JPH08338961A

JPH08338961A - 光偏向装置

Info

Publication number: JPH08338961A
Application number: JP17037395A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Uzuki; 和男夘月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】回転多面鏡が軸に偏心して組み付けられるの
を防ぐ。【構成】回転多面鏡８は軸１を貫通させる中心穴８ａ
を有し、モータＭ₁ のロータ５と一体であるフランジ部
材４に押えバネ９によって押圧されてロータ５と一体化
される。回転多面鏡８の中心穴８ａは軸方向にテーパー
状に拡大しており、上端は軸１の外径Ａと同じかこれよ
り小さい内径Ｂ₁ を有し、軸１の外表面に密着して回転
多面鏡８の偏心を防ぐ小径部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
やレーザファクシミリ等の画像形成装置に使用される光
偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやレーザファクシミリ等
の画像形成装置に使用される光偏向装置の１例を図５に
基づいて説明する。半導体レーザユニットＳから発生す
る光束Ｌ₀ は、シリンドリカルレンズＣによって線状に
集光され、回転多面鏡１０８に照射される。回転多面鏡
１０８の回転によって偏向走査された光束の大部分は結
像レンズＦを経て反射鏡Ｍに照射され、これによって反
射されて図示しない回転ドラム上の感光体に到達する。
感光体に到達した光束は、回転多面鏡１０８の回転によ
る主走査、および回転ドラムの回転による副走査によっ
て感光体に静電潜像を形成する。また、回転多面鏡１０
８の回転によって偏向走査された光束の一部分は検出ミ
ラーＢによって走査開始信号発生器Ｄへ導入される。

【０００３】回転多面鏡１０８を回転させる駆動装置
は、図４に示すように、ハウジング１０１に保持された
一対の軸受１０２ａ，１０２ｂと、これらに回転自在に
支承された軸１０３を有し、軸１０３はこれと一体であ
るフランジ部材１０４を介してヨーク１０５ａおよび駆
動用マグネット１０５ｂからなるロータ１０５に一体的
に結合されており、ロータ１０５はハウジング１０１に
固定されたモータ基板１０６上の駆動用コイルからなる
ステータ１０７とともにモータＭ₀ を形成する。回転多
面鏡１０８はバネ１０９によってフランジ部材１０４に
押圧され、これによって軸１０３およびロータ１０５と
一体的に結合され、前記モータＭ₀ の駆動によって回転
する。

【０００４】最近では、偏向走査装置の高速化および高
精度化に伴って、回転多面鏡１０８をより高速度で回転
させることが必要になっているが、回転速度の増加とと
もに、軸１０３、回転多面鏡１０８およびロータ１０５
を含む回転体の質量の不均一による動的不均衡が増大し
て大きな振動が発生する。これを防ぐために、ロータ１
０５や回転多面鏡１０８の溝に合成樹脂等でできた重り
１１０ａ，１１０ｂを接着する。

【０００５】なお、回転多面鏡１０８の中心穴１０８ａ
の内径は、軸１０３の外径より０．０５ｍｍ程度大であ
り、ロータ１０５に対する回転多面鏡１０８の組み付け
は、回転多面鏡の中心穴１０８ａに軸１０３を遊嵌さ
せ、フランジ部材１０４の上面に形成された基準面１０
４ａに回転多面鏡１０８の下面を当接して押えバネ１０
９を装着することによって行われる。

【０００６】

【発明が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、回転多面鏡の中心穴が
軸に対して遊嵌されており、押えバネによって回転多面
鏡をフランジ部材の基準面に押圧するだけで回転多面鏡
とロータを一体的に結合するものであるため、回転多面
鏡と軸の相対位置は前述の寸法差の範囲内でわずかでは
あるが偏心した状態で固定される傾向がある。そこで、
回転多面鏡の組み付け後にモータを駆動して、回転多面
鏡の軸に対する偏心や回転多面鏡およびロータの質量の
不均一等に起因する動的不均衝を実測し、これらを解消
するための重りを取り付けることでバランス調整を行な
い、回転多面鏡を高速回転させたときの振れ回り振動等
を防ぐように工夫されている。

【０００７】ところが、上記のようなバランス調整を行
なっても、回転多面鏡と軸の材質が異なる場合には、組
み立て後の温度変化によって回転多面鏡と軸の相対位置
が変化して、初期のバランス調整時と異なる動的不均衝
が発生する。すなわち、回転多面鏡の中心穴に対して軸
が偏心した状態で組み付けられているため、例えば、回
転多面鏡の線膨張係数が軸の線膨張係数より大きい場合
は、環境温度の低下によって回転多面鏡の中心穴の内径
が軸の外径より大きく縮小し、このために軸を回転多面
鏡の中心軸に向かって移動させる力が発生する。その結
果、回転多面鏡に対する軸の偏心量が減少し、初期の調
整バランス時とは異なる動的不均衝が発生し、このため
に回転多面鏡が振動する。

【０００８】この傾向は、回転多面鏡と軸との線膨張係
数の差が大きい程顕著であり、例えば、セラミックの軸
とアルミ製の回転多面鏡の組み合わせ、あるいはステン
レスの軸とプラスチック製の回転多面鏡の組み合わせ等
においては著しい動的不均衡を発生し、光偏向装置の高
速化の大きな障害となる。

【０００９】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡が軸に対
して偏心した状態で組み付けられるのを防ぎ、温度変化
等のために回転多面鏡が振動するおそれのない高性能な
光偏向装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光偏向装置は、回転部材と一体である軸
と、該軸を遊嵌させる中心穴を有する回転多面鏡と、該
回転多面鏡を前記回転部材に押圧する弾性押圧手段を有
し、前記回転多面鏡の前記中心穴が、前記軸と同径また
はそれより小径である小径部を有することを特徴とす
る。

【００１１】中心穴の小径部を除く残りの部分が、前記
小径部から遠ざかるにつれて拡大するテーパー状である
とよい。

【００１２】中心穴の小径部とこれを除く残りの部分の
間に段差が設けられているとよい。

【００１３】回転多面鏡を所定の温度に加熱した状態で
その中心穴に軸を貫通させたものであるとよい。

【００１４】

【作用】回転多面鏡が軸に対して偏心して組み付けられ
た場合は、温度変化等のために回転多面鏡の偏心状態が
変化して動的不均衡を発生し、回転多面鏡が振動して光
偏向装置の光学特性を劣化させるおそれがある。そこ
で、回転多面鏡の中心穴の一部に小径部を設け、これを
軸の表面に密着させることで、軸に対する回転多面鏡の
偏心を防ぐ。特に、回転多面鏡と軸の材質が線膨張係数
の大きく異なるものである場合は、回転多面鏡が軸に対
して偏心していると温度変化によって著しい動的不均衡
を発生するおそれがあるが、回転多面鏡の偏心を防ぐこ
とでこのようなトラブルを回避し、回転多面鏡ゃ軸の材
料に対する制約を軽減できる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は一実施例による光偏向装置Ｅ₁ の主
要部を示すもので、（ａ）はその部分模式断面図、
（ｂ）は、回転多面鏡と軸とロータの中心部分を拡大し
て示す拡大部分断面図である。

【００１７】図１の（ａ）に示すように、光偏向装置Ｅ
₁ はハウジング１に保持された一対の軸受２ａ，２ｂに
回転自在に支承された軸３を有し、軸３は回転部材であ
るフランジ部材４を介してロータ５に一体的に結合され
ており、ロータ５はハウジング１に固定されたモータ基
板６のステータ７とともにモータＭ₁ を構成する。回転
多面鏡８は軸３を貫通させる中心穴８ａを有し、軸３の
上端に装着された弾性押圧手段である押えバネ９によっ
てフランジ部材４の基準面４ａに押圧され、これによっ
てロータ５と一体的に結合される。ステータ７に電流が
供給されるとモータＭ₁ が駆動され、ロータ５とともに
回転多面鏡８が回転する。

【００１８】回転多面鏡８の中心穴８ａは、回転多面鏡
８の上面から下面に向かって径方向に拡大するテーパー
状の貫通孔であり、図１の（ｂ）に拡大して示すよう
に、中心穴８ａの上端は軸３の外径Ａと同じかこれより
もわずかに小さい内径Ｂ₁ を有する小径部であり、中心
穴８ａの下端は軸３の外径Ａより大であり、これを遊嵌
させるに充分な内径Ｂ₂ を有する大径部である。すなわ
ち、軸３の外径Ａと、回転多面鏡８の中心穴８ａの上端
の内径Ｂ₁ と下端の内径Ｂ₂ の間には以下の関係が成立
する。

【００１９】Ａ≧Ｂ₁ ・・・（１）Ａ＜Ｂ₂ ・・・（２）回転多面鏡８をロータ５に組み付けるには、まず、回転
多面鏡８の中心穴８ａに軸３を嵌挿し、回転多面鏡８の
下面をフランジ部材４の基準面４ａに当接したうえで軸
３の小径部３ａに押えバネ９の内縁部分を装着し、その
外縁部分を回転多面鏡８の上面に係合させてこれをフラ
ンジ部材４に押圧する。

【００２０】回転多面鏡８の中心穴８ａに軸３を嵌挿す
る工程で、中心穴８ａの上端の内径Ｂ₁ が軸３の外径Ａ
と同じであれば、中心穴８ａの上端が軸３の外表面に密
着し、また、中心穴８ａの上端の内径Ｂ₁ が軸３の外径
Ａより小であれば、中心穴８ａの上端を塑性変形させて
軸３が圧入された状態となる。いずれにしても中心穴８
ａの一部分が軸３の外周面に同心状態で接触し、従来例
のように回転多面鏡８が軸３に偏心した状態で組み付け
られるおそれはない。

【００２１】このようにして回転多面鏡８をロータ５に
組み付けたうえで、モータＭ₁ を駆動し、ロータ５や回
転多面鏡８を含む回転体の動的不均衝を実測し、これを
解消するための合成樹脂製の重り１０ａ，１０ｂを回転
多面鏡８やロータ５の環状溝に取り付ける。

【００２２】軸３の小径部３ａより上方に位置する頭部
３ｂは、回転多面鏡８の中心穴８ａの上端の内径Ｂ₁ よ
り小さい外径を有することは言うまでもない。

【００２３】本実施例によれば、回転多面鏡の中心穴の
一部分のみを軸の外径と同径かあるいはこれより小径に
するものであるため、回転多面鏡を軸に対して偏心させ
ることなく組み付けることができるうえに、回転多面鏡
の中心穴に軸を貫通させる作業が著しく困難になるおそ
れはない。特に、回転多面鏡が比較的軟質のプラスチッ
ク製やアルミ製であれば、回転多面鏡の中心穴に軸を貫
通させる作業はより一層簡単である。また、回転多面鏡
の中心穴はその小径部のみにおいて軸を密着あるいは圧
入させるものであり、回転多面鏡の傾き方向に対する拘
束力は小さいので、押えバネによって押圧することで回
転多面鏡がフランジ部材の基準面に容易に倣い面倒れ精
度良く取り付けられる。その結果、温度変化等によって
振れ回り振動等を発生することなく従って高速化に極め
て好適であり、しかも組立作業が簡単で製造コストの低
い光偏向装置を実現できる。

【００２４】本実施例においては、特に回転多面鏡の中
心穴の内径が回転多面鏡の上面に向かってテーパー状に
縮小しているため、回転多面鏡の中心穴に軸を貫通させ
る作業を極めて円滑に行なうことができる。

【００２５】なお、回転多面鏡の中心穴に軸を貫通させ
たときに中心穴の小径部が塑性変形を起こして回転多面
鏡の上面にバリとなって突出するおそれがある。これを
防ぐには、図２に示すように、回転多面鏡２８の中心穴
２８ａの上端から少し下がったところに軸２３の外径よ
り内径の小さい小径部２８ｂを設け、ここから回転多面
鏡２８の上面と下面に向かって中心穴２８ａの内径がテ
ーパー状に拡大するように構成してもよい。

【００２６】また、回転多面鏡の中心穴を小径部からテ
ーパー状に拡大する替わりに、図３に示すように、回転
多面鏡３８の中心穴３８ａの小径部３８ｂと残りの大径
部との間に段差を形成させたものでもよい。これは、テ
ーパー状の中心穴に比べて穴加工が簡単であるという利
点を有する。

【００２７】また、軸がセラミック等の比較的もろい材
質であれば、回転多面鏡の中心穴に圧入するときに軸の
表面が傷つくおそれがある。このような場合には、回転
多面鏡を加熱、膨張させ、中心穴の小径部の内径Ｂ₁ が
軸の外径Ａよりわずかに大きくなった状態で軸を貫通さ
せるいわゆる温ばめを採用するとよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００２９】回転多面鏡の面倒れ精度を悪化させること
なく回転多面鏡が軸に対して偏心した状態で組み付けら
れるのを防ぎ、温度変化等のために動的不均衡を発生し
て回転多面鏡が振動し光学特性が劣化するのを回避でき
る。

【００３０】これによって、光偏向装置の高速化と高性
能化を大きく促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示すもので（ａ）はその主要部を
示す部分模式断面図、（ｂ）は回転多面鏡と軸のみの中
央部分を拡大して示す拡大部分断面図である。

【図２】第１の変形例を示す拡大部分断面図である。

【図３】第２の変形例を示す拡大部分断面図である。

【図４】従来例の主要部を示す部分模式断面図である。

【図５】偏向走査装置の全体を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ハウジング２ａ，２ｂ軸受３，２３，３３軸５ロータ７ステータ８，２８，３８回転多面鏡８ａ，２８ａ，３８ａ中心穴２８ｂ，３８ｂ小径部９押えバネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転部材と一体である軸と、該軸を遊嵌
させる中心穴を有する回転多面鏡と、該回転多面鏡を前
記回転部材に押圧する弾性押圧手段を有し、前記回転多
面鏡の前記中心穴が、前記軸と同径またはそれより小径
である小径部を有することを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】中心穴の小径部を除く残りの部分が、前
記小径部から遠ざかるにつれて拡大するテーパー状であ
ることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】中心穴の小径部とこれを除く残りの部分
の間に段差が設けられていることを特徴とする請求項１
または２記載の光偏向装置。
【請求項４】回転多面鏡を所定の温度に加熱した状態
でその中心穴に軸を貫通させたものであることを特徴と
する請求項１ないし３いずれか１項記載の光偏向装置。