(57)【要約】【課題】長期間使用してもバランスが悪化することなく、ポリゴンミラーの鏡面精度のばらつきを低減し、優れたジッター性能や面倒れ性能を持たせる。【解決手段】ポリゴンミラー１３を固定する回転体３１のフランジ部３２上側のボス部３３の外側に設けられポリゴンミラー１３を圧入して回転中心を位置決めするミラー止め部３７と、フランジ部３２上側にポリゴンミラー１３の固定位置を位置決めするミラー受座面３６とを設け、ポリゴンミラー１３を回転体に対して偏心等がなしに高精度で取り付ける。ミラー止め部３７を中抜きにより薄肉構造として弾力性を持たせ、ポリゴンミラー１３をミラー止め部３７に圧入するとき、ポリゴンミラーの鏡面部に無理な力を加えずに圧入するとともに、取り付けた後にがたつきが生じることを防ぐ。【選択図】　　図２
2004109558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンミラーを固定する回転体のフランジ部上側のボス部の外側に設けられポリゴンミラーを圧入して回転中心を位置決めするミラー止め部と、回転体のフランジ部上側に位置してポリゴンミラーの固定位置を位置決めするミラー受座面とを有し、ミラー止め部を中抜きにより薄肉構造として弾力性を持たせたことを特徴とするポリゴンミラーの取付構造。
【請求項２】
前記ポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／２以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設けた請求項１記載のポリゴンミラーの取付構造。
【請求項３】
前記ポリゴンミラーは、２段のミラー部を有し、１段目のミラー部と２段目のミラー部を厚さ方向に対称に設けた請求項１記載のポリゴンミラーの取付構造。
【請求項４】
前記ポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／４以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設けた請求項３記載のポリゴンミラーの取付構造。
【請求項５】
前記ミラー止め部とミラー受座面を回転体の回転軸を基準にして２次加工して位置精度をだした請求項１乃至４のいずれかに記載のポリゴンミラーの取付構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のポリゴンミラーの取付構造を有することを特徴とする書込ユニット。
【請求項７】
請求項６記載の書込ユニットを有する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】
この発明は、レーザプリンタやデジタル複写機等のレーザ書込系に利用されるポリゴンミラーの取付構造とそれを使用した書込ユニット及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−３０５１６０号公報
レーザプリンタやデジタル複写機等のレーザ書込系に利用されるポリゴンミラーは、精細な画像を形成するために回転速度がより高速化するとともに高精度化や低回転ムラの低減が要求されている。そのなかでもポリゴンミラーの精度にその大半を占める高周波ジッターを低減する必要がある。このポリゴンミラーのジッターの低減方法としてポリゴンミラーの精度を上げたり、ポリゴンミラーの厚みを増やすなど種々な対策が行われているが、いずれもコストの上昇やポリゴンミラーの風損の増加などを招く。また、温度上昇の繰り返しや振動衝撃により、ポリゴンミラーの取付位置が微妙にずれてバランス崩れを起こし、振動が大きくなり異常音を発生させるなどを招く。
【０００３】
このような短所を解消するため、特許文献１に開示されたポリゴンミラーの取付構造は、図５（ａ）の断面図と（ｂ）の平面図に示すように、ポリゴンミラー１３を固定するミラーモータの回転体３１のフランジ部３２にポリゴンミラー１３を取り付けた後、フランジ部３２に設けた板バネ固定溝５０に環状のミラー押えバネ５１を挿入した後、グリップ止め輪５２を挿入してミラー押えバネ５１によりポリゴンミラー１３のスラスト方向及びラジアル方向の位置決めを行ってフランジ部３２に固定している。
【０００４】
しかしながらミラー押えバネはポリゴンミラーを回転するミラーモータの温度上昇の繰り返しによる熱膨張と熱収縮の繰り返しや、振動衝撃の繰り返し、あるいはミラーモータの起動と停止の繰り返しにより、ポリゴンミラーの固定位置が微妙にずれて、バランス崩れを誘発し、振動が大きくなり異常音を発生するという問題がある。
また、ミラー押えバネはその押付力のばらつきにより、ポリゴンミラーの鏡面の平面度がばらつき、その結果、各鏡面での走査速度が遅化しジッターが悪化すると云う問題もある。
【０００５】
この発明はこのような問題を解消し、長期間使用してもバランスが悪化することなく、ポリゴンミラーの鏡面精度のばらつきを低減し、優れたジッター性能や面倒れ性能を有するポリゴンミラーの取付構造とそれを使用した書込ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のポリゴンミラーの取付構造は、ポリゴンミラーを固定する回転体のフランジ部上側のボス部の外側に設けられポリゴンミラーを圧入して回転中心を位置決めするミラー止め部と、回転体のフランジ部上側に位置してポリゴンミラーの固定位置を位置決めするミラー受座面とを設け、ポリゴンミラーを回転体に対して偏心等がなしに高精度で取り付ける。また、ミラー止め部を中抜きにより薄肉構造として弾力性を持たせ、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーの鏡面部に無理な力を加えずに圧入するとともに、取り付けた後にがたつきが生じることを防ぐ。
【０００７】
また、ポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／２以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設け、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーに加えられる圧力を小さくして、圧入時のポリゴンミラーの変形を確実に防止して高精度な鏡面を維持する。
【０００８】
さらに、ポリゴンミラーは、２段のミラー部を有し、１段目のミラー部と２段目のミラー部を厚さ方向に対称に設け、回転するポリゴンミラーの風損の増加を抑える。
【０００９】
また、２段のミラー部を有するポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／４以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設け、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーに加えられる圧力を小さくして、圧入時のポリゴンミラーの変形を確実に防止して高精度な鏡面を維持する。
【００１０】
また、ミラー止め部とミラー受座面を回転体の回転軸を基準にして２次加工して位置精度をだして、ポリゴンミラーを高精度に固定する。
【００１１】
この発明の書込ユニットは、前記ポリゴンミラーの取付構造を有し、繰り返してポリゴンミラーを回転して画像の書き込みを行っても、振動や衝撃に耐え、異常音等の障害が発生することを防ぐ。
【００１２】
この発明の画像形成装置は、前記書込ユニットを有し、安定した画像を繰り返して形成することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のデジタル複写機の構成図である。図に示すように、デジタル複写機１は複写機本体２と原稿自動送り装置（以下、ＡＤＦという）３と自動仕分け装置４とを有する。複写機本体２は原稿読取ユニット５と書込ユニット６とエンジン部７と給紙ユニット８を有する。原稿読取ユニット５は光源と複数のミラーを有するキャリッジ９とレンズ系１０と例えばＣＣＤ等の固体撮像素子１１及びバッファ１２を有し、ＡＤＦ３で送られた原稿を走査して読み取る。書込ユニット６はレーザ光源やポリゴンミラー１３等を有し、画像情報を含むレーザビームをエンジン部７に出射する。エンジン部７は、画像形成ユニット１４と１次転写ユニット１５と２次転写ユニット１６及び定着ユニット１７を有する。画像形成ユニット１４は、感光体１８の周囲に配置された帯電チャージャ１９と書込ユニット５からのレーザビーム１３の照射部とシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）からなる回転式のカラー現像部２０及びドラムクリーニング部２１を有し、帯電チャージャ１９で帯電した感光体１８上にレーザビーム１３で静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像部２０で可視化してトナー像を形成する。１次転写ユニット１５は中間転写ベルト２２と１次転写部２３とテンションローラ２４と２次転写ローラ２５とクリーニング部２６及び基準位置センサ２７を有し、感光体１８に形成されたトナー像を中間転写ベルト２２に１次転写する。中間転写ベルト２２は、このデジタル複写機１における最大転写紙サイズであるＡ３よりも大きく形成されており、使用する転写紙がＡ４サイズ以下の場合には、２面分のトナー像を保持することができる。この中間転写ベルト２２は感光体１８上のトナー像を１次転写するとき以外は図示しない接離機構によって感光体１８表面から離れ、中間転写ベルト２２に画像を１次転写するときだけ感光体１８表面に圧接される。２次転写ユニット１６は中間転写ベルト２２に転写されたトナー像を記録紙に２次転写する。定着ユニット１７は記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力で定着する。給紙ユニット８は複数の給紙カセット２８ａ〜２８ｃと手差トレイ２９を有し、記録紙を２次転写ユニット１６に送る。ＡＤＦ３は読み取る原稿を原稿読取ユニット５に送り、原稿読取ユニット５で読み取った原稿を回収する。自動仕分け装置４は複数段の仕分けビン３０ａ〜３０ｎを有し、画像が形成された記録紙を仕分けして排出する。
【００１４】
このデジタル複写機１に設けられた書込ユニット６のポリゴンミラー１３は、図２の断面図に示すように、ミラーモータの回転体３１に取り付けられている。回転体３１は、フランジ部３２と、フランジ部３２の上部中央のボス部３３に圧入してされた固定された回転軸３４と、フランジ部３２の内周面に接着剤で固定されたロータマグネット３５を有する。
【００１５】
フランジ部３２は上部中央のボス部３３の外周部上面にミラー受座面３６と、ミラー受座面３６の内周側に設けたミラー止め部３７を有する。このミラー受座面３６は、フランジ部３２と一体に構成されているボス部３３に圧入して固定された回転軸３４を基準にして２次加工を行い、ミラー受座面３６の回転軸３４に対する直角度の精度をだして、ポリゴンミラー１３の取付基準面としている。また、ミラー止め部３７も回転軸３４を基準にして２次加工を行い、回転軸３４に対する同軸度の精度をだして、ミラー止め部３７の外周面をポリゴンミラー１３の取付基準面としている。このミラー止め部３７の外周面の取付基準面の外径はポリゴンミラー１３の取付穴の内周の取付基準面の内径より圧入代として所定の値だけ大きくしてある。また、ポリゴンミラー１３のミラー受座面３６に対する取付基準面とミラー止め部３７に対する取付穴の内周の取付基準面の直角度は所定の値の範囲に入るように高精度な加工が施されている。さらに、ミラー止め部３７とボス部３３の間は中抜き部３８が形成してあり、ミラー止め部３７は弾力性を有する薄肉構造に形成されている。
【００１６】
そしてポリゴンミラー１３をミラー止め部３７の外周面に圧入し、ミラー受座面３６で位置決めしてポリゴンミラー１３をフランジ部３２に固定する。このポリゴンミラー１３をフランジ部３２に固定するとき、ラジアル方向はミラー止め部３７の外周面の取付基準面とポリゴンミラー１３の取付穴の内周の取付基準面を当接せしめた上、スラスト方向はフランジ部３２のミラー受座面３６にポリゴンミラー１３の取付基準面が当接するまでポリゴンミラー１３を加圧しながら押し込む。このときミラー止め部３７とミラー受座面３６が回転軸３４に対して高精度に加工されているとともに、ポリゴンミラー１３のミラー受座面３６に対する取付基準面とミラー止め部３７に対する取付穴の内周の取付基準面の直角度が高精度に加工されているから、ポリゴンミラー１３を回転軸３４に対して偏心等がなしに高精度にフランジ部３２に取り付けることができる。また、ミラー止め部３７とボス部３３の間は中抜き部３８が形成してあり、ミラー止め部３７は弾力性を有する薄肉構造に形成されているから、ポリゴンミラー１３をミラー止め部３７に圧入するとき、ポリゴンミラー１３の鏡面部に無理な力を加えずに圧入することができるとともに、取り付けた後にがたつきが生じることを防ぐことができる。
【００１７】
このポリゴンミラー１３をフランジ部３２に固定したミラーモータの回転体３１のバランス修正は２面で行い、上面側は中抜き部３８に設けたバランス鍾り３９と下面側のフランジ部３２の外周部に設けたバランス鍾り４０によってバランス取りが行われている。したがってポリゴンミラー１３を繰返し回転しても振動や異常音が発生することを防止することができる。
【００１８】
また、フランジ部３２のミラー止め部３７に圧入するポリゴンミラー１３の内周面に、図３の断面図に示すように、ポリゴンミラー１３の厚さＴの１／２以下の幅ｄを有する圧入代４１をポリゴンミラー１３の厚さの中心部に設けることにより、ポリゴンミラー１３をミラー止め部３７に圧入するとき、ポリゴンミラー１３に加えられる圧力を小さくすることができ、圧入時のポリゴンミラー１３の変形を確実に防止して高精度な鏡面を維持することができる。
【００１９】
さらに、フランジ部３２とポリゴンミラー１３を同じ材質例えばアルミ材で構成することにより、ポリゴンミラー１３とミラー止め部３７の熱膨張係数を同じにすることができ、温度上昇の繰り返しによる熱膨張と熱収縮の繰り返しに対しても同じように膨張・収縮を繰り返すので初期の圧入強度を保ち続けることができる。したがって繰り返してポリゴンミラー１３を回転しても振動や衝撃にも耐え、初期バランスを保ち続けで異常音等の障害が発生することを確実に防ぐことができ、優れたジッター性能を有する。
【００２０】
前記説明では１段のポリゴンミラー１３の取付構造について説明したが、図４に示すように、２段のポリゴンミラー１３ａも同様にして回転体３１に取り付けることができる。この２段のポリゴンミラー１３ａは１段目のポリゴンミラー１３ｂと２段目のポリゴンミラー１３ｃの間が肉抜きがなされており、かつ、ポリゴンミラー１３ａの厚さ方向に対称形になっているので風損の増加を抑えることができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、ポリゴンミラーを固定する回転体のフランジ部上側のボス部の外側に設けられポリゴンミラーを圧入して回転中心を位置決めするミラー止め部と、回転体のフランジ部上側に位置してポリゴンミラーの固定位置を位置決めするミラー受座面とを設けたから、ポリゴンミラーを回転体に対して偏心等がなしに高精度で取り付けることができる。
【００２２】
また、ミラー止め部を中抜きにより薄肉構造とした弾力性を持たせたから、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーの鏡面部に無理な力を加えずに圧入できるとともに、取り付けた後にがたつきが生じることを防ぐことができる。
【００２３】
また、ポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／２以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設けることにより、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーに加えられる圧力を小さくして、圧入時のポリゴンミラーの変形を確実に防止して高精度な鏡面を維持することができる。
【００２４】
さらに、ポリゴンミラーは、２段のミラー部を有し、１段目のミラー部と２段目のミラー部を厚さ方向に対称に設けることにより、回転するポリゴンミラーの風損の増加を抑えることができる。
【００２５】
また、２段のミラー部を有するポリゴンミラーの内周面の圧入代は、幅がポリゴンミラーの厚さの１／４以下であり、ポリゴンミラー肉厚の中央部に設けて、ポリゴンミラーをミラー止め部に圧入するとき、ポリゴンミラーに加えられる圧力を小さくして、圧入時のポリゴンミラーの変形を確実に防止して高精度な鏡面を維持する。
【００２６】
また、ミラー止め部とミラー受座面を回転体の回転軸を基準にして２次加工して位置精度をだして、ポリゴンミラーを高精度に固定することができる。
【００２７】
さらにこのポリゴンミラーの取付構造を書込ユニットに使用することにより、繰り返してポリゴンミラーを回転して画像の書き込みを行っても、振動や衝撃に耐え、異常音等の障害が発生することを防ぐことができる。
【００２８】
この書込ユニットを画像形成装置に使用することにより、安定した画像を繰り返して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデジタル複写機の構成図である。
【図２】ポリゴンミラーの取付構造を示す断面図である。
【図３】ポリゴンミラーの圧入代を示す断面図である。
【図４】他のポリゴンミラーの取付構造を示す断面図である。
【図５】従来例のポリゴンミラーの取付構造を示す構成図である。
【符号の説明】
１；デジタル複写機、２；複写機本体、３；ＡＤＦ、４；自動仕分け装置、
５；原稿読取ユニット、６；書込ユニット、７；エンジン部、
８；給紙ユニット、１３；ポリゴンミラー、３１；回転体、
３２；フランジ部、３３；ボス部、３４；回転軸、
３５；ロータマグネット、３６；ミラー受座面、３７；ミラー止め部。
【図１】
2004109558.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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