JP2000330062A

JP2000330062A - 光走査装置

Info

Publication number: JP2000330062A
Application number: JP11139869A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nagasaka; 泰志長坂; Kenji Takeshita; 健司竹下; Jun Kosaka; 純向坂
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】モータの出力軸に押圧部材でポリゴンミラー
を取り付けた構造を有する光走査装置において、出力軸
の回転に伴う風損を防止し、ポリゴンミラーの更なる高
速回転化を実現すること。【解決手段】モータ１３の回転軸１３ｓにポリゴンミ
ラー１２が挿通され、当該ポリゴンミラー１２が、回転
軸１３ｓにねじ止めされた押圧部材１５で、回転軸１３
ｓと一体的に回転する支持部材１４に押圧された構成の
光走査装置１０において、押圧部材１５をポリゴンミラ
ー１２の上側底面１２ｔとの間で密封するように被覆す
るカバー１１を設けている。カバー１１は、カップ状の
回転体形状をしており、当該回転体の中心軸が回転軸１
３ｓの軸心と一致するように、ポリゴンミラー１２に固
着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタなどで使用され、回転するポリゴンミラーでレーザ
光を偏向し、当該レーザ光を感光体表面などの被走査面
へ導く光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザビームプリンタにおい
て、感光体ドラムをレーザ光で主走査するのに用いる光
偏向器としては、ポリゴンミラーを有した光走査装置が
一般的である。図３は、従来の光走査装置１００の一例
を示したものである。

【０００３】ポリゴンミラー１２０はモータ１３０の回
転軸１３０ｓに挿通されており、その下面１２０ｂが、
当該回転軸１３０ｓと一体的に回転する支持部材１４０
に当接している。回転軸１３０ｓの上端部には押圧部材
１５０がねじ止めされている。当該押圧部材１５０は複
数の弾性片１５０ｓ…を有しており、この弾性片１５０
ｓ…による押圧力でポリゴンミラー１２０を支持部材１
４０に押圧している。回転軸１３０ｓが回転されると、
支持部材１４０、ねじ１６０、押圧部材１５０及びポリ
ゴンミラー１２０が一体的に回転する。

【０００４】このような構成を有する光走査装置１００
はレーザ光源と感光体ドラムとの間の光路途中に挿入さ
れており、回転するポリゴンミラー１２０の複数の平面
反射面１２０ｍ…からなる側面にレーザ光が照射される
と、感光体ドラム上その軸方向（主走査方向）に、平面
反射面１面に対して一本の走査線が生じる。感光体ドラ
ムを回転させると共に、レーザ光源からのレーザ光を点
滅（変調）させながら走査を行うことによって、感光体
ドラム上に任意の静電潜像を形成することができる。

【０００５】最近のプリント速度（感光体ドラムの回転
速度）の高速化の要請から、ポリゴンミラーにも、より
高速で回転することが要求されている。しかしながら、
ポリゴンミラー１２０を高速で回転させると、当該ポリ
ゴンミラー１２０と一体となって回転する押圧部材１５
０から風切音が発生する。即ち、押圧部材１５０の押圧
片１５０ｓ…が周囲の空気をかき回すことによって、風
切音が発生するのである。

【０００６】風切音は、耳障りであるばかりではなく、
高速化を実現するためのモータの負担となる。風切音が
発生しているということは、そこで空気抵抗によるエネ
ルギーのロス（風損）が生じていることになるからであ
る。そこで、風切音の発生を防止するために、図４に示
すような光走査装置が考案されている（実開平６−４７
２９号公報）。

【０００７】本図に示す光走査装置では、金属板をカッ
プ状に成形し、その底部に渦巻状のスリット１１１を入
れ、スリット１１１の入った底部を引き起こして円錐形
のコイルばね状にしたものを、ポリゴンミラー１２０の
押圧部材１１０としている（図４（ａ），（ｂ））。押
圧部材１１０を取り付けた状態では、ばね状部分がほぼ
面一になるので（図４（ｃ））、図３に示したものより
も、空気抵抗が低減され、風切音も小さくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のレー
ザビームプリンタの高解像度化に伴い、以前は４００ｄ
ｐｉであったのが、現在では６００ｄｐｉが当然のこと
となり、さらには、８００ｄｐｉも現実のものとなって
きており、更なる高解像度化が望まれている。プリント
速度を維持したまま、この解像度を上げるためには、ポ
リゴンミラーの回転数を上げなければならない。現在、
ポリゴンミラーの回転数は、３〜４万ｒｐｍにもなって
おり、モータの限界にもきている。

【０００９】したがって、光走査装置の回転に伴う僅か
な空気抵抗も無視できなくなっている。ところが、図４
に示す従来の光走査装置の押圧部材１１０においては、
スリット１１１部分が凹みとなり、この凹み部分が回転
時の空気抵抗となってしまう。本発明は、上記した課題
に鑑み、風切音を効果的に防止し、ポリゴンミラーの更
なる高速回転化に寄与し得る光走査装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る光走査装置は、底面中央に垂直に開設
された挿通孔を有し、当該挿通孔を介してモータの出力
軸に挿通され、外表面に周方向に複数のミラー面が形成
されたポリゴンミラーと、前記出力軸と一体的に回転
し、ポリゴンミラーを一方の底面側から支持する支持部
材と、ポリゴンミラーの他方の底面側に存する出力軸部
分に取付けられ、前記支持部材に対し当該他方の底面側
からポリゴンミラーを押圧する押圧部材とを有する光走
査装置において、外表面が回転面であるカバー部材が、
前記ポリゴンミラーの他方の底面上に、押圧部材を密封
する状態で、かつ、前記回転面の中心軸を前記出力軸の
軸心と一致させて被着されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る光走査装置は、底面中
央に垂直に開設された挿通孔を有し、当該挿通孔を介し
てモータの出力軸に挿通され、外表面に周方向に複数の
ミラー面が形成されたポリゴンミラーと、前記出力軸
と一体的に回転し、ポリゴンミラーを一方の底面側から
支持する支持部材と、ポリゴンミラーの他方の底面側に
存する出力軸部分に取付けられる押圧部材であって、前
記支持部材に対し当該他方の底面側からポリゴンミラー
を押圧する押圧部と当該押圧部をポリゴンミラーの前記
他方の底面との間で密封するように被覆するカバー部と
を有し、取付けられた状態で露出する表面が前記出力軸
の軸心を中心軸とする回転面状に形成された押圧部材と
を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の光走査装置の実施の形態
を、図面を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は、実施の形態１に係る光走査装
置１０を示す図である。図１（ａ）は、光走査装置１０
の斜視図を、図１（ｂ）は、光走査装置１０の分解図
を、図１（ｃ）は、図１（ａ）の縦断面図である。な
お、図１（ｃ）に示す縦断面図は、後述する支持部材１
４よりも紙面に対し上側だけを示した部分断面図であ
る。

【００１３】光走査装置１０は、図１（ａ）又は図１
（ｂ）に示すように、角柱（本例では、正六角柱）状を
した金属製のポリゴンミラー１２を有する。ポリゴンミ
ラー１２は、図１（ｃ）に示すように、正六角形をした
底面に対しその中央に垂直に開設された挿通孔１２ｈを
有し、この挿通孔１２ｈによって、モータ１３の出力軸
である回転軸１３ｓにはめ込まれる。挿通孔１２ｈの径
と回転軸１３ｓの径は、ポリゴンミラー１２を回転軸１
３ｓに、いわゆるガタなく滑らかに挿入できるような大
小関係にある。

【００１４】回転軸１３ｓには、ポリゴンミラー１２の
下側底面１２ｂを支持する支持部材１４が取付けられて
いる。支持部材１４は、ドーナツ状の円盤形状をしてお
り、その中心孔を介して、回転軸１３ｓに圧入され、回
転軸１３ｓの上端から所定の位置に固定されている。支
持部材１４は、回転軸１３ｓと一体的に回転する。回転
軸１３ｓの上端部には、押圧部材１５がワッシャ付ビス
１６によってねじ止めされている。なお、回転軸１３ｓ
に設けられたねじ穴の軸心と回転軸１３ｓの軸心とは、
ほぼ一致している。

【００１５】押圧部材１５は、放射状に広がる複数（図
示例では６個）の弾性片１５ｓ…を有しており（図１
（ｂ））、この弾性片１５ｓ…は、押圧部材１５が回転
軸１３ｓに取り付けられた状態で、ポリゴンミラー１２
をその上側底面１２ｔから支持部材１４へ押圧する。こ
の押圧力の作用により下側底面１２ｂと支持部材１４の
間で発生する摩擦力によって、ポリゴンミラー１２は、
回転軸１３ｓと一体的に回転する。

【００１６】押圧部材１５には、カバー１１が被覆され
ている。カバー１１は、カップ状の回転体形状をしてお
り、金属製の板材をプレス成形することによって得られ
る。また、プラスチック材料を用いた射出成形によって
作製してもよい。カバー１１は、そのカップ状の上縁部
（図１（ｃ）では、当該上縁部は下方を向いている。）
をポリゴンミラー１２の上側底面１２ｔに接着剤で固着
することによって、ポリゴンミラー１２に取付けられて
いる。また、カバー１１は、取り付けた状態で、そのカ
ップ状の軸心（回転体の中心軸）と回転軸１３ｓの軸心
とがほぼ一致している。この一致した状態は、適当な治
具を用い、カバー１１のポリゴンミラー１２に対する位
置合わせを行なって接着することによって実現される。

【００１７】上記のような構成をした光走査装置１０に
おいて、回転軸１３ｓが回転されると、支持部材１４、
ビス１６、押圧部材１５、ポリゴンミラー１２及びカバ
ー１１が回転軸１３ｓと一体的に回転される。このと
き、押圧部材１５はカバー１１とポリゴンミラー１２と
で密封されているため、押圧部材１５の周囲の、外気と
遮断された空気（密閉された空間に存する空気）も、押
圧部材１５とほぼ同じ速度で回転する。したがって、押
圧部材１５からは、ほとんど風切音が発生しない。

【００１８】また、押圧部材１５を被覆するカバー１１
は、回転体形状をしており、当該回転体の中心軸が、回
転軸１３ｓの軸心と一致している、即ち、カバー１１の
露出表面（外表面）が、回転軸１３ｓの軸心を中心とし
た回転方向に凹凸の無い曲面をしているので、回転に対
する空気抵抗が小さく、当該カバー１１からもほとんど
風切音が発生しない。

【００１９】換言すれば、従来の光走査装置と比較し
て、光走査装置１０は、風損を低減することとなるの
で、モータにかかる負担を軽減することができ、もっ
て、ポリゴンミラーをより高速に回転させることに寄与
し得る。なお、上記光走査装置１０では、支持部材１４
として、ドーナツ状の円盤形状としたものを用い、モー
タ１３とは別個に作製したが、これに限らず、例えば、
モータのロータの一部を支持部材として利用してもよ
い。

【００２０】また、上記光走査装置１０では、カバー１
１をカップ状に形成したが、これに限らず、例えば、お
椀状にしてもよく、あるいは、有底の円筒状に形成して
もよい。要は、モータの回転軸に取り付けた状態で、そ
の露出表面が当該回転軸の軸心を中心軸とする回転面状
に形成されていればよいのである。また、上記光走査装
置１０では、モータの出力軸として、モータの回転軸を
選択した。即ち、ポリゴンミラーをモータの回転軸に直
結する、いわゆるダイレクトドライブ方式を採用した
が、これに限らず、モータの回転軸の動力が変速機を介
して伝達される軸を出力軸としてもよい。（実施の形態２）図２は、実施の形態２に係る光走査装
置２０を示す図である。図２（ａ）は、光走査装置１０
の斜視図を、図２（ｂ）は、押圧カバー２１の斜視図
を、図２（ｃ）は、図２（ａ）の縦断面図である。な
お、図２（ｂ）に示す縦断面図は、支持部材１４よりも
紙面に対し上側だけを示した部分断面図である。

【００２１】実施の形態２に係る光走査装置２０は、押
圧部材１５とカバー１１に代えて押圧カバー２１を有す
る以外は実施の形態１の光走査装置１０と基本的に同じ
構成である。したがって、共通部分には実施の形態１と
同符号を付し、その詳細な説明は省略する。図２（ｂ）
に示すように、押圧カバー２１は、カップ状の回転体形
状をしたカバー部２１ｃと当該カップ状の上縁部（図２
（ｂ）では、当該上縁部は下方を向いている。）から延
設された複数（図示例では４本）の押圧片２１ｓ…から
なる押圧部２１ｐとから構成されている。また、各押圧
片２１ｓの先端部には、図の下方に突出した凸部２１０
ｓ…が形成されている。

【００２２】押圧カバー２１は、金属板を素材にし、複
数のプレス加工工程を経て得られる。先ず、金属板を、
ビス１６の挿通孔２１ｈ（図２（ｃ））となる円孔を中
心に有した円盤の周囲から四方に延出された短冊片（押
圧片２１ｓに相当）を有する形状に打ち抜く。打ち抜か
れた金属板の短冊片先端部を曲げ、上記凸部２１０ｓ…
を形成する。次に、円盤状部分を絞って、カップ状に形
成し、その後、各短冊片をカップ内側方向に折り返す。
折り返しは、上記凸部２１０ｓがカップ外側の位置に留
まる程度まで行う。

【００２３】上記のようにして作製された押圧カバー２
１は、図２（ｃ）に示すように、挿通孔２１ｈを介しビ
ス１６によって、回転軸１３ｓに取り付けられる。カッ
プ状の中心に開設されている挿通孔２１ｈを介して取り
付けられるので、カップ状の軸心（回転体の中心軸）と
回転軸１３ｓの軸心とがほぼ一致した状態となる。取り
付けられた状態で、押圧カバー２１の押圧片２１ｓの凸
部２１０ｓがポリゴンミラー１２の上側底面１２ｔと接
触し、押圧片２１ｓは、当該接触部を介して、ポリゴン
ミラー１２を支持部材１４へ押圧する。この押圧力の作
用によって、ポリゴンミラー１２を支持部材１４（回転
軸１３ｓ）と一体的に回転させるに足る摩擦力が、ポリ
ゴンミラー１２の下側底面１２ｂと支持部材１４の間で
発生する。

【００２４】上記のような構成をした光走査装置２０に
おいて、回転軸１３ｓが回転されると、支持部材１４、
ビス１６、押圧カバー２１及びポリゴンミラー１２が回
転軸１３ｓと一体的に回転される。複数の押圧片２１ｓ
からなる押圧部２１ｐは、カバー部２１ｃとポリゴンミ
ラー１２とで密封されているため、押圧部２１ｐの周囲
の、外気と遮断された空気（密閉された空間に存する空
気）も回転軸１３ｓの回転に伴って、押圧部２１ｐとほ
ぼ同じ速度で回転する。したがって、押圧部２１ｐから
は、ほとんど風切音が発生しない。

【００２５】また、押圧部２１ｐを被覆するカバー部２
１ｃは、回転体形状をしており、その中心軸が、回転軸
１３ｓの軸心と一致している、即ち、カバー部２１ｃの
露出表面（外表面）が、回転軸１３ｓの軸心を中心とし
た回転方向に凹凸の無い曲面をしているので、回転に対
する空気抵抗が小さく、当該カバー部２１ｃからもほと
んど風切音が発生しない。

【００２６】したがって、実施の形態２に係る光走査装
置２０も、実施の形態１に係る光走査装置１０と同様、
従来の光走査装置と比較して、風損を低減することとな
るので、モータにかかる負担を軽減することができ、も
って、ポリゴンミラーをより高速に回転させることに寄
与し得る。なお、上記実施の形態２では、押圧部２１ｐ
を４本の押圧片２１ｓで構成したが、押圧部２１ｐを構
成する押圧片の数はこれに限定されないことは言うまで
もない。

【００２７】また、上記実施の形態２では、押圧部２１
ｐとカバー部２１ｃとを一体に形成して押圧カバー２１
としたが、押圧部とカバー部は別体としてもよい。例え
ば、押圧部として、ポリゴンミラーの上側底面からモー
タ回転軸端までの長さよりも長い自然長をした圧縮コイ
ルばねを用い、当該圧縮コイルばねの内径部をモータの
回転軸に挿通し、回転軸に取り付けられたカバー部が圧
縮コイルばねを圧縮するような構成としてもよい。

【００２８】また、カバー部の形状がカップ状に限らな
いのは、実施の形態１の場合と同様である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光走
査装置によれば、ポリゴンミラーを押圧する押圧部材が
カバー部材によって密封されているので、当該押圧部材
から風切音がほとんどしない。また、カバー部材の外表
面は回転面であり、当該回転面の中心軸とモータの出力
軸の軸心とが一致している、即ち、当該外表面が、出力
軸の軸心を中心とした回転方向に凹凸のない曲面に形成
されているので、回転に対する空気抵抗が小さいため、
当該カバー部材からもほとんど風切音が発生しない。

【００３０】また、本発明に係る画像形成装置によれ
ば、ポリゴンミラーを押圧する押圧部材の押圧部が、同
じ押圧部材のカバー部によって密封されるように被覆さ
れているので、当該押圧部から風切音がほとんどしな
い。また、カバー部の露出表面は、モータの出力軸の軸
心を中心軸とする回転面状に形成されている。即ち、当
該露出表面が、出力軸の軸心を中心とした回転方向に凹
凸のない曲面に形成されているので、回転に対する空気
抵抗が小さいため、当該カバー部からもほとんど風切音
が発生しない。

【００３１】したがって、本発明に係る画像形成装置に
よれば、従来の光走査装置よりも、風損を低減すること
となるので、モータにかかる負担を軽減することがで
き、もって、ポリゴンミラーをより高速に回転させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る光走査装置を示した図であ
る。

【図２】実施の形態２に係る光走査装置を示した図であ
る。

【図３】従来の光走査装置の一例を示した図である。

【図４】従来の光走査装置の他の例を示した図である。

【符号の説明】

１０光走査装置１１カバー１２ポリゴンミラー１２ｂ下側底面１２ｔ上側底面１３モータ１３ｓ回転軸１４支持部材１５押圧部材２０光走査装置２１押圧カバー２１ｃカバー部２１ｐ押圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者向坂純大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2C362 BA11 DA22 2H045 AA07 AA14 AA46 5C072 AA03 BA03 DA04 DA21 HA13 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底面中央に垂直に開設された挿通孔を有
し、当該挿通孔を介してモータの出力軸に挿通され、外
表面に周方向に複数のミラー面が形成されたポリゴンミ
ラーと、前記出力軸と一体的に回転し、ポリゴンミラーを一方の
底面側から支持する支持部材と、ポリゴンミラーの他方の底面側に存する出力軸部分に取
付けられ、前記支持部材に対し当該他方の底面側からポ
リゴンミラーを押圧する押圧部材とを有する光走査装置
において、外表面が回転面であるカバー部材が、前記ポリゴンミラ
ーの他方の底面上に、押圧部材を密封する状態で、か
つ、前記回転面の中心軸を前記出力軸の軸心と一致させ
て被着されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】底面中央に垂直に開設された挿通孔を有
し、当該挿通孔を介してモータの出力軸に挿通され、外
表面に周方向に複数のミラー面が形成されたポリゴンミ
ラーと、前記出力軸と一体的に回転し、ポリゴンミラーを一方の
底面側から支持する支持部材と、ポリゴンミラーの他方の底面側に存する出力軸部分に取
付けられる押圧部材であって、前記支持部材に対し当該
他方の底面側からポリゴンミラーを押圧する押圧部と当
該押圧部をポリゴンミラーの前記他方の底面との間で密
封するように被覆するカバー部とを有し、取付けられた
状態で露出する表面が前記出力軸の軸心を中心軸とする
回転面状に形成された押圧部材とを備えたことを特徴と
する光走査装置。