JPH0784204A - 光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反射鏡面を歪ませることなく多面鏡をミラーキ
ャップとミラーフランジとで挟持し、この多面鏡を確実
に固定することができ、反射鏡面に入射した光ビームを
正確な反射角度で偏向することが可能な光偏向器を提供
する 【構成】外周に複数の反射鏡面１ａが形成された多面鏡
１と、この多面鏡１が固定される環状のミラーフランジ
３を備えて所定の速度で回転する回転部材２と、上記多
面鏡１をミラーフランジ３に押圧するミラーキャップ５
とから構成される光偏向器において、上記ミラーキャッ
プ５と多面鏡２との間、ミラーキャップ５と回転部材２
との間に接着手段を配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばデジタル複写機
やファクシミリ等の画像読取り系あるいはレーザービー
ムプリンタ等の画像書込み系において、レーザー光源か
ら照射された光ビームで原稿画像あるいは感光体を走査
するための光偏向器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿画像の読取り系としては光ビ
ームで原稿画像を露光、走査してその反射光から画素毎
の濃度情報を得る方法が知られ、また記録画像の書込み
系としては画情報に応じて変調された光ビームで感光体
を露光、走査して静電潜像を形成する方法が知られてい
る。そして、いずれの系においてもレーザー光源から照
射された光ビームで原稿画像あるいは感光体を走査する
方式としては、多面鏡を備えた光偏向器を用いる走査方
式が知られている。

【０００３】図５はこの走査方式を用いた画像書込み系
示す概略図であり、符号１００はレーザー光源、符号１
０１はコリメータレンズ、符号１０２は多面鏡１０２ａ
を備えた光偏向器、符号１０４はｆ−θレンズ、符号１
０５は感光体ドラムを夫々示している。レーザー光源１
００から照射された光ビームは多面鏡１０２ａの反射鏡
面で反射されて感光体ドラム１０５に入射するが、この
とき光ビームは多面鏡１０２ａの矢線Ａ方向への回転に
伴って偏向され、矢線Ｂ方向に沿って感光体ドラム１０
５を走査する。また、これに伴い感光体ドラム１０５は
矢線Ｃ方向に回転し、感光体ドラム１０５上には二次元
の静電潜像が形成される。

【０００４】従来、このような目的で使用される光偏向
器としては、特開昭５９−２３３２４号公報、特開平３
−１９４５１３号公報に開示されたものが知られてい
る。具体的には、ハウジングに立設された固定軸に対し
て回転スリーブを回転自在に支承すると共に、上記回転
スリーブに形成されたミラーフランジには多面鏡を固定
し、ハウジングに組み込まれたモータ部によって多面鏡
を回転スリーブと共に回転させるように構成されてい
る。そして、これら従来技術において、上記多面鏡はミ
ラーキャップ（押さえ板）によって上記ミラーフランジ
に押圧され、ミラーキャップ及びミラーフランジによっ
て挟持、固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにミ
ラーキャップで多面鏡をミラーフランジへ押圧し、固定
する場合には、ミラーキャップで多面鏡を強固に押圧す
ると、ミラーキャップの取付精度に応じて多面鏡に不均
等な応力が発生し、多面鏡の反射鏡面が歪むという問題
点があった。一方、ミラーキャップが多面鏡に及ぼす押
圧力を減じれば、このような問題点は解消されるが、そ
の反面、多面鏡の固定が確実に行われないので、回転時
に発生する熱や遠心力によって多面鏡がミラーフランジ
に対してずれを生じ、多面鏡の回転に振動が発生すると
いう問題点があった。

【０００６】このように従来の光偏向器では反射鏡面に
歪みが発生しあるいは多面鏡が振動してしまうので、入
射した光ビームの反射角度に誤差が発生し、光ビームを
正確に偏向することができなかった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、反射鏡面を歪ま
せることなく多面鏡をミラーキャップとミラーフランジ
とで挟持し、この多面鏡を確実に固定することができ、
反射鏡面に入射した光ビームを正確な反射角度で偏向す
ることが可能な光偏向器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光偏向器は、外周に複数の反射鏡面が形成
された多面鏡と、この多面鏡が固定される環状のミラー
フランジを備えて所定の速度で回転する回転部材と、上
記多面鏡をミラーフランジに押圧するミラーキャップと
から構成される光偏向器において、上記ミラーキャップ
と多面鏡との間、ミラーキャップと回転部材との間に接
着手段を配置したことを特徴とするものである。

【０００９】このような技術的手段において、上記回転
部材としては、多面鏡を保持して円滑に回転するもので
あればその形状を適宜設計偏向して差し支えなく、例え
ば軸受を介して固定軸の周囲を回転するスリーブであっ
ても良いし、軸受を介して固定スリーブの中央で回転す
る回転軸であっても良い。

【００１０】また、上記ミラーフランジは上記回転部材
の外周に突設されて多面鏡を支持するものであれば、上
記回転部材と一体的に形成されていても良いし、別部材
として上記回転部材の外周に嵌合するものであっても良
い。

【００１１】更に、上記ミラーキャップとしては、上記
ミラーフランジとの間に多面鏡を挟み込むものであれば
その固定方法を適宜設計変更しても差し支えなく、例え
ば回転部材に刻設された雄ねじにこれを直接螺合させて
固定するようにしても良いし、多面鏡を貫通してミラー
フランジに螺合するねじによって固定するようにしても
良い。

【００１２】更に、上記接着手段としては、エポキシ系
やアクリル系等の接着剤や、これら接着剤が基材の両面
に塗布された粘着シートを用いることができる。

【００１３】また、ミラーキャップが多面鏡に及ぼす押
圧力によって多面鏡に局部的な変形が発生するのを防止
するという観点からすれば、多面鏡と同等あるいはそれ
以下の弾性係数を有する押圧力調整部材をミラーキャッ
プと多面鏡との間に挟み込み、ミラーキャップの押圧力
の分散化を図るのが好ましい。また、このようにして押
圧力調整部材を配設する場合、接着手段は押圧力調整部
材の両面に配置されるが、このときに接着手段の弾性係
数が押圧力調整部材のそれよりも大きいと、接着手段の
凹凸が押圧力調整部材に局部的な応力を発生させ、この
応力によってやはり多面鏡が歪むことになる。従って、
接着手段の弾性係数は押圧力調整部材のそれ以下である
ことが好ましい。

【００１４】

【作用】上記技術的手段によれば、ミラーキャップと多
面鏡は接着手段によって固定され、またミラーキャップ
と回転部材も接着手段によって固定されているので、多
面鏡はミラーキャップを介して回転部材に固定されるこ
とになる。このため、ミラーキャップが多面鏡に及ぼす
押圧力を減じても、ミラーフランジに対する多面鏡の固
定が確実に行なわれ、多面鏡がミラーフランジに対して
ずれを生じることがない。また、ミラーキャップが大き
な押圧力を及ぼさずとも、多面鏡をミラーフランジに対
して確実に固定することができるので、押圧力を減じた
分だけ多面鏡の反射鏡面の歪みが抑制される。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の光偏向器
を詳細に説明する。図１は本発明を適用した光偏向器の
第一実施例を示すものである。同図において、符号１は
外周に８面の反射鏡面１ａを備えた多面鏡、符号２はこ
の多面鏡１を保持して回転する回転スリーブ、符号３は
回転スリーブ２に突設されたミラーフランジ、符号４は
回転スリーブ２の外周に嵌合するねじ止め部材、符号５
はこのねじ止め部材４に螺合して上記ミラーフランジ３
との間に多面鏡１を挟み込むミラーキャップを夫々示し
ている。

【００１６】上記回転スリーブ２はハウジング６に立設
された固定軸７に対して所定の隙間（以下、軸受隙間）
を保持して遊嵌しており、これら回転スリーブ２及び固
定軸７はラジアル方向に関する空気動圧軸受を構成して
いる。すなわち、固定軸７の外周面には動圧発生用溝７
ａがヘーリングボーン状パターンで形成され、上記回転
スリーブ２が回転すると軸受隙間に空気動圧が発生し、
回転スリーブ２は高圧力の空気潤滑膜に支えられて非接
触の状態で固定軸７の周囲を回転する。尚、この実施例
では固定軸７の外周面に動圧発生用溝７ａを形成した
が、これに代えて回転スリーブ２の内周面に動圧発生用
溝を形成しても差し支えない。

【００１７】また、図１において符号８は上記回転スリ
ーブ２を回転駆動させるためのモータであり、回転スリ
ーブ２の外周に固定されたロータ部８ａと、ハウジング
６に固定されたステータ部８ｂとから構成されている。

【００１８】上記ロータ部８ａは環状のインナーマグネ
ット９及びアウターマグネット１０とを備え、これらマ
グネット９，１０はマグネットヨーク１１内に固着され
ている。図２に示すように、アウターマグネット１０及
びインナーマグネット９は後述するステータコア１２の
外周及び内周に配置されており、夫々円周を分割するよ
うにして４極に着磁されている。また、ステータコア１
２を挟んで対向するこれらマグネット９，１０の磁極は
互いに同一磁極である。

【００１９】インナーマグネット９とステータコア１２
との間、アウターマグネット１０とステータコア１２と
の間には常に磁気的吸引力が作用しており、これらマグ
ネット９，１０及びステータコア１２が磁気的スラスト
軸受を構成している。すなわち、回転スリーブ２が所定
の位置からスラスト方向（固定軸の軸方向）へ移動する
と、回転スリーブ２は上記磁気的吸引力によってマグネ
ット９，１０とステータコア１２とが正対する所定の位
置に引き戻され、回転スリーブ２は常にスラスト方向の
所定の位置に保持されるのである。

【００２０】一方、上記ステータ部８ｂはハウジング６
に立設したスタッド１３により支持されるステータコア
１２を備え、このステータコア１２には電磁コイル（図
示せず）がトロイダル状に巻回されている。ステータコ
ア１２にはスタッド１４を介して回路基板１５が固定さ
れており、上記電磁コイルはこの回路基板１５上に印刷
された配線と接続されている。そして、この回路基板１
５はワイヤー１６及びコネクタ１７を介して図示外の制
御回路部と接続されている。

【００２１】上記電磁コイルに流す電流の向きは、上記
回路基板１５上に立設された磁気検出センサ１８の検出
信号に基づいて決定される。すなわち、この磁気検出セ
ンサ１８がロータ部８ａのマグネット９，１０の漏れ磁
束を検出してその検出信号を上記制御回路部へ送信する
一方、制御回路部はこの検出信号に基づいて磁気検出セ
ンサ１８の近傍を通過したマグネット９，１０の磁極が
Ｎ極であるかＳ極であるかを判断し、ステータコア１２
に各箇所に巻回されている電磁コイルに流す電流の向き
を決定する。その結果、電磁コイルとマグネット９，１
０との間には常に回転スリーブ２の回転を持続する方向
の力が作用し、回転スリーブ２に対して所定の回転数が
与えられる。

【００２２】次に上記多面鏡１の回転スリーブ２への装
着について説明する。多面鏡１には上記ねじ止め部材４
の外径よりも僅かに大きな内径を有する中心孔が形成さ
れており、多面鏡１はこの中心孔にねじ止め部材４を挿
通させるようにしてミラーフランジ３に搭載されてい
る。また、多面鏡１の上方には上記ねじ止め部材４に螺
合するミラーキャップ５が当接し、多面鏡１をミラーフ
ランジ３に押圧している。

【００２３】上記ミラーキャップ５が螺合するねじ止め
部材４は圧入あるいは接着により回転スリーブ２の外周
に固着され、図３に示すように、その外周にはミラーキ
ャップ５が螺合する雄ねじ２１が形成されている。ま
た、この雄ねじ２１には数か所に接着剤を充填するため
の切り欠き溝２２が形成されている。

【００２４】一方、上記ミラーキャップ５の上部には環
状のバランス調整溝２３が形成されており、このバラン
ス調整溝２３に適宜バラストを固定して多面鏡１の回転
不釣り合いを防止するように構成されている。また、ミ
ラーキャップ５の上部には専用治具（図示せず）が嵌合
する連結孔２４が形成されており、この連結孔２４に嵌
合した治具によってミラーキャップ５をねじ止め部材４
に締め込むようになっている。

【００２５】ねじ止め部材４にミラーキャップ５を螺合
した状態において、固定軸７の上端とミラーキャップ５
の間には空気だまり１９が形成され、スラスト方向のダ
ンピングを抑制している。この空気だまり１９は微細孔
２０によって外気と連通されており、上述のダンピング
効果の安定化が図られている。また、回転スリーブ２の
下方のハウジング６上にはダンパ２５が配設されてお
り、回転スリーブ２が停止している場合に当該回転スリ
ーブ２とハウジング６との接触を防止している。

【００２６】このように本実施例ではミラーキャップ５
をねじ止め部材４に締結することによって多面鏡１をミ
ラーフランジ３とミラーキャップ５との間に挟持、固定
しているが、このときミラーキャップ５と多面鏡１との
間には円盤状の押圧力調整部材２６が挟み込まれてい
る。この押圧力調整部材２６は厚さ０．１ｍｍのポリエ
チレンテレフタレートから形成され、その弾性係数はア
ルミニウムから形成されている多面鏡１のそれと略同等
である。このため、ミラーキャップ５を締め付けて多面
鏡１を固定した際に、その押圧力が多面鏡１に対して局
部的に作用する場合であっても、押圧力調整部材２６が
この局部的な押圧力を分散、吸収するので、多面鏡１に
局部的な不等集中応力が発生することがなく、多面鏡１
の反射鏡面１ａの歪みを抑制することができる。

【００２７】また、図４に示すように、多面鏡１と押圧
力調整部材２６との間、押圧力調整部材２６とミラーキ
ャップ５との間にはエポキシ系接着剤２７が塗布されて
おり、多面鏡１はミラーキャップ５に対して固定されて
いる。一方、ねじ止め部材４の切り欠き溝２２にもエポ
キシ系接着剤が充填されている。このため、多面鏡はミ
ラーキャップ５に接着され且つミラーキャップ５はねじ
止め部材４に接着されているので、ミラーキャップ５が
多面鏡に及ぼす押圧力が小さい場合であっても、ミラー
フランジ３とミラーキャップ５との間に挟持された多面
鏡が位置ずれを起こすことがない。

【００２８】従って、多面鏡１や回転スリーブ２等の回
転体のバランスが崩れて振動が発生するのを防止するこ
とができ、多面鏡１の反射鏡面１ａに入射した光ビーム
を正確に偏向することがてきる。また、多面鏡１をミラ
ーフランジ３に押し付ける力を従来よりも減じることか
できるので、多面鏡１に不均等な応力が発生して反射鏡
面１が歪むのを防止することができる。

【００２９】更に、本実施例では上記接着剤２７の硬化
時の弾性係数が押圧力調整部材２６のそれ以下なので、
ミラーキャップ５を締め付けて多面鏡１に押圧力を及ぼ
した場合であっても、接着剤の塗布むらにより生じた凹
凸が押圧力調整部材２６に局部的な応力を発生させるこ
とがない。このため、接着剤２７の塗布むらによって多
面鏡１に不均等応力が発生することがなく、反射鏡面１
ａの歪みを防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の光偏
向器によれば、ミラーキャップと多面鏡との間、ミラー
キャップと回転部材との間に接着手段を配置し、ミラー
キャップとミラーフランジとの間における多面鏡の挟持
を小さな押圧力で行い得るようにしたので、反射鏡面を
歪ませることなくミラーフランジに対して確実に多面鏡
を固定することができ、反射鏡面に入射した光ビームを
正確な反射角度で偏向することが可能となる。

【００３１】また、ミラーキャップを介して多面鏡を回
転部材に接着し、回転時に発生する熱や遠心力によって
多面鏡がミラーフランジに対してずれるのを防止してい
るので、多面鏡の回転に振動が発生するのを防止するこ
とができ、この点においても反射鏡面に入射した光ビー
ムを正確な反射角度で偏向することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光偏向器の実施例を示す概略図であ
る。

【図２】 実施例に係る光偏向器のモータを示す平面断
面図である。

【図３】 実施例に係る光偏向器のねじ止め部材を示す
斜視図である。

【図４】 実施例に係る光偏向器の要部を示す断面図で
ある。

【図５】 光偏向期の使用例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…多面鏡、１ａ…反射鏡面、２…回転スリーブ、３…
ミラーフランジ、４…ねじ止め部材、５…ミラーキャッ
プ、２６…押圧力調整部材、２７…接着剤（接着手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に複数の反射鏡面が形成された多面
   鏡と、この多面鏡が固定される環状のミラーフランジを
   備えて所定の速度で回転する回転部材と、上記多面鏡を
   ミラーフランジに押圧するミラーキャップとから構成さ
   れる光偏向器において、 上記ミラーキャップと多面鏡との間、ミラーキャップと
   回転部材との間に接着手段を配置したことを特徴とする
   光偏向器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光偏向器において、上記
   多面鏡と同等あるいはそれ以下の弾性係数を有する押圧
   力調整部材を多面鏡とミラーキャップとの間に挟み込
   み、上記接着手段の弾性係数を上記押圧力調整部材のそ
   れ以下にしたことを特徴とする光偏向器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光偏向器において、雄ね
   じが形成されたねじ止め部材を上記回転部材の外周に嵌
   合させ、上記ミラーキャップをこのねじ止め部材に螺合
   させて上記多面鏡をミラーフランジに押圧することを特
   徴とする光偏向器。