JPH0216521A

JPH0216521A - 偏向装置

Info

Publication number: JPH0216521A
Application number: JP16583288A
Authority: JP
Inventors: Shin Komori; 慎古森; Yoshiaki Watanabe; 吉章渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2707453B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、光源から出射した光ビームを感光体等の被走
査体上に走査する偏向装置に関し、特に、複数の光ビー
ムを同時に偏向して被走査体上に走査する偏向装置に関
するものである。

（従来の技術）近年、レーザ複写機やレーザビームプリンタ等では、印
字の高速化や多色化さらに印字密度の細密化等の要求か
ら、複数の光源を用いて複数の光ビームを被走査体上に
走査することが望まれている。そこで、この複数の光ビ
ームを各々走査するため、複数の偏向手段を設けるか、
もしくは１つの偏向手段で複数の光ビームを同時に偏向
する装置が案出されている。この場合、スペース的にあ
るいはコスト的に、一般には、１つの偏向手段で複数の
光ビームを偏向することが望まれる。特に、多色の記録
画像が望まれている装置においては、一つの回転多面鏡
に入射された光ビームを分離して感光ドラムに走査する
必要がある。そして、この光ビームの分離はミラーなど
を用いて行うが、光ビームの間隔をある程度必要とする
ため、さらに幅の広い回転多面鏡が必要とされている。

第５図に、このような複数の光ビームを同時に走査でき
る幅の広い回転多面鏡を用いる従来例を図示した。

図面中、１０１　ａ　、１０　ｌ　ｂは、半導体レーザ
等のレーザ光源ユニットであり、上下に並べて設置され
ている。このレーザ光源ユニット１０１ａ、１０１ｂか
ら出射された光ビームは。

シリンドリカルレンズ１０２に入射後、駆動モータ１０
４上に設置された縦方向に幅の広い回転多面鏡１０３に
よって走査され、ｆθ特性等を有する結像レンズ１０５
．１０６を介して感光ドラム１０７上に走査しながら照
射される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した縦方向に幅の広い従来の回転多
面鏡においては、回転多面鏡がアルミニウムなどで作ら
れているものの体積が大きいので、重量もこの種の精密
装置としては重くなる。

そのうえ１回転多面鏡は、高速で回転するため空気抵抗
による風損も大きくなる。従って１回転多面鏡を駆動し
ている駆動モータは、常に安定した回転が要求されるが
、そのためのトルクは大きくなり、駆動時に大電流が必
要になると共に駆動モータのコストアップにつながる。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、回転多面
鏡の質量を減らすことによって重量の削減及び空気抵抗
による風損の減少を図った偏向装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するために、複数の光ビーム
をそれぞれ偏向する複数の回転多面鏡と、複数の回転多
面鏡の内接円と同一又はそれより小さくなるように形成
された複数の回転多面鏡を接続する接続部と、そして、
複数の回転多面鏡及び接続部を回転駆動する駆動モータ
と、を有していることを特徴とする。

（作　用）本発明においては、従来は縦方向に幅の広い回転多面鏡
であったものが、縦方向に幅の狭い複数の回転多面鏡に
分割されたと共に、それらをその内接円と同一又はそれ
より小さくなるように形成された接続部で接続したこと
によって、重量の削減及び空気抵抗による風損の減少を
図っている。

（実施例）第１図は１本発明の一実施例を有する走査光学装置の構
成図である。同図において、ｌａ。

ｌｂは、半導体レーザ等のレーザ光源ユニットであり、
上下に並べて設置されている。このレーザ光源二二ツ）
ｌａ、ｌｂから出射された光ビームは、シリンドリカル
レンズ２に入射後、駆動モータ４上に存する複数の縦方
向に幅の狭い回転多面鏡３によって走査され、ｆθ特性
等を有する結像レンズ５，６を介して感光ドラム７上に
走査しながら照射される。

第２図（ａ）及び（ｂ）は、第１図の偏向装置を拡大し
て示した正面図及び平面図である。複数の縦方向に幅の
狭い回転多面鏡３，３は、レーザ光源ユニー７　ト１　
ａ　、　ｌ　ｂから出射された２本の光ビームをそれぞ
れ走査する。そして１回転多面鏡３．３の間の光ビーム
が入射されない箇所は、凹形状に削られて接続部８とさ
れている。このような構造にすることにより、回転多面
鏡３，３及び接続部８の全体としての重量を従来の縦方
向に幅の広い回転多面鏡に比べて軽減できる。更に１回
転多面鏡３，３は、高速に回転しているため鏡面全体が
多角形を形成しているときには風損も多いが、光ビーム
の走査を行なわない接続部８を図のような断面円形とな
るように加工した場合には、風損を軽減することができ
る。更に、回転多面鏡３．３の鏡面の角部を面取りする
ことにより、より風損を少なくでき、効率良く回転多面
鏡３，３を駆動することができる。

しかして１本実施例における上下の回転多面鏡３．３は
、以下に説明する理由により同時に切削で多角形に加工
することが好ましい、これは、上下の回転多面鏡３，３
が別々に加工された場合には、上と下の回転多面鏡３，
３で微妙な位相ズレが生じて、上と下の回転多面鏡３，
３による走査光が一致せずに画像が水平方向にズしてし
まうからである。これを防ぐため、上下の回転多面鏡３
．３を同時加工し、それにより常に上下の位相を合わせ
ることが好ましい。

また、上下の回転多面鏡３，３を同時加工することによ
り、上下の回転多面鏡３．３の垂直に対する倒れが同じ
になるため、画像のピッチムラが目立ち難い利点もある
。つまり、２本の光ビームを用いて感光ドラム上に１本
の線の上を走査するとき、２本の光ビームを走査してい
る上下の回転多面鏡３，３で倒れが異なると、１本の線
の上を走査することができずに画像にムラが生じる。

従って、上下の回転多面鏡３，３の倒れは同じものであ
るほうが高品位な記録画像が得られる。

駆動モータ４のシャツ）４０に嵌入された前記回転多面
鏡３．３及び接続部８は、駆動モータ４の取付基準面１
３の上に載せられ、スプリングワッシャｌＯや固定金具
１１などにより上から固定されている。ここで１回転多
面鏡３．３を接続する接続部８は、スプリングワッシャ
の径よりも大きくなければならない、これは、前述した
ように風損をできるかぎり小さくすることから、上下の
回転多面鏡３，３の縦方向の厚みを薄くしたときに、ス
プリングワッシャによる圧力で上の回転多面鏡３，３が
歪むことのないようにするためである。

更にまた。第２図の偏向装置において、接続部８が回転
多面鏡３，３の内接円に対して同心円に成形されている
場合には、接続部８の側面を蒸着することによって回転
多面鏡３，３の偏心などを調べることができる。すなわ
ち１例えば、治工具用レーザなどを用いて接続部８に光
ビームを照射したとき、接続部８の真円度が高精度で、
かつ偏心がなければ、必ず接続部８からの反射光は１点
に反射する。そこで、接続部８を真円に加工すれば、駆
動モータ４のシャフト４０が挿入される中心軸と回転多
面鏡３，３及び接続部８とのわずかな偏心による原因の
みで反射光は変位するため、これを検出すれば回転多面
鏡３，３等の偏心を調べることができる。

更に、円筒状の接続部８にストライプ状のパターンを成
形したり、側面の一部をカットして鏡面にすることで、
回転多面鏡３，３の回転速度を検出するエンコーダの役
割を有することもできる。すなわち、例えば１円筒状の
接続部８の側面の一部を平面に加工し、この面を鏡面と
して光ビームを入射する。この平面によって反射された
光ビームを光電変換素子などで受光すれば、回転多面鏡
３，３の回転に応じて１回転１パルスの信号が得ら−れ
る。この信号の周期を検出することにより、回転多面鏡
３，３の回転速度が検出でき、さらにこの信号により回
転速度を制御することも可能である。

ところで、前述のような偏向装置において、回転多面鏡
３，３及び接続部８の合計した重量が大きい場合には、
動的アンバランスが大きくなることがある。この為に、
回転多面鏡３．３の回転運動が不安定になり、周辺の部
材に震動を引き起こしたり、光ビームを所望の位置に走
査せずに５画像不良を起こすことがある。そのような場
合には、第３図（ａ）　、（ｂ）に図示したように、上
の回転多面鏡３の天面に、動バランスを取るためのウェ
イトを取り付ける溝９を設けることが好ましい。

第４図は、本発明に係る偏向装置のさらに他の実施例を
示すもので、本実施例にあっては、上側の回転多面鏡３
の天面に凹部１２を設けると共に、下側の回転多面鏡３
の底面に凸部１４を設けである。この場合、天面の凹部
１２の径をｂ、底面の凸部１４の径をＣとしたとき、ｂ
＞ｃの関係が成立する。更に、スプリングワッシャ１０
（７）径を６１円筒状の接続部８の円形断面の径をａと
したとき、ｂａｄ　、ａｄｄ　、ｃｏｄとすることが好
ましい、これを順に説明すると、まずｂ＞ｃとすること
により、回転多面鏡３，３及び接続ｓ８を重ね合わせた
とき、凹部に凸部を挿入することができる。これは１例
えば、回転多面鏡３．３の鏡面を蒸着する際に従来のよ
うな、重さね合わせのための介在部材を必要とせず、ま
た、結果的に蒸着時のスペースも小さくて済む、従って
、回転多面鏡３，３を１度に多く蒸着することも可能で
、コストダウンに寄与する。

更に、ｂａｄとすることにより、回転多面鏡３．３及び
接続部８を、上述の如く駆動モータ４に固定しているス
プリングワッシャｌＯと固定金具１１を、上の回転多面
鏡３の天面の凹部１２内におさまるように設置できる。

このことにより、駆動モータ４のシャフト４０の長さを
短かくすることができると共に、上の回転多面鏡３の質
量の一部を削減できる。これは、また、偏向装置の全体
としての高さを小さくすることができる。

シャフト４０は、長ければ長い程、垂直に対して倒れ易
くなるが、倒れた、すなわち垂直でないシャフト４０に
、回転多面鏡３，３及び接続部８を取付けると、鏡面も
光ビームに対して傾斜し、光ビームを所望の位置に走査
できなくなる。

従って駆動モータのシャフトは、短いほど好ましい。

更に、Ｊｌ）ｄとすることは、＃述したように。

上の回転多面鏡３の鏡面が歪みを生じないためである。

同様に、下の回転多面鏡３の鏡面に歪みを生じないため
にｃ）ｄであることが好ましい。

（発明の効果）以上、説明したように、複数の光ビームを走査する回転
多面鏡において、本発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、複数の光ビームをそれぞれ偏向する複数の回転
多面鏡と、複数の回転多面鏡の内接円と同一又はそれよ
り小さくなるように形成された複数の回転多面鏡を接続
する接続部と、そして、複数の回転多面鏡及び接続部を
回転駆動する駆動モータと、を有するため、回転多面鏡
及び接続部の全体としての重量の軽減、風損の軽減がで
き、小さい駆動モータでも、効率よく、作動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る偏向装置の一実施例を有する走
査光学装置の構成図、第２図（ａ）及び（ｂ）は、同実
施例を拡大して示した正面図及び平面図、第３図（ａ）
及び（ｂ）は、それぞれ１本発明に係る偏向装置の他の
実施例の要部の正面図及び平面図、第４図は、本発明の
さらに他の実施例の要部の一部破断正面図、第５図は、
従来の走査光学装置の構成図である。符号の説明ｌａ、ｌｂ・・・レーｆ光１［ユニット３・・・回転多
面鏡　　４・・・駆動モータ８・・・接続部ｌＯ・・・スプリングワッシャ１１・・・固定金具　　４０・・・シャフト第２図（ｂ）（σ）一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の光ビームをそれぞれ偏向する複数の回転多
面鏡と、前記複数の回転多面鏡の内接円と同一又はそれより小さ
くなるように形成された該複数の回転多面鏡を接続する
接続部と、そして、前記複数の回転多面鏡及び前記接続部を回転駆動する駆
動モータと、を有していることを特徴とする偏向装置。
（２）前記接続部が、前記複数の回転多面鏡の内接円と
同一又はそれよりも小さな同心円を断面とする円筒から
なり、且つこの円筒の側面の少なくとも一部が鏡面であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の偏向装
置。
（３）前記複数の回転多面鏡のうち最上部の回転多面鏡
が少なくとも天面に凹部を有し、前記複数の回転多面鏡
及び前記接続部と前記駆動モータとを相互に固定する部
材が、前記凹部内におさまるように設置されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の偏向装置。