(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ部材に多面鏡部と切削によって動的な不釣り合いを修正する修正部と切削跡を有する回転多面鏡装置において、
ロータ部回転軸から切削跡までの径より外側に位置し、切削跡のあるロータ部材の回転軸方向の厚さよりも深い環状溝をロータ部材に設けたことを特徴とする回転多面鏡装置。
【請求項２】
ロータ部材において、モータ磁石を取り付ける円環部の上部に環状溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転多面鏡装置。
【請求項３】
環状溝よりも径方向内側に設けられている動的な不釣り合い修正部と多面鏡の鏡面部との高さ位置が同一もしくは近接していることを特徴とする請求項１乃至２いずれかに記載の回転多面鏡装置。
【請求項４】
光ビームの偏向走査を請求項１乃至３いずれかに記載の回転多面鏡装置によって行うことを特徴とする画像形成装置。
【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等、光により画像形成を行う画像形成装置において、光走査に用いられる回転多面鏡装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は回転多面鏡装置の従来例を示すものである。
【０００３】
ロータ部材２の外周部に回転多面鏡１が形成され、ロータ部材２は筐体３ａに取り付けられた軸４に回転自在に嵌合している。軸４には特定の溝が形成され、ロータ部材２が回転することにより動圧が発生する動圧気体軸受を形成している。
【０００４】
ロータ部材２はモータ磁石５を備えている。さらにモータ磁石５に対向してステータコア６とコイル７、モータ基板８が筐体３ａに取り付けられ、コイル７を励磁することによりロータ部材２を回転させる。
【０００５】
モータ磁石５とステータコア６との間には磁気吸引力が発生する。この時、ロータ部材２は磁気吸引力と自重とで、つりあった位置に保持されている。 さらに、ロータ部材２のＣ面とＤ面にて、ドリルを用いた切削により動的な不釣り合いを修正し、振動の発生を抑え、ロータ部材２の安定な回転を維持している。切削した跡が切削穴１０として残っている。また、ロータ部材２は筐体３ａとともに筐体３ｂによって覆われており、回転多面鏡１の反射面１ａが塵埃等により汚染されることを防止している。光ビームは筐体３ｂの一部に設けられた図示しないガラス窓を介して出入射され、回転多面鏡１により走査されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例ではロータ部材２の動的な不釣り合い修正部であるＣ面とＤ面にて、ドリルを用いた切削により動的な不釣り合いを修正し、振動の発生を抑え、ロータ部材２の安定な回転を維持している。したがって、ロータ部材２のＣ面とD面にはある特定の部分に切削跡である切削穴１０が残留する。ロータ部材２の回転により発生する遠心荷重のため、ロータ部材２には径方向への変形が発生する。このときロータ部材２に不均等に切削穴１０が存在すると、ロータ部材２の径方向への変形も不均一となる。Ｃ面は回転多面鏡１の反射面１ａと高さ位置が同一である。したがって、ロータ部材２の外周部に形成された回転多面鏡１の反射面１ａの変形も不均一となり、反射面１ａに遠心荷重による歪みが生じてしまう。そのため、回転多面鏡装置における光ビームの偏向走査精度の劣化、ひいては、例えばレーザビームプリンタへの応用においては、回転多面鏡装置の回転における走査角の変動を引き起こし、レーザビームプリンタの印刷品質の低下を招く、という課題が発生する。
【０００７】
また、ロータ部材２の回転により発生する温度上昇のため、ロータ部材２は熱膨張を起こす。このときロータ部材２に不均等に切削穴１０が存在すると、ロータ部材２の熱による膨張も不均一となる。Ｃ面は回転多面鏡１の反射面１ａと高さ位置が同一である。したがって、ロータ部材２の外周部に設けられた回転多面鏡１の反射面１ａの膨張も不均一となり、反射面１ａに熱による歪みが生じてしまう。そのため、回転多面鏡装置における光ビームの偏向走査精度の劣化、ひいては、例えばレーザビームプリンタへの応用においては、回転多面鏡装置の回転における走査角の変動を引き起こし、レーザビームプリンタの印刷品質の低下を招く、という課題が発生する。
【０００８】
さらに切削手段によりＣ面を切削する場合、切削穴１０がロータ部材２を貫通し、反対側のＥ面へ達することがある。貫通穴がＥ面に達する際にＥ面上にバリが発生してしまう。ロータ部材２は例えば毎分40,000回転という高速で回転する。バリをそのまま放置した場合、遠心力によりバリがＥ面より離れ、回転多面鏡１の反射面１ａに達し、反射面１ａを損傷させてしまい、回転多面鏡装置における光ビームの偏向走査精度の劣化、ひいてはレーザビームプリンタへの応用においては印刷品質の低下を招く、という課題が発生する。そこで、リーマ、あるいは貫通穴よりも直径の大なるドリルビット等を用いてＥ面に発生したバリを取り除く必要がある。
【０００９】
しかしながら、本従来例ではＥ面に同じ方向に、モータ磁石５、ステータコア６、コイルからなる円環部（モータ部）が構成されている。そのためＥ面近傍はＣ面近傍に比べ複雑な形状をしており、バリを取り除く作業が困難である。そのため、バリの一部がＥ面に残留してしまうという課題がある。
【００１０】
さらに、Ｅ面近傍にあるロータ部材２のモータ磁石つきあて部１１の内径が、モータ磁石５の内径よりも大きいため、例えばエアガンなど圧縮空気を吹き付ける装置を用いてＥ面付近を清掃しても、ロータ部材２の切削時に発生した切り粉がＥ面付近に一部残留してしまう、という問題点がある。Ｅ面やＥ面近傍に残留したバリや切り粉をそのまま放置した場合、遠心力によりバリや切り粉がＥ面より離れ、回転多面鏡１の反射面１ａに達し、反射面１ａを損傷させてしまい、回転多面鏡装置における光ビームの偏向走査精度の劣化、ひいては例えばレーザビームプリンタへの応用においてはレーザビームプリンタの印刷品質の低下を招く、という課題が発生する。
【００１１】
また、Ｅ面に発生するバリの取り除き作業を容易にしようとした場合、Ｅ面に対向するモータ磁石５、ステータコア６、コイル７からなるモータ部の設計の自由度を制限してしまうという課題がある。さらに、Ｃ面で動的な不釣り合いの修正作業を行い、続けてＤ面にて動的な不釣り合いの修正作業を行う場合、一度ロータ部材２を反転させるか、２つの対向する切削手段を準備する必要があり、工数の増加、あるいは設備投資の増大を招いていた。
【００１２】
本発明は反射面の遠心荷重や熱による歪みを防ぎ、また動的な不釣り合いの修正時に発生するバリや切り粉の取り除き作業を容易にして、光ビームの偏向走査精度に優れる回転多面鏡装置を提供するとともに、動的な不釣り合いの修正作業における作業工数もしくは設備投資を低減し、安価な回転多面鏡装置を提供しようというものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では以下に説明する内容で上記課題を解決した。
【００１４】
ロータ部材の上面すなわちC面に環状溝を設けている。さらに、動的な不釣り合いの修正手段の実行を環状溝より径方向内側の部位、で行うこととした。環状溝より径方向内側の部位に、例えば小型のドリルに代表される切削手段を用いて切削を行うと、ロータ部材に残留する切削穴１０は環状溝より径方向内側の部位に限られる。切削穴１０の残留する部位と回転多面鏡の反射面の筐体からの高さ位置が同一であっても、ロータ部材２の回転により発生する遠心荷重によるロータ部材の不均一な径方向への変形は環状溝の内径側壁面には達するが、環状溝により遮断されて、環状溝の外径側壁面には達しない。したがってロータ部材２の回転により遠心荷重が加わっても回転多面鏡１の反射面１ａには歪みが発生しない。
【００１５】
同様に、ロータ部材２の回転により発生する温度上昇によるロータ部材２の不均一な熱による膨張は環状溝の内径側壁面には達するが、環状溝により遮断されて、環状溝の外径側壁面には達しない。したがってロータ部材２の回転により温度上昇が発生しても回転多面鏡１の反射面１ａには歪みが発生しない。
【００１６】
さらに、本発明では動的不釣り合いの修正をE面とD面より行うこととした。E面より向かって上方に、例えば小型のドリルなどを用いて切削する場合、切削穴１０がロータ部材２を貫通し、C面へ達することがある。その際、C面上にバリが発生してしまう。C面近傍は回転多面鏡１の上面であるため、モータ部などが存在せず、比較的単純な形状をしている。したがって、バリを取り除く作業は容易となる。
【００１７】
さらに、本発明ではＥ面近傍にあるロータ部材２のモータ磁石つきあて部内面１１の径は、モータ磁石５の内径と同一である。このため例えばエアガンなど圧縮空気を吹き付ける装置を用いてＥ面付近を清掃することにより、切削後にＥ面付近に残留する切り粉の除去が容易である。また、E面とD面という回転多面鏡を境に同じ側の面よりで動的不釣り合いの修正を行うため、修正時にロータ部材を反転させたり２つの対向する切削手段を準備する必要が生じない。したがって、従来例に比べ動的な不釣り合いの修正作業における作業工数を低減することができる。
【００１８】
よって、反射面１ａの遠心荷重や熱による歪みを防ぎ、また動的な不釣り合いの修正時に発生するバリや切り粉の取り除き作業を容易にして、光ビームの偏向走査精度に優れる回転多面鏡装置を提供するとともに、動的な不釣り合いの修正作業における作業工数もしくは設備投資を低減し、安価な回転多面鏡装置を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施例を示す図１では、 ロータ部材２の外周部に回転多面鏡１が形成され、ロータ部材２は筐体３ａに取り付けられた軸４に回転自在に嵌合している。軸４には特定の溝が形成され、ロータ部材２が回転することにより動圧が発生する動圧気体軸受を形成している。ロータ部材２は円環部１２にモータ磁石５を備えている。さらにモータ磁石５に対向してステータコア６とコイル７、モータ基板８が筐体３ａに取り付けられ、コイル７を励磁することによりロータ部材２を回転させる。モータ磁石５とステータコア６との間には磁気吸引力が発生する。この時、ロータ部材２は吸引力と自重とで、つりあった位置に保持されている。
ロータ部材２の上面には環状溝９が設けられ、環状溝９の径方向内側のＥ面とＤ面にて、小型のドリルに代表される切削手段により動的な不釣り合いを修正し、振動の発生を抑え、ロータ部材２の安定な回転を維持している。また、ロータ部材２は筐体３ａとともに筐体３ｂによって覆われており、回転多面鏡１の反射面１ａが塵埃等により汚染されることを防止している。
【００２０】
光ビームは筐体３ｂの一部に設けられた図示していないガラス窓を介して出入射され、回転多面鏡１により走査されている。切削手段により環状溝９の径方向内側のＥ面が切削される際、Ｅ面にはある特定の部分に切削穴１０が残留する。ロータ部材２は回転により発生する遠心荷重のため、径方向への変形が発生する。ロータ部材２に不均等に切削穴１０が存在すると、ロータ部材２の径方向への変形も不均一となる。このとき、切削穴１０の残留するＥ面と回転多面鏡１の反射面１ａの筐体からの高さ位置は同一であるが、ロータ部材２の回転により発生する遠心荷重によるロータ部材２の不均一な径方向への変形は環状溝９の内径側壁面には達するものの、環状溝９により遮断されて、環状溝９の外径側壁面には達しない。したがってロータ部材２の回転により遠心荷重が加わっても回転多面鏡１の反射面１ａには歪みが発生しない。
【００２１】
図１では切削穴１０がＥ面に設けてあるが、Ｃ面に設けた場合でも環状溝９は同様の効果が得られる。環状溝９のＣ面から溝底までの深さは、Ｅ面の切削穴１０のＥ面から穴底までの深さ、もしくはＣ面の切削穴のＣ面から穴底までの深さよりも深くすることで、上記効果を得ることになる。なお、環状溝９の深さがＣ面とＥ面の距離よりも深いと効果が向上する。
【００２２】
同様に、ロータ部材２の回転により発生する温度上昇によるロータ部材２の不均一な熱による膨張は環状溝９の内径側壁面には達するが、環状溝９により遮断されて、環状溝９の外径側壁面には達しない。したがってロータ部材２の回転により温度上昇が発生しても回転多面鏡１の反射面１ａには歪みが発生しない。
【００２３】
また、Ｄ面と回転多面鏡１の反射面１ａとは近接していない為、反射面１ａはＤ面に切削穴１０が残留しても、反射面１ａはロータ部材２の回転に伴う遠心荷重や熱による歪みを生じない。
【００２４】
また、本発明では、動的不釣り合いの修正をE面とD面より行うが、E面より向かって上方に、例えば小型のドリルなどを用いて切削を行う際、切削穴１０がロータ部材２を貫通し、C面へ達することがある。その際、C面上にバリが発生してしまう。しかしながら、C面近傍は回転多面鏡１の上面であるため、モータ部などが存在せず、比較的単純な形状をしている。したがって、バリを取り除く作業は容易となる。このように切削穴がＣ面を突き抜けたときには、環状溝９の深さはＣ面とＥ面の距離よりも深くなる。
【００２５】
さらに、本発明ではＥ面近傍にあるロータ部材２のモータ磁石５つきあて部内面１１の径は、モータ磁石５の内径と同一である。このため例えばエアガンなど圧縮空気を吹き付ける装置を用いてＥ面付近を清掃することにより、切削後にＥ面付近に残留する切り粉の除去が容易である。
【００２６】
また、E面とD面という回転多面鏡１を境に同じ側の面よりで動的不釣り合いの修正を行うため、修正時にロータ部材２を反転させたり、２つの対向する切削手段を準備する必要が生じない。したがって、従来例に比べ動的な不釣り合いの修正作業において作業工数や設備投資を低減することができる。
【００２７】
総じて、本発明による回転多面鏡装置によれば、反射面の遠心荷重や熱による歪みを防ぎ、また動的な不釣り合いの修正時に発生するバリや切り粉の取り除き作業を容易にして、光ビームの偏向走査精度に優れる回転多面鏡装置を提供するとともに、動的な不釣り合いの修正作業における作業工数もしくは設備投資を低減し、安価な回転多面鏡装置を提供することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による回転多面鏡装置によれば、反射面の遠心荷重や熱による歪みを防ぎ、光ビームの偏向走査精度に優れる回転多面鏡装置を提供するとともに、動的な不釣り合いの修正作業における作業工数もしくは設備投資を低減し、安価な回転多面鏡装置を提供することができる。また本発明の回転多面鏡装置を光走査に用いることによって、画像形成装置の印刷品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例である回転多面鏡装置の断面図である。
【図２】  従来の回転多面鏡装置の断面図である。
【符号の説明】
１：回転多面鏡、１ａ：反射面、２：ロータ部材、３ａ：筐体、３ｂ：筐体、４：軸、５：モータ磁石、６：ステータコア、７：コイル、８：モータ基板、９：環状溝、１０：切削穴、１１：モータ磁石つきあて部内面、１２：円環部。
【図１】
0003702934.tif 000002
【図２】
0003702934.tif 000003