JPH06160752A - 回転多面鏡取り付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化に伴う回転多面鏡の特性劣化を無く
して回転バランスの優れた光偏向器を得る。 【構成】 複数の反射鏡面４−１を有する回転多面鏡４
をミラー支持台座３−１を形成したミラー支持部材３に
回転多面鏡４と同一材質または同一熱膨張率を有するキ
ャップフランジ６とネジ５とで固定し、キャップフラン
ジ６の周縁に回転軸２と平行に突出し回転軸２と交差す
る方向に屈曲させることにより回転多面鏡を含む回転部
分の回転バランスを調整するための複数のバランス調整
突起６−１を備えた。 【効果】 光偏向器に温度変化に対して、回転多面鏡反
射鏡面でのレーザビームの反射角度を高精度に維持し光
偏向器の光学特性を高精度に維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の反射鏡面を外周
面にもつ回転多面鏡を有し、その回転による当該反射鏡
面で反射偏向される光ビームで画像担体あるいは記録部
材を走査する光偏向器にかかり、特に上記回転多面鏡を
回転部に固定するための回転多面鏡取付け装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ等の光源から出射された
光ビームで画像担体を走査してその画像を読み取る画像
読取装置、あるいは画像信号や文字信号（以下、画像信
号等という）で変調された光ビームで記録媒体を走査し
て画像の記録を行う画像記録装置では、上記光ビームを
走査するための手段として多数の反射鏡面を外周側に有
する回転多面鏡が用いられる。

【０００３】図４は従来のこの種の光偏向器を用いた画
像記録装置の概略構成の説明図であって、１は駆動モー
タ、２はその回転軸、４は回転多面鏡、４−１は回転多
面鏡を構成する複数の反射鏡面、１０はレーザ、１１は
コリメータレンズ、１２は集光光学系、１３は記録媒体
である感光体、２０は防塵カバー、２１はガラス窓、２
２は空気流入口、２３は空気流出溝である。

【０００４】同図において、回転多面鏡４は駆動モータ
１の回転軸と連接する回転軸２に固定されており、駆動
モータ１の回転により回転軸２を中心に矢印Ａ方向に回
転される。半導体レーザあるいはガスレーザ等のレーザ
１０から出射される光ビームは、図示しない変調手段に
よって画像信号等で変調され、防塵カバー２０の開口２
１から回転多面鏡４の反射鏡面４−１に入射する。反射
鏡面４−１で反射された光ビーム（反射光ビーム）は集
光光学系１２を通して感光体１３に投射される。

【０００５】この反射光ビームは回転多面鏡４の矢印Ａ
方向の回転に伴って矢印Ｂ方向に偏向されて感光体１３
上を主走査する。これと共に感光体１３の矢印Ｃ方向の
回転により副走査が行われて当該感光体１３上に２次元
の画像（潜像）が形成される。感光体１３に形成された
２次元の潜像は図示しない現像手段によって顕像化さ
れ、記録紙等の記録媒体に転写されて再生画像が得られ
るようになっている。

【０００６】上記したように、レーザ１０から回転多面
鏡４に入射した光ビームは反射鏡面４−１で反射され
る。回転多面鏡４が回転すると、該反射光ビームは徐々
にその進行方向が偏向され、感光体１３上を主走査す
る。回転多面鏡４の回転が進んで、次の第２の反射鏡面
が回転して来ると、今度は光ビームはこの第２の反射鏡
面に入射する、この反射鏡面でも、第１の鏡面と同様に
して偏向が行われる。従って、反射光ビームは、一定の
角度範囲で感光体１３を走査することになる。そして、
この走査速度は回転多面鏡４の回転速度に依存する。

【０００７】図５は上記従来の光偏向器の多面鏡取付け
部分の概略構造を説明する上面図であって、図４の防塵
カバーに上部を取り去って示したものである。同図にお
いて、２は回転軸、３はミラー支持部材、４は回転多面
鏡、４−１は反射鏡面、５はネジ、２０は防塵カバー、
２１は開口、２１−１は透明ガラスである。

【０００８】また、図６は図５のＡ−Ａ線で切断した縦
断面図であって、駆動モータ部分は省略してある。図５
と図６において、回転軸２には、ミラー支持部材３が固
着されている。このミラー支持部材３には回転多面鏡４
が嵌挿されてミラー台座３ー１部分にネジ５にて締結さ
れている。

【０００９】回転多面鏡４は、その軸方向の上方から見
た上面形状が正多角形を成しており、その周側面（すな
わち、外周）には多数の反射鏡面４−１を有している。
このときのネジ５の締め付け力は回転多面鏡の反射鏡面
４−１の平面度を維持するために、回転多面鏡が回転に
よってずれない範囲で最小の値が選択されている。な
お、この種の回転多面鏡の取付け技術に関する従来技術
を開示したものとしては、特開昭６２−５９９１７号公
報、実開昭６３−８４１１８号公報等が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、駆動モータの回転によってある程度
の温度上昇は避けられず、この温度上昇によって回転多
面鏡の反射鏡面の平面度が劣化し、レーザビームの反射
角度に誤差を生じ、光偏向器の性能を劣化させるという
問題があった。

【００１１】すなわち、回転多面鏡にかかる温度上昇に
よって生じる回転多面鏡の厚み方向の伸びと温度上昇に
よってネジに生じる伸びとが違うため、回転多面鏡の熱
膨張率がネジの熱膨張率より大きい時には回転多面鏡に
かかる圧縮応力が大きくなるために、反射鏡面の面歪が
大きくなり、偏向された光ビームの反射角度に誤差を生
じ、光偏向器の性能を劣化させる。

【００１２】また、回転多面鏡の熱膨張率がネジの熱膨
張率よりも小さいときには、ネジの締め付け力が低下し
て回転多面鏡がずれてバランスが狂い、振動が大きくな
るという問題があった。すなわち、この種の光偏向器
は、高精度化が開発課題の一つであり、その高精度化を
実現するためには回転多面鏡の反射鏡面の変形を最小に
しなければならない。

【００１３】前記特開昭６２−５９９１７、実開昭６３
−８４１１８には、回転多面鏡とミラー台座との間に弾
性体を介在させて回転多面鏡にかかる圧縮応力を最小に
する技術が開示されているが、弾性体を取り付けるため
の溝加工や弾性体の加工が別に必要であったり、また、
弾性体の経時変化により取り付け力が変化して初期の効
果が得られなくなるという問題があった。

【００１４】本発明の目的は、上記した従来技術の諸問
題を解消し、温度変化に伴う回転多面鏡の特性劣化を無
くして優れた機能の光偏向器を得ることのできる回転多
面鏡取り付け装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の反射鏡面４−１を有する回転多面
鏡４をミラー支持台座３−１を形成したミラー支持部材
３にキャップフランジ６を介してネジ５で固定し、この
ミラー支持部材３を回転軸２に固着してなる回転多面鏡
において、前記ネジ５および前記キャップフランジ６を
前記回転多面鏡と同じ材質又は同じ熱膨張率を有する材
質の何れかで形成すると共に、前記キャップフランジ６
の周縁に、前記回転軸２と平行に突出し、前記回転軸２
と交差する方向に屈曲させることにより回転多面鏡を含
む回転部分の回転バランスを調整するための複数のバラ
ンス調整突起６−１を形成したことを特徴とする。

【００１６】すなわち、回転多面鏡を回転体（回転軸に
嵌着したミラー支持部材、あるいは固定軸に装着した回
転スリーブに嵌着したミラー支持部材）に固定するネジ
およびキャップフランジを回転多面鏡と同じ熱膨張係数
をもつ材質、あるいは同一の材料とすることによって、
光偏向器の温度が上昇したときの、上記ネジと回転多面
鏡の材質の違いによって発生する熱膨張量の差をなく
し、回転多面鏡にかかる圧縮応力の変化をなくすこと
で、回転多面鏡の反射鏡面の変形を最小にし、かつネジ
の締め付け力を維持する構成にしたことを特徴とする。

【００１７】また、回転多面鏡を固定するためにミラー
台座と共に挟持するキャップフランジに設けたバランス
調整突起を回転多面鏡の内周側あるいは外周側に屈曲す
ることによって、回転多面鏡を含む回転部分の回転バラ
ンスを調整できるようにしたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】上記本発明の構成において、回転多面鏡４を回
転体であるミラー支持部材３のミラー台座３−１に固定
するネジ５およびキャップフランジ６を回転多面鏡４の
材質と同じ材質または同じ熱膨張係数の材質の材料でつ
くることによって、光偏向器が温度変化したときのネジ
と回転多面鏡の熱膨張量の違いをなくすことで、回転多
面鏡にかかる圧縮応力が小さい状態で一定に保てるの
で、回転多面鏡反射鏡面の平面度が保たれ、レーザビー
ムの反射角度の誤差が最小になる。

【００１９】また、回転多面鏡を固定するためにミラー
台座と共に挟持するキャップフランジに設けたバランス
調整突起を回転多面鏡の内周側あるいは外周側に屈曲す
ることによって、回転多面鏡を含む回転部分の回転バラ
ンスを調整できるようにしたことで、回転部分の回転バ
ランスを容易に調整できる。このことにより、ネジの締
結力を一定に維持出来るので、偏向器の回転バランスが
経時的に崩れること無く、光偏向器の振動の増加を抑え
られる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による回転多面鏡取り
付け装置の第１実施例を説明する回転部分の概略断面図
であって、２は回転軸、３はミラー支持部材、３−１は
ミラー台座、４は回転多面鏡、４−１は反射鏡面、５は
ネジ、６はキャップフランジ、６−１はバランス調整突
起、６−１’はバランス調整のために屈曲したバランス
調整突起を示す。

【００２１】同図において、ミラー支持部材３は回転軸
２に接着剤もしくは嵌着等の機械的接合方法により固着
されている。ミラー支持部材３の一部にはミラー台座３
−１が形成されている。このミラー台座３−１はミラー
支持部材３と別部品にして固着してもかまわない。ミラ
ー台座３−１の回転多面鏡４に対向する面は回転多面鏡
４に傷や変形を起こさないように十分になめらかで、反
射鏡面４−１の倒れをなくすために、この面と回転軸２
との直角度を十分に精度良く仕上げてある。

【００２２】ネジ５およびキャップフランジ６は回転多
面鏡４と同じ材質または同じ熱膨張率を有する材質の何
れかで製作されたものであり、取り付け時の締め付け力
は、回転多面鏡４の反射鏡面４−１の平面度を劣化させ
ずに、かつ回転によって回転多面鏡４がずれない範囲で
なるべく小さい値が選択されている。なお、ネジ５は、
回転多面鏡４がアルミニウムからなる場合はアルミニウ
ム製、プラスチックからなる場合はプラスチック製とす
るが、熱膨張率が同じものであれば他の材料で製作した
ものを使用できることは言うまでもない。

【００２３】このため、光偏向器の駆動に伴う温度上昇
によって回転多面鏡４に軸方向の伸びが生じても、ネジ
も同じ量だけ軸方向に伸びるため、ネジから回転多面鏡
４にかかる圧縮応力は温度上昇前と同じとなり、回転多
面鏡４の反射鏡面４−１に生じる平面度に劣化が発生せ
ず、レーザビームの反射角度に誤差が生じることなく、
精度の良い光偏向器を得ることができる。

【００２４】なお、キャップフランジ６を回転多面鏡４
と同一材料、あるいは同一の熱膨張率をもつ材料で製作
することで、上記温度上昇による反射鏡面の平面度の劣
化をより効果的に抑制することができる。図２は本発明
による回転多面鏡取り付け装置の第２実施例を説明する
回転部分の概略断面図であって、固定軸に回転スリーブ
を装着した形式の回転部分を有する回転多面鏡の要部を
説明する縦断面図である。

【００２５】同図において、図１と同一符号は同一部分
に対応し、６−２は空気口、７はマグネット、８は軸フ
ランジ、２０は固定軸、３０はミラー支持部材となる回
転スリーブ、３０−１はミラー台座である。この実施例
においては、回転スリーブ３０は軸フランジ８に植立固
定した固定軸２０に装着されて回転する。回転フランジ
３０にはミラー台座３０−１が形成されており、このミ
ラー台座３０−１に回転多面鏡４が載置され、キャップ
フランジ６で挟持されてネジ５により固定される。

【００２６】ミラー台座３０−１は回転スリーブ３０と
別部品として適宜の手段で固着した構成としてもよい。
ミラー台座３０−１の回転多面鏡４に対向する面は回転
多面鏡４に傷や変形を起こさないように十分になめらか
で、反射鏡面４−１の倒れをなくすために、この面と固
定軸２０（すなわち、回転スリーブ３０）との直角度を
十分に精度良く仕上げてある。

【００２７】ネジ５およびキャップフランジ６は回転多
面鏡４と同じ材質または同じ熱膨張率の材質の何れかで
製作されたものであり、取り付け時の締め付け力は、回
転多面鏡４の反射鏡面４−１の平面度を劣化させずに、
かつ回転によって回転多面鏡４がずれない範囲でなるべ
く小さい値が選択されている。なお、ネジ５は、回転多
面鏡４がアルミニウムからなる場合はアルミニウム製、
プラスチックからなる場合はプラスチック製とする。し
かし、熱膨張率が同じものであれば、他の材料で製作し
たものをもちいてもよいことは言うまでもない。

【００２８】キャップフランジ６には円周上にリング状
のバランス調整突起６−１が形成されていて、回転体の
バランスの修正はバランス調整突起６−１を回転面の内
方あるいは外方に折り曲げることにより行われる。キャ
ップフランジ６の回転多面鏡に対向する面も回転多面鏡
４に傷や変形を起こさないように十分になめらかに製作
されている。また、キャップフランジはネジ５で回転多
面鏡４をミラー台座３−１に取り付ける時の座がねとし
ての役目も持っている。

【００２９】これにより、光偏向器の駆動に伴う温度上
昇によって回転多面鏡４に軸方向の伸びが生じても、ネ
ジも同じ量だけ軸方向に伸びるため、ネジから回転多面
鏡４にかかる圧縮応力は温度上昇前と同じとなり、回転
多面鏡４の反射鏡面４−１に生じる平面度に劣化が発生
せず、レーザビームの反射角度に誤差が生じることな
く、精度の良い光偏向器を得ることができる。

【００３０】なお、キャップフランジ６を回転多面鏡４
と同一材料、あるいは同一の熱膨張率をもつ材料で製作
することで、上記温度上昇による反射鏡面の平面度の劣
化をより効果的に抑制することができる。図３は本発明
による回転多面鏡取り付け装置の第３実施例を説明する
回転部分の概略断面図であって、固定軸に回転スリーブ
を装着した形式の回転部分を有する回転多面鏡の要部を
説明する縦断面図である。

【００３１】同図において、図２と同一符号は同一部分
に対応し、９はバランス調整突起９−１を有するキャッ
プフランジ６と同様の構成をもつ下部フランジである。
本実施例は、前記第２の実施例と同様の形式の回転フラ
ンジ型の回転部分をもつ光偏向器に本発明を適用したも
のであり、その構成は下部フランジ９を除いて図２と同
様である。

【００３２】すなわち、キャップフランジ６には円周上
にリング状のバランス調整突起６−１が形成されてい
て、回転体のバランスの修正はバランス調整突起６−１
を回転面の内方あるいは外方に折り曲げることにより行
われる。キャップフランジ６の回転多面鏡に対向する面
も回転多面鏡４に傷や変形を起こさないように十分にな
めらかに製作されている。また、キャップフランジはネ
ジ５で回転多面鏡４をミラー台座３−１に取り付ける時
の座がねとしての役目も持っている。

【００３３】下部フランジは、回転多面鏡４の上部にあ
るキャップフランジ６と同様の回転バランス調整機能を
有するが、その材質は回転多面鏡４と異なるものでよ
い。しかし、キャップフランジ６の材質は回転多面鏡４
およびネジ５と同じでものとしたことにより、光偏向器
の温度上昇によって回転多面鏡４とキャップフランジ６
に軸方向の伸びが生じても、ネジも同じ量だけ軸方向に
伸びるため、ネジから回転多面鏡４およびキャップフラ
ンジ６にかかる圧縮応力は温度上昇前と同じで、回転多
面鏡４の反射鏡面４−１に生じる平面度の劣化が発生せ
ず、レーザビームの反射角度の誤差がなく、精度の良い
光偏向器を得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転多面鏡を回転部分に固定するネジを回転多面鏡の材
質と同じ材質または熱膨張係数が同じ材料でつくること
によって、光偏向器に温度変化がある場合でも、回転多
面鏡反射鏡面でのレーザビームの反射角度を高精度に維
持し、光偏向器の光学特性を高精度に維持できる。

【００３５】また、ネジと同様の材質あるいは同一の熱
膨張率の材質で作成したキャップフランジに設けた回転
バランス調整構造により、さらに高精度の光偏向器を構
成でき、高速回転時の光学性能の優れた光偏向器のため
の回転多面鏡取り付け装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による回転多面鏡取り付け装置の第１
実施例を説明する回転部分の概略断面図である。

【図２】 本発明による回転多面鏡取り付け装置の第２
実施例を説明する回転部分の概略断面図である。

【図３】 本発明による回転多面鏡取り付け装置の第３
実施例を説明する回転部分の概略断面図である。

【図４】 従来のこの種の光偏向器を用いた画像記録装
置の概略構成の説明図である。

【図５】 従来の光偏向器の多面鏡取付け部分の概略構
造を説明する上面図である。

【図６】 従来の光偏向器の多面鏡取付け部分の概略構
造を説明する図５のＡ−Ａ線で切断した縦断面図であ
る。

【符号の説明】 ２・・・・回転軸、３・・・・ミラー支持部材、３−１
・・・・ミラー台座、４・・・・回転多面鏡、４−１・
・・・反射鏡面、５・・・・ネジ、６・・・・キャップ
フランジ、６−１・・・・バランス調整突起、６−１’
・・・・バランス調整のために屈曲したバランス調整突
起、６−２・・・・空気口、７・・・・マグネット、８
・・・・軸フランジ、２０・・・・固定軸、３０・・・
・ミラー支持部材となる回転スリーブ、３０−１・・・
・ミラー台座、９・・・・下部フランジ、９−１・・・
・バランス調整突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の反射鏡面を有する回転多面鏡をミ
   ラー支持台座を形成したミラー支持部材にキャップフラ
   ンジを介してネジで固定し、このミラー支持部材を回転
   軸に固着してなる回転多面鏡において、 前記ネジおよび前記キャップフランジを前記回転多面鏡
   と同じ材質又は同じ熱膨張率を有する材質の何れかで形
   成すると共に、前記キャップフランジの周縁に、前記回
   転軸と平行に突出し、前記回転軸と交差する方向に屈曲
   させることにより回転多面鏡を含む回転部分の回転バラ
   ンスを調整するための複数のバランス調整突起を形成し
   たことを特徴とする回転多面鏡取り付け装置。