JPS63220207A

JPS63220207A - 回転多面鏡偏向装置の取付け方法

Info

Publication number: JPS63220207A
Application number: JP5438687A
Authority: JP
Inventors: Susumu Imagawa; 今河　進
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1988-09-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、レーザプリンタ、レーザファクシミリ、デジ
タル複写機、製版プロッタ等のレーザ走査光学系を用い
る回転多面鏡偏向装置に関する。

従来技術従来、この種のレーザ走査光学系としては、プレオブジ
ェクティブ型走査光学系と、ポストオブジェクティブ型
走査光学系とが知られている。

第３図にプレオブジェクティブ型のレーザ走査光学系の
概略を示す。まず、レーザ光源１から射出されたレーザ
ビームはレンズ等を介して矢印方向に回転駆動される多
面鏡２（所謂、ポリゴンミラー）の一つの反射面２ａに
照射される。そして、この反射面２ａで反射されたレー
ザビームはｆθレンズ３を介して感光体等の像面４側に
向かう。

ここで、多面鏡２で反射されたレーザビームは最初に同
期検知素子５に入射され、■ライン走査毎の画像信号ク
ロックの位相同期がとられる。このような同期の下にＡ
点からＢ点まで像面４上の主走査が行なわれるものであ
る。このように、偏向器としての多面鏡２の後に結像レ
ンズ（ｆＯレンズ３）を持つプレオブジェクティブ型は
、現在、レーザプリンタ等において主流として用いられ
ている。この方式は、レーザビームの像面４−ヒでの走
査位置が多面鏡２の回転角速度のみに依存するため、多
面鏡２による反射点のバラツキ（各反射面２ａの回転軸
からの距離のバラツキ）があっても、主走査ライン上の
同期検知素子５　（Ａ点）〜画像終端（Ｂ点〉までの走
査時間については、各反射面２ａ間でバラツキを生じな
い。もつとも、これは同期検知素子５が第３図に示した
場合のように像面４上又は像面４と等測的な位置に配置
されている場合であり、例えばｆｅレンズ３と像面４と
の中間に配置させたような場合には、各反射面２ａの反
射点バラツキに従い像面４上での始端Ａ〜終端Ｂ間の走
査時間にバラツキを生ずる。この走査時間のバラツキは
ジターと称され、画像上では主走査方向と垂直方向の直
線が多面鏡２の一回転の周期に対応して揺らぎ、画像品
質が低下するものとなる。

一方、ポストオブジェクティブ型走査光学系は、第４図
に示すように偏向器としての多面鏡２の前にミラー６と
ともに結像レンズ７を持つものである。この方式の場合
、同期検知素子５が像面４にあっても、反射点のバラツ
キによって反射点・像面間の距離りがδ分変化するので
、同期検知（Ａ点）からそのラインの終端（Ｂ点）との
間の走査時間にバラツキが発生するものである。

もつとも、現在レーザプリンタ等において採用されてい
るのは、プレオブジェクティブ型走査光学系が殆どであ
り、かつ、同期検知素子４が第５図の如く像面４に設置
されているため、反射点バラツキによるジターは、原理
的に発生しない配置構成となっている。又、ポストオブ
ジェクティブ型走査光学系にあっても、像面湾曲が大き
いという光学系の特性−し、距離りを非常に大きくとっ
ているため、反射点バラツキによるジターは軽減されて
いる。

しかし、高密度書込み系ではジターが問題となる。・又
、ポストオブジェクティブ型においても、例えば電子通
信学会論文誌”　８５．３月、ＶｏＱＪ６８の「ｆＯレ
ンズを使用しないレーザプリンタ用走査光学系」に示さ
れるような特殊な例では距離りを小さくできるので、反
射点バラツキによるジターが大きな問題となる。

更には、ポストオブジェクティブ型にあっても、第５図
に示すように反射面８ａが走査方向（回転方向）に曲率
を持つシリンダ面としてなる多面鏡８を用いたものもあ
る（特開昭５９−２７４３２４号公報参照）。しかし、
この方式による場合には、反射点バラツキによって反射
面・像面間の距離りが変化し、かつ、反射点バラツキに
よってレーザビームの入射位置も変化する。即ち、第６
図はこの様子を示すものであり、反射面８ａのバラツキ
に伴う反射点バラツキδに起因してレーザビームの入射
位置が実線と仮想線の如くずれてしまい、反射面の法線
もφ、φ′の如く変化し、より大きな走査時間のずれを
生ずるものである。なお、第６図中、点Ｐは反射面８ａ
の曲率中心を示す。

何れにしても、反射点バラツキはジターの原因となり得
るが、このような反射点バラツキが発生する要因として
は次のような点が考えられる。

■　多面鏡の中心軸と各反射面の距離のバラツキ■、多
面策を回転させるモータのラジアル方向の軸ずれ ■　多面鏡の中心とモータ軸中心との同軸度これらの内
、■■の項目について、単体の部品精度の向上により対
処したとしても、多面鏡とモータとの組付けにおいて雨
音の同軸度、即ち■の項目が悪ければ、反射点バラツキ
を生じ、ジターを発生するものとなる。

そこで、従来の多面鏡とモータ軸との嵌合方式を見ると
、第７図（ａ）に示すように、モータ９のモータ軸１０
上に多面鏡１１中心に形成した１「ｘ金穴１２を直接嵌
合させてなるもの、又は同図（ｂ）に示すようにモータ
軸１０上に圧入笠により固定してなる取付は部材１３上
に嵌合穴１２を嵌合させるようにしたものがある。何れ
にしても、嵌合穴１２の直径（内径）ｄＰの方が軸側の
直径（軸径）ｄＭより大きく、ｄ　ｐ＞　ｄ　Ｍなる寸
法関係に設定されており、ｄＰ−ｄＭが両者間のクリア
ランスとなる。

このような嵌合方式において、モータ軸１０と多面鏡１
１との同軸度を出すためには、モータ軸１０（又は取付
は部材１３）と嵌合穴１２との間のクリアランスをでき
るだけ小さくする必要がある。しかし、両者間のクリア
ランスを小さく（嵌合状態をきつく）すると、両者間の
組付は性が悪化する。かつ、多面鏡１１の嵌合穴１２の
内径部とモータ軸１０とが噛り、モータ軸１０に対して
多面鏡１１が傾いて取付くこととなる。この結果、反射
面が面倒れして走査ピッチムラを生じ、画像品質が低下
するものとなる。

目的本発明は、このような点に鑑みなされたもので、モータ
軸と多面鏡の嵌合穴との嵌合状態の点から、組付は性が
よい状態で同軸度を向上させて、反射点バラツキを軽減
させ得る回転多面鏡偏向装置を得ることを目的とする。

構成本発明は、上記目的を達成するため、複数の反射面を有
する多面鏡と、この多面鏡を回転させるモータとを備え
た回転多面鏡偏向装置において、互いに嵌合させる前記
モータのモータ軸径ｄＭと、前記多面鏡の嵌合穴の内径
ｄＰとの関係を同一温度条件下ではｄに≧ｄＰに設定し
、前記モータ軸と多面鏡の嵌合穴との嵌合時には少なく
とも何れか一方を熱変形させてｄＭ＜ｄＰなる径状態と
して嵌合させたことを特徴とするものである。

以下、本発明の第一の実施例を第１図及び第２図を参照
して説明する。まず、本実施例に用いられる多面鏡１５
は前述したようなプレオブジェクティブ型走査光学系、
ポストオブジェクティブ型走査光学系の何れであっても
適用し得るものである。この多面鏡１５は周面に複数の
反射面１５ａを備えたもので、その中心には嵌合穴１５
ｂが形成されている。そして、このような多面鏡１５を
回転駆動させるモータ１６が設けられている。このモー
タ１６はモータハウジング１７の中心にベアリング１８
を介してモータ軸１９を回転自在に支持し、このモータ
軸１９に固着したモータロータ部２０を備え、かつ、モ
ータロータ部２０の磁極２】に対向するコイル２２を備
えてなる。そして、モータロータ部２０上部は１）４１
記多面鏡１５の嵌合穴１５ｂに対する嵌合部２０ａとさ
れている。

又、モータ軸１９自身は前記嵌合穴１．５　ｂ内をｔ′
Ｙ通し、前記多面ｆｉ１５を抜は止め部材２３によって
モータロータ部２０のモータ座面２０ｂ上に押付けられ
ている。

しかして、本実施例の嵌合取付は方法について説明する
。まず、本実施例ではモータロータ部２０の嵌合部２０
ａをモータ軸とみなし、その軸径をｄＭとする。一方、
多面鏡１５の嵌合穴１５ｂの内径はｄＰとする。そして
、組付は前においては、同一温度条件下でｄに、ｄＰの
関係が、ｄＭ≧ｄＰなる関係を満足するように、モータ
軸部（嵌合部２０ａ）及び多面鏡１５の嵌合穴が加工さ
れる。即ち、嵌合穴１５ｂの方が小径である。

この結果、このままの状態では両者の嵌合が困難である
。そこで、本実施例では、嵌合組付けに際しては、例え
ばモータ軸部側、即ちモータロータ部２ｏの嵌合部２０
ａを、その収縮量がｄＭ−ｄＰより大きくなるように熱
変形、具体的には冷却処理した状態で嵌合を行なわせる
ものである。

つまり、嵌合時には嵌合部２０ａの冷却処理により、ｄ
Ｍ＜ｄＰなる関係となっており、多面鏡１５とモータ軸
１９（モータロータ部２０）とは同軸度のよい嵌合状態
で組付けられることになる。

又、嵌合時にｄＭ＜ｄＰなる関係を満足させるためには
、モータ軸１９側を冷却する熱変形に限らず、例えば多
面鏡１５側を加熱することにより内径ａｐを広げる熱変
形でもよく、又はモータ軸１５側の冷却と多面鏡１５の
加熱との組合せにより行なうようにしてもよい。

ここで、より実際的な具体例を挙げて説明する。

例えば、多面鏡１５及びモータ軸部（モータロータ部２
０）ともその材質がＡＱ製であり、同一温度２５°Ｃな
る条件下でｄＰ＝１１．９９８ｍｍ、（１間＝１２．．
０００ｍｍとして、ｄＭ≧ｄＰなる関係を満足するよう
に形成したものを用意した。そして、嵌合時には、モー
タロータ部２０側を５℃まで冷却する一方、多面鏡１５
は４５°Ｃまで加熱した。

この結果、軸径ｄＭの変形量ΔｄＭ、内径ｄ　りの変形
量ΔｄＰは、 ΔｄＭ＝　１２，０ＯＯＸ２Ｘ］、Ｏ−’Ｘ　（５−２
５）＝　−＝Ｌ　８Ｘ　Ｉ　Ｏ−’ ΔｄＰ　＝　４．８ＸＩＯ−’ となる。よって、変形後には、ｄＰ＝１２．００２８ｍ
ｍ、ｄＭ＝ｌ　ｌ、９９５２ｍｍとなり、ｄＭ〈ｃｉｐ
の関係を満たし、７．６μｍなるクリアランスによる嵌
合取付けが可能となったものである。つまり、嵌合組付
は時点では両者間にクリアランスがあるので、多面鏡１
５はモータロータ部２０のモータ座面２０ｂに従って取
付くことになり、モータ軸１９に対して傾いて取付けら
れるようなことはない。

なお、本実施例においても、多面鏡１５の形状として、
例えば第５図で説明したように、各反射面１５ａが走査
方向（回転方向）に曲率を持つシリンダ面としてなるも
のを用いるようにすれば、同軸度がよい本実施例におい
ては、反射点のバラツキの少ないものとなる。

効果本発明は、上述したようにモータ軸の軸径と多面鏡の嵌
合穴の内径とにつき、最初は同一温度条件下で前者の方
が径大状態としておき、嵌合時に熱変形させて前者が後
者よりも径小となるようにして嵌合させたので、多面鏡
はモータ軸に対して同軸度の良好なる状態で容易に嵌合
取付けさせることができ、この結果、多面鏡の反射点の
バラツキが減少して良好なる偏向動作を行なわせ得るも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す分解斜視図、第２
図は取付は後の構造を示す断面図、第３図はプレオブジ
ェクティブ型走査ｙ台学系の動作原理を示す平面図、第
４図はポストオブジェクティブ型走査光学系の動作原理
を示す平面図、第５図はその変形例を示す平面図、第６
図はその一部を拡大して示す平面図、第７図は従来の嵌
合方式を示す断面図である。１５・・多面鏡、１５ａ・・反射面、１５ｂ・・嵌合穴
、１６・・・モータ、１９・・モータ軸、２０ａ・・・
嵌合部、　出　願　人　　　株式会社　　リ　コ　−′　）代理人　　相　　木　　　明、１．。：づ・１３０図シ」３ｕ図

Claims

【特許請求の範囲】

複数の反射面を有する多面鏡と、この多面鏡を回転させ
るモータとを備えた回転多面鏡偏向装置において、互い
に嵌合させる前記モータのモータ軸径ｄ＿Ｍと、前記多
面鏡の嵌合穴の内径ｄ＿Ｐとの関係を同一温度条件下で
はｄ＿Ｍ≧ｄ＿Ｐに設定し、前記モータ軸と多面鏡の嵌
合穴との嵌合時には少なくとも何れか一方を熱変形させ
てｄ＿Ｍ＜ｄ＿Ｐなる径状態として嵌合させたことを特
徴とする回転多面鏡偏向装置の取付け方法。