JPH07306374A - 回転多面鏡 - Google Patents
回転多面鏡Info
- Publication number
- JPH07306374A JPH07306374A JP12185694A JP12185694A JPH07306374A JP H07306374 A JPH07306374 A JP H07306374A JP 12185694 A JP12185694 A JP 12185694A JP 12185694 A JP12185694 A JP 12185694A JP H07306374 A JPH07306374 A JP H07306374A
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- Japan
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- polygon mirror
- rotary polygon
- main body
- sleeve
- rotary
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 遠心力や熱膨張によって大きく変形するおそ
れのない回転多面鏡。 【構成】 回転多面鏡２はアルミニウム等に比べてヤン
グ率が大きく線膨張係数の小さいファインセラミックで
作られた正多角柱状の本体２ａとその外周面に被着され
た反射膜２ｂを有し、本体２ａは同じファインセラミッ
クで一体成型されたスリーブ２３を備え、スリーブ２３
はベース２５ａと一体である固定軸２１に遊嵌し、これ
によって回転自在に支持されている。回転多面鏡２を回
転させるモータは、スリーブ２３と一体であるロータマ
グネット２２と、ベース２５ａに支持された回路基板２
５上のステータコイル２４によって構成される。
れのない回転多面鏡。 【構成】 回転多面鏡２はアルミニウム等に比べてヤン
グ率が大きく線膨張係数の小さいファインセラミックで
作られた正多角柱状の本体２ａとその外周面に被着され
た反射膜２ｂを有し、本体２ａは同じファインセラミッ
クで一体成型されたスリーブ２３を備え、スリーブ２３
はベース２５ａと一体である固定軸２１に遊嵌し、これ
によって回転自在に支持されている。回転多面鏡２を回
転させるモータは、スリーブ２３と一体であるロータマ
グネット２２と、ベース２５ａに支持された回路基板２
５上のステータコイル２４によって構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
やレーザファクシミリ等に用いられる光偏向走査装置の
回転多面鏡に関するものである。
やレーザファクシミリ等に用いられる光偏向走査装置の
回転多面鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等に用いられる光偏向走査装置は、図５に示すよう
に、半導体レーザおよびコリメータレンズを有する光源
ユニットＳ、回転多面鏡１０１および結像レンズＦ等を
備えており、光源ユニットＳの半導体レーザから発生さ
れたレーザ光Ｌはコリメータレンズによって平行化さ
れ、シリンドリカルレンズＣによって回転多面鏡１０１
の反射面に線状に集光され、その反射光は結像レンズＦ
および折返しミラーＭを経て図示しない回転ドラム上の
感光体に結像する。感光体に結像するレーザ光は、回転
多面鏡１０１の回転による主走査と回転ドラムの回転に
よる副走査によって静電潜像を形成する。また、回転多
面鏡１０１の反射光の一部は検出ミラーＢによって走査
開始信号検出器Ｄに導入され、走査開始信号として光源
ユニットＳの半導体レーザに送信され、半導体レーザは
これを受けて書込み変調を開始する。なお、光源ユニッ
トＳ、回転多面鏡１０１、結像レンズＦ、検出ミラーＢ
等は筐体Ｈに支持され、筐体Ｈの上部開口は図示しない
ふたによって閉塞される。
ミリ等に用いられる光偏向走査装置は、図５に示すよう
に、半導体レーザおよびコリメータレンズを有する光源
ユニットＳ、回転多面鏡１０１および結像レンズＦ等を
備えており、光源ユニットＳの半導体レーザから発生さ
れたレーザ光Ｌはコリメータレンズによって平行化さ
れ、シリンドリカルレンズＣによって回転多面鏡１０１
の反射面に線状に集光され、その反射光は結像レンズＦ
および折返しミラーＭを経て図示しない回転ドラム上の
感光体に結像する。感光体に結像するレーザ光は、回転
多面鏡１０１の回転による主走査と回転ドラムの回転に
よる副走査によって静電潜像を形成する。また、回転多
面鏡１０１の反射光の一部は検出ミラーＢによって走査
開始信号検出器Ｄに導入され、走査開始信号として光源
ユニットＳの半導体レーザに送信され、半導体レーザは
これを受けて書込み変調を開始する。なお、光源ユニッ
トＳ、回転多面鏡１０１、結像レンズＦ、検出ミラーＢ
等は筐体Ｈに支持され、筐体Ｈの上部開口は図示しない
ふたによって閉塞される。
【０００３】また、図４は回転多面鏡１０１とその駆動
部を示すもので、該駆動部は、回転軸１１１と、フラン
ジ部材１１１ａを介して回転軸１１１と一体的に結合さ
れたロータマグネット１１２と、回転軸１１１を支承す
るボールベアリング等の軸受１１３と一体的に設けられ
たステータコイル１１４と、これに駆動電流を供給する
回路基板１１５を有し、回転多面鏡１０１は、波型ワッ
シャ１１６ａと平型ワッシャ１１６ｂと止め輪１１６ｃ
からなる押え機構１１６によって前記フランジ部材１１
１ａに押圧され、これによって回転軸１１１と一体化さ
れており、ロータマグネット１１２とステータコイル１
１４は、回転軸１１１すなわち回転多面鏡１０１を回転
させるモータとして機能する。
部を示すもので、該駆動部は、回転軸１１１と、フラン
ジ部材１１１ａを介して回転軸１１１と一体的に結合さ
れたロータマグネット１１２と、回転軸１１１を支承す
るボールベアリング等の軸受１１３と一体的に設けられ
たステータコイル１１４と、これに駆動電流を供給する
回路基板１１５を有し、回転多面鏡１０１は、波型ワッ
シャ１１６ａと平型ワッシャ１１６ｂと止め輪１１６ｃ
からなる押え機構１１６によって前記フランジ部材１１
１ａに押圧され、これによって回転軸１１１と一体化さ
れており、ロータマグネット１１２とステータコイル１
１４は、回転軸１１１すなわち回転多面鏡１０１を回転
させるモータとして機能する。
【０００４】回転多面鏡１０１には、アルミニウムある
いはアルミニウムを主成分とする合金を正多角柱状に加
工しその外周面を研磨して反射面１０１ａを形成させた
ものを用いるのが一般的である。
いはアルミニウムを主成分とする合金を正多角柱状に加
工しその外周面を研磨して反射面１０１ａを形成させた
ものを用いるのが一般的である。
【０００５】
【発明を解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、回転多面鏡が比較的軟
質のアルミニウムを主成分とするものであるため、回転
多面鏡を高速回転させたときに遠心力による変形が大で
ある。例えば、図３に示すように、静止状態でその側面
に６個の平坦な反射面を有する正六角柱状の回転多面鏡
が、高速回転時には遠心力によって膨張し、二点鎖線で
示すように各反射面の間の稜角が径方向に大きく突出し
て各反射面が凹面状に変形し、設計通りの適正な反射光
を得ることができない。加えて、アルミニウムは線膨張
係数が２４×１０-6／℃と比較的大きいため、モータの
発熱等によって回転多面鏡の温度が上昇したときにもや
はり反射面が著しく変形し、適正な反射光を得ることが
できない。
の技術によれば、前述のように、回転多面鏡が比較的軟
質のアルミニウムを主成分とするものであるため、回転
多面鏡を高速回転させたときに遠心力による変形が大で
ある。例えば、図３に示すように、静止状態でその側面
に６個の平坦な反射面を有する正六角柱状の回転多面鏡
が、高速回転時には遠心力によって膨張し、二点鎖線で
示すように各反射面の間の稜角が径方向に大きく突出し
て各反射面が凹面状に変形し、設計通りの適正な反射光
を得ることができない。加えて、アルミニウムは線膨張
係数が２４×１０-6／℃と比較的大きいため、モータの
発熱等によって回転多面鏡の温度が上昇したときにもや
はり反射面が著しく変形し、適正な反射光を得ることが
できない。
【０００６】本発明は上記従来の技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、高速回転時の遠心力や温度
変化に伴う熱歪等によって大きく変形するおそれのない
回転多面鏡を提供することを目的とするものである。
鑑みてなされたものであり、高速回転時の遠心力や温度
変化に伴う熱歪等によって大きく変形するおそれのない
回転多面鏡を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の回転多面鏡は、外周面に照射された照明光を
感光体に向かって偏向走査する回転多面鏡であって、外
周面に反射膜を被着された多角柱状の本体と、これを回
転させる駆動部を有し、前記本体がファインセラミック
で作られていることを特徴とする。
め本発明の回転多面鏡は、外周面に照射された照明光を
感光体に向かって偏向走査する回転多面鏡であって、外
周面に反射膜を被着された多角柱状の本体と、これを回
転させる駆動部を有し、前記本体がファインセラミック
で作られていることを特徴とする。
【０００８】駆動部が、ファインセラミックによって本
体と一体成型された軸受部材と、これを回転自在に支持
する支持部材を有するとよい。
体と一体成型された軸受部材と、これを回転自在に支持
する支持部材を有するとよい。
【０００９】また、軸受部材と支持部材の少なくとも一
方が動圧発生用の溝を有するとよい。
方が動圧発生用の溝を有するとよい。
【００１０】
【作用】ファインセラミックはアルミニウムに比べてヤ
ング率が３倍以上であるため、ファインセラミックで作
られた本体を有する回転多面鏡は高速回転させても遠心
力によって反射面が著しく変形するおそれはない。ま
た、ファインセラミックはアルミニウムに比べて線膨張
係数が極めて小さいため、モータの発熱等によって温度
が上昇しても熱膨張によって反射面が著しく変形するお
それはない。従って、高速回転時や温度が上昇したとき
にも適正な反射光を維持できる。
ング率が３倍以上であるため、ファインセラミックで作
られた本体を有する回転多面鏡は高速回転させても遠心
力によって反射面が著しく変形するおそれはない。ま
た、ファインセラミックはアルミニウムに比べて線膨張
係数が極めて小さいため、モータの発熱等によって温度
が上昇しても熱膨張によって反射面が著しく変形するお
それはない。従って、高速回転時や温度が上昇したとき
にも適正な反射光を維持できる。
【００１１】また、駆動部が、ファインセラミックによ
って本体と一体成型された軸受部材と、これを回転自在
に支持する支持部材を有すれば、回転多面鏡の駆動部に
押え機構やボールベアリング等を必要とせず、駆動部を
大幅に簡略化できる。従って、回転多面鏡の低コスト
化、小型化および計量化が容易である。
って本体と一体成型された軸受部材と、これを回転自在
に支持する支持部材を有すれば、回転多面鏡の駆動部に
押え機構やボールベアリング等を必要とせず、駆動部を
大幅に簡略化できる。従って、回転多面鏡の低コスト
化、小型化および計量化が容易である。
【００１２】また、軸受部材と支持部材の少なくとも一
方が動圧発生用の溝を有すれば、回転多面鏡が非接触で
支持されるためより一層の高速回転が容易である。
方が動圧発生用の溝を有すれば、回転多面鏡が非接触で
支持されるためより一層の高速回転が容易である。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は第１実施例による回転多面鏡１を示
すもので、これは、厳密な材料管理によって均質な成分
となるように製作されたファインセラミック（窒化珪
素、炭化珪素等）からなる正多角柱状の本体１ａとその
外周面に被着された反射膜１ｂからなり、反射膜１ｂ
は、蒸着等によって成膜されたアルミニウムや銀等の金
属膜とこれに積層された増反射膜および保護膜等によっ
て構成されている。
すもので、これは、厳密な材料管理によって均質な成分
となるように製作されたファインセラミック（窒化珪
素、炭化珪素等）からなる正多角柱状の本体１ａとその
外周面に被着された反射膜１ｂからなり、反射膜１ｂ
は、蒸着等によって成膜されたアルミニウムや銀等の金
属膜とこれに積層された増反射膜および保護膜等によっ
て構成されている。
【００１５】回転多面鏡１の駆動部は、従来例と同様に
回転軸１１と、フランジ部材１１ａを介して回転軸１１
と一体的に結合されたロータマグネット１２と、回転軸
１１を支承するボールベアリング等の軸受１３と一体的
に設けられたステータコイル１４と、これに駆動電流を
供給する回路基板１５を有し、回転多面鏡１は、波型ワ
ッシャ１６ａと平型ワッシャ１６ｂと止め輪１６ｃから
なる押え機構１６によって前記フランジ部材１１ａに押
圧され、これによって回転軸１１と一体化されており、
ロータマグネット１２とステータコイル１４は、回転軸
１１すなわち回転多面鏡１を回転させるモータとして機
能する。
回転軸１１と、フランジ部材１１ａを介して回転軸１１
と一体的に結合されたロータマグネット１２と、回転軸
１１を支承するボールベアリング等の軸受１３と一体的
に設けられたステータコイル１４と、これに駆動電流を
供給する回路基板１５を有し、回転多面鏡１は、波型ワ
ッシャ１６ａと平型ワッシャ１６ｂと止め輪１６ｃから
なる押え機構１６によって前記フランジ部材１１ａに押
圧され、これによって回転軸１１と一体化されており、
ロータマグネット１２とステータコイル１４は、回転軸
１１すなわち回転多面鏡１を回転させるモータとして機
能する。
【００１６】図示しない光源から回転多面鏡１に照射さ
れた照明光であるレーザ光は、回転多面鏡１の回転によ
って偏向走査され、従来例と同様に結像レンズ系を経て
回転ドラム上の感光体に結像する。本実施例によれば、
回転多面鏡の本体がファインセラミックで作られている
ため、アルミニウム製の回転多面鏡に比べて遠心力や熱
膨張による変形量が極めて小さい。一例として、窒化珪
素を用いたファインセラミックの場合はヤング率２４０
ＧＰａであり、アルミニウムのヤング率７２ＧＰａの３
倍以上であり、従って、高速回転させたときの遠心力に
よる変形を大幅に低減できる。また、前記ファインセラ
ミックの線膨張係数はアルミニウムの２４×１０-6／℃
に比べて３．５×１０-6／℃とやはり極めて小さいた
め、熱膨張による変形も大幅に低減できる。従って、高
速回転時や温度変化の大きい環境においても反射面が大
きく変形することなく、設計通りの反射光を得ることが
できる。
れた照明光であるレーザ光は、回転多面鏡１の回転によ
って偏向走査され、従来例と同様に結像レンズ系を経て
回転ドラム上の感光体に結像する。本実施例によれば、
回転多面鏡の本体がファインセラミックで作られている
ため、アルミニウム製の回転多面鏡に比べて遠心力や熱
膨張による変形量が極めて小さい。一例として、窒化珪
素を用いたファインセラミックの場合はヤング率２４０
ＧＰａであり、アルミニウムのヤング率７２ＧＰａの３
倍以上であり、従って、高速回転させたときの遠心力に
よる変形を大幅に低減できる。また、前記ファインセラ
ミックの線膨張係数はアルミニウムの２４×１０-6／℃
に比べて３．５×１０-6／℃とやはり極めて小さいた
め、熱膨張による変形も大幅に低減できる。従って、高
速回転時や温度変化の大きい環境においても反射面が大
きく変形することなく、設計通りの反射光を得ることが
できる。
【００１７】図２は第２実施例による回転多面鏡２を示
すもので、これは、第１実施例と同様に、厳密な材料管
理によって均質な成分となるように製作されたファイン
セラミックからなる正多角柱状の本体２ａとその外周面
に被着された反射膜２ｂからなり、本体２ａはその中心
部に軸方向に突出する軸受部材であるスリーブ２３を有
し、これも上記と同じファインセラミックによって形成
されている。反射膜２ｂは、第１実施例の反射膜１ｂと
同様のものである。
すもので、これは、第１実施例と同様に、厳密な材料管
理によって均質な成分となるように製作されたファイン
セラミックからなる正多角柱状の本体２ａとその外周面
に被着された反射膜２ｂからなり、本体２ａはその中心
部に軸方向に突出する軸受部材であるスリーブ２３を有
し、これも上記と同じファインセラミックによって形成
されている。反射膜２ｂは、第１実施例の反射膜１ｂと
同様のものである。
【００１８】回転多面鏡２の駆動部は、スリーブ２３と
一体的に結合されたロータマグネット２２と、これに対
向するステータコイル２４と、これに駆動電流を供給す
る回路基板２５からなり、回路基板２５は、回転多面鏡
２の本体２ａと同様のファインセラミックで作られた支
持部材である固定軸２１とともにベース２５ａに固定さ
れている。固定軸２１は回転多面鏡２のスリーブ２３内
に遊合され、これを回転自在に支持する。
一体的に結合されたロータマグネット２２と、これに対
向するステータコイル２４と、これに駆動電流を供給す
る回路基板２５からなり、回路基板２５は、回転多面鏡
２の本体２ａと同様のファインセラミックで作られた支
持部材である固定軸２１とともにベース２５ａに固定さ
れている。固定軸２１は回転多面鏡２のスリーブ２３内
に遊合され、これを回転自在に支持する。
【００１９】本実施例によれば、第１実施例と同様にア
ルミニウム製の回転多面鏡に比べて遠心力や熱膨張によ
る反射面の歪が極めて小さい。加えて、回転多面鏡の軸
受が、回転多面鏡と一体であるファインセラミックのス
リーブと、同じくファインセラミックで作られた固定軸
によって構成されているため、ボールベアリング等を必
要とせず、また、回転多面鏡とスリーブを一体的に形成
するためのフランジ部材や押え機構等も不要であり、従
って、回転多面鏡の駆動部を大幅に簡略化し、回転多面
鏡の小型化、軽量化および低コスト化が容易であるとい
う利点を有し、その結果、より一層高速化された光偏向
走査装置に好適でありしかも安価な回転多面鏡を実現で
きる。
ルミニウム製の回転多面鏡に比べて遠心力や熱膨張によ
る反射面の歪が極めて小さい。加えて、回転多面鏡の軸
受が、回転多面鏡と一体であるファインセラミックのス
リーブと、同じくファインセラミックで作られた固定軸
によって構成されているため、ボールベアリング等を必
要とせず、また、回転多面鏡とスリーブを一体的に形成
するためのフランジ部材や押え機構等も不要であり、従
って、回転多面鏡の駆動部を大幅に簡略化し、回転多面
鏡の小型化、軽量化および低コスト化が容易であるとい
う利点を有し、その結果、より一層高速化された光偏向
走査装置に好適でありしかも安価な回転多面鏡を実現で
きる。
【００２０】また、スリーブの内面あるいは固定軸の外
面のいずれかに公知の動圧発生用の溝が設けられていれ
ば、両者をより一層摩擦の少ない状態で安定して回転さ
せることができる。
面のいずれかに公知の動圧発生用の溝が設けられていれ
ば、両者をより一層摩擦の少ない状態で安定して回転さ
せることができる。
【００２１】なお、回転多面鏡の本体とスリーブを一体
的に設ける替わりに、回転多面鏡の本体と回転軸を一体
的に設け、スリーブの方をステータコイルとともにベー
スに固定することもできることは言うまでもない。
的に設ける替わりに、回転多面鏡の本体と回転軸を一体
的に設け、スリーブの方をステータコイルとともにベー
スに固定することもできることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００２３】遠心力や熱歪等によって大きく変形するお
それのない回転多面鏡を得ることができる。このような
回転多面鏡を用いれば、高速回転に適しており温度変化
によって画質が劣化するおそれもない高性能な光偏向走
査装置を実現できる。
それのない回転多面鏡を得ることができる。このような
回転多面鏡を用いれば、高速回転に適しており温度変化
によって画質が劣化するおそれもない高性能な光偏向走
査装置を実現できる。
【図１】第１実施例を示す模式断面図である。
【図２】第２実施例を示す模式断面図である。
【図３】従来例による回転多面鏡が遠心力によって変形
した状態を示す平面図である。
した状態を示す平面図である。
【図４】従来例による回転多面鏡を示す模式断面図であ
る。
る。
【図５】光偏向走査装置の一般例を示す斜視図である。
１，２ 回転多面鏡 １ａ，２ａ 本体 １ｂ，２ｂ 反射膜 １１ 回転軸 １１ａ フランジ部材 １２，２２ ロータマグネット １３ 軸受 １４，２４ ステータコイル １５，２５ 回路基板 １６ 押え機構 ２１ 固定軸 ２３ スリーブ
Claims (4)
- 【請求項１】 外周面に照射された照明光を感光体に向
かって偏向走査する回転多面鏡であって、外周面に反射
膜を被着された多角柱状の本体と、これを回転させる駆
動部を有し、前記本体がファインセラミックで作られて
いることを特徴とする回転多面鏡。 - 【請求項２】 駆動部が、ファインセラミックによって
本体と一体成型された軸受部材と、これを回転自在に支
持する支持部材を有することを特徴とする請求項１記載
の回転多面鏡。 - 【請求項３】 軸受部材と支持部材の双方がファインセ
ラミックで作られていることを特徴とする請求項２記載
の回転多面鏡。 - 【請求項４】 軸受部材と支持部材の少なくとも一方が
動圧発生用の溝を有することを特徴とする請求項２また
は３記載の回転多面鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12185694A JPH07306374A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転多面鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12185694A JPH07306374A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転多面鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306374A true JPH07306374A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14821632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12185694A Pending JPH07306374A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転多面鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07306374A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171841A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向器、光走査装置及び画像形成装置 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP12185694A patent/JPH07306374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171841A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向器、光走査装置及び画像形成装置 |
| US8416483B2 (en) * | 2005-12-26 | 2013-04-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical deflector, optical scanning apparatus, and image forming apparatus |
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