JPH09127450A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転多面鏡の受け部材への固定を容易にし、尚
かつ、反射面の倒れを良好に維持しつつ、より強固な構
造でより扁平な構造とすることができ、低コストな光ビ
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、
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１ｂとの間に第１接着層２１を
設けるとともに、受け面５ａに回転軸２を囲む環状溝部
５ｍを形成し、環状溝部５ｍ内に受け面５ａと底面１ｂ
との間を連結して第１接着層２１の内周縁を囲繞する第
２接着層２２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、側面に多数の反射面が形成された多角柱形状の回転
多面鏡が用いられ、この多数の反射面を回転させてレー
ザービームを反射することにより偏向走査する。

【０００３】このような周知の回転多面鏡を回転装置に
装着する装置として、例えば、実公平３−２８８７号公
報、実公昭５８−５０３２９号公報、実願昭５８−１８
６２５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６
（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６（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６（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６（ｂ）に示すように、図６（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６（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６（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
６（ｃ）に示すように、図６（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６（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６（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６（ａ）では、リング板７及びネジ６で
あり、図６（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６（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７
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、この構
造では、フランジである受け部材５と回転多面鏡１とを
接着する際に、受け部材５の軸部５ｂが回転多面鏡１の
中央穴１ｃに挿入される。そして接着剤２１を硬化する
ため加圧したときに、回転多面鏡１の底面１ｂと受け部
材５の受け面５ａとの間から接着剤２１が溢れ出して、
軸部５ｂの外周面と中央穴１ｃの内周面とで形成される
隙間ｓに流入すると、その隙間ｓは接着剤によって満た
される。そして、隙間ｓ内で硬化した接着剤による応力
が働き、その応力により回転多面鏡１の反射面１ｒの倒
れや鏡面の歪等が発生するという問題があった。

【００１６】なお、反射面の倒れとは、各鏡面（反射面
１ｒ）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、図８に示すように、
レーザー装置から射出されて鏡面１ｒによって反射さ
れ、感光体３へ走査されるビーム４の位置が各鏡面１ｒ
によって一点鎖線で示すように異なってくるため、画像
上ピッチムラとなって現れてくる。

【００１７】また、応力の発生を防止するためには、接
着剤が隙間ｓ内に流入しないようにしなければならない
ため、受け部材５の受け面５ａに塗布される接着剤の量
を少なくする必要がある。この場合には、十分な接着層
が得られなくなるため、接着層が不完全なものになる。

【００１８】これによって、レーザープリンタなどの光
学ハウジングのような高温にさらされる場所では、その
熱による回転多面鏡１と受け部材５との熱膨張差と、数
万回転という高速回転の遠心力とによって、回転多面鏡
１の剥離が起こる虞がある。こうなると光ビーム４の正
確な走査は行われないことになるばかりか、回転多面鏡
１が脱落する可能性があった。また、接着層２１が不完
全な面接着であるため、例えば、振動が加わったとき容
易に剥離し易くなるという問題もあった。

【００１９】そこで、本発明の目的は、回転多面鏡の受
け部材への固定を容易にし、尚かつ、反射面の倒れを良
好に維持しつつ、より強固な構造でより扁平な構造とす
ることができ、低コストな光ビーム走査装置を提供する
ことにある。

【００２０】

【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、前記受け面に回転軸を囲む環状
溝部を形成し、この環状溝部内に前記受け面と装着面と
の間を連結して第１接着層の内周縁を囲繞する第２接着
層を設けたことを特徴とする。

【００２１】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、前記環
状溝部内に設ける第２接着層の接着剤量は、前記環状溝
部内の容積以下であることを特徴とする。

【００２２】また、請求項３記載の光ビーム走査装置
は、請求項１又は２記載の光ビーム走査装置において、
前記環状溝部は、前記受け面の内周側に設けられている
ことを特徴とする。

【００２３】

【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。

【００２４】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１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。

【００２５】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、基板１５上には、励磁切換えを行う制御回路３０が
設けられている。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。

【００２６】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１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。

【００２７】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、受け部材５の受け
面５ａの中央穴１ｃ側である内周縁に回転軸２を中心と
する環状溝部５ｍを形成し、環状溝部５ｍの側面と装着
面である底面１ｂ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。

【００２８】前記環状溝部５ｍは受け面５ａの内周縁と
外周縁との間に設けてもよいが、この場合には環状溝部
５ｍより内側の受け面５ａには接着剤を塗布しないよう
にする必要がある。受け面５ａの全面を接着面とするた
めには、環状溝部５ｍを受け面５ａの中央穴１ｃ側であ
る内周縁に設けることが望ましい。

【００２９】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１
ｒ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５ａと回転多面鏡との接
着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１ｂを面接着
する。さらに隅角部を形成する環状溝部５ｍの側面と回
転多面鏡１の底面１ｂ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】前記第２接着層を形成する接着剤の量を環
状溝部５ｍの容積より少なくすることにより、受け部材
５の縦筒５ｂと回転多面鏡１の中央穴１ｃとの隙間ｓに
接着剤が流入するのを防止することができ、回転多面鏡
１と受け面５ａとの接着を容易にすることができる。

【００３３】なお、図１に示すように、受け部材５の端
面５ｄと回転多面鏡１の底面１ｂ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３接着層２３を設
けてもよい。

【００３４】また、第３接着層を設けることによって、
受け面５ａ端部側にはみ出した接着剤を拭いたり、はみ
出た接着剤が硬化しないうちに、高速回転によって飛散
し、回転多面鏡１へ付着することを防止することが可能
になった。また、はみ出した接着剤を拭くというような
２次的な作業や、外観不良によるラインアウトといった
歩留りの低下を防止することができる。

【００３５】図２では、環状溝部５ｍを受け部材５に設
けた場合について示したが、図３に示すように、受け部
材５の環状溝部５ｍを省略して、回転多面鏡１側に環状
溝部１ｍを形．してもよい。また、図４に示すように受
け部材５側と回転多面鏡１側とに互いに対向する一対の
環状溝部５ｍ，１ｍを形成してもよい。この場合には環
状溝部５ｍ，１ｍの深さを例えば半分にすることができ
る。

【００３６】図５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。図５の例では、受
け部材５の環状溝部５ｍ内の側面と受け面５ａとのなす
角部を面取りして切欠き部５ｃを設け、この切欠き部５
ｃを有効に利用しその切欠き部５ｃと回転多面鏡１の底
面１ｂとの間に第２接着層２２を設けて、環状溝部５ｍ
内の側面と回転多面鏡１の底面１ｂとの間を接着してい
る。このように切欠き部５ｃを設けた場合には、環状溝
部５ｍとした矩形凹部を省略して切欠き部５ｃのみで環
状凹部５ｍを構成することもできる。また、切欠き部５
ｃを設けた場合には、ｘ部のバラツキが小さくなるた
め、ｘ部を規制する場合に有効となる。

【００３７】上述した第２接着層２２は、例えば、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。この場合に図１に示
すように、受け部材５の径方向の外方にもはみ出させて
第３接着層２３を設けることにより、第２接着層２２の
効果を増強することができる。

【００３８】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。

【００３９】また、付加的な効果として、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。

【００４０】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。

【００４１】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。但し、この第２接着層を紫外線照射により
硬化させる場合には、回転多面鏡１を硝子材、合成樹脂
材等の少なくとも紫外線に対する透明体から構成する必
要がある。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】前記紫外線硬化付与型嫌気性接着剤以外に
も、２液で硬化する接着剤、１液で硬化する接着剤又は
紫外線硬化型接着剤を用いてもよい。

【００４５】

【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、受け部材に対する回転多面鏡の装着を接着と
し、新たに第２接着層を設けたことで、回転多面鏡の倒
れや鏡面の歪を防止できるだけでなく、回転多面鏡をよ
り強固に固定することが出来、高温環境における高回転
や振動を与えたときでも回転多面鏡が剥離、脱落するの
を防止することができる。また、回転多面鏡を保持する
ための部品を省略することができ、扁平化を図ることも
可能になる。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、回転多面
鏡によって密閉される環状溝部の容積よりも、第２接着
層に使用する接着剤の量を少なくすることで、回転多面
鏡の中央穴と受け部材の縦筒との隙間へ接着剤が流入す
るのを防止でき、回転多面鏡の倒れや鏡面の歪を防止で
きるだけでなく、回転多面鏡と受け面との接着を容易化
することができる。

【００４７】さらに、請求項３の発明によれば、環状溝
部を受け部材の受け面の中央穴側に設けることにより、
受け面の全面を接着面とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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】本発明の一例に係わる受け部材の受け面と回転
多面鏡との接着を示す拡大側面図である。

【図３】本発明の他の例に係わる受け部材の受け面と回
転多面鏡との接着を示す拡大側面図である。

【図４】本発明の他の例に係わる受け部材の受け面と回
転多面鏡との接着を示す拡大側面図である。

【図５】本発明の他の例に係わる受け部材の受け面と回
転多面鏡との接着を示す拡大側面図である。

【図６】従来例を示す縦断面図であり、（ａ），（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る。

【図７】回転多面鏡を接着で保持した従来例を示す縦断
面図である。

【図８】反射面の倒れを説明するための図である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 １ｂ 底面（装着面） １ｍ 環状溝部 １ｒ 反射面 ２ 回転軸 ５ａ 受け面 ５ｍ 環状溝部 ２１ 第１接着層 ２２ 第２接着層 ２３ 第３接着層

Claims (3)

【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
   に回転軸を囲む環状溝部を形成し、この環状溝部内に前
   記受け面と装着面との間を連結して第１接着層の内周縁
   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】 前記環状溝部内に設ける第２接着層の接
   着剤量は、前記環状溝部内の容積以下であることを特徴
   とする請求項１記載の光ビーム走査装置。
3. 【請求項３】 前記環状溝部は、前記受け面の内周側に
   設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の
   光ビーム走査装置。