JPS6326806Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多面鏡の定方向、定速回転を行なう事
によりレーザ光を或る領域に対し走査させるレー
ザ偏向装置に関するものである。

情報処理技術の飛躍的な増大により、コンピユ
ーター、ワードプロセツサー等の文字出力、或は
画像出力の高速かつ高画質な記録に対する需要が
次第に増している。一般に、対象とされる画像を
高速度で形成する方式に走査方式があるが上記の
要求を満足させ、かつノンインパクトな記録方式
として走査方式に期待が持たれ、その媒体として
レーザが広く用いられる様になつている。この方
式を電子写真方式に転用しこの機能を高めたレー
ザビームプリンター（LBP）等はこの一例であ
る。

デジタル信号からプリントを得る画像記録装置
（LBP、デジタルコピア等）に於ける光学系とし
ては一般的には第１図に示す様なレーザ走査光学
系が用いられている。

この光学系はデジタル信号により発光、停止を
行うレーザユニツト１７とこのレーザ光を外周に
感光体を層持する感光ドラム１４の軸１５の軸方
向に偏光、走査する回転軸２を中心に回転する回
転多面鏡（ポリゴン）１、及びレンズ系１６から
成り、レーザ走査光により感光体上に描かれた潜
像は一般に知られているカールソン法、PIP法等
の電子写真機のプロセスに従い、現像、転写、定
着が行われ複写が成される。

この様な機構に於いてレーザの走査を行なうに
際して光偏素子は当然不可欠な存在であり、レー
ザの走査角として或る程度以上の角度が要求され
る事を考慮に入れれば機械的な偏向素子が最も有
効な手法であると言える。

このメカニカルな光偏向素子の中でも、より高
速化を可能ならしめる方式として広く用いられて
いる方式が、側面に少なくとも二面のミラーを持
ち、回転により光の走査を行なう多角柱状の形状
をした回転多面鏡であり多くの場合走査後のレー
ザを目標位置に結像させる為の光学系を持つ。

この様な光学系に於いて、多くの場合光偏向素
子のミラー面より結像点に至るまでの距離が長
い。かつ先述の如き高品位の画像を実現させるべ
く高密度の画像を高精度で形成させねばならず走
査線の走査位置精度にかなり高い精度が要求され
る事を考え合わせると、理想光軸に対する走査光
路の傾きにはかなり高精度である必要が生じる。
従つて光偏素子の各ミラー面の回転中心軸に対す
る傾きは極めて高精度におさめねばならない。こ
の拘束を緩和する目的で倒れ補正光学系を用いて
ミラー面の傾きに対する補正光学系後の光路の傾
きを数十分の一に減少させるという手法を用いる
のは広く行なわれているが、この倒れ補正光学系
を設けた状態に於いてさえ尚、各ミラー面の傾き
をかなり高精度におさめねばならない。

第２図は従来例の縦断面図であつて回転軸２に
嵌入する回転多面鏡１、押え板３、フランジ４を
当接させこれらを等配した複数の小ねじ４ａにて
固定したもので、フランジ４は回転軸２に圧入又
は接着固定されている。従つて高精度の要求を満
たす為回転多面鏡１の外周１ａのミラー面を超高
精度で加工し、更にこれを回転軸２に取り付ける
際に第２図の様にこれまた超高精度に仕上げたフ
ランジ４を介して小ねじ４ａにより取り付けると
いう構成をせざるを得ない状態である。この様な
方式に於いては、部品点数が増える。組立ての
際、各ねじ穴の穴位置合わせ、数本のねじ締付等
工程が多い他、各小ねじ間の締付トルクのバラツ
キが回転多面鏡１の面の倒れを変化させる。及び
嵌合ガタによる偏心等の問題を抱えている。

第３図は他の従来例の縦断面図である。回転多
面鏡１にはボス１ｅを設け、ボス１ｅの中心孔が
回転軸２に静合嵌入し、ボス１ｅの半径方向のめ
ねじ小ねじ５をねじ込んで小ねじ５により回転軸
２に設けた凹部２ｂを押圧し、回転軸２に回転多
面鏡１を取付けたものである。

第３図の方法によれば上記の第２図の構成によ
り生じる加工、組立ての労力の無駄がねじ穴を設
け止めねじのみで回転多面鏡１を回転軸２に取り
付けるという簡便な構成によりなくなる。この方
式は加工、組立て共に前記フランジ方式に比較し
てかなり簡単化されており、かつ信頼性も非常に
高い方式であつたが、この方式に於いては、小ね
じ５を締め付ける際、小ねじ５の締め付け力によ
り回転多面鏡中心軸が回転中心軸に対し、大きく
傾くという現象が生じ必要な精度を満たす事が出
来なかつた。

従つて上記小ねじ５による回転多面鏡取り付け
法に匹敵する程の構成の簡便さを持ちかつ精度的
にはフランジを用いた取付け法と同等の性能を実
現する様な取付け法が強く求められていた。

本考案は上記２例の従来の取り付け法に見られ
た欠点を除去し、両者の利点を生かす事により、
簡便で高精度を満たす事の出来る取り付け法を得
ることを目的とするものである。

上記目的を達成する本考案は一定方向定速回転
によりビーム光を走査する光偏光装置に於いて、
内径部にねじ部を有する回転多面鏡と、回転多面
鏡と係合するねじ部を有する回転軸と、この回転
軸に固定され、回転多面鏡の片側端面に当接する
フランジを備え、回転多面鏡とフランジの当接し
ない側で回転多面鏡のねじ部と回転軸のねじ部が
係合し、回転多面鏡とフランジの当接する側では
回転多面鏡と回転軸は非係合であることを特徴と
するものである。

以下、本考案の実施例を図面に従つて説明す
る。第４図は本考案の実施例の縦断面図である。
回転多面鏡１は外周１ａに回転軸２と同心的に且
つ回転軸２に平行した幾何学的精度の要求せられ
る複数の平鏡面を持ち中心孔は回転軸２の先端の
ねじ２ａに嵌入するめねじ１ｂとめねじ１ｂに続
いてぬすみ孔１ｃを備えており、軸方向の端面１
ｄは前記外周１ａの平鏡面と正確に直角な平面に
仕上げられている。回転軸２は回転多面鏡１の端
面１ｄと接触するフランジ６を備える。フランジ
６は中心孔を設けて回転軸２に第４図の如く圧入
するか、もしくは第４図の如く接着剤を回転軸２
とフランジ６の中心孔間に塗つて固着するか或は
第５図に縦断面図で示すようにフランジ６にボス
６ａを設けてボス６ａの半径方向に刻設しためね
じに止めねじ７をねじ込み固定した上、回転多面
鏡１の端面１ｄと接触する上面を回転軸２に対し
てふれのないように且つ平面度も良好なように高
精度に仕上げられている。

回転多面鏡１は内面に設けられためねじ１ｂを
回転軸２のねじ２ａにねじ込む事によりフランジ
６と接触する。前記めねじ１ｂのねじ部長さを適
当に短く選択する事で回転多面鏡１はフランジ６
上面の精度に従つて取り付けられる。従つて回転
多面鏡１のミラー面の回転軸２に対する傾きはフ
ランジ６の上面、回転多面鏡端面１ｄの精度、及
び回転多面鏡１の端面１ｄに対する各ミラー面の
傾き精度によつて規定される。

従つて、ミラー面の傾き精度を決定する要素は
基本的に第１図におけるフランジ型取り付法と等
価である。取り付けの簡便さに関して考察すると
前記フランジ型取り付け方に於いては、第１図に
よつて明確な様に３種の部材に関し、各々の穴の
位置を合わせねばならないし、また締め付ける小
ねじの数も通常では少なくとも３個以上用いら
れ、さらに各小ねじの締め付けトルクのバラつき
も管理されなくてはならない。

これに対し、本考案に依る取付け法に於いて
は、位置決めは不要であり、専用の工具を用いれ
ば、１本のネジを締め付けるのとほぼ同等の組立
工程で処理できる。また回転軸２及び多面鏡のね
じ２ａ，１ｂのねじの精度及びねじ１ｂの回転多
面鏡１の中心位置、ねじ２ａの回転軸２の中心位
置等の加工精度を上げることでねじ山の斜面によ
つて嵌合ガタがある場合に比較して組み上り精度
がよく偏心を押えることが出来る。回転多面鏡の
材質としては切削性の良さからアルミニウム等の
軟らかい材料が広く用いられているがこの材質を
前出の第４図の構成に適用すると組立時の摺動に
より、フランジ６との接触面が摩耗する。従つて
軟らかい材質を用いる際には何らかの対策が必要
である。

第６図は縦断面図で示す第１図の実施の態様を
示す図面である。回転多面鏡１をリング状ミラー
部材１０と該ミラー部材１０の内径に圧入された
硬質材例えば鉄材で作られたスリーブ９に分けて
ある。スリーブ９には第４図と同様ねじ１ｂ、ぬ
すみ孔１ｃを設け、端面１ｄは高精度に加工す
る。かくすることにより、回転多面鏡１の端面１
ｄの組立時の摺動摩耗は解消する。

第７図はガラス等をミラー部材１０に用いる場
合の実施例の縦断面図である。ミラー部材１０は
リング状で外周１ａに複数の平鏡面が形成せら
れ、ミラー部材１０の内径にボス８を一体的に構
成する。ボス８とミラー部材１０の一体化はボス
８をガラス溶解的に鋳込み、後にミラー部材１０
を仕上げてもよいし、図に示すようにボス８にフ
ランジ８ａを設けてミラー部材１０をボス８に嵌
入し、回転軸２にゆるく嵌入する押え板１２をミ
ラー部材１０に当接し、押え板１２の小ねじ孔を
挿通して小ねじ１３をボス８にねじ込み取付けて
もよい。ボス８の内径側は第４図と同様めねじ１
ｂとぬすみ孔１ｃを設けめねじ１ｂを回転軸２の
ねじ２ａにねじ込んだものである。この実施例で
はボス８の端面１ｄを第４図の端面と同様高精度
に仕上げる。

以上述べてきた如く、本考案により回転軸端に
ねじを備え回転軸にフランジを備えて、ねじのあ
る側のフランジ面を回転多面鏡の端面に当接し、
回転多面鏡は回転軸のねじにねじ込むように内径
にねじを備えたから、回転多面鏡の取り付けが、
ねじ類によるものに匹敵する程簡単になり、取付
け精度に於ても、フランジを用いたものと等価な
精度を得る事が可能となつた。尚、又回転多面鏡
のめねじ１ｂを可及的に短くすることにより、ね
じの弾性変形、塑性変形により軸方向推力の中心
が回転軸の中心と一致し、回転多面鏡は平均して
フランジ面に圧せられ正確に取り付けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ走査光学系の説明図、第２図、
第３図は従来例を示すもので、第２図はフランジ
を用いて回転多面鏡を取り付ける方式の縦断面
図、第３図はセツトビスを用いて回転多面鏡を取
り付ける方式の縦断面図、第４図〜第７図は本考
案による回転多面鏡取付実施例の縦断面図であ
る。 １……回転多面鏡、１ｂ……ねじ、１ｃ……ぬ
すみ孔、１ｄ……端面、２……回転軸、２ａ……
ねじ、６……フランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一定方向定速回転によりビーム光を走査する光
   偏向装置に於いて、内径部にねじ部を有する回転
   多面鏡と、回転多面鏡と係合するねじ部を有する
   回転軸と、この回転軸に固定され、回転多面鏡の
   片側端面に当接するフランジを備え、回転多面鏡
   とフランジの当接しない側で回転多面鏡のねじ部
   と回転軸のねじ部が係合し、回転多面鏡とフラン
   ジの当接する側では回転多面鏡と回転軸は非係合
   であることを特徴とする光偏向装置。