JP2966010B2 - 空気軸受型ポリゴンスキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記録装置などに用いられて光ビームの走査を
行うためのポリゴンスキャナに係り、特に、空気動圧ラ
ジアル軸受を用いた空気軸受型ポリゴンスキャナに関す
るものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の空気軸受型ポリゴンスキャナの一例を
示す断面図である。

最下部に配設される固定軸台座１の中心部には、ヘリ
ングボーン溝を有する固定軸２が焼き嵌め立設されてい
る。固定軸２には、同軸に中空回転軸３が外嵌され、ま
た上部にはスラスト磁気軸受部４が配設されている。ス
ラスト磁気軸受部４は、マグネット4a,4b,4cを備え、こ
れらはマグネットホルダ7a,7b,7cによって保持されてい
る。

中空回転軸３は、上部の外周にミラー受け3aが形成さ
れ、このミラー受け3aにポンゴンミラー５が半径方向に
ミラー押さえ６を介して保持されている。また、ポリゴ
ンミラー５は、取付ねじ８によってミラー受け3aに固定
される。

中空回転軸３の下部外周には、ロータマグネット９が
固定設置され、このロータマグネット９を囲撓する如く
にステータ10が固定設置されている。このステータ10を
保持し、中空回転軸３及びスラスト磁気軸受部４を保護
するために、ハウジング11が固定軸台座１に固定されて
いる。ハウジング11の上部は開口し、この開口を塞ぐよ
うに上蓋12がねじ止め固定されている。また、ハウジン
グ11の側面には、ポリゴンミラー５に対向する部位に光
ビームが入射並びに出射可能に偏向用窓13が形成されて
いる。

さらに、ロータマグネット９の下部には、回転体の釣
合いをとるためのバランスリング14が装着されている
（これと同様の機能は、ミラー押さえ６も有してい
る）。また、マグネットホルダ76には、アキシャル方向
に高いダンピング特性を持たせるためのオリフィスを有
したダンピング蓋15が設けられている。

この他、ステータ10の下部には、モータ部のロータマ
グネットの位置検出用ホール素子16が配設され、さら
に、位置検出用ホール素子16の下部には、モータ部配線
用の基板18が設けられている。

第６図は固定軸台座１とハウジング11の支持構造を示
す断面図である。

ハウジング11の内周縁が嵌入可能なように、固定軸台
座１には嵌合段部1aが設けられており、嵌合段部1aの外
周面にハウジング11の嵌合穴11aの内周面が接するよう
にされている。

このようなポリゴンスキャナにあっては、ステータ10
のコイルに所定の通電モードで電流を流すと、ロータマ
グネット９との間に回転トルクが発生し、ステータ10が
固定されているので、ロータマグネット９が回転する。
このとき、軸部は、固定軸２と中空固定軸３の間に空気
膜が介在し、空気動圧ラジアル軸受が形成されるため、
この空気動圧ラジアル軸受のポンピング作用による動圧
が発生し、固定軸２と中空固定軸３の間の隙間に空気膜
が形成される。この空気膜によって中空固定軸３が半径
方向に支持され、固定軸２の周りに非接触状態を保っ
て、抵抗を受けることなく滑らかに回転する。

ポリゴンミラー５に対しては、不図示のレーザ発生装
置などから光ビームが偏向用窓13を介して入射され、ポ
リゴンミラー５の表面で反射して再び偏向用窓13から出
射し、不図示の感光体などに照射される。このとき、出
射光は、ポリゴンミラー５の回転に応じて出射角度が連
続的に変化する。

なお、空気軸受を用いたポリゴンスキャナとして例え
ば、実開平１−120776号及び実開平１−69909号があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記した如き構成の空気軸受型ポリゴンスキ
ャナにあっては、固定軸台座に嵌合段部が設けられてい
るが、この加工手順として、丸棒からの挽き加工を必要
とするため、材料に無駄を生じると共に加工々数が多く
なると共にコストアップを招くという不具合がある。

本発明の目的は、上記した従来技術の実情に鑑みてな
されたもので、固定軸台座の加工を容易にし、コストダ
ウンが図れるようにした空気軸受型ポリゴンスキャナを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、ハウジングに
固定された固定軸台座と、この固定軸台座の中心部に焼
き嵌め立設された固定軸と、この固定軸に空気軸受によ
って支承され、かつ一体的に実装されたモータ部の駆動
を受けて回転する回転軸とを備え、前記回転軸にポリゴ
ンミラーを固定した空気軸受型ポリゴンスキャナにおい
て、前記固定軸台座は前記固定軸台座の固定面全域が平
面に形成された円盤状の部材からなり、前記ハウジング
の底部下面には、前記固定軸台座が嵌入可能で、かつ前
記固定軸台座に対して正確な位置決めが行えるに足るだ
けの深さの嵌合穴が形成され、前記ハウジングは前記固
定軸台座上に位置決めされた状態でねじ止めによって固
定されていることを特徴としている。

この場合、前記ハウジングが当該ハウジングの中間部
で２分割可能に接合され、また、前記ハウジングの上蓋
と前記固定軸にマグネットをそれぞれ直付けするように
構成するとよい。

〔作用〕

上記した手段によれば、固定軸台座は例えば丸棒部材
をスライス加工により円盤状に形成するだけで、その上
面は平面に加工されたままであり、ハウジングの底部下
面に固定軸台座の厚さより浅く、固定軸台座嵌入用の穴
を位置決めするに足るだけの深さに形成するだけの簡単
な加工でよく、固定軸台座の製作に際して挽き加工が不
要になり、ハウジングや固定軸台座の加工が容易でコス
トダウンが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。ま
た、第２図は固定軸台座部の詳細を示す断面図である。

なお、第１図においては、第５図に示した従来構成と
同一構造または同一機能であるものには同一数字を用い
たので、以下においては重複する説明を省略する。ま
た、ポリゴンミラー５を回転させる動作原理も第５図で
説明したと同一であるので、説明を省略する。

本実施例は、第１図に示すように、固定軸台座１の上
面が平面にされ、この周辺部にハウジング11の下面が載
置される構造をとっているが、ハウジング11が固定軸台
座１に対し正確な位置に固定できるように、第２図に示
す如く、ハウジング11の下面に浅い嵌合穴部11bが形成
されている。嵌合穴部11bの内径は、固定軸台座１の外
径に略同一にされ、この嵌合穴部11bの下面全体が固定
軸台座１の上面に接するようにされている。また、嵌合
穴部11bの側部は、固定軸台座１の円周面である嵌合部1
7の上縁に接するようにされている。

なお、第１図においては、小型化及び高さ低減を図る
ために、ステータ10がハウジング11の内側壁に直付けさ
れ、ポリゴンミラー５はスラスト磁気軸受部４に一体的
に取り付けられている。また、位置検出用ホール素子16
及び基板18は、ポリゴンミラー５を上部に移設すること
によって生じた空間内に配設している。また、ハウジン
グ11は、保守・点検を容易にするため、中間部から上下
に２分割できる構成にされている。さらに、前述のマグ
ネットホルダ7a,7cは省略され、マグネット4a,4cは夫々
固定軸２及び上蓋12に直付けされている。

上記実施例によれば、固定軸台座１の上面を平面にで
きるため、従来のような丸棒からの挽き加工が不要にな
り、丸棒素材をスライス加工するのみで製作できる。こ
の結果、製造が容易になると共に、コストダウンを図る
ことができる。

第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示す嵌合部
17の主要部の断面図である。

第３図では、嵌合部17の上縁に嵌合穴部11bの深さ
で、かつ半径方向へ０〜1mmの範囲内の溝状の嵌合部17a
を設けている。

また、第４図では、嵌合部17に対し、嵌合穴部11bの
内周に接する部分を除いて、これより下部を半径方向に
０〜1mmを切削除去し、嵌合部17bとしたものである。

このような構成とすることにより、固定軸台座１とハ
ウジング11の嵌合を、さらに確実にすることが可能にな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、固定軸台座の
製作に際して挽き加工が不要になるとともに、嵌合穴は
固定軸台座に対して正確な位置決めが行えるに足るだけ
のごく浅い深さでよいので、加工を最短時間で済ますこ
とができる。また、位置決めが行われた状態でねじ止め
によりハウジングを固定台座に固定するので、固定台座
をケーシングに圧入する必要がなくなり、組立が簡単に
なるとともに、部品精度や加工精度を圧入によって加工
を行う場合ほど厳密に管理する必要がなくなる。その結
果、ハウジングや固定軸台座の加工が容易でコストダウ
ンが可能となる。

また、ハウジングの中間部で上下に２分割するように
構成すると、保守・点検が容易になる。

さらに、スラスト磁気軸受用のマグネットをハウジン
グの上蓋に直付けすると部品点数の削減と加工工数の削
減を図ることができ、さらにコストダウンを図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は固定
軸台座部の詳細を示す断面図、第３図及び第４図は本発
明の第２、第３の実施例を示す嵌合部の主要部の断面
図、第５図は従来の空気軸受型ポリゴンスキャナの一例
を示す断面図、第６図は従来の固定軸台座とハウジング
の支持構造を示す断面図である。 １……固定軸台座、２……固定軸、３……中空回転軸、
４……スラスト磁気軸受部、５……ポリゴンミラー、９
……ロータマグネット、10……ステータ、11……ハウジ
ング、11b……嵌合穴部、13……偏向用窓、17……嵌合
部、17a,17b……嵌合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一色 海平 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 工藤 譲 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 鈴木 光夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 実開 昭63−70532（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに固定された固定軸台座と、こ
   の固定軸台座の中心部に焼き嵌め立設された固定軸と、
   この固定軸に空気軸受によって支承され、かつ一体的に
   実装されたモータ部の駆動を受けて回転する回転軸とを
   備え、前記回転軸にポリゴンミラーを固定した空気軸受
   型ポリゴンスキャナにおいて、 前記固定軸台座は前記固定軸台座の固定面全域が平面に
   形成された円盤状の部材からなり、 前記ハウジングの底部下面には、前記固定軸台座が嵌入
   可能で、かつ前記固定軸台座に対して正確な位置決めが
   行えるに足るだけの深さの嵌合穴が形成され、 前記ハウジングは前記固定軸台座上に位置決めされた状
   態でねじ止めによって固定されていること、 を特徴とする空気軸受型ポリゴンスキャナ。
2. 【請求項２】前記ハウジングが当該ハウジングの中間部
   で２分割可能に接合されていることを特徴とする請求項
   １記載の空気磁気軸受型ポリゴンスキャナ。
3. 【請求項３】前記ハウジングの上蓋にスラスト磁気軸受
   用のマグネットの一方が直付けされていることを特徴と
   する請求項１記載の空気軸受型ポリゴンスキャナ。