JPH08318382A - 回転体のバランス修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転多面鏡装置の回転体に悪影響を与えず
に、高い精度でバランス修正することができる回転体の
バランス修正装置を提供すること。 【構成】 バランス不釣合量測定器２は実使用回転速度
の時に回転体１が発する振動の振幅および位相に基づい
て、バランス不釣合量を測定する。バランス調整部材２
４，２５は回転体１の上下２カ所に設けられている。加
工量計算回路４は加工用データファイル５の加工データ
から、２５をレーザ加工量、加工位置を算出する。レー
ザ加工機７は、レーザ加工機制御回路６によって、加工
量計算回路４の計算結果に応じた駆動制御がなされる。
レーザ加工用ヘッド８ａ，８ｂ０は調整部材２４，２５
にレーザビームＬＢ１，ＬＢ２を照射し、加工する。以
上のような構成で、回転体のバランスを高い精度で修正
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転体のバランス修正装
置に関し、特に画像記録装置等の回転多面鏡装置に使用
されている回転体を、高い精度でバランス修正すること
ができる回転体のバランス修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタ、複写機、および
ファクシミリ装置等は、高画質化が急速に進んでおり、
画像記録装置で使用されている光走査装置の回転体の回
転速度は、年々高まる傾向にある。このため、前記回転
体のバランスが僅かに狂っても、該回転体の回転多面鏡
によって走査されるレーザビームの光路は大きく乱れて
しまい、正確に画像を読み取れなかったり、正確な画像
を記録できなかったりするという問題があった。

【０００３】また、従来の画像記録装置に使用されてい
る回転体は、例えば図１４に示されるように構成されて
いる。回転体１００を構成するスリーブ１０３、台座１
０４、回転多面鏡１０５、キャップフランジ１０６、駆
動用マグネット１０９および円板状のバランス調整部材
１１２等には加工精度のばらつきや、前記各構成の組み
付け精度のばらつきがあり、前記回転体１００は回転軸
１０１に回動自在に組み付けた際に、その質量が回転軸
１０１の軸心に対して偏って分布される。

【０００４】上記のような回転体１００は、回転時に均
一な回転を得ることができない。また、レーザビームを
走査する回転多面鏡１０５は、回転体１００に依存して
回動するので、振動したり、回転むらを起こしたりす
る。このため、前記回転多面鏡１０５によって走査され
るレーザビームは、図示されていない感光体上を走査さ
れる際に、走査速度が変動したり、露光位置がずれたり
して、感光体上に予定の静電潜像を結像することができ
ず、結像された画像の画質も低下するという問題があ
る。

【０００５】この問題を解決するために、図１４に示さ
れるように、回転体１００のスリーブ１０３に取り付け
られたキャップフランジ１０６およびバランス調整部材
１１２の凹部に、回転体１００の質量が回転軸１０１の
軸心と一致するように、バランスウエイト１１５，１１
６を固着して、回転体１００のバランスを修正して解決
するようにした技術が提案されている。また、同様にバ
ランスウエイトを回転体に固着するようにした技術が、
特開昭６２−１７７３３４号公報や実開平２−６４９１
４号公報に開示されている。また、図示されていないド
リル等でキャップフランジ１０６またはバランス調整部
材１１２を切削して穴（図示せず）を穿設し、上記提案
とは反対に該キャップフランジ１０６またはバランス調
整部材１１２の重量を軽くすることによってバランスを
修正しようとしたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報では、バ
ランスウエイト１１５，１１６をキャップフランジ１０
６およびバランス調整部材１１２の凹部に固着させて回
転体１００のバランスを修正していた。前記バランスウ
エイト１１５，１１６は、通常板状またはブロック状の
ものか、あるいは金属等の粉末が混入された接着剤であ
る。このため、前者の場合は、バランスウエイトを取り
付ける接着剤が十分に乾いていないうちに、前記回転体
１００を回転させると、該バランスウエイトが遠心力や
回転による慣性力によって予定の位置からずれてしまう
という問題があり、予定通りのバランス修正を行うこと
ができないという問題がある。また、後者の場合は、前
者と同様の理由で、接着剤内の金属粉が偏ってしまい予
定通りのバランス修正を行うことができないという問題
がある。また、両者とも予定の位置に誤差なく取り付け
ることが難しく、正確なバランス修正を行うためには、
繁雑な作業が強いられるという問題がある。

【０００７】また、前記キャップフランジ１０６または
バランス調整部材１１２をドリルで切削すると、該キャ
ップフランジ１０６またはバランス調整部材１１２が歪
んだり、破損したりするという問題がある。また、この
切削作業は、回転体１００として組立て後に行う必要が
あり、キャップフランジ１０６またはバランス調整部材
１１２以外の構成部材、例えば前記スリーブ１０３、台
座１０４および回転多面鏡１０５に対しても歪み等の悪
影響を与えてしまうという問題がある。また、穿設した
穴が深過ぎた場合には、その分回転軸と対称の部分に再
度別の穴を穿設する必要が生じ、正確なバランス修正を
行うことができないという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、回転多面鏡装置の回転体に悪影響を与えず
に、高い精度でバランス修正することができる回転体の
バランス修正装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、実使用回転時に回転体が発する
振動の振幅および位相に基づいて、バランスの不釣合量
および不釣合位置角度を測定するバランス不釣合量測定
器と、前記バランス不釣合量および不釣合位置角度に応
じたレーザ加工量およびその加工位置を算出する加工量
算出部と、前記加工量算出部の算出結果に応じて、レー
ザ加工機を駆動制御するレーザ加工機制御回路とを具備
した点に特徴がある。また、請求項２の発明は、前記バ
ランス調整部が前記回転体の上部および下部に設けられ
た点に特徴がある。

【００１０】また、請求項３の発明は、前記バランス調
整部のフランジ部に対して、前記レーザ加工機に設けら
れたレーザ加工用ヘッドの反対側で、かつこれと向い合
うように設けられ、レーザ加工によって生じる溶融物ま
たは粉塵が、回転体の回転多面鏡を汚損することを防ぐ
保護部材を具備した点に特徴がある。また、請求項４の
発明は、前記保護部材が受け止めたレーザ加工による溶
融物または粉塵を集塵する集塵装置を具備した点に特徴
がある。

【００１１】また、請求項５の発明は、前記バランス調
整部の加工位置が、ベンゼン環、ナフタリン環または共
役二重結合を有する樹脂であり、前記レーザ加工機から
発振するレーザビームがエキシマレーザである点に特徴
がある。また、請求項６の発明は、前記回転多面鏡がベ
ンゼン環、ナフタリン環または共役二重結合を有する樹
脂で形成され、前記回転体の回転軸に対して垂直な一平
面内であって、かつその反射面以外の回転多面鏡内にバ
ランス調整部が設けられた点に特徴がある。

【００１２】

【作用】請求項１の発明によれば、バランス不釣合量測
定器は、回転体の実使用回転時に発する振動の振幅およ
び位相に基づいて、バランスの不釣合量および不釣合位
置角度を測定する。加工量算出部は、前記バランス不釣
合量および不釣合位置角度に基づいて、レーザ加工量お
よびその加工位置を算出する。レーザ加工機制御回路
は、前記加工量算出部の算出結果に応じて、レーザ加工
機を駆動制御し、前記回転体のバランス調整部をレーザ
加工し、自動的にバランス修正するようにしている。こ
のため、回転体をバランスの不釣合量測定時に回転させ
たり、バランス修正時に停止させたり、あるいはそれぞ
れ交互に繰り返し行うような煩雑な作業が必要なくな
り、自動的にバランス修正を行うことができるようにな
る。この結果、煩雑な作業を行うことなく、容易で高精
度な回転体のバランス修正を行うことが可能になる。ま
た、実際の使用に則した状況でバランス修正を行ってお
り、従来装置のように、遠心力による変形や、バランス
不釣合測定時の回転体の回転速度と実使用回転速度との
違いによる空気軸受けの剛性の変化等の悪影響を受けず
に回転体のバランス修正を行うことが可能になる。ま
た、前記バランス調整部に対して非接触でバランス修正
を行っており、回転体に対して不必要な荷重が加わら
ず、前記バランス不釣合量測定器がバランス不釣合量測
定時に、不要な振動を測定してしまうのを防止すること
が可能になり、その結果高い精度の測定を行うことが可
能になる。また、請求項２の発明によれば、前記回転体
の上部および下部の２カ所に設けられたバランス調整部
で、バランス修正が行われる。このため、回転体の回転
時に、コニカル振動が発生するのを防止することが可能
になる。

【００１３】また、請求項３の発明によれば、保護部材
はレーザ加工によって生じる溶融物または粉塵を受け止
めることができるため、回転体の汚損を防止することが
可能になる。また、請求項４の発明によれば、集塵装置
は前記保護部材が受け止めたレーザ加工による溶融物ま
たは粉塵を集塵することができる。このため、前記請求
項３と同等の作用を得ることが可能になり、さらに前記
保護部材に受け止められた溶融物や粉塵を容易に回収す
ることが可能になる。

【００１４】また、請求項５の発明によれば、ベンゼン
環、ナフタリン環または共役二重結合を有する樹脂で構
成された前記回転体のバランス調整部の加工位置が、前
記レーザ加工機から発振されるエキシマレーザで溶融で
はなく、化学的に分解され、プラズマ状態となって除去
される。このため、通常のレーザ加工に比べて発生する
溶融物を少なくすることが可能になる。また、請求項６
の発明によれば、前記回転多面鏡がベンゼン環、ナフタ
リン環または共役二重結合を有する樹脂で形成され、前
記バランス調整部が回転軸に対して垂直な一平面内であ
って、かつその反射面以外の部分の回転多面鏡内に設け
られている。このため、前記回転体にバランス調整部を
別途に設けることなく、該回転体のバランスを修正する
ことが可能になる。

【００１５】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図５は本発明のバランス修正装置によってバラン
ス修正された回転体が使用される画像記録装置の一具体
例を示した概念図である。図において、４１はレーザビ
ームＬＢ３を射出する半導体レーザ、４２は前記半導体
レーザ１から射出されるレーザビームＬＢ３を平行光化
するコリメータレンズ、４３は複数の反射面４３ａを備
え、前記レーザビームＬＢ３を結像レンズ４５を介して
感光体４６上に反射させる回転多面鏡である。４４は前
記回転多面鏡４３を矢印Ａに示される方向に回転させる
駆動モータであり、この駆動モータ４４は前記反射面４
３ａで反射されたレーザビームＬＢ３が、感光体４６上
を矢印Ｂに示される方向に走査されるように回転多面鏡
４３を回転させる。４７はレーザビームＬＢ３が入射さ
れる開口窓４８、および該レーザビームＬＢ３が射出さ
れる開口窓４９を備えた防塵カバーであり、この防塵カ
バー４７は矢印Ｃに示される方向に下げられ、前記回転
多面鏡４３または駆動モータ４４を覆うように画像記録
装置に設けられる。

【００１６】図１は本発明の第１実施例のバランス修正
装置の概略および機能構成を示した説明図、図２は回転
体とバランス修正装置の機構部との断面図である。図に
おいて、２は後述する振動測定センサ３ａおよびバラン
ス不釣合量演算部３ｂを備えたバランス不釣合量測定器
であり、バランス修正治具１０に取り付けられた回転体
１のバランス不釣合量を測定する。なお、このバランス
不釣合量測定器２は、一般に市販されているものを使用
することができる。３ａは回転体１の回転時に発生する
振動の振幅および位相等を検出し、その結果をバランス
不釣合量演算部３ｂに出力する振動測定センサ、３ｂは
振動測定センサ３ａの検出結果からバランス不釣合量と
その位置角度を演算するバランス不釣合量演算部であ
る。４は前記バランス不釣合量測定器２の測定結果、す
なわちバランス不釣合量に応じた加工データファイル５
のデータを参照し、図２に示されるバランス調整部材２
４，２５のフランジ部２４ａ，２５ａのレーザ加工する
位置（以下、レーザ加工位置と呼ぶ）および溶融または
化学的分解等の方法でレーザ加工する量（以下、レーザ
加工量と呼ぶ）を算出あるいは抽出する加工量計算回路
である。前記加工データファイル５には、後述する図７
（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）に示されてい
るようなデータが格納されている。

【００１７】６は後述するレーザ加工機７を制御するレ
ーザ加工機制御回路であり、前記レーザ加工量に応じた
レーザビームの発射量と、発射のタイミングとを制御す
る。７はレーザ発振器を備えたレーザ加工機であり、レ
ーザ加工機制御回路６からの指示に従って前記フランジ
部２４ａ，２５ａを部分的に除去するためのレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２を射出する。８ａ，８ｂは、内蔵され
た集光レンズ９ａまたは９ｂで、前記フランジ部２４
ａ，２５ａにレーザ加工機７から射出されたレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２を集光させるレーザ加工用ヘッドであ
り、またこのレーザ加工用ヘッド８ａ，８ｂには、溶融
または化学的に分解されたフランジ部２４ａ，２５ａの
レーザ照射部分を、吹き飛ばすガスを噴射するための噴
射装置が備えられている。前記噴射装置から噴射される
ガスは、前記フランジ部２４ａ，２５ａが金属材料で構
成されている場合は例えば酸素が、また樹脂で構成され
ている場合は例えば窒素またはヘリウム等が適してい
る。

【００１８】前記レーザ加工機７から射出されるレーザ
ビームＬＢ１，ＬＢ２は、例えば炭酸ガスレーザ、ＹＡ
Ｇレーザ、ルビーレーザ、ガラスレーザまたはエキシマ
レーザ等である。前記炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザ等
は、バランス調整部材２４，２５がアルミニウム材で作
られている場合の加工に適し、射出されたレーザビーム
によって発生する熱で、該バランス調整部材２４，２５
のレーザ照射部分を溶融させて除去することができる。
また、前記エキシマレーザは、バランス調整部材２４，
２５が樹脂材で作られている場合の加工に適し、射出さ
れたレーザビームによって樹脂材の照射された部分を化
学的に分解させて除去することができる。なお、前記各
レーザとバランス調整部材２４，２５の材料との組み合
わせは、上記以外の場合でも、レーザビームの光強度を
前記材料に対応させて調整することによってほぼ同等の
効果を得ることができる。前記バランス調整部材２４，
２５の材料としては、上記に挙げた材質の他に、セラミ
ックやガラス等の粉体を混ぜ合わせた物や、レーザビー
ムが吸収され易いように表面加工された金属等を用いる
ことができる。

【００１９】図３は本実施例の回転体１の断面図、図４
は回転体１の斜視図である。図において、２１は台座２
９を備え、後述する回転軸２２に対して回動自在に設け
られた回転スリーブ、２２は軸支持部材２７に固定され
た回転軸、２４は捩子３０で台座２９に回転多面鏡４３
と共に固定されたバランス調整部材である。また、この
バランス調整部材２４は、フランジ部２４ａおよびキャ
ップ部２４ｂを備えたキャップフランジである。２５は
前記回転スリーブ２１の下部に取り付けられたバランス
調整部材であり、フランジ部２５ａを備えている。回転
体１は前記回転多面鏡４３、回転スリーブ２１、バラン
ス調整部材２４およびバランス調整部材２５等から構成
されている。また、駆動モータ４４は、マグネット３１
および駆動用コイル３２によって構成される。

【００２０】図６は、前記回転体１のバランス不釣合量
と、バランス調整部材２４あるいは２５のフランジ部２
４ａ，２５ａのレーザ加工位置の軌跡ｑとを示す概念図
である。図の例では、前記レーザ加工位置の軌跡ｑは、
回転中心ｏを中心とした半径ａｃｍの円周上にある。ま
た、前記バランス不釣合量は、バランス調整部材２４あ
るいは２５上の基準線から時計回りに角度θ回転した位
置（以下、位置角度θとする）に存在している。

【００２１】図７（ａ）および図８（ａ）は、バランス
調整部材２４用および同２５用の位置角度θ１，θ２に
対するレーザビームＬＢ１およびＬＢ２の出力タイミン
グを、また図７（ｂ）および図８（ｂ）は、バランス不
釣合量に対するレーザ加工量を、それぞれ示すデータの
一具体例の説明図である。ムＬＢ１およびＬＢ２の出力
タイミング、レーザ加工量ｗ_u1は〜ｗ_unおよびｗ_l1〜ｗ
_lnは、レーザビームＬＢ１およびＬＢ２によって前記バ
ランス調整部材２４または２５のフランジ部２４ａ，２
５ａを除去する量である。

【００２２】次に、本実施例の回転体１のバランス修正
動作を説明する。まず、図２に示されるように、バラン
ス修正治具１０に設けられた回転軸１２に、バランスを
修正しようとする回転体１を装着し、駆動用コイル３３
に駆動電流を加え、回転体１を回転させる。続いて、回
転体１の回転速度が実使用回転速度に達し、その回転が
一定になったならば、該回転体１の組み立て精度や各構
成要素の加工精度等によるバランスの不釣合に起因する
振動の振幅および位相を、前記振動測定センサ３ａによ
って検出する。

【００２３】次に、前記バランス不釣合量測定器２のバ
ランス不釣合演算部３ｂ（図１参照）は、振動測定セン
サ３ａが検出した振動の振幅および位相から、回転体１
のバランス不釣合量およびその位置角度を算出する。そ
の算出結果から、例えば前記回転体１のバランス調整部
材２４側のバランス不釣合量が０．４ミリグラム・セン
チメートル（以下、ｍｇ・ｃｍとする）、その位置角度
が前記基準線から６０°回転した位置であり、また、バ
ランス調整部材２５側のバランス不釣合量が０．３２ｍ
ｇ・ｃｍ、その位置角度が前記基準線から２１０°回転
した位置であることがわかる。

【００２４】次に、上記の結果から、前記加工量計算回
路４は、バランス不釣合量に応じて、加工データファイ
ル５に格納されたデータを参照し、まず、前記レーザビ
ームＬＢ１，ＬＢ２を射出するための出力タイミングｔ
_um，ｔ_lm、および前記フランジ部２４ａ，２５ａのレー
ザ加工量ｗ_un，ｗ_lnを算出あるいは抽出する。前記した
例では、前記バランス不釣合量の位置角度θ１，θ２が
それぞれ６０°，２１０°であることから、レーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２を射出するタイミングが、それぞれ出
力タイミングｔ_u60 ，ｔ_l210と算出される。また、これ
と同時に、バランス調整部材２４側のバランス不釣合量
が０．４ｍｇ・ｃｍであり、これに対して図７（ｂ）を
参照するとレーザ加工量がｗ_u4であることがわかり、前
記加工量計算回路４でレーザ加工量ｗ_u4が算出される。
また、バランス調整部材２５側のバランス不釣合量が
０．３２ｍｇ・ｃｍであり、これに対して図８（ｂ）を
参照するとレーザ加工量がｗ_l3とｗ_l4との中間値である
ことがわかる。このため、前記加工量計算回路４で例え
ば比例配分等の計算がなされ、レーザ加工量ｗ_l3-4が算
出される。

【００２５】次に、前記レーザ加工機制御回路６は、前
記出力タイミングｔ_u60 ，ｔ_l210に、レーザ加工量
ｗ_u4，ｗ_l3-4に応じたパルス幅で、レーザビームＬＢ
１，ＬＢ２を射出するようにレーザ加工機７を駆動制御
する。レーザ加工機７は、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２
を前記パルス幅で射出する。射出されたレーザビームＬ
Ｂ１，ＬＢ２は、それぞれレーザ加工用ヘッド８ａ，ｂ
によりフランジ部２４ａ，２５ａに収束される。フラン
ジ部２４ａ，２５ａがレーザ照射部分を除去されること
により、回転体１のバランスが修正される。なお、前記
パルス幅は１つの連続するパルス幅でも、また、この幅
に見合う複数個の短い単位幅のパルス幅であってもよ
い。前者のパルス幅が使用される場合には、レーザ照射
により除去される部分は連続するスリットになり、後者
のパルス幅が使用される場合には、不連続の複数個のス
ポット孔となる。

【００２６】以上のように、本実施例では、従来装置の
ように、回転体１のバランス不釣合量の測定作業を回転
時に、バランス修正作業を停止時に、それぞれ交互に繰
り返し行うような煩雑な作業を行うことなく、回転体１
を回転させながら自動的にバランス修正を行うことがで
きる。このため、容易かつ短時間に高い精度のバランス
修正を行うことができ、また回転体１の加工コストを低
減させることができる。 また、回転体１が実使用回転
速度で回転している時に、バランス不釣合量を測定し、
その結果に応じて該回転体１を回転させた状態のまま、
レーザビームＬＢ１，ＬＢ２でバランス調整部材２４
ａ，２５ａのレーザ照射部分をレーザ加工してバランス
修正を行うようにしている。このため、従来装置のよう
に、遠心力による回転体１の変形や、バランス不釣合測
定時の回転体１の回転速度と実使用回転速度との違いに
よる空気軸受けの剛性の変化の影響を受けずに、実際の
使用に則した回転体１のバランス修正を行うことができ
る。

【００２７】また、レーザ加工は、回転体１と非接触で
バランス修正を行うことができ、回転体１に対して荷重
が加わらず、バランス不釣合の測定時に回転体１の回転
による振動以外は発生しない。このため、前記バランス
不釣合量測定器２の振動測定センサ３ａが不要な振動を
測定してしまうことを防止することができ、その結果正
確な測定を行うことができる。また、前記回転体１の上
下２カ所に設けられたバランス調整部材２４およびバラ
ンス調整部材２５で、バランス修正が行われるため、回
転体１の回転時のコニカル振動の発生を防止することが
できる。

【００２８】また、本実施例では、前記バランス調整部
材２４または２５のレーザ加工位置が、回転多面鏡４３
の外周とほぼ同じである場合について説明したが、これ
に限らず、本発明は、前記バランス調整部材２４または
２５の径を大きくして、そのレーザ加工位置が、回転体
１の他の構成（回転多面鏡４３等）と重なり合わないよ
うにしてもよい。このようにすると、前記レーザビーム
ＬＢ１，ＬＢ２がフランジ部２４ａ，２５ａに貫通した
穴を通過した場合でも、回転体１の各構成に損傷を与え
ることを防止することができる。

【００２９】次に、本発明の第２実施例について図を参
照して簡単に説明する。図９は本実施例のバランス修正
装置の機構部の断面図である。本実施例は、図に示され
ているように、前記第１実施例の構成に、前記フランジ
部２４ａ，２５ａのレーザ照射部分が貫通し、レーザビ
ームＬＢ１，ＬＢ２が回転多面鏡４３を照射してしまわ
ないように、該レーザビームＬＢ１，ＬＢ２を遮断した
り、レーザ加工によって発生した溶融物や粉塵が、回転
体１に付着または汚損することを防止したりする保護部
材３４ａ，３４ｂを付加したものである。また、この保
護部材３４ａ，３４ｂは、前記フランジ部２４ａ，２５
ａに対して、レーザ加工機７に設けられたレーザ加工用
ヘッド８ａ，８ｂの反対側で、かつこれと向い合うよう
に設けられている。以上の構成により、本実施例では回
転体１の汚損を防止することができ、バランス修正作業
に起因する回転体１の不良品の発生を防止することがで
きる。

【００３０】次に、本発明の第３実施例について図を参
照して簡単に説明する。図１０は本実施例のバランス修
正装置の機構部の断面図である。本実施例は、図に示さ
れているように、前記第２実施例の構成に、保護部材３
４ａ，３４ｂで受け止められた溶融物や粉塵等を吸引す
る集塵装置３５ａ，３５ｂ（本体は図示せず）を付加し
たものである。また、この集塵装置３５ａ，３５ｂは、
前記溶融物や粉塵以外にも、バランス修正装置内に漂っ
ている他の粉塵も吸引する。以上の構成により、本実施
例ではバランス修正装置内の溶融物や粉塵を吸引するこ
とができるため、前記第２実施例と同等の効果を得るこ
とができ、さらに前記保護部材３４ａ，３４ｂに受け止
められた溶融物や粉塵を容易かつ他に撒き散らすこと無
く回収する事ができると共に、装置内に漂っている粉塵
による回転体１の汚損を防止することができる。

【００３１】次に、本発明の第４実施例について図を参
照して説明する。図１１は本実施例の回転体１の断面の
部分拡大図である。本実施例では、前記レーザ加工機７
から射出されるレーザビームＬＢ１，ＬＢ２にエキシマ
レーザを用い、また前記フランジ部２４ａ，２５ａに、
ベンゼン環、ナフタリン環、共役二重結合を有する樹脂
を用いる。この場合、前記レーザビームＬＢ１，ＬＢ２
によってフランジ部２４ａ，２５ａのレーザ照射部分２
３を化学的に分解させて除去するようにして、図に示さ
れるように、該フランジ部２４ａに穴を貫通させること
なく、レーザ照射部分２３を除去することができる。以
上のような構成により、本実施例では前記レーザ照射部
分２３を溶融ではなく化学的に分解し、プラズマ状態に
なるようにして、該レーザ照射部分２３を除去してい
る。その結果、通常のレーザ加工に比べて発生する溶融
物を極めて少なくすることができる。また、フランジ部
２４ａ，２５ａに貫通口が開かず、溶融物や粉塵が回転
多面鏡４３の方に飛散しにくい。このため、前記保護部
材３４ａ，３４ｂや噴射装置がない場合でも、回転体１
を汚損することがなく、簡単な構成で精度が高いバラン
ス修正を行うことができる。

【００３２】次に、本発明の第５実施例について図を参
照して説明する。図１２は本実施例の回転体１の側面図
である。図に示される回転体１の回転多面鏡４３は、近
年、求められている軽量化のため、本体が樹脂で形成さ
れ、反射面４３ａは蒸着または転写等の方法で形成され
ている。本実施例では、前記第４実施例と同様に、前記
レーザ加工機７から射出されるエキシマレーザのレーザ
ビームＬＢ１を回転体１に直接照射することによって、
レーザ照射部分２３を化学的に分解して除去することが
できる。以上の構成により、本実施例では前記回転体１
にバランス調整部材を別途に設けることなく、該回転体
１のバランスを修正することができる。また、回転多面
鏡４３の反射面４３ａに、レーザビームＬＢ１による熱
や、従来装置等のようにドリル等による切削時の応力の
影響を与えずに、回転体１のバランス修正を行うことが
できる。

【００３３】前記各実施例では、回転体１が固定された
回転軸２２の周囲を回転する形式の回転多面鏡装置につ
いて説明したが、これに限らず、本発明では図１３に示
されているような、回転軸２８が取り付けられた回転体
１を、軸受３６の周囲を回動させる形式の回転多面鏡装
置についても適用することができる。なお、図１３に
は、前記第４実施例のように、前記レーザ加工機７から
射出されるエキシマレーザのレーザビームＬＢ１，ＬＢ
２によって、バランス調整部材２４，２５のレーザ照射
部分２３を化学的に分解して符号２３ａのように除去
し、バランス修正した例が示されている。また、前記各
実施例では、図から明らかなように空気軸受けの回転多
面鏡装置について説明したが、これに限らず、本発明は
ボール軸受け等の他の軸受けが使用された回転多面鏡装
置に適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、従来装置のように、回転体のバラン
ス不釣合量の測定作業を回転時に、バランス修正作業を
停止時に、それぞれ交互に繰り返し行うような煩雑な作
業を行うことなく、自動的にバランス修正を行うことが
できる。このため、容易かつ短時間に高い精度のバラン
ス修正を行うことができ、また回転体の加工コストを低
減させることができる。

【００３５】また、回転体が実使用回転速度で回転して
いる時に、該回転体のバランスの不釣合量を測定し、そ
の結果に応じて該回転体を回転させながらバランス調整
部の所定の加工位置を所定の加工量だけレーザ加工し、
バランス修正を行うようにしている。このため、従来装
置のように、遠心力による変形や、バランス不釣合測定
時の回転体の回転速度と実使用回転速度との違いによる
空気軸受けの剛性の変化の影響を受けずに回転体のバラ
ンス修正を行うことができ、実際の使用に則した回転体
のバランス修正を行うことができる。また、前記バラン
ス調整部に対して非接触でバランス修正を行うことがで
き、回転体に対して荷重が加わららず、バランス不釣合
量の測定時に回転体の回転による振動以外は発生しな
い。このため、前記バランス不釣合量測定器が不要な振
動を測定してしまうことを防止することが可能になり、
その結果高い精度の測定を行うことができる。

【００３６】また、請求項２の発明によれば、回転体の
上部および下部の２カ所に設けられたバランス調整部
で、バランス修正が行われるため、回転体の回転時のコ
ニカル振動の発生を防止することができる。また、請求
項３の発明によれば、回転体の汚損を防止することがで
き、その結果バランス修正作業に起因する回転体の不良
品の発生を防止することができる。

【００３７】また、請求項４の発明によれば、バランス
修正装置内の溶融物や粉塵を吸引することができるた
め、前記請求項３と同等の効果を得ることができ、さら
に前記保護部材に受け止められた溶融物や粉塵を容易に
回収する事ができると共に、装置内に漂っている粉塵に
よる回転体の汚損を防止することができる。また、請求
項５の発明によれば、前記バランス調整部を溶融ではな
く、化学的に分解し、プラズマ状態にして除去してい
る。このため、通常のレーザ加工に比べて発生する溶融
物を極めて少なくすることができ、その結果回転体を汚
損しにくくなり、簡単な構成で精度が高いバランス修正
を行うことができる。また、請求項６の発明によれば、
前記回転体にバランス調整部を別途に設けることなく、
該回転体のバランスを修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のバランス修正装置の第１実施例の概
略および機能構成を示した説明図である。

【図２】 第１実施例の回転体とバランス修正装置の機
構部との断面図である。

【図３】 バランス修正装置でバランス修正される第１
実施例の回転体の断面図である。

【図４】 同回転体の斜視図である。

【図５】 本発明の回転体が使用される画像記録装置の
一具体例を示した概念図である。

【図６】 回転体のバランス不釣合量と、レーザ加工に
よってバランス調整部材の除去する位置の軌跡とを示す
概念図である。

【図７】 加工データファイルに格納された回転体上部
のバランス調整部材用のデータの一例を示した説明図で
ある。

【図８】 回転体下部のバランス調整部材用のデータの
一例を示した説明図である。

【図９】 第２実施例のバランス修正装置の機構部の断
面図である。

【図１０】 第３実施例のバランス修正装置の機構部の
断面図である。

【図１１】 第４実施例の回転体の断面の部分拡大図で
ある。

【図１２】 第５実施例の回転体の側面図である。

【図１３】 回転軸が取り付けられた回転体の断面図で
ある。

【図１４】 従来から使用されている回転体の断面図で
ある。

【符号の説明】

１…回転体、２…バランス不釣合量測定器、３ａ…振動
測定センサ、３ｂ…バランス不釣合量演算部、４…加工
量計算回路、５…加工データファイル、６…レーザ加工
機制御回路、７…レーザ加工機、８ａ，８ｂ…レーザ加
工用ヘッド、９ａ，９ｂ…集光レンズ、１０…バランス
修正治具、１１…スプリング、１２…回転軸、２４，２
５…バランス調整部材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像記録装置等の回転多面鏡装置に使用
   されている回転体のバランス修正装置において、 実使用回転時に回転体が発する振動の振幅および位相に
   基づいて、バランスの不釣合量および不釣合位置角度を
   測定するバランス不釣合量測定器と、 前記バランス不釣合量および不釣合位置角度に応じたレ
   ーザ加工量およびその加工位置を算出する加工量算出部
   と、 前記加工量算出部の算出結果に応じて、レーザ加工機を
   駆動制御するレーザ加工機制御回路とを具備し、前記回
   転体が実使用回転時に、前記レーザ加工機によって該回
   転体のバランス調整部を所定の加工量だけレーザ加工
   し、バランス修正するようにしたことを特徴とする回転
   体のバランス修正装置。
2. 【請求項２】 前記バランス調整部が、前記回転体の上
   部および下部に設けられたことを特徴とする前記請求項
   １記載の回転体のバランス修正装置。
3. 【請求項３】 前記バランス調整部のフランジ部に対し
   て、前記レーザ加工機に設けられたレーザ加工用ヘッド
   の反対側で、かつこれと向い合うように設けられ、レー
   ザ加工によって生じる溶融物または粉塵が、回転体の回
   転多面鏡を汚損することを防ぐ保護部材を具備したこと
   を特徴とする前記請求項１または２記載の回転体のバラ
   ンス修正装置。
4. 【請求項４】 前記保護部材が受け止めたレーザ加工に
   よる溶融物または粉塵を集塵する集塵装置を具備したこ
   とを特徴とする前記請求項３記載の回転体のバランス修
   正装置。
5. 【請求項５】 前記バランス調整部の加工位置が、ベン
   ゼン環、ナフタリン環または共役二重結合を有する樹脂
   であり、前記レーザ加工機から発振するレーザビームが
   エキシマレーザであることを特徴とする前記請求項１〜
   ４記載のいずれかの回転体のバランス修正装置。
6. 【請求項６】 前記回転多面鏡がベンゼン環、ナフタリ
   ン環または共役二重結合を有する樹脂で形成され、前記
   回転体の回転軸に対して垂直な一平面内であって、かつ
   その反射面以外の回転多面鏡内にバランス調整部が設け
   られたことを特徴とする前記請求項５記載の回転体のバ
   ランス修正装置。