JPH08179234A - 光ビーム走査装置の回転多面鏡及び回転多面鏡駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、回転多面鏡を複数重ねあわ
せて切削加工を行なう際、重合による保持力が回転多面
鏡の反射面に充分伝達され、且つ保持力により発生する
反射面の歪の逃げを均一にして、高い面精度が得られる
光ビーム走査装置の回転多面鏡及び回転多面鏡駆動装置
を提供することにある。 【構成】 本発明は上記目的を達成するために、光ビー
ムを偏向する反射面を有する回転多面鏡本体と、この回
転多面鏡本体の少なくとも一方の端面に、各反射面と略
平行な側面壁部を形成した凹部を有することを特徴とす
る光ビーム走査装置の回転多面鏡を提供し、また上記回
転多面鏡本体に駆動を伝達する駆動軸部と、上記凹部と
略同一形状で、且つ上記各反射面と略平行な面を有する
凸部とを有する駆動軸を設け、上記凸部を上記凹部に嵌
合し上記回転多面鏡に駆動を伝達することを特徴とする
回転多面鏡駆動装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビーム等の記録装
置に係り、高速高精細に好適な光ビーム走査装置の回転
多面鏡（ポリゴンミラー）及び回転多面鏡駆動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の回転多面鏡を用いている複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリなどのの小型化、高速
化、高精度化、低コスト化に伴い、それらに用いられて
いる光ビームユニットのアルミニウム合金製の回転多面
鏡も小型化が図られている。そのため、反射面の１面当
たりの面積が小さくても高精度に加工できる切削技術が
要求されている。

【０００３】このような回転多面鏡の反射面の切削加工
（研削、鏡面加工を含む）方法として、特公平０１−５
２７３０（平成元年１１月９日公告）が提案されてい
る。

【０００４】この技術は、図１のように回転多面鏡１
は、その端面２に円筒形状の段部３を設けており、加工
治具４の軸５に挿入し底板６に当接させる。そして、各
回転多面鏡１は各反射面７が揃うように重ね合わせる。
更に重合した回転多面鏡１を固定するために、回転多面
鏡１の上方に保持板８を軸５に挿入し、この保持板８を
介して回転多面鏡１を底板６に押圧するように保持用ね
じ９により、回転多面鏡１をラジアル、スラスト両方向
に固定する。このように回転多面鏡１を重合した状態
で、各反射面７をダイヤモンドカッタ等の切削ユニット
１０により切削加工を行なうものである。

【０００５】この回転多面鏡１の段部３は、切削加工時
に発生する切り屑を、この段部３同士により形成された
凹部１１から排出することが目的である。しかしなが
ら、切削ユニット１０により切削加工を行なっている反
射面７は、保持用ねじ９からの軸方向からの保持力を直
接的に得ることができないため、この切削ユニット１０
による振動、切削圧力により反射面７に振動や変形が発
生し、反射面７の平面性、表面粗さに影響を及ぼす。

【０００６】また、他の形状として図２のようなものが
あり、この回転多面鏡１は、上段部１１と下段部１２の
形状が異なる。そのため、上段部１１と下段部１２にお
ける単位面積当りの保持用ねじ９から伝達される保持力
が同一にならなくなり、回転多面鏡１の上下方向（中心
軸Ａ方向）で変形が発生し、反射面７も上下方向での反
りがおこる。この状態で切削ユニット１０による切削加
工を行なうと、加工治具４より取り出されれると、反り
が基に戻るため反射面４は平面性を損なうことにもな
る。

【０００７】よって、回転多面鏡１を複数重ね合わせて
切削加工を行なう場合は、保持用ねじ９の保持力が均等
にかつ反射面７に振動、変形の起きない構造にする必要
がある。

【０００８】この点を考慮すると、図３の回転多面鏡２
１の平面な端面２２が最良と思われる。

【０００９】一般的に反射面２３は保持用ねじ９の締め
付けによる保持力が伝達しているため歪が発生する。そ
のため回転多面鏡はこの歪が逃げる構造にする必要があ
る。

【００１０】そのため、図３の回転多面鏡２１では、反
射面２３はこの保持力による歪が発生した状態で切削加
工され平面仕上げされる。そして、切削加工が終了し治
具より開放すると、反射面２３は若干の凹形状となって
しまい、面精度（平面度）に影響してしまう。そこで、
ダイヤモンドカッタの形状、回転方法等を工夫する必要
があるが、このようなことは作業効率の低下につなが
る。またこの面精度の低下は回転多面鏡１の重合枚数が
多いほど顕著となる。

【００１１】反射面２３に歪が発生しない程度に保持力
を低減させると、ダイヤモンドカッタの切り込み量とな
る切削代を小さくする必要がある。しかしながらこの切
削代を小さくするには、ダイヤモンドカッタの描く平面
に対する反射面２３の平行性、重ねる回転多面鏡１個々
の加工精度の均一性が要求される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、回転多面鏡を複数重ねあわせて切削加工を行なう
際、重合による保持力が回転多面鏡の反射面に充分伝達
されることで切削工具の振動や切削圧力の影響を小さく
し、且つ保持力により発生する反射面の歪を極小均一に
して、高い面精度が得られる光ビーム走査装置の回転多
面鏡及び回転多面鏡駆動装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、光ビームを偏向する反射面を有する
回転多面鏡本体と、この回転多面鏡本体の少なくとも一
方の端面に、各反射面と略平行な側面壁部を形成した凹
部を形成することを特徴とする光ビーム走査装置の回転
多面鏡を提供することである。

【００１４】第２の発明は、光ビームを偏向する反射面
を有する回転多面鏡本体を駆動装置により回動させる回
転多面鏡駆動装置において、上記回転多面鏡本体の少な
くとも一方の端面は、各反射面と略平行な側面壁部を形
成した凹部を有し、上記凹部と略同一形状で且つ上記各
反射面と略平行な面を有する装着部とを有する駆動軸を
設け、上記装着部を上記凹部に嵌合し上記回転多面鏡に
駆動を伝達することを特徴とする回転多面鏡駆動装置を
提供することである。

【００１５】

【作用】第１の発明では、加工治具による保持力で発生
する回転多面鏡の反射面の歪は、回転多面鏡の端面に形
成した凹部側に向かって均一に発生するため、平面性に
優れた良好な切削加工が可能となる。

【００１６】第２の発明では、回転多面鏡を駆動装置に
装着する際、回転多面鏡の凹部が同一形状の駆動軸の装
着部に嵌合するので、駆動軸への固定が容易となり、且
つ簡易な部材で行なうことが可能となる

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００１８】図４（ａ）は本発明に係る回転多面鏡の一
例を示す概略斜視図で、図４（ｂ）はその断面図であ
る。この図によって全体構成を説明する。

【００１９】回転多面鏡３１は、複数の反射面となる側
面３２と端面３３により構成されている。この側面３２
は所望の位置に光ビームを偏向する。図４では８面体構
成としているが、使用される装置の高速性等によって適
宜面数は選択される。尚、端面３３は後述する切削加工
時に回転多面鏡３１を重ね合わせる際、密着性を高める
ために平滑形状が最良である。

【００２０】そして端面３３には、側面３２の周縁近傍
を除いて凹部３４が形成されている。この凹部３４に
は、側面３２と略平行な側面壁部３５と底部３６により
形成されており、図４の側面壁部３５による形状は、側
面３２による形状と同じ八角形である。この側面壁部３
５は回転多面鏡３１の鋳造時に形成しても、切削加工な
どにより形成しても構わない。。尚、この凹部３４は端
面３３の片側のみでなく、両側共に形成しても構わな
い。

【００２１】更に、回転多面鏡３１を回転駆動を伝達す
る軸を挿入するための軸穴３７が、回転多面鏡３１の中
心に設けられている。

【００２２】次に複数の回転多面鏡３１を重合して側面
３２を加工する際の切削加工例を図５により説明する。
尚、図５で用いられている加工治具４は、図１により説
明したものと同一のものとする。従って同一部材に関し
ては同一の符号を用いる。加工治具４の軸５に各回転多
面鏡３１の軸穴３７を嵌合し、複数の回転多面鏡３１の
各側面３２を揃えてセットする。つぎに最上部に位置し
た回転多面鏡の全面を押さえる保持板８と保持用ねじ９
により、回転多面鏡３１をラジアル、スラスト両方向に
固定する。そして各側面３２をダイヤモンドカッタによ
り同時に切削加工し鏡面仕上げを行ない、光ビームを偏
向する反射面とする。尚、側面３２にシリコン等を蒸着
して反射面としても構わない。

【００２３】このとき保持用ねじ９による保持力は、各
回転多面鏡３１に伝達され、この保持力による各側面３
２の歪は、凹部３４側に発生する。そのため、側面３２
は平滑性を維持することが可能となり、切削加工終了し
て保持力を解除しても安定した平滑面を有することがで
きる。

【００２４】また、各回転多面鏡３１の各端面３３は、
側面３２の近傍まで密着しており、且つ密着状態でセッ
トした全ての回転多面鏡３１の側面３２を同時加工する
ので工具の振動や切削圧力を受け難たくなり変形を抑制
することができる。

【００２５】更に、切削加工時の回転多面鏡３１の重合
性を向上させるために、回転多面鏡３１の一方の端面３
３は凹部３４を形成し、もう一方の端面３３には、この
凹部３４と略同一形状で、且つ側面３２と略平行な面を
有する突起形状を設けて、凹部３４と嵌合させて切削加
工を行なってもよい。

【００２６】つぎに回転多面鏡３１の取り付け例を図６
により説明する。駆動装置４１による回動駆動力は、駆
動軸４２により回転多面鏡３１へ伝達される。

【００２７】この駆動軸４２は、主に回動軸部４３と、
回転多面鏡３１の凹部３４と略同一形状をした装着部４
４と回転多面鏡３１の端面３３が当接する当接部４５に
より形成された回転多面鏡取付部４６とよりなる。

【００２８】回転多面鏡３１は、軸穴３７に駆動軸４２
の回動軸部４３を挿入し、凹部３４に装着部４４を嵌合
し、そして端面３３に当接部４５が当接することで、駆
動軸４２にセットされる。尚、装着部４４の上面４７と
凹部３４の底部３６とを密接状態とすれば、端面３３と
当接部４５と同様の固定状態が可能である。

【００２９】更に、凹部３４と装着部４４との嵌合位置
とは反対の端面３２より、板バネ等の押え部材４８によ
り回転多面鏡取付部４６側へと回転多面鏡３１を押圧す
る。回動した時、装着部４４と凹部３４とは嵌合してい
るため、上部からの簡易な押圧のみでも、回動により回
転多面鏡３１が外れることがない。図６では、凹部３４
が両端面に設けられているため、底部３６を押圧してい
るが、片面のみの場合、端面３３を押圧しても構わな
い。更に図６では押え部材４８は、板バネを用いている
が、Ｅリングや螺子による固定でもよい。

【００３０】このようにセットされた回転多面鏡３１は
駆動装置４１により回動され、図示しない走査装置によ
り光を偏向し、図示しない感光体等に露光を行なう。

【００３１】

【発明の効果】本発明の構成によれば、加工治具による
保持力で発生する回転多面鏡の反射面の歪は、回転多面
鏡の端面に形成した凹部側に向かって発生するため、反
射面の表面に歪が極小となる良好な切削加工が可能とな
り、また工具の振動や切削圧力の悪影響を排除するがで
きる。更に駆動装置に装着する際、この凹部が嵌合位置
となるため駆動軸への固定が容易となり、回転多面鏡の
駆動軸への固定が簡易な部材で行なうことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の回転多面鏡を加工治具に装着した概略断
面図である。

【図２】従来の回転多面鏡を示す概略断面図である。

【図３】他の従来の回転多面鏡を示す概略断面図であ
る。

【図４】（ａ）は本発明に係る回転多面鏡の一例を示す
概略斜視図である。

【図４】（ｂ）は本発明に係る回転多面鏡の一例を示す
断面図である。

【図５】本発明に係る回転多面鏡を加工治具に装着した
一例を示す概略断面図である。

【図６】本発明に係る回転多面鏡を駆動装置に装着した
一例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

３１ 回転多面鏡、３２ 側面、３３ 端面、３４ 凹
部、３５ 側面壁部 ３６ 底部、３７ 軸穴 ４１ 駆動装置、４２ 駆動軸、４３ 回動軸部、４４
装着部、４５ 当接部 ４６ 回転多面鏡取付部、４７ 押え部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向する反射面を有する回転
   多面鏡本体と、この回転多面鏡本体の少なくとも一方の
   端面に、各反射面と略平行な側面壁部を形成した凹部を
   有することを特徴とする光ビーム走査装置の回転多面
   鏡。
2. 【請求項２】 光ビームを偏向する反射面を有する回転
   多面鏡本体を駆動装置により回動させる回転多面鏡駆動
   装置において、 回転多面鏡本体の少なくとも一方の端面は、各反射面と
   略平行な側面壁部を形成した凹部を有し、 上記凹部と略同一形状で、且つ上記各反射面と略平行な
   面を有する装着部を設け、上記装着部を上記凹部に嵌合
   し上記回転多面鏡に駆動力を伝達することを特徴とする
   回転多面鏡駆動装置。