JP4170561B2 - 回転ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等に組み込んで光ビームを走査するポリゴンミラースキャナ装置等に用いる回転ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６０は従来のポリゴンミラースキャナユニットを示す断面図である。
この従来のポリゴンミラースキャナユニットの面対向型スキャナモータは、回転子部分と固定子部分とからなる。回転子部分は、下面にマグネット３０１を装着したロータヨーク３０２と、回転軸３０３と、ロータヨーク３０２上に接合され、ロータヨーク３０２を回転軸３０３に固定するフランジ３０４とから構成されている。
【０００３】
また、固定子部分は、上面に巻線コイル３０５を配置したステータヨーク３０６と、回転軸３０３を軸支する軸受部分３０７とから構成されている。このポリゴンミラースキャナユニットのフランジ３０４上にはポリゴンミラー３０８が固定され、このポリゴンミラー３０８でスキャンを行うことができる。
【０００４】
しかし、このポリゴンミラースキャナユニットの構成では、ポリゴンミラー３０８とスキャナモータとがそれぞれ独立した別体の部品であり、かつスキャナモータ自身の小型化にも限界があることから、スキャナモータにポリゴンミラー３０８を搭載したポリゴンミラースキャナユニット全体の構造が大型化し、小型化が困難であるという問題があった。従って、レーザプリンタなどの画像形成装置に組み込む際に大きなスペースを占有し、画像形成装置の小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
また、図６２は他の従来のポリゴンミラースキャナユニットを示す断面図である。
この従来のポリゴンミラースキャナユニットの周対向型スキャナモータは、回転子部分と固定子部分とからなる。回転子部分は、内周面にマグネット４０１を装着したロータヨーク４０２と、回転軸４０３と、ロータヨーク４０２上に接合され、ロータヨーク４０２を回転軸４０３に固定するフランジ４０４とを備えている。このポリゴンミラースキャナユニットのフランジ４０４上にはポリゴンミラー４０８が固定され、このポリゴンミラーでスキャンを行うことができる。
【０００６】
また、固定子部分は、外周面に巻線コイル４０５を配置したステータヨーク４０６と、回転軸４０３を軸支する軸受部分４０７とから構成されている。
【０００７】
この従来構成のポリゴンミラースキャナ装置の回転子部を製造するためには、板状のポリゴンミラーを形成加工する工程と平行して、ポリゴンミラーを搭載するフランジ部に回転軸を挿入し、フランジ部分にロータを固定する工程にてフランジ、回転軸及びロータを組み合わせた嵌合品を別途用意しておく。
更にポリゴンミラー加工後にフランジ、回転軸及びロータを組み合わせた嵌合品に対してポリゴンミラーを装着し、ポリゴンミラーの回転中心をフランジに装着した回転軸に一致させるための位置調整及び固定を行う。
【０００８】
しかし、このポリゴンミラースキャナユニットの構成では、ポリゴンミラーとスキャナモータとがそれぞれ独立した別体の部品であり、かつスキャナモータ自身の小型化にも限界があることから、スキャナモータにポリゴンミラーを搭載したポリゴンミラースキャナユニット全体の構造が大型化し、小型化が困難であるという問題があった。従って、レーザプリンタなどの画像形成装置に組み込む際に大きなスペースを占有し、画像形成装置の小型化が困難であるという問題があった。
【０００９】
そこで、従来、ロータヨークをポリゴンミラーの基体として小型化を図ったポリゴンミラー駆動用スキャナモータとして、特開平８−６２５２７号が知られている。
【００１０】
図６１に示すように、このスキャナモータは、回転子３１０と固定子３１１とからなる。この回転子３１０は、外形が六角形を呈する平板状のロータヨーク３１２と、その下面側に装着した界磁永久磁石３１３からなる。また、固定子３１１は、界磁永久磁石３１３と軸方向のギャップを隔てて対向する扁平形の電機子コイル３１４，ステータヨーク３１５、軸受３１６、およびこれら部品を組み込んだハウジング３１７からなる。回転子３１０と固定子３１１とは、回転子軸３１８が軸受３１６に軸支して組み立てられている。
【００１１】
このスキャナモータにおいて、ロータヨーク３１２はポリゴンミラーの基体を兼ねている。ロータヨーク３１２の六角形の周面には各辺ごとに表面を鏡面に仕上げたアルミ箔、あるいはガラス製の鏡などのロータヨーク３１２と別体のチップ状ミラー３１９を貼着してポリゴンミラーを形作っている。
【００１２】
このような構成で、図示されていないセンサレス３相バイポーラ駆動回路を介して電機子コイル３１４に直流電圧を流すことにより、回転子３１０のロータヨーク３１２が回転子軸３１８の回りに回転する。
【００１３】
そして、スキャナモータを回転させつつ、多角形を呈するロータヨーク３１２の周面に形成した鏡面である、ロータヨーク３１２と別体のチップ状ミラー３１９に向けて側方から光ビームを投光することにより、ロータヨーク３１２がそのままポリゴンミラーとして機能、動作する。
【００１４】
また、ミラー面形成体として、セラミックリング、ヨーク及びロータマグネットを一体的に構成したポリゴンミラーとして、特開平５−２４１０９０号が知られている。このポリゴンミラーは、図６３に示すように、ミラー面形成体を構成するアルミニウム材でセラミックリング５０１、ヨーク５０２及びロータマグネット５０３を一体的に鋳造した後、その表面を加工し、最後にミラー面５０４を蒸着形成して回転体を製造するものである。
【００１５】
しかし、ロータヨーク３１２の周面をポリゴンミラーにしようとする場合、チップ状ミラー３１９を貼着させたり、膜形成することは部品点数が増加するという問題がある。
【００１６】
また、チップ状ミラー３１９を貼着する場合には、高精度な接着を要するとともに、接着後の遠心力による剥離・変形等の不具合がある。
また、コーティングミラーを成膜した場合にも剥離・変形等の不具合がある。
【００１７】
また、ロータヨーク３１２の平坦な下面に界磁永久磁石３１３を装着しているので、例えば、界磁永久磁石１３３を貼着した場合には、高精度に位置合わせしないと界磁永久磁石３１３と回転子軸３１８とが偏心する虞があり、偏心した場合には動バランスが崩れて、ジッター特性が悪化したり、振動や騒音が発生するという問題がある。
【００１８】
さらに、ロータヨーク３１２の平坦な下面に界磁永久磁石３１３を装着しているので、遠心力による剥離・変形等の不具合が存在する。
【００１９】
また、従来構成のポリゴンミラースキャナ装置の回転子部のポリゴンミラー形成においては、回転軸に対してポリゴンミラーの回転中心との位置調整が生じるために高精度な計測手段、固定手段を要することになると共に、高速回転がポリゴンミラースキャナ装置の回転子部に経時的に及ぼす影響として、遠心力によりポリゴンミラーの回転軸に対する位置ずれが生じる危険があり、ジッタ特性等が劣化する。
【００２０】
また、特開平５−２４１０９０号にて開示されているポリゴンミラー形状においては、ミラー部に対して厚肉形状を介してミラー下面位置にマグネットが配置されているが、高速回転時にはマグネット部分にかかる遠心力の影響によりミラー面精度形状が悪化する虞もある。
【００２１】
また、上記従来のポリゴンミラースキャナ装置の回転子部のポリゴンミラー形成においては、回転軸に対してポリゴンミラーの回転中心との位置調整が生じるために高精度な計測手段、固定手段を要することになる。更に、高速回転がポリゴンミラースキャナ装置の回転子部に経時的に及ぼす影響として、遠心力によりポリゴンミラーの回転軸に対する位置ずれが生じる危険があり、ジッタ特性等が劣化する。
【００２２】
この課題を解決するために特開平８−３２７９２８号が知られている。
このポリゴンミラー装置では、図６４，図６５に示すように、駆動モータの扁平形ロータ９０１とポリゴンミラーとを一体的に構成したポリゴンミラー部９０１ａにおいて、ポリゴンミラー部９０１ａの鏡面加工を実施することで回転体に対するミラーの位置精度の保証を行なっており、鏡面加工時の逃げ及びロータの歪みがポリゴンミラーの鏡面に伝わるのを断ち切る機能を得るためにロータカラー９０１ｂとポリゴンミラー９０１ａとの間に環状の逃げ溝９０１ｃを設けたことを特徴としている。なお、符号９０２は回転軸、符号９０３はロータスラストマグネットである。
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、従来技術の通り、図６５に示すようなポリゴンミラーとロータとの一体的なポリゴンミラーに対して鏡面加工を行なうためには、ミラー形成部に鏡面切削するための切削バイトがミラー形成部より大径のロータ部に接触しないように鏡面加工装置を配置する必要がある。
【００２４】
図６６は、左半分が従来のポリゴンミラーの鏡面加工を示す正面図であり、右半分が同側面図である。
即ち、例えば、図６６に示すような鏡面研削装置を用いた場合に、切削バイト６１１がロータ部９０１ｂと干渉しないようにするため切削バイト軌道下限線９０４より上方に切削バイト６１１を配置する必要がある。このため、ポリゴンミラー部９０１ａと切削バイトの回転中心軸６１２とをポリゴンミラーの回転軸方向に偏倚させて配置しなければならない。この配置では、切削バイト軌道９０５の下端部分でミラー面を形成することになる。
【００２５】
図６７は、図６６に示す鏡面加工により形成された鏡面の引き目を拡大して示す図である。
この鏡面切削加工によれば、図６６に示すように、切削方向はミラー形成部の長手方向（以降、主走査方向と称す。また、この方向と共に平面を成すもう一方の方向を副走査方向と称す。）に切削の引き目を形成することにならざるをえない。
【００２６】
ポリゴンスキャナを用いたデジタル書込み光学系においては、回転するポリゴンミラーの各面に走査ビームを照射しミラー全域に照射ビームが走査することで反射されたビームが連続的な像を形成することが出来る。
切削の引き目が主走査方向に形成されたミラーに対してビームを照射すると、ビームはビームが走査する主走査方向に反射のバラツキを生じた状態で像が走査されることになる。
【００２７】
近年、ポリゴンスキャナを用いたデジタル書込み光学系に採用されるｆθ補正光学系は副走査方向に対しては走査ビームの補正を行なうことが出来るため、走査ビームの形状を均一に保つことが可能であるが、主走査方向に対しては効果が得られない。そのため、主走査方向に引き目を生じたミラー部では走査ビームの均一性を得られない恐れが有る。
【００２８】
また、将来の高精細な画像を得るために走査ビームの小径化を考慮して、主走査方向に走査ビームの絞り込み、均一性を求めると、要求する技術を達成することが出来なくなる。
【００２９】
そこで、本発明の目的は、部品点数を増加することなく、高精度な接着を要せず、高耐久性を有し、製造が容易であるとともに、回転体の側面に歪が発生するのを防止することができるとともに、側面を均一に加工することができる回転ユニットを提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、複数で且つ円周方向に等間隔で形成される鏡面を有する側面部と、前記側面部と直交する第１の直交面部と、前記側面部を挟んで前記第１の直交面部と対向する第２の直交面部とを有する鏡面形成部を備える回転多面鏡と、該回転多面鏡に装着される環状の多極マグネットと、該マグネットの内周面と対向した周面を有し、該周面に巻線コイルが固定されて本体に取り付けられたステータヨークと、前記回転多面鏡に固定された回転軸とを具有し、前記マグネットと前記ステータヨークの周面に固定されている前記巻線コイルとが作用して前記回転軸を中心として前記本体に対して前記回転多面鏡が回転する回転ユニットにおいて、前記回転多面鏡が、前記回転軸と同軸の略円筒形状に形成されている内周面と、前記側面部より前記回転軸寄りに形成されている外周面とを有する前記第１の直交面部と一体構造の薄肉円筒部を備え、前記内周面にマグネットを圧入する際の圧入力によって、前記薄肉円筒部が前記第１の直交面部と前記薄肉円筒部との境界領域近傍で変位可能とし、前記第１の直交面部の中央部には、前記第２の直交面部を超えて前記本体と反対側に窪まされた凹部が形成され、前記凹部の底部の貫通孔に取り付けた前記回転軸を、前記ステータヨーク内に設けた軸受により、前記凹部内に対応する箇所と前記巻線コイル近傍に対応する箇所とで軸支したことを特徴とする回転ユニットである。
【００３１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の回転ユニットにおいて、前記第２の直交面部に突起部が形成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の回転ユニットにおいて、前記外周面は、前記境界領域から前記薄肉円筒部の先端に向かって前記軸中心方向へ傾斜していることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の回転ユニットにおいて、前記内周面へ装着された前記マグネットの第１の直交面部側端部と前記第１の直交面部との間に空間領域部が設けられていることを特徴とする。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図、図２はステータヨークの組み付け状態を示す分解斜視図、図３はロータの縦断側面図である。
【００５０】
図１，２に示すように、このポリゴンミラースキャナ装置は、固定子部１２と回転子部１１とを備える周対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部１２はステータヨーク１３とステータヨーク１３の周面に固定された巻線コイル１４とステータヨーク１３内に設けた軸受１５とを備えて構成されている。又、回転子部１１は中心孔１６ａに回転軸１７が圧入された、略正角柱形状（本実施形態では平面視正五角形）のロータ１６とロータ１６の周面を切削鏡面仕上げしてなる鏡面（略正角柱の側面）１６ｂと、ロータ１６の第１の直交面部である下底面１６ｄにエレメントである環状の多極マグネット１８を内周に沿わせて圧入する装着手段である薄肉円筒部１６ｃと、薄肉円筒部１６ｃに圧入されている多極マグネット１８とから構成されている。なお、図中、１８は多極マグネット、１９はスラスト軸受、２０は蓋体、２１は第１の直交面部である下底面１６ｄの中央部に、図示のように、第２の直交面部である上底面１６ｅを超えて本体と反対側に窪まされて形成された凹部、２２は基板である。前記凹部を設けたことにより、軸受１５を鏡面１６ｂを間に挟んで上下に配置することが出来る。よって、図１に示されるように、凹部２１の底部の貫通孔１６ａに取り付けた回転軸１７は、ステータヨーク１３内に設けた軸受１５により、凹部２１内に対応する箇所と巻線コイル１４近傍に対応する箇所とで軸支されるようになる。
【００５１】
前記回転子部１１は、回転軸１７を介して固定子部１２の軸受１５で回動自在に軸支され、回転子部１１の多極マグネット１８と固定子部１２の巻線コイル１４とが周方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【００５２】
図３に示すように、前記ロータ１６は、アルミニウム合金製であり、その外形が略正角柱に形成され、本実施形態では平面視正五角形、即ち第２の直交面部である上底面１６ｅ及び下底面１６ｄがいずれも正五角形に形成されている。また、ロータ１６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ１６の周面と鏡面１６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーが構成されている。さらに、ロータ１６の中心孔１６ａにはロータ１６に直交する方向に回転軸１７が圧入されている。なお、本実施形態では、ロータ１６は正角柱のうち、底面が正五角形の場合について説明したが、正五角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【００５３】
また、前記ロータ１６の薄肉円筒部１６ｃは下面、即ち正角柱の下底面１６ｄに下方に突出して、中心孔１６ａ及び回転軸１７と同心に設けられ、この薄肉円筒部１６ｃの内周に沿わせて多極マグネット１８が圧入される。この薄肉円筒部１６ｃは、側面部である鏡面１６ｂよりロータ１６の中心孔１６ａ寄りに形成されているので、後述する図５０〜５２を参照して説明するように、一様な鏡面加工をすることができる。
【００５４】
この実施形態のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ１６の周面が鏡面１６ｂであるので、ミラーチップ、蒸着膜等の他の部材をロータの周面に取り付ける必要がなく、部品点数が増加しない。また、高精度な接着が不要であり、遠心力により鏡面が剥離することがない。
【００５５】
また、ポリゴンミラーはロータ１６の周面に鏡面１６ｂを一体形成しているので、小型化でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に組み込む際に小さな占有スペースですみ、画像形成装置の小型化に寄与することができる。
【００５６】
また、ポリゴンミラーはアルミニウム合金製のロータ１６の周面に鏡面１６ｂを一体形成しているので、回転子部１１の軽量化を図ることが出来、振動・騒音に対して有利である。
【００５７】
また、この実施形態のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ１６の下面に突起部である薄肉円筒部１６ｃを有するので、多極マグネット１８を回転軸１７と同心に位置決めすることが容易であり、高精度な位置合わせが不要であり、その上多極マグネット１８と回転軸１７とが偏心することがない。したがって、偏心によって動バランスが崩れることがなく、ジッター特性の悪化を防止できるとともに、振動や騒音の発生を防止することができる。
【００５８】
また、この実施形態のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ１６の下面に薄肉円筒部１６ｃを有するので、多極マグネット１８の圧入が容易であり、多極マグネット１８がポリゴンミラーの径方向に位置決めされて保持されているので、遠心力により剥離することがない。
【００５９】
このように、本実施形態のポリゴンミラースキャナ装置は、遠心力により鏡面１６ｂや多極マグネット１８が剥離することがないので、高耐久性を有する。また、鏡面１６ｂを作製する際に高精度な接着をする必要がなく、多極マグネット１８の位置決めも容易なので極めて製造が容易であり、品質も安定化するという効果がある。
【００６０】
また、鏡面１６ｂと一体のロータ１６に多極マグネット１８が圧入により取り付けられているので、圧入による内部応力がロータ１６と一体の鏡面１６ｂに伝達されたり、遠心力により発生する内部応力が鏡面１６ｂに伝達される虞があるが、本実施形態では、ロータ１６の薄肉円筒部１６ｃが、鏡面１６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されているので、圧入時や遠心力による内部応力が鏡面１６ｂに伝達されるのを防止することができる。圧入時の内部応力が鏡面１６ｂに伝達されて鏡面１６ｂが変形するのを防止できるので、ロータ１６の鏡面加工をした後に多極マグネット１８を圧入することができる。
【００６１】
また、圧入時の内部応力が鏡面１６ｂに伝達されないようにするためには、先ず薄肉円筒部１６ｃの内周面に多極マグネット１８を圧入する。その後に焼鈍加工して加工ヒステリシスを除去し、その後に鏡面加工するようにしてもよいが、この場合には焼鈍加工が必要となる。
【００６２】
この回転子１１を形成するための加工製造工程を以下に示す。
アルミニウム合金平板材料よりプレス加工により薄肉円筒部１６ｃを形成する。このとき、プレス加工工法における精度出しにより回転軸を圧入するための中心孔１６ａも合わせて加工を行う。アルミニウム合金平板からプレス加工工法により薄肉円筒部１６ｃを形成する例を挙げたが、アルミニウム合金棒状材料より切削による削り出し加工工法により薄肉円筒部１６ｃの形成を行うことも可能である。
【００６３】
図４はロータの中心孔に回転軸の圧入を行っている状況を示す縦断側面図である。
次に、図４に示すように、ロータ１６の中心孔１６ａに回転軸１７を圧入する。
【００６４】
図５は加工用治具にロータを装着・固定し、摺面を平面視正多角形に切削鏡面仕上げする状況を示す縦断側面図である。
次に、図５に示すように、ロータ１６の周面を平面視正多角形に切削鏡面仕上げするために中心孔１６ａに挿入された回転軸１７を把持すべく加工用治具２３に装着・固定する。
【００６５】
図６（Ａ）は洗浄・蒸着用治具２４にカラー２５を介してロータ１６を複数個装着している状況の縦断側面図であり、図６（Ｂ）は洗浄・蒸着用治具２５とロータ１６とを示す分解斜視図である。図６（Ａ）に示すようにロータ１６と２５とを交互に積層して枠体２４ｂと蝶ねじ２４ａで固定する。
鏡面加工実施後に、加工用切削油の洗浄を行うべく洗浄・蒸着用治具２４に積載し、洗浄槽にて洗浄を実施する。
【００６６】
次に、切削鏡面仕上げしてなる加工面を保護するために洗浄・蒸着用治具２４ごと蒸着機に投入し、保護膜の蒸着を実施する。
【００６７】
図７は多極マグネットをロータの環状突起部の内周に沿わせて圧入を行っている状況を示す縦断側面図である。
図７に示すように、ロータ１６の周面を切削鏡面仕上げし、鏡面１６ｂを蒸着処理されたロータ１６に対して多極マグネット１８を圧入治具２６にて挿入する。多極マグネット１８の圧入は予め鏡面加工実施前に行っておく工程でも可能である。
【００６８】
このとき、前記ロータ１６は周面を平面視正多角形に切削鏡面仕上げしてなる鏡面１６ｂとなっているが多極マグネット１８の圧入方向に対して、前記ロータ１６の平面視正多角形の下底面１６ｄと多極マグネット１８との間に離間する領域２７を有する。この離間する領域２７により、多極マグネット１８の圧入時の圧入力によるロータ１６の鏡面１６ｂの面形状への影響を防止することが出来る。
【００６９】
図８は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
図８に示すように、この参考例では、ロータ２８の形状が異なり、他は実施形態と同様である。
【００７０】
図９は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
図９に示すように、この参考例では、ロータ２８の形状が異なり、他は実施形態と同様である。
【００７１】
参考例では、ロータにマグネットを装着した回転子と、前記回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置の回転体において、前記ロータを正角柱に形成し、前記ロータに回転軸を挿入し、前記ロータに挿入した回転軸を把持して前記ロータの正角柱の各側面を切削鏡面加工することを特徴とするポリゴンミラースキャナ装置の加工製造工程によれば、ロータにマグネットを装着した回転子と、前記回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を形成したことを特徴としたポリゴンミラースキャナ装置に対して、マグネット等の高精度な位置決めの接着等を要せず、且つロータに鏡面を構成するロータと別体のミラーチップ等を付加することなく、回転軸を中心として回転軸から均等距離にポリゴンミラーの各面を形成することで回転軸に対する反射点位置ずれのない高精度且つ、経時的に性能に変化のない回転体を加工製造することが出来る。
【００７２】
また、参考例のポリゴンミラースキャナ装置においては、ロータにマグネットを装着した回転子と、該回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置に対して、前記ロータを正角柱に形成して、ローラの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面に薄肉円筒部を形成することを特徴としたポリゴンミラースキャナ装置を対象としている。
【００７３】
この構成のポリゴンミラースキャナ装置では、ロータに鏡面を構成するロータと別体のミラーチップ等を付加する必要がないので、部品点数を増加することなく、且つ薄肉円筒部に対してマグネットを高精度な位置決めの接着等を要しない方法で製造することが出来るので、そのために加工製造工程を考案する。
【００７４】
図１０はポリゴンミラースキャナ装置の回転子の鏡面切削加工時の縦断側面図であり、図１１は切削油が浸透してきている場合の状態図である。
鏡面切削では回転スピンドル３０に取り付けられたダイヤモンドバイトによりロータ１６の周面が切削されることにより鏡面仕上げされるが、このとき、切削点でのダイヤモンドバイトの温度上昇の低減と非切削物のダイヤモンドバイトへの付着防止等の目的で灯油成分を含んだ切削油３１が噴射機３２から切削点に向けて噴射される。
【００７５】
マグネットに使用されるプラスチックであるために切削油を浴びると軟化・膨潤してしまう。そのため、図１０のように加工治具２３にロータ１６の下端面を密着させている。
切削油は毛細管現象により加工治具２３とロータ１６との接触面に浸透し、僅かであるが、図１１に示すように、ロータ１６の内側に到達してしまう。
【００７６】
図１２は実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
図１２に示すように、浸透した、切削油が多極マグネット１８に到達・接触しないように圧入された多極マグネット１８の下端面が多極マグネットを圧入するロータ１６の薄肉円筒部１６ｃ下端面に至らない構造とする。
【００７７】
図１３（Ａ）は実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の鏡面切削加工時の縦断側面図であり、（Ｂ）は切削油が浸透してきている場合の状態図である。
切削油は毛細管現象により加工治具２３とロータ１６との接触面に浸透するが、図１２のように多極マグネット１８を圧入する薄肉円筒部１６ｃ下端面に多極マグネット１８の下端が至らない構造とすることで、浸透してきた切削油は重力に逆らい上方のマグネットまで到達することはない。
【００７８】
図１４は実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
図１４に示すように、ロータ１６の内側に多極マグネット１８との間に段差１６ｇを設けても良い。
【００７９】
図１５は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
この場合も図１２の実施形態とロータ１６の形状が異なるが、多極マグネット１８の下端と薄肉円筒部１６ｃの下端との関係は図１２と同様に、多極マグネット１８の下端の方が薄肉円筒部１６ｃの下端より上方に配置されている。
【００８０】
図１６は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
この場合も図１２の実施形態と図１５の参考例のロータ１６の形状が異なるが、多極マグネット１８の下端と薄肉円筒部１６ｃの下端との関係は図１２、１５と同様に、多極マグネット１８の下端の方が薄肉円筒部１６ｃの下端より上方に配置されている。
【００８１】
上記の実施形態では、ロータにマグネットを装着した回転子と、該回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を有し、この薄肉円筒部に配置されたマグネットの下面がロータの環状の薄肉円筒部下面に至らない構造を形成したことを特徴とするポリゴンミラースキャナ装置によれば、ロータにマグネットを装着した回転子と該回転子の回転軸と前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を形成した構造に対し、マグネット圧入した状態で、マグネットが切削油の影響を受けることなく、ロータの正角柱の切削加工を実施して鏡面をなすことが出来るので、回転軸を中心として回転軸から均等距離にポリゴンミラーの各面を形成することで回転軸に対する反射点位置ずれのない高精度且つ、経時的に性能に変化のない回転体を提供することができる。
【００８２】
図１７は実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の高速回転時におけるマグネットの遠心力に対するミラー面への影響を防止していることを示す図である。
図１７に示すように、多極マグネット１８の回転による遠心力は回転中心より外側の方向へ変形を及ぼそうとするが、ロータ１６の下底面と多極マグネット１８の上面との間に離間する領域１６ｈを有していることにより、変形力がミラー面部へは及ばずロータ１６の鏡面部１６ｂの面形状への影響を防止することが出来る。
【００８３】
本発明では、ロータにマグネットを装着した回転子と、該回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を形成すると共に、マグネットの圧入方向にマグネットの圧入圧がミラー面に影響を与えることを防止する構造を提供することを目的としている。
【００８４】
そして、ロータにマグネットを装着した回転子と該回転子の回転軸と前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒形状部を形成してポリゴンミラースキャナ装置を構成した場合には、ロータの正角柱の各側面の鏡面形成後に面形状がマグネット圧入圧の影響を受けることを防止することができる。
【００８５】
また、このポリゴンミラースキャナ装置において、マグネット圧入時に前記ロータの正角柱部分を有する部分の下底面相当位置とマグネットとの離間領域を形成した場合には、高速回転時の遠心力を薄肉円筒形状部が撓んで吸収することが出来るので、鏡面が変形することのない回転子を製造することが出来る。
【００８６】
また、本発明では、ロータにマグネットを装着した回転子と、該回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、高速回転時にマグネット部分にかかる遠心力の影響によるミラー面精度形状が悪化を防止することを目的としている。
【００８７】
そして、ロータにマグネットを装着した回転子と該回転子の回転軸と前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の突起部を形成すると共にマグネット圧入時に前記ロータの正角柱部分を有する部分の下底面相当位置とマグネットとの離間領域を有することで、高速回転時のマグネットにより発生する遠心力の影響をミラー面形状に伝えることがないので、ポリゴンミラースキャナ装置としてのジッタ特性を良好に保てる。
【００８８】
図１８は参考例に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図、図１９は回転子部分の斜視図である。
【００８９】
この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０は、固定子部１１２と回転子部１１１とを備える周対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部１１２は、ステータヨーク１１３と、ステータヨーク１１３の周面に固定された巻線コイル１１４と、ステータヨーク１１３内に設けた軸受１１５とを備えて構成されている。また、回転子部１１１は、中心孔１１６ａに回転軸１１７が圧入されたロータ１１６と、ロータ１１６の周面を平面視正多角形に研削・研磨仕上げしてなる鏡面（正角柱の側面）１１６ｂと、ロータ１１６の下底面に多極マグネット１１８を内周に沿わせて圧入する環状の薄肉円筒部である突起部１１６ｃと、突起部１１６ｃに圧入されている多極マグネット１１８と、ロータ１１６の上底面に形成され突起部１１６ｃの下端部を嵌合する嵌合手段である環状溝部１１６ｈとから構成されている。
【００９０】
前記回転子部１１１は、回転軸１１７を介して固定子部１１２の軸受１１５で回動自在に軸支され、回転子部１１１の多極マグネット１１８と固定子部１１２の巻線コイル１１４とが周方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【００９１】
前記ロータ１１６は、アルミニウム合金製であり、その外形が正角柱に形成され、本参考例では平面視正六角形、即ち上底面及び下底面がいずれも正六角形に形成されている。また、ロータ１１６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ１１６の周面と鏡面１１６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーＰが構成されている。さらに、ロータ１１６の中心孔１１６ａにはロータ１１６に直交する方向に回転軸１１７が圧入されている。なお、本参考例では、ロータ１１６は正角柱のうち、底面が正六角形の場合のついて説明したが、正六角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【００９２】
また、前記ロータ１１６の突起部１１６ｃは、下面、即ち正角柱の下底面に下方に突出して、中心孔１１６ａ及び回転軸１１７と同心に設けられ、この突起部１１６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット１１８が圧入される。ロータ１１６の上面、即ち正角柱の上底面に上方に突出して、中心孔１１６ａ及び回転軸１１７と同心の積層用の環状溝部１１６ｈが一体形成されている。この環状溝部１１６ｈにより、後述するように加工時の締結力による変形を防止することができる。
【００９３】
なお、前記ロータ１１６の突起部１１６ｃは、上面、即ち正角柱の上底面に上方に突出して、中心孔１１６ａ及び回転軸１１７と同心に設けられ、この突起部１１６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット１１８が圧入されるようにしてもよい。
【００９４】
前記ロータ１１６の突起部１１６ｃは、鏡面１１６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されている。即ち、偏倚した位置は、径方向の偏倚が鏡面１１６ｂから所定距離中心寄りの位置であって、軸方向の偏倚が鏡面に対向しない位置である。
【００９５】
また、突起部１１６ｃの軸方向の長さは、図１８，図１９に示すように、圧入される多極マグネット１１８の長さより短く形成されているので、多極マグネット１１８の圧入時に多極マグネット１１８からロータ１１６に作用する力を拡散させることができる。このように突起部１１６ｃの長さを多極マグネット１１８の長さと変えることによっても、内部応力を逃がすことができる。
【００９６】
この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０は、ロータ１１６の周面が鏡面１１６ｂであるので、ミラーチップ、蒸着膜等の他の部材をロータの周面に取り付ける必要がなく、部品点数が増加しない。また、高精度な接着が不要であり、遠心力により鏡面が剥離することがない。
【００９７】
また、ポリゴンミラーＰはロータ１１６の周面に鏡面１１６ｂを一体形成しているので、小型化でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に組み込む際に小さな占有スペースですみ、画像形成装置の小型化に寄与することができる。
【００９８】
また、ポリゴンミラーＰはアルミニウム合金製のロータ１１６の周面に鏡面１１６ｂを一体形成しているので、回転子部１１１の軽量化を図ることが出来、振動・騒音に対して有利である。
【００９９】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０は、ロータ１１６の下面に突起部１１６ｃを有するので、多極マグネット１１８を回転軸１１７と同心に位置決めすることが容易であり、高精度な位置合わせが不要であり、その上多極マグネット１１８と回転軸１１７とが偏心することがない。したがって、偏心によって動バランスが崩れることがなく、ジッター特性の悪化を防止できるとともに、振動や騒音の発生を防止することができる。
【０１００】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０は、ロータ１１６の下面に突起部１１６ｃを有するので、多極マグネット１１８の圧入が容易であり、多極マグネット１１８がポリゴンミラーＰの径方向に位置決めされて保持されているので、遠心力により剥離することがない。
【０１０１】
このように、参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０は、遠心力により鏡面１１６ｂや多極マグネット１１８が剥離することがないので、高耐久性を有する。また、鏡面１１６ｂを作製する際に高精度な接着をする必要がなく、多極マグネット１１８の位置決めも容易なので極めて製造が容易であり、品質も安定化するという効果がある。
【０１０２】
また、鏡面１１６ｂと一体のロータ１１６に多極マグネット１１８が圧入により取り付けられているので、圧入による内部応力がロータ１１６と一体の鏡面１１６ｂに伝達されたり、遠心力により発生する内部応力が鏡面１１６ｂに伝達される虞があるが、本参考例では、ロータ１１６の突起部１１６ｃが、鏡面１１１６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されているので、圧入時や遠心力による内部応力が鏡面１１６ｂに伝達されるのを防止することができる。圧入時の内部応力が鏡面１１６ｂに伝達されて鏡面１１６ｂが変形するのを防止できるので、ロータ１１６の鏡面加工をした後に多極マグネット１８を圧入することができる。
【０１０３】
また、圧入時の内部応力が鏡面１１６ｂに伝達されないようにするためには、先ず突起部１１６ｃの内周面に多極マグネット１１８を圧入する。その後に焼鈍加工して加工ヒステリシスを除去し、その後に鏡面加工するようにしてもよいが、この場合には焼鈍加工が必要となる。
【０１０４】
図２０（Ａ）はポリゴンミラーの突起部の変形例を示す底面図、（Ｂ）は突起部の他の変形例を示す底面図である。
【０１０５】
図２０（Ａ）に示すように、突起部１１６ｃは６等分に分割され、各々が同一形状の円弧状突起部１１６ｄに形成され、各円弧状突起部１１６ｄの中心が頂角１１６ｆに対応して配置されている。
【０１０６】
このように突起部１１６ｃを分割することにより、多極マグネット１１８の圧入時に突起部を構成する円弧状突起部１１６ｄの変形が容易となり、多極マグネット１１８の圧入が容易である。また、ポリゴンミラーＰのブランクとして変形しにくい材料を使用することもできる。
【０１０７】
なお、この変形例では６分割したが、各々の円弧状突起部１１６ｄを周方向に２等分して１２分割してもよい。即ち、正多角柱がｎ角形を有する場合には、ａ×ｎ（ａは自然数）分割することが動バランス上望ましい。
【０１０８】
また、図２０（Ｂ）に示すように、６等分された円弧状突起部１１６ｄの端部間を頂角に対応する様に配置してもよい。
【０１０９】
図２１は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
参考例のポリゴンミラースキャナ装置１２０は、固定子部１２２と回転子部１２１とを備える面対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部１２２は、ステータヨーク１２３と、ステータヨーク１２３の上面に固定された巻線コイル１２４と、ステータヨーク１２３の中央部に設けた軸受１２５とを備えて構成されている。また、回転子部１２１は、中心孔１２６ａに回転軸１２７が圧入されたロータ１２６と、ロータ１２６の周面を平面視正多角形に研削・研磨仕上げしてなる鏡面（正角柱の側面）１１６ｂと、ロータ１２６の下面に多極マグネット１２８を内周に沿わせて圧入する環状の突起部１２６ｃと、突起部１２６ｃに圧入されている多極マグネット１２８と、ロータ１２６の上底面に形成され突起部１２６ｃの下端部を嵌合する環状溝部１１６ｈとから構成されている。回転子部１２１は回転軸１２７を介して固定子部１２２の軸受１２５で回動自在に軸支され、回転子部１２１の多極マグネット１２８と固定子部１２２の巻線コイル１２４とが面方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【０１１０】
前記ロータ１２６は、参考例のロータ１６と同様に、アルミニウム合金製であり、その外形が正角柱に形成され、参考例では平面視正六角形、即ち上底面及び下底面がいずれも正六角形に形成されている。また、ロータ１２６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ１２６の周面と鏡面１２６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーＰが構成されている。さらに、ロータ１２６の中心孔１２６ａにはロータ１２６に直交する方向に回転軸１２７が圧入されている。なお、本参考例では、ロータ１２６は正角柱のうち、底面が正六角形の場合のついて説明したが、正六角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【０１１１】
また、前記ロータ１２６の突起部１２６ｃは、下面、即ち正角柱の底面に下方に突出して、中心孔１２６ａ及び回転軸１２７と同心に設けられ、この突起部１２６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット１２８が圧入される。
【０１１２】
前記ロータ１２６の突起部１２６ｃは、鏡面１２６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されている。即ち、径方向の偏倚は鏡面から所定距離中心寄りの位置であって、軸方向の偏倚は鏡面に対向しない位置である。
【０１１３】
図２２の面対向型のポリゴンミラースキャナ装置の場合も上述した図１８の周対向型のポリゴンミラースキャナ装置の場合と同様の作用効果を有している。
【０１１４】
図２２は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。なお、図２２〜図２４の参考例においては、図１８の参考例と同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１１５】
参考例のポリゴンミラースキャナ装置１３０は、図１８の実参のポリゴンミラースキャナ装置１１０において、多極マグネット圧入用の突起部１１６ｃの一部、即ち内周面下部の一部を切り欠いて切り欠き部１１６ｅを形成し、多極マグネット１１８を圧入したものであり、圧入時の突起部１１６ｃの変形を容易にしている。
【０１１６】
図２３は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１４０は、図１８の参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０において、突起部１１６ｃの一部、即ち外周面上端部を切り欠いて切り欠き部１１６ｅを形成し、多極マグネット１１８を圧入したものであり、圧入時の突起部１１６ｃの変形を容易にしている。
【０１１７】
図２４は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。この参考例のポリゴンミラースキャナ装置１５０は、図１８の参考例のポリゴンミラースキャナ装置１１０において、突起部１１６ｃの一部、即ち外周をテーパ状に切り欠いて多極マグネット１１８を圧入したものであり、圧入時の突起部の変形を容易にしている。
【０１１８】
なお、図２２〜図２４において、参考例の周対向型のブラシレスモータの場合について説明したが、図２１の参考例の面対向型のブラシレスモータの場合に適用することもできる。
【０１１９】
図２５はポリゴンミラーの変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【０１２０】
このポリゴンミラーブランクｐは、ロータ１１６と、ロータ１１６から下方に突出する多極マグネット圧入用の突起部１１６ｃと、ロータ１１６の上面の突起部１１６ｃ上に突起部１１６ｃを嵌合可能な環状溝部１１６ｈとから構成されている。この研削前のポリゴンミラーブランクｐを図２５（Ａ）のように、下側のポリゴンミラーブランクｐの環状溝部１１６ｈに上側のポリゴンミラーブランクｐの突起部１１６ｃを挿入して積層する。このとき、環状溝部１１６ｈの深さが突起部１１６ｃの軸方向の長さより短く形成されているので、２つのポリゴンミラーブランクｐは、ロータ１１６同士が互いに接触することがなく、環状溝部１１６ｈの内周面と突起部１１１６ｃの下端部とが接触し、軸方向および径方向に位置決めされる。またロータ同士が接触しないので、研削・研磨加工時にロータ面を傷つけることがない。
【０１２１】
このポリゴンミラーブランクの積層体を図２５（Ｂ）に示すように、最上層のポリゴンミラーブランクｐの環状溝部１１６ｈ内に端部が挿入される第１治具１１９ｃと最下層のポリゴンミラーブランクｐの突起部１１６ｃの下端面に当接する板状の第２治具１１９ｄとで積層体を挟持し、ボルト状固定具１１９ａを第１治具１１９ｃ及び第２治具１１９ｄの中心孔とポリゴンミラーブランクｐの中心孔１１６ａに挿通し、ナット状固定具１１９ｂで締結することにより一体的に固定することができる。このように一体的に固定した積層体の各ポリゴンミラーブランクｐの外周面を同時に研削・研磨仕上げ加工することができる。従って、研削・研磨工程の効率化を図ることができる。また、固定具からポリゴンミラーブランクｐに加わる締結力が軸と平行な一直線上となるので、ポリゴンミラーＰの変形を防止することができる。
【０１２２】
図２６はポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図、図２７は同要部拡大図である。
【０１２３】
このポリゴンミラーブランクは、図２５のポリゴンミラーブランクｐの突起部１１６ｃの下端面を中心に向かう傾斜面、即ち環状の突起部の内径が先端に向かって拡開するテーパ面１１６ｉに形成し、環状溝部の底面を突起部１１６ｃを挿入したときに突起部１１６ｃのテーパ面１１６ｉに倣う傾斜面、即ちテーパ面１１６ｊに形成したものである。このように形成することにより、突起部１１６ｃから溝部に伝達される締結力による内部応力が中心に向かうので、内部応力により鏡面が変形するのを防止することができる。また、多極マグネットを挿入する際に、傾斜面１１６ｉでガイドすることができるので、挿入が容易である。さらに、傾斜面１１６ｉが形成されているので、積層したポリゴンミラーブランクｐを取り外すのが容易である。なお、傾斜面１１６ｉが形成された突起部１１６ｃの外周面と溝部の外周面との間にクリアランスを設けることにより、突起部１１６ｃから鏡面方向に圧入時の内部応力をより完全に防止することができる。
【０１２４】
図２８は参考例に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図、図２９は回転子部分の斜視図である。
【０１２５】
この参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０は、固定子部２１２と回転子部２１１とを備える周対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部２１２は、ステータヨーク２１３と、ステータヨーク２１３の周面に固定された巻線コイル２１４と、ステータヨーク２１３内に設けた軸受２１５とを備えて構成されている。また、回転子部２１１は、中心孔２１６ａに回転軸２１７が圧入されたロータ２１６と、ロータ２１６の周面を平面視正多角形に研削・研磨仕上げしてなる鏡面（正角柱の側面）２１６ｂと、ロータ２１６の下底面に多極マグネット２１８を内周に沿わせて圧入する環状の突起部２１６ｃと、突起部２１６ｃに圧入されている多極マグネット２１８と、ロータ２１６の上底面に上方に突出する積層用突起部２１６ｇとから構成されている。
【０１２６】
前記回転子部２１１は、回転軸２１７を介して固定子部２１２の軸受２１５で回動自在に軸支され、回転子部２１１の多極マグネット２１８と固定子部２１２の巻線コイル２１４とが周方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【０１２７】
前記ロータ２１６は、アルミニウム合金製であり、その外形が正角柱に形成され、本参考例では平面視正六角形、即ち上底面及び下底面がいずれも正六角形に形成されている。また、ロータ２１６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ２１６の周面と鏡面２１６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーＰが構成されている。さらに、ロータ２１６の中心孔２１６ａにはロータ２１６に直交する方向に回転軸２１７が圧入されている。なお、本参考例では、ロータ２１６は正角柱のうち、底面が正六角形の場合のついて説明したが、正六角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【０１２８】
また、前記ロータ２１６の突起部２１６ｃは、下面、即ち正角柱の下底面に下方に突出して、中心孔２１６ａ及び回転軸２１７と同心に設けられ、この突起部２１６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット２１８が圧入される。ロータ２１６の上面、即ち正角柱の上底面に上方に突出して、中心孔２１６ａ及び回転軸２１７と同心の環状の積層用突起部２１６ｇが一体形成されている。
【０１２９】
なお、前記ロータ２１６の突起部２１６ｃは、上面、即ち正角柱の上底面に上方に突出して、中心孔２１６ａ及び回転軸２１７と同心に設けられ、この突起部２１６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット２１８が圧入されるようにしてもよい。
【０１３０】
前記ロータ２１６の突起部２１６ｃは、鏡面２１６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されている。即ち、偏倚した位置は、径方向の偏倚が鏡面２１６ｂから所定距離中心寄りの位置であって、軸方向の偏倚が鏡面に対向しない位置である。
【０１３１】
また、突起部２１６ｃの軸方向の長さは、図２８，図２９に示すように、圧入される多極マグネット２１８の長さより短く形成されているので、多極マグネット２１８の圧入時に多極マグネット２１８からロータ２１６に作用する力を拡散させることができる。このように突起部２１６ｃの長さを多極マグネット２１８の長さと変えることによっても、内部応力を逃がすことができる。
【０１３２】
この参考例のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ２１６の周面が鏡面２１６ｂであるので、ミラーチップ、蒸着膜等の他の部材をロータの周面に取り付ける必要がなく、部品点数が増加しない。また、高精度な接着が不要であり、遠心力により鏡面が剥離することがない。
【０１３３】
また、ポリゴンミラーＰはロータ２１６の周面に鏡面２１６ｂを一体形成しているので、小型化でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に組み込む際に小さな占有スペースですみ、画像形成装置の小型化に寄与することができる。
【０１３４】
また、ポリゴンミラーＰはアルミニウム合金製のロータ２１６の周面に鏡面２１６ｂを一体形成しているので、回転子部２１１の軽量化を図ることが出来、振動・騒音に対して有利である。
【０１３５】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０は、ロータ２１６の下面に突起部２１６ｃを有するので、多極マグネット２１８を回転軸２１７と同心に位置決めすることが容易であり、高精度な位置合わせが不要であり、その上多極マグネット２１８と回転軸２１７とが偏心することがない。したがって、偏心によって動バランスが崩れることがなく、ジッター特性の悪化を防止できるとともに、振動や騒音の発生を防止することができる。
【０１３６】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０は、ロータ２１６の下面に突起部２１６ｃを有するので、多極マグネット２１８の圧入が容易であり、多極マグネット２１８がポリゴンミラーＰの径方向に位置決めされて保持されているので、遠心力により剥離することがない。
【０１３７】
このように、参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０は、遠心力により鏡面２１６ｂや多極マグネット２１８が剥離することがないので、高耐久性を有する。また、鏡面２１６ｂを作製する際に高精度な接着をする必要がなく、多極マグネット２１８の位置決めも容易なので極めて製造が容易であり、品質も安定化するという効果がある。
【０１３８】
また、鏡面２１６ｂと一体のロータ２１６に多極マグネット２１８が圧入により取り付けられているので、圧入による内部応力がロータ２１６と一体の鏡面２１６ｂに伝達されたり、遠心力により発生する内部応力が鏡面２１６ｂに伝達される虞があるが、本参考例では、ロータ２１６の突起部２１６ｃが、鏡面２１６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されているので、圧入時や遠心力による内部応力が鏡面２１６ｂに伝達されるのを防止することができる。圧入時の内部応力が鏡面２１６ｂに伝達されて鏡面２１６ｂが変形するのを防止できるので、ロータ２１６の鏡面加工をした後に多極マグネット２１８を圧入することができる。
【０１３９】
また、圧入時の内部応力が鏡面２１６ｂに伝達されないようにするためには、先ず突起部２１６ｃの内周面に多極マグネット２１８を圧入する。その後に焼鈍加工して加工ヒステリシスを除去し、その後に鏡面加工するようにしてもよいが、この場合には焼鈍加工が必要となる。
【０１４０】
図３０（Ａ）はポリゴンミラーの突起部の変形例を示す底面図、（Ｂ）は突起部の他の変形例を示す底面図である。
【０１４１】
図３０（Ａ）に示すように、突起部２１６ｃは６等分に分割され、各々が同一形状の円弧状突起部２１６ｄに形成され、各円弧状突起部２１６ｄの中心が頂角２１６ｆに対応して配置されている。
【０１４２】
このように突起部２１６ｃを分割することにより、多極マグネット２１８の圧入時に突起部を構成する円弧状突起部２１６ｄの変形が容易となり、多極マグネット２１８の圧入が容易である。また、ポリゴンミラーＰのブランクとして変形しにくい材料を使用することもできる。
【０１４３】
なお、この変形例では６分割したが、各々の円弧状突起部２１６ｄを周方向に２等分して１２分割してもよい。即ち、正多角柱がｎ角形を有する場合には、ａ×ｎ（ａは自然数）分割することが動バランス上望ましい。
【０１４４】
また、図３０（Ｂ）に示すように、６等分された円弧状突起部２１６ｄの端部間を頂角に対応する様に配置してもよい。
【０１４５】
図３１は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
参考例のポリゴンミラースキャナ装置２２０は、固定子部２２２と回転子部２２１とを備える面対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部２２２は、ステータヨーク２２３と、ステータヨーク２２３の上面に固定された巻線コイル２２４と、ステータヨーク２２３の中央部に設けた軸受２２５とを備えて構成されている。また、回転子部２２１は、中心孔２２６ａに回転軸２２７が圧入されたロータ２２６と、ロータ２２６の周面を平面視正多角形に研削・研磨仕上げしてなる鏡面（正角柱の側面）２２６ｂと、ロータ２２６の下面に多極マグネット２２８を内周に沿わせて圧入する環状の突起部２２６ｃと、突起部２２６ｃに圧入されている多極マグネット２２８とから構成されている。回転子部２２１は回転軸２２７を介して固定子部２２２の軸受２２５で回動自在に軸支され、回転子部２２１の多極マグネット２２８と固定子部２２２の巻線コイル２２４とが面方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【０１４６】
前記ロータ２２６は、参考例のロータ１１６と同様に、アルミニウム合金製であり、その外形が正角柱に形成され、本参考例では平面視正六角形、即ち上底面及び下底面がいずれも正六角形に形成されている。また、ロータ２２６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ２２６の周面と鏡面２２６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーＰが構成されている。さらに、ロータ２２６の中心孔２２６ａにはロータ２２６に直交する方向に回転軸２２７が圧入されている。なお、本参考例では、ロータ２２６は正角柱のうち、底面が正六角形の場合のついて説明したが、正六角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【０１４７】
また、前記ロータ２２６の突起部２２６ｃは、下面、即ち正角柱の底面に下方に突出して、中心孔２２６ａ及び回転軸２２７と同心に設けられ、この突起部２２６ｃの内周に沿わせて環状の多極マグネット２２８が圧入される。
【０１４８】
前記ロータ２２６の突起部２２６ｃは、鏡面２２６ｂに対してポリゴンミラーＰの径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されている。即ち、径方向の偏倚は鏡面から所定距離中心寄りの位置であって、軸方向の偏倚は鏡面に対向しない位置である。
【０１４９】
図３１の面対向型のポリゴンミラースキャナ装置の場合も上述した図１の周対向型のポリゴンミラースキャナ装置の場合と同様の作用効果を有している。
【０１５０】
図３２は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。なお、図３２〜図３４の参考例においては、図２８の参考例と同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。また、積層用の突起部は、図２８の参考例と同様であるので、その説明及び図示を省略している。
【０１５１】
参考例のポリゴンミラースキャナ装置２３０は、図２８の参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０において、多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの一部、即ち内周面下部の一部を切り欠いて切り欠き部２１６ｅを形成し、多極マグネット２１８を圧入したものであり、圧入時の突起部２１６ｃの変形を容易にしている。
【０１５２】
図３３は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。この参考例のポリゴンミラースキャナ装置２４０は、図２８の参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０において、突起部２１６ｃの一部、即ち外周面上端部を切り欠いて切り欠き部２１６ｅを形成し、多極マグネット２１８を圧入したものであり、圧入時の突起部２１６ｃの変形を容易にしている。
【０１５３】
図３４は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。この参考例のポリゴンミラースキャナ装置２５０は、図２８の参考例のポリゴンミラースキャナ装置２１０において、突起部２１６ｃの一部、即ち外周をテーパ状に切り欠いて多極マグネット２１８を圧入したものであり、圧入時の突起部の変形を容易にしている。
【０１５４】
なお、図３２〜図３４において、参考例第の周対向型のブラシレスモータの場合について説明したが、図３１の参考例の面対向型のブラシレスモータの場合に適用することもできる。
【０１５５】
図３５はポリゴンミラーの鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーブランクを固定した状態を示す。
【０１５６】
このポリゴンミラーブランクは、図２８のポリゴンミラースキャナのポリゴンミラーＰの鏡面２１６ｂを切削・研磨加工するためのものであり、外周が研削・研磨加工される前のロータ２１６と、ロータ２１６から下方に突出する多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃと、ロータ２１６から上方に突出して、積層した他のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃの外周に内周が隣接するリング状の積層用突起部２１６ｇとから構成されている。この研削前のポリゴンミラーブランクｐを図３５（Ａ）のように、下側のポリゴンミラーブランクｐの積層用突起部２１６ｇを上側のポリゴンミラーブランクｐの多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの外側に挿入して積層する。
【０１５７】
このとき、積層用突起部２１６ｇの軸方向の長さが多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの軸方向の長さより短く形成されているので、２つのポリゴンミラーブランクｐは、積層用突起部２１６ｇの内周面と圧入用の突起部２１６ｃの外周面とが接触し、ロータ２１６の上面と圧入用の突起部２１６ｃの下端面とが接触し、軸方向および径方向に位置決めされる。
【０１５８】
このポリゴンミラーブランクｐの積層体を図３５（Ｂ）に示すように、最上層のポリゴンミラーブランクｐの積層用突起部２１６ｇの内側に隣接し、圧入用の突起部２１６ｃに対応する位置に当接する第１治具２１９ｃと最下層のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃの下端面に当接する板状の第２治具２１９ｄとで積層体を挟持し、ボルト状固定具２１９ａを第１治具２１９ｃ及び第２治具２１９ｄの中心孔とポリゴンミラーブランクｐの中心孔２１６ａとに挿通し、ナット状固定具２１９ｂで締結することにより一体的に固定することができる。このように一体的に固定した積層体の各ポリゴンミラーブランクｐの外周面を同時に研削・研磨仕上げして鏡面２１６ｂを加工することができる。従って、工数削減等により研削・研磨工程の効率化を図ることができる。
【０１５９】
また、固定具２１９ａ，２１９ｂからポリゴンミラーブランクｐに加わる締結力が軸と平行な一直線上となるので、ポリゴンミラーＰの変形を防止することができる。さらに、この参考例では、積層用突起部２１６ｇが圧入用の突起部２１６ｃの内周に接触することがないので、多極マグネット２１８を圧入・位置決めする突起部２１６ｃの内周面を傷付けることがない。したがって、多極マグネット２１８の圧入時に引っかかりを生じたり位置ずれを生じることがない。
で、ポリゴンミラーＰの変形を防止することができる。
【０１６０】
なお、以上で２枚のポリゴンミラーブランクを積層した場合について説明したが、２枚以上積層してもよいのはもちろんである。
【０１６１】
図３６はポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【０１６２】
このポリゴンミラーブランクは、ロータ２１６と、ロータ２１６から下方に突出する多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃと、ロータ２１６から上方に突出して突起部２１６ｃの内周に外周が隣接するリング状の積層用突起部２１６ｇとから構成されている。この研削前のポリゴンミラーブランクｐを図３６（Ａ）のように、下側のポリゴンミラーブランクｐの積層用突起部２１６ｇを上側のポリゴンミラーブランクｐの多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの内側に挿入して積層する。
【０１６３】
このとき、積層用突起部２１６ｇの軸方向の長さが多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの軸方向の長さより短く形成されているので、２つのポリゴンミラーブランクｐは、積層用突起部２１６ｇの内周面と圧入用の突起部２１６ｃの外周面とが接触し、ロータ２１６の上面と圧入用の突起部２１６ｃの下端面とが接触し、軸方向および径方向に位置決めされる。
【０１６４】
このポリゴンミラーブランクｐの積層体を図３６（Ｂ）に示すように、最上層のポリゴンミラーブランクｐの積層用突起部２１６ｇの外側に隣接し、圧入用の突起部２１６ｃに対応する位置に当接する第１治具２１９ｃと最下層のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃの下端面に当接する板状の第２治具２１９ｄとで積層体を挟持し、ボルト状固定具２１９ａを第１治具２１９ｃ及び第２治具２１９ｄの中心孔とポリゴンミラーブランクｐの中心孔２１６ａとに挿通し、ナット状固定具２１９ｂで締結することにより一体的に固定することができる。このように一体的に固定した積層体の各ポリゴンミラーブランクｐの外周面を同時に研削・研磨仕上げして鏡面２１６ｂを加工することができる。従って、工数削減等により研削・研磨工程の効率化を図ることができる。また、固定具２１９ａ，２１９ｂからポリゴンミラーブランクｐに加わる締結力が軸と平行な一直線上となるので、ポリゴンミラーＰの変形を防止することができる。
【０１６５】
なお、図３６の参考例において、図３５の参考例と同様に、積層用突起部２１６ｇの軸方向の長さを多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃの軸方向の長さより長く形成して、積層用突起部２１６ｇの外周面と圧入用の突起部２１６ｃの内周面とを接触させ、ロータ２１６の下面と圧入用の突起部２１６ｃの上端面とを接触させることにより、２つのポリゴンミラーブランクｐを軸方向および径方向に位置決めするようにしてもよい。
【０１６６】
図３７はポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【０１６７】
このポリゴンミラーブランクｐは、ロータ２１６と、ロータ２１６から下方に突出する多極マグネット圧入用の突起部２１６ｃと、ロータ２１６の上面の突起部２１６ｃ上に突起部２１６ｃを嵌合可能なリング状の溝部２１６ｈとから構成されている。この研削前のポリゴンミラーブランクｐを図３７（Ａ）のように、下側のポリゴンミラーブランクｐの溝部２１６ｈに上側のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃを挿入して積層する。このとき、溝部２１６ｈの深さが突起部２１６ｃの軸方向の長さより短く形成されているので、２つのポリゴンミラーブランクｐは、ロータ２１６同士が互いに接触することがなく、溝部２１６ｈの内周面と突起部２１６ｃの下端部とが接触し、軸方向および径方向に位置決めされる。またロータ同士が接触しないので、研削・研磨加工時にロータ面を傷つけることがない。
【０１６８】
このポリゴンミラーブランクの積層体を図３７（Ｂ）に示すように、最上層のポリゴンミラーブランクｐの溝部２１６ｈ内に端部が挿入される第１治具２１９ｃと最下層のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃの下端面に当接する板状の第２治具２１９ｄとで積層体を挟持し、ボルト状固定具２１９ａを第１治具２１９ｃ及び第２治具２１９ｄの中心孔とポリゴンミラーブランクｐの中心孔２１６ａに挿通し、ナット状固定具２１９ｂで締結することにより一体的に固定することができる。このように一体的に固定した積層体の各ポリゴンミラーブランクｐの外周面を同時に研削・研磨仕上げ加工することができる。従って、研削・研磨工程の効率化を図ることができる。また、固定具からポリゴンミラーブランクｐに加わる締結力が軸と平行な一直線上となるので、ポリゴンミラーＰの変形を防止することができる。
【０１６９】
図３８はポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図、図３９は同要部拡大図である。
【０１７０】
このポリゴンミラーブランクは、図３９のポリゴンミラーブランクｐの突起部２１６ｃの下端面を中心に向かう傾斜面、即ち環状の突起部の内径が先端に向かって拡開するテーパ面２１６ｉに形成し、溝部の底面を突起部２１６ｃを挿入したときに突起部２１６ｃのテーパ面２１６ｉに倣う傾斜面、即ちテーパ面２１６ｊに形成したものである。このように形成することにより、突起部２１６ｃから溝部に伝達される締結力による内部応力が中心に向かうので、内部応力により鏡面が変形するのを防止することができる。また、多極マグネットを挿入する際に、テーパ面２１６ｉでガイドすることができるので、挿入が容易である。さらに、傾斜面２１６ｉが形成されているので、積層したポリゴンミラーブランクｐを取り外すのが容易である。なお、傾斜面２１６ｉが形成された突起部２１６ｃの外周面と溝部の外周面との間にクリアランスを設けることにより、突起部２１６ｃから鏡面方向に圧入時の内部応力をより完全に防止することができる。
【０１７１】
（以下に、参考例のポリゴンミラースキャナ装置を示すと共に、ポリゴンミラーブランクの製造方法の一例として参考例のポリゴンミラースキャナ装置に用いるポリゴンミラーブランクの場合について示す。）
【０１７２】
図４０は第１８実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図であり、図４１は同装置に用いる回転子部の分解斜視図であり、図４２は同装置に用いる回転子部の断面図である。
【０１７３】
図４０に示すように、このポリゴンミラースキャナ装置は、固定子部３０１と回転体である回転子部３０２とを備える周対向型ブラシレス直流モータを備えている。
【０１７４】
固定子部３０１は、ステータヨーク３０３と、ステータヨーク３０３の中空円筒状部３０３ａの周面に固定された磁力発生用部材である駆動コイルとしての巻線コイル３０４と、ステータヨーク３０３内に設けたラジアル軸受３０５と、回転軸のスラスト方向を支持するスラスト軸受３０１０と、ステータヨーク３０３に取り付けられている制御基板３０９とを備えて構成されている。なお、巻線コイル３０４は制御基板３０９に固定されていても良い。
【０１７５】
又、回転子部３０２は、中心孔３０８ｃに回転軸３０６が圧入された、略正角柱形状（本参考例では平面視正六角形）のミラー・ロータとしてのロータ３０８と、ロータ３０８の周面を切削鏡面仕上げしてなる反射部としての鏡面（略正角柱の側面）３０８ａと、ロータ３０８の第１の直交面部である下底面３０８ｅにエレメントである環状の多極マグネット３０７を内周に沿わせて圧入、接着等により固定する装着手段であるロータ部としての薄肉円筒部３０８ｂと、薄肉円筒部３０８ｂに圧入されている多極マグネット３０７とから構成されている。なお、本明細書中において、正角柱又は略正角柱とは、回転体としての必要な精度の動バランスを維持できる範囲内の変形を含むものとする。また、多極マグネットとしては、Ｎ，Ｓ一対のマグネットであってもよい。
【０１７６】
前記回転子部３０２は、回転軸３０６を介して固定子部３０１のラジアル軸受３０５及びスラスト軸受３１０で回動自在に軸支され、回転子部３０２の多極マグネット３０７と固定子部３０１の巻線コイル３０４とが周方向に所定距離離間して対向してブラシレス直流モータを構成する。即ち、巻線コイル３０４の外周の円筒面は、多極マグネット３０７の内周の円筒面に対して、ある間隔を一定に保ちつつ対向させている。
【０１７７】
図４１，４２に示すように、前記ロータ３０８は、アルミニウム合金製であり、その外形が略正角柱に形成され、本参考例では平面視正六角形、即ち第２の直交面部である上底面３０８ｆ及び下底面３０８ｅがいずれも正六角形に形成されている。また、ロータ３０８の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ３０８の周面と鏡面３０８ａとが一体構造となってポリゴンミラーが構成されている。さらに、ロータ３０８の中心孔３０８ｃにはロータ３０８に直交する方向に回転軸３０６が圧入されている。なお、本参考例では、ロータ３０８は正角柱のうち、底面が正六角形の場合について説明したが、正六角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【０１７８】
また、前記ロータ３０８の薄肉円筒部３０８ｂは、下面、即ち正角柱の下底面３０８ｅに下方に突出して、中心孔３０８ｃ及び回転軸３０６と同心に設けられ、この薄肉円筒部３０８ｂの内周に沿わせて多極マグネット３０７が圧入される。
【０１７９】
この参考例のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ３０８の周面（側面）が鏡面３０８ａであるので、ミラーチップ、蒸着膜等の他の部材をロータの周面に取り付ける必要がなく、部品点数及び組立工数を削減でき、コストも削減できる。また、高精度な接着が不要であり、遠心力等により鏡面が剥離することがない。
【０１８０】
また、ポリゴンミラーはロータ３０８の周面に鏡面３０８ａを一体形成しているので、小型化でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に組み込む際に小さな占有スペースですみ、画像形成装置の小型化に寄与することができる。
【０１８１】
また、ポリゴンミラーはアルミニウム合金製のロータ３０８の周面に鏡面３０８ａを一体形成しているので、回転子部３０２の軽量化を図ることが出来、振動・騒音の低減に対して有利である。特に、上記ロータ３０８は、高純度アルミニウム合金材から形成することができ、軽量で動バランスにも優れているので、高速回転化に対応でき、振動及び騒音の低減にも有利な構成である。
【０１８２】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ３０８の下面に突起部である薄肉円筒部３０８ｂを有するので、多極マグネット３０７を回転軸３０６と同心に位置決めすることが容易であり、高精度な位置合わせが不要であり、その上多極マグネット３０７と回転軸３０６とが偏心することがない。したがって、偏心によって動バランスが崩れることがなく、ジッター特性の悪化を防止できるとともに、振動や騒音の発生を防止することができる。
【０１８３】
また、この参考例のポリゴンミラースキャナ装置は、ロータ３０８の下面に薄肉円筒部３０８ｂを有するので、多極マグネット３０７の圧入が容易であり、多極マグネット３０７がポリゴンミラーの径方向に位置決めされて保持されているので、遠心力により剥離することがない。
【０１８４】
このように、本参考例のポリゴンミラースキャナ装置は、遠心力により鏡面３０８ａや多極マグネット３０７が剥離することがないので、高耐久性を有する。また、鏡面３０８ａを作製する際に高精度な接着をする必要がなく、多極マグネット３０７の位置決めも容易なので極めて製造が容易であり、品質も安定化するという効果がある。
【０１８５】
また、鏡面３０８ａと一体のロータ３０８に多極マグネット３０７が圧入により取り付けられているので、圧入による内部応力がロータ３０８と一体の鏡面３０８ａに伝達されたり、遠心力により発生する内部応力が鏡面３０８ａに伝達される虞があるが、本参考例では、ロータ３０８の薄肉円筒部３０８ｂが、鏡面３０８ａに対して径方向及び軸方向の何れにも偏倚した位置に配置されているので、圧入時や遠心力による内部応力が鏡面３０８ａに伝達されるのを防止することができる。圧入時の内部応力が鏡面３０８ａに伝達されて鏡面３０８ａが変形するのを防止できるので、ロータ３０８の鏡面加工をした後に多極マグネット３０７を圧入することができる。
【０１８６】
さらに、上記のように、薄肉円筒部３０８ｂと一体の正角柱（例えば、正六角形を有する正角柱）の側面を反射面３０８ａにした構成によれば、回転子部３０２を構成する部品点数を削減できるとともに、組立工数を削減することができ、これらによりコストを大幅に下げることができる。特に、ロータ３０８は、高純度アルミニウム合金材から形成することができるので、軽量で動バランスにも優れている。したがって、高速回転化に対応でき、振動及び騒音の低減にも有利な構成である。
【０１８７】
この回転子部２のミラーロータブランクを製造するための加工製造工程を以下に示す。
【０１８８】
以下、図４３〜図４６において本発明に係るロータのブランクの製造方法における参考例について説明をする。
図４３はロータのブランクを製造するための鍛造金型の形状を示す図であり、（Ａ）は鍛造押型の下面図であり、（Ｂ）は鍛造押型の断面図であり、（Ｃ）は鍛造受型の上面図であり、（Ｄ）は鍛造受型の断面図である。図４４は鍛造材の形状を示す図であり、（Ａ）は鍛造材の上面図であり、（Ｂ）は鍛造材の断面図である。
。
【０１８９】
図４３に示すように、鍛造金型は受型３１２と押型３１１との二種の型を一式として構成されており、図４３（Ｂ）には薄肉円筒部３０８ｂ形成用の環状溝部３１１ｃと凹部形成用の凸部３１１ｄとを備えている押型断面３１１ａが示され、図４３（Ａ）には押型の型面３１１ｂが示され、図４３（Ｄ）にはロータの側面を形成する側面形成用凹部３１２ｄと回転軸把持部形成用凹部３１２ｃとを備える受型断面３１２ａが示され、図４３（Ｃ）には受型の型面３１２ｂがそれぞれ示されている。
【０１９０】
また、図４４に示すように、鍛造材３１３は正多角形の鍛造材上面３１３ａと、長方形の鍛造材側面３１３ｂとを有するごとく略正角柱形状をなしている。この鍛造材３１３の成形方法については、先ず、溶解したアルミニウム合金を押し出し型により成形した断面正多角形の棒材を作製し、この棒材を正多角形面にならって切断する。この正角柱形状の棒材を鍛造材３１３として使用する。この場合には切削工数が付加されないので、ブランク製造コスト上有利である。
また、鍛造材３１３の成形方法については、溶解したアルミニウム合金を棒状に押し出し成形した棒材ブランクを前記鍛造材３１３の形状に旋削したものを利用してもよい。
【０１９１】
図４５は鍛造による製造工程について示す図である。なお、鍛造のために外力を金型に付加する鍛造設備ついては図中には記載していない。
図４５（Ａ）に示すように、先ず、鍛造設備中に設置された鍛造受型３１２の正多角形の外形枠である側面形成用凹部３１２ｄに対して、この側面形成凹部３１２ｄに嵌合し得る形状に形成された鍛造材３１３を鍛造受型３１２の側面形成用凹部３１２ｄに収まるように配置する。また、鍛造設備中に設置された鍛造受型３１２に設置された鍛造材３１３に対し、鍛造受型３１２と同様に、鍛造設備中に設置された鍛造押型３１１を鍛造受型３１２と対を成して配置する。
【０１９２】
次に、図４５（Ｂ）に示すように、鍛造押型３１１を矢印の方向に移動して鍛造材３１３を加圧し、鍛造押型３１１と鍛造受型３１２とで形成される空間内に鍛造材３１３を鍛圧・変形する。
次に、図４５（Ｃ）に示すように、鍛造押型３１１と鍛造受型３１２とを開放して、鍛造品３１４を取り出す。
【０１９３】
図４６は図４５で作製した鍛造品をロータブランクに仕上げる工程を示している。
先ず、図４６（Ａ）の予備加工工程に示すように、旋盤加工器（図示せず）等の加工機械において、鍛造品３１４の薄肉円筒部３１４ａの開放側より、回転中心が加工機械精度により保証されているインナーチャック３１７を挿入して鍛造品３１４を把持する。
【０１９４】
次に、矢印▲１▼の方向に旋盤加工器の切削バイト３１５により、鍛造時の予備構造である鍛造用突起３１９を削除する。続いて矢印▲２▼の方向に旋盤加工器の切削バイト３１５により、反射部より上部に突出している円筒形部分の回転軸把持部３０８ｄの外周を切削する。これらの工程は、後述する図４６（Ｂ）に示す回転軸３０６を嵌合するための孔部３０８ｃを加工するための準備工程であり、必要が無ければ、何れかの切削処理を割愛しても構わない。
【０１９５】
次に、図４６（Ｂ）に示すように、図４６（Ａ）で予備加工が終わった鍛造品３１４を反射部３０８ａより上部に突出している円筒形部分の外周を把持するようにアウターチャック３１８に持ち替える。続いて、矢印▲３▼の方向に旋盤加工器の切削バイト３１５により、鍛造時の予備構造である鍛造用突起３２０を削除する。必要が無ければ、この切削処理を割愛しても構わない。
次に、矢印▲４▼の方向に旋盤加工器のボーリングバイト３１６を用いて回転軸３０６を嵌合するための孔部３０８ｃを形成する。
【０１９６】
上記の工程を経ることにより、図４６（Ｃ）に示すロータブランク３２１が形成される。
以上の工程により形成されたロータブランク３２１の反射部に鏡面切削加工を行われたミラー・ロータであるロータ３０８は、従来のポリゴンスキャナにおけるポリゴンミラーをポリゴンミラー支持部材に固定する構造に対して、構成部品・部材が少なくなり、またポリゴンミラーとポリゴンミラー支持部材に相対した位置決めに関する高度な計測方法や固定精度を考慮した組付け工程の必要がなくなる。
【０１９７】
また、ミラー及びロータが一体構造となるので、高速回転がポリゴンスキャナモータの回転子部に経時的に及ぼす影響としての、遠心力や熱に起因した、ポリゴンミラーのポリゴンミラー支持部材への押え力の変化による回転中心に対する、位置ずれや面精度形状の悪化を懸念する必要が無くなる。
【０１９８】
図４７はロータブランクに回転軸を嵌合するための工程を示したものである。回転軸把持部３０８ｄを焼バメ用熱源３２２に設置し、ロータブランク３２１を加熱し、焼バメ温度に到達した時点で回転軸３０６を挿入する。回転軸３０６を嵌合する方法としては、従来では回転軸３０６をポリゴンミラー支持部材に圧入する方式等が一般的である。しかし、本参考例では、図４６（Ｂ）にて形成した回転軸６用の孔部３０８ｃの加工精度に対する回転軸３０６の嵌合精度が焼バメにより嵌合する方が、嵌合時に不測の外力を受けること無く嵌合できるため、ロータブランク３２１の回転中心と回転軸３０６の軸心が従来より高精度に維持される。
【０１９９】
図４８は回転子部の基部となる構造を示す図である。
図４８に示すように、焼バメにより回転軸３０６がロータブランク３２１に嵌合されたロータ３０８は、回転子部３０２の基部となる構造を有している。
【０２００】
（次に、参考例の回転子部に用いるポリゴンミラーブランクの場合について示す。）
図４９は、参考例のポリゴンミラースキャナ装置に用いる回転子部３０２を示す断面図である。ロータ４０８の形状が異なる他は、上記参考例と同じ構成である。
図４９に示すように、参考例のポリゴンミラースキャナ装置に用いるロータ４０８は、上下２段に鏡面３０８ａを形成して構成されている。
【０２０１】
図４５及び図４６の製造工程は、図４９に示される参考例においても同様に適応される。この場合には、上下に分かれている反射部３０８ａの間の薄肉円筒部３０８ｂに対する切削工程が付加されることになる。
【０２０２】
ところで、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンスキャナモータは、技術の進歩に伴ない回転数の高速化が要求される。高速回転化に伴ない、ロータの回転中心に対するポリゴンミラーの中心位置精度や各反射面の面精度等面状態が高精度であることが要求される。仮に、これらの要求精度を満たしていなければ、回転中心の位置ずれ、偏重心等によって円滑な回転状態を得ることができず、高速化が不可能であるばかりでなく、振動、騒音、線像の乱れと言ったさまざまな問題が生じる。
【０２０３】
従来のねじ止めによるポリゴンミラーの固定方法は、ねじ締めつけ時に各ねじ部の部品精度のバラツキから来る締付トルクのバラツキの発生が避けられず、又ねじや座金が必要であるため部品点数が増加すること、ポリゴンミラーへの穴加工・ポリゴンミラー支持部材へのタップ穴加工が必要であり、これが部品精度を劣化させる原因となっている。また、ばね押しによるポリゴンミラーの固定方法は、ねじ止めの欠点を解消しているがばね定数のバラツキによりポリゴンミラーへの押え力が変化し、弱ければポリゴンミラーが動き、強ければポリゴンミラーを変形させることになる。また、接着によるポリゴンミラーの固定方法は塗布量のバラツキによりアンバランスを多く発生させ、未硬化の液の飛散、回転により発生する熱により変形したり、それに伴なうアンバランス発生の原因となっている。また、弾性体の介在によるポリゴンミラーの固定方法は熱ストレスによるクリープ変化が生じ、押え力が弱まりポリゴンミラーが動くことになる。
【０２０４】
これらの従来のポリゴンミラー、ポリゴンミラー支持部材におけるポリゴンミラー固定方法においては、ポリゴンミラー及びポリゴンミラー支持部材以外にも部品・部材が必要となり、またポリゴンミラーとポリゴンミラー支持部材に相対した位置決めに関する高度な計測方法や固定精度を考慮した組付け工程が要求されるので経済的にも高価となる。
【０２０５】
また、高速回転がポリゴンスキャナモータの回転子部に経時的に及ぼす影響としては、遠心力や熱に起因して、ポリゴンミラーのポリゴンミラー支持部材への押え力の変化による回転中心に対する位置ずれや面精度形状の悪化が生じる虞がある。
【０２０６】
そこで、上記参考例の製造方法によれば、溶解したアルミニウム合金を押し出し型により成形した断面正多角形の棒材より、棒材を正多角形面にならって切断したアルミニウム合金材料を正多角形に嵌合し得る鍛造型に収め、鍛圧することによりミラーを一体化したロータブランクを成形するので、構成部品・部材が少なく、またポリゴンミラーとポリゴンミラー支持部材に相対した位置決めに関する高度な計測方法や固定精度を考慮した組付け工程の必要が無いミラー及びロータが一体となった構造を棒材からすべて旋削するよりもはるかに少量の部材より実現することができ、且つ旋削により廃棄される切削端材の量もはるかに抑えられるので、今後の環境問題等に対しても有利である。
【０２０７】
また、参考例の製造方法によれば、ミラーを一体化した構造のロータブランクに回転軸を焼バメにより挿入することで、嵌合時に不測の外力を受けること無く嵌合でき、且つ回転軸用の孔部の加工精度に対する回転軸の嵌合精度が維持できるので、ロータブランクの回転中心と回転軸の軸心とが同軸に維持される。回転軸を加工基準とする鏡面加工方法においては、軸心と同一なる回転中心から等距離に鏡面形成が行われるために偏重心が無く、アンバランス量を修正するための工程が不要となり、回転体を製造するためにかかるコストを低減することができる。
【０２０８】
また、参考例の製造方法により製造されたロータを有するポリゴンミラーによれば、ミラー及びロータが一体となった構造の回転子を搭載するポリゴンスキャナは、回転子構造に経時変動が生じないために円滑な回転状態を継続でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に搭載されれば、振動、騒音、線像の乱れと言った回転子に派生するさまざまな問題を経時的に防げる。また、軸受を含む固定子側が寿命を終えても、経時変動が生じないことからリサイクル性を有しているので再利用・再搭載が可能である。
【０２０９】
（次に、本参考例について説明する。）
図５０は、図１０，図１１と同様の、参考例の鏡面加工を示す図、図５１は切削バイトの軌跡を連続的に示した図、図５２は図５０の鏡面加工による鏡面の引き目を拡大して示す図である。
【０２１０】
以下、図５０〜図５２において図４８に示すロータ３０８のブランク構造の鏡面加工における参考例について説明をする。
図５０に示すように、切削バイトの主軸６１１がポリゴンミラーの構造に制約されることなく切削の軌跡を描くことが可能であるため、主軸回転中心線６１２をミラー面の法線上に配置することができるので、図５１，図５２に示すように、ミラー形成面に対し副走査方向対して均一な引き目を形成することが可能となる。なお、図５０中、６００は治具本体、６０１は分割盤、６０２は位置出し軸、６０３は位置決めブロック、６０４は加工治具、６０５は上下ピン、６０６は締めねじ、６０７は受けブロック、６０８はチャック、６０９は切削面、６１０は切削バイトホルダ、６１１は主軸カッタ、６１２は主軸回転中心線である。
【０２１１】
上記の鏡面加工方法は、図４９に示されるロータ４０８においても同様に適応される。この場合には主軸回転中心線６１２を上下のミラー面である反射部３０８ａの中間に配置することが望ましい。これによりほぼ均一な引き目を形成することができる。また、この場合には、上下に分かれている反射部３０８ａの間のロータ部４０８に対する切削工程が付加されることになる。
【０２１２】
以上の工程により形成されたミラー・ロータブランクの反射部に鏡面切削加工を行われたミラー・ロータ３０８は、従来のポリゴンスキャナにおけるポリゴンミラーをポリゴンミラー支持部材に固定する構造に対して、構成部品・部材が少なくなり、またポリゴンミラーとポリゴンミラー支持部材に相対した位置決めに関する高度な計測方法や固定精度を考慮した組付け工程の必要がなくなる。また、ミラー及びロータが一体構造となるので、高速回転がポリゴンスキャナモータの回転子部に経時的に及ぼす影響としての、遠心力や熱に起因した、ポリゴンミラーのポリゴンミラー支持部材への押え力の変化による回転中心に対する、位置ずれや面精度形状の悪化を懸念する必要が無くなる。
【０２１３】
ミラー及びロータが一体となった構造のミラー・ロータを構成する回転子を搭載するポリゴンスキャナは、回転子構造に経時変動が生じないために円滑な回転状態を継続でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に搭載がされれば、振動、騒音、線像の乱れと言った回転子に派生するさまざまな問題を経時的に防げる。また、軸受を含む固定子側が寿命を終えても、経時変動が生じないことからリサイクル性を有しているので再利用・再搭載が可能である。
【０２１４】
また、ミラー及びロータが一体となった構造のミラー・ロータブランクに回転軸を焼バメにより挿入することで、嵌合時に不測の外力を受けること無く嵌合でき、且つ回転軸用の孔部の加工精度に対する回転軸の嵌合精度が維持できるので、ミラー・ロータブランクの回転中心と回転軸の軸心が維持される。回転軸を加工基準とする鏡面加工方法においては、軸心と同一なる回転中心から等距離に鏡面形成が行われるために偏重心が無く、アンバランス量を修正するための工程が不要となり、回転体を製造するためにかかるコストを低減することができる。
【０２１５】
図５３〜図５７は参考例を説明するための図である。
図５３は参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図、図５４は図５３のポリゴンスキャナの回転子の分解斜視図である。
【０２１６】
図５３に示すように、ポリゴンスキャナ装置７０２は、マグネット７０７と、ロータ部７０８ｂ、孔部７０８ｃ及び反射部７０８ａを一体形成したミラー・ロータ７０８と、回転軸７０６と、回転軸７０６をステータヨーク７０３に軸支するラジアル軸受７０５と、スラスト軸受７１０と、マグネット７０７に対向してステータヨーク７０３に固定されている磁力発生用部材の駆動コイル７０４とステータヨーク７０３に取付けられている制御基板７０９とを備えている。
【０２１７】
このミラー・ロータ７０８は、中心の軸固定部である孔部７０８ｃに回転軸７０６が固定されており、反射面７０８ａと直交する上面７０８ｅに円筒状のロータ部７０８ｂを一体に有し、ロータ部７０８ｂの内側には、接着・圧入等によりマグネット７０７が固定され、回転子部を構成する。固定子部としては、マグネット７０７に所定距離離間して対向する駆動コイル７０４をステータヨーク７０３の中空円筒状部の外周に固定し、この駆動コイル７０４の外周の円筒面は、マグネット７０７の内周の円筒面と、ある間隔を一定に保ちつつ対向させている。なお、この駆動コイル７０４は制御基板７０９に固定されていても良い。
【０２１８】
上記のように、ロータ部７０８ｂと一体の正多角形(例えば、正六角形)の側面を反射面７０８ａにした構成によれば、回転子を構成する部品点数を削減すると共に組立工数の削減が行なわれ、コストを下げることができる。特に、上記ミラー・ロータ７０８は、高純度アルミニウム合金材から形成することができ、軽量で動バランスにも優れている。したがって、高速回転化に対応でき、振動及び騒音の低減にも有利な構成である。
【０２１９】
次に、図５５、図５６を参照して図５３のポリゴンミラースキャナ装置に用いる回転子部のミラー・ロータのブランクの製造方法における参考例について説明をする。
図５５は、図５３のポリゴンミラースキャナ装置に用いる回転子部のロータの縦断側面図である。但し、この図ではマグネット７０７を装着していない。
図５６は図５３のポリゴンミラースキャナ装置に用いるロータブランクを上述した鍛造による製造に換えて形成するためのプレス材の形状を示す図であり、（Ａ）はプレス材の上面図であり、（Ｂ）はプレス材の断面図である。
【０２２０】
図５６はミラー・ロータ７０８のブランクを形成するための材料となるアルミニウム合金の板材形状を示したものである。前記アルミニウム合金の板材（以下、板材と称す）７１３は正多角形（この場合、正六角形成している）に形どられており、板材７１３の各端面７１３ｂには、ミラー・ロータ７０８形成後に切削加工により鏡面加工処理が行われるため、アルミニウム合金の組織に変形が生じないような、例えば任意の板金材料より削り出し加工法などの手法で形どって置く必要が有る。
【０２２１】
図５７は図５６のプレス材のプレス加工を示す図であり、（Ａ）は一段目のプレス加工、（Ｂ）は二段目のプレス加工である。
図５７（Ａ）に示すように、板材７１３をプレス金型７１４，７１５に設置し、プレス加工を実施する様子を示している。図５７（Ａ）においては、一段目のプレス加工によりマグネット７０７を装着する部分を形成する。本図では、一段目のプレス加工を実施した後の形成形状を示している。
【０２２２】
図５７（Ｂ）に示すように、図５７（Ａ）の一段目のプレス加工後の板材７１３をプレス金型７１６，７１７に設置し、二段目のプレス加工を実施する様子を示している。図５７（Ｂ）においては、二段目のプレス加工により回転軸７０６を装着する部分を形成する。本図では二段目のプレス加工を実施した後の形成形状を示している。
【０２２３】
図示はしていないが、二段目のプレス加工を実施した後の図５７（Ｂ）に示す形成品は正多角形を成しているので、精密旋盤等のチャック装置により正多角形の外形を把持し、加工器のボーリングバイトを用いて回転軸７０６を嵌合するための孔部７０８ｃを形成することでミラー・ロータ７０８を製造する。
次に、ミラー・ロータ７０８の孔部７０８ｃに回転軸７０６を焼きバメ等の手段により嵌合することで、図５５に示す鏡面形成前のミラー・ロータ７０８が形成される。
【０２２４】
なお、ミラー・ロータ７０８に回転軸７０６を嵌合するための方法は、例えば上述した図４７に示す方法により行うことができる。また、ミラー・ロータ７０８の反射部７０８ａに対する反射面の加工方法及び加工装置が図５０〜５２に記載されている。
【０２２５】
アルミニウム合金の板材より成形した正多角形の板材７１３より、板材７１３を板材７１３の正多角形の外形に嵌合し得るプレス型に収め、多段にわたるプレス加工をすることによりミラー・ロータブランクを成形するので、構成部品・部材が少なく、またポリゴンミラーとポリゴンミラー支持部材に相対した位置決めに関する高度な計測方法や固定精度を考慮した組付け工程の必要が無いミラー及びロータが一体となった構造を棒材からすべて旋削するよりもはるかに少量の部材より実現することができ、且つ旋削により廃棄される切削端材の量もはるかに抑えられるので、今後の環境問題等に対しても有利である。
【０２２６】
また、このようにして製造されたミラー及びロータが一体となった構造のミラー・ロータブランクに回転軸７０６を焼バメでの嵌合手段により挿入することで、嵌合時に不測の外力を受けること無く嵌合でき、且つ回転軸用の孔部７０８ｃの加工精度に対する回転軸７０６の嵌合精度が維持できるので、ミラー・ロータブランクの回転中心と回転軸７０６の軸心が維持される。回転軸７０６を加工基準とする鏡面加工方法においては、軸心と同一なる回転中心から等距離に鏡面形成が行われるために偏重心が無く、アンバランス量を修正するための工程が不要となり、回転体を製造するためにかかるコストを低減することができる。
【０２２７】
このようにして製造されたミラー及びロータが一体となった構造のミラー・ロータを構成する回転子を搭載するポリゴンスキャナは、回転子構造に経時変動が生じないために円滑な回転状態を継続でき、レーザプリンタ等の画像形成装置に搭載がされれば、振動、騒音、線像の乱れと言った回転子に派生するさまざまな問題を経時的に防げる。また、軸受を含む固定子側が寿命を終えても、経時変動が生じないことからリサイクル性を有しているので回転子側の再利用・再搭載が可能である。
【０２２８】
以下、図６でも説明したように、図５８、図５９を参照して本発明に係るミラー・ロータの洗浄・蒸着における参考例について詳述する。
図５８及び図５９は参考例を説明するための図である。
図５８は図４２の回転子部を作製するための鏡面切削加工した後の洗浄方法を説明するための図であり、図５９は、図４２の回転子部を作製するための洗浄した後の蒸着方法を説明するための図である。
【０２２９】
図１０，１１，５０〜５２を参照して上述したように、鏡面切削加工では切削力による生ずる熱がバイト及び被切削物に内包されてしまい、バイトの寿命・切削性能、得られる面精度に悪影響を与えるために常時冷却のために切削液が切削部に噴射されている。通常、切削液には灯油を含む液剤が使用されている。
【０２３０】
そのため、切削後のミラー・ロータは多分に切削液を浴びているが、鏡面保護のために後の工程で蒸着処理を施す際に切削液がミラー・ロータに残っていると蒸着面にムラ等を生じさせるために、完全に洗浄しておく必要が有る。
【０２３１】
洗浄時には洗浄液に満たされた洗浄槽にて回転駆動しながらなど、ミラー・ロータの姿勢を変化させながら洗浄を実施することになる。ミラー・ロータの形状は内側に対して複雑な形状を呈しているためにミラー・ロータの内側を開放した状態で洗浄する必要が有る。
【０２３２】
図５８は本発明における洗浄時の参考例であり、洗浄治具の把持部８０４にてミラー・ロータ３０８の上面部を把持しながら回転駆動機構を有する洗浄槽に洗浄治具本体８００を設置する。そして、洗浄槽の駆動力を回転主軸８０１、回転主軸８０１に固定されている傘歯車８０２、傘歯車８０２に歯合するとともに把持部８０４に取り付けられている傘歯車８０３を介して洗浄治具本体に伝達することで、各ミラー・ロータ３０８自体を回転洗浄する。これによりミラー・ロータ３０８の内部構造を露呈しながら洗浄することができる。なお、図５８中の中央に配置されている一対のミラー・ロータ３０８については傘歯車等の図示を省略してある。
【０２３３】
図５９は洗浄後に鏡面部の保護のためにミラー・ロータに蒸着処理を実施している図である。
図４０に示す通り、回転子部３０２の回転軸３０６をラジアル軸受３０５及びスラスト軸受３１０が回転支持することでポリゴンスキャナは構成されているが、蒸着時に回転軸３０６に蒸着物質が付着すると十分な回転性能が得られなくなる恐れがある。
【０２３４】
そのため、図５９に示すように、蒸着時には回転軸３０６が露出しない様に回転軸周辺に中空構造を呈するカラー８５４を準備し、且つ蒸着に影響しない面で回転軸３０６をカラー８５４にて密閉することで蒸着を達成している。したがって、回転軸３０６に蒸着物質等の異物が付着するのを防止することができる。図５９中、符号８５０は蒸着治具本体であり、符号８５１は固定部であり、符号８５２は軸受であり、符号８５３は蒸着釜から駆動力が伝達される回転主軸であり、符号８５５は圧接部である。
【０２３５】
なお、図５８，５９に示した洗浄・蒸着の参考例では、処理効率を挙げるために複数個のミラー・ロータに対しての実施例を示しているが、洗浄槽及び蒸着釜の条件の及ぶ限りで対応個数を拡張することが可能であることは明らかである。対応個数の拡張とは、洗浄槽（蒸着釜）に応じて、洗浄治具本体（蒸着治具本体）に取り付けるミラー・ロータの数を増加させるようにしたり、洗浄治具本体（蒸着治具本体）の数を増加させるようにすることである。
図５８及び図５９で示した洗浄・蒸着方法は、図４９に示される回転子部３０２においても同様に適応される。
【０２３６】
回転体の洗浄処理において、一体的構造の回転体の内側構造を露呈して洗浄するので、ミラー・ロータの鏡面部分への品質変動の影響なくミラー・ロータの洗浄が行なえるため、蒸着により形成される膜精度を高品質に維持できるため、経時において品質変動が生じないのでリサイクル性を有し、数世代に渡る再利用が可能となる。
【０２３７】
また、回転体の蒸着処理において、一体的構造の回転体の回転軸を密閉して蒸着するので、高精度に精度出しされた回転子の回転軸に対して、蒸着物質等の付着物を生じさせずにミラー・ロータの鏡面部分へ蒸着膜を形成できるので、回転軸を支持する軸受に対する精度を維持できるのでジッター等の回転品質を劣化させる恐れがない。
【０２３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０２３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、部品点数を増加することなく、高精度な接着を要せず、高耐久性を有し、製造が容易であるとともに、回転体の側面に歪が発生するのを防止することができる回転ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２】 実施形態に係わるステータヨークの組み付け状態を示す分解斜視図である。
【図３】 実施形態に係わるロータの縦断側面図である。
【図４】 実施形態に係わるロータの中心孔に回転軸の圧入を行っている状況を示す縦断側面図である。
【図５】 実施形態に係わる加工用治具にロータを装着・固定し、摺面を平面視正多角形に切削鏡面仕上げする状況を示す縦断側面図である。
【図６】 図６（Ａ）は洗浄・蒸着用治具にロータを複数個装着している状況の縦断側面図であり、図６（Ｂ）は洗浄・蒸着用治具とロータとを示す分解斜視図である。
【図７】 多極マグネットをロータの環状突起部の内周に沿わせて圧入を行っている状況を示す縦断側面図である。
【図８】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図９】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図１０】 実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の回転子の鏡面切削加工時の縦断側面図である。
【図１１】 切削油の浸透を示す状態図である。
【図１２】 実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
【図１３】 図１３（Ａ）は実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の鏡面切削加工時の縦断側面図であり、（Ｂ）は切削油が浸透してきている場合の状態図である。
【図１４】 実施形態のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
【図１５】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
【図１６】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の回転子の縦断側面図である。
【図１７】 実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の高速回転時におけるマグネットの遠心力に対するミラー面への影響を防止していることを示す図である。
【図１８】 参考例に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図１９】 回転子部分の斜視図である。
【図２０】 （Ａ）はポリゴンミラーの突起部の変形例を示す底面図、（Ｂ）は突起部の他の変形例を示す底面図である。
【図２１】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２２】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２３】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２４】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２５】 ポリゴンミラーの変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【図２６】 ポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図である。
【図２７】 同要部拡大図である。
【図２８】 参考例本発明の第１３実施形態に係わるポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図２９】 回転子部分の斜視図である。
【図３０】 （Ａ）はポリゴンミラーの突起部の変形例を示す底面図、（Ｂ）は突起部の他の変形例を示す底面図である。
【図３１】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図３２】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図３３】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図３４】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図３５】 ポリゴンミラーの鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーブランクを固定した状態を示す。
【図３６】 ポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【図３７】 ポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図であり、（Ａ）は鏡面加工前のポリゴンミラーブランクを積層した状態を示し、（Ｂ）は積層したポリゴンミラーを固定した状態を示す。
【図３８】 ポリゴンミラーの他の変形例の鏡面加工を示す図である。
【図３９】 同要部拡大図である。
【図４０】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図４１】 同装置に用いる回転子部の分解斜視図である。
【図４２】 同装置に用いる回転子部の断面図である。
【図４３】 参考例に係るロータのブランクを製造するための鍛造金型の形状を示す図であり、（Ａ）は鍛造押型の下面図であり、（Ｂ）は鍛造押型の断面図であり、（Ｃ）は鍛造受型の上面図であり、（Ｄ）は鍛造受型の断面図である。
【図４４】 参考例に係るロータブランクを製造するための鍛造材の形状を示す図であり、（Ａ）は鍛造材の上面図であり、（Ｂ）は鍛造材の断面図である。
【図４５】 参考例に係るロータブランクを製造するための鍛造による製造工程について示す図である。
【図４６】 図４５で作製した鍛造品をロータブランクに仕上げる工程を示す図である。
【図４７】 図４６で作製したロータブランクに回転軸を嵌合するための工程を示す図である。
【図４８】 図４６の工程で作製した回転子部の基部となる構造を示す図である。
【図４９】 参考例第１９実施形態のポリゴンミラースキャナ装置に用いる回転子部を示す断面図である。
【図５０】 参考例の鏡面加工を示す図である。
【図５１】 参考例の鏡面加工における切削バイトの軌跡を連続的に示す図である。
【図５２】 参考例の鏡面加工による鏡面の引き目を拡大して示す図である。
【図５３】 参考例のポリゴンミラースキャナ装置の縦断側面図である。
【図５４】 同装置に用いる回転子部の分解斜視図である。
【図５５】 同装置に用いる回転子部のロータの縦断側面図である。
【図５６】 同装置に用いるロータブランクを形成するためのプレス材の形状を示す図であり、（Ａ）はプレス材の上面図であり、（Ｂ）はプレス材の断面図である。
【図５７】 図５６のプレス材のプレス加工を示す図であり、（Ａ）は一段目のプレス加工、（Ｂ）は二段目のプレス加工である。
【図５８】 図４２の回転子部を作製するための鏡面切削加工した後の洗浄方法を説明するための図である。
【図５９】 図４２の回転子部を作製するための洗浄した後の蒸着方法を説明するための図である。
【図６０】 従来のポリゴンミラースキャナユニットを示す断面図である。
【図６１】 他の従来のポリゴンミラー駆動用スキャナモータを示す断面図である。
【図６２】 他の従来のポリゴンミラースキャナユニットを示す断面図である。
【図６３】 その他の従来のポリゴンミラーのロータを示す図である。
【図６４】 他の従来のポリゴンミラースキャナユニットを示す断面図である。
【図６５】 その他の従来のポリゴンミラーのロータを示す図である。
【図６６】 左半分が従来のポリゴンミラーの鏡面加工を示す正面図であり、右半分が同側面図である。
【図６７】 図６６に示す鏡面加工により形成された鏡面の引き目を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１３ ステータヨーク
１４ 巻線コイル
１５ 軸受
１６ａ 中心孔（貫通孔）
１６ｂ 鏡面
１６ｃ 薄肉円筒部
１６ｄ 下底面
１６ｅ 上底面
１７ 回転軸
１８ 多極マグネット
２１ 凹部
１１６ｈ 環状溝部

Claims (4)

1. 複数で且つ円周方向に等間隔で形成される鏡面を有する側面部と、前記側面部と直交する第１の直交面部と、前記側面部を挟んで前記第１の直交面部と対向する第２の直交面部とを有する鏡面形成部を備える回転多面鏡と、
   該回転多面鏡に装着される環状の多極マグネットと、
   該マグネットの内周面と対向した周面を有し、該周面に巻線コイルが固定されて本体に取り付けられたステータヨークと、
   前記回転多面鏡に固定された回転軸とを具有し、
   前記マグネットと前記ステータヨークの周面に固定されている前記巻線コイルとが作用して前記回転軸を中心として前記本体に対して前記回転多面鏡が回転する回転ユニットにおいて、
   前記回転多面鏡が、前記回転軸と同軸の略円筒形状に形成されている内周面と、前記側面部より前記回転軸寄りに形成されている外周面とを有する前記第１の直交面部と一体構造の薄肉円筒部を備え、
   前記内周面にマグネットを圧入する際の圧入力によって、前記薄肉円筒部が前記第１の直交面部と前記薄肉円筒部との境界領域近傍で変位可能とし、
   前記第１の直交面部の中央部には、前記第２の直交面部を超えて前記本体と反対側に窪まされた凹部が形成され、前記凹部の底部の貫通孔に取り付けた前記回転軸を、前記ステータヨーク内に設けた軸受により、前記凹部内に対応する箇所と前記巻線コイル近傍に対応する箇所とで軸支した
   ことを特徴とする回転ユニット。
2. 前記第２の直交面部に突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ユニット。
3. 前記外周面は、前記境界領域から前記薄肉円筒部の先端に向かって前記軸中心方向へ傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の回転ユニット。
4. 前記内周面へ装着された前記マグネットの第１の直交面部側端部と前記第１の直交面部との間に空間領域部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転ユニット。

Images