(57)【要約】【課題】振動や衝撃が加わることによって起こる、偏心の悪化やバランス変動を低減し得る光偏向装置を提供する。【解決手段】光ビームを偏向走査する回転多面鏡２と、回転多面鏡２が取り付けられる受座部３ａを備えたフランジ部材３と、フランジ部材３の受座部３ａに回転多面鏡２を弾性力によって押圧固定するためのバネ部材４と、フランジ部材３を回転駆動する駆動手段とを備えた光偏向装置において、フランジ部材３とバネ部材４とを１つのネジ部材５によって共締めする構成で、フランジ部材３及びバネ部材４の両方にネジ部材５がネジ係合する雌ネジが設けられ、ネジ部材５の雄ネジとのねじ結合によって締結され、バネ部材４とフランジ部材３をセルフタップ式のネジにより両方にタップを切りながら組付けることでスキャナモータの回転中心に対しバネの回転中心とネジの回転中心を略一致させる。【選択図】図２
2010102028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡が取り付けられる受座部を備えた回転部材と、前記回転部材の受座部に前記回転多面鏡を弾性力によって押圧固定するための弾性押圧手段と、前記回転部材を回転駆動する駆動手段と、を備えた光偏向装置において、
前記回転部材と前記弾性押圧手段とを１つのネジ部材によって共締めする構成であって、前記回転部材及び前記弾性押圧手段の両方に前記ネジ部材が係合する雌ネジが設けられており、前記ネジ部材の雄ネジと前記雌ネジとのねじ結合によって前記回転部材と前記弾性押圧手段とが締結されていることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記回転部材と前記弾性押圧手段は互いに嵌合する嵌合部を有し、前記嵌合部の嵌合により互いに位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記弾性押圧手段には、嵌合部として絞り部が形成されており、前記絞り部の外周部が前記回転部材の嵌合部としての穴部内周に嵌合され、前記絞り部の内周にネジ部材が締結される雌ネジが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記弾性押圧手段は、前記ネジ部材によって前記回転部材と締結される部分とつながった複数の押圧部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光偏向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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光偏向装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の光偏向装置にあっては、回転多面鏡が回転機構の回転部材に固定保持されるようになっているが、回転多面鏡を回転部材に固定する方法として様々な提案がなされている。
【０００３】
特許文献１では、回転多面鏡の中心孔が、回転部材から突出する回転軸に挿通され、中心孔の下端孔縁部が、回転部材に設けられた受座部に当接している。この回転軸に板ばね部材を嵌合し、板ばね部材を軸方向に圧縮することにより、回転多面鏡を回転部材の受座部に押圧し、圧縮された板ばね部材を止め輪によって固定することで、回転多面鏡を固定するようになっていた。
【０００４】
特許文献２では、回転多面鏡を回転部材の外周に形成された受座部に載置し、下方に突起を有する爪を外周部に複数有する平面リング状の係止部材を設け、回転多面鏡の溝部に前記係止部材の突起を係合させ、突起にて溝内周上端を点接触で押圧している。さらに外周上端にも点接触することによって、回転多面鏡の位置固定を行うようになっている。
【特許文献１】特開平４−３５３８１７号公報
【特許文献２】特開平８−２６２３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１と特許文献２には以下のような課題がある。
特許文献１では、回転軸に板ばね部材の穴部を嵌合させて位置決めし、止め輪によって板ばね部材を押さえ付けることで、バネ足に押圧力を発生させ、回転多面鏡を固定している。しかし、止め輪は回転軸に対し、止め輪の穴径が回転軸の径よりも小さいことによる締付け力のみで固定されているだけなので、板ばね部材の戻り荷重によって、止め輪が押し上げられた場合、回転多面鏡を押圧するための荷重に抜けが発生する。
【０００６】
これにより、回転多面鏡を固定するために必要な圧力が十分得られず、振動や衝撃によって回転多面鏡がズレ、回転多面鏡の各鏡面と回転部材の回転中心までの距離のズレ、つまり偏心が起こり、光学性能が低下し画質の劣化を招く。また、回転部材が回転した場合に起きる動的不均衡つまりバランス変動も発生する。
【０００７】
バランス変動によって、振動や回転部材の回転軸に対する回転多面鏡の各鏡面の倒れつまり面倒れが悪化し、光偏向装置の騒音や画質の劣化を招く。また、板ばね部材自身がラジアル方向に移動することによっても光偏向装置の偏心やバランスの変動がおきるため、同様の問題を招く。
【０００８】
また、止め輪が光偏向装置へ組付けられる工程で、回転軸に対して傾いて組み付けられた場合、板ばね部材に止め輪が傾いて当接する。このとき板ばね部材の一部分を止め輪が押すことになる。これにより板ばね部材の締結部分とつながった複数の押圧部（以降バネ足とする）によって、回転多面鏡を固定するための押圧が均一ではなくなる。押圧が均一でないことによって、衝撃や振動、光偏向装置自身の回転などで回転多面鏡がズレ、光偏向装置の偏心やバランスの変動が起き、画像劣化や騒音の悪化を招く。
【０００９】
次に、特許文献２では、平面リング状の係止部材を用い、回転多面鏡の溝部に係止部材の一部を係合させて回転多面鏡を回転部材に固定している。平面リング状の係止部材は、回転部材に対して複数のネジを用いて固定されているため、組付け工程で複数のネジを組付けねばならず、タクトが長くなりコストアップにつながる。
【００１０】
また、回転多面鏡の固定に際し、平面リング状の係止部材は回転多面鏡に係合合しているだけなので、振動や衝撃によってスラスト方向に力がかかった場合、回転多面鏡が動いてしまい、それよって、光偏向装置の偏心やバランスの変動がおき、画質の劣化を招く。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、簡便で安価な方法で回転多面体の偏心やバランスの変動を抑制し、回転多面鏡を回転部材に安定的に固定し得る光偏向装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡が取り付けられる受座部を備えた回転部材と、前記回転部材の受座部に前記回転多面鏡を弾性力によって押圧固定するための弾性押圧手段と、前記回転部材を回転駆動する駆動手段と、を備えた光偏向装置において、前記回転部材と前記弾性押圧手段とを１つのネジ部材によって共締めする構成であって、前記回転部材及び前記弾性押圧手段の両方に前記ネジ部材がネジ係合する雌ネジが設けられており、前記ネジ部材の雄ネジと前記雌ネジとのねじ結合によって前記回転部材と前記弾性押圧手段とが締結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転部材に弾性押圧手段がネジ部材によって締結されているので、光偏向装置に衝撃や振動が加わった場合でも弾性押圧手段が動くことがないため、光偏向装置のバランス変動を抑制することができる。
【００１４】
特に、ラジアル方向では回転部材と弾性押圧部材が、ネジ部材によって、共に締結されているので、移動量が皆無である。このため、バランス変動を、極めて効果的に抑制することができる。
【００１５】
さらに、ネジ部材と回転部材の間に弾性押圧手段を挟み込んで固定した固定方法と比較して、ネジ部材の緩みが極めて小さいので荷重抜けもない。また、回転部材に対する弾性押圧手段の回転中心と、ネジ部材の中心が略一致した状態で組みつけられるため、弾性押圧手段の回転多面鏡を押圧する力をねじ部材の中心に対して周方向に均一にできる。このため、組付け後の振動や衝撃等による荷重抜けによって、光偏向装置の偏心が変動する現象を抑制することができる。また、弾性押圧手段の押圧による回転多面鏡の鏡面変形も均一にすることができ、画質の向上につながる。
【００１６】
さらに、バネ部材と回転部材の位置決めが容易なため、組立性が向上し、ひいては組立工程のタクト短縮、光偏向装置のコストダウンにつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。  
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明を適用可能な実施例１の光偏向装置の断面図である。
【００１９】
本実施例１に記載の光偏向装置１は、光ビームを偏向走査する回転多面鏡２と、回転多面鏡２が取り付けられる受座部３ａを備えた回転部材としてのフランジ部材３とを備えている。また、フランジ部材３の受座部３ａに対して回転多面鏡２を弾性力によって押圧固定する弾性押圧手段としてのバネ部材４とを備えている。
【００２０】
そして、上記フランジ部材３とバネ部材４とを１つのネジ部材５によって共締めする構成で、フランジ部材３及びバネ部材４の両方に、ネジ部材５が係合する雌ネジが設けられ、ネジ部材５の雄ネジとのねじ結合によって締結されている。
【００２１】
回転多面鏡２は、扁平な多角形状の部材で、中央には中心軸の位置決め用の中心穴２１を有している。
【００２２】
フランジ部材３は段付の厚肉円盤形状で、上面に、ボス部１３と、このボス部１３のさらに上面に、小径の段凸部１４が同心的に突設されている。ボス部１３周辺の環状部分が平坦な受座部３ａとなっており、このボス部３１が回転多面鏡２の中心孔２１に嵌合され、回転多面鏡２の中心孔２ａの周縁部が受座部３ａに接触している。
【００２３】
フランジ部材３の中心には、回転軸６の一端が圧入等によって一体に結合され、回転軸６の他端が軸受部材９を介して支持部材を兼用する回路基板１０に対して回転自在に支持されている。軸受部材９には流体軸受が用いられる。
【００２４】
また、フランジ部材３の外周下端部には、円環状のロータ７が固定されている。ロータ７はフランジ部材３に加締めなどによって一体に結合される。これら、フランジ部材３、回転軸６及びロータ７が一体的に回転する。回転駆動するために、回路基板１０とフランジ部材３の間の空間に、ロータ７との間で電磁的に回転駆動力を作用させるステータ８が設けられている。
【００２５】
このステータ８は駆動用コイルよりなり、流体軸受９を取り囲むように回路基板１０上に固定される環状部材で、その外周がロータ７の内周と所定間隔を隔てて対向しており、ステータ８とロータ７によって駆動手段が構成される。ステータ８と流体軸受９は、回路基板１０にが一体に結合されている。そして、図示しない駆動回路から駆動電流が供給され、ステータ８が励磁されることによって、一体に結合された回転軸６、ロータ７、フランジ部材３、回転多面鏡２、バネ部材４、ネジ部材５が回転体として一体的に回転する。
【００２６】
また、回転多面鏡２上面には、バランス修正のための溝部１１を設けており、同様にロータ７外周部にもバランス修正用の溝部１２が設けてある。光偏向装置回転時のアンバランスは、回転多面鏡２の溝部１１とロータ７外周の溝部１２にバランスウエイトを塗布することによって修正する。まず、回転多面鏡を回転させ、アンバランスを測定器により測定する。次に、測定されたアンバランスに基づき、回転多面鏡２の溝部１１とロータ７の溝部１２にバランスウエイトを塗布することによって、アンバランスを修正する。
【００２７】
続いて、図２及び図３を用いて、回転多面鏡２の固定方法を説明する。
図２は、回転多面鏡近傍の部分拡大断面図、図３は回転多面鏡近傍の部分拡大分解斜視図である。
【００２８】
フランジ部材３には、ネジ穴２０と、位置決め穴２１が形成されている。ボス部１３に嵌合された回転多面鏡２はバネ部材４とネジ部材５によって固定される。
【００２９】
バネ部材４は、フランジ部材３のボス部１３から突出する段凸部１４の上面に当接する中央の環状板部４１と、この環状板部４１の周縁から放射状に延びる複数の押圧部として
のバネ足部４２とを供えている。バネ足部４２は、途中が、回転多面鏡の上面に向かって屈曲する脚部４３を有し、この脚部４３の下端に、さらに径方向外方に向かって屈曲し、回転多面鏡２の上面に当接する当接片部４４を有している。
【００３０】
また、バネ部材４の環状板部４１の内周縁には、位置決め穴２１に向かって絞られた嵌合部としての円筒状の絞り部２２が形成されている。この絞り部２２が、フランジ部材３の嵌合部を構成する穴部内周としての位置決め穴２１内周に嵌合している。バネ部材４は、絞り部２２の外周と位置決め穴２１の嵌合によって、フランジ部材３ひいてはロータ７に対する同軸度が高精度に保たれている。ネジ部材５はセルフタップねじを使用しており、絞り部２２の内周とネジ穴２０内周に雌ネジが形成され、共に１つのネジ部材５によって締結されることになる。絞り部２２の絞り深さａは、位置決め穴ｂの深さよりも小さくなっている。
【００３１】
続いて光偏向装置の組立手順を説明する。
まず、フランジ部材３に回転軸６とロータ７を固定する。次に、回路基板１０に流体軸受９を固定した後、フランジ部材３の回転軸６を、流体軸受９に挿入し組み立てる。
次に、フランジ部材３のボス部１３に、回転多面鏡２の中心穴２ａを挿入する。バネ部材４の絞り部２２をボス１３の位置決め穴２１と嵌合させ、セルフタップタイプのネジ部材５を用いて、フランジ部材３とバネ部材４を締結する。
【００３２】
本実施例によれば、バネ部材３とフランジ部材４が共にネジ部材５によって締結されているので、光偏向装置に衝撃や振動が加わった場合でも、バネ部材５が動くことがないため、光偏向装置のバランス変動を抑制することができる。特に、ラジアル方向ではフランジ部材３とバネ部材４がネジ部材５によって共に締結されているため、移動量が皆無である。よって、バランス変動を極めて効果的に抑制することができる。
【００３３】
さらに、ネジ部材５とフランジ部材３の間にバネ部材４を挟み込んで固定した固定方法と比較すると、ネジ部材５の緩みが極めて小さいので荷重抜けもない。また、回転機構に対するバネ部材４の回転中心と、ネジ部材５の中心が略一致した状態で組み付けられるため、バネ足４２毎の回転多面鏡２を押圧する力が均一になる。
【００３４】
このため、組付け後の振動や衝撃等による荷重抜けによって光偏向装置の偏心が変動する現象を抑制することができる。また、バネ足４２の押圧による回転多面鏡２の鏡面変形も均一にすることができ、画質の向上につながる。
【００３５】
ボス部１３の位置決め穴２１とバネ部材４の絞り部２２によってバネ部材４の位置を決めるため、光偏向装置組立工程において、バネ部材４の位置決め工具が不要となり、組立装置のコストダウンを図ることができる。また、バネ部材４の絞り部２２と、ボス１３の位置決め穴１４を嵌合によって組付けるため、バネ部材４とボス部１３の回転軸に対する同軸度が向上し、組付け後のアンバランスが低減される。
【００３６】
バネ部材４の絞り深さａが位置決め穴２１の深さｂより浅いので、ネジ部材５によってボス部１３にバネ部材４を組付ける際に、バネ部材４から出る切削粉をバネ部材４の絞り部２２とボス部１３の位置決め穴２１との間の空間２３に留めておける。そのため、バネ部材４の切削粉を挟み込んで組付けることがなく、組付け不良が起きることを抑制することができる。
【００３７】
次に本発明を適用可能な他の実施例について説明する。以下の説明では、主として実施例１と異なる点についてのみ説明し、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【実施例２】
【００３８】
図４は、本発明を適用可能な実施例２を示している。
【００３９】
この実施例では、バネ部材４の絞り部１２２を、バネ部材４の上側に設け、絞り部１２２の先端径ｃが、絞り部１２２の根本径ｄよりも大きくなっている。
【００４０】
組み付けは、図示しない簡易的な位置決め工具によって簡易的に位置決めされ、セルフタップタイプのネジ部材５によってバネ部材４とボス部１３が締結される。
【００４１】
本実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られることは言うまでも無く、本実施例２特有の効果として、次のような効果が得られる。すなわち、絞り部１２２の先端が開いているため、ネジ部材５でバネ部材４とボス部１３を組付ける際に、フランジ部材３の回転中心に対して、ネジ部材５の回転中心とバネ部材４の回転中心が自動的に調芯され、略一致した状態でボス部１３に組み付けられる。
【００４２】
したがって、バネ部材４の形状、位置決め工具は単純な形状ですみ、装置自体のコストダウンやバネの部品加工費を低減することができ、ひいては光偏向装置のコストダウンにつながる。
【００４３】
また、実施例１のように、ボス部１３に嵌合を目的とした精度の良い穴部を設ける必要がないため、ボス部１３を含むフランジ部材３の加工費用を低減することができ、ひいては光偏向装置のコストダウンにつながる。
【実施例３】
【００４４】
図５は本発明を適用可能な実施例３を示している。
【００４５】
この実施例３では、バネ部材４の絞り部１２２をバネ４の上側に設けると共に、ボス１３の外形を用いて簡易的にバネ部材４の位置を決めるための第２絞り部２４を設ける。第２絞り部２４の径は、ボス部１３の径よりも大きくなっており、第２絞り部２４にボス１３を嵌合させることで、簡易的に位置を決めることができる。
【００４６】
本実施例３によれば、実施例２と同様の効果が得られることは言うまでも無く、本実施例３に特有の効果として、次のような効果が得られる。  
【００４７】
すなわち、バネ部材４の第２絞り部２４によって、工具を用いずに簡易的な位置決めができることである。組立性が向上するため、タクトの短縮を図ることができ、ひいては光偏向装置のコストダウンにつながる。
【００４８】
なお、上記した本発明を適用可能な各実施例ではバネ部材とボス部を締結するネジ部材５をセルフタップタイプとしているが、バネ部材の絞り部とボス部のネジ挿入部に雌ネジを構成し、セルフタップタイプ以外のネジで締結したとしても上記と同様の効果を得ることができる。
また、回転部材としてフランジ部材を例にとって説明したが、フランジ部材から回転軸が突出する構成の場合、回転軸にバネ部材の中央部が固定されるような構成となっていてもよい。その場合、フランジ部と回転軸が一体で本願発明の回転部材を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１に係る光偏向装置を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る光偏向装置を示す部分拡大断面図である。
【図３】実施例１に係る光偏向装置を示す部分拡大分解斜視図である。
【図４】実施例２に係る光偏向装置を示す部分拡大断面図である。
【図５】実施例３に係る光偏向装置を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１‥‥光偏向装置
２‥‥回転多面鏡
３‥‥フランジ部材
４‥‥バネ部材（弾性押圧手段）
５‥‥ネジ部材
６‥‥回転軸
７‥‥ロータ(駆動手段）
８‥‥ステータ（駆動手段）
１３‥‥ボス部
２０‥‥ボス部のネジ穴
２１‥‥ボス部の位置決め穴（嵌合部）
２２‥‥絞り部(嵌合部）
２２１‥絞り部(嵌合部）
２４‥‥バネ部材の第２絞り部(嵌合部）
【図１】
2010102028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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