JP3402897B2 - 偏向走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられ
る偏向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、レーザビームプリンタやレーザ
ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一般的な偏
向走査装置を説明するもので、これは、レーザ光を発生
する光源ユニット５０と、前記レーザ光を回転多面鏡１
０１の反射面１０１ａに線状に集光させるシリンドリカ
ルレンズ５１とを有し、前記レーザ光を回転多面鏡１０
１の回転によって偏向走査し、結像レンズ系５２と折り
返えしミラー５３を経て図示しない回転ドラム上の感光
体に結像させる。結像レンズ系５２は球面レンズ５２
ａ、トーリックレンズ５２ｂ等によって構成され、感光
体に結像する点像の歪を補正する機能を有する。また、
偏向走査されたレーザ光の一部分は図示しない反射ミラ
ーによって光ファイバの受光端に導入され、走査開始信
号に変換されて光源ユニット５０の半導体レーザ５０ａ
に送信される。

【０００３】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電するコロナ放電器、感光体の表面に形成される静電
潜像をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記ト
ナー像を記録紙に転写する転写用コロナ放電器（いずれ
も不図示）等が配置されており、これらの働きによって
半導体レーザ５０ａの変調に対応する記録情報が記録紙
にプリントされる。

【０００４】また、この偏向走査装置の照射位置調整
は、光学箱５４の外側に設けた位置決めピン５５、５６
によって行なわれている。すなわち、位置決めピン５
５，５６はそれぞれのガイド孔５５ａ，５６ａに係合
し、光学箱５４のＸ方向（光軸方向）の照射位置調整は
位置決めピン５５および５６をともにＸ方向に同じ向き
に移動させることによって行なわれ、光学箱５４のθ方
向（回転角度）の調整は、位置決めピン５５と位置決め
ピン５６を、Ｘ方向に逆向きに移動させることによって
行なわれる。

【０００５】近年では偏向走査装置の高速化が進み、回
転多面鏡１０１の回転速度が１０，０００ｒｐｍを越え
るものも開発されている。

【０００６】回転多面鏡１０１を回転させる駆動部は、
図５に示すように、前記光学箱５４にボールベアリング
１０２を介して支承された回転軸１０３と、これと一体
である座金１０４に一体的に結合されたヨーク１０５ａ
およびロータマグネット１０５と、軸受けハウジング１
０２ａと一体であるモータ基板１０６に固定されたステ
ータコイル１０７を有し、回転多面鏡１０１は押えバネ
１０８ａ、バネ押さえ１０８ｂ等からなる弾性押圧機構
１０８によって座金１０４に押圧されて、回転軸１０３
やロータマグネット１０５と一体化される。

【０００７】モータ基板１０６上の駆動回路から供給さ
れた駆動電流によってステータコイル１０７が励磁され
ると、ロータマグネット１０５が回転多面鏡１０１とと
もに高速度で回転し、前述のように、回転多面鏡１０１
に照射されたレーザ光を偏向走査する。

【０００８】回転多面鏡１０１を高速度で回転させる
と、回転多面鏡１０１、ロータマグネット１０５、ヨー
ク１０５ａ、座金１０４および弾性押圧機構１０８から
なる回転体全体の質量のアンバランスに起因する動的不
均衡によって振れ回り振動等を発生し、このために、画
像形成装置の画質が劣化するおそれがある。そこで、ロ
ータマグネット１０５のヨーク１０５ａに環状のバラン
ス溝１０９を設け、これに重り１１０を接着することで
前記回転体の質量のアンバランスを解消するように工夫
されている。

【０００９】なお、重り１１０は金属粒子やガラスビー
ズ等を紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤に混ぜたもの
であり、適量の重り１１０をバランス溝１０９の適切な
部位に載置し、紫外線等の光を照射することで硬化させ
てバランス溝１０９に接着する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、回転多面鏡の外径の方がロータマグネ
ットのヨークの外径より大である場合には、回転多面鏡
が邪魔になってロータマグネットのヨークのバランス溝
に重りを装着するのが極めて困難であり、また、ロータ
マグネットのヨークのバランス溝に重りを装着できたと
してもこれに紫外線等の光を照射する際にはやはり回転
多面鏡が障害となり、バランス溝の底部に光が充分に到
達せず、接着剤の硬化が不充分になったり、硬化時間が
長くなる等の不都合がある。

【００１１】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡の振動
を防ぐための重りの取り付けが極めて簡単である偏向走
査装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の偏向走査装置は、光ビームを偏向走査する
回転多面鏡と、これと一体的に回転自在である第１の磁
気部材と、該第１の磁気部材とともに前記回転多面鏡を
回転させる駆動部を構成する第２の磁気部材を有し、前
記第１の磁気部材の外周部にバランス溝が設けられてお
り、該バランス溝の外周壁が前記回転多面鏡の中心軸に
対して所定の傾斜角度だけ径方向外方へ傾斜しているこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１の磁気部材のバランス溝の適切な部位に適
量の重りを接着することで回転多面鏡の振れ回り振動等
を防止する。バランス溝の外周壁が回転多面鏡の中心軸
に対して所定の傾斜角度だけ径方向外方へ傾斜している
ため、回転多面鏡の外径が第１の磁気部材の外径より小
である場合でも重りの取り付けが容易である。また、重
りに含まれる接着剤を光によって硬化させるときにも、
バランス溝の底部まで充分に光を照射することができる
ため、接着剤を短時間で充分に硬化させることができ
る。これによって装置の組立工程を大幅に簡略化でき
る。

【００１４】その結果、偏向走査装置の小型化および低
価格化を促進できる。

【００１５】バランス溝の外周壁の傾斜角度が９０度で
あれば、さらに作業性が向上するうえ回転多面鏡を回転
させたときに外周壁にかかる遠心力による応力集中を防
ぎ、前記遠心力による磁気部材の破損等を回避できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１７】図１は第１実施例による偏向走査装置の主
要部を示す模式部分断面図であって、これは、図示しな
い光源ユニットから発生された光ビームであるレーザ光
を結像レンズ系に向かって偏向走査する多角柱状の反射
面を有する回転多面鏡１と、図示しない光学箱にボール
ベアリング２を介して支承された回転軸３と、これと一
体である座金４を介して回転軸３と一体的に結合された
第１の磁気部材であるロータ５と、モータ基板６に固定
され、ロータ５とともに駆動部を構成する第２の磁気部
材であるステータ７を有し、回転多面鏡１は押えバネ８
によって座金４に押圧されて回転軸３やロータ５と一体
化される。

【００１８】モータ基板６上の駆動回路から供給された
駆動電流によってステータ７が励磁されると、ロータ５
が回転軸３や回転多面鏡１とともに回転し、前述のよう
に、回転多面鏡１に照射されたレーザ光を偏向走査す
る。

【００１９】回転多面鏡１を高速度で回転させると、回
転多面鏡１、座金４、ロータ５等からなる回転体の動的
不均衡によって振れ回り振動等を発生し、このために、
画像形成装置の画質が劣化するおそれがある。そこで、
ロータ５の外周部に環状のバランス溝９を設け、これに
重り１０を接着することで前記回転体の質量のアンバラ
ンスを低減する。重り１０は、金属粒子やガラスビーズ
等を紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤に混入したもの
であり、回転多面鏡１を回転させてその振れ回り振動等
を実測し、その測定値に基づいて重り１０の重さと取り
付け位置を選定する。

【００２０】本実施例においては、偏向走査装置全体を
小型化するためにロータ５の外径が回転多面鏡１の外径
より小さく設定されており、このために、バランス溝９
に図示上方から重り１０を付加するのが困難であり、ま
た、重り１０の接着剤を硬化させる光を照射する方向が
限定されてバランス溝９の底部まで光を到達させるのが
困難で、接着剤を充分に硬化させることができない。そ
こで、バランス溝９の外周壁９ａを径方向外方へ所定の
傾斜角度θだけ傾斜させることによってバランス溝９を
ロータ５の側傍に向かって開口させる。

【００２１】バランス溝９の外周壁９ａの傾斜角度θ
は、回転多面鏡１の最大外径部からバランス溝９の底部
へ向かう傾斜面と回転多面鏡１の中心軸Ｏのなす角度θ
₀ から９０゜の範囲内であるのが望ましい。

【００２２】このようにバランス溝９をロータ５の側傍
に向かって開口させることで、注入器Ｔ等によって重り
１０を付加する作業において回転多面鏡１が邪魔になっ
たり、重り１０の接着剤を硬化させるための光が回転多
面鏡１によって遮られる等の不都合を回避できる。すな
わち、駆動部が小型化された偏向走査装置においてバラ
ンス溝９に対する重り１０の取り付け工程を大幅に簡単
化かつ高速化して、偏向走査装置の小型化と製造コスト
の低減に大きく貢献できる。

【００２３】図２は、バランス溝１９の外周壁１９ａの
傾斜角度θが９０゜である場合を示すものである。これ
は、ロータ１５の下端に径方向外向きのフランジ部を設
けたものと同じであり、該フランジ部の角部１５ａがバ
ランス溝１９を構成する。このようにバランス溝１９の
外周壁１９ａの傾斜角度θが９０゜であれば、（１）ロ
ータ１５の外形が極めて簡単になってその製造コストを
下げることができる、（２）ロータ１５が樹脂の場合、
肉厚を均一にできるので成形性が向上する、（３）重り
１０を硬化させる光の方向の自由度が大きくなり作業性
が向上する、（４）回転多面鏡１の回転によってロータ
１５に発生する応力を低減できるという利点がある。
（４）を説明すると、図３に示すようにバランス溝９の
外周壁９ａの傾斜角度θが９０゜以下であれば、回転多
面鏡１とともにロータ５が回転すると、バランス溝９の
外周壁９ａに作用する遠心力のためにロータ５の下端が
破線で示すように変形し、内径部の下端に局部的に大き
な応力が発生する。ところが、図４に示すようにバラン
ス溝１９の外周壁１９ａの傾斜角度θが９０゜であれ
ば、該外周壁１９ａに作用する遠心力が小さくなるた
め、上記のような応力集中は起こらない。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００２５】回転多面鏡の振れ回り振動等を防ぐための
重りの取り付けが容易であり、かつ、重りに含まれる接
着剤を硬化させるための光をバランス溝の底部まで到達
させて接着剤を短時間で充分に硬化させることができ
る。これによって偏向走査装置の組立工程を簡略化し、
偏向走査装置の小型化と低価格化を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による偏向走査装置の主要部を示す模
式部分断面図である。

【図２】一変形例による偏向走査装置の主要部を示す模
式部分断面図である。

【図３】図１の装置においてロータに発生する応力を説
明する図である。

【図４】図２の装置においてロータに発生する応力を説
明する図である。

【図５】従来例による偏向走査装置の主要部を示す模式
部分断面図である。

【図６】図５の偏向走査装置の全体を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 ３ 回転軸 ５，１５ ロータ ７ ステータ ９，１９ バランス溝 １０ 重り

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
   これと一体的に回転自在である第１の磁気部材と、該第
   １の磁気部材とともに前記回転多面鏡を回転させる駆動
   部を構成する第２の磁気部材を有し、前記第１の磁気部
   材の外周部にバランス溝が設けられており、該バランス
   溝の外周壁が前記回転多面鏡の中心軸に対して所定の傾
   斜角度だけ径方向外方へ傾斜していることを特徴とする
   偏向走査装置。
2. 【請求項２】 傾斜角度が９０度以下であることを特徴
   とする請求項１記載の偏向走査装置。
3. 【請求項３】 傾斜角度が９０度であることを特徴とす
   る請求項１記載の偏向走査装置。
4. 【請求項４】 回転多面鏡の外径より第１の磁気部材の
   外径の方が小であることを特徴とする請求項１ないし３
   いずれか１項記載の偏向走査装置。