JP3193539B2 - Optical deflector - Google Patents
Optical deflectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばデジタル複写機
やファクシミリ等の画像読取り系あるいはレーザービー
ムプリンタ等の画像書込み系において、レーザー光源か
ら照射された光ビームで原稿画像あるいは感光体を走査
するための光偏向器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention scans an original image or a photoreceptor with a light beam emitted from a laser light source in an image reading system such as a digital copying machine or a facsimile or an image writing system such as a laser beam printer. To an optical deflector for
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、原稿画像の読取り系としては光ビ
ームで原稿画像を露光、走査してその反射光から画素毎
の濃度情報を得る方法が知られ、また記録画像の書込み
系としては画情報に応じて変調された光ビームで感光体
を露光、走査して静電潜像を形成する方法が知られてい
る。そして、いずれの系においてもレーザー光源から照
射された光ビームで原稿画像あるいは感光体を走査する
方式としては、多面鏡を備えた光偏向器を用いる走査方
式が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a reading system of a document image, there has been known a method of exposing and scanning a document image with a light beam to obtain density information for each pixel from reflected light thereof. There is known a method of exposing and scanning a photosensitive member with a light beam modulated according to information to form an electrostatic latent image. As a method of scanning a document image or a photoreceptor with a light beam emitted from a laser light source in any system, a scanning method using an optical deflector provided with a polygon mirror is known.
【０００３】図６はこの走査方式を用いた画像書込み系
示す概略図であり、符号１００はレーザー光源、符号１
０１はコリメータレンズ、符号１０２は多面鏡１０２ａ
を備えた光偏向器、符号１０３は多面鏡１０２ａに入反
射する光ビームが通過する開口部１０３ａを備えたミラ
ーカバー、符号１０４はｆ−θレンズ、符号１０５は感
光体ドラムを夫々示している。レーザー光源１００から
照射された光ビームは多面鏡１０２ａの反射鏡面で反射
されて感光体ドラム１０５に入射するが、このとき光ビ
ームは多面鏡１０２ａの矢線Ａ方向への回転に伴って偏
向され、矢線Ｂ方向に沿って感光体ドラム１０５を走査
する。また、これに伴い感光体ドラム１０５は矢線Ｃ方
向に回転し、感光体ドラム１０５上には二次元の静電潜
像が形成される。FIG. 6 is a schematic diagram showing an image writing system using this scanning method.
01 is a collimator lens, and 102 is a polygon mirror 102a
Reference numeral 103 denotes a mirror cover having an opening 103a through which a light beam incident on and reflected from the polygon mirror 102a passes, reference numeral 104 denotes an f-θ lens, and reference numeral 105 denotes a photosensitive drum, respectively. . The light beam emitted from the laser light source 100 is reflected by the reflecting mirror surface of the polygon mirror 102a and enters the photosensitive drum 105. At this time, the light beam is deflected as the polygon mirror 102a rotates in the direction of arrow A. , The photosensitive drum 105 is scanned along the arrow B direction. In addition, the photosensitive drum 105 rotates in the direction of the arrow C along with this, and a two-dimensional electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 105.
【０００４】従来、このような目的で使用される光偏向
器としては、特開平３−１７６１１号に開示されたもの
が知られている。具体的には、ハウジングに立設された
固定軸に対して回転部材を回転自在に支承すると共に、
上記回転部材に形成されたミラーフランジには多面鏡を
固定し、ハウジングに組み込まれたモータ部によって多
面鏡を回転部材と共に回転させるように構成されてい
る。また、この光偏向器では、多面鏡の外接円に近接さ
せて周壁が立設されており、多面鏡の回転に伴い発生す
る空気摩擦抵抗の低減が図られている。Conventionally, an optical deflector used for such a purpose is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-17611. Specifically, while rotatably supporting the rotating member with respect to a fixed shaft erected on the housing,
A polygon mirror is fixed to a mirror flange formed on the rotating member, and the polygon mirror is rotated together with the rotating member by a motor unit incorporated in the housing. Further, in this optical deflector, a peripheral wall is erected close to a circumscribed circle of the polygon mirror to reduce air frictional resistance generated as the polygon mirror rotates.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
偏向器においては多面鏡の回転速度の高速化が重要な開
発課題であるが、この高速化を実現するためには多面鏡
に作用する空気摩擦抵抗を最小限に抑え、多面鏡を駆動
するモータの負担を軽減する必要がある。In this type of optical deflector, it is an important development subject to increase the rotational speed of the polygon mirror. In order to realize this high speed, the polygon mirror operates. It is necessary to minimize the air frictional resistance and reduce the load on the motor that drives the polygon mirror.
【０００６】一般に、回転体に作用する空気摩擦抵抗の
大きさはこの回転体を取り巻く空気層の厚さに依存して
おり、この空気層が薄いほど空気摩擦抵抗は小さくな
る。従って、光偏向器の多面鏡に作用する空気摩擦抵抗
は、多面鏡を含む回転体とこの回転体の周囲に配設され
た非回転体との間の空気層を薄くすれば良いことが理解
される。しかし、ある値を越えて回転体と非回転体との
間の空気層を薄くすると、回転体の回転に伴ってこの空
気層を流れる空気対流が不安定になるので、回転体に作
用する空気摩擦抵抗は逆に大きくなってしまう。In general, the magnitude of the air frictional resistance acting on the rotating body depends on the thickness of the air layer surrounding the rotating body, and the thinner the air layer, the smaller the air frictional resistance. Therefore, it is understood that the air frictional resistance acting on the polygonal mirror of the optical deflector can be reduced by making the air layer between the rotating body including the polygonal mirror and the non-rotating body disposed around the rotating body thin. Is done. However, if the air layer between the rotating body and the non-rotating body is thinned beyond a certain value, the convection of air flowing through this air layer becomes unstable with the rotation of the rotating body, so that the air acting on the rotating body On the contrary, the frictional resistance increases.
【０００７】このため、多面鏡を最小限の空気摩擦抵抗
で高速回転させるためには、多面鏡を含む回転体とこの
回転体の周囲に配設された非回転体との間の空気層の厚
さを最適値に設定しなければならず、空気層の厚さが最
適値以上であっても、また最適値以下であっても多面鏡
に作用する空気摩擦抵抗が増加し、多面鏡の高速回転を
実現することはできなかった。Therefore, in order to rotate the polygon mirror at a high speed with a minimum air frictional resistance, the air layer between the rotating body including the polygon mirror and the non-rotating body disposed around the rotating body is required. The thickness must be set to the optimum value.Even if the thickness of the air layer is more than the optimum value or less than the optimum value, the air friction resistance acting on the polygon increases, High-speed rotation could not be realized.
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、多面鏡に作用す
る空気摩擦抵抗を最小限に抑えてこの多面鏡を駆動する
モータの負担を軽減し、多面鏡の回転速度を高速化する
ことが可能な光偏向器を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to minimize the load of a motor for driving a polygon mirror by minimizing the air frictional resistance acting on the polygon mirror. An object of the present invention is to provide an optical deflector capable of reducing the number of rotations and increasing the rotation speed of a polygon mirror.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光偏向器は、外周に複数の反射鏡面が形成
された多面鏡を所定の速度で回転させ、上記反射鏡面に
入射する光ビームを反射、偏向させる光偏向器におい
て、上記多面鏡の回転軸方向に関し、当該多面鏡を含む
回転体と、この回転体の周囲に配設されて当該回転体を
覆う非回転体との間の空気層の厚さを１〜３ｍｍとした
ことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, an optical deflector according to the present invention rotates a polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces formed on an outer periphery at a predetermined speed, and enters the reflecting mirror surface. In the optical deflector for reflecting and deflecting the light beam, a rotating body including the polygon mirror and a non-rotating body disposed around the rotating body and covering the rotating body with respect to the rotation axis direction of the polygon mirror. Is characterized in that the thickness of the air layer is 1 to 3 mm.
【００１０】このような技術的手段において、上記回転
体とは、多面鏡やこの多面鏡を固定しているミラーフラ
ンジ、ミラーキャップ等から構成され、多面鏡と共に回
転する構造物のことである。また、上記非回転体とは、
軸受を介して上記回転体を支承している光偏向器のハウ
ジングや、多面鏡を覆っているミラーカバー等、上記回
転体と間隙を保って非回転に配設された構造物のことで
ある。In the above technical means, the above-mentioned rotating body is a structure which comprises a polygon mirror, a mirror flange for fixing the polygon mirror, a mirror cap and the like, and rotates together with the polygon mirror. The non-rotating body is
A structure such as a housing of an optical deflector that supports the rotating body via a bearing, a mirror cover that covers a polygon mirror, and the like, which is arranged non-rotatably with a gap from the rotating body. .
【００１１】また、本発明においては上記多面鏡の回転
軸方向に関する回転体と非回転体との間の空気層の厚さ
を１〜３ｍｍに設定しているが、多面鏡に作用する空気
摩擦抵抗をより一層低減するためには、上記多面鏡の半
径方向に関しても、上記回転体と非回転体との間の空気
層の厚さを０．５〜１ｍｍに設定するのが好ましい。In the present invention, the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body in the direction of the rotation axis of the polygon mirror is set to 1 to 3 mm. In order to further reduce the resistance, the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body is preferably set to 0.5 to 1 mm in the radial direction of the polygon mirror.
【００１２】また、本発明において多面鏡の回転を支承
するための軸受は空気動圧軸受等の周知の技術的手段を
適用することができる。また、多面鏡を回転駆動させる
モータについても、インナーマグネット型スキャナモー
タ、アウターマグネット型スキャナモータ、アキシャル
型スキャナモータ等、周知の技術的手段を適用して差し
支えない。In the present invention, well-known technical means such as an air dynamic pressure bearing can be applied to the bearing for supporting the rotation of the polygon mirror. As for the motor for rotating the polygon mirror, well-known technical means such as an inner magnet type scanner motor, an outer magnet type scanner motor and an axial type scanner motor may be applied.
【００１３】[0013]
【作用】図５は、多面鏡を含む回転体とこの回転体の周
囲に配設された非回転体との間の空気層の厚さに応じた
空気摩擦抵抗の変化を示すグラフである。グラフの横軸
は回転軸方向に関する回転体と非回転体との間の空気層
の厚さ、すなわち軸方向隙間を示している。このグラフ
から明らかなように、空気摩擦抵抗は軸方向隙間が小さ
くなるにつれて減少していくが、軸方向隙間が１ｍｍよ
り小さくなると急激に増加している。従って、軸方向隙
間を１ｍｍに設定すれば空気摩擦抵抗を最小限に抑える
ことができる。但し、現実的には軸方向隙間を厳密に１
ｍｍに設定することは困難であり、また回転体と非回転
体との接触も懸念されるので、この値に安全率を加味し
た範囲が軸方向隙間の最適値となる。従って、回転軸方
向に関する回転体と非回転体との間の空気層の厚さを１
〜３ｍｍに設定すれば、回転体に作用する空気摩擦抵抗
を実用的な範囲で最小限に抑えることができる。FIG. 5 is a graph showing a change in air friction resistance according to the thickness of an air layer between a rotating body including a polygonal mirror and a non-rotating body disposed around the rotating body. The horizontal axis of the graph indicates the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body in the rotation axis direction, that is, the axial gap. As is clear from this graph, the air friction resistance decreases as the axial gap decreases, but increases sharply when the axial gap becomes smaller than 1 mm. Therefore, if the axial gap is set to 1 mm, the air frictional resistance can be minimized. However, in practice, the axial gap must be exactly 1
It is difficult to set the value in mm, and there is a concern about contact between the rotating body and the non-rotating body. Therefore, a range in which a safety factor is added to this value is the optimal value of the axial gap. Therefore, the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body in the rotation axis direction is set to 1
If it is set to 3 mm, the air frictional resistance acting on the rotating body can be minimized within a practical range.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の光偏向器
を詳細に説明する。図１は本発明を適用した光偏向器の
第一実施例を示すものである。同図において、符号１は
外周に８面の反射鏡面１ａを備えた多面鏡、符号２はこ
の多面鏡１を保持して回転する回転スリーブ、符号３は
回転スリーブ２に突設されたミラーフランジ、符号４は
上記ミラーフランジ３との間に多面鏡１を挟み込むミラ
ーキャップ、符号５は上記ミラーキャップ４及び多面鏡
１を貫通してミラーフランジ３に螺合する固定ねじを夫
々示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical deflector according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an optical deflector to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a polygon mirror having eight reflecting mirror surfaces 1a on the outer periphery, reference numeral 2 denotes a rotating sleeve which holds and rotates the polygon mirror 1, and reference numeral 3 denotes a mirror flange protruded from the rotating sleeve 2. Reference numeral 4 denotes a mirror cap that sandwiches the polygon mirror 1 between the mirror flange 3 and reference numeral 5 denotes a fixing screw that passes through the mirror cap 4 and the polygon mirror 1 and is screwed to the mirror flange 3.
【００１５】上記回転スリーブ２は軸フランジ６ａに立
設された固定軸７に対して所定の隙間（以下、軸受隙
間）を保持して遊嵌しており、これら回転スリーブ２及
び固定軸７はラジアル方向に関する空気動圧軸受を構成
している。すなわち、固定軸７の外周面には動圧発生用
溝７ａがヘーリングボーン状パターンで形成され、上記
回転スリーブ２が回転すると軸受隙間に空気動圧が発生
し、回転スリーブ２は高圧力の空気潤滑膜に支えられて
非接触の状態で固定軸７の周囲を回転する。尚、この実
施例では固定軸７の外周面に動圧発生用溝７ａを形成し
たが、これに代えて回転スリーブ２の内周面に動圧発生
用溝を形成しても差し支えない。The rotary sleeve 2 is loosely fitted to a fixed shaft 7 erected on a shaft flange 6a while maintaining a predetermined gap (hereinafter, a bearing gap). It constitutes an air dynamic pressure bearing in the radial direction. That is, a dynamic pressure generating groove 7a is formed in a herringbone pattern on the outer peripheral surface of the fixed shaft 7, and when the rotary sleeve 2 rotates, an air dynamic pressure is generated in the bearing gap, and the rotary sleeve 2 has a high pressure. It rotates around the fixed shaft 7 in a non-contact state supported by the air lubricating film. In this embodiment, the dynamic pressure generating groove 7a is formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft 7. However, a dynamic pressure generating groove may be formed on the inner peripheral surface of the rotary sleeve 2 instead.
【００１６】また、図１において符号８は上記回転スリ
ーブ２を回転駆動させるためのモータであり、回転スリ
ーブ２の外周に固定されたロータ部８ａと、ハウジング
６に固定されたステータ部８ｂとから構成されている。In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a motor for driving the rotary sleeve 2 to rotate. The motor 8 includes a rotor portion 8a fixed to the outer periphery of the rotary sleeve 2 and a stator portion 8b fixed to the housing 6. It is configured.
【００１７】上記ロータ部８ａはマグネット９及びマグ
ネットヨーク１０を備え、これらは圧入あるいは接着に
より回転スリーブ２に固着されている。図２に示すよう
に、マグネット９は後述するステータコア１１の内周に
配置されており、夫々円周を分割するようにして２極に
着磁されている。The rotor section 8a has a magnet 9 and a magnet yoke 10, which are fixed to the rotary sleeve 2 by press-fitting or bonding. As shown in FIG. 2, the magnet 9 is arranged on the inner periphery of a stator core 11 described later, and is magnetized to two poles so as to divide the circumference.
【００１８】マグネット９とステータコア１１との間に
は常に磁気的吸引力が作用しており、これらが磁気的ス
ラスト軸受を構成している。すなわち、回転スリーブ２
が所定の位置からスラスト方向（固定軸の軸方向）へ移
動すると、回転スリーブ２は上記磁気的吸引力によって
マグネット９とステータコア１１とが正対する所定の位
置に引き戻され、回転スリーブ２は常にスラスト方向の
所定の位置に保持されるのである。A magnetic attraction force always acts between the magnet 9 and the stator core 11, and these constitute a magnetic thrust bearing. That is, the rotating sleeve 2
Moves from the predetermined position in the thrust direction (axial direction of the fixed shaft), the rotating sleeve 2 is pulled back to the predetermined position where the magnet 9 and the stator core 11 face each other due to the magnetic attraction force, and the rotating sleeve 2 is always in the thrust direction. It is held at a predetermined position in the direction.
【００１９】一方、上記ステータ部８ｂはカラー１２を
介してねじ１３によってハウジング６に立設されたステ
ータコア１１を備え、このステータコア１１には電磁コ
イル１４がトロイダル状に巻回されている。ステータコ
ア１１にはスタッド１５を介して回路基板１６が固定さ
れており、上記電磁コイル１４はこの回路基板１６上に
印刷された配線と接続されている。そして、この回路基
板１６は図示外の制御回路部と接続されている。On the other hand, the stator portion 8b has a stator core 11 erected on the housing 6 by screws 13 via a collar 12, and an electromagnetic coil 14 is wound around the stator core 11 in a toroidal shape. A circuit board 16 is fixed to the stator core 11 via studs 15, and the electromagnetic coil 14 is connected to wiring printed on the circuit board 16. The circuit board 16 is connected to a control circuit (not shown).
【００２０】上記電磁コイル１４に流す電流の向きは、
上記回路基板１６上に立設された磁気検出センサ１７の
検出信号に基づいて決定される。すなわち、この磁気検
出センサ１７がロータ部８ａのマグネット９の漏れ磁束
を検出してその検出信号を上記制御回路部へ送信する一
方、制御回路部はこの検出信号に基づいて磁気検出セン
サ１７の近傍を通過したマグネット９の磁極がＮ極であ
るかＳ極であるかを判断し、ステータコア１１の各箇所
に巻回されている電磁コイル１４に流す電流の向きを決
定する。その結果、電磁コイル１４とマグネット９との
間には常に回転スリーブ２の回転を持続する方向の力が
作用し、回転スリーブ２に対して所定の回転数が与えら
れる。The direction of the current flowing through the electromagnetic coil 14 is as follows.
It is determined based on the detection signal of the magnetic detection sensor 17 erected on the circuit board 16. That is, the magnetic detection sensor 17 detects the leakage magnetic flux of the magnet 9 of the rotor portion 8a and transmits a detection signal to the control circuit portion, while the control circuit portion detects the magnetic flux near the magnetic detection sensor 17 based on the detection signal. It is determined whether the magnetic pole of the magnet 9 that has passed through is an N pole or an S pole, and the direction of the current flowing through the electromagnetic coil 14 wound around each part of the stator core 11 is determined. As a result, a force is applied between the electromagnetic coil 14 and the magnet 9 in such a direction as to keep the rotation of the rotary sleeve 2, and a predetermined rotational speed is given to the rotary sleeve 2.
【００２１】上記回転スリーブ２に対する多面鏡１の固
定は上記ミラーキャップ４及び固定ねじ５を用いて行わ
れる。すなわち、ミラーキャップ４及び多面鏡１を貫通
する固定ねじ５をミラーフランジ３に螺合させ、ミラー
キャップ４とミラーフランジ３で多面鏡１を挟持、固定
している。また、多面鏡１を固定した状態において、固
定軸７の上端とミラーキャップ４との間には空気だまり
１８が形成され、スラスト方向のダンピングを抑制して
いる。この空気だまり１８は微細孔１９によって外気と
連通されており、上述のダンピング効果の安定化が図ら
れている。The polygon mirror 1 is fixed to the rotating sleeve 2 by using the mirror cap 4 and the fixing screw 5. That is, a fixing screw 5 penetrating the mirror cap 4 and the polygon mirror 1 is screwed to the mirror flange 3, and the polygon mirror 1 is sandwiched and fixed between the mirror cap 4 and the mirror flange 3. When the polygon mirror 1 is fixed, an air pool 18 is formed between the upper end of the fixed shaft 7 and the mirror cap 4 to suppress damping in the thrust direction. The air pool 18 is communicated with the outside air by the fine holes 19 to stabilize the above-described damping effect.
【００２２】以上のように構成される本実施例の光偏向
器は、上記多面鏡１及びミラーキャップ５を上方から覆
うミラーカバー２０が上記ハウジング６上に配設され、
塵芥が多面鏡１の反射鏡面１ａやモータに付着するのを
防止している。このミラーカバー２０には反射鏡面に入
反射する光ビームが通過する開口部２０ａが設けられ、
この開口部２０ａにはガラス板２０ｂが嵌め込まれてい
る。従って、図３に示すように、図示外のレーザー光源
から発せられた光ビームは上記開口部２０ａを通過して
多面鏡１の反射鏡面１ａに入射し、反射、偏向された後
に再度開口部２０ａを通過して図示外の感光体ドラム等
へ照射される。In the optical deflector of this embodiment configured as described above, the mirror cover 20 for covering the polygon mirror 1 and the mirror cap 5 from above is provided on the housing 6,
The dust is prevented from adhering to the reflecting mirror surface 1a of the polygon mirror 1 and the motor. The mirror cover 20 is provided with an opening 20a through which a light beam incident on and reflected from the reflecting mirror surface passes.
A glass plate 20b is fitted into the opening 20a. Therefore, as shown in FIG. 3, a light beam emitted from a laser light source (not shown) passes through the opening 20a, enters the reflecting mirror surface 1a of the polygon mirror 1, is reflected and deflected, and then reopens in the opening 20a. Irradiates the photosensitive drum and the like (not shown).
【００２３】また、上記ミラーカバー２０の内側には上
記ミラーキャップ４が収容される凹部２１が形成され、
多面鏡１の回転軸方向に関する多面鏡１とミラーカバー
２０との隙間がミラーキャップ４とミラーカバー２０と
の隙間と同一になるようにしている。一方、上記ハウジ
ング６の上端縁にはリング状の隙間調整部材２２が固定
され、多面鏡１に対してねじ１３やステータコア８ｂを
覆うと共に、多面鏡１の下方の空気層の厚さを調整して
いる。A recess 21 is formed inside the mirror cover 20 to receive the mirror cap 4 therein.
The gap between the polygon mirror 1 and the mirror cover 20 in the rotation axis direction of the polygon mirror 1 is set to be the same as the gap between the mirror cap 4 and the mirror cover 20. On the other hand, a ring-shaped gap adjusting member 22 is fixed to the upper end edge of the housing 6, covers the screw 13 and the stator core 8b with respect to the polygon mirror 1, and adjusts the thickness of the air layer below the polygon mirror 1. ing.
【００２４】図４は多面鏡１等の回転体とミラーカバー
２０等の非回転体との隙間、すなわち回転体と非回転体
との間の空気層の厚さを示す概略図である。先ず多面鏡
１の回転軸Ｏに沿った方向について説明すると、多面鏡
１とミラーカバー２０との隙間Ｓ1、ミラーキャップ４
とミラーカバー２０との隙間Ｓ2及び多面鏡１と隙間調
整部材２２との隙間Ｓ3は同じ値に設定されている。図
５において示したように、回転体と非回転体との隙間が
１ｍｍのときに回転体に作用する空気摩擦抵抗は最小と
なるので、本実施例では上記隙間Ｓ1、Ｓ2及びＳ3を夫
々１ｍｍに設定し、多面鏡１、ミラーキャップ４及びミ
ラーフランジ３からなる回転体の空気摩擦抵抗を最小限
に抑えている。FIG. 4 is a schematic diagram showing a gap between a rotating body such as the polygon mirror 1 and a non-rotating body such as the mirror cover 20, that is, a thickness of an air layer between the rotating body and the non-rotating body. First, the direction along the rotation axis O of the polygon mirror 1 will be described. The gap S 1 between the polygon mirror 1 and the mirror cover 20, the mirror cap 4
A gap S 3 of the gap S 2 and polygon mirror 1 and the gap adjusting member 22 of the mirror cover 20 is set to the same value. As shown in FIG. 5, when the gap between the rotating body and the non-rotating body is 1 mm, the air frictional resistance acting on the rotating body is minimized. Therefore, in this embodiment, the gaps S 1 , S 2 and S 3 are used. Are set to 1 mm, respectively, to minimize the air frictional resistance of the rotating body composed of the polygon mirror 1, the mirror cap 4 and the mirror flange 3.
【００２５】また、多面鏡１の半径方向について説明す
ると、多面鏡１とミラーカバー２０との隙間Ｌ1、ミラ
ーキャップ４とミラーカバー２０との隙間Ｌ2及びミラ
ーフランジ３と隙間調整部材２２との隙間Ｌ3は０．５
ｍｍに設定され、多面鏡を含む回転体に作用する空気摩
擦抵抗を最小限に抑えている。[0025] Referring also to radial polygon mirror 1, the gap L 1 between the polygon mirror 1 and mirror covers 20, a gap L 2 and the mirror flange 3 and the gap adjusting member 22 of the mirror cap 4 and the mirror cover 20 The gap L 3 is 0.5
mm to minimize the air frictional resistance acting on the rotating body including the polygon mirror.
【００２６】ここで多面鏡１の回転軸方向の隙間Ｓ1、
Ｓ2及びＳ3は厳密に１ｍｍに設定されるのが好ましい
が、高速回転時の熱膨張や振動等によって回転体と非回
転体とが接触する懸念があるため、安全率を加味した１
〜３ｍｍが上記隙間Ｓ1、Ｓ2及びＳ3の最適値となる。
また、多面鏡１の半径方向の隙間Ｌ1、Ｌ2及びＬ3につ
いては、空気動圧軸受を構成している回転スリーブ２と
固定軸７との隙間が約３μｍしかないので、回転体がこ
の数値を越えて半径方向に振動することはあり得ず、
０．５〜１ｍｍが多面鏡１の半径方向の隙間Ｌ1、Ｌ2及
びＬ3の最適値となる。Here, the gap S 1 in the direction of the rotation axis of the polygon mirror 1 ,
S 2 and S 3 are preferably set strictly to 1 mm, but there is a concern that the rotating body and the non-rotating body may come into contact with each other due to thermal expansion or vibration during high-speed rotation.
３3 mm is the optimum value of the gaps S 1 , S 2 and S 3 .
Regarding the gaps L 1 , L 2 and L 3 in the radial direction of the polygon mirror 1, the gap between the rotating sleeve 2 and the fixed shaft 7 constituting the air dynamic pressure bearing is only about 3 μm. It is impossible to vibrate in the radial direction beyond this value,
0.5~1mm is the optimum value of the radial polygon mirror 1 gap L 1, L 2 and L 3.
【００２７】従って、本実施例の光偏向器によれば、上
記多面鏡１の回転軸方向に関し、当該多面鏡１を含む回
転体と非回転体との間の空気層の厚さを１〜３ｍｍに設
定する一方、上記多面鏡１の半径方向に関し、上記回転
体と上記非回転体との間の空気層の厚さを０．５〜１ｍ
ｍとしたので、多面鏡１やミラーキャップ４などに作用
する空気摩擦抵抗を最小限に抑えることができる。Therefore, according to the optical deflector of this embodiment, the thickness of the air layer between the rotating body including the polygon mirror 1 and the non-rotating body is 1 to 1 with respect to the rotation axis direction of the polygon mirror 1. 3 mm, and the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body in the radial direction of the polygon mirror 1 is set to 0.5 to 1 m.
m, the air frictional resistance acting on the polygon mirror 1 and the mirror cap 4 can be minimized.
【００２８】また、多面鏡の下方空間については、隙間
調整部材２２が凹凸のあるステータコア８ｂやねじ１３
を覆っているので、多面鏡１の下方に発生する空気対流
が安定化し、この点においても空気摩擦抵抗の低減化が
図られている。In the space below the polygon mirror, the gap adjusting member 22 is provided with the uneven stator core 8 b and the screw 13.
, The air convection generated below the polygon mirror 1 is stabilized, and in this regard, the air friction resistance is reduced.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の光偏
向器によれば、多面鏡の回転軸方向に関する回転体と非
回転体との間の空気層の厚さを１〜３ｍｍに設定し、回
転体に作用する空気摩擦抵抗を最小限に抑えているの
で、この多面鏡を駆動するモータの負担を軽減し、多面
鏡の回転速度を高速化することが可能となる。As described above, according to the optical deflector of the present invention, the thickness of the air layer between the rotating body and the non-rotating body in the rotation axis direction of the polygon mirror is set to 1 to 3 mm. Since the air frictional resistance acting on the rotating body is minimized, the load on the motor for driving the polygonal mirror can be reduced, and the rotational speed of the polygonal mirror can be increased.
【図１】 本発明の光偏向器の第一実施例を示す概略図
である。FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an optical deflector of the present invention.
【図２】 第一実施例に係る光偏向器のモータを示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing a motor of the optical deflector according to the first embodiment.
【図３】 第一実施例に係る光偏向器の動作状態を示す
平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an operation state of the optical deflector according to the first embodiment.
【図４】 第一実施例に係る光偏向器の回転体と非回転
体との隙間を示す参考図である。FIG. 4 is a reference diagram illustrating a gap between a rotating body and a non-rotating body of the optical deflector according to the first embodiment.
【図５】 回転体と非回転体との軸方向隙間と回転体に
作用する空気摩擦抵抗との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between an axial gap between a rotating body and a non-rotating body and an air frictional resistance acting on the rotating body.
【図６】 光偏向器の使用例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of use of an optical deflector.
１…多面鏡、１ａ…反射鏡面、２…回転スリーブ、３…
ミラーフランジ、４…ミラーキャップ、２０…ミラーカ
バー、２０ａ…開口部、２２…隙間調整部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polyhedral mirror, 1a ... Reflection mirror surface, 2 ... Rotating sleeve, 3 ...
Mirror flange, 4 ... Mirror cap, 20 ... Mirror cover, 20a ... Opening, 22 ... Gap adjusting member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐田 貞二 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−17611（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Teiji Sada 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture, within Fuji Xerox Co., Ltd. (56) References JP-A-3-17611 (JP, A) JP-A-2-99910 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 26/10
Claims (3)
鏡を所定の速度で回転させ、上記反射鏡面に入射する光
ビームを反射、偏向させる光偏向器において、 上記多面鏡の回転軸方向に関し、当該多面鏡を含む回転
体と、この回転体の周囲に配設されて当該回転体を覆う
非回転体との間の空気層の厚さを１〜３ｍｍとしたこと
を特徴とする光偏向器。1. An optical deflector for rotating a polygon mirror having a plurality of reflection mirror surfaces formed on an outer periphery thereof at a predetermined speed to reflect and deflect a light beam incident on the reflection mirror surface. Wherein the thickness of an air layer between a rotating body including the polygon mirror and a non-rotating body provided around the rotating body and covering the rotating body is set to 1 to 3 mm. Deflector.
回転体の下方には隙間調整部材を配設し、この隙間調整
部材により上記回転体の下方の空気層の厚さを均一にし
たことを特徴とする光偏向器。2. The optical deflector according to claim 1, wherein a gap adjusting member is provided below the rotating body, and the thickness of the air layer below the rotating body is made uniform by the gap adjusting member. An optical deflector characterized by the above-mentioned.
多面鏡の半径方向に関し、上記回転体と非回転体との間
の空気層の厚さを０．５〜１ｍｍとしたことを特徴とす
る光偏向器。3. The optical deflector according to claim 1, wherein a thickness of an air layer between the rotating body and the non-rotating body is 0.5 to 1 mm in a radial direction of the polygon mirror. And an optical deflector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21723193A JP3193539B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Optical deflector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21723193A JP3193539B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Optical deflector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772413A JPH0772413A (en) | 1995-03-17 |
| JP3193539B2 true JP3193539B2 (en) | 2001-07-30 |
Family
ID=16700908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21723193A Expired - Lifetime JP3193539B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Optical deflector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193539B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP7352835B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-09-29 | トヨタ紡織株式会社 | Cover member and how to install the cover member |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-09-01 JP JP21723193A patent/JP3193539B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772413A (en) | 1995-03-17 |
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