JPH0324516A - 光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザプリンタの光走査機構などに利用される
光偏向器に関するものである。

従来の技術 近年、レーザプリンタ等の機器に利用するべく光走査機
構が考えられた。このような光走査機構には各種のもの
が存するが、代表的な装置の一つとして光源の光軸上に
配置したポリゴンミラーを高速回転させる光偏向器があ
る。

そこで、この光偏向器の従来例を第７図及び第８図に基
づいて説明する。まず、この光偏向器１では、中央に嵌
合孔２が形成されて外周部に六つの平坦な反射面３が形
成された六角形の金属板よりなるポリゴンミラ−４が設
けられている。そして、このポリゴンミラ−４は、前記
嵌合孔２に嵌合した回転軸５の略中央に取付けられたフ
ライホイール６の上に、板バネ７に押圧されるなどして
固定されている。さらに、前記回転軸５は軸受８，９を
介してハウジング１０に回転自在に取付けられており、
このハウジング１０内に前記回転軸５を中心とする円上
に連続配置されたコイル１１と前記フライホイール６の
下面に取付けられたマグネットｌ２とによりモータ部１
３が形成されている。

このような構成において、この光偏向器ｌでは、レーザ
光源（図示せず）等から出射された光がモータ部ｌ３の
駆動力により回転するポリゴンミラー４の反射而３に入
射すると、その反射光はポリゴンミラ−４の回転に対応
した走査光となる。そこで，この光偏向器ｌは各種の光
走査機構に利用されることになる。

発明が解決しようとする課題 上述のような光偏向器ｌは、回転するポリゴンミラ−４
の反射面３で入射光を反射することで簡易に光走査を行
なえるので、レーザプリンタの潜像形成などに利用され
ている。そして、一般的にポリゴンミラ−４はアルミ材
を切削するなどして製作されているが、これでは加工が
困難で生産性が低く、素材も高価なので好ましくない。

このような課題を解決しているものとしては、特開昭６
１−５９４１３号公報に開示されている装置が存する。

これは、合或樹脂で形成した多角形の基材の外周面に金
属被膜を形成して反射面とし、簡易かつ安価にポリゴン
ミラーを製作するものである。

そこで、このようにして製作されたポリゴンミラーをモ
ータの駆動軸などに取付けることで光偏向器を得ること
ができるが、この光偏向器には偏芯や而倒れ等の動作不
良が発生する可能性が高い。

つまり、光偏向器が精密な光走査を行なうためには、ポ
リゴンミラーの回転軸の軸心に対して各反射面が高い平
行度を保ち、かつ、軸心から各反射面までの距離が一定
である必要がある。このためにはポリゴンミラーと回転
軸との接合部が高精度かつ高剛性で製作されていること
を要する。

だが、上述のように合成樹脂製のポリゴンミラーを金属
製等の回転軸に接合する構造では、この接合部の精度や
剛性が低くなりがちである。さらに、合成樹脂製のポリ
ゴンミラーと金属製等の回転軸とでは熱膨張率が大きく
異なるため、これらの部材がモータの発熱等のために剥
離する可能性が高い。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部が先細りの円錐状に形成されてモータが連
結された回転部材を設け、この回転部材の中央部を囲ん
で基部上に固着された樹脂製のポリゴンミラーを設け、
回転部材の中央部に取付けられてポリゴンミラーを基部
に向かって軸方向に押圧する弾性部材を設ける。

請求項２記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部の周面に凹凸が形成されてモータが連結さ
れた回転部材を設け、この回転部材の中央部周面と基部
盤面とに固着された樹脂製のポリゴンミラーを設ける。

請求項３記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部の周面に係止部材が取付けられてモータが
連結された回転部材を設け、この回転部材の中央部を囲
んで係止部材を内包すると共に基部上に固着された樹脂
製のポリゴンミラーを設ける。

請求項４記載の発明は、円盤状の基部の盤面にポリゴン
ミラーが固着する凹凸が形成された回転部材を設ける。

請求項５記載の発明は、ポリゴンミラーと回転部材との
間に断熱層を設ける。

作用 請求項ｌ記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部が先細りの円錐状に形成されてモータが連
結された回転部材を設け、この回転部材の中央部を囲ん
で基部上に固着された樹脂製のポリゴンミラーを設け、
回転部材の中央部に取付けられてポリゴンミラーを基部
に向かって軸方向に押圧する弾性部材を設けたことによ
り、回転部材との間に存するテーパ状の接合面にポリゴ
ンミラーが押圧されているので、これらの部材に温度変
化等が生じても接合状態が一定に維持される。

請求項２記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部の周面に凹凸が形成されてモータが連結さ
れた回転部材を設け、この回転部材の中央部周面と基部
盤面とに固着された樹脂製のポリゴンミラーを設けたこ
とにより、ボリゴンミラーと回転部材との接合面に凹凸
が形成されているので、これら部材の接合が良好で温度
変化等のためにポリゴンミラーが回転部材から剥離する
ことが防止される。

請求項３記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部の周面に係止部材が取付けられてモータが
連結された回転部材を設け、この回転部材の中央部を囲
んで係止部材を内包すると共に基部上に固着された樹脂
製のポリゴンミラーを設けたことにより、回転部材に固
定された係止部材がポリゴンミラー内に位置しているの
で、温度変化等のためにポリゴンミラーが回転部材から
剥離することが確実に防止される。

請求項４記載の発明は、円盤状の基部の盤面にポリゴン
ミラーが固着する凹凸が形成された回転部材を設けたこ
とにより、素材が異なるために熱膨張率に差があるポリ
ゴンミラーと回転部材との接合面が温度変化により剥離
しがちになっても、嵌合している凹凸がストッパとして
作用することで両部材間の膨張差が抑止されるので、ポ
リゴンミラーと回転部材の中央部との接合などが維持さ
れる。

請求項５記載の発明は、ポリゴンミラーと回転部材との
間に断熱層を設けたことにより、モータの発熱が回転部
材からポリゴンミラーまで伝導することが防止されるの
で、装置駆動時の発熱により熱膨張率が大きいポリゴン
ミラーが膨張して回転部材から剥離することが防止され
る。

実施例 まず、請求項ｌ記載の発明の実施例を第ｌ図に基づいて
説明する。なお、前述の従来例と同一の部分は同一の名
称及び符号を用いて説明も省略する。まず、本実施例の
光偏向器ｌ４では、回転軸ｌ５に固定されたフライホイ
ールｌ６は円盤状の基部ｌ７と上方が細い円錐状に突設
された中央部ｌ８とから形成されている。そして、外周
面に金属膜が蒸着されるなどして平坦な反射面が形成さ
れた樹脂製のポリゴンミラーｌ９が、前記フライホイー
ルｌ６の中央部ｌ８を囲むようにしてＲｊｆ記基部ｌ７
上に固着されている。そこで、本実施例の光偏向器ｌ４
では、前記回転軸ｌ５の上端に取付けられた弾性部材で
ある板バネ２０ｆＪ＜前記ポリゴンミラ−１９を前記フ
ライホイールｌ６に上方から押圧している。なお、この
光偏向器ｌ４では、回転軸ｌ５とフライホイールｌ６と
が一体的に固定され、共に回転部材となっている。

このような構成において、この光偏向器ｌ４は従来の光
偏向器ｌと同様に機能する。

そこで、上述のような樹脂製のポリゴンミラ−１９の製
造方法の一例を、樹脂材として光硬化性樹脂を使用した
場合について以下に説明する。まず、予め回転軸ｌ５に
固定されたフライホイールｌ６の外周面に環状のストツ
バ部材を嵌合させ、この内側に分割型をはめ込むなどし
て多角形の空間を形成する。そこで、この空間に流し込
んだ光硬化性樹脂を紫外線照射などで硬化させて分割型
やストツパ部材を取外すことで、フライホイールｌ６の
上に一体的に設けられたポリゴンミラーｌ９が得られる
ことになる。なお、本発明の光偏向器のポリゴンミラー
には、上述のような光硬化性樹脂の他に各種の樹脂の使
用が可能である。

また、この光偏向器ｌ４では、中央部ｌ８が円錐状に形
成されることでフライホイール１６とポリゴンミラ−１
９との接合面がテーパ状になっており、回転軸１５上端
の板バネ２０によりポリゴンミラ−１９が下方に押圧さ
れているので、例えば、本来固着されているポリゴンミ
ラ−ｌ９とフライホイールｌ６とが温度変化などのため
に剥離しやすくなった場合でも、これら部材間の接合が
板バネ２０の弾発力で維持されるようになっている。

さらに、本実施例の光偏向器ｌ４では、反射而が平坦な
ポリゴンミラーｌ６を想定したが、本発明は上記構造に
限定されるものではなく、例えば、ポリゴンミラーの反
射面が円筒面や球面などの曲面として形成されているも
の（図示せず）も実施可能である。この場合、ｆθ特性
を光学系で補正することなどが可能となり、回路構成が
簡易で生産性が高いレーザプリンタの製作などに寄与す
ることができる。

つぎに、請求項２記載の発明の実施例を第２図に基づい
て説明する。この光偏向器２ｌでは、回転部材であるフ
ライホイール２２の基部２３から円柱状に突設された中
央部２４の周面に凹凸２５が形成され、ここに樹脂製の
ポリゴンミラ−２６が固着されている。なお、この他の
構造は上述の光偏向器ｌ４と同様になっている。

このような構成において、この光偏向器２ｌでは、ポリ
ゴンミラ−２６が固着されるフライホイール２２の中央
部２４に凹凸２５が形成されているため、これら部材間
の接合が確実で、温度変化や経年変化等のためにポリゴ
ンミラ−２６がフライホイール２２から剥離することが
防止されている。

さらに、請求項３記載の発明の実施例を第３図に基づい
て説明する。この光偏向器２７では、回転部材であるフ
ライホイール２８の基部２９から軸方向に突設された中
央部である回転軸３０に係止部材である多孔円盤３ｌが
取付けられ、この多孔円盤３１が樹脂製のポリゴンミラ
−３２内に位置している。

このような構威において、この光偏向器２７では、ポリ
ゴンミラ−３２がフライホイール２８に固定された多孔
円盤３ｌを内包しているので、温度変化や経年変化等の
ためにポリゴンミラ−２６がフライホイール２２から剥
離することなどが確実に防止されている。

請求項４記載の発明の第一の実施例を第４図に基づいて
説明する。この光偏向器３３では、回転部材であるフラ
イホイール３４の基部３５の上面に凹凸である凹部３６
が形成され、この上に樹脂製のポリゴンミラ−３７が設
けられている。なお、フライホイール３４の中央部３８
は円柱型等に形成されている。

このような構威において、この光偏向器３３では、フラ
イホイール３４の基部３５上に凹部３６が形成されてい
るので、これら部材間の接合が良好でポリゴンミラ−３
７がフライホイール３４から剥離することが防止されて
いる。そして、この光偏向器３３では，素材が異なるた
めに熱膨張率に差があるポリゴンミラ−３７とフライホ
イール３４の中央部３８とが温度変化により剥離しがち
になっても、凹部３６がストツバとして作用することで
両部材３４．３７間の膨張差が抑止され、ポリゴンミラ
−３７と中央部３８との接合などが維持されることにな
る。

つぎに、請求項４記戟の発明の第二の実施例を第５図に
基づいて説明する。この光偏向器３９では、回転部材で
あるフライホイール４０の基部４ｌの上面に凹凸である
凸部４２が形成され、この上に樹脂製のポリゴンミラ−
４３が設けられている。

このような構成において、この光偏向器３９は上述の光
偏向器３３と同様に機能する。

なお、本実施例の光偏向器３９では、ストツバとして作
用する凸部４２がフライホイール４０と一体的に形成さ
れたものを例示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、フライホイールの基部上面に環状の
ストツパ部材をネジ止めしたもの（図示せず）なども実
施可能である。

さらに、請求項５記載の発明の実施例を第６図に基づい
て説明する。本実施例の光偏向器４４では、回転部材で
あるフライホイール４５の円盤状の基部４６と円柱状の
中央部４７との上に断熱層４８が形成され、この上に樹
脂製のポリゴンミラ−４９が固着されている。

このような構戊において、この光偏向器４４では、ポリ
ゴンミラ−４９とフライホイール４５との間に断熱層４
８が介在しているので、回転軸１５を介してフライホイ
ール４５に連結されたポリゴンモータ（図示せず）の発
熱がポリゴンミラ−４９まで伝導することがない。従っ
て、この光偏向器４４では、熱膨張率が大きいポリゴン
ミラ−４９が、装置駆動時の発熱により膨張してフライ
ホイール４５から剥離することが防止されている。

発明の効果 請求項１記載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設
された中央部が先細りの円錐状に形成されてモータが連
結された回転部材を設け、この回転部材の中央部を囲ん
で基部上に固着された樹脂製のポリゴンミラーを設け、
回転部材の中央部に取付けられてポリゴンミラーを基部
に向かって軸方向に押圧する弾性部材を設けたことによ
り、回転部材との間に存するテーパ状の接合面にポリゴ
ンミラーが押圧されているので、これらの部材に温度変
化等が生じても接合状態が一定に維持され、請求項２記
載の発明は、円盤状の基部から軸方向に突設された中央
部の周面に凹凸が形成されてモータが連結された回転部
材を設け、この回転部材の中央部周面と基部盤面とに固
着された樹脂製のポリゴンミラーを設けたことにより、
ポリゴンミラーと回転部材との接合面に凹凸が形成され
ているので、これら部材の接合が良好で温度変化等のた
めにポリゴンミラーが回転部材から剥離することが防止
され、請求項３記載の発明は、円盤状の基部から軸方向
に突設された中央部の周面に係止部材が取付けられてモ
ータが連結された回転部材を設け、この回転部材の中央
部を囲んで係止部材を内包すると共に基部上に固着され
た樹脂製のポリゴンミラーを設けたことにより、同転部
材に固定された係止部材がポリゴンミラー内に位置して
いるので、温度変化等のためにポリゴンミラーが回転部
材から剥離することが確実に防止され、請求項４記載の
発明は、円盤状の基部の盤面にポリゴンミラーが固着す
る凹凸が形成された回転部材を設けたことにより、素材
が異なるために熱膨張率に差があるポリゴンミラーと回
転部材との接合面が温度変化により剥離しがちになって
も、嵌合している凹凸がストツパとして作用することで
両部材間の膨張差が抑止されるので、ポリゴンミラ一と
回転部材の中央部との接合などが維持され、請求項５記
載の発明は、ポリゴンミラーと回転部材との間に断熱層
を設けたことにより、モータの発熱が回転部材からポリ
ゴンミラーまで伝導することが防止されるので、装置駆
動時の発熱により熱膨張率が大きいポリゴンミラーが膨
張して回転部材から剥離することが防止され、本発明は
上述のように、各々性能が安定した光偏向器を得ること
ができるので、信頼性が高い光走査装置の製作などに寄
与することができる等の効果を有するものである。

図は請求項４記載の発明の第二の実施例を示す縦断側面
図、第６図は請求項５記載の発明の実施例を示す縦断側
面図、第７図は従来例を示す斜視図、第８図は縦断側面
図である。

１４，２１，２７，３３，３９．４４・・・光偏向器、
Ｉ　５，１６，２２，２８，３４，４０．４５・・・回
転部材、１７，２３，２９，３５，４１．４６・・・基
部、１８，２４，３０，３８．４７・・・中央部、１９
，２６，３２，３７，４３．４９・・・ポリゴンミラ−
　２０・・・弾性部材、２５・・・凹凸、３ｌ・・・係
止部材、３６．４２・・・凹凸、４８・・・断熱層

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円盤状の基部から軸方向に突設された中央部が先細
   りの円錐状に形成されてモータが連結された回転部材を
   設け、この回転部材の中央部を囲んで前記基部上に固着
   された樹脂製のポリゴンミラーを設け、前記回転部材の
   中央部に取付けられて前記ポリゴンミラーを前記基部に
   向かって軸方向に押圧する弾性部材を設けたことを特徴
   とする光偏向器。 ２、円盤状の基部から軸方向に突設された中央部の周面
   に凹凸が形成されてモータが連結された回転部材を設け
   、この回転部材の中央部周面と基部盤面とに固着された
   樹脂製のポリゴンミラーを設けたことを特徴とする光偏
   向器。 ３、円盤状の基部から軸方向に突設された中央部の周面
   に係止部材が取付けられてモータが連結された回転部材
   を設け、この回転部材の中央部を囲んで前記係止部材を
   内包すると共に前記基部上に固着された樹脂製のポリゴ
   ンミラーを設けたことを特徴とする光偏向器。 ４、円盤状の基部の盤面にポリゴンミラーが固着する凹
   凸が形成された回転部材を設けたことを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の光偏向器。 ５、少なくとも円盤状の基部を備えてモータが連結され
   た回転部材を設け、この回転部材の基部上に断熱層を介
   して樹脂製のポリゴンミラーを設けたことを特徴とする
   光偏向器。