JPH1020229A

JPH1020229A - 偏向走査装置

Info

Publication number: JPH1020229A
Application number: JP8188102A
Authority: JP
Inventors: Shizuka Saikawa; 静齋川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】押えバネによって回転多面鏡のバランス修正
を行なう。【解決手段】回転多面鏡１は、その径方向に組み付け
られた押えバネ１０によってロータマグネット５と一体
化される。押えバネ１０の上方の当接部１２は、それぞ
れ回転軸３の小径部３ａに係止自在な３個のクリック部
分１２ｄ〜１２ｆを有し、そのうちの１つを選んで、回
転軸３に対する押えバネ１０の組み付けを行なう。回転
多面鏡１が回転中に振動するときは、押えバネ１０の組
み付け位置を変えて静的不均衡を低減する。

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用いられ
る偏向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６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用いられる一般的な偏
向走査装置を説明するもので、これは、レーザ光Ｌ₀ を
発生する光源ユニット５０と、レーザ光Ｌ₀ を回転多面
鏡１０１の反射面に線状に集光させるシリンドリカルレ
ンズ５１とを有し、前記レーザ光Ｌ₀ を回転多面鏡１０
１の回転によって偏向走査し、結像レンズ系５２を経て
回転ドラム上の感光体５３に結像させる。結像レンズ系
５２は球面レンズ５２ａ、トーリックレンズ５２ｂ等に
よって構成され、感光体５３に結像する点像の歪を補正
する機能等を有する。また、偏向走査されたレーザ光の
一部分は反射ミラー５４によって光ファイバ５５の受光
端に導入され、走査開始信号に変換されて光源ユニット
５０に送信される。

【０００３】近年では偏向走査装置の高速化が進み、回
転多面鏡１０１の回転速度が１０，０００ｒｐｍを超え
るものも開発されている。

【０００４】回転多面鏡１０１を回転させる駆動部は、
図５に示すように、偏向走査装置の筐体にボールベアリ
ング１０２を介して支承された回転軸１０３と、これと
一体であるフランジ部材１０４に一体的に結合されたヨ
ーク１０５ａおよびロータマグネット１０５と、モータ
基板１０６に固定されたステータコイル１０７を有し、
回転多面鏡１０１は板バネ１０８ａ、ワッシャ１０８ｂ
およびＧリング１０８ｃからなる弾性押圧機構１０８に
よってフランジ部材１０４に押圧され、これによって、
回転軸１０３やロータマグネット１０５と一体化され
る。

【０００５】モータ基板１０６上の駆動回路から供給さ
れた駆動電流によってステータコイル１０７が励磁され
ると、ロータマグネット１０５が回転多面鏡１０１とと
もに高速度で回転し、前述のように、回転多面鏡１０１
に照射されたレーザ光を偏向走査する。

【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、回転多面鏡をフランジ
部材と一体化するために少なくともＧリングと板バネと
ワッシャの３個の部品を必要とするため、組立部品点数
が多く、従って組立工程も複雑である。

【０００７】また、ロータマグネットやヨーク、フラン
ジ部材等は一般的に中心軸のまわりの質量分布が均一に
なるように製作されており、これらを回転軸に組み付け
たときに動的不均衡を発生しないように構成されている
が、Ｇリングのように形状が非対称である部材を用いて
回転多面鏡をフランジ部材に一体化すると、このために
回転軸のまわりの質量分布が不均一となる。従って、回
転多面鏡を高速回転させたときの振れ回り振動等を回避
するためには、Ｇリング等を用いて回転多面鏡の組み付
けを行なったうえで、重りを接着する等の方法によるバ
ランス修正を行なう。

【０００８】また、回転多面鏡を組み付ける際には、ま
ず回転軸に板バネとワッシャを嵌着し、板バネを弾性変
形させながらＧリングを回転軸に沿って押し下げてその
小径部に係合させるものであり、このとき板バネに抗し
てＧリングを押し下げるために１５〜２０ｋｇｆの外力
を必要とする。

【０００９】従って、回転多面鏡の組み付け中に回転軸
の軸受に過大なスラストがかかり、軸受が損傷したり、
モータの性能が損なわれるおそれがある。

【００１０】特に、近年開発された低摩擦の動圧空気軸
受やすべり軸受等を用いる場合には、回転軸の下端にス
ラスト部材が対向して配設されており、前述のような過
大なスラストがかかるとスラスト部材が変形するおそれ
がある。

【００１１】加えて、損傷した回転多面鏡を交換する場
合には、Ｇリングとワッシャと板バネをそれぞれ取りは
ずす必要があるため作業が繁雑であるうえに、Ｇリング
は取りはずす際に永久変形することが多く、再使用が困
難で新たなＧリングを必要とするため、メンテナンスの
コストが極めて高いという未解決の課題もある。

【００１２】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、回転多面鏡を回転
させたときの振動を防ぐためのバランス修正が容易であ
り、しかも、回転多面鏡をその駆動部に組み付ける作業
が簡単で組立部品点数も少なくてすみ、製造コストやメ
ンテナンスのコストを大幅に低減できる偏向走査装置を
提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の偏向走査装置は、光ビームを反射する回転
多面鏡と、駆動手段によって回転される回転体と、該回
転体に前記回転多面鏡を弾力的に押圧する弾性部材を有
し、該弾性部材と前記回転体のうちの少なくとも一方
が、他方に対して選択的に結合自在である複数の結合部
を備えていることを特徴とする。

【００１４】弾性部材が、これを回転体に対して径方向
に組み付けるように構成されているとよい。

【００１５】弾性部材が一対の当接部を有し、そのうち
の一方が回転体の小径部に結合され、他方が回転多面鏡
に押圧されるように構成されているとよい。

【００１６】

【作用】回転多面鏡は、弾性部材によって駆動手段の回
転体に弾力的に押圧されることでこれと一体的に結合さ
れる。弾性部材と回転体のうちの少なくとも一方が、他
方の所定の部位に対して選択的に結合自在である複数の
結合部を有するため、該複数の結合部のうちの１つを適
切に選んで弾性部材を組み付けることで、回転多面鏡と
回転体と弾性部材を含む回転部全体のバランス修正を行
なうことができる。

【００１７】すなわち、弾性部材によって回転多面鏡と
回転体を一体的に結合したうえで、駆動手段を駆動して
回転多面鏡等を回転させてその振れ回り振動等を実測
し、その測定結果から、前記回転部の静的不均衡を算出
し、これを最も効果的に解消できる結合部を選んで弾性
部材の組み付け位置を修正する。このように、弾性部材
の組み付け位置を変えるだけで、回転多面鏡の振動を防
ぐためのバランス修正を簡単に行なうことができる。

【００１８】また、弾性部材を回転体の軸部材に組み付
けるに際して、弾性部材を軸部材の所定の部位に径方向
から直接組み付けるように構成すれば、弾性部材の組み
付けにワッシャやＧリングを必要としないため、組立部
品点数が大幅に削減され、組立工程も大幅に簡略化され
る。加えて、弾性部材の組み付け中に軸部材に過大なス
ラストがかかるおそれもないため、組み付け作業も簡単
で軸受等を損傷することもない。

【００１９】従って、偏向走査装置の製造コストを大幅
に低減できる。

【００２０】特に、動圧空気軸受によって軸部材が支持
されている場合には、弾性部材を組み付けるときに軸部
材の下端を支持するスラスト部材が損傷するトラブルを
回避できるという大きな利点を有する。

【００２１】さらに、損傷した回転多面鏡を交換すると
きも、弾性部材を軸部材から取りはずすのが容易であ
り、この過程で弾性部材が傷つくおそれもないためその
まま再使用できる。従って、メンテナンスのコストも低
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２３】図１は第１実施例による偏向走査装置の主
要部を示すもので、これは、図示しない光源から発生さ
れた光ビームであるレーザ光を結像レンズ系に向かって
反射する４個の反射面１ａを有する四角柱状の回転多面
鏡１と、筐体２に軸受２ａを介して支承された軸部材で
ある回転軸３と、これとともに回転体を構成するフラン
ジ部材４と、フランジ部材４から懸下されたヨーク５ａ
およびロータマグネット５と、モータ基板６に立設さ
れ、ロータマグネット５とともに回転多面鏡１を回転さ
せる駆動手段であるモータを構成するステータコイル７
を有し、モータ基板６は基台６ａとともに筐体２にビス
止めされている。

【００２４】回転多面鏡１は、フランジ部材４の図示上
面に載置され、後述するように断面Ｕ字形で回転軸３に
対して径方向に組み付けられる弾性部材である押えバネ
１０によってフランジ部材４に押圧され、フランジ部材
４を介してロータマグネット５と一体的に結合される。

【００２５】モータ基板６上の駆動回路から供給された
駆動電流によってステータコイル７が励磁されると、ロ
ータマグネット５が回転多面鏡１とともに回転し、回転
多面鏡１の回転によって、これに照射されたレーザ光が
主走査方向に走査され、結像レンズを経て回転ドラムの
感光体に結像する。感光体に結像するレーザ光は、回転
多面鏡１の回転による主走査と回転ドラムの回転による
副走査によって静電潜像を形成する。

【００２６】回転ドラムの周辺には、感光体の表面を一
様に帯電させるためのコロナ放電器や、感光体に形成さ
れた静電潜像をトナー像に顕像するための現像装置や、
トナー像を記録紙に転写する転写用コロナ放電器等が配
設されている。

【００２７】また、回転多面鏡１と結像レンズ系の間に
は、回転多面鏡１の走査光の一部分を分離して走査開始
信号を発生させるためのＢＤミラーやＢＤセンサが配設
される。

【００２８】次に、回転多面鏡１をフランジ部材４に弾
力的に押圧する押えバネ１０について詳しく説明する。

【００２９】押えバネ１０は、板状体の打ち抜きと曲げ
によって一体的に製作されるもので、回転多面鏡１の図
示上面に当接される下方の当接部１１と、回転軸３の小
径部３ａに組み付けられてその上端に形成された段差３
ｂに当接される上方の当接部１２と、両当接部１１，１
２を片持ち状態で、弾力的に接近離間自在に支持する湾
曲部１３からなり、外力が加わらない状態では、湾曲部
１３から遠ざかるにつれて両当接部１１，１２が離間す
る略Ｖ字形の断面を有する。下方の当接部１１が回転多
面鏡に当接され、上方の当接部１２が回転軸３の段差３
ｂに当接されると、両当接部１１，１２が互に弾力的に
接近して前述のようにＵ字形に変形する。

【００３０】押えバネ１０は、両当接部１１，１２と湾
曲部１３を平らに伸ばした形状の板状部材を製作する打
ち抜き工程と、該板状部材を２つに折り曲げる曲げ加工
工程によって作られたものであり、各当接部１１，１２
は、それぞれの中央部分から湾曲部１３と反対側の自由
端に向かってのびる長尺の開口１１ａ，１２ａを有す
る。

【００３１】下方の当接部１１の開口１１ａの幅Ｂ₁
は、回転軸３の本体部の軸径Ａ₁ より大であり、回転軸
３を、下方の当接部１１の開口１１ａの全長にわたって
遊嵌自在である。

【００３２】上方の当接部１２の開口１２ａは、当接部
１２の自由端に向かってテーパー状に拡大する拡大部分
１２ｂと、回転軸３の小径部３ａの軸径Ａ₂ よりわずか
に小さい幅Ｂ₂ を有する案内部分１２ｃと、これよりわ
ずかに大きい幅を有する結合部である第１ないし第３の
クリック部分１２ｄ〜１２ｆを有する。

【００３３】押えバネ１０は、前述のように、外力が加
わらない状態では略Ｖ字形の断面を有し、当接部１１，
１２がそれぞれ回転多面鏡１と回転軸３の段差３ｂに当
接されたときにＵ字形に弾性変形し、両当接部１１，１
２の反撥力によって回転多面鏡１をロータマグネット５
と一体であるフランジ部材４の表面に押圧することで、
回転多面鏡１とロータマグネット５を一体的に結合する
ものである。

【００３４】押えバネ１０の組み付けは以下のように行
なわれる。

【００３５】図２に示すように、押えバネ１０の両当接
部１１，１２の開口１１ａ，１２ａを回転軸３に向かっ
て開口させた状態で押えバネ１０を回転多面鏡１の上面
に載置し、上方の当接部１２を下方へ押圧して弾性変形
させ、開口１２ａの案内部分１２ｃが回転軸３の段差３
ｂの下方に位置するまで両当接部１１，１２を接近させ
た状態で、矢印Ｃで示すように押えバネ１０を回転軸３
の径方向にスライドさせ、上方の当接部１２の開口１２
ａの第１のクリック部分１２ｄに回転軸３の小径部３ａ
を係合させる。これによって回転軸３に対する押えバネ
１０の位置決めが行なわれる。

【００３６】押えバネ１０に与えられていた外力を解除
すると、押えバネ１０の両当接部１１，１２はそれぞれ
回転多面鏡１と回転軸３の段差３ｂに当接され、両当接
部１１，１２の反撥力によって回転多面鏡１がフランジ
部材４に押圧される。

【００３７】押えバネ１０の外形は、第１のクリック部
分１２ｄを回転軸３に係合させて押えバネ１０を回転軸
３に組み付けた状態で、回転軸３の中心軸０に直交する
２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）によって押えバネ１０を４分割した
とき、分割された４つの部位の質量がほぼ等しくなって
静的不均衡を生じることのないように設定される。すな
わち、押えバネ１０の重心がほぼ回転軸３の中心軸０上
に位置する。

【００３８】このように、回転多面鏡１が回転したとき
に押えバネ１０自体の偏心や静的不均衡によって回転多
面鏡１に振れ回り振動等を発生するのを回避するように
構成されている。

【００３９】押えバネ１０の上方の当接部１２の第２、
第３のクリック部分１２ｅ、１２ｆは、これらを回転軸
３に係合させた状態で押えバネ１０による回転多面鏡１
の組み付けを行なったときに、第１ないし第３のクリッ
ク部分１２ｄ〜１２ｆの配列方向すなわちＸ軸上にそれ
ぞれ所定の静的不均衡Ｑ₁ 、Ｑ₂ を発生させるように設
定されている。

【００４０】第１のクリック部分１２ｄを回転軸３に係
合させて回転多面鏡１をフランジ部材４に押圧しロータ
マグネット５等と一体化したときに、押えバネ１０によ
る静的不均衡がゼロであっても、回転多面鏡１に質量の
不均衡すなわち静的不均衡があればその回転中に振動等
が発生する。また、フランジ部材４やロータマグネット
５等の静的不均衡は予め解消しておくのが一般的である
が、何らかの事情でこれらの静的不均衡を完全に除去す
ることができないこともあり、この場合も回転多面鏡１
を振動させる結果となる。

【００４１】そこで、押えバネ１０の第１のクリック部
分１２ｄを回転軸３に係合させて押えバネ１０による回
転多面鏡１の組み付けを完了したうえで、モータを駆動
して回転多面鏡１を回転させ、振動を発生するか否かを
検査する。回転多面鏡１が振動するときは、回転多面鏡
１と押えバネ１０、および回転軸３、フランジ部材４、
ロータマグネット５等を含む回転部全体の静的不均衡の
量Ｑ₀ と角度Ｒ₀ を計測器を用いて測定し、測定量Ｑ₀
に応じて押えバネ１０をスライドさせて、第２または第
３のクリック部分１２ｅ、１２ｆを回転軸３に係合させ
る。すなわち、押えバネ１０の第２のクリック部分１２
ｅに回転軸３を係合させたときの静的不均衡Ｑ₁ が上記
の測定量Ｑ₀ に近いときは、第２のクリック部分１２ｅ
に回転軸３が係合するまで押えバネ１０をスライドさせ
る。続いて、押えバネ１０を回転させてそのＸ軸が上記
の測定角度Ｒ₀ から１８０°だけずれたところで停止さ
せる。静的不均衡の測定量Ｑ₀ が、押えバネ１０の第３
のクリック部分１２ｆに回転軸３を係合させたときの静
的不均衡Ｑ₂ に近いときは、第３のクリック部分１２ｆ
に回転軸３が係合する位置に押えバネ１０をスライドさ
せて、上記と同様の角度調整を行なう。

【００４２】本実施例によれば、押えバネ１０をスライ
ドさせたり回転させるだけの極めて簡単な作業によって
回転多面鏡１を含む回転部全体の静的不均衡を低減して
回転多面鏡１の振れ回り振動等のトラブルを効果的に回
避できる。

【００４３】また、押えバネ１０のみを用いて回転多面
鏡１をフランジ部材４に押圧しロータマグネット５と一
体化するものであるため、従来例に比べて組立部品点数
を大幅に削減し、組立工程も簡略化できる。

【００４４】加えて、押えバネ１０を弾性変形させた状
態でこれを回転軸３の径方向に直接組み付けるものであ
るため、従来例のように回転軸３を支持する軸受２ａに
過大なスラストががかり軸受２ａが損傷して回転多面鏡
１の回転不良を起すおそれはない。

【００４５】さらに、損傷した回転多面鏡１を取りはず
すときには、押えバネ１０を再度弾性変形させて回転軸
３の径方向に抜き取るだけでよい。この過程で押えバネ
が著しく傷つくことなく再使用が可能であるため、ラン
ニングコストの低減にも大きく役立つ。

【００４６】その結果、偏向走査装置の低コスト化と高
性能化に大きく貢献できる。

【００４７】また、回転軸を支持する軸受が動圧空気軸
受やすべり軸受である場合は、回転軸に対向するスラス
ト部材が傷つくのを回避できるという点で本実施例の有
用性が特に大きく評価される。

【００４８】なお、押えバネの上方の当接部に複数のク
リック部分を設ける替わりに、図３に示すように、押え
バネ２０の下方の当接部２１の開口２１ａにクリック部
分２１ｄ〜２１ｆを設けてもよい。

【００４９】図４は第２実施例による押えバネ４０を示
す。これは、第１実施例の回転軸３と同様の回転軸３３
に、第１ないし第３の結合部である小径部３３ａ〜３３
ｃを設け、そのうちの１つを選んで押えバネ４０の上方
の当接部４２のクリック部分４２ｄを係合させるように
構成したものである。押えバネ４０は、回転軸３３の第
１の小径部３３ａに押えバネ４０の上方の当接部４２を
係合させた状態で回転軸３３の中心軸０のまわりの静的
不均衡がゼロであり、第２、第３の小径部３３ｂ、３３
ｃに押えバネ４０の上方の当接部４２を係合させたとき
には、前記中心軸０のまわりにそれぞれ所定量の静的不
均衡Ｔ₁ 、Ｔ₂ を生じるように製作されている。

【００５０】第１実施例と同様に、まず、押えバネ４０
の上方の当接部４２を第１の小径部３３ａに係合させて
回転多面鏡１をフランジ部材４に組み付ける。その状態
でモータを駆動し、回転多面鏡１の回転中に振動を発生
するときは、回転多面鏡１やロータマグネット５を含む
回転部全体の静的不均衡の量Ｔ₀ と角度Ｓ₀ を実測し、
静的不均衡の測定量Ｔ₀ に応じて上方の当接部４２を第
２または第３の小径部３３ｂ、３３ｃに係合させ、静的
不均衡の角度Ｓ₀ に応じて押えバネ４０を回転させるこ
とで、回転部全体の静的不均衡を低減する。

【００５１】なお、第１実施例と同様に、押えバネ４０
の上方の当接部４２に複数の結合部であるクリック部分
を設けて、これらをそれぞれ、回転軸３３の各小径部３
３ａ〜３３ｃに結合自在に構成すれば、より一層高精度
なバランス修正を行なうことができる。

【００５２】

【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。

【００５３】回転多面鏡をその駆動部の回転体に一体化
するための弾性部材の組み付け位置を変更するだけで、
回転多面鏡を回転させたときの振れ回り振動等を防ぐバ
ランス修正を簡単に行なうことができる。また、回転多
面鏡をその駆動部に組み付ける作業が簡単で組立部品点
数も少なくてすみ、その結果、製造コストやメンテナン
スのコストの低い高性能な偏向走査装置を実現できる。

【００５４】このような偏向走査装置を用いることで安
価で高性能な画像形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による偏向走査装置の主要部を示す
もので、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）は部分平面図
である。

【図２】図１の装置を押えバネを組み付ける途中の状態
で示す部分平面図である。

【図３】第１実施例の一変形例を示す部分平面図であ
る。

【図４】第２実施例による偏向走査装置の主要部を示す
もので、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）は部分平面図
である。

【図５】従来例の主要部を説明する部分断面図である。

【図６】偏向走査装置の全体を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１回転多面鏡２筐体３，３３回転軸３ａ，３３ａ〜３３ｃ小径部３ｂ段差４フランジ部材５ロータマグネット６モータ基板７ステータコイル１０，２０，４０押えバネ１１，１２，２１，４２当接部１１ａ，１２ａ，２１ａ開口１３湾曲部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを反射する回転多面鏡と、駆動
手段によって回転される回転体と、該回転体に前記回転
多面鏡を弾力的に押圧する弾性部材を有し、該弾性部材
と前記回転体のうちの少なくとも一方が、他方に対して
選択的に結合自在である複数の結合部を備えていること
を特徴とする偏向走査装置。
【請求項２】弾性部材が、これを回転体に対して径方
向に組み付けるように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の偏向走査装置。
【請求項３】弾性部材が一対の当接部を有し、そのう
ちの一方が回転体の小径部に結合され、他方が回転多面
鏡に押圧されるように構成されていることを特徴とする
請求項１または２記載の偏向走査装置。
【請求項４】複数の結合部のうちの少なくとも一部分
が、それぞれ弾性部材の一方の当接部に配設された複数
のクリック部分であり、これらが選択的に回転体の小径
部に結合自在に構成されていることを特徴とする請求項
３記載の偏向走査装置。
【請求項５】複数の結合部のうちの少なくとも一部分
が、それぞれ回転体に設けられた複数の小径部であり、
これらが選択的に弾性部材の一方の当接部に結合自在に
構成されていることを特徴とする請求項３または４記載
の偏向走査装置。