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JP7447653B2 - Optical deflector, optical writing device and image forming device - Google Patents
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JP7447653B2 - Optical deflector, optical writing device and image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、回転多面鏡による偏向走査に用いられる光偏向器、当該光偏向器を用いた光書込装置及び当該光書込装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical deflector used for deflection scanning using a rotating polygon mirror, an optical writing device using the optical deflector, and an image forming apparatus using the optical writing device.

従来、用紙(記録媒体)上に画像を形成するプリンターや複写機が知られている。これらプリンターや複写機に代表される画像形成装置は、光書込装置を用いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像によりトナー画像を作成し、そのトナー画像を定着部により加熱及び加圧して用紙上に定着させることで、用紙上に画像を形成する。 Conventionally, printers and copying machines that form images on paper (recording media) are known. Image forming devices such as printers and copying machines use an optical writing device to form an electrostatic latent image, create a toner image using the formed electrostatic latent image, and transfer the toner image to a fixing unit. An image is formed on the paper by applying heat and pressure to fix it on the paper.

一般に、この種の画像形成装置では、半導体レーザーなどの光源からの光線を、回転多面鏡を用いた光偏向器によって偏向走査し、帯電させた感光体などの像担持体上に走査レンズ系によって光スポットとして結像させ、静電潜像の書込みを行う。
回転多面鏡は、速度の速いものでは40000rpm程度で高速回転するため、それを用いた光偏向器において、回転多面鏡周辺の圧力分布が増大し、騒音や回転抵抗の増大が問題となることがある。回転抵抗が増大すると、回転に必要な駆動力が増えるため、発熱量が増大し、レンズ等の光学素子の性能変動や機械寿命の低下につながる。また、回転抵抗が増大すると、回転速度変動につながるため、画像品質の低下(濃度ムラ)につながる。
In general, in this type of image forming apparatus, a light beam from a light source such as a semiconductor laser is deflected and scanned by an optical deflector using a rotating polygon mirror, and is applied onto a charged image carrier such as a photoreceptor using a scanning lens system. It is imaged as a light spot and an electrostatic latent image is written.
A rotating polygon mirror rotates at a high speed of about 40,000 rpm, so in an optical deflector that uses it, the pressure distribution around the rotating polygon mirror increases, causing problems such as increased noise and rotational resistance. be. When the rotational resistance increases, the driving force required for rotation increases, which increases the amount of heat generated, leading to fluctuations in the performance of optical elements such as lenses and a reduction in mechanical life. Furthermore, an increase in rotational resistance leads to fluctuations in rotational speed, leading to a reduction in image quality (density unevenness).

そこで、回転多面鏡を用いた光偏向器の騒音を抑制する技術として、回転多面鏡の筐体と平板なウインドウとで囲まれる領域を略円形とし、空気の流れを滑らかにする構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、ウインドウを突出させて回転多面鏡から離すとともに、空気の流路を滑らかにつなぐ構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
Therefore, as a technology for suppressing the noise of an optical deflector using a rotating polygon mirror, a configuration has been disclosed in which the area surrounded by the housing of the rotating polygon mirror and a flat window is made approximately circular, thereby smoothing the flow of air. (For example, see Patent Document 1).
Furthermore, a configuration has been disclosed in which the window is projected to be separated from the rotating polygon mirror and the air flow path is smoothly connected (see, for example, Patent Document 2).

特開平8-152573号号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-152573 特開2005-301081号公報JP2005-301081A

しかしながら、上記特許文献1記載の平板なウインドウを用いた構成(光偏向器3001)では、図18(A)~図18(C)に示すように、回転多面鏡31とウインドウ36の間の距離が狭くなる箇所(図中符号F)で圧力勾配が大きくなるため、騒音の要因になる。ここで、図18(A)に、従来の光偏向器の平面図(ただし筐体37の天板37cは省略している)を、図18(B)に、図18(A)中の符号Wが示す領域の拡大図を、図18(C)に、図18(A)中のT1-T1線の断面図(ただし筐体37の天板37cを記載している)を、それぞれ示す。そこで、上記の圧力勾配を抑制するための構成として、ウインドウを円弧状にする構成と、ウインドウを突出させて回転多面鏡から離す構成と、を挙げることができる。 However, in the configuration using a flat window described in Patent Document 1 (light deflector 3001), as shown in FIGS. 18(A) to 18(C), the distance between the rotating polygon mirror 31 and the window 36 is The pressure gradient becomes large at the point where the pressure becomes narrow (symbol F in the figure), which causes noise. Here, FIG. 18(A) shows a plan view of a conventional optical deflector (however, the top plate 37c of the housing 37 is omitted), and FIG. 18(B) shows the reference numerals in FIG. 18(A). FIG. 18C shows an enlarged view of the area indicated by W, and a cross-sectional view taken along the line T1-T1 in FIG. Therefore, as configurations for suppressing the above-mentioned pressure gradient, there are a configuration in which the window is formed into an arcuate shape, and a configuration in which the window is made to protrude away from the rotating polygon mirror.

しかしながら、ウインドウを円弧状にする構成では、ウインドウ近傍で流路の広さを一定にすることができるため、圧力勾配を抑制することができるが、ウインドウの材料であるガラスや樹脂等を円弧状に加工する必要があり、大幅なコストアップを招く。また、ウインドウを円弧状にすることで、ウインドウ表面が光学的にパワーを持つ(すなわち、光線を収束/発散させる)ため、ウインドウを精度よく加工しない限り、光書込装置の光学性能に影響を与えてしまい、焦点位置やビーム形状が崩れてしまうおそれがある。 However, in the configuration where the window is shaped like an arc, the width of the flow path can be made constant near the window, and pressure gradients can be suppressed. It is necessary to process the material to a large extent, resulting in a significant increase in cost. Furthermore, by making the window arc-shaped, the window surface has optical power (that is, it converges/diverges light rays), so unless the window is precisely processed, it will affect the optical performance of the optical writing device. There is a risk that the focal position and beam shape will be distorted.

他方、ウインドウを突出させて回転多面鏡から離す構成では、ウインドウと回転多面鏡の間の距離の変化の割合を小さくすることができるため、距離が狭くなる箇所での騒音を低減することができるが、突出部近傍で空気が急激に膨張/圧縮されるため、突出部近傍が騒音の要因になるおそれがある。また、突出部をなくすように、ウインドウ以外の筐体壁面全体を回転多面鏡から離す構成も考えられるが、光偏向器が光書込装置内のスペースを圧迫し設計自由度を減少させる又は他部品と光偏向器の距離が近くなり組立にくくなるおそれがある。 On the other hand, in a configuration in which the window protrudes and is separated from the rotating polygon mirror, the rate of change in the distance between the window and the rotating polygon mirror can be reduced, so noise can be reduced in areas where the distance is narrow. However, since air is rapidly expanded/compressed near the protrusion, the vicinity of the protrusion may become a source of noise. In addition, a configuration in which the entire wall surface of the housing other than the window is separated from the rotating polygon mirror to eliminate the protrusion can be considered, but the optical deflector may compress the space inside the optical writing device and reduce the degree of freedom in design. The distance between the parts and the optical deflector may become close, making assembly difficult.

また、上記特許文献2記載の突出部(ウインドウ)と筐体壁面との間の空気の流路を滑らかにつなぐ構成では、突出部近傍における空気の急激な膨張/圧縮を抑制することができるので、ウインドウに近い空間部とウインドウから遠い空間部との圧力差を減少させることが可能となり、騒音の発生を低減させることができる。 Furthermore, in the configuration described in Patent Document 2 that smoothly connects the air flow path between the protrusion (window) and the housing wall surface, rapid expansion/compression of air in the vicinity of the protrusion can be suppressed. , it becomes possible to reduce the pressure difference between the space near the window and the space far from the window, and the generation of noise can be reduced.

以下に、図19を参照して、特許文献2記載の光偏向器3002の構成(形状)におけるウインドウ36近傍の流体解析結果を説明する。図19(A)は、特許文献2記載の光偏向器3002の構成における空気の流れの一例を示す図である。図19(B)は、回転多面鏡31周辺の圧力分布の一例を示す図である。図19(C)は、回転多面鏡31周辺の流速分布の一例を示す図である。
流体解析には、ソフトウェアとして、SolidWorks(R) Flow Simulationを使用した。流体解析の条件は、回転数40150rpmであり、解析仕様で回転体は回転対称である必要があるため、回転多面鏡31の外接円柱C11を回転させるようにしている。
Below, with reference to FIG. 19, fluid analysis results near the window 36 in the configuration (shape) of the optical deflector 3002 described in Patent Document 2 will be described. FIG. 19(A) is a diagram showing an example of air flow in the configuration of the optical deflector 3002 described in Patent Document 2. FIG. 19(B) is a diagram showing an example of the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31. FIG. 19C is a diagram showing an example of the flow velocity distribution around the rotating polygon mirror 31.
SolidWorks(R) Flow Simulation was used as software for fluid analysis. The conditions for the fluid analysis are a rotational speed of 40,150 rpm, and the analysis specifications require that the rotating body be rotationally symmetrical, so the circumscribed cylinder C11 of the rotating polygon mirror 31 is rotated.

図19(B)及び図19(C)において、グラフの横軸は、回転多面鏡31の回転軸を中心として円周に沿って、真下を0°とし、時計回りに回転した角度で位置を表したものである。図19(B)において、グラフの縦軸は、0°点での圧力を0Pa基準とした圧力である(壁面と回転多面鏡31の全体的な距離によって圧力が全体にシフトするため)。図19(B)に示した圧力分布では、ウインドウ36(0°付近)よりも回転多面鏡31の回転方向上流側(270°付近)で圧力が急激に下がる箇所J1があり、圧力分布を抑制できていない。なお、圧力分布のMax-minは44.4Paであった。図19(C)において、グラフの縦軸は、流速[m/s]である。 In FIGS. 19(B) and 19(C), the horizontal axis of the graph indicates the position along the circumference around the rotation axis of the rotating polygon mirror 31, with the bottom being 0°, and the position being rotated clockwise. This is what is expressed. In FIG. 19(B), the vertical axis of the graph is the pressure based on the pressure at the 0° point as 0 Pa (because the pressure shifts overall depending on the overall distance between the wall surface and the rotating polygon mirror 31). In the pressure distribution shown in FIG. 19(B), there is a point J1 where the pressure drops sharply on the upstream side in the rotational direction of the rotating polygon mirror 31 (near 270°) than the window 36 (near 0°), and the pressure distribution is suppressed. I haven't been able to do it. Note that the Max-min of the pressure distribution was 44.4 Pa. In FIG. 19(C), the vertical axis of the graph is the flow velocity [m/s].

上記特許文献2記載の構成において、圧力が急激に下がる流れを説明する。まず、回転多面鏡31の回転方向に対して流路幅が拡大する箇所で、回転多面鏡31周りの空気の流速が変わらない場合、流路断面積が増えていく分、体積流量が増大していく。次に、回転多面鏡31の回転方向に対して流路幅が拡大しはじめる箇所で、体積流量が増大していく箇所に空気が引っ張られ、圧力が急激に下がる。 In the configuration described in Patent Document 2, a flow in which the pressure rapidly decreases will be explained. First, if the flow velocity of the air around the rotating polygon mirror 31 does not change at a point where the channel width increases in the rotational direction of the rotating polygon mirror 31, the volumetric flow rate increases as the channel cross-sectional area increases. To go. Next, at a location where the flow path width begins to expand in the rotational direction of the rotating polygon mirror 31, air is pulled to a location where the volumetric flow rate increases, and the pressure drops rapidly.

本発明は、平板ウインドウ近傍での騒音/回転抵抗を低減することが可能な光偏向器、光書込装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical deflector, an optical writing device, and an image forming device that can reduce noise/rotational resistance near a flat window.

請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
光偏向器において、
外周面に鏡面を有し、前記鏡面において光源から出射された光線を反射する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転駆動させる駆動部と、
透明な平板形状であり、前記回転多面鏡に入射する光線及び前記回転多面鏡により反射された光線を通過させるウインドウと、
底面、壁面及び天板を有し、前記壁面の開口部分に配置された前記ウインドウとともに前記回転多面鏡を格納する筐体と、
を備え、
前記壁面は、
前記回転多面鏡の回転方向において、前記ウインドウの上流側又は下流側の少なくとも一方に、前記回転多面鏡の回転による空気の流れに対する抵抗を発生させる抵抗発生部を備え、
前記抵抗発生部は、前記回転多面鏡の外接円との間の前記空気の流路における断面積である流路断面積を前記流路の幅方向及び高さ方向の少なくともいずれか一方に狭めるように設けられ、
前記抵抗発生部の前記回転方向下流側には、前記抵抗発生部から前記外接円との間の前記流路断面積が広がる領域と、前記回転方向下流に向けて前記外接円との間の前記流路断面積が狭まる領域とが順に設けられた流速緩和部が隣接し
前記壁面は、前記ウインドウと対向する面が、前記外接円との距離が一定となるように、曲面状に形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is made to achieve the above object,
In the optical deflector,
a rotating polygon mirror that has a mirror surface on its outer peripheral surface and reflects the light rays emitted from the light source on the mirror surface;
a drive unit that rotationally drives the rotating polygon mirror;
a transparent flat plate-shaped window that allows light rays incident on the rotating polygon mirror and light rays reflected by the rotating polygon mirror to pass through;
a casing having a bottom surface, a wall surface, and a top plate, and storing the rotating polygon mirror together with the window disposed in the opening part of the wall surface;
Equipped with
The wall surface is
In the rotation direction of the rotating polygon mirror, at least one of the upstream side and the downstream side of the window is provided with a resistance generating part that generates resistance to the air flow due to the rotation of the rotating polygon mirror,
The resistance generating section is configured to narrow a cross-sectional area of the air flow path between the circumscribed circle of the rotating polygon mirror in at least one of the width direction and the height direction of the flow path. established in
On the downstream side of the resistance generating section in the rotational direction , there is a region where the cross-sectional area of the flow path increases between the resistance generating section and the circumscribed circle, and a region between the circumscribed circle toward the downstream in the rotational direction . A region where the cross-sectional area of the flow path is narrowed and a flow velocity relaxation section provided in this order are adjacent to each other ,
The wall surface is characterized in that a surface facing the window is formed in a curved shape so that a distance from the circumscribed circle is constant .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光偏向器において、
前記抵抗発生部は、前記ウインドウの前記上流側及び前記下流側に設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the optical deflector according to claim 1,
The resistance generating section is provided on the upstream side and the downstream side of the window.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の光偏向器において、
前記回転方向において、
前記抵抗発生部の起点における前記流路断面積をA1とし、
前記抵抗発生部の終点における前記流路断面積をA2としたとき、
A1≧A2を満たすことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the optical deflector according to claim 1 or 2,
In the rotation direction,
The cross-sectional area of the flow path at the starting point of the resistance generating part is A1,
When the cross-sectional area of the flow path at the end point of the resistance generating part is A2,
It is characterized by satisfying A1≧A2.

請求項4に記載の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記抵抗発生部は、前記壁面を内側に曲げて形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 3,
The resistance generating section is characterized in that it is formed by bending the wall surface inward.

請求項5に記載の発明は、請求項1~4のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記抵抗発生部は、前記壁面の内側に凸部が設けられたものであることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 4,
The resistance generating portion is characterized in that a convex portion is provided inside the wall surface.

請求項6に記載の発明は、請求項1~5のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記抵抗発生部は、前記天板及び前記底面の少なくとも一方を内側に突出させたものであることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 5,
The resistance generating section is characterized in that at least one of the top plate and the bottom surface protrudes inward.

請求項7に記載の発明は、請求項1~6のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記抵抗発生部は、前記壁面、前記天板及び前記底面の少なくとも1つに複数の凸部が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 6,
The resistance generating section is characterized in that a plurality of protrusions are provided on at least one of the wall surface, the top plate, and the bottom surface.

請求項8に記載の発明は、請求項1~7のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記流速緩和部は、前記流路断面積が変化するように、前記外接円との間の前記流路における幅である流路幅が調整されていることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 7,
The flow velocity moderating section is characterized in that a channel width, which is a width in the channel between the circumscribed circle, is adjusted so that the channel cross -sectional area changes.

請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の光偏向器において、
前記流速緩和部は、平面状に形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the optical deflector according to claim 8,
The flow velocity relaxation section is characterized in that it is formed in a planar shape.

請求項10に記載の発明は、請求項1~9のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記流速緩和部は、前記流路断面積が変化するように、前記外接円との間の前記流路における高さである流路高さが調整されていることを特徴とする。
The invention according to claim 10 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 9,
The flow velocity relaxation part is characterized in that a flow path height, which is a height in the flow path between the circumscribed circle and the flow path, is adjusted so that the cross-sectional area of the flow path changes .

請求項1に記載の発明は、請求項1~10のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記ウインドウと前記回転多面鏡の回転中心との距離は、前記ウインドウと対向する面と前記回転多面鏡の回転中心との距離よりも長いことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 10 ,
The distance between the window and the center of rotation of the rotating polygon mirror is longer than the distance between the surface facing the window and the center of rotation of the rotating polygon mirror.

請求項1に記載の発明は、請求項1~1のいずれか一項に記載の光偏向器において、
前記ウインドウは、複数設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 12 is the optical deflector according to any one of claims 1 to 11 ,
The present invention is characterized in that a plurality of windows are provided.

請求項1に記載の発明は、
光書込装置において、
光源と、
前記光源から出射された光線を偏向させる請求項1~1のいずれか一項に記載の光偏向器と、
前記光偏向器により偏向された光線を像担持体の被走査面上に結像させる結像光学系と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claims 1 to 3 is
In an optical writing device,
a light source and
The optical deflector according to any one of claims 1 to 12 , which deflects the light beam emitted from the light source;
an imaging optical system that forms an image of the light beam deflected by the optical deflector on a scanned surface of an image carrier;
It is characterized by having the following.

請求項1に記載の発明は、
画像形成装置において、
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された像担持体に対して光線を照射することで前記像担持体上に静電潜像を形成する請求項1に記載の光書込装置と、
前記光線を照射された像担持体にトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に顕像化する現像部と、
前記トナー像を用紙に転写する転写部と、
前記転写部により転写されたトナー像を前記用紙に定着させる定着部と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 14 is:
In the image forming device,
an image carrier;
a charging unit that charges the image carrier;
The optical writing device according to claim 13 , wherein an electrostatic latent image is formed on the image carrier by irradiating the image carrier charged by the charging unit with a light beam;
a developing section that visualizes the electrostatic latent image into a toner image by supplying toner to the image carrier irradiated with the light beam;
a transfer unit that transfers the toner image to paper;
a fixing unit that fixes the toner image transferred by the transfer unit to the paper;
It is characterized by having the following.

本発明によれば、平板ウインドウ近傍での騒音/回転抵抗を、簡易な構成で低減することができる。 According to the present invention, noise/rotational resistance near the flat window can be reduced with a simple configuration.

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 光書込装置の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an optical writing device. 光偏向器の構成を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the configuration of an optical deflector. 光偏向器の構成におけるウインドウ近傍の流体解析結果を説明する図である。It is a figure explaining the fluid analysis result of the window vicinity in the structure of an optical deflector. ウインドウ下流側のみに抵抗発生部を設けた構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a configuration in which a resistance generating section is provided only on the downstream side of the window. 圧力分布に係る流体解析結果を説明する図である。It is a figure explaining the fluid analysis result concerning pressure distribution. 圧力分布が最も小さくなる条件における流速ベクトル図を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a flow velocity vector diagram under conditions where the pressure distribution is the smallest. 圧力分布が最も小さくなる条件における圧力分布コンター図を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a pressure distribution contour diagram under conditions where the pressure distribution is the smallest. 圧力分布が大きくなる条件における圧力分布コンター図を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a pressure distribution contour diagram under conditions where the pressure distribution becomes large. 変形例1に係る光偏向器の構成におけるウインドウ近傍の流体解析結果を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a fluid analysis result near a window in the configuration of an optical deflector according to Modification 1. 変形例2に係る光偏向器の構成におけるウインドウ近傍の流体解析結果を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a fluid analysis result near a window in the configuration of an optical deflector according to Modification 2. FIG. 抵抗発生部を、壁面の内側に凸部を設けた構成とした変形例3を示す図である。It is a figure which shows the modification 3 which made the resistance generation part the structure which provided the convex part inside the wall surface. 抵抗発生部を、底面を内側に突出させた構成とした変形例4を示す図である。It is a figure which shows the modification 4 which made the resistance generation part the structure which made the bottom protrude inward. 抵抗発生部を、壁面に複数の凸部を設けた構成とした変形例5を示す図である。It is a figure which shows the modification 5 which made the resistance generation part the structure which provided the several convex part in the wall surface. 流速緩和部において、底面を内側に突出させて流路高さを調整した構成とした変形例6を示す図である。It is a figure which shows the modification 6 which had the structure which made the bottom surface protrude inward and adjusted the flow path height in a flow velocity relaxation part. ウインドウを、対向する壁面において1つずつ計2つ設けた構成とした変形例7を示す図である。It is a figure which shows the modification 7 which has a structure in which two windows are provided, one on each opposing wall surface. ウインドウを、配置角度を変えて2つ隣接させる構成とした変形例8を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a modified example 8 in which two windows are arranged adjacent to each other with different arrangement angles. 特許文献1記載の光偏向器において、回転多面鏡とウインドウの間の距離が狭くなる箇所で圧力勾配が大きくなる様子の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of how the pressure gradient increases at a location where the distance between the rotating polygon mirror and the window becomes narrow in the optical deflector described in Patent Document 1. 特許文献2記載の光偏向器の構成におけるウインドウ近傍の流体解析結果を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a fluid analysis result near a window in the configuration of the optical deflector described in Patent Document 2.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、図4(A)に示す左右方向をX方向、上下方向をY方向、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, the horizontal direction shown in FIG. 4(A) is referred to as the X direction, the vertical direction as the Y direction, and the direction orthogonal to the X direction and the Y direction as the Z direction.

まず、本実施形態に係る画像形成装置1000の構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置1000は、例えば、レーザープリンターやデジタル複写機等として用いられ、図1に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色ごとに設けられた複数の光書込装置100と、光書込装置100に対応して設けられた感光体などの像担持体200と、像担持体200を帯電させる帯電部210と、光線を照射された像担持体200にトナーを供給することで静電潜像をトナー像に顕像化する現像部220と、中間転写ベルト300と、トナー像を用紙Pに転写する転写部400と、転写部400により転写されたトナー像を用紙Pに定着する定着部500と、を備えて構成されている。
First, the configuration of image forming apparatus 1000 according to this embodiment will be described.
The image forming apparatus 1000 according to the present embodiment is used as, for example, a laser printer or a digital copying machine, and as shown in FIG. The apparatus 100, an image carrier 200 such as a photoreceptor provided corresponding to the optical writing device 100, a charging section 210 that charges the image carrier 200, and a toner toner to the image carrier 200 irradiated with light. A developing section 220 that develops an electrostatic latent image into a toner image by supplying it, an intermediate transfer belt 300, a transfer section 400 that transfers the toner image onto paper P, and a toner image transferred by the transfer section 400. The fixing unit 500 fixes onto the paper P.

画像形成装置1000は、光書込装置100より照射されるレーザー光によって感光された像担持体200でトナー像を形成し、中間転写ベルト300上に当該トナー像を転写させる。次に、画像形成装置1000は、中間転写ベルト300に転写されたトナー像を転写部400によって用紙Pに押圧して転写させ、定着部500によって当該用紙Pを加熱及び加圧することで、トナー像を用紙P上に定着する。そして、画像形成装置1000は、用紙Pを排紙ローラー(図示省略)等により搬送してトレイ(図示省略)に排紙することで画像形成処理を行う。 The image forming apparatus 1000 forms a toner image on the image carrier 200 exposed to laser light emitted from the optical writing device 100, and transfers the toner image onto the intermediate transfer belt 300. Next, the image forming apparatus 1000 presses and transfers the toner image transferred to the intermediate transfer belt 300 onto the paper P by the transfer unit 400, and heats and pressurizes the paper P by the fixing unit 500, thereby producing the toner image. is fixed on the paper P. Then, the image forming apparatus 1000 performs image forming processing by conveying the paper P using a paper discharge roller (not shown) or the like and discharging the paper onto a tray (not shown).

光書込装置100は、図2に示すように、帯電部210により帯電された像担持体200に対してレーザー光(光線)Lを主走査方向に照射し、像担持体200を感光させる装置である。
光書込装置100は、レーザー光Lを出射させる半導体レーザーなどの光源1と、光源1より出射されたレーザー光Lを整形し光偏向器3へ導く光源光学系2と、側面(外周面)が鏡面からなる多角柱形状をした回転多面鏡31(図3参照)を用いてレーザー光Lを偏向させる光偏向器3と、光偏向器3により偏向されたレーザー光Lを像担持体200の被走査面上に集光・走査させる走査光学系4と、上記の各素子を保持するハウジング5と、ハウジング5に被せて周囲環境からの防塵を行うカバー部材6と、を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the optical writing device 100 is a device that irradiates a laser beam (light beam) L in the main scanning direction onto an image carrier 200 charged by a charging unit 210 to expose the image carrier 200 to light. It is.
The optical writing device 100 includes a light source 1 such as a semiconductor laser that emits a laser beam L, a light source optical system 2 that shapes the laser beam L emitted from the light source 1 and guides it to an optical deflector 3, and a side surface (outer peripheral surface). The optical deflector 3 deflects the laser beam L using a rotating polygonal mirror 31 (see FIG. 3) having a polygonal prism shape made of mirror surfaces, and the laser beam L deflected by the optical deflector 3 is directed to the image carrier 200. It is configured with a scanning optical system 4 that focuses and scans light onto a surface to be scanned, a housing 5 that holds each of the above-mentioned elements, and a cover member 6 that is placed over the housing 5 to prevent dust from the surrounding environment. There is.

光偏向器3は、図3に示すように、外周面に鏡面を有し、鏡面において光源1から出射されたレーザー光Lを反射する回転多面鏡31と、回転多面鏡31に接合されたマグネット32と、回転多面鏡31を電磁力により高速回転駆動させるコイル33a、画像形成装置1000からの電力/制御信号を受け付けるコネクター33b及び制御IC33cを保持し、コイル33aに電力供給/制御を行う駆動基板33と、回転多面鏡31の回転軸34と、回転多面鏡31を滑らかに回転させるための軸受35と、透明な平板形状であり、回転多面鏡31に入射するレーザー光L及び回転多面鏡31により反射されたレーザー光Lを通過させるガラス製のウインドウ36と、上記の各素子を格納する筐体37と、を備えて構成されている。マグネット32及び駆動基板33(コイル33a、コネクター33b、制御IC33c)は、回転多面鏡31を回転駆動させる本発明の駆動部として機能する。 As shown in FIG. 3, the optical deflector 3 includes a rotating polygon mirror 31 that has a mirror surface on its outer peripheral surface and reflects the laser beam L emitted from the light source 1 on the mirror surface, and a magnet bonded to the rotating polygon mirror 31. 32, a coil 33a that rotates the rotating polygon mirror 31 at high speed using electromagnetic force, a connector 33b that receives power/control signals from the image forming apparatus 1000, and a drive board that holds a control IC 33c and supplies power to/controls the coil 33a. 33, a rotation shaft 34 of the rotating polygon mirror 31, a bearing 35 for smoothly rotating the rotating polygon mirror 31, a transparent flat plate shape, and a laser beam L incident on the rotating polygon mirror 31 and the rotating polygon mirror 31. The device includes a glass window 36 through which the laser beam L reflected by the laser beam L passes through, and a casing 37 in which the above-described elements are housed. The magnet 32 and the drive board 33 (coil 33a, connector 33b, control IC 33c) function as a drive unit of the present invention that rotates the rotating polygon mirror 31.

筐体37は、底面37a、壁面37b及び天板37cを有し、壁面37bの開口部分に配置されたウインドウ36とともに回転多面鏡31を密閉している。本実施形態では、駆動基板33が天板37cを兼ねているが、駆動基板33と天板37cを別体として天板37cが駆動基板33を保持する構成としてもよい。壁面37bは、平面視で略円形状に形成され、円の中心は回転多面鏡31の回転中心(回転軸34)と同じ位置にある。底面37a及び壁面37bは、アルミダイカスト(金型を用いた射出成形と切削加工)により作製される。 The casing 37 has a bottom surface 37a, a wall surface 37b, and a top plate 37c, and seals the rotating polygon mirror 31 together with a window 36 disposed in the opening of the wall surface 37b. In this embodiment, the drive board 33 also serves as the top plate 37c, but the drive board 33 and the top plate 37c may be separate bodies, and the top plate 37c may hold the drive board 33. The wall surface 37b is formed into a substantially circular shape when viewed from above, and the center of the circle is located at the same position as the rotation center (rotation axis 34) of the rotating polygon mirror 31. The bottom surface 37a and the wall surface 37b are manufactured by aluminum die casting (injection molding and cutting using a mold).

図4は、光偏向器3の構成(形状)におけるウインドウ36近傍の流体解析結果を説明する。図4(A)は、光偏向器3の構成を示す平面図である。図4(B)は、回転多面鏡31周辺の圧力分布の一例を示す図である。図4(C)は、回転多面鏡31周辺の流速分布の一例を示す図である。 FIG. 4 explains the fluid analysis results near the window 36 in the configuration (shape) of the optical deflector 3. FIG. 4(A) is a plan view showing the configuration of the optical deflector 3. FIG. FIG. 4(B) is a diagram showing an example of the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31. FIG. 4C is a diagram showing an example of the flow velocity distribution around the rotating polygon mirror 31.

壁面37bは、図4(A)に示すように、回転多面鏡31の回転方向において、ウインドウ36(0°付近)の上流側に、回転多面鏡31の回転による空気の流れに対する抵抗を発生させる抵抗発生部371を備えている。抵抗発生部371は、回転多面鏡31の外接円C1との間の空気の流路における断面積である流路断面積を狭めるように設けられている(図4(A)の符号E1参照)。ここでは、抵抗発生部371は、壁面37bを内側に曲げて形成されている。抵抗発生部371の下流側には、下流に向けて外接円C1との間の流路断面積が広がる領域E2と狭まる領域E3とが順に設けられた流速緩和部372が隣接している。上記の構成とすることで、抵抗発生部371から流速緩和部372にかけて、流路幅が狭まる(E1)→広がる(E2)→狭まる(E3)となり、流路断面積が変化するようになっている。すなわち、図4(A)に示す例では、流速緩和部372は、外接円C1との間の流路における幅である流路幅が調整されている。図4(A)に示す例では、流速緩和部372の壁面37bが平面状(直線的)に形成されているので、設計・解析・寸法管理を簡素にすることができる。
なお、図4(A)に示す例では、抵抗発生部371(及び流速緩和部372)が、ウインドウ36の上流側に設けられている構成を例示して説明しているが、ウインドウ36の下流側に設けられている構成としてもよい。
As shown in FIG. 4A, the wall surface 37b generates resistance to the air flow due to the rotation of the rotating polygon mirror 31 on the upstream side of the window 36 (near 0°) in the rotation direction of the rotating polygon mirror 31. A resistance generating section 371 is provided. The resistance generating section 371 is provided so as to narrow the cross-sectional area of the air flow path between the rotary polygon mirror 31 and the circumscribed circle C1 (see symbol E1 in FIG. 4(A)). . Here, the resistance generating portion 371 is formed by bending the wall surface 37b inward. Adjacent to the downstream side of the resistance generation section 371 is a flow velocity relaxation section 372 in which a region E2 and a region E3, in which the cross-sectional area of the flow path between the circumscribed circle C1 and the circumscribed circle C1, are provided in order in the downstream direction. With the above configuration, the flow path width narrows (E1) → widens (E2) → narrows (E3) from the resistance generation part 371 to the flow velocity relaxation part 372, and the cross-sectional area of the flow path changes. There is. That is, in the example shown in FIG. 4(A), the flow path width, which is the width of the flow path between the flow velocity relaxation part 372 and the circumscribed circle C1, is adjusted. In the example shown in FIG. 4(A), the wall surface 37b of the flow velocity relaxation section 372 is formed in a planar (linear) shape, so that design, analysis, and dimensional management can be simplified.
Note that in the example shown in FIG. 4A, a configuration in which the resistance generation section 371 (and the flow velocity relaxation section 372) is provided on the upstream side of the window 36 is illustrated and explained; It may also be configured so that it is provided on the side.

また、壁面37bは、図4(A)に示すように、ウインドウ36と対向する面(180°付近)が、外接円C1との距離が一定となるように、曲面状に形成されている。これにより、ウインドウ36と対向する面側における流路断面積を一定とすることができるので、圧力分布の発生を抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 4A, the wall surface 37b is formed in a curved shape so that the surface facing the window 36 (around 180 degrees) is at a constant distance from the circumscribed circle C1. Thereby, the cross-sectional area of the flow path on the side facing the window 36 can be made constant, so it is possible to suppress the occurrence of pressure distribution.

また、図4(A)に示すように、ウインドウ36と回転多面鏡31の回転中心(回転軸34)との距離D1は、ウインドウ36と対向する面と回転多面鏡31の回転中心(回転軸34)との距離D2よりも長くなっている。これにより、ウインドウ36近傍における流路断面積の減少部分での圧力低下を抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 4A, the distance D1 between the window 36 and the rotation center (rotation axis 34) of the rotating polygon mirror 31 is the distance D1 between the window 36 and the rotation center (rotation axis 34) of the rotating polygon mirror 31. 34) is longer than the distance D2. Thereby, it is possible to suppress the pressure drop in the portion where the cross-sectional area of the flow path is reduced near the window 36.

本実施形態に係る光偏向器3の構成において、圧力分布のMax-minは41.4Paであり、従来技術に係る光偏向器3002(図19(A)参照)の構成(44.4Pa)と比べ、小さくなっている。特に、圧力分布のminが、従来技術(図19(B)参照):-35Pa→本実施形態(図4(B)参照):-25Paとなっており、流路断面積拡大部(270°~360°の領域)における圧力の低下を抑制することができている。 In the configuration of the optical deflector 3 according to this embodiment, the Max-min of the pressure distribution is 41.4 Pa, which is different from the configuration (44.4 Pa) of the optical deflector 3002 according to the conventional technology (see FIG. 19(A)). It is smaller in comparison. In particular, the minimum pressure distribution is -35 Pa for the conventional technology (see FIG. 19(B)) → -25 Pa for the present embodiment (see FIG. 4(B)), and the minimum pressure distribution is 360°).

また、本実施形態に係る光偏向器3の構成では、流路断面積拡大部(270°~360°の領域)における流速が、従来技術(図19(C)参照):8m/s以上→本実施形態(図4(C)の矢印R1参照):2m/sまで落ちている。これにより、流路幅が広がりはじめる部分で空気が引っ張られることが抑制されるので、270°付近における圧力の低下を抑制することができている。 In addition, in the configuration of the optical deflector 3 according to the present embodiment, the flow velocity in the channel cross-sectional area enlarged portion (region of 270° to 360°) is 8 m/s or more as compared with the conventional technology (see FIG. 19(C)). This embodiment (see arrow R1 in FIG. 4(C)): The speed has fallen to 2 m/s. This suppresses air being pulled in the portion where the flow path width begins to widen, thereby suppressing a drop in pressure near 270°.

(実施例)
以下に、本実施形態の光偏向器3において抵抗発生部371を設けたことによる効果に係る流体解析結果を説明する。流体解析には、ソフトウェアとして、SolidWorks(R) Flow Simulationを使用した。流体解析(コンピューターシミュレーション)のモデル形状は、ウインドウ36下流側のみに抵抗発生部371を設けた構成(図5参照)とした。上記の構成として、パラメーターを減らすことで、パラメーターと圧力分布の変化の関係が見えやすくなるようにした。パラメーターは、「(回転多面鏡31の)回転中心-斜め壁(抵抗発生部371)の距離(図中符号G1)」及び「(抵抗発生部371の)上流(ウインドウ36)と斜め壁(抵抗発生部371)の角度(図中符号G2)」である。出力は、回転多面鏡31周りの斜め壁(抵抗発生部371)近傍における圧力及び流速とした。
(Example)
Below, fluid analysis results related to the effect of providing the resistance generating section 371 in the optical deflector 3 of this embodiment will be explained. SolidWorks(R) Flow Simulation was used as software for fluid analysis. The model shape for the fluid analysis (computer simulation) was such that the resistance generating section 371 was provided only on the downstream side of the window 36 (see FIG. 5). In the above configuration, by reducing the number of parameters, the relationship between the parameters and changes in pressure distribution is made easier to see. The parameters are "distance between the center of rotation (of the rotating polygon mirror 31) and the diagonal wall (resistance generating part 371) (reference symbol G1 in the figure)" and "distance between the upstream (window 36) (of the resistance generating part 371) and the diagonal wall (resistance generating part 371)". 371) (represented by reference numeral G2 in the figure). The output was the pressure and flow velocity near the diagonal wall (resistance generating section 371) around the rotating polygon mirror 31.

圧力分布に係る流体解析結果を図6に示す。
図6に示すように、「回転中心-斜め壁の距離G1」が27.5mm、「上流と斜め壁の角度G2」が129°で圧力分布(Max-min:単位[Pa])が最も小さくなった。
Figure 6 shows the fluid analysis results regarding pressure distribution.
As shown in Figure 6, the pressure distribution (Max-min: unit [Pa]) is the smallest when the "distance G1 between the center of rotation and the diagonal wall" is 27.5 mm and the "angle G2 between the upstream and the diagonal wall" is 129°. became.

次に、圧力分布が最も小さくなる条件における流速ベクトル図を図7に、圧力分布コンター図を図8に、それぞれ示す。また、圧力分布が大きくなる条件における圧力分布コンター図を図9に示す。
図7に示す例では、流速が相対的に速い箇所を符号H1の矢印で示し、流速が相対的に遅い箇所を符号H2の矢印で示している。図7に示す速度分布から、流路幅が狭い箇所(図中符号H3)で流速が速くなっていることがわかる。また、流路幅が狭い箇所(図中符号H3)を出た空気の流れは、回転多面鏡31につられて回る流速が遅い流れ(符号H2の矢印参照)の他、主に壁面37bに沿って流れ、斜め壁(抵抗発生部371)に吹き付ける流速が速い流れ(符号H1の矢印参照)があることがわかる。
また、図8に示す圧力分布から、流速が速い流路断面積が小さい箇所(流路幅が狭い箇所:図中符号H3)で圧力が低下していることがわかる。また、斜め壁(抵抗発生部371)に吹き付けた空気が壁面37bの曲がり角(抵抗発生部371の起点付近:図中符号H4)で吹き溜まっていることが分かる。
Next, a flow velocity vector diagram and a pressure distribution contour diagram under conditions where the pressure distribution is the smallest are shown in FIG. 7 and FIG. 8, respectively. Further, FIG. 9 shows a pressure distribution contour diagram under conditions where the pressure distribution becomes large.
In the example shown in FIG. 7, locations where the flow velocity is relatively fast are indicated by arrows H1, and locations where the flow velocity is relatively slow are indicated by arrows H2. From the velocity distribution shown in FIG. 7, it can be seen that the flow velocity is faster at a location where the channel width is narrower (symbol H3 in the figure). In addition, the air flow exiting the narrow channel width point (H3 in the figure) is caused mainly by the flow along the wall surface 37b, in addition to the slow flow that rotates around the rotating polygon mirror 31 (see the arrow H2). It can be seen that there is a flow (see arrow H1) with a high flow velocity that blows against the diagonal wall (resistance generating portion 371).
Furthermore, from the pressure distribution shown in FIG. 8, it can be seen that the pressure decreases at locations where the flow velocity is high and the channel cross-sectional area is small (locations where the channel width is narrow: reference numeral H3 in the figure). Furthermore, it can be seen that the air blown onto the diagonal wall (resistance generating portion 371) accumulates at the bending corner of the wall surface 37b (near the starting point of the resistance generating portion 371: reference numeral H4 in the figure).

次に、圧力分布が最も小さくなる条件(図8参照)と圧力分布が大きくなる条件(図9参照)とを比較した。なお、圧力分布が最も小さくなる条件(図8参照)において、流路断面積が狭い箇所から曲がり角までの壁面寸法(図中符号H5)は、11.76mmであり、圧力分布が大きくなる条件(図9参照)において、流路断面積が狭い箇所から曲がり角までの壁面寸法(図中符号H6)は、14.77mmである。圧力分布が最も小さくなる条件(図8参照)の流速(10.3m/s)は、圧力分布が大きくなる条件(図9参照)の流速(11.3m/s)と比べ、低くなっている。これは、圧力分布が最も小さくなる条件(図8参照)の場合、圧力分布が大きくなる条件(図9参照)よりも、流路断面積が狭い箇所から曲がり角までの壁面寸法(図中符号H5)が短く、空気の吹き溜まりの発生個所(図中符号H4)が流路断面積の狭い箇所(図中符号H3)に近くなるため、流路断面積が狭い箇所の速度がより減少することで、圧力低下がより減少したものと考えられるからである。 Next, the conditions under which the pressure distribution becomes the smallest (see FIG. 8) and the conditions under which the pressure distribution becomes large (see FIG. 9) were compared. In addition, under the condition where the pressure distribution is the smallest (see Fig. 8), the wall surface dimension from the point where the cross-sectional area of the flow path is narrow to the corner (symbol H5 in the figure) is 11.76 mm, and under the condition where the pressure distribution is large (see Fig. 8) (see FIG. 9), the wall surface dimension from the point where the cross-sectional area of the flow path is narrow to the corner (symbol H6 in the figure) is 14.77 mm. The flow velocity (10.3 m/s) under the condition where the pressure distribution is the smallest (see Figure 8) is lower than the flow velocity (11.3 m/s) under the condition where the pressure distribution is large (see Figure 9). . This means that in the case of the condition where the pressure distribution is the smallest (see Figure 8), the wall dimension from the point where the cross-sectional area of the flow path is narrow (reference numeral H5 ) is short, and the point where the air pool occurs (symbol H4 in the figure) is close to the point where the cross-sectional area of the flow path is narrow (symbol H3 in the figure), so the velocity at the point where the cross-sectional area of the flow path is narrow decreases more. This is because it is thought that the pressure drop was further reduced.

以上から、流路断面積が狭い箇所の下流に、壁面37bを内側に曲げて形成された抵抗発生部371を設けることで、空気の吹き溜まりが形成され、流路断面積が狭い箇所の流速を抑えることが可能となり、圧力低下を抑えることができる。特に、吹き溜まりの発生箇所を流路断面積の狭い箇所に近くすることで、圧力低下を抑える効果を高めることができる。 From the above, by providing the resistance generating portion 371 formed by bending the wall surface 37b inward downstream of a location where the flow channel cross-sectional area is narrow, a pool of air is formed and the flow velocity at the location where the flow channel cross-sectional area is narrow is reduced. This makes it possible to suppress the pressure drop. In particular, the effect of suppressing pressure drop can be enhanced by placing the location where the snowdrift occurs close to a location where the cross-sectional area of the flow path is narrow.

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置1000の光偏向器3は、外周面に鏡面を有し、鏡面において光源1から出射された光線(レーザー光L)を反射する回転多面鏡31と、回転多面鏡31を回転駆動させる駆動部(駆動基板33)と、透明な平板形状であり、回転多面鏡31に入射する光線及び回転多面鏡31により反射された光線を通過させるウインドウ36と、底面37a、壁面37b及び天板37cを有し、壁面37bの開口部分に配置されたウインドウ36とともに回転多面鏡31を格納する筐体37と、を備える。また、壁面37bは、回転多面鏡31の回転方向において、ウインドウ36の上流側又は下流側の少なくとも一方に、回転多面鏡31の回転による空気の流れに対する抵抗を発生させる抵抗発生部371を備える。また、抵抗発生部371は、回転多面鏡31の外接円C1との間の空気の流路における断面積である流路断面積を狭めるように設けられ、抵抗発生部371の下流側には、下流に向けて外接円C1との間の流路断面積が広がる領域と狭まる領域とが順に設けられた流速緩和部372が隣接している。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、回転多面鏡31周辺の圧力分布を抑えることが可能となり、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を低減することができる。
As described above, the optical deflector 3 of the image forming apparatus 1000 according to the present embodiment has a mirror surface on the outer peripheral surface, and the rotating polygon mirror 31 reflects the light beam (laser light L) emitted from the light source 1 on the mirror surface. , a drive unit (driving board 33 ) that rotationally drives the rotating polygon mirror 31 , and a window 36 that is in the shape of a transparent flat plate and allows the light rays incident on the rotating polygon mirror 31 and the light rays reflected by the rotating polygon mirror 31 to pass through. , a housing 37 that has a bottom surface 37a, a wall surface 37b, and a top plate 37c, and stores the rotating polygon mirror 31 together with a window 36 disposed in the opening of the wall surface 37b. Furthermore, the wall surface 37b includes a resistance generating section 371 that generates resistance to the air flow due to the rotation of the rotating polygon mirror 31, on at least one of the upstream side and the downstream side of the window 36 in the rotation direction of the rotating polygon mirror 31. Further, the resistance generating section 371 is provided so as to narrow the cross-sectional area of the air flow path between the rotary polygon mirror 31 and the circumscribed circle C1, and on the downstream side of the resistance generating section 371, Adjacent is a flow velocity relaxation section 372 in which a region where the cross-sectional area of the flow path between the circumscribed circle C1 widens and narrows in order toward the downstream.
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, it is possible to suppress the flow velocity and the flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes, so it is possible to suppress the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31. , noise/rotational resistance near the flat window 36 can be reduced.

また、本実施形態に係る光偏向器3によれば、抵抗発生部371は、壁面37bを内側に曲げて形成されている。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、簡易な構成で流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を簡易な構成で低減することができる。
Further, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the resistance generating section 371 is formed by bending the wall surface 37b inward.
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, it is possible to suppress the flow velocity and the flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes with a simple configuration, so that noise/rotational resistance near the flat window 36 can be suppressed. can be reduced with a simple configuration.

また、本実施形態に係る光偏向器3によれば、流速緩和部372は、外接円C1との間の流路における幅である流路幅が調整されている。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を容易に抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を容易に低減することができる。
Moreover, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the flow path width, which is the width of the flow path between the flow velocity relaxation part 372 and the circumscribed circle C1, is adjusted.
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, it is possible to easily suppress the flow velocity and the flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes, so that the noise/rotational resistance in the vicinity of the flat window 36 can be easily suppressed. can be reduced to

また、本実施形態に係る光偏向器3によれば、流速緩和部372は、平面状に形成されている。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、壁面37bを曲面にする場合に比べ、設計・解析・寸法管理を簡素化することができるので、成形を容易にすることができる。
Further, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the flow velocity relaxation section 372 is formed in a planar shape.
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, design, analysis, and dimensional control can be simplified compared to the case where the wall surface 37b is a curved surface, so that molding can be facilitated.

また、本実施形態に係る光偏向器3によれば、壁面37bは、ウインドウ36と対向する面が、外接円C1との距離が一定となるように、曲面状に形成されている。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、ウインドウ36の反対側で流路断面積を一定にすることができるので、圧力分布の生じる要因を低減することができる。
Further, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the wall surface 37b is formed in a curved shape such that the surface facing the window 36 is at a constant distance from the circumscribed circle C1.
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the cross-sectional area of the flow path can be made constant on the opposite side of the window 36, so that the factors that cause pressure distribution can be reduced.

また、本実施形態に係る光偏向器3によれば、ウインドウ36と回転多面鏡31の回転中心との距離は、ウインドウ36と対向する面と回転多面鏡31の回転中心との距離よりも長い。
したがって、本実施形態に係る光偏向器3によれば、ウインドウ36を回転多面鏡31から離すことができるので、ウインドウ36近傍の流路断面積減少部における圧力低下を抑制することができる。
Further, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, the distance between the window 36 and the rotation center of the rotating polygon mirror 31 is longer than the distance between the surface facing the window 36 and the rotation center of the rotating polygon mirror 31. .
Therefore, according to the optical deflector 3 according to the present embodiment, since the window 36 can be separated from the rotating polygon mirror 31, it is possible to suppress a pressure drop in the reduced cross-sectional area of the flow path near the window 36.

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the gist thereof.

(変形例1)
例えば、上記実施形態では、図4(A)に示すように、抵抗発生部371(及び流速緩和部372)が、ウインドウ36の上流側に設けられている構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、抵抗発生部371は、ウインドウ36の上流側又は下流側の少なくとも一方に設けられていればよく、特に、図10に示すように、抵抗発生部371がウインドウ36の上流側及び下流側に設けられている構成が望ましい。
(Modification 1)
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 4A, the resistance generating section 371 (and the flow velocity reducing section 372) is provided on the upstream side of the window 36. , but is not limited to this. That is, the resistance generating section 371 only needs to be provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the window 36. In particular, as shown in FIG. The configuration provided is desirable.

図10は、変形例1に係る光偏向器3Aの構成(形状)におけるウインドウ36近傍の流体解析結果を説明する図である。図10(A)は、光偏向器3Aの構成を示す平面図である。図10(B)は、回転多面鏡31周辺の圧力分布の一例を示す図である。図10(C)は、回転多面鏡31周辺の流速分布の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a fluid analysis result near the window 36 in the configuration (shape) of the optical deflector 3A according to the first modification. FIG. 10(A) is a plan view showing the configuration of the optical deflector 3A. FIG. 10(B) is a diagram showing an example of the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31. FIG. 10C is a diagram showing an example of the flow velocity distribution around the rotating polygon mirror 31.

壁面37bは、図10(A)に示すように、回転多面鏡31の回転方向において、ウインドウ36の上流側及び下流側に、抵抗発生部371を備えている。また、ウインドウ36の上流側及び下流側にそれぞれ備えられた抵抗発生部371の下流側に、それぞれ流速緩和部372が隣接している。 As shown in FIG. 10A, the wall surface 37b includes resistance generating portions 371 on the upstream and downstream sides of the window 36 in the rotation direction of the rotating polygon mirror 31. Furthermore, flow velocity reducing sections 372 are adjacent to the downstream sides of the resistance generating sections 371 provided on the upstream and downstream sides of the window 36, respectively.

変形例1に係る光偏向器3Aの構成において、圧力分布のMax-minは36.7Paであり、従来技術に係る光偏向器3002(図19(A)参照)の構成(44.4Pa)と比べ、小さくなっている。特に、圧力分布のminが、従来技術(図19(B)参照):-35Pa→変形例1(図10(B)参照):-22Paとなっており、流路断面積拡大部(270°~360°の領域)における圧力の低下を抑制することができている。 In the configuration of the optical deflector 3A according to Modification Example 1, the Max-min of the pressure distribution is 36.7 Pa, which is different from the configuration (44.4 Pa) of the optical deflector 3002 according to the prior art (see FIG. 19(A)). It is smaller in comparison. In particular, the minimum pressure distribution is -35 Pa for the conventional technology (see Fig. 19 (B)) → -22 Pa for modification 1 (see Fig. 10 (B)), and the minimum pressure distribution is 360°).

また、変形例1に係る光偏向器3Aの構成では、流路断面積拡大部(270°~360°の領域)における流速が、従来技術(図19(C)参照):8m/s→変形例1(図10(C)の矢印R1参照):2m/sまで落ちている。また、他の流路断面積拡大部(0°~90°の領域)における流速が、従来技術(図19(C)参照):7m/s→変形例1(図10(C)の矢印R2参照):3m/sまで落ちている。また、流路が拡大しはじめる部分における流速が、従来技術(図19(C)参照):9m/s→変形例1(図10(C)の矢印R3参照):7m/sまで落ちている。また、他の流路が拡大しはじめる部分における流速が、従来技術(図19(C)参照):12.8m/s→変形例1(図10(C)の矢印R4参照):8m/sまで落ちている。上記の構成とすることで、流速の変化が緩やかになり、流路幅が広がりはじめる部分で空気が引っ張られることが抑制されるので、0°、270°付近における圧力の低下を抑制することができている。 In addition, in the configuration of the optical deflector 3A according to Modification Example 1, the flow velocity in the enlarged channel cross-sectional area section (area from 270° to 360°) is as follows: 8 m/s → deformation Example 1 (see arrow R1 in FIG. 10(C)): The speed has fallen to 2 m/s. In addition, the flow velocity in the other passage cross-sectional area enlarged portion (0° to 90° region) is 7 m/s in the conventional technology (see FIG. 19(C))→Modification 1 (arrow R2 in FIG. 10(C)). Reference): It has fallen to 3m/s. In addition, the flow velocity at the part where the flow path begins to expand decreases from 9 m/s in the conventional technology (see Fig. 19 (C)) to 7 m/s in Modification 1 (see arrow R3 in Fig. 10 (C)). . In addition, the flow velocity at the part where the other flow path starts to expand is 12.8 m/s in the conventional technology (see FIG. 19(C)) → 8 m/s in modification example 1 (see arrow R4 in FIG. 10(C)). It has fallen to With the above configuration, the change in flow velocity becomes gradual and the air is prevented from being pulled at the part where the flow path width starts to widen, so it is possible to suppress the drop in pressure near 0° and 270°. is made of.

上記のように、抵抗発生部371を、ウインドウ36の上流側及び下流側に設けることで、流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化をより効果的に抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗をより効果的に低減することができる。 As described above, by providing the resistance generating portions 371 on the upstream and downstream sides of the window 36, it is possible to more effectively suppress the flow velocity and flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes. Noise/rotational resistance near the window 36 can be reduced more effectively.

(変形例2)
また、図11に示すように、回転多面鏡31の回転方向において、抵抗発生部371の起点における流路断面積をA1とし、抵抗発生部371の終点における流路断面積をA2としたとき、A1≧A2を満たす構成が望ましい。
(Modification 2)
Further, as shown in FIG. 11, in the rotation direction of the rotating polygon mirror 31, when the flow path cross-sectional area at the starting point of the resistance generating section 371 is set to A1, and the flow path cross-sectional area at the end point of the resistance generating section 371 is set to A2, A configuration that satisfies A1≧A2 is desirable.

図11は、変形例2に係る光偏向器3Bの構成(形状)におけるウインドウ36近傍の流体解析結果を説明する図である。図11(A)は、光偏向器3Bの構成を示す平面図である。図11(B)は、回転多面鏡31周辺の圧力分布の一例を示す図である。図11(C)は、回転多面鏡31周辺の流速分布の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a fluid analysis result near the window 36 in the configuration (shape) of the optical deflector 3B according to the second modification. FIG. 11(A) is a plan view showing the configuration of the optical deflector 3B. FIG. 11B is a diagram showing an example of the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31. FIG. 11C is a diagram showing an example of the flow velocity distribution around the rotating polygon mirror 31.

変形例2に係る光偏向器3Bの構成において、圧力分布のMax-minは11.2Paであり、従来技術に係る光偏向器3002(図19(A)参照)の構成(44.4Pa)と比べ、小さくなっている。特に、圧力分布のminが、従来技術(図19(B)参照):-35Pa→変形例2(図11(B)参照):-4.4Paとなっており、流路断面積拡大部における圧力の低下を抑制することができている。 In the configuration of the optical deflector 3B according to Modification 2, the Max-min of the pressure distribution is 11.2 Pa, which is different from the configuration (44.4 Pa) of the optical deflector 3002 according to the prior art (see FIG. 19(A)). It is smaller in comparison. In particular, the minimum pressure distribution is -35 Pa for the conventional technology (see FIG. 19(B)) → -4.4 Pa for modification 2 (see FIG. 11(B)), and The pressure drop can be suppressed.

また、変形例2に係る光偏向器3Bの構成では、流路断面積拡大部(270°~360°の領域)における流速が、従来技術(図19(C)参照):8m/s→変形例2(図11(C)の矢印R1参照):1.2m/sまで落ちている。また、他の流路断面積拡大部(0°~90°の領域)における流速が、従来技術(図19(C)参照):7m/s→変形例2(図11(C)の矢印R2参照):2.3m/sまで落ちている。また、流路が拡大しはじめる部分における流速が、従来技術(図19(C)参照):9m/s→変形例2(図11(C)の矢印R3参照):3m/sまで落ちている。また、他の流路が拡大しはじめる部分における流速が、従来技術(図19(C)参照):12.8m/s→変形例2(図11(C)の矢印R4参照):5m/sまで落ちている。上記のように、流速緩和部372の流路断面積を適切に調整することで、さらに流速の変化が緩やかになり、流速が急に落ちる(すなわち、空気が滞留して圧力が上昇する)ことが抑制されるので、0°、270°付近における圧力の低下をさらに抑制することができている。 In addition, in the configuration of the optical deflector 3B according to Modification Example 2, the flow velocity in the enlarged channel cross-sectional area section (area from 270° to 360°) is 8 m/s in the conventional technology (see FIG. 19(C)) → deformation Example 2 (see arrow R1 in FIG. 11(C)): The speed has fallen to 1.2 m/s. In addition, the flow velocity in the other passage cross-sectional area enlarged portion (0° to 90° region) is 7 m/s in the conventional technology (see FIG. 19(C))→Modification 2 (arrow R2 in FIG. 11(C)). Reference): It has fallen to 2.3 m/s. In addition, the flow velocity at the part where the flow path begins to expand decreases from 9 m/s in the conventional technology (see Figure 19 (C)) to 3 m/s in Modification 2 (see arrow R3 in Figure 11 (C)). . In addition, the flow velocity at the part where the other flow path starts to expand is 12.8 m/s in the conventional technology (see FIG. 19(C)) → 5 m/s in modification example 2 (see arrow R4 in FIG. 11(C)). It has fallen to As mentioned above, by appropriately adjusting the cross-sectional area of the flow path of the flow velocity relaxation section 372, the change in flow velocity becomes more gradual, and the flow velocity suddenly drops (that is, air stagnates and pressure increases). is suppressed, so that the decrease in pressure near 0° and 270° can be further suppressed.

上記のように、回転方向において、抵抗発生部371の起点における流路断面積をA1とし、抵抗発生部371の終点における流路断面積をA2としたとき、A1≧A2を満たすことで、抵抗発生部371の下流で流路断面積が広がりすぎて空気の流速が遅くなりすぎることによる圧力増大を抑制することができるので、より効果的に騒音/回転抵抗を低減することができる。 As described above, in the rotation direction, when the flow path cross-sectional area at the starting point of the resistance generating section 371 is A1, and the flow path cross-sectional area at the end point of the resistance generating section 371 is A2, the resistance can be increased by satisfying A1≧A2. Since it is possible to suppress pressure increase due to the passage cross-sectional area becoming too wide downstream of the generating portion 371 and the air flow velocity becoming too slow, it is possible to more effectively reduce noise/rotational resistance.

(変形例3)
また、上記実施形態では、抵抗発生部371を、壁面37bを内側に曲げて形成する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、変形例3に係る光偏向器3C(図12参照)のように、抵抗発生部371Cを、壁面37bの内側に凸部を設けた構成としてもよい。
上記のように、抵抗発生部371Cを、壁面37bの内側に凸部が設けられたものとすることで、簡易な構成で流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を簡易な構成で低減することができる。
(Modification 3)
Further, in the above embodiment, the resistance generating section 371 is formed by bending the wall surface 37b inward, but the present invention is not limited to this. For example, as in the optical deflector 3C according to modification 3 (see FIG. 12), the resistance generating section 371C may have a configuration in which a convex section is provided inside the wall surface 37b.
As described above, by forming the resistance generating portion 371C with a convex portion provided inside the wall surface 37b, it is possible to suppress the flow velocity and flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes with a simple configuration. Therefore, noise/rotational resistance near the flat window 36 can be reduced with a simple configuration.

(変形例4)
また、変形例4に係る光偏向器3D(図13参照)のように、抵抗発生部371Dを、底面37aを内側に突出させた構成としてもよい。なお、変形例4では、底面37aを内側に突出させた構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、底面37aの代わりに、又は底面37aに加えて、天板37cを内側に突出させた構成としてもよい。
上記のように、抵抗発生部371Dを、天板37c及び底面37aの少なくとも一方を内側に突出させたものとすることで、簡易な構成で流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を簡易な構成で低減することができる。
(Modification 4)
Furthermore, as in the optical deflector 3D according to modification 4 (see FIG. 13), the resistance generating section 371D may have a configuration in which the bottom surface 37a protrudes inward. In addition, although the modification 4 illustrates and explains the structure in which the bottom surface 37a protrudes inward, it is not limited to this. For example, a top plate 37c may be configured to protrude inward instead of or in addition to the bottom surface 37a.
As described above, by forming the resistance generating portion 371D with at least one of the top plate 37c and the bottom surface 37a protruding inward, the flow velocity and flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes can be suppressed with a simple configuration. Therefore, noise/rotational resistance near the flat window 36 can be reduced with a simple configuration.

(変形例5)
また、変形例5に係る光偏向器3E(図14参照)のように、抵抗発生部371Eを、壁面37bに複数の凸部(例えば、点字、リブ等)を設けた構成としてもよい。図14(A)は、変形例5に係る光偏向器3Eの構成を示す平面図である。図14(B)は、図14(A)のQ-Q線における断面図である。なお、変形例5では、壁面37bに複数の凸部を設けた構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、壁面37bの代わりに、又は壁面37bに加えて、天板37c及び底面37aの少なくとも1つに複数の凸部を設けた構成としてもよい。
上記のように、抵抗発生部371Eを、壁面37b、天板37c及び底面37aの少なくとも1つに複数の凸部が設けられたものとすることで、簡易な構成で流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を簡易な構成で低減することができる。
(Modification 5)
Furthermore, as in the optical deflector 3E according to Modification 5 (see FIG. 14), the resistance generating section 371E may have a configuration in which a plurality of convex portions (for example, Braille, ribs, etc.) are provided on the wall surface 37b. FIG. 14(A) is a plan view showing the configuration of an optical deflector 3E according to modification example 5. FIG. 14(B) is a cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. 14(A). In addition, although the modification 5 is described by exemplifying a configuration in which a plurality of convex portions are provided on the wall surface 37b, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of convex portions may be provided on at least one of the top plate 37c and the bottom surface 37a instead of or in addition to the wall surface 37b.
As described above, by forming the resistance generating portion 371E with a plurality of convex portions on at least one of the wall surface 37b, the top plate 37c, and the bottom surface 37a, the cross-sectional area of the flow path can be changed with a simple configuration. Since the flow velocity and flow velocity change in the portion can be suppressed, noise/rotational resistance in the vicinity of the flat window 36 can be reduced with a simple configuration.

(変形例6)
また、図15に示すように、変形例6に係る光偏向器3Fの流速緩和部372Fは、流路における高さである流路高さが調整されている。具体的には、図15に示す例では、抵抗発生部371Fにおいて、流路高さが狭まり(E4)、流速緩和部372Fにおいて、流路高さが広がる(E5)→狭まる(E6)となり、流路断面積が変化するようになっている。流路高さが狭まる領域E4、E6においては、流路高さが広がる領域E5と比べて、底面37aが内側に突出する構成となっている。
上記のように、流速緩和部372Fが、外接円C1との間の流路における高さである流路高さが調整されていることで、流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を容易に抑制することができるので、平板ウインドウ36近傍での騒音/回転抵抗を容易に低減することができる。
(Modification 6)
Further, as shown in FIG. 15, the flow velocity relaxation section 372F of the optical deflector 3F according to Modification Example 6 has a flow passage height that is the height in the flow passage adjusted. Specifically, in the example shown in FIG. 15, the flow path height narrows (E4) in the resistance generation portion 371F, and the flow path height widens (E5) → narrows (E6) in the flow velocity relaxation portion 372F. The cross-sectional area of the flow path changes. In the regions E4 and E6 where the channel height is narrow, the bottom surface 37a is configured to protrude inward compared to the region E5 where the channel height is wide.
As described above, by adjusting the flow passage height, which is the height in the flow passage between the flow velocity relaxation part 372F and the circumscribed circle C1, the flow velocity and flow velocity change in the part where the flow passage cross-sectional area changes. Since the noise/rotational resistance in the vicinity of the flat window 36 can be easily reduced.

(変形例7、8)
また、上記実施形態では、ウインドウ36を1つ設ける構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、ウインドウ36を複数設ける構成としてもよい。例えば、変形例7に係る光偏向器3G(図16参照)のように、ウインドウ36Gを、対向する壁面37bにおいて1つずつ計2つ設けるようにし、それぞれで光の入射/出射を行うことで、1つの回転多面鏡31で同時に2面以上を用いて走査する構成(両側偏向方式)としてもよい。また、変形例8に係る光偏向器3H(図17参照)のように、ウインドウ36Hを、配置角度を変えて2つ隣接させるようにし、入射光用のウインドウ361Hと出射光用のウインドウ362Hとを分けることで、平板ウインドウ36Hの広さを抑えつつ、偏向角度を広げる構成(片側偏向方式)としてもよい。この場合、入射光用のウインドウ361Hが、抵抗発生部371Hを兼ねる構成となっている。なお、図16及び図17の符号Lは、レーザー光を示している。
上記のように、ウインドウ36G、36Hが、複数設けられていることで、平板のウインドウ36G、36Hが複数設けられて圧力分布の発生箇所が複数生じることにより、ウインドウ一つの場合よりも騒音/回転抵抗が増大する場合であっても、流路断面積が変化する部分における流速及び流速変化を抑制することができるので、回転多面鏡31周辺の圧力分布を抑えることが可能となり、平板ウインドウ36G、36H近傍での騒音/回転抵抗を低減することができる。したがって、両側偏向方式の場合や、片側偏向方式で入射光用のウインドウ361Hと出射光用のウインドウ362Hを分けて偏向角度を広げる場合についても、平板ウインドウ36H近傍での騒音/回転抵抗を低減することができる。
(Modifications 7 and 8)
Further, in the above embodiment, a configuration in which one window 36 is provided is illustrated and explained, but the present invention is not limited to this. That is, a configuration may be adopted in which a plurality of windows 36 are provided. For example, as in the optical deflector 3G according to Modification Example 7 (see FIG. 16), two windows 36G are provided, one each on the opposing wall surface 37b, and each of them allows light to enter and exit. , a configuration may be adopted in which one rotating polygon mirror 31 scans two or more surfaces at the same time (both-side deflection method). Further, as in the optical deflector 3H according to Modification 8 (see FIG. 17), two windows 36H are arranged adjacent to each other by changing the arrangement angle, and a window 361H for incident light and a window 362H for output light are arranged. By dividing the angle, a configuration may be adopted in which the deflection angle is widened while suppressing the width of the flat window 36H (one-sided deflection method). In this case, the window 361H for incident light also serves as the resistance generating section 371H. Note that the symbol L in FIGS. 16 and 17 indicates laser light.
As mentioned above, by providing a plurality of windows 36G and 36H, multiple flat windows 36G and 36H are provided, and multiple pressure distribution locations occur, resulting in more noise/rotation than in the case of a single window. Even if the resistance increases, it is possible to suppress the flow velocity and the flow velocity change in the portion where the cross-sectional area of the flow path changes, so it is possible to suppress the pressure distribution around the rotating polygon mirror 31, and the flat window 36G, Noise/rotational resistance near 36H can be reduced. Therefore, noise/rotational resistance near the flat window 36H can be reduced even in the case of a double-sided deflection method or in the case of a single-side deflection method where the incident light window 361H and the output light window 362H are separated to widen the deflection angle. be able to.

(その他の変形例)
また、上記実施形態では、筐体37をアルミダイカストにより作製する構成を例示して説明しているが、他の材料としてもよく、例えば、樹脂成形により作製するようにしてもよい。また、ウインドウ36をガラスにより作製する構成を例示して説明しているが、他の材料としてもよく、透明な樹脂材料により作製するようにしてもよい。
(Other variations)
Further, in the above embodiment, the case 37 is made of aluminum die-casting, but it may be made of other materials, for example, made of resin molding. Further, although the window 36 is described as being made of glass, it may be made of other materials, or may be made of a transparent resin material.

その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the detailed configuration of each device constituting the image forming apparatus and the detailed operation of each device can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1000 画像形成装置
100 光書込装置
1 光源
2 光源光学系
3、3A~3H 光偏向器
31 回転多面鏡
32 マグネット(駆動部)
33 駆動基板(駆動部)
33a コイル
33b コネクター
33c 制御IC
34 回転軸
35 軸受
36、36G、36H ウインドウ
37 筐体
37a 底面
37b 壁面
37c 天板
371、371C~371F、371H 抵抗発生部
372、372F 流速緩和部
4 走査光学系
5 ハウジング
6 カバー部材
200 像担持体
210 帯電部
220 現像部
300 中間転写ベルト
400 転写部
500 定着部
L レーザー光(光線)
1000 Image forming device 100 Optical writing device 1 Light source 2 Light source optical system 3, 3A to 3H Optical deflector 31 Rotating polygon mirror 32 Magnet (drive unit)
33 Drive board (drive part)
33a Coil 33b Connector 33c Control IC
34 Rotating shaft 35 Bearings 36, 36G, 36H Window 37 Housing 37a Bottom surface 37b Wall surface 37c Top plate 371, 371C to 371F, 371H Resistance generation section 372, 372F Flow velocity relaxation section 4 Scanning optical system 5 Housing 6 Cover member 200 Image carrier 210 Charging section 220 Developing section 300 Intermediate transfer belt 400 Transfer section 500 Fixing section L Laser light (light beam)

Claims (14)

外周面に鏡面を有し、前記鏡面において光源から出射された光線を反射する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転駆動させる駆動部と、
透明な平板形状であり、前記回転多面鏡に入射する光線及び前記回転多面鏡により反射された光線を通過させるウインドウと、
底面、壁面及び天板を有し、前記壁面の開口部分に配置された前記ウインドウとともに前記回転多面鏡を格納する筐体と、
を備え、
前記壁面は、
前記回転多面鏡の回転方向において、前記ウインドウの上流側又は下流側の少なくとも一方に、前記回転多面鏡の回転による空気の流れに対する抵抗を発生させる抵抗発生部を備え、
前記抵抗発生部は、前記回転多面鏡の外接円との間の前記空気の流路における断面積である流路断面積を前記流路の幅方向及び高さ方向の少なくともいずれか一方に狭めるように設けられ、
前記抵抗発生部の前記回転方向下流側には、前記抵抗発生部から前記外接円との間の前記流路断面積が広がる領域と、前記回転方向下流に向けて前記外接円との間の前記流路断面積が狭まる領域とが順に設けられた流速緩和部が隣接し
前記壁面は、前記ウインドウと対向する面が、前記外接円との距離が一定となるように、曲面状に形成されていることを特徴とする光偏向器。
a rotating polygon mirror that has a mirror surface on its outer peripheral surface and reflects the light rays emitted from the light source on the mirror surface;
a drive unit that rotationally drives the rotating polygon mirror;
a transparent flat plate-shaped window that allows light rays incident on the rotating polygon mirror and light rays reflected by the rotating polygon mirror to pass through;
a casing having a bottom surface, a wall surface, and a top plate, and storing the rotating polygon mirror together with the window disposed in the opening part of the wall surface;
Equipped with
The wall surface is
In the rotation direction of the rotating polygon mirror, at least one of the upstream side and the downstream side of the window is provided with a resistance generating part that generates resistance to the air flow due to the rotation of the rotating polygon mirror,
The resistance generating section is configured to narrow a cross-sectional area of the air flow path between the circumscribed circle of the rotating polygon mirror in at least one of the width direction and the height direction of the flow path. established in
On the downstream side of the resistance generating section in the rotational direction , there is a region where the cross-sectional area of the flow path increases between the resistance generating section and the circumscribed circle, and a region between the circumscribed circle toward the downstream in the rotational direction . A region where the cross-sectional area of the flow path is narrowed and a flow velocity relaxation section provided in this order are adjacent to each other ,
An optical deflector , wherein the wall surface is formed in a curved shape such that a surface facing the window is at a constant distance from the circumscribed circle .
前記抵抗発生部は、前記ウインドウの前記上流側及び前記下流側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光偏向器。 The optical deflector according to claim 1, wherein the resistance generating section is provided on the upstream side and the downstream side of the window. 前記回転方向において、
前記抵抗発生部の起点における前記流路断面積をA1とし、
前記抵抗発生部の終点における前記流路断面積をA2としたとき、
A1≧A2を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の光偏向器。
In the rotation direction,
The cross-sectional area of the flow path at the starting point of the resistance generating part is A1,
When the cross-sectional area of the flow path at the end point of the resistance generating part is A2,
The optical deflector according to claim 1 or 2, characterized in that A1≧A2 is satisfied.
前記抵抗発生部は、前記壁面を内側に曲げて形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の光偏向器。 The optical deflector according to claim 1, wherein the resistance generating section is formed by bending the wall surface inward. 前記抵抗発生部は、前記壁面の内側に凸部が設けられたものであることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光偏向器。 The optical deflector according to any one of claims 1 to 4, wherein the resistance generating portion has a convex portion provided inside the wall surface. 前記抵抗発生部は、前記天板及び前記底面の少なくとも一方を内側に突出させたものであることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の光偏向器。 6. The optical deflector according to claim 1, wherein the resistance generating section has at least one of the top plate and the bottom surface protruding inward. 前記抵抗発生部は、前記壁面、前記天板及び前記底面の少なくとも1つに複数の凸部が設けられていることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の光偏向器。 The optical deflector according to any one of claims 1 to 6, wherein the resistance generating section is provided with a plurality of convex portions on at least one of the wall surface, the top plate, and the bottom surface. . 前記流速緩和部は、前記流路断面積が変化するように、前記外接円との間の前記流路における幅である流路幅が調整されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の光偏向器。 Claims 1 to 7, wherein the flow velocity relaxation part has a flow passage width, which is a width in the flow passage between the circumscribed circle, adjusted so that the cross-sectional area of the flow passage changes. The optical deflector according to any one of the items. 前記流速緩和部は、平面状に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の光偏向器。 9. The optical deflector according to claim 8, wherein the flow velocity relaxation part is formed in a planar shape. 前記流速緩和部は、前記流路断面積が変化するように、前記外接円との間の前記流路における高さである流路高さが調整されていることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の光偏向器。 2. The flow rate reducing section is characterized in that a flow path height, which is a height in the flow path between the circumscribed circle and the flow path, is adjusted so that the cross-sectional area of the flow path changes. 9. The optical deflector according to any one of 9. 前記ウインドウと前記回転多面鏡の回転中心との距離は、前記ウインドウと対向する面と前記回転多面鏡の回転中心との距離よりも長いことを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の光偏向器。 11. A distance between the window and the center of rotation of the rotating polygon mirror is longer than a distance between a surface facing the window and the center of rotation of the rotating polygon mirror. The optical deflector described in . 前記ウインドウは、複数設けられていることを特徴とする請求項1~1のいずれか一項に記載の光偏向器。 The optical deflector according to claim 1 , wherein a plurality of windows are provided. 光源と、
前記光源から出射された光線を偏向させる請求項1~1のいずれか一項に記載の光偏向器と、
前記光偏向器により偏向された光線を像担持体の被走査面上に結像させる結像光学系と、
を備えることを特徴とする光書込装置。
a light source and
The optical deflector according to any one of claims 1 to 12 , which deflects the light beam emitted from the light source;
an imaging optical system that forms an image of the light beam deflected by the optical deflector on a scanned surface of an image carrier;
An optical writing device comprising:
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された像担持体に対して光線を照射することで前記像担持体上に静電潜像を形成する請求項1に記載の光書込装置と、
前記光線を照射された像担持体にトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に顕像化する現像部と、
前記トナー像を用紙に転写する転写部と、
前記転写部により転写されたトナー像を前記用紙に定着させる定着部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
an image carrier;
a charging unit that charges the image carrier;
The optical writing device according to claim 13 , wherein an electrostatic latent image is formed on the image carrier by irradiating the image carrier charged by the charging unit with a light beam;
a developing section that visualizes the electrostatic latent image into a toner image by supplying toner to the image carrier irradiated with the light beam;
a transfer unit that transfers the toner image to paper;
a fixing unit that fixes the toner image transferred by the transfer unit to the paper;
An image forming apparatus comprising:
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