(57)【要約】      （修正有）【課題】  回転多面鏡をスキャナモータに固定する際の面変形や偏芯を抑える。【解決手段】光源部と、該光源部からの光ビームを偏向走査するスキャナモータと回転多面鏡とを有し偏向された前記光ビームを被走査面に結像する結像手段を有し、これらを搭載する光学箱と該光学箱を密閉するフタ部材を備えている偏向走査装置において、前記回転多面鏡は反射面部と反射面部から回転軸方向に離間した握持部を有し、前記握持部によってスキャナモータへの固定を行う。【選択図】  図１
2006030857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、該光源部からの光ビームを偏向走査するスキャナモータと回転多面鏡とを有し偏向された前記光ビームを被走査面に結像する結像手段を有し、これらを搭載する光学箱と該光学箱を密閉するフタ部材を備えている偏向走査装置において、前記回転多面鏡は反射面部と該反射面部から軸方向に離間した握持部を有し、該握持部によってスキャナモータへの固定が行われていることを特徴とする偏向走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の偏向走査装置において、前記握持部と前記スキャナモータが回転軸に沿った方向にのみ互いに押圧されて固定されることを特徴とする偏向走査装置。
【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等に使用される偏向走査装置に関するものである。特に回転多面鏡を小径多面化して、低騒音＆高速化した、例えばオーバーフィルド方式などに好適な偏向走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年レーザビームプリンタのカラー化、高速化と小型低騒音化が進んでいる。
図６は特登録０３３３４４７などで知られる偏向走査装置の斜視図である。
【０００３】
光源２５から発せられた光ビームLは回転多面鏡２８に入射し偏向された後、結像レンズ７５および折り返しミラー７６，７７を経て図中の感光ドラム１５に照射される。これらは光学箱８７に搭載され全体として光走査ユニットを構成している。
【０００４】
次にオーバーフィルド方式の回転多面鏡について簡単に図７で説明する。
【０００５】
（Ａ）が一般的な回転多面鏡２９で６角形である。（Ｂ）の回転多面鏡２９´は１５角形もあり一回転あたりの走査回数をアップできる。回転多面鏡２９´への光ビームの入射が反射面よりも広く照射されている方式であるのでオーバーフィルド方式（以下ＯＦＳと記す）と呼ばれる。
【０００６】
このように小径で面数の多い多面鏡を用いることは、一回転あたりの走査回数が多いため高速向きであり回転多面鏡も円形に近づくので風きり音などの点で有利である。
【０００７】
次にこれら回転多面鏡を偏向走査手段であるスキャナモータにどう固定するか従来例を説明する。
【０００８】
図８は特開平11-183831号などで知られる偏向走査装置の断面図である。回転多面鏡の外周面に形成してある鏡面を歪ませることなく、かつ、回転多面鏡が高速回転したときでも回転多面鏡のロータ上でのずれを確実に防止することを目的としている。一般的に回転多面鏡は柔らかい高純度アルミで形成されるので変形に対し十分考慮して固定する必要がある。特に反射面の精度は重要で、平面度と各面の回転中心からの距離が高精度に（芯合わせ）求められる。一般には回転多面鏡の基準穴をスキャナモータの軸部に高精度に嵌合し非常に強固な締結をする。これは芯合わせの必要から、また回転体の釣り合いがわずかでも崩れるとスキャナモータは数万ｒｐｍもの高速で回転するので振動も非常に大きく騒音やバンディングの原因となるからである。
【０００９】
そして特開2001-228432号では図１０のように鏡面加工工程まで含め、回転多面鏡をスキャナモータに高精度かつ強固に一体化できる提案を示している。これは回転多面鏡と回転軸を一体にした状態でフライカットヘッド３０で加工するものである。
【特許文献１】特登録０３３３４４７号
【特許文献２】特開平１１−１８３８３１号
【特許文献３】特開２００１−２２８４３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら前記従来例においては以下のような問題点があった。
【００１１】
特登録０３３３４４７号では光路長が長いことに起因する課題については何も述べられていない。
【００１２】
従来例のＯＦＳ回転多面鏡は反射面部の外接円形でおよそ３０ｍｍ近くあり、ひとつひとつの面が偏向できる角度が小さい分、印字に必要な用紙幅分の長さの走査線を得るため光路長も長く、装置は大型化する。偏向走査装置の部品が大型化すると高剛性の材質を使わないと光学箱全体の精度を維持することが困難でコストアップになる。これに対し小径多面鏡を用いて全体をコンパクトにすることも可能だが、その場合は回転多面鏡の大きさが５〜８ｍｍ程度まで小さくする必要がある。スキャナモータの軸径が２〜３ｍｍ以上あるのが普通なので、今度は従来の固定方法が適用できないという問題が生じる。
【００１３】
この点を説明すると、特開平11-183831号においても反射面近傍で強固な固定をする以上、ある程度は図９のように、軸方向の力によって（Ａ）のような変形が、また芯合わせの目的で穴と軸を圧入にすると（Ｂ）のような変形が生じ、光学性能の劣化を完全に防止できるとはいえず、回転多面鏡の大きさがスキャナモータの軸径程度まで小さくなるとさらに不利な条件となる。そしてこれは鏡面加工持に加工機の軸に対しても同様の問題として現れてくる。
【００１４】
特開2001-228432号では異なる発想で回転多面鏡をスキャナモータの一部として一体化し、回転軸まで圧入してから鏡面加工を行うが、これでは製造工程が極端に非効率化するし小径多面鏡への対応も触れられていない。
【００１５】
近年カラー画像形成装置としてディザ方式による中間調表現により写真画質が実現、低価格化が進んでおり従来以上に回転多面鏡の固定における面の変形防止や芯あわせを、低価格で実現する必要がある。特に小径の回転多面鏡では穴を設けた場合の肉厚が足りず、鏡面加工上も組立上も不利であった。
【００１６】
本発明の目的は上記の問題点を解消し、小径回転多面鏡を効率的に製造し加工時にも面精度が出しやすく取り扱いも容易で、スキャナモータに固定する際も面変形や偏芯の少ない偏向走査装置を低価格で提供する。これにより高速かつ小型＆高画質な偏向走査装置を実現できる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため本発明の請求項１に記載の偏向走査装置は、光源部と、該光源部からの光ビームを偏向走査するスキャナモータと回転多面鏡とを有し偏向された前記光ビームを被走査面に結像する結像手段を有し、これらを搭載する光学箱と該光学箱を密閉するフタ部材を備えている偏向走査装置において、前記回転多面鏡は反射面部と該反射面部から回転軸方向に離間した握持部を有し、前記握持部によってスキャナモータへの固定が行われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、光源部と、該光源部からの光ビームを偏向走査するスキャナモータと回転多面鏡とを有する偏向走査装置において、前記回転多面鏡は反射面部と、該反射面部から回転軸方向に離間した握持部を有し、前記握持部によってスキャナモータへの固定を行うようにしたので、とくに小径多面鏡を用いた場合、加工時に面精度が出しやすく取り扱いも容易で、スキャナモータに固定する際も面変形や偏芯の少ない組立ができ、小型で高性能な偏向走査装置を実現できる。
【００１９】
さらに、前記握持部と前記スキャナモータが回転軸に沿った方向にのみ互いに押圧されるようにした場合は、加工時の回転中心と組立後の回転中心を一致させる調整にも対応でき、さらに精度を向上させることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施例１）
本発明を図１、２の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は第１実施例におけるスキャナモータ４のロータ４ｒの斜視図であり、これ以外の部分の詳細は従来例に記載されているものと同等のため省略する。ロータ４ｒはシャフト４１、座面金具４２、ロータヨーク４３、マグネット４４の順で組み立てられている。座面金具４２には回転多面鏡５がとりつけられており、光ビームを偏向走査する。ここまでは従来と同じである。
【００２２】
本例が従来と異なるのは以下の点である。すなわち回転多面鏡５は反射面部５１から軸方向に離間した位置にある握持部５２が設けられ、握持部５２は座面金具４２に設けられたくぼみに圧入され半径方向の圧力で固定されている。座面金具４２には変形部４２ａが握持部５２よりも小さい内接円径で３箇所設けられている。図において反射面部５１は握持部５２より大きくても小さくても構わない。
つぎに本発明の作用について具体的に図２で説明する。
【００２３】
握持部５２は固定による応力を大きく受けるが、反射面部５１は離間されているので応力変形を起こさず平面度の悪化を防止することができる。変形部４２ａは圧入歪を緩和しつつ正確な芯合わせを可能にする。回転多面鏡５はその反射面部５１の外接円径としてほぼロータのシャフト４１に近い細さまで小径化されOFS特有の長い光路長をコンパクト化する設計が可能になる。圧入固定の採用により組立が容易かつ確実でコストダウンも可能になる。
【００２４】
（実施例２）
本発明の第二の実施例を図３に基づいて詳細に説明する。なお同一の機能部品については実施例１と同様の番号を付し説明を省略する。
【００２５】
本実施例では前記握持部５２は反射面部５１より径の大きいフランジであり、フランジは座面金具４２に載せられ付勢手段としての押さえバネ４５によって回転軸に沿った方向に互いに押圧状態で強固に締結されている点が特徴である。
【００２６】
実施例１と異なり本実施例では回転多面鏡が半径方向に拘束されておらず組立工程において芯合わせの調整が可能となっている。これは必要な芯あわせ調整をより高精度にできるので好ましい。
【００２７】
次に本実施例に用いるに好適な回転多面鏡の加工と組立工程について詳細に説明する。
【００２８】
回転多面鏡に求められる重要な特性として各反射面が回転中心から等距離で回転し偏向走査する必要があるのは述べたが、このために本発明では図４のような加工を行う。
【００２９】
すなわち回転多面鏡５は割り出しヘッド６１にチャックされ反射面ひとつひとつをフライカットヘッド６３で形成する。フライカットヘッドは高速回転するカッタでそのスピンドルユニット全体が矢印Ｓ方向に往復する機構でカッターパスによる包絡面６３ｐが回転多面鏡５のひとつの反射面を形成する。ひとつ反射面が完成すると割り出しヘッド６１が４５度回転し次の反射面が形成され、これを８回繰り返し八角形が完成する。
【００３０】
ここで明らかなのは、各反射面は包絡面６３ｐと割り出しヘッド６１の回転軸６１ｄの距離で高精度に揃っており、割り出しヘッド６１の回転軸の状態のままスキャナモータの回転軸と一致した組立が出来れば高精度に各反射面を回転中心から等距離にすることができる点である。
【００３１】
これを実現するため本例では図５のように割り出しヘッド６１の回転軸上方からスタイラス６６によって回転多面鏡５に中心マークを刻印する。座面金具４２にも同様の刻印を行う。これらはそれぞれが回転中に行うとよい。そして組立においてはＣＣＤカメラ６５と画像認識装置６４によって初めに座面金具の刻印を認識記憶し、つぎに載置した回転多面鏡５の刻印を記憶した位置にまで調整ドライバ６７で微動送りする。最後にロータと回転多面鏡は固定具４５によって軸方向に互いに押圧されて固定される。
【００３２】
なお本実施例で説明した固定方法はこれに限定するものではない。圧入以外に接着でもよく、付勢部材も板バネに限定するものではない。回転多面鏡も穴を設けてスキャナモータの軸とおおまかな位置あわせ嵌合をしていても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施例の斜視図
【図２】本発明の第１の実施例の断面図
【図３】本発明の第2の実施例の説明図
【図４】本発明における回転多面鏡加工機の説明図
【図５】本発明における加工機と組立の芯合わせ説明図
【図６】従来の偏向走査装置の斜視図
【図７】従来のオーバーフィルド方式の説明図
【図８】従来の偏向走査装置の断面図
【図９】従来の固定方法の課題を示す図
【図１０】従来の回転多面鏡製造方法の説明図
【符号の説明】
【００３４】
１、８７  光学箱
４  スキャナモータ
４ｒ  ロータ
５、２８、２９、２９´  回転多面鏡
１５  感光ドラム
２５  光源
L  光ビーム
７５  結像レンズ
７６、７７  折り返しミラー
４１  シャフト
４２  座面金具
４３  ロータヨーク
４４  マグネット
４５  押さえバネ
４６  ビス
５１  反射面部
５２  握持部
６１  割り出しヘッド
６１ｄ  割り出しヘッド回転軸
６３、３０  フライカットヘッド
６３ｐ  カッターパス包絡面
６４  画像認識装置
６５  ＣＣＤカメラ
６６  スタイラス
６７  調整ドライバ
【図１】
2006030857.tif 000003
【図２】
2006030857.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006030857.tif 000006
【図５】
2006030857.tif 000007
【図６】
2006030857.tif 000008
【図７】
2006030857.tif 000009
【図８】
2006030857.tif 000010
【図９】
2006030857.tif 000011
【図１０】
2006030857.tif 000012