JPH1031182A - ポリゴンスキャナ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高速回転時のポリゴンミラーの歪みによる変形
を少なくしたポリゴンスキャナ及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】光を反射するための複数の反射面と上・下
面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴンミ
ラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転する
ことで光を走査するポリゴンスキャナにおいて、少なく
とも前記フランジ部を透明材質で構成し、ポリゴンミラ
ーの下面或いは上面と対向する前記フランジ部の平面と
の間にＵＶ硬化接着剤１０３を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に用い
られているポリゴンモータスキャナに関するものであ
り、詳しくは滑り軸受からなるスラスト軸受を有するポ
リゴンモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタ等におけるレーザ
光の走査に、図１に示すように、フランジ部材２２等の
回転部材にポリゴンミラー２３を取り付けたポリゴンス
キャナ駆動装置が利用されている。

【０００３】このポリゴンスキャナ駆動装置は、ステー
タ部とロータ部とを備える面対向型ブラシレス直流モー
タを備え、ステータ部の固定軸１に滑り軸受９を介して
軸支さえたロータ部のフランジ部材２２がポリゴンミラ
ー２３とともに回転駆動されるように構成されている。

【０００４】前記ステータ部は、先端部が球面加工され
た固定軸１と、この固定軸１を圧入したカラー２と、こ
のカラー２を軸心が垂直になるように固定するベース部
材３と、このベース部材３上にねじ（図示せず）止めす
る基板４と、この基板４の所定位置に接着固定される巻
線コイル５と、この巻線コイル５内の所定位置で基板４
に固定され、ロータマグネット１５の磁極を検出するホ
ール素子６と、基板４上に固定され、励磁切り換えを行
う制御回路７及びコネクタ８とを備えて構成されてい
る。

【０００５】また、前記ロータ部は、ラジアル方向を軸
支するスラスト板１０を固定したスラストカバー１１
と、このスラストカバー１１を接着固定するフランジ部
材２２の外周近傍に設けられた雌ねじ部２２ｂと、フラ
ンジ部材２２の円柱状凸部２２ｃに挿入されて取り付け
られるロータヨーク１４と、このロータヨーク１４に接
着されるロータマグネット１５とを備えている。

【０００６】この従来のポリゴンスキャナ駆動装置で
は、図１に示すように、ポリゴンミラー２３を取り付け
るフランジ部材２２の下面にロータヨークが固定され、
ロータヨーク１４の下面にロータマグネット１５が固定
されている。また、フランジ部材２２の中央の貫通孔２
２ａ内には、すべり軸受９、スラスト板１０、スラスト
カバー１１を介して固定軸１が取り付けられ、この固定
軸１の下端部にはカラー２を介してベース部材３及び基
板４に固定されている。この基板４上には、ロータマグ
ネット１５に所定の隙間を介して対向する巻線コイル
５、巻線コイル５内のホール素子６、励磁切り換えを行
う制御回路７及びコネクタ８が設けられている。

【０００７】このようなポリゴンスキャナ駆動装置のポ
リゴンミラー２３は、図２に示すように外周面（側面）
に６個の反射面２３ｒを有する正六角柱状体である。さ
らにポリゴンミラー２３には、その軸と同軸に断面円形
の取付穴２３ａが上面から底面へ貫通して穿設されてい
る。また、このポリゴンミラー２３が取り付けられるフ
ランジ部材２２には、締付ねじ１６が螺合される雌ねじ
部２２ｂがポリゴンミラー２３の貫通穴２３ｂに対応し
て形成されている。

【０００８】図１に示すように、このようなポリゴンミ
ラー２３をフランジ部材２２に取り付けるには、まず、
このポリゴンミラー２３を構成する正六角柱状体の取付
穴２３ａをフランジ部材２２に嵌合する。次に、貫通穴
２３ｂに締付ねじ１６を挿入し、この締付ねじ１６をフ
ランジ部材２２の雌ねじ部２２ｂに螺合して締め付ける
ことによりポリゴンミラー２３を取り付ける。このよう
にして取り付けられたポリゴンミラー２３は、正六角柱
の軸を中心として回転しながら側面の反射面２３ｒで光
ビームを走査する。

【０００９】以上のようなポリゴンスキャナ装置では、
最近、レーザプリンタの高速化に伴って高速・小型化が
要求されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
ポリゴンミラー２３を高速回転すると、モータ自身の発
熱、空気抵抗による発熱及び遠心力に基づく膨張を受け
てポリゴンミラー２３に変形が生じる。

【００１１】従来ポリゴンミラー２３では、ポリゴンミ
ラー２３の小型化に伴って、軸方向に形成されているね
じ装着用の貫通穴２３ｂから反射面２３ｒまでの距離が
小さくなったので、ネジ締めトルクのばらつきによるポ
リゴンミラー２３の締付部で生じる変形が反射面２３ｒ
に伝わりやすくなるという問題があった。

【００１２】また、ポリゴンミラー２３の高速回転時の
変形が軸心に対して対称でなく、円周方向の各部分での
変形が不均一になり、その結果、反射面２３ｒの歪みに
よる変形が大きくなるという欠点がある。

【００１３】従って、従来のポリゴンスキャナを用いた
レーザプリンタでは、高速化すると印字品質の劣化をも
たらす恐れがある。また、従来のポリゴンスキャンで
は、高速回転時にねじが緩みやすいという問題があっ
た。

【００１４】そこで本発明は、従来のポリゴンスキャナ
に生じる前述の問題点を解決し、高速回転時のポリゴン
ミラーの歪みによる変形を少なくしたポリゴンスキャナ
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は次のような手段を採用した。すなわち、請求
項１の発明では、光を反射するための複数の反射面と上
・下面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴ
ンミラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転
することで光を走査するポリゴンスキャナであって、少
なくとも前記フランジ部が透明材質で構成され、ポリゴ
ンミラーの下面或いは上面と対向する前記フランジ部の
平面との間にＵＶ硬化接着剤が充填されていることを特
徴とするものである。

【００１６】請求項２の発明では、請求項１において、
前記回転体はポリゴンミラーの貫通穴を挿入する円筒部
を有し、前記フランジ部は、接着剤が充填される接着領
域と、前記回転体の円筒部の外周から接着領域の境界ま
での非接着領域を形成することを特徴とするものであ
る。

【００１７】請求項３の発明では、光を反射するための
複数の反射面と上・下面と中央付近に上・下面を貫通す
る貫通穴を設けた円柱状のポリゴンミラーを、前記下面
或いは上面が接して前記ポリゴンミラーを取り付けるた
めのフランジ部と前記貫通穴より小さい形状で前記貫通
穴を挿入する円筒部とを有する回転体に固定するポリゴ
ンスキャナの製造方法であって、少なくとも前記フラン
ジ部は透明材質であり、前記ポリゴンミラーの貫通穴に
円筒部に挿入・位置調整したポリゴンミラーの下面或い
は上面と対向する前記フランジ部の平面との間にＵＶ硬
化接着剤を充填し、ポリゴンミラーの貫通穴と回転体の
円筒部により形成された隙間が重力に対して反対方向に
開口するように配置して、ＵＶ硬化接着剤に対してＵＶ
照射を行うことを特徴とするを特徴とするものである。

【００１８】請求項４の発明では、請求項３において、
ポリゴンミラーの下方に配置された透明なフランジ部を
介してＵＶ照射を行うことを特徴とするものである。

【００１９】請求項５の発明では、請求項３或いは４に
おいて、前記該接着剤を前記貫通穴付近から外側に向か
って順次ＵＶ照射を行うことを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】本発明の請求項１乃至５によれば、ポリゴンミ
ラーをフランジ部に接着剤による固定のため、ポリゴン
ミラーの反射面への歪みによる影響を抑制しつつ安定し
た固定を行うことができる。

【００２１】ポリゴンミラーの貫通穴と回転体の円筒部
とはある程度の隙間を設けてある。この隙間により、ポ
リゴンミラーの回転中心に対しての位置合わせを調整可
能としている。そのためこの隙間は、円周方向で間隔が
ことなることになる。このような隙間に接着剤が流れ込
むと、接着剤が多く漏れた方にズレてしまう恐れがある
が、請求項２乃至５によれば、接着剤がこの隙間への進
入を未然に防止できるため、ポリゴンミラーの調整した
位置を維持しながら固定することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、ここでは主にフランジ部材とポリゴンミラーの構
造、取り付けに関することを詳述する。そのため、その
他の構造については図１と同様であるため、説明は省略
する。

【００２３】まず、図３を用いて本発明に係わる実施例
について説明する。回転体１０１は、ポリゴンミラー１
０２を取り付けるためのフランジ部１０１ａと、図１に
ある固定軸６、すべり軸受（スリーブ）９やスラストカ
バー１１を取り付ける円筒穴を設けている円筒部１０１
ｂより構成されている。

【００２４】また、回転体１０１が透明なプラスチック
材質を用いて射出成形などで形成することで、フランジ
部１０１ａを透明化している。但し、フランジ部１０１
ａのみを透明プラスチック材質を用いても構わない。

【００２５】この円筒部１０１ｂの外周径は、ポリゴン
ミラーの貫通穴１０２ａの内径より若干小さい形状とし
て、ポリゴンミラー１０２の回転軸に対しての位置調整
を可能にしている。

【００２６】ポリゴンミラー１０２の位置調整後には、
貫通穴１０２ａと円筒部１０１ｂとの間には隙間が形成
される。この隙間は、ポリゴンミラー１０２を位置調整
のためにＸ方向とＹ方向（図３における紙面と垂直方
向）に任意の移動をするため、隙間は位置によって間隙
量が異なる。

【００２７】ポリゴンミラーの下面１０２ｂとフランジ
部１０１ａとの間に充填するＵＶ硬化型接着剤１０３が
この隙間に流れ込んだ場合、間隙量が大きい隙間にこの
接着剤の流入も多くなってしまう。すると、接着剤１０
３の硬化による収縮力が接着剤が多いほど大きくなるた
め、多く流れ込んだ隙間方向にポリゴンミラー１０３が
引っ張られることになり、適正位置からずれてしまう恐
れがある。

【００２８】そのため、接着剤１０３が重力により隙間
に流れ込まないように、図３（ａ）のように、隙間が重
力方向に対して上方向（つまり、逆方向）に開口される
ように回転体１０１とポリゴンミラー１０２を配置す
る。

【００２９】また、接着剤１０３が充填されている回転
軸中心付近（貫通穴付近）をまず硬化させ、接着剤１０
３の色魔側への移動を防止させる。そこで、図３のＡで
ＵＶ照射を行う。このＵＶ照射は、フランジ部１０１ａ
上方にポリゴンミラー１０２を配置しているため、透明
なフランジ部１０１ａを介してポリゴンミラーの下面１
０２ｂへと照射する。

【００３０】更に、接着剤１０３が円筒部１０１ｂに接
触すると、表面張力により接着剤１０３は隙間方向に流
れ込むため、フランジ部１０１ａで接着剤１０３が充填
されている接着領域２０１の回転軸中心側の接着剤境界
と円筒部１０１ｂの外周面と間は、接着剤を充填しない
非接着領域２０２を形成する。

【００３１】これによって、接着剤１０３の円筒部１０
１ｂへの付着を防止し、ポリゴンミラーの貫通穴１０２
ａと回転体の円筒部１０１ｂとによる隙間への接着剤の
進入を抑制できる。

【００３２】このようにまず貫通穴１０２ａ側をＵＶ照
射して、内側部分の接着剤１０３を硬化させてから、そ
れ以外の箇所であるＢ部分にＵＶ照射して残りの接着剤
１０３を硬化させる。この照射は、接着剤が順次外側
（フランジ部１０１ａの外周面側）に向かって硬化する
ように複数回にしてもよい。

【００３３】また、このＢにおける照射方向は、フラン
ジ部１０１ａに対して、直交した方向のみならず、ポリ
ゴンミラーの下面１０２ｂとフランジ部１０１ａとの間
方向にも照射する。このように複数回に分轄して照射す
ることで、良好な接着剤の固定を可能とする。

【００３４】尚、ポリゴンミラー１０２自体を透明化す
れば、図３の上方からＵＶ照射しても構わない。このと
きはポリゴンミラーの反射面１０２ｃは、ミラー化する
ように金属などを蒸着する必要がある。

【００３５】

【効果】本発明によれば、ポリゴンミラーの取付による
反射面の変形、及び高速回転時における反射面の歪みみ
による変形を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の問題点を解決するために提案している
ポリゴンスキャナの全体構造を示す縦断面図である。

【図２】 従来のポリゴンミラーの取付構造を示すポリ
ゴンミラーの概略上面図である。

【図３】 （ａ）本発明の一実施例を示す回転体とポリ
ゴンミラーとの取付構造を示す概略断面図である。 （ｂ）本発明の一実施例を示す回転体を示す概略上面図
である。

【符号の説明】

１０３ 接着剤、２０１ 接着領域、２０２ 非接着領
域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光を反射するための複数の反射面と上・下
   面とを設けた円柱状のポリゴンミラーと、該ポリゴンミ
   ラーを取り付けるフランジ部を有する回転体が回転する
   ことで光を走査するポリゴンスキャナであって、 少なくとも前記フランジ部が透明材質で構成され、ポリ
   ゴンミラーの下面或いは上面と対向する前記フランジ部
   の平面との間にＵＶ硬化接着剤が充填されていることを
   特徴とするポリゴンスキャナ。
2. 【請求項２】前記回転体はポリゴンミラーの貫通穴を挿
   入する円筒部を有し、 前記フランジ部は、接着剤が充填される接着領域と、前
   記回転体の円筒部の外周から接着領域の境界までの非接
   着領域を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のポリゴンスキャナ。
3. 【請求項３】光を反射するための複数の反射面と上・下
   面と中央付近に上・下面を貫通する貫通穴を設けた円柱
   状のポリゴンミラーを、前記下面或いは上面が接して前
   記ポリゴンミラーを取り付けるためのフランジ部と前記
   貫通穴より小さい形状で前記貫通穴を挿入する円筒部と
   を有する回転体に固定するポリゴンスキャナの製造方法
   であって、 少なくとも前記フランジ部は透明材質であり、 前記ポリゴンミラーの貫通穴に円筒部に挿入・位置調整
   したポリゴンミラーの下面或いは上面と対向する前記フ
   ランジ部の平面との間にＵＶ硬化接着剤を充填し、ポリ
   ゴンミラーの貫通穴と回転体の円筒部により形成された
   隙間が重力に対して反対方向に開口するように配置し
   て、ＵＶ硬化接着剤に対してＵＶ照射を行うことを特徴
   とするポリゴンスキャナの製造方法。
4. 【請求項４】ポリゴンミラーの下方に配置された透明な
   フランジ部を介してＵＶ照射を行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載のポリゴンスキャナの製造方
   法。
5. 【請求項５】前記接着剤を前記貫通穴付近から外側に向
   かって順次ＵＶ照射を行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第３項或いは第４項記載のポリゴンスキャナの製造
   方法。