JPH09127449A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転多面鏡１の反射面１ｒの倒れの発生を防止
して回転多面鏡１を正確に回転軸２上に固定できるとと
もに、高温の環境下で、回転体の遠心力による振動に常
にさらされても振動剥離することのない回転多面鏡１の
固定装置を備えた光ビーム走査装置を提供する。 【解決手段】回転軸２を回転させる回転装置と、回転軸
２に直交して回転軸２とともに回転する受け面５ａと、
この受け面５ａに装着される回転多面鏡１とを備える光
ビーム走査装置に関する。受け面５ａと、受け面５ａに
対向する回転多面鏡１の底面１ａとの間に第１接着層２
１を設けるとともに、受け面５ａと底面１ａとの間を連
結して第１接着層２１の外周縁を囲繞する第２接着層２
２を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタ等の記録装置に用いられ、高速かつ高精度で回転
する回転多面鏡が使用される光ビーム走査装置に関し、
特にプリンタ、ファクシミリ等の主に小型化を狙ってい
るものに好適な光ビーム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザービームプリンタ等の記録
装置に用いられてレーザービームを偏向走査する光ビー
ム走査装置が知られている。この光ビーム走査装置で
は、多数の反射面を回転させてレーザービームを反射す
る多角柱形状の回転多面鏡が用いられている。

【０００３】このような周知の回転多面鏡を固定する装
置として、例えば、実公平３−２８８７号公報、実公昭
５８−５０３２９号公報、実願昭５８−１８６２５号
（実開昭５９−１２３８２３）のマイクロフィルム、特
開平６−８８９４６号公報に示される固定装置が知られ
ている。

【０００４】上記実公平３−２８８７号公報では、図４
（ａ）に示すように、回転軸２に対して直交する受け面
５ａを有する受け部材５が回転軸２に固定装着され、回
転多面鏡１が受け部材５に当接され、剛体のリング板７
を介して、回転多面鏡１が３〜４本の固定ネジ６によっ
て受け部材５に固定されているものが開示されている。

【０００５】図４（ａ）の構造では、固定ネジ６の締め
付け力により回転多面鏡１に歪が生じ、反射面１ｒの倒
れが発生する。また、常に回転多面鏡１に保持力が働い
ており、この保持力が環境の変化によって変化するた
め、広い温度範囲において反射面１ｒの倒れの精度が確
保できていない。

【０００６】さらに、図４（ａ）の構造では、回転多面
鏡を保持する為の部品、例えば、リング板７及び固定ネ
ジ６が必要であり、その上、回転多面鏡１を保持するた
めの部品加工、例えば、回転多面鏡１の穴加工及び受け
部材５のタップ加工が必要であり、組付け性に劣るだけ
でなく、コストも高いという問題もあった。

【０００７】また、上記実公昭５８−５０３２９号公報
では、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す構造
における固定ネジ６に代わり、ネジ部を有した回転軸２
に螺合するナット８を締め付けることにより固定するも
のが開示されている。さらに、この固定装置では、リン
グ板７と回転多面鏡１の間に弾性部材のリング９が介在
している。

【０００８】図４（ｂ）の構造では、リング板７と回転
多面鏡１との間に弾性部材のリング９が介在し、回転多
面鏡１の歪が緩和されているが、回転多面鏡１の厚さが
薄い場合には回転多面鏡１に歪が生じて反射面１ｒの倒
れが発生する。

【０００９】さらに、図４（ｂ）の構造では、回転多面
鏡１を保持する為の部品、例えば、リング板７、リング
９及びナット８が必要であり、その上、回転多面鏡１を
保持するための部品加工、例えば、回転軸２のネジ加工
が必要であり、組付け性に劣るだけでなく、コストも高
いという問題もあった。

【００１０】また、上記実願昭５８−１８６２５号（実
開昭５９−１２３８２３）のマイクロフィルムでは、図
４（ｃ）に示すように、図４（ａ）に示す構造における
リング板７と固定ネジ６に代わり、弾性体１０のスラス
ト力で回転多面鏡１が固定されるようにしたものが開示
されている。

【００１１】図４（ｃ）の構造では、弾性体１０のスラ
スト力により回転多面鏡１に歪が生じ、これにより反射
面１ｒの倒れが発生するという問題があった。

【００１２】さらに、図４（ｃ）の構造では、回転多面
鏡１を保持する為の部品、例えば、弾性体１０が必要で
あり、組付け性に劣るだけでなく、コストが高いという
問題もあった。

【００１３】また、さらに、年々光ビーム走査装置の扁
平化が求められているが、回転多面鏡１の上に回転多面
鏡１を保持するための部品による突起があるために、こ
れ以上の扁平化は困難なものになっている。この突起
は、例えば、図４（ａ）では、リング板７及びネジ６で
あり、図４（ｂ）ではリング板７、リング９、ナット８
及び回転体２のネジ部であり、図４（ｃ）では弾性体１
０及び弾性体１０を係止するための回転軸２のスパンで
ある。

【００１４】このような突起を排除して、扁平化を達成
できるものとして、特開平６−８８９４６号では、図４
（ｄ）に示すように、回転軸２に対して直交する受け面
５ａをもつ受け部材５と回転多面鏡１とを、接着剤２１
により一体的に接着したものが開示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４
（ｄ）の構造では、扁平化は容易ではあるが、振動剥離
には十分耐え得る構造ではない。通常、光ビーム走査装
置の回転速度は数千ｒｐｍ〜数万ｒｐｍと広範囲にわた
っており、受け部材５、回転多面鏡１、その他の回転部
材等からなる回転体が回転すると重量アンバランスの影
響で遠心力の大きさに変化が生じ、横方向及び縦方向に
振動する。この遠心力の大きさは回転数の２乗に比例し
ているので、回転速度が数万ｒｐｍと高速になると、こ
の遠心力による振動は相当大きなものとなり、この振動
により回転多面鏡１と受け部材５とが剥離する虞があ
る。

【００１６】また、光ビーム走査装置が搭載されている
レーザービームプリンタやレーザービームファクスの内
部はかなり高温となるため、このような高温の環境のも
とで、回転多面鏡１の固定箇所は常に振動による衝撃を
受けている。よって、図４（ｄ）の構造では、接着固定
箇所が受け部材５と回転多面鏡１との面接着だけなの
で、十分に大きな接着面積を確保しなければ、回転多面
鏡１と受け部材５との振動による剥離は避けられないも
のとなっている。

【００１７】以上から、光ビーム走査装置に於いて、回
転多面鏡１を回転装置に装着し、所要の特性を得るため
に重要な問題として、回転装置に装着する際の回転多面
鏡１の変形によって生じる反射面１ｒの倒れと、高温の
環境下で、常に回転体の遠心力の変化による振動によっ
て生じる振動剥離が挙げられる。また、回転多面鏡をよ
り高速化することが要望されている。

【００１８】なお、反射面の倒れとは、各鏡面（反射
面）のある基準面に対するバラツキのことである。この
ようなバラツキが大きくなると、感光体は走査するビー
ムの位置が各鏡面によって異なってくるため、画像上ピ
ッチムラとなって現れてくる。

【００１９】そこで、本発明の主な目的は、回転多面鏡
の高速化を可能にするとともに、高温の環境下で、回転
体の遠心力による振動に常にさらされても振動剥離する
ことのない回転多面鏡の固定装置を備えた光ビーム走査
装置を提供することにある。

【００２０】また、本発明の他の目的は、広い温度範囲
において反射面の倒れ精度と、回転多面鏡の固定強度と
を確保した回転多面鏡の固定装置を備えた光ビーム走査
装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の光ビーム走査装置は、回転軸を回転させ
る回転装置と、該回転軸に直交して回転軸をとともに回
転する受け面と、この受け面に装着される回転多面鏡と
を備える光ビーム走査装置に於いて、前記受け面と、該
受け面に対向する前記回転多面鏡の装着面との間に第１
接着層を設けるとともに、前記受け面と装着面との間を
連結して第１接着層の外周縁を囲繞する第２接着層を設
けたことを特徴とする。

【００２２】また、請求項２記載の光ビーム走査装置
は、請求項１記載の光ビーム走査装置において、前記受
け面を有する受け部材の外周縁を前記回転多面鏡の外周
縁よりその外周全域に渡って内側に配置させて、前記受
け部材の端面と前記装着面との間に第２接着層を介在さ
せる隅角部を形成したことを特徴とする。

【００２３】また、請求項３記載の光ビーム走査装置
は、請求項１記載の光ビーム走査装置において、前記受
け面を有する受け部材の端面の前記装着面側に前記第２
接着層が充填される切欠き部を形成したことを特徴とす
る。

【００２４】また、請求項４記載の光ビーム走査装置
は、請求項１〜３記載の光ビーム走査装置において、前
記第１接着層及び第２接着層は、共に紫外線硬化付与型
嫌気性接着剤からなることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形
態に係わる光ビーム走査装置の回転多面鏡の取付け部分
を示す縦断面図である。

【００２６】図に示すように、光ビーム走査装置は、回
転多面鏡１と、回転多面鏡１の回転軸２に連結される回
転装置とを備えている。回転軸２は、軸受ホルダー２０
に保持された玉軸受等の軸受部１８、係止部材１９等に
より支持されている。軸受ホルダー２０は、基板１５と
ベース１７とに嵌合・挟み込みで保持されている。回転
多面鏡を装着する受け部材５は、軸受部１８上に位置す
る回転軸２の上端部に連結されて回転軸２とともに回転
する。前記受け部材５には、回転軸２に対して直交する
受け面５ａが形成されている。

【００２７】この受け部材５の下面には、バックヨーク
１３とロータマグネット１４が配置されている。そし
て、受け部材５、バックヨーク１３及びロータマグネッ
ト１４から回転体が構成されている。基板１５には円柱
上のコイル１６が配置されており、コイル１６に通電さ
れると回転体は回転軸２とともに回転し、これによって
回転多面鏡１も一体に回転して光ビームを走査する。な
お、３０は、励磁切換えを行う制御回路である。以上の
ようにして回転多面鏡１を回転する回転装置が構成され
ている。

【００２８】このような回転多面鏡１には、レーザ装置
からの被記録信号により変調された光ビームが入射す
る。光ビームは回転多面鏡の回転によって走査され、そ
して走査された光ビームは感光体等の受光部材に入射
し、所望の画像を記録する。

【００２９】本実施例においては、受け部材５の回転軸
２に対して直交する受け面５ａと回転多面鏡１との間に
第１接着層２１を設けている。更に、受け面５ａを有す
る受け部材５の外周縁を回転多面鏡１の外周縁よりその
外周全域に渡って内側に配置させて、受け部材５の端面
５ｂと装着面である底面１ａとで隅角部を形成し、この
隅角部の円周方向全域に渡って第２接着層２２を設けて
強固に固定している。このような接着において、回転多
面鏡１に加わる力は、接着に必要な程度の軽い加圧だけ
なので、従来の固定方法と較べて回転多面鏡１の変形
（反射面１ｒの倒れ）が大幅に低減される。また、第２
接着層２２を設けたので、高温の環境下で回転体の遠心
力による振動に常にさらされても、十分に耐えることの
できる接着強度を有することができる。

【００３０】図２及び図３を参照して実施例を詳細に説
明する。この図２は、受け部材の受け面と回転多面鏡と
の接着を示す側面図である。図３は、受け部材の受け面
と回転多面鏡との接着の他の例を示す側面図である。

【００３１】図２において、受け部材５の受け面５ａに
第１接着層２１により回転多面鏡１の底面１ａを面接着
する。さらに受け面５ａ端部と回転多面鏡１の底面１ａ
との間を、この円周方向全域に渡る第２接着層２２で接
着する。これにより、回転体の重量アンバランスによる
横方向の振動に対しては、第１接着層２１により十分な
強度が得られる。縦方向の振動に対しては、従来はＰ点
で保持していたものが、本実施例では第２接着層２２に
よりｙ領域の面接着が得られ、このｙ領域の面接着によ
り縦方向のズレに対してより強固な接着が得られる。

【００３２】また、図３の例では、受け部材５の受け面
５ａ端部を面取りして切欠き部５ｃを設け、この切欠き
部５ｃを有効に利用しその切欠き部５ｃと回転多面鏡１
の底面１ａとの間に第２接着層２２を設けて、受け面５
ａ端部と回転多面鏡１の底面１ａとの間を接着してい
る。このように切欠き部５ｃを設けているので、回転多
面鏡１の外径を受け部材５の外径と同程度に小さくした
場合でも、回転多面鏡１の反射面１ｒに接着剤を付着さ
せることなく第２接着層２２を設けることができる。

【００３３】また、第２接着層２２は、第１接着層２１
による面接着後に第１接着層２１の外周全域に渡って塗
布して形成する方法と、第１接着層２１の面接着時に多
めに接着剤を塗布し第１接着層２１よりはみ出させて形
成する方法がある。尚、前述した面接着後に塗布して第
２接着層２２を形成する方法では、第１接着層２１の接
着剤と第２接着層２２の接着剤は違う種類の接着剤でも
実施することができる。この場合には、第１接着層２１
として嫌気性接着剤、例えばスリーボンド社「嫌気性強
力封着剤」を使用し、第２接着層２２として紫外線硬化
型接着剤、例えばスリーボンド社「紫外線硬化樹脂」を
使用することができる。

【００３４】さらに、受け部材５の端部の外径は回転多
面鏡１の外径より小さくなるように形成されている。こ
のように受け部材５の端部の外径を回転多面鏡１の外径
より小さくすることにより、接着剤が回転多面鏡１の反
射面１ｒに付着するのを防止することができる。

【００３５】また、付随的な効果として、受け部材５と
回転多面鏡１との固定を接着にすることにより、従来例
のネジ止めした場合や弾性体を用いた場合と比較する
と、回転多面鏡１を保持する為の部品等が無くなったこ
とで、さらなる扁平化を図ることが可能になる。

【００３６】更に、従来例による受け部材５と回転多面
鏡１との接着を面接着だけにした場合と比べ、接着面積
を小さくしても必要な接着強度が得られるため、受け面
５ａを小さくできるので、受け部材５等の小型化・軽量
化が図れる。このように、受け部材５等の回転部の小型
化・軽量化が図れると慣性も小さくなるため、より高速
回転に適した光ビーム走査装置を提供できることが可能
になった。

【００３７】次に、第１接着層２１及び第２接着層２２
に用いる接着剤として紫外線硬化付与型嫌気性接着剤を
用いることにより、第１接着層２１は嫌気性特性で硬化
させ、第２接着層２２は紫外線照射により硬化させるこ
とができる。

【００３８】ここで、受け部材５と回転多面鏡１の接着
に使用した紫外線硬化付与型嫌気性接着剤は一液性接着
剤なので、受け部材５の受け面５ａに接着剤を塗布した
後、回転多面鏡１を接合・加圧するまでの間に、接着剤
自体の硬化進行による膜厚ムラが発生しない。このた
め、回転多面鏡１が傾いて接着されることはなく、反射
面１ｒの倒れを防止することができる。なお、この紫外
線硬化付与型嫌気性接着剤としては、例えば、スリーボ
ンド社「紫外線硬化性樹脂」型番３０６２を使用した。

【００３９】しかし、二液性の接着剤等を用いた場合で
は、受け部材５に接着剤を塗布し回転多面鏡１を接合す
るまでの時間（数秒）に、接着剤自体の硬化が既に進行
されている。これが膜厚ムラとなって回転多面鏡１が傾
いて接着され、反射面１ｒの倒れの発生原因となってし
まうので、二液性の接着剤等を使用することは好ましく
ない。

【００４０】また、紫外線硬化付与型嫌気性接着剤は、
主に構造用接着剤として使われるエポキシ樹脂系や変性
アクリル系の接着剤と較べ、粘度が低いので接着膜厚が
薄く構成できる。したがって、膜厚の温度変化量が小さ
くなるため、広い温度範囲で反射面１ｒの倒れを小さく
することができるので、高温の環境下でも反射面１ｒの
倒れを補償することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、受け面と装着面との間を連結して第１接着層の
外周縁を囲繞する第２接着層を設けたので、高い接着強
度を得ることができ、受け面の接着面積を小さくするこ
とができ、これにより受け面を有する受け部材を小さく
することができ、したがって回転部分の慣性を小さくし
て回転多面鏡の高速化を達成することができる。また、
第１接着層の外周縁を囲繞する第２接着層を設けたの
で、高温の環境下で、回転体の遠心力による振動に常に
さらされても振動剥離することがない。

【００４２】また、請求項２の発明によれば、受け部材
の端面と装着面との間に第２接着層を介在させる隅角部
を形成したので、接着剤が回転多面鏡の反射面に付着す
るのを防止することができる。

【００４３】さらに、請求項３の発明によれば、受け部
材の外径と回転多面鏡の外径とが近づいても、接着剤が
回転多面鏡の反射面に付着するのを防止したまま、第２
接着層を設けることができる。

【００４４】また、請求項４の発明によれば、紫外線硬
化付与型嫌気性接着剤を使用することで接着膜厚を薄く
し、接着層の温度変形量を極めて小さく出来るので、広
い温度範囲において、反射面の倒れを補償することがで
きる。さらに、紫外線硬化特性により、受け部材の受け
面端部と回転多面鏡の円周方向全域にわたる第２接着層
の接着剤を硬化させることが可能で、接着剤の飛散を防
止する効果もある。また、嫌気性の特性によれば、硬化
時間が短い（数秒〜数分）ので、簡易な生産設備で量産
することができるとともに、生産性も向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる光ビーム走査装置
の回転多面鏡の取付け部分を示す縦断面図である。

【図２】受け部材の受け面と回転多面鏡との接着を示す
側面図である。

【図３】受け部材の受け面と回転多面鏡との接着の他の
例を示す側面図である。

【図４】従来例を示す縦断面図であり、（ａ）及び
（ｂ）は、回転多面鏡をネジ止めした例であり、（ｃ）
は、回転多面鏡を弾性体で保持した例であり、（ｄ）
は、回転多面鏡を接着で保持した例である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 １ａ 底面（装着面） ２ 回転軸 ５ａ 受け面 ５ｂ 端面 ５ｃ 切欠き部 ２１ 第１接着層 ２２ 第２接着層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を回転させる回転装置と、該回転
   軸に直交して回転軸とともに回転する受け面と、この受
   け面に装着される回転多面鏡とを備える光ビーム走査装
   置に於いて、 前記受け面と、該受け面に対向する前記回転多面鏡の装
   着面との間に第１接着層を設けるとともに、前記受け面
   と装着面との間を連結して第１接着層の外周縁を囲繞す
   る第２接着層を設けたことを特徴とする光ビーム走査装
   置。
2. 【請求項２】 前記受け面を有する受け部材の外周縁を
   前記回転多面鏡の外周縁よりその外周全域に渡って内側
   に配置させて、前記受け部材の端面と前記装着面との間
   に第２接着層を介在させる隅角部を形成したことを特徴
   とする請求項１記載の光ビーム走査装置。
3. 【請求項３】 前記受け面を有する受け部材の端面の前
   記装着面側に前記第２接着層が充填される切欠き部を形
   成したことを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１接着層及び第２接着層は、共に
   紫外線硬化付与型嫌気性接着剤からなることを特徴とす
   る請求項１〜３記載の光ビーム走査装置。