JPH1031180A - ポリゴンスキャナ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高速回転時のポリゴンミラーの歪み
による変形を少なくしたポリゴンスキャナ及びその製造
方法を提供することを目的とする。 【構成】そこで、光を反射するための複数の反射面と上
・下面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴ
ンミラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転
することで光を走査するポリゴンスキャナであって、ポ
リゴンミラー若しくはフランジ部のどちらか一方に貫通
穴を設け、そしてもう一方にこの貫通穴に挿入する突起
を設け、ポリゴンミラーの上面或いは下面とフランジ部
が密接状態で、貫通穴に充填した接着剤で固定すること
で達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に用い
られているポリゴンモータスキャナに関するものであ
り、詳しくは滑り軸受からなるスラスト軸受を有するポ
リゴンモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタ等におけるレーザ
光の走査に、図１に示すように、フランジ部材２２等の
回転部材にポリゴンミラー２３を取り付けたポリゴンス
キャナ駆動装置が利用されている。

【０００３】このポリゴンスキャナ駆動装置は、ステー
タ部とロータ部とを備える面対向型ブラシレス直流モー
タを備え、ステータ部の固定軸１に滑り軸受９を介して
軸支さえたロータ部のフランジ部材２２がポリゴンミラ
ー２３とともに回転駆動されるように構成されている。

【０００４】前記ステータ部は、先端部が球面加工され
た固定軸１と、この固定軸１を圧入したカラー２と、こ
のカラー２を軸心が垂直になるように固定するベース部
材３と、このベース部材３上にねじ（図示せず）止めす
る基板４と、この基板４の所定位置に接着固定される巻
線コイル５と、この巻線コイル５内の所定位置で基板４
に固定され、ロータマグネット１５の磁極を検出するホ
ール素子６と、基板４上に固定され、励磁切り換えを行
う制御回路７及びコネクタ8とを備えて構成されてい
る。

【０００５】また、前記ロータ部は、ラジアル方向を軸
支するスラスト板１０を固定したスラストカバー１１
と、このスラストカバー１１を接着固定するフランジ部
材２２の外周近傍に設けられた雌ねじ部２２ｂと、フラ
ンジ部材２２の円柱状凸部２２ｃに挿入されて取り付け
られるロータヨーク１４と、このロータヨーク１４に接
着されるロータマグネット１５とを備えている。

【０００６】この従来のポリゴンスキャナ駆動装置で
は、図１に示すように、ポリゴンミラー２３を取り付け
るフランジ部材２２の下面にロータヨークが固定され、
ロータヨーク１４の下面にロータマグネット１５が固定
されている。また、フランジ部材２２の中央の貫通孔２
２ａ内には、すべり軸受９、スラスト板１０、スラスト
カバー１１を介して固定軸1が取り付けられ、この固定
軸１の下端部にはカラー２を介してベース部材３及び基
板4に固定されている。この基板４上には、ロータマグ
ネット１５に所定の隙間を介して対向する巻線コイル
５、巻線コイル５内のホール素子６、励磁切り換えを行
う制御回路7及びコネクタ８が設けられている。

【０００７】このようなポリゴンスキャナ駆動装置のポ
リゴンミラー２３は、図2に示すように外周面（側面）
に６個の反射面２３rを有する正六角柱状体である。さ
らにポリゴンミラー２３には、その軸と同軸に断面円形
の取付穴２３ａが上面から底面へ貫通して穿設されてい
る。また、このポリゴンミラー２３が取り付けられるフ
ランジ部材２２には、締付ねじ１６が螺合される雌ねじ
部２２ｂがポリゴンミラー２３の貫通穴２３ｂに対応し
て形成されている。

【０００８】図1に示すように、このようなポリゴンミ
ラー２３をフランジ部材２２に取り付けるには、まず、
このポリゴンミラー２３を構成する正六角柱状体の取付
穴２３ａをフランジ部材２２に嵌合する。次に、貫通穴
２３ｂに締付ねじ１６を挿入し、この締付ねじ１６をフ
ランジ部材２２の雌ねじ部２２ｂに螺合して締め付ける
ことによりポリゴンミラー２３を取り付ける。このよう
にして取り付けられたポリゴンミラー２３は、正六角柱
の軸を中心として回転しながら側面の反射面２３rで光
ビームを走査する。

【０００９】以上のようなポリゴンスキャナ装置では、
最近、レーザプリンタの高速化に伴って高速・小型化が
要求されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
ポリゴンミラー２３を高速回転すると、モータ自身の発
熱、空気抵抗による発熱及び遠心力に基づく膨張を受け
てポリゴンミラー２３に変形が生じる。

【００１１】従来ポリゴンミラー２３では、ポリゴンミ
ラー２３の小型化に伴って、軸方向に形成されているね
じ装着用の貫通穴２３ｂから反射面２３ｒまでの距離が
小さくなったので、ネジ締めトルクのばらつきによるポ
リゴンミラー２３の締付部で生じる変形が反射面２３ｒ
に伝わりやすくなるという問題があった。

【００１２】また、ポリゴンミラー２３の高速回転時の
変形が軸心に対して対称でなく、円周方向の各部分での
変形が不均一になり、その結果、反射面２３ｒの歪みに
よる変形が大きくなるという欠点がある。

【００１３】従って、従来のポリゴンスキャナを用いた
レーザプリンタでは、高速化すると印字品質の劣化をも
たらす恐れがある。また、従来のポリゴンスキャンで
は、高速回転時にねじが緩みやすいという問題があっ
た。

【００１４】そこで本発明は、従来のポリゴンスキャナ
に生じる前述の問題点を解決し、高速回転時のポリゴン
ミラーの歪みによる変形を少なくしたポリゴンスキャナ
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は次のような手段を採用した。すなわち、請求
項１の発明では、光を反射するための複数の反射面と上
・下面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴ
ンミラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転
することで光を走査するポリゴンスキャナであって、ポ
リゴンミラー若しくはフランジ部のどちらか一方に設け
た貫通穴と、そして、もう一方にこの貫通穴に挿入する
突起を設け、ポリゴンミラーの上面或いは下面とフラン
ジ部が密接状態で、突起を挿入した貫通穴に接着剤が充
填されていることを特徴とするものである。

【００１６】請求項２の発明では、請求項１において、
前記接着剤は回転軸方向に沿った複数層に硬化している
ことを特徴とするものである。

【００１７】請求項３の発明では、請求項１若しくは２
において、突起若しくは貫通穴の少なくともどちらか一
方は、フランジ部とポリゴンミラーとが接触した側の突
起の外面と貫通穴の内面との距離が、開口方向での距離
より小さくなる円錐形状であることを特徴とするもので
ある。

【００１８】請求項４の発明では、光を反射するための
複数の反射面と上・下面と中央付近に上・下面を貫通す
る貫通穴を設けた円柱状のポリゴンミラーを、前記下面
或いは上面が接して前記ポリゴンミラーを取り付けるた
めのフランジ部を有する回転体に固定するポリゴンスキ
ャナの製造方法であって、ポリゴンミラー若しくはフラ
ンジ部のどちらか一方に貫通穴を設け、そしてもう一方
にはこの貫通穴に挿入する突起を設け、ポリゴンミラー
の下面若しくは上面とフランジ部を密接させ、且つ突起
を貫通穴に挿入した状態で、この貫通穴を上方に開口さ
せて接着剤を充填して硬化させることを特徴とするもの
である。

【００１９】請求項５の発明では、請求項４において、
前記接着剤の充填及びUV照射を複数回繰り返し行うこと
を特徴とするものである。

【００２０】請求項６の発明では、請求項５において、
最初の接着剤は、接着剤がフランジ部の表面に直接接触
する位置で、且つ貫通穴と突起の表面側へと流れること
により充填され、それ以降の接着剤は、その前に充填さ
れた接着剤の表面に直接接触する位置で、且つ貫通穴と
突起の表面側へと流れることにより充填されることを特
徴とするものである。

【００２１】

【作用】本発明の請求項１乃至６によれば、ポリゴンミ
ラーをフランジ部に接着剤による固定のため、ポリゴン
ミラーの反射面への歪みによる影響を抑制しつつ安定し
た固定を行うことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、ここでは主にフランジ部材とポリゴンミラーの構
造、取り付けに関することを詳述する。そのため、その
他の構造については図1と同様であるため、説明は省略
する。

【００２３】まず、図３を用いて本発明に係わる実施例
について説明する。回転体１０１は、フランジ部１０１
ａにポリゴンミラー１０２に設けられた貫通穴１０２ａ
に挿入するための突起ピン１０３を取り付けている。こ
れは、フランジ部１０１ａに突起ピン１０３を固定する
ための取付穴を設けて、そこに圧入等により固定する
か、若しくは、フランジ部１０１ａと一体構造としい
る。

【００２４】上述のように回転体１０１とポリゴンミラ
ー１０２を密接させる際、この突起ピン１０３が貫通穴
１０２ａ内に挿入される。そのため貫通穴１０２ａと同
一個数以下で、貫通穴１０２ａと同一の間隔で配置され
ている。

【００２５】突起ピン１０３が挿入された貫通穴１０２
ａに接着剤を充填、硬化させることで、ポリゴンミラー
１０２を回転体１０１に固定する。尚、この突起ピン１
０３は、フランジ部１０１ａに設けたが、これは、ポリ
ゴンミラー１０２側に貫通穴を設けたためであり、フラ
ンジ部１０１ａに貫通穴を設けた場合は、ポリゴンミラ
ー１０２側に上述のように突起ピンを設ける。

【００２６】接着剤１０４は、上述の通り、硬化の際は
収縮を行う。このときの収縮力によりポリゴンミラー１
０２が位置ズレをしてしまう恐れがある。そのため、接
着剤の充填、硬化を複数回に分割して繰り返して処理を
行うことで、所望の充填量を確保しつつ、１回の接着剤
の硬化による収縮力を極力抑えるようにする。

【００２７】図３（ｂ）にあるように、最初の接着剤２
０１は、フランジ部１０１ａの表面１０１ｂに直接接触
するように接着剤を注入するノズル２０２を配置して、
最初の接着剤２０１がフランジ部の表面１０１ｂにふれ
てから貫通穴、突起ピン１０３の表面側に流れるように
する（図３（ｂ）の矢印）。

【００２８】これは接着剤が貫通穴、突起ピン１０３の
各表面に先に付着し、フランジ部の表面１０１ｂまで接
着剤が充填されず、空隙が形成することを防止ししてい
る。この空隙が形成されると、フランジ部１０１ａとポ
リゴンミラー１０２との固定強度が低下してしまい、ポ
リゴンミラー１０２の固定位置ズレやポリゴンミラー１
０２が回転体からはずれてしまう不具合が発生する可能
性がある。

【００２９】そして、それ以降（２回目以降）の接着剤
２０３は、前回の接着剤の硬化している表面（図３
（ｃ）では最初の接着剤２０１の表面）に直接触れるよ
うにノズル２０２を配置して、接着剤２０３は図３
（ｃ）の矢印のように貫通穴、突起ピン１０３の各表面
側へと流れることで、最初の接着剤２０１とフランジ部
の表面１０１ｂとの関係と同じように、接着剤同士を密
着させ空隙を形成しないようにする。

【００３０】また最初の接着剤２０１の充填量は、ポリ
ゴンミラー１０２が位置ズレを起こさない程度の少量で
も構わないため、突起ピンを円錐形状にして充填容積を
小さくしている（フランジ部側の貫通穴１０２ａから突
起ピン１０３の外面までの距離を小さくする）。これに
よって、少量でも貫通穴１０２ａと突起ピン１０３との
接触面積を確保することができる。尚、貫通穴１０２ａ
を逆円錐形状として、フランジ部側の貫通穴１０２ａか
ら突起ピン１０３の外面までの距離を小さくしても構わ
ない。

【００３１】図３（ａ）は、合計４回の接着剤１０４の
充填、硬化を行っているが、処理回数は接着剤を充填す
る充填量等によって決定する。

【００３２】

【効果】本発明によれば、ポリゴンミラーの取付による
反射面の変形、及び高速回転時における反射面の歪みみ
による変形を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の問題点を解決するために提案している
ポリゴンスキャナの全体構造を示す縦断面図である。

【図２】 従来のポリゴンミラーの取付構造を示すポリ
ゴンミラーの概略上面図である。

【図３】 （ａ）本発明の第二の実施例を示す回転体と
ポリゴンミラーを示す概略拡大断面図である。 （ｂ）本発明の第二の実施例に係わる最初の接着剤の充
填方法を示す概略断面図である。 （ｃ）本発明の第二の実施例に係わる２回目以降の接着
剤の充填方法を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０１ 回転体、１０２ ポリゴンミラー、１０３ 突
起ピン、１０４ 接着剤 ２０１ 最初の接着剤、２０２ ノズル、２０３ ２回
目の接着剤

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光を反射するための複数の反射面と上・下
   面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴンミ
   ラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転する
   ことで光を走査するポリゴンスキャナであって、 ポリゴンミラー若しくはフランジ部のどちらか一方に貫
   通穴を設け、 そして、もう一方にこの貫通穴に挿入する突起を設け、 ポリゴンミラーの上面或いは下面とフランジ部が密接状
   態で、貫通穴に充填した接着剤で固定されていることを
   特徴とするポリゴンスキャナ。
2. 【請求項２】前記接着剤は回転軸方向に沿った複数層に
   硬化していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のポリゴンスキャナ。
3. 【請求項３】突起若しくは貫通穴の少なくともどちらか
   一方は、フランジ部とポリゴンミラーとが接触した側の
   突起の外面と貫通穴の内面との距離が、開口方向での距
   離より小さくなる円錐形状であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項若しくは第２項記載のポリゴンスキャ
   ナ。
4. 【請求項４】光を反射するための複数の反射面と上・下
   面と中央付近に上・下面を貫通する貫通穴を設けた円柱
   状のポリゴンミラーを、前記下面或いは上面が接して前
   記ポリゴンミラーを取り付けるためのフランジ部を有す
   る回転体に固定するポリゴンスキャナの製造方法であっ
   て、 ポリゴンミラー若しくはフランジ部のどちらか一方に貫
   通穴を設け、そしてもう一方にはこの貫通穴に挿入する
   突起を設け、 ポリゴンミラーの下面若しくは上面とフランジ部を密接
   させ、且つ突起を貫通穴に挿入した状態で、この貫通穴
   を上方に開口させて接着剤を充填して硬化させることを
   特徴とするポリゴンスキャナの製造方法。
5. 【請求項５】前記接着剤の充填及びUV照射を複数回繰り
   返し行うことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   ポリゴンスキャナの製造方法。
6. 【請求項６】最初の接着剤は、接着剤がフランジ部の表
   面に直接接触する位置で、且つ貫通穴と突起の表面側へ
   と流れることにより充填され、 それ以降の接着剤は、その前に充填された接着剤の表面
   に直接接触する位置で、且つ貫通穴と突起の表面側へと
   流れることにより充填されることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載のポリゴンスキャナの製造方法。