直線的一側(cè)入射，該第一遮光壁中的一部分位于區(qū)域A之中，該區(qū)域A由該第一光束、該多角鏡的外接圓、以及平行于該第一直線且在所述第一直線的一側(cè)與該外接圓相切的第二直線包圍形成，該第二遮光壁的一部分位于區(qū)域B之中，該區(qū)域B由該第二光束、該多角鏡的外接圓、 以及該第二直線包圍形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述遮光部件還包括第三遮光壁以及第四遮光壁，該第三遮光壁被設置在相對于所述第一直線與所述第一遮光壁相對稱的位置上， 該第四遮光壁被設置在相對于所述第一直線與所述第二遮光壁相對稱的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述遮光部件包括具有開口部的頂板，該開口部的中心與所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動中心保持一致，各塊遮光壁被裝設在該頂板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述轉(zhuǎn)動部件具有以該轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動中心為中心的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述頂板的開口部的直徑大于所述轉(zhuǎn)動部件的孔的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述轉(zhuǎn)動部件包括法蘭部，該法蘭部的直徑大于所述多角鏡的外接圓的直徑，所述各塊遮光壁中的一部分位于該法蘭部外周部的內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述多角鏡的反射面面數(shù)為四面以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，當具有2個以上所述多角鏡時，這些多角鏡具有相同形狀，當沿著所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動軸方向觀察時，各個多角鏡的頂點互相之間不相重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏轉(zhuǎn)器，其中，所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動軸被保持在電路基板上，所述遮光部件具有突起部，該突起部用于嵌入到形成在所述電路基板上的孔中。
10.一種光掃描裝置，用光束掃描多個被掃描面，其中包括多個光源；光偏轉(zhuǎn)器，用于對該多個光源發(fā)生的多束光束進行偏轉(zhuǎn)；以及，掃描光學系統(tǒng)，用于將受到該光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)后的多束光束匯聚到與各束光束相對應的被掃描面上，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)器為權(quán)利要求1 9的光偏轉(zhuǎn)器。
11.一種圖像形成裝置，其中包括多個像載置體；以及，至少一臺光掃描裝置，其根據(jù)該多個像載置體的圖像信息用調(diào)制后的光進行掃描，其特征在于，該光掃描裝置為權(quán)利要求10所述的光掃描裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及光偏轉(zhuǎn)器、以及具有該光偏轉(zhuǎn)器的光掃描裝置和圖像形成裝置。其目的在于提供能夠充分遮擋不需要光的光偏轉(zhuǎn)器。本發(fā)明的光偏轉(zhuǎn)器中的遮光部件包括頂板以及四塊遮光板(52a)、(52b)、(52c)、(52d)，當從Z方向觀察時，遮光板(52a)的端部位于區(qū)域A之內(nèi)，該區(qū)域A由來自光源(2200a)的光束、多角鏡的外接圓、以及直線(L2)包圍形成，遮光板(52b)的端部位于區(qū)域B之內(nèi)，該區(qū)域B由來自光源(2200b)的光束、多角鏡的外接圓、以及直線(L2)包圍形成，其中，直線(L2)平行于直線(L1)且在直線(L1)的+Y一側(cè)與多角鏡的外接圓相切。
文檔編號G03G15/00GK102162916SQ20111003786
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月15日
發(fā)明者今井重明, 伊丹幸男, 增田憲介 申請人:株式會社理光