JPH0643380A - 光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型，低消費電力かつ簡単な構成の光偏向器
を提供する。 【構成】 回転多面鏡４を覆い、その反射鏡面４−１と
対向する側面の一部に光ビームの入射と反射鏡面４−１
からの反射光ビームを通過させるための開口部８を有し
てモータ鍔１−１に固定された円筒形の多面鏡カバー６
を備え、開口部８には、多面鏡カバー６の側面の内壁と
外壁の曲率と略々同一の曲率をもつ透光性部材９−１を
埋設した。 【効果】 回転多面鏡の高速回転に伴う空気抵抗の増大
を阻止することができ、小型の駆動モータを使用して消
費電力を低減させることができる。

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に有する回転多面鏡が用いられる。

【０００３】図４は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、１
−１はモータ鍔、２は回転軸、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、６は多面鏡カ
バー、８は光ビームが入出射する開口部、９は透光性部
材、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、回転多面鏡４の反射鏡面４−１に入射す
る。

【０００５】回転多面鏡４の反射鏡面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。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１
３上に２次元の画像が形成される。

【０００６】また、回転多面鏡４の反射鏡面４−１に空
気中の塵埃が付着するのを防止するために多面鏡カバー
６が取付けられている。この多面鏡カバー６は回転多面
鏡４を覆って駆動モータ１のモータ鍔１−１に固定され
ており、レーザ１０から反射鏡面４−１に入射する光ビ
ームとその反射光ビームを通過させるための開口部８が
設けられている。この開口部８にはガラス等の透明部材
９が取りつけられ、塵埃の侵入を阻止している。

【０００７】図５は上記従来の光偏向器の概略構造を説
明する斜視図であって、図４と同一符号は同一部分に対
応し、７は多面鏡カバー６をモータ鍔１−１に固定する
ためのネジである。同図において、多面鏡カバー６の開
口部８に取り付けられる透光性部材９は、その多面鏡カ
バー６の取付け側が当該多面鏡カバーの外周壁面の曲率
と同一の曲率をもつ曲面とされ、その光ビームの入射お
よび反射鏡面からの反射光ビームの出射面は平面を有し
ている。

【０００８】図６は図５に示した光偏向器の内部構造を
説明する展開斜視図であって、２は駆動モータ１の回転
軸、３は回転多面鏡を載置固定するためのミラー支持部
材、３−１はミラー台座、４は回転多面鏡、４−１は反
射鏡面、５は回転多面鏡４をミラー支持部材３−１に固
定するネジ、６−１は開口部周囲に形成したカバー凸
部、７は多面鏡カバー６をモータ鍔４−１に固定するネ
ジである。

【０００９】同図において、駆動モータ１の回転軸２に
はミラー支持部材３が固着され、このミラー支持部材３
に回転多面鏡４が嵌挿されてミラー台座３ー１を介しネ
ジ５にて締結固定されている。多面鏡カバー６は駆動モ
ータ１のモータ鍔部１ー１にネジ７にて締結固定されて
いる。

【００１０】回転多面鏡４は平面が正多角形を成し、そ
の外周側面には多数の反射鏡面４−１を有している。入
射する光ビームは平行平面の透光性部材９を透過して開
口部８を通り、反射鏡面４−１の鏡面で反射され、再び
開口部８から透光性部材９を通過して出射する。

【００１１】回転多面鏡４が回転すると、該光ビームの
反射光ビームは徐々に向きを変えさせられ、偏向され
る。回転が進んで、次の反射鏡面が回転してくると、光
ビームは今度はこれに入射する。この反射鏡面でも前の
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、一定の角度範囲を走査する形となる。走査速度は
回転多面鏡４の回転速度に依存する。

【００１２】なお、この種の光偏向器に関する従来例と
しては、実公平２−４４２５７号公報が知られている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光偏向器は、次のような問題を有している。この問
題点を図７を参照して説明する。すなわち、図７は回転
多面鏡４と多面鏡カバー６の構成を多面鏡カバー６の上
面を取り去って示した平面図であって、多面鏡カバー６
の開口部８に外方に突出するカバー凸部６−１を形成し
て透光性部材９をカバー凸部６−１に固定することで、
当該透光性部材９が回転多面鏡４と接近しないようにし
ている。

【００１４】透光性部材９が平板ガラス等からなる平行
平面を有しているため、入射した光ビームは、平行平面
の透光性部材９の屈折率で光路が曲げられて回転多面鏡
４の反射鏡面４−１に到達する。そして、当該反射鏡面
４−１で反射された光ビームもまた、当該透光性部材９
を通過する際にその屈折率のために光路が曲げられて出
射することになる。

【００１５】このように、開口部８を構成する光ビーム
の入出射部分の構造は、上記光ビームの干渉や回転多面
鏡と透光性部材９との接触を考慮して多面鏡カバーから
突出させたものとされており、これが結果的に開口部８
の構造を大きくしていた。そして、上記カバー凸部６−
１の形成によって多面鏡カバー内部の上記開口部の壁面
に凹凸が存在し、この凹凸において高速回転領域での回
転多面鏡の回転による空気抵抗が増えて回転トルクを増
加させ、いわゆる消費電力の増加の問題を抱えていた。

【００１６】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消して、小型、かつ簡単な構成の優れた機能をもつ光
偏向器を提供することにある。

【００１７】

【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、回転多面鏡の周囲に、空隙を隔てて当該
回転多面鏡を覆うように駆動モータのモータ鍔に固定さ
れた多面鏡カバーを備え、該多面鏡カバーの光ビーム入
出射用の開口部に、その内壁と外壁共に前記多面鏡カバ
ーの曲率と同一の曲率をもつ透光性部材を、少なくとも
多面鏡カバーの前記反射鏡面と対向する側面の内壁と連
続するように装着した構成としたことを特徴とする。

【００１８】すなわち、本発明は、外周面に複数の反射
鏡面を形成した回転多面鏡４を駆動モータの回転軸２に
固定してなり、前記回転多面鏡４の外周面に形成した複
数の反射鏡面４−１で反射した光ビームにより読取部材
あるいは記録部材を走査する光偏向器において、前記回
転多面鏡４を覆うと共に、前記回転多面鏡４の反射鏡面
４−１と対向する側面の一部に前記反射鏡面４−１への
光ビームの入射と前記反射鏡面４−１からの反射光ビー
ムを通過させるための開口部８を有して前記駆動モータ
１に備えるモータ鍔１−１に固定されて上記回転多面鏡
のみを収容する円筒形の多面鏡カバー６を備え、前記開
口部８には、前記回転多面鏡４側の開口面積が広く前記
外周６−１側の開口面積が狭い内周縁を形成してなり、
内壁および外壁の曲率がそれぞれ前記多面鏡カバー６の
側面の内壁と外壁の曲率と略々同一の曲率をもち、その
内壁が前記多面鏡カバー６の側面の内壁と連続する壁面
となるごとく前記開口部８の内周縁と相補的な外周縁を
もつ透光性部材９−１を前記開口部８に埋設してなるこ
とを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、外周面に複数の反射鏡面
を形成した回転多面鏡４を駆動モータの回転軸２に固定
してなり、前記回転多面鏡４の外周面に形成した複数の
反射鏡面４−１で反射した光ビームにより読取部材ある
いは記録部材を偏向走査する光偏向器において、前記回
転多面鏡４を覆うと共に、その反射鏡面４−１と対向す
る側面の一部に前記反射鏡面４への光ビームの入射と前
記反射鏡面４−１からの反射光ビームを通過させるため
の開口部８−１を有して前記駆動モータ１のモータ鍔１
−１に固定されて上記回転多面鏡のみを収容する円筒形
の多面鏡カバー６を備え、前記開口部８−１には、前記
外周側壁面の開口面積が広く前記回転多面鏡側壁面の開
口面積が狭い内周縁を形成してなり、内壁および外壁の
曲率がそれぞれ前記多面鏡カバー６の側面の内壁面と外
壁面の曲率と略々同一の曲率をもち、その内壁面が前記
多面鏡カバー６の外周の内壁面と連続する壁面となるご
とく前記開口部の内周縁と相補的な外周縁をもつ透光性
部材９−１１を前記開口部に埋設してなることを特徴と
する。

【００２０】なお、上記開口部８の内周縁は、その内壁
と外壁との間に形成した段差でもよいし、内壁から外壁
に向けて前記開口面積が減少あるいは増加するような形
状としてもよい。したがって、透光性部材９−１の外周
縁も上記開口部の内周縁と相補的な形状に形成される。
さらに、前記開口部８の内周縁を、前記多面鏡カバー６
の周方向、あるいは軸方向にのみ前記内外周の開口面積
が異なる形状とすることもできる。

【００２１】また、透光性部材の曲率は、少なくともそ
の内周壁面の曲率が多面鏡カバー６の内周壁面の曲率と
略々同一であればよく、透光性部材の外周壁面の曲率は
上記内周壁面の曲率と異なるようにしてもよい。

【００２２】

【作用】上記本発明の構成によれば、前記透光性部材は
多面鏡カバーの反射鏡面と対向する内周壁の曲率と略々
同一曲率をもつと共に、上記多面鏡カバーの反射鏡面と
対向する内周壁と連続する壁面を形成する透光性部材を
前記多面鏡カバーに固着したことにより、多面鏡カバー
の内周壁面はその全周にわたって滑らかなものとなり、
回転多面鏡の高速回転に伴う空気抵抗の増大を阻止する
ことができる。

【００２３】そして、従来の光偏向器にように、入射す
る光ビームが多面鏡カバーの開口部との干渉を避けるた
めに透光性部材や窓を大きくしたり、回転多面鏡と透光
性部材との接触をさけるための複雑なカバー形状を形成
することもなく簡単な形状とすることができる。そのた
め、回転トルクが小さい小型の駆動モータを使用でき、
消費電力を低減させることができると共に温度上昇によ
る回転多面鏡の歪みの発生低減して回転安定性を向上さ
せることができる。

【００２４】

【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は本発明による光偏向器の１実
施例を説明する斜視図であって、１は駆動モータ、１−
１はモータ鍔、６は多面鏡カバー、７はネジ、８は開口
部、９−１は透光性部材である。

【００２５】同図において、多面鏡カバー６は回転多面
鏡を覆って防塵構造を構成する円筒形状をなし、その開
放端は駆動モータ１に固定されたモータ鍔１−１にネジ
７によって固定される。この多面鏡カバー６の周側壁面
には、内包した回転多面鏡の反射鏡面と対向した位置に
開口部８を有し、この開口部８に透光性部材９−１が装
着固定されている。

【００２６】透光性部材９−１は、多面鏡カバー６の周
面の内外壁面と略々同一の曲率を有する内外壁面をもっ
て装着されている。レーザ源からの光ビームは上記透光
性部材９−１を通して回転多面鏡の反射鏡面に入射し、
当該反射鏡面で反射した光ビームは再び透光性部材９−
１を通して出射する。

【００２７】図２は本発明による光偏向器の１実施例の
詳細を説明する（ａ）平面図、（ｂ）透光性部材の斜視
図、（ｃ）（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。なお、（ａ）
では多面鏡カバーの上部を取り去ったものとして示して
いる。同図（ａ）において、回転多面鏡４は駆動モータ
の回転軸２に嵌挿固定されたミラー支持部材３を構成す
るミラー台座（図６参照）にネジ５によって固定されて
いる。

【００２８】また、多面鏡カバー６はネジ孔７１を介し
てネジ７によってモータ鍔１−１に固定されている（図
１参照）。この回転多面鏡４の外周には多数の反射鏡面
４−１を有し、この反射鏡面４−１とは所定の距離をも
ってその内壁面６−２が位置するように多面鏡カバー６
が配置されている。

【００２９】多面鏡カバー６には、開口部８が形成され
ており、この開口部８は回転多面鏡４側の内周面６−２
側の開口面積が広く外周壁面６−１側の開口面積が狭い
内周縁６−３を形成してなる。この開口部８に対して、
（ｂ）（ｃ）に示したように、その内周壁面９−３と外
周壁面９−４が多面鏡カバー６の内周壁面６−２と外周
壁面６−１の曲率とそれぞれ略々同一の曲率を有し、上
記多面鏡カバー６の開口部８の内周縁６−３と相補的に
形成された段差をもつ外周縁９−２をもつ透光性部材９
−１を装着する。

【００３０】このような構成としたことにより、回転多
面鏡４に対面する多面鏡カバー６の内周壁面６−２は全
周にわたって滑らかな曲面となり、回転多面鏡４が高速
に回転しても発生する風損は最小限となり、空気流の擾
乱の発生による必要トルクの増大を回避することができ
る。また、透光性部材９−１の外周壁面９−４を多面鏡
カバー６の外周壁面６−１と略々同一の曲率としたた
め、光ビームの入出射のための開口部８の面積が必要以
上に大きなものとする必要がなく、透光性部材９−１の
内外周壁面で入出射光ビームに不所望な屈折や反射が起
こることがない。

【００３１】さらに、本実施例においては、その透光性
部材９−１の外周縁が多面鏡カバー６に形成した開口部
の内周縁６−２に形成した段差に対して半径方向内方か
ら装着されるものであるため、回転多面鏡４の高速回転
による多面鏡カバー６内部の圧力増加に起因する当該透
光性部材９−２の変形を阻止でき、入出射する光ビーム
に行路乱れを招くことがない。

【００３２】図３は本発明による光偏向器の他の実施例
の詳細を説明する（ａ）平面図、（ｂ）透光性部材の斜
視図、（ｃ）（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。同図におい
て、６−３１は多面鏡カバーの開口部８−１の内周縁に
形成した段部、８−１は開口部、９−１１は透光性部
材、９−２１は透光性部材に設けた上記段部６−３１と
相補的な形状を有する段部、９−３１は透光性部材の内
周壁面、９−４１は同じく外周壁面、図２と同一符号は
同一部分に対応する。

【００３３】この透光性部材９−１１は多面鏡カバー６
の外周に形成した開口部８に、その各段部を係合させて
装着され、接着剤等の適宜の固着手段で固着される。こ
の実施例においても、前記実施例と同様の効果を得るこ
とができると共に、透光性部材９−１１を多面鏡カバー
６の外周壁面側から装着できる構成であるので、多面鏡
カバーの開口部８−１の形成を含めて前記実施例に較べ
て制作が簡単である。

【００３４】なお、上記各実施例では多面鏡カバーの開
口部の内周縁と透光性部材の外周縁に、互いに合致する
相補的形状を付与したものとしているが、これに代えて
上記多面鏡カバー８の内周縁と透光性部材の外周縁を単
純な貫通口形状として埋めこみ固着しても良く、また少
なくとも開口部を覆って多面鏡カバーの外周全域を周回
するリング形状の透光性部材を固着しても良い。

【００３５】回転する回転多面鏡の周囲には空気の粘性
によって、空気の流れが発生するが、上記実施例に示し
たような構成とすることにより、前記従来技術の光偏向
器と異なり、多面鏡カバーの内壁に凹凸が存在しないた
め、当該空気の流れに攪乱が発生することはなく、必要
なトルクの増大を招くことはない。なお、透光性部材は
光ビームを透過させる必要があるために、透明な材質の
ものを使用するが、その材質としてはアクリルやポリカ
ーボネート等の樹脂またはガラスなどを使用できる。

【００３６】このように、上記実施例における透光性部
材は曲率をもつ形状として前記カバーの形成した開口部
に固着する構成としたため、入射した光ビームは多面鏡
カバーの窓周囲との干渉を考慮して透光性部材や窓を大
きくする必要がなく、また回転多面鏡と透光性部材との
接触をさけるために前記従来技術のような複雑なカバー
形状とする必要もなく、低コストで簡単に製作すること
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の光偏向器によ
れば、光ビームの入出射のために多面鏡カバーに設ける
開口部に装着される透光性部材を、多面鏡カバーと略々
同一の曲率をもつ形状として当該開口部に固着する構造
としたため、従来技術のように、入射した光ビームが開
口部の多面鏡カバーとの間で起こす反射や屈折等の干渉
を考慮して当該透光性部材や当該開口部の開口面積を大
きくする必要がなく、また、回転多面鏡との接触をさけ
るために多面鏡カバーの開口部構造を複雑なものとする
必要がない簡単な円筒形状とするのみでよい。

【００３８】このように、本発明によれば、多面鏡カバ
ーの内周壁面に凹凸がなくなり、回転多面鏡の回転によ
って発生する空気流の抵抗を抑制することができ、回転
トルクの小さい小型の駆動モータを使用することが可能
となり、発熱による反射鏡面の歪みを招くことなく回転
安定性の向上を十分に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光偏向器の１実施例を説明する
斜視図である。

【図２】 本発明による光偏向器の１実施例の詳細を説
明する（ａ）平面図、（ｂ）透光性部材の斜視図、
（ｃ）（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】 本発明による光偏向器の他の実施例の詳細を
説明する（ａ）平面図、（ｂ）透光性部材の斜視図、
（ｃ）（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】 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】 従来の光偏向器の概略構造を説明する斜視図
である。

【図６】 図５に示した光偏向器の内部構造を説明する
展開斜視図である。

【図７】 回転多面鏡と多面鏡カバーの構成を多面鏡カ
バーの上面を取り去って示した平面図である。

【符号の説明】

１・・・・駆動モータ １ー１・・・・モータ鍔部 ２
・・・・回転軸 ３・・・・ミラー支持部材 ３ー１・
・・・ミラー台座部 ４・・・・回転多面鏡 ４−１・・・・反射鏡面 ５，７・・・・ネジ ６・・
・・多面鏡カバー ８，８−１・・・・開口部 ９−
１，９−１１・・・・透光性部材 １０・・・・レーザ
１１・・・・コリメータレンズ １２・・・・集光光
学系 １３・・・・感光体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に複数の反射鏡面を形成した回転
   多面鏡を駆動モータの回転軸に固定してなり、前記回転
   多面鏡の外周面に形成した複数の反射鏡面で反射した光
   ビームにより読取部材あるいは記録部材を偏向走査する
   光偏向器において、 前記回転多面鏡を覆うと共に、その反射鏡面と対向する
   側面の一部に前記反射鏡面への光ビームの入射と前記反
   射鏡面からの反射光ビームを通過させるための開口部を
   有して前記駆動モータのモータ鍔に固定されて上記回転
   多面鏡のみを収容する円筒形の多面鏡カバーを備え、 前記開口部には、前記回転多面鏡側壁面の開口面積が広
   く前記外周側壁面の開口面積が狭い内周縁を形成してな
   り、 内壁および外壁の曲率がそれぞれ前記多面鏡カバーの側
   面の内壁面と外壁面の曲率と略々同一の曲率をもち、そ
   の内壁面が前記多面鏡カバーの外周の内壁面と連続する
   壁面となるごとく前記開口部の内周縁と相補的な外周縁
   をもつ透光性部材を前記開口部に埋設してなることを特
   徴とする光偏向器。
2. 【請求項２】 外周面に複数の反射鏡面を形成した回転
   多面鏡を駆動モータの回転軸に固定してなり、前記回転
   多面鏡の外周面に形成した複数の反射鏡面で反射した光
   ビームにより読取部材あるいは記録部材を偏向走査する
   光偏向器において、 前記回転多面鏡を覆うと共に、その反射鏡面と対向する
   側面の一部に前記反射鏡面への光ビームの入射と前記反
   射鏡面からの反射光ビームを通過させるための開口部を
   有して前記駆動モータのモータ鍔に固定されて上記回転
   多面鏡のみを収容する円筒形の多面鏡カバーを備え、 前記開口部には、前記外周側壁面の開口面積が広く前記
   回転多面鏡側壁面の開口面積が狭い内周縁を形成してな
   り、 内壁および外壁の曲率がそれぞれ前記多面鏡カバーの側
   面の内壁面と外壁面の曲率と略々同一の曲率をもち、そ
   の内壁面が前記多面鏡カバーの外周の内壁面と連続する
   壁面となるごとく前記開口部の内周縁と相補的な外周縁
   をもつ透光性部材を前記開口部に埋設してなることを特
   徴とする光偏向器。