JP4701938B2 - Optical deflector - Google Patents
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Description
本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光偏向器に関するものである。 The present invention relates to an optical deflector used in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine.
従来、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光偏向器としては、図11に示されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an optical deflector used in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine, one shown in FIG. 11 is known (for example, see Patent Document 1).
この光偏向器は、ハウジング100に固定配設される円柱状の固定軸101と、この固定軸101に回転自在に支持される回転体110とを有している。
この回転体110は、固定軸101との間にわずかの隙間をもって配設されるスリーブ111と、このスリーブ111の上部内側に固定配設されるリング状のマグネット112と、スリーブ111の中央部外側に固定配設されるポリゴンミラー113と、スリーブ111の下部外側にフランジ114を介して固定配設されるリング状の駆動マグネット115とを備えている。
尚、符号116は、回転体110の重量の偏心を修正するためのバランスウェイト(図示せず)が取り付けられる溝である。
The optical deflector includes a columnar fixed
The rotating
また、固定軸101の上部外側には、回転体110に設けられたリング状マグネット112と対向するようにリング状マグネット102が固定配設されており、これらリング状マグネット102及び112によって回転体110をスラスト方向に軸受けするスラスト磁気軸受Sが構成されている。
A ring-
更に、ハウジング100には、回転体110に設けられたリング状の駆動マグネット115と対向するように鉄心コイル103が固定配設されており、これら駆動マグネット115及び鉄心コイル103によって回転体110を回転させるモータMが構成されている。
Furthermore, an
また、回転体110のスリーブ111のうち、固定軸101と対向する内周面111aは、軸受面仕上げが施される一方、このスリーブ111の内周面111aと対向する固定軸101の外周面101aには図中破線で示すようにヘリングボーン状の溝104が形成されており、これらスリーブ111の内周面111a及び固定軸101の外周面101aに設けられた溝104によって、回転体110をラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受Rが構成されている。
Of the
この光偏向器では、モータMにより回転体110を回転させると、回転体110が、ラジアル動圧軸受Rにより固定軸101に対して一定距離をもって非接触に支持されると共に、スラスト磁気軸受Sにより固定軸101に対して一定高さに支持されることとなる。これにより、スラスト方向の軸受として動圧軸受を用いるタイプのものより、光偏向器の高さを低くできるという利点がある。
In this optical deflector, when the rotating
この光偏向器において、駆動マグネット115のN極とS極の境界位置と、ポリゴンミラー113の反射面が互いに隣接する稜線位置との位置関係は、組立上の都合等から略一致させることが行われている(例えば、特許文献2参照)。
In this optical deflector, the positional relationship between the boundary position between the N pole and the S pole of the
しかし、駆動マグネット115のN極とS極の境界位置と、ポリゴンミラー113の反射面が互いに隣接する稜線位置とを略一致させた場合、モータMにより発生する駆動トルクの変動が、ポリゴンミラー113の回転により感光体等に走査されるビームのドット間ピッチの変動になって現れるという問題がある。かかる問題は、画像の形成が高精度化するに伴い、顕在化する。
However, when the boundary position between the N pole and the S pole of the
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、ポリゴンミラーの反射面におけるビームの走査開始位置と、駆動マグネットの磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差を所定角度に設定するという簡単な構成で、感光体に走査されるビームのドット間ピッチの変動量を最小にすることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and the angular difference between the beam scanning start position on the reflection surface of the polygon mirror and the boundary position between the N pole and the S pole constituting the magnetic pole of the drive magnet is obtained. The object of the present invention is to minimize the fluctuation amount of the pitch between dots of the beam scanned on the photosensitive member with a simple configuration in which the predetermined angle is set.
請求項1に記載の光偏向器は、ビームが走査される有効走査エリアを周方向の全長に有する複数の反射面が形成されたポリゴンミラーと、複数のN極とS極が交互に連続して環状に設けられ、前記ポリゴンミラーと共に回転駆動する駆動マグネットと、前記駆動マグネットに対向するようにハウジングに固定配設された鉄心コイルと、を有し、トルクのリップルが正弦波形状となるように構成されるとともに、前記トルクのリップルの正弦波形状における山及び谷の位置が、前記駆動マグネットのN極とS極の境界位置又はN極とS極の中心位置と一致するように構成されたモータと、を備え、前記反射面の数をP(Pは4以上の偶数)としたときに、前記駆動マグネットの磁極の数はnP(nは自然数)であって、前記有効走査エリアにおけるビームの走査開始位置と、前記磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差を90゜/nPまたは270゜/nPとしたものである。 The optical deflector according to claim 1 includes a polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces each having an effective scanning area in which the beam is scanned in the entire circumferential direction, and a plurality of N poles and S poles alternately arranged. And a drive magnet that is rotationally driven together with the polygon mirror, and an iron core coil that is fixedly disposed on the housing so as to face the drive magnet so that the torque ripple has a sine wave shape. configured Rutotomoni, the position of the peaks and valleys in the sinusoidal ripple of the torque, is configured to match the boundary position or the center position of the N and S poles of N and S poles of the drive magnet Motor, and the number of magnetic poles of the drive magnet is nP (n is a natural number) when the number of reflection surfaces is P (P is an even number of 4 or more), and the effective scanning area Oh A scanning start position of the beam that is obtained by the angular difference between the boundary position of the N and S poles constituting the magnetic pole and 90 ° / nP or 270 ° / nP.
本発明により、感光体に走査されるビームのドット間ピッチの変動量を最小にすることができる。 According to the present invention, it is possible to minimize the fluctuation amount of the pitch between dots of the beam scanned on the photosensitive member.
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
本発明に係る第1実施例を図1乃至図3を用いて説明する。
本実施例においては、説明を簡単にするため、ポリゴンミラーの反射面の数が4、駆動マグネットの磁極数が4の場合であって、かつ、光源(例えば、レーザーダイオード等)から出射されたビームがポリゴンミラーの反射面を走査する有効走査エリアが反射面の全面の場合について説明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, for simplicity of explanation, the number of reflecting surfaces of the polygon mirror is 4 and the number of magnetic poles of the drive magnet is 4, and the light is emitted from a light source (for example, a laser diode). The case where the effective scanning area where the beam scans the reflection surface of the polygon mirror is the entire reflection surface will be described.
図1は、Aに駆動マグネットの磁極、Bに3相モータのトルクのリップル、Cにポリゴンミラーの面を示した関係図である。鉄心コイルを有するモータの場合、コギングトルクが発生するため、3相モータのトルクのリップルは、略正弦波形とすることができる。 FIG. 1 is a relationship diagram in which A shows the magnetic pole of the drive magnet, B shows the torque ripple of the three-phase motor, and C shows the surface of the polygon mirror. In the case of a motor having an iron core coil, cogging torque is generated, so that the torque ripple of the three-phase motor can be made into a substantially sine waveform.
また、図2および図3は、ポリゴンミラー11と駆動マグネット12との位置関係を示した平面図である。ポリゴンミラー11には、反射面31(1面)、反射面32(2面)、反射面33(3面)、反射面34(4面)が形成されており、反射面31と反射面32の稜線位置14と、駆動マグネット2のN極とS極の境界位置15のなす角度はα°である。
なお、本実施例においては、有効走査エリアが反射面の全面であるから、ビームは、稜線位置14が有効走査エリアにおけるビームの走査開始位置となる。
2 and 3 are plan views showing the positional relationship between the
In this embodiment, since the effective scanning area is the entire reflection surface, the
(比較例1−1)
まず、従来技術であるポリゴンミラー11の複数の反射面が互いに隣接する稜線位置14と、駆動マグネット12の磁極を構成するN極とS極の境界位置15との角度差がない場合(図2または図3においてα=0°)を、図1のCのaを用いて説明する。
(Comparative Example 1-1)
First, when there is no angle difference between the
トルクのリップルを示す図1のBにおいて、1から3、5から7にかけて図示しないコイルにより駆動マグネット12が力を受け、トルクが増大するため、ポリゴンミラーの回転は加速する。これに対し、3から5、7から9にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラーの回転が減速する。
In FIG. 1B showing a torque ripple, the
その結果、レーザーダイオード等から出射されたビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、1から2に向かうにつれて広くなり、2から3に向かうにつれてさらに広くなり、3から4に向かうにつれて狭くなり、4から5に向かうにつれてさらに狭くなり、5から6に向かうにつれて広くなり、6から7に向かうにつれてさらに広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなり、8から9に向かうにつれてさらに狭くなるというように、広く、さらに広く、狭く、さらに狭くという現象を周期的に繰り返すことになる。つまり、ドット間ピッチが広い箇所と狭い箇所が交互に現れることになる。
As a result, when the beam emitted from the laser diode or the like is scanned by the
(比較例1−2)
また、同様に、稜線位置14と、境界位置15との角度差αが45゜である場合について、図1のCのcを用いて説明する。
(Comparative Example 1-2)
Similarly, the case where the angle difference α between the
トルクのリップルを示す図1のBにおいて、3から5、7から9にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転は減速する。これに対し、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転が加速する。
In FIG. 1B showing the torque ripple, the torque decreases from 3 to 5, and from 7 to 9, so the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、3から5に向かうにつれて狭くなり、5から7に向かうにつれて広くなり、7から9に向かうにつれて狭くなるという現象が発生する。
つまり、比較例1−1と同様に、ドット間ピッチが広い箇所と狭い箇所が交互に現れることになる。
As a result, when the beam of a laser diode or the like is scanned by the
That is, as in Comparative Example 1-1, a portion having a large dot pitch and a narrow portion appear alternately.
前記した比較例1−1および比較例1−2は、感光体に形成した画像のドット間ピッチに広狭が交互に現れるため、高精度な印刷にとって大きな欠点となる。
これに対し、以下に示すように、ポリゴンミラーの反射面の数をP(Pは4以上の偶数)としたときに、駆動マグネットの磁極の数はnP(nは自然数)であって、有効走査エリアにおけるビームの走査開始位置と、磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差を、略90゜/nPまたは略270゜/nPとした場合、つまり、本実施例において、略22.5゜(位相差1/4)または略67.5゜(位相差3/4)とした場合は、ドット間のピッチの変動量を最小にすることができる。
Since the comparative example 1-1 and the comparative example 1-2 described above appear alternately in the dot-to-dot pitch of the image formed on the photosensitive member, this is a great drawback for high-precision printing.
On the other hand, as shown below, when the number of reflection surfaces of the polygon mirror is P (P is an even number equal to or greater than 4), the number of magnetic poles of the drive magnet is nP (n is a natural number) and effective. When the angle difference between the scanning start position of the beam in the scanning area and the boundary position between the N pole and S pole constituting the magnetic pole is approximately 90 ° / nP or approximately 270 ° / nP, that is, in this embodiment, When the angle is approximately 22.5 ° (phase difference ¼) or approximately 67.5 ° (
(実施例1−1)
まず、図2に示すように、ポリゴンミラー11の複数の反射面が互いに隣接する稜線位置14と、駆動マグネットの磁極を構成するN極とS極の境界位置15との角度差αが略22.5゜の場合を図1のCのbを用いて説明する。
(Example 1-1)
First, as shown in FIG. 2, the angle difference α between the
トルクのリップルを示す図1のBにおいて、2から3、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転は加速する。これに対し、3から5、7から8にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転が減速する。
In FIG. 1B showing the torque ripple, the torque increases from 2 to 3, 5 to 7, and the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、2から3に向かうにつれて広くなるが、3から4に向かうにつれて狭くなり、4の時点でドット間ピッチの変動は解消される。さらに、ドット間ピッチは、4から5に向かうにつれて狭くなり、5から6に向かうにつれて広くなるから、6の時点でドット間ピッチの変動は解消される。同様に、ドット間ピッチは、6から7に向かうにつれて広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなるから8の時点でドット間ピッチの変動は解消される。
つまり、2から感光体等へのビームの露光をスタートすると、加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドット間ピッチの変動を短い周期で解消するため、ドット間のピッチの変動量を最小にすることができる。
As a result, the dot-to-dot pitch of the beam formed on the photosensitive member or the like when a beam of a laser diode or the like is scanned by the
In other words, when the exposure of the beam to the photosensitive member or the like from 2 is started, acceleration / deceleration is repeated evenly in a short cycle. Therefore, the variation in the pitch between dots is eliminated in order to eliminate the variation in the pitch between dots in a short cycle. Can be minimized.
(実施例1−2)
また、図3に示すように、ポリゴンミラー11の複数の反射面が互いに隣接する稜線位置14と、駆動マグネット12の磁極を構成するN極とS極の境界位置15との角度差αが略67.5゜の場合を図1のCのdを用いて説明する。
(Example 1-2)
Further, as shown in FIG. 3, the angle difference α between the
トルクのリップルを示す図1のBにおいて、4から5、7から8にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転は減速する。これに対し、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転が加速する。
In FIG. 1B showing the torque ripple, the torque decreases from 4 to 5, and from 7 to 8, so that the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、4から5に向かうにつれて狭くなるが、5から6に向かうにつれて広くなり、6の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに、ビームのドット間ピッチは、6から7に向かうにつれて広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなるから8の時点でドットのピッチの変動は解消される。
つまり、4から感光体等へのビームの露光をスタートすると、加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドット間ピッチの変動を短い周期で解消するため、ドット間のピッチの変動量を最小にすることができる。
As a result, the dot-to-dot pitch of the beam formed on the photosensitive member or the like when a beam of a laser diode or the like is scanned by the
In other words, when exposure of the beam from 4 to the photosensitive member or the like is started, acceleration / deceleration is repeated evenly in a short cycle. Therefore, the variation in pitch between dots is eliminated in order to eliminate the variation in pitch between dots in a short cycle. Can be minimized.
本発明に係る第2実施例を図4〜図6を用いて説明する。
尚、実施例1と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略し、実施例1との主な相違点についてのみ詳細に説明する。
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, about the same part as Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and only the main differences from Example 1 are demonstrated in detail.
本実施例1との相違点は、駆動マグネット12の磁極の数4を、8とした点のみである。
図4は、Aに駆動マグネットの磁極、Bに3相モータのトルクのリップル、Cにポリゴンミラーの面を示した関係図である。鉄心コイルを有するモータの場合、コギングトルクが発生するため、実施例1の場合と同様、3相モータのトルクのリップルは、略正弦波形とすることができる。
また、図5および図6は、ポリゴンミラー11と駆動マグネット12との位置関係を示した平面図である。
The difference from the first embodiment is only that the number of magnetic poles of the
FIG. 4 is a relationship diagram in which A shows the magnetic pole of the drive magnet, B shows the torque ripple of the three-phase motor, and C shows the surface of the polygon mirror. In the case of a motor having an iron core coil, since cogging torque is generated, the torque ripple of the three-phase motor can be made substantially sinusoidal as in the case of the first embodiment.
5 and 6 are plan views showing the positional relationship between the
(比較例2)
実施例1の場合と同様に、ポリゴンミラー11の複数の反射面が互いに隣接する稜線位置14と、駆動マグネットの磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差αが略0゜(図4のCのa)および22.5゜の場合(図1のCのc)は、ドット間ピッチが広い箇所と狭い箇所が交互に現れることになる。
(Comparative Example 2)
As in the case of the first embodiment, the angle difference α between the
すなわち、α=0°の場合(図4のCのa)、図4のBにおける1から2、2から3にかけてトルクが増加し、ポリゴンミラー11の回転は加速するため、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、1から2に向かうにつれて広くなり、さらに、2から3に向かうにつれて広くなる。そして、3から4、4から5にかけてトルクが減少し、ポリゴンミラー11の回転は減速するため、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、3から4に向かうにつれて狭くなり、さらに、4から5に向かうにつれて狭くなる。
That is, when α = 0 ° (a in FIG. 4C), the torque increases from 1 to 2, 2 to 3 in FIG. 4B, and the rotation of the
また、α=22.5°の場合(図4のCのc)、図4のBにおける3から5にかけてトルクが減少し、ポリゴンミラー11の回転は減速するため、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、3から4に向かうにつれて狭くなり、さらに、4から5に向かうにつれて狭くなる。そして、5から7にかけてトルクが増加し、ポリゴンミラー11の回転は加速するため、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、5から6に向かうにつれて広くなり、さらに、6から7に向かうにつれて広くなる。
When α = 22.5 ° (c in FIG. 4C), the torque decreases from 3 to 5 in B of FIG. 4 and the rotation of the
このように、ビームのドット間ピッチは、広く、さらに広く、狭く、さらに狭く、を周期的に繰り返すので、ドット間ピッチが広い箇所と狭い箇所が交互に現れることになる。 In this manner, the pitch between the dots of the beam is wide, further wider, narrower, and narrower periodically, so that a portion having a wide dot pitch and a narrow portion appear alternately.
これに対し、以下に示すように、前記稜線位置と、前記境界位置との角度差が略11.25゜(位相差1/4)または略33.75゜(位相差3/4)である場合は、ドット間のピッチの変動量を最小にすることができる。
On the other hand, as shown below, the angle difference between the ridge line position and the boundary position is approximately 11.25 ° (phase difference ¼) or approximately 33.75 ° (
(実施例2−1)
まず、ポリゴンミラー11の複数の反射面が互いに隣接する稜線位置と、駆動マグネット12の磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差αが略11.25゜の場合(図4のCのb)を説明する。
(Example 2-1)
First, when the angle difference α between the ridge line position where the plurality of reflecting surfaces of the
トルクのリップルを示す図4のBにおいて、2から3、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転は加速する。これに対し、3から5、7から9にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転が減速する。
In FIG. 4B showing the torque ripple, the torque increases from 2 to 3, 5 to 7, and the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、2から3に向かうにつれて広くなるが、3から4に向かうにつれて狭くなるので、4の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに4から5に向かうにつれて狭くなり、5から6に向かうにつれて広くなるので、6の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに、6から7に向かうにつれて広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなるから8の時点でドットのピッチの変動は解消される。
As a result, when the beam of a laser diode or the like is scanned by the
つまり、2の位置から感光体等へのビームの露光をスタートすると、加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドットのピッチの変動を最小にすることができる。
That is, when the exposure of the beam to the photosensitive member or the like is started from the
(実施例2−2)
次に、ポリゴンミラーの複数の反射面が互いに隣接する稜線位置と、駆動マグネットの磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差αが略33.75゜の場合(図4のCのd)を説明する。
(Example 2-2)
Next, when the angle difference α between the ridge line position where the plurality of reflecting surfaces of the polygon mirror are adjacent to each other and the boundary position between the N pole and S pole constituting the magnetic pole of the drive magnet is approximately 33.75 ° (FIG. 4). The d) of C will be described.
トルクのリップルを示す図4のBにおいて、4から5、7から8にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転は減速する。これに対し、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転が加速する。
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、4から5に向かうにつれて狭くなるが、5から6に向かうにつれて広くるので、6の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに、6から7に向かうにつれて広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなるので、8の時点でドットのピッチの変動は解消される。
つまり、4から感光体等へのビームの露光をスタートすると、加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドットのピッチの変動を最小にすることができる。
In FIG. 4B showing the torque ripple, the torque decreases from 4 to 5, and from 7 to 8, so that the rotation of the
As a result, when the beam of a laser diode or the like is scanned by the
That is, when the exposure of the beam from 4 to the photosensitive member or the like is started, the acceleration / deceleration is repeated evenly in a short cycle, so that the fluctuation of the dot pitch can be minimized.
以下に、本発明にかかる他の実施例について、図7〜図10を用いて説明する。
尚、実施例1と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略し、実施例1との主な相違点についてのみ詳細に説明する。
Hereinafter, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, about the same part as Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and only the main differences from Example 1 are demonstrated in detail.
図7は、ポリゴンミラーの斜視図であり、図8および図9は、ポリゴンミラー11における有効走査エリアの走査開始位置と駆動マグネット12の磁極の境界位置の位置関係を示した平面図である。
また、図10は、Aに駆動マグネットの磁極、Bに3相モータのトルクのリップル、Cにポリゴンミラーの面を示した関係図である。鉄心コイルを有するモータの場合、コギングトルクが発生するため、実施例1の場合と同様、3相モータのトルクのリップルは、略正弦波形とすることができる。
FIG. 7 is a perspective view of the polygon mirror, and FIGS. 8 and 9 are plan views showing the positional relationship between the scanning start position of the effective scanning area in the
FIG. 10 is a relationship diagram in which A shows the magnetic pole of the drive magnet, B shows the torque ripple of the three-phase motor, and C shows the surface of the polygon mirror. In the case of a motor having an iron core coil, since cogging torque is generated, the torque ripple of the three-phase motor can be made substantially sinusoidal as in the case of the first embodiment.
前記した実施例1および実施例2においては、1つの面におけるビームの走査がポリゴンミラー11の稜線位置(例えば、図7における稜線位置14)から隣り合う他の稜線位置(例えば、図7における稜線位置16)までのものを示した。すなわち、ビームがポリゴンミラー11の反射面を走査できる有効走査エリアとして全面のものを示したが、本実施例においては、各反射面における有効走査エリアが一部である場合について説明する。言いかえれば、実施例1との相違点は、有効走査エリアが反射面の一部である点のみである。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the scanning of the beam on one surface is another ridge line position (for example, the ridge line in FIG. 7) adjacent to the ridge line position (for example, the
図7に示すように、ポリゴンミラー11の反射面31には、走査開始位置41から走査終了位置42までの間、反射面にビームが当たる有効走査エリア40が設けられている。当然のことながら、有効走査エリア40以外のエリア43には、ビームが照射されることはない。
他の反射面32、33、34についても同様に、略同じ大きさの有効走査エリア40が設けられている。
As shown in FIG. 7, the
Similarly, the
この場合、図8または図9に示すように、有効走査エリア40におけるビームの走査開始位置41と、駆動マグネット12における磁極を構成するN極とS極の境界位置15との角度差αを略90゜/nP(図8)または略270゜/nP(図9)とすることにより、ビームのドット間ピッチの変動量を最小にすることができる。
In this case, as shown in FIG. 8 or FIG. 9, the angle difference α between the beam
(実施例3−1)
まず、α=90゜/nPの場合(図8、図10のCのb)を説明する。
トルクのリップルを示す図10のBにおいて、2から3、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転は加速する。これに対し、3から5、7から9にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転が減速する。
(Example 3-1)
First, the case of α = 90 ° / nP (b in FIG. 8 and FIG. 10C) will be described.
In FIG. 10B showing the torque ripple, the torque increases from 2 to 3, 5 to 7, and the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、2から3に向かうにつれて広くなるが、3から4に向かうにつれて狭くなるので、4の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに4から5に向かうにつれて狭くなるが、5から6に向かうにつれて広くなるので、6の時点でドットのピッチの変動は解消される。なお、5近辺から6にかけては、ビームが、反射面31(1面)の有効走査エリア40を走査しないので、感光体を露光することはない。
そして、ビームのドット間ピッチは、6から7に向かうにつれて広くなり、7から8に向かうにつれて狭くなるから、8の時点でドットのピッチの変動は解消される。
As a result, when the beam of a laser diode or the like is scanned by the
The inter-dot pitch of the beam becomes wider as it goes from 6 to 7, and becomes narrower as it goes from 7 to 8, so that the fluctuation of the dot pitch is eliminated at
つまり、2の位置からビームをポリゴンミラー11の反射面に当て、感光体等への露光を開始すると、実施例1−1と同様に、ポリゴンミラー11の加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドットのピッチの変動を最小にすることができる。
That is, when the beam is applied to the reflecting surface of the
(実施例3−2)
次に、α=270゜/nPの場合(図9、図10のCのd)を説明する。
トルクのリップルを示す図10のBにおいて、4から5、7から8にかけてトルクが減少するため、ポリゴンミラー11の回転は減速する。これに対し、5から7にかけてトルクが増加するため、ポリゴンミラー11の回転が加速する。
(Example 3-2)
Next, the case where α = 270 ° / nP (d in FIG. 9 and FIG. 10C) will be described.
In FIG. 10B showing the torque ripple, the torque decreases from 4 to 5, and from 7 to 8, so the rotation of the
その結果、レーザーダイオード等のビームをポリゴンミラー11で走査したときの感光体等に形成されるビームのドット間ピッチは、4から5に向かうにつれて除々に狭くなるが、5から6に向かうにつれて徐々に広くなるので、6の時点でドットのピッチの変動は解消される。さらに、6から7に向かうにつれて徐々に広くなり、7から8に向かうにつれて徐々に狭くなるので、8の時点でドットのピッチの変動は解消される。なお、7近辺から8にかけては、ビームが、反射面31(1面)の有効走査エリア40を走査しないので、感光体を露光することはない。
As a result, the dot-to-dot pitch of the beam formed on the photosensitive member or the like when a beam of a laser diode or the like is scanned by the
つまり、4から感光体等へのビームの露光をスタートすると、加減速を短い周期で均等に繰り返すことになるから、ドットのピッチの変動を最小にすることができる。 That is, when the exposure of the beam from 4 to the photosensitive member or the like is started, the acceleration / deceleration is repeated evenly in a short cycle, so that the fluctuation of the dot pitch can be minimized.
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。 The above-described embodiments are illustrated for explanation, and the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention, and the description of the drawings. Modifications and additions are possible without departing from the technical idea of the present invention.
例えば、前記した実施例は、説明を簡単にするため、ポリゴンミラーの反射面が4面のものを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、反射面の数Pが4以上の偶数であればよい。すなわち、6面、8面、10面、16面等の反射面を有するポリゴンミラーであってもよい。 For example, in order to simplify the description, the above-described embodiment has been described using a polygon mirror having four reflecting surfaces. However, the present invention is not limited to this, and the number P of reflecting surfaces is 4 or more. It only needs to be an even number. That is, it may be a polygon mirror having reflective surfaces such as 6, 8, 10, and 16.
また、前記した実施例は、駆動マグネットの磁極の数(S極とN極を加算した数)として、4極と8極のものを用いて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、反射面の数をPとすると、磁極の数は、nP(nは自然数)であればよい。 Moreover, although the above-mentioned Example demonstrated using the thing of 4 poles and 8 poles as the number of the magnetic poles of a drive magnet (the number which added S pole and N pole), this invention is limited to these. If the number of reflecting surfaces is P, the number of magnetic poles may be nP (n is a natural number).
さらに、前記した実施例においては、反射面31(1面)と反射面32(2面)の間の稜線位置14を用いて説明したが、これに限るわけではなく、反射面32(2面)と反射面33(3面)の間の稜線であっても良く、反射面33(3面)と反射面34(4面)の間の稜線であっても良く、反射面34(4面)と反射面31(1面)の間の稜線であっても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
本発明は、画像形成装置等に使用される光偏向器に適用される。 The present invention is applied to an optical deflector used in an image forming apparatus or the like.
11 ポリゴンミラー
12 駆動マグネット
14 稜線位置
15 境界位置
31 反射面(1面)
32 反射面(2面)
33 反射面(3面)
34 反射面(4面)
40 有効走査エリア
41 ビームの走査開始位置
11
32 Reflective surfaces (2 surfaces)
33 reflective surfaces (3 surfaces)
34 Reflective surfaces (4 surfaces)
40
Claims (1)
複数のN極とS極が交互に連続して環状に設けられ、前記ポリゴンミラーと共に回転駆動する駆動マグネットと、前記駆動マグネットに対向するようにハウジングに固定配設された鉄心コイルと、を有し、トルクのリップルが正弦波形状となるように構成されるとともに、前記トルクのリップルの正弦波形状における山及び谷の位置が、前記駆動マグネットのN極とS極の境界位置又はN極とS極の中心位置と一致するように構成されたモータと、
を備え、
前記反射面の数をP(Pは4以上の偶数)としたときに、
前記駆動マグネットの磁極の数はnP(nは自然数)であって、
前記有効走査エリアにおけるビームの走査開始位置と、前記磁極を構成するN極とS極の境界位置との角度差を90゜/nPまたは270゜/nPとしたことを特徴とする光偏向器。 A polygon mirror formed with a plurality of reflecting surfaces having an effective scanning area in which the beam is scanned over the entire length in the circumferential direction;
A plurality of N poles and S poles are alternately and continuously provided in an annular shape, and have a drive magnet that is rotationally driven together with the polygon mirror, and an iron core coil that is fixedly disposed on the housing so as to face the drive magnet. and are configured to torque ripple is sinusoidal Rutotomoni, the position of the peaks and valleys in the sinusoidal ripple of the torque, a boundary position or the N-pole of the N pole and S pole of the drive magnet A motor configured to coincide with the center position of the S pole ;
With
When the number of the reflecting surfaces is P (P is an even number of 4 or more),
The number of magnetic poles of the drive magnet is nP (n is a natural number),
An optical deflector characterized in that an angle difference between a scanning start position of a beam in the effective scanning area and a boundary position between an N pole and an S pole constituting the magnetic pole is set to 90 ° / nP or 270 ° / nP.
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