JPH07306373A - 密閉型ポリゴンスキャナ - Google Patents
密閉型ポリゴンスキャナInfo
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- JPH07306373A JPH07306373A JP6098983A JP9898394A JPH07306373A JP H07306373 A JPH07306373 A JP H07306373A JP 6098983 A JP6098983 A JP 6098983A JP 9898394 A JP9898394 A JP 9898394A JP H07306373 A JPH07306373 A JP H07306373A
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Abstract
ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流を抑制するように
して、回転体の回転むらの発生を抑制するとともに回転
駆動のための消費電力を低減することができ、信頼性の
高い密閉型ポリゴンスキャナを提供することを目的とし
ている。 【構成】 ポリゴンミラー30のミラー面30aと対向する
カバー33の内周面33aを回転体32の回転中心軸と略同軸
の円筒状に形成するとともに、開口部34をカバー33の円
筒状の内周面33aの所定箇所に形成し、回転体32の回転
中心軸方向の開口部34の長さhをポリゴンミラー30の板
厚tに対してt+1mm以下に設定することを特徴として
いる。
Description
ナに関し、詳しくは、レーザプリンタ、デジタル複写機
あるいはレーザFAX等に用いられるポリゴンスキャ
ナ、特に密閉型ポリゴンスキャナに関する。
シミリ、レーザプリンタ等のレーザ書き込み系を用いた
電子写真方式の記録装置にあっては、印字品質の高さ、
高速プリント、低騒音等の優れた特徴と低価格化によ
り、近時急速に普及してきている。これらの記録装置の
レーザ書き込み系にはレーザビームスキャニング装置に
おける偏向器としてポリゴンスキャナが多用されてお
り、このポリゴンスキャナには記録装置のプリント速
度、画素密度に応じた回転速度が要求されている。
化、画素密度の高密度化に伴ってポリゴンスキャナには
15000〜20000回転/分以上の高速回転が要求されてお
り、従来の玉軸受タイプでは軸受寿命、軸受騒音等の面
から要求品質を満足することができない領域に達してい
ることから、高速回転用のポリゴンスキャナとしては、
従来の玉軸受に代わって溝付きの動圧空気軸受を用いた
ものが用いられるようになっている。これに加えて、記
録装置の小型化、低コスト化および静音化に伴って動圧
空気軸受型のポリゴンスキャナもこの要求を満足するこ
とが望まれている。
よび高速化が進む動圧空気軸受型ポリゴンスキャナのブ
ラシレスモータとしては、回転数が大きく、回転体の慣
性モーメントが小さいという特徴がある。ところで、動
圧空気軸受を用いて高速回転させるポリゴンスキャナに
あっては、ポリゴンミラーおよび軸受の防塵のために、
密閉構造とするのが一般的であり、このような密閉構造
のポリゴンスキャナとしては、例えば、実公昭61ー1
8490号公報に記載されたようなものがある。
体を固定軸に対してラジアル方向に軸支する動圧空気軸
受を有し、この回転体を駆動するモータを収納するハウ
ジングと蓋によって回転体を密閉するようにしている。
一方、上述したような密閉型ではなく解放空間でポリゴ
ンミラーを高速回転駆動するものがあるが、このもの
は、ポリゴンミラーによる風損が大きくなり、高出力の
モータが必要になると同時に、モータの発熱によってレ
ーザ走査光学系に悪影響を与えてしまうことが知られて
おり、あまり好ましくない。
例えば、特開昭58ー46317号公報に記載されたよ
うなもがある。このものは、半導体レーザや結像系のレ
ンズと共に、密閉された箱型の機篋内にポリゴンミラー
を収納し、このポリゴンミラーに対してレーザ光を入射
および反射させる開口部を除いたポリゴンミラーの周囲
に仕切部材を設けている。
るポリゴンスキャナにあっては、ミラー面の風切りによ
る騒音を遮断することも非常に重要な要素になってお
り、上述した特開昭58−46317号公報に記載され
るものでは、風損を低減する効果を有する仕切部材がレ
ーザ光の入・反射を行なう開口部を有するため、騒音漏
れが生じるばかりでなく、逆にポリゴンミラーに比較的
接近して設けられる仕切部材の開口部で高速で流れる空
気との摩擦によって騒音を発生させてしまうという不具
合が生じてしまった。
では、静音化のために必然的にレーザ光をポリゴンミラ
ーに対して入・反射させる開口部にガラス窓等を取付け
て密閉構造としなければならないことになる。このよう
にポリゴンミラーの風切り音を遮断して、かつ組立コス
トを低減化を図った密閉型ポリゴンスキャナとしては、
例えば特開平6−3615号公報に記載されたようなの
もがあり、図5〜7のように示される。なお、図5はそ
の密閉型ポリゴンスキャナの断面図、図6はその主要部
の分解斜視図、図7は光学ハウジングと密閉型ポリゴン
スキャナの分解図である。
固定軸1はハウジング2に固定され、ハウジング2の基
準面2aは光学ハウジング3にねじ4によって取付けら
れるようになっている。ハウジング2上には接着剤等に
よってモータ部を構成するプリント基板5が取付けられ
ており、このプリント基板5はロータマグネット6aを
有するロータフランジ6に対向している。
れており、この中空回転軸7は固定軸1に微小な間隙を
介して接触している。また、この固定軸1には上下二対
のヘリングボーン溝1a、1bが形成されており、中空
回転軸7が回転するとこの回転軸7と固定軸1との間の
間隙が圧力が高まって動圧軸受を形成し、非接触で回転
軸7を支持するようになっている。
が固定されており、このポリゴンミラー8は中空回転軸
7と共に回転するようになっている。また、プリント基
板5の裏面には巻線コイル9およびホール素子10が設け
られており、この巻線コイル9およびホール素子10はプ
リント基板5の表面に設けられたコネクタ11にパターン
配設されている。したがって、このモータ部はブラシレ
スモータを構成し、ロータマグネット6とプリント基板
5の間に発生する磁力によって中空回転軸7を回転駆動
する。
形成されたフランジ7aの上面とミラー押え12に挟持さ
れることにより中空回転軸7に固定、係止されており、
フランジ7aの下面には上述したロータフランジ6が固
定されている。一方、中空回転軸7およびポリゴンミラ
ー8等からなる回転体はカバー13によって覆われてお
り、このカバー13は図7に示すようにねじ14によってハ
ウジング2に固定されている。このカバー13のポリゴン
ミラー8のミラー面に対向する部位には開口部13aが形
成されており、この開口部13aにはポリゴンミラー8に
対してレーザ光を入射および反射させるためのガラス窓
が両面テープあるいは接着材等によって取付けられてい
る。
キャナにあっては、回転体がハウジング2およびカバー
13に収納され、さらにカバー13の開口部13aにガラス窓
15が取付けられているため、回転体がハウジング2およ
びカバー13によって密閉され、風切り音の発生が抑制さ
れる。また、プリント基板5の一部がハウジング2とカ
バー13の間から外部に露出され、この露出部分にコネク
タ11が設けられているため、配線コードがプリント基板
に容易に取付けられ、組み付け作業の作業性が向上され
てポリゴンスキャナの組み立てコストが低減される。な
お、図6、7において、16はシール部材である。
うな従来の密閉型ポリゴンスキャナにあっては、開口部
13aがポリゴンミラー8の周囲に対して不連続(すなわ
ち、中空回転軸7の回転中心軸に対して連続した曲面に
なっていない)であるとともに、開口部の長さがポリゴ
ンミラーの板厚に対して大きく形成されているため、回
転体が高速回転するのに伴ってポリゴンミラー8の周囲
の流速が大きくなると、そこで発生する乱流も大きくな
ってしまった。
らが大きくなってしまい、印字品質を悪化させてしまう
とともに、消費電力を増大させて駆動回路の負担を増大
させてしまい、ポリゴンスキャナの信頼性を低下させて
しまうという問題があった。特に、ポリゴンスキャナの
小型化に伴って回転体の慣性モーメントが小さくなるこ
とから、上述した乱流の影響を受けて回転むらがより一
層増大し、ポリゴンスキャナの信頼性をより一層低下さ
せてしまった。
ラーの周囲に発生する乱流を抑制するようにして、回転
体の回転むらの発生を抑制するとともに回転駆動のため
の消費電力を低減することができ、信頼性の高い密閉型
ポリゴンスキャナを提供することを目的としている。請
求項2記載の発明は、開口部の長さを、ポリゴンミラー
の板厚tに対してt+1mm以下に設定することにより、
ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流を大幅に抑制する
ことができる密閉型ポリゴンスキャナを提供することを
目的としている。
周囲に発生する乱流を抑制するようにして、回転体の回
転むらの発生を抑制するとともに回転駆動のための消費
電力を低減することができる信頼性の高い密閉型ポリゴ
ンスキャナを提供することを目的としている。請求項4
記載の発明は、プラスチックレンズのレーザ光が入射す
る部位に、無曲率の入射部またはレーザ光をビーム整形
する入射レンズを一体的に設けることにより、レーザ光
の入・反射部を1つのプラスチックレンズに一体的に加
工することができ、低コストな密閉型ポリゴンスキャナ
を提供することを目的としている。
周囲に発生する乱流を抑制しつつ少なくとも15000rpm以
上で高速回転することができる密閉型ポリゴンスキャナ
を提供することを目的としている。請求項6記載の発明
は、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流を抑制しつつ
ポリゴンミラーの周速が高い大型のポリゴンミラーを有
する密閉型ポリゴンスキャナを提供することを目的とし
ている。
上記課題を解決するために、ハウジングと、ポリゴンミ
ラーを有し、前記ハウジングに設けられた固定軸を回転
中心軸として該固定軸に回転自在に支持された回転体
と、前記ハウジングに設けられ、前記回転体との間に磁
力を発生させて前記回転体を回転駆動するモータ部と、
外周端部がハウジングの外周端部に固定され、ハウジン
グと共に回転体を覆うカバーと、前記ポリゴンミラーの
ミラー面に対向するカバーの所定箇所に形成された開口
部と、から構成され、前記開口部を通してポリゴンミラ
ーに対してレーザ光を入射および反射させるようにした
密閉型ポリゴンスキャナにおいて、前記ポリゴンミラー
のミラー面と対向するカバーの内周面を回転体の回転中
心軸と略同軸の円筒状に形成するとともに、前記開口部
をカバーの円筒状の内周面の所定箇所に形成し、前記回
転体の回転中心軸方向の開口部の長さをポリゴンミラー
の板厚に対して所定の高さに設定し、該所定の高さはポ
リゴンミラーの周囲の乱流を抑制可能な高さであること
を特徴としている。
るために、請求項1記載の発明において、前記開口部の
長さが、ポリゴンミラーの板厚tに対してt+1mm以下
に設定されることを特徴としている。請求項3記載の発
明は、上記課題を解決するために、ハウジングと、ポリ
ゴンミラーを有し、前記ハウジングに設けられた固定軸
を回転中心軸として該固定軸に回転自在に支持された回
転体と、前記ハウジングに設けられ、前記回転体との間
に磁力を発生させて前記回転体を回転駆動するモータ部
と、外周端部がハウジングの外周端部に固定され、ハウ
ジングと共に回転体を覆うカバーと、前記ポリゴンミラ
ーのミラー面に対向するカバーの所定箇所に形成された
開口部と、から構成され、前記開口部を通してポリゴン
ミラーに対してレーザ光を入射および反射させるように
した密閉型ポリゴンスキャナにおいて、前記ポリゴンミ
ラーのミラー面と対向するカバーの内周面を回転体の回
転中心軸と略同軸の円筒状に形成するとともに、前記開
口部をカバーの円筒状の内周面の所定箇所に形成し、該
開口部にカバーの内周面と略同一の周方向曲率を有する
結像系レンズを取付けることにより、ポリゴンミラーの
ミラー面に対向するカバーの内周面を回転体の回転中心
軸と略同軸の連続した円筒状に形成したことを特徴とし
ている。
るために、請求項3記載の発明において、前記結像系レ
ンズがプラスチックレンズから構成され、該レンズのレ
ーザ光が入射する部位に、無曲率の入射部またはレーザ
光をビーム整形する入射レンズが一体的に設けられるこ
とを特徴としている。請求項5記載の発明は、上記課題
を解決するために、請求項1〜4何れかに記載の発明に
おいて、前記回転体を固定軸に対してラジアル方向に軸
支する動圧空気軸受を有することを特徴としている。
るために、請求項1〜5何れかに記載の発明において、
前記ポリゴンミラーの外接円での周速が40m/sec以上
になるように設定されることを特徴としている。
ラー面と対向するカバーの内周面が回転体の回転中心軸
と略同軸の円筒状に形成されるとともに、カバーの円筒
状の内周面の所定箇所に開口部が形成され、回転体の回
転中心軸方向の開口部の長さがポリゴンミラーの板厚に
対して所定の高さに設定され、該所定の高さがポリゴン
ミラーの周囲の乱流を抑制可能な高さとなっている。
する乱流が抑制され、回転体の高速回転での回転むらの
発生が抑制されるとともに回転駆動のための消費電力が
低減される。この結果、密閉型ポリゴンスキャナの信頼
性が向上する。請求項2記載の発明では、開口部の長さ
がポリゴンミラーの板厚tに対してt+1mm以下に設定
されるので、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流が大
幅に抑制される。
のミラー面と対向するカバーの内周面が回転体の回転中
心軸と略同軸の円筒状に形成されるとともに、開口部が
カバーの円筒状の内周面の所定箇所に形成され、該開口
部にカバーの内周面と略同一の周方向曲率を有する結像
系レンズが取付けられることにより、ポリゴンミラーの
ミラー面と対向するカバーの内周面が回転体の回転中心
軸と略同軸の連続した円筒状に形成される。
含むポリゴンミラーの周囲のカバー内周面が連続した面
となるので、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流が抑
制され、回転体の高速回転での回転むらの発生が抑制さ
れるとともに回転駆動のための消費電力が低減される。
この結果、密閉型ポリゴンスキャナの信頼性が向上す
る。
プラスチックレンズから構成され、該レンズのレーザ光
が入射する部位に、無曲率の入射部またはレーザ光をビ
ーム整形する入射レンズが一体的に設けられる。したが
って、レーザ光の入・反射部が1つのプラスチックレン
ズに一体的に加工され、ポリゴンスキャナのコストが低
減される。
に対してラジアル方向に軸支する動圧空気軸受を有する
ので、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流が抑制され
つつ、回転体が少なくとも15000rpm以上で高速回転され
る。請求項6記載の発明では、ポリゴンミラーの外接円
での周速が40m/sec以上になるように設定される。こ
のように設定すると、ポリゴンミラーが大型化してその
周速が高いポリゴンスキャナにあっても、ポリゴンミラ
ーの周囲に発生する乱流が抑制される。
図1、2は請求項1、2、5、6何れかに記載の発明に
係る密閉型ポリゴンスキャナの一実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明する。図1において、21はハウジ
ングであり、このハウジング21の上部にはフランジ部21
aが形成されており、このフランジ部21aの下端側は従
来と同様の構成を有する図示しない光学ハウジングに取
付けられる際の取付け基準面を構成している。そして、
このフランジ部21aの下面を光学ハウジングに当接させ
た後、複数のねじによってフランジ部21aが光学ハウジ
ングに固定されるようになっている。
も上方側にはモータ部を構成するプリント基板22が設け
られており、このプリント基板22は複数の図示しないね
じによってハウジング21に固定されている。なお、プリ
ント基板22は接着剤によってハウジング21に取付けられ
ても良い。プリント基板22の裏側には巻線コイル23およ
びホール素子24が取付けられており、これら巻線コイル
23およびホール素子24は基板22の表側に設けられたコネ
クタ25とプリント配線されている。
26が焼きばめあるいは圧入によって固定されており、こ
の固定軸26の上下部には動圧空気軸受を構成する二対の
ヘリングボーン溝26a、26bが設けられている。固定軸
26の外周部には中空回転軸27が設けられており、この回
転軸27は微小な間隙で固定軸26に回転自在に支持されて
いる。
ジ28が設けられており、このフランジ28の下部にはロー
タマグネット29が接着固定されている。このマグネット
29は巻線コイル23に対向しており、巻線コイル23に3相
の交流電圧が印加され、回転軸27の回りに回転磁界が形
成されると、マグネット29が該回転磁界に反発、吸引さ
れて中空回転軸27と共に回転するようになっている。そ
して、このとき、中空回転軸27と固定軸26の隙間の圧力
が高まり、中空回転軸27が固定軸26に非接触で回転する
ようになっている。このため、プリント基板22はコアレ
スのブラシレスモータを構成している。
フランジ部27aにはポリゴンミラー30が載置されてお
り、このポリゴンミラー30はミラー押え31によってフラ
ンジ部27aに当接され、このミラー押え31が複数の図示
しないねじによって中空回転軸27上部に固定されてい
る。そして、上述した中空回転軸27、ロータフランジ2
8、マグネット29、ポリゴンミラー30は回転体32を構成
し、中空回転軸27の回転に伴って固定軸26の回りを回転
するようになっている。
の外周部が複数の図示しないねじによって固定されてお
り、このカバー33は回転体32を覆うようにしてハウジン
グ21の間で空間部を形成している。このカバー33のポリ
ゴンミラー30のミラー面30aと対向するその内周面33a
は回転体32の回転中心軸と略同軸の円筒状に形成されて
おり、該内周面33aの所定箇所にはポリゴンミラー30に
対してレーザ光が入射および反射される開口部34が形成
されている。
転軸27の軸線方向)の開口部34の長さhはポリゴンミラ
ー30の板厚tに対して所定の高さに設定されており、該
所定の高さはポリゴンミラー30の周囲の乱流を抑制可能
な高さに設定されている。具体的には、開口部34の長さ
はポリゴンミラーの板厚tに対してt+1mm以下に設定
されている。また、開口部34にはガラス窓35が両面テー
プあるいは接着剤等によって取付けられており、このガ
ラス窓35を通してポリゴンミラー30に対してレーザ光が
入・反射されるとともに、前記空間部が密閉される。
よびハウジング21の間から外部に露出しており、コネク
タ25はこの露出部分に取付けられている。また、カバー
33とハウジング21の間にはシール部材36が介装されてお
り、カバー33およびハウジング21の間の空間部はこのシ
ール部材36によって密閉されている。このシール部材36
はゴムから構成されており、スポンジ状に発泡されて弾
性が付与されている。そして、シール部材36はカバー33
およびハウジング21の間に介装されるときに圧縮されて
シール性が向上されている。なお、このシール部材36と
しては、ポリゴンスキャナの運転時にスキャナ自身が発
熱することから、加熱して変質したり、蒸発してポリゴ
ンミラー30を汚さないようにするためにシリコンゴムあ
るいはEPDM等から構成することが望ましい。
ー33にはそれぞれ磁石37〜39が取付けられているととも
に、ミラー押え31には減衰用の微細穴40が設けられてお
り、これら磁石37〜39は互いに同極が対向することによ
り、磁石38を上下方向から反発させ、これによって回転
体32を浮上させて上下方向に支持している。次に、作用
を説明する。
れ、回転軸27の回りに回転磁界が形成されると、マグネ
ット29が該回転磁界に反発、吸引されて中空回転軸27と
共に回転する。このとき、レーザ光がガラス窓35および
開口部34を通してポリゴンミラー30のミラー面30aに入
射され、この入射光がポリゴンミラー30に振られて反射
される。
が発生するがこの乱流は従来のものと比べて非常に小さ
いものであることが実験によって確認された。この結果
を図2に基づいて説明する。図2は、外接円41の半径が
21mmで板厚tが4mmのポリゴンミラー30を各回転数で回
転させたときに使用したカバー33の開口部の長さhを6
mm(従来例、白地で示す)とした場合と5mm(本実施例、
斜線で示す)とした場合の回転むらを測定した結果であ
る。
回転数が高い程回転むらが高くなっているのに対して、
本実施例では、回転数が高くなる程回転むらが小さくな
っていることが分る。この理由は、従来例では高速回転
になってポリゴンミラー周辺の空気の流速が大きくなる
と、そこで発生する乱流も大きくなり、その影響を受け
て回転むらも大きくなるからである。
大きくしていることにもなるため、従来の消費電力は本
実施例の消費電力に対して5〜10%高くなってしまう。
これに対して、本実施例では、ポリゴンミラー30のミラ
ー面30aと対向するカバー33の内周面33aを回転体32の
回転中心軸と略同軸の円筒状に形成するとともに、開口
部34をカバー33の円筒状の内周面33aの所定箇所に形成
し、回転体32の回転中心軸方向の開口部34の長さhをポ
リゴンミラー30の板厚tに対してt+1mm以下に設定し
ているので、ポリゴンミラー30周辺の空気の流速が大き
くなってもそこで発生する乱流を抑制することができ、
回転体32の高速回転での回転むらを抑制することができ
るとともに回転駆動のための消費電力を従来例に比べて
5〜10%低減することができる。この結果、密閉型ポリ
ゴンスキャナの信頼性を向上させることができる。
対してラジアル方向に軸支するヘリングボーン溝26a、
26bを有するので、ポリゴンミラー30の周囲に発生する
乱流を抑制しつつ、回転体32を少なくとも15000rpm以上
で高速回転させることができる。すなわち、本実施例の
ような乱流抑制効果が現れるのは、図2に示すように、
回転数が18000〜20000rpm以上であり、ポリゴンミラー3
0の外接円41の半径が21mmのときの周速にすれば40〜44
m/secということになる。そして、このような回転領
域で小型、低コスト化および静音化に適したラジアル方
向の軸受方式としては、本実施例のような動圧空気軸受
が最適なのである。
外接円41の半径が21mmの高速回転用の密閉型ポリゴンス
キャナについて説明したが、ポリゴンミラー30の外接円
41の半径が2倍の42mmになった場合には、9000〜10000r
pmでポリゴンミラー30の外接円41での周速は40〜44m/
secになる。これを時速に換算すれば、144〜158Km/hと
いう大きな速度になる。したがって、これ以上の大きな
周速のポリゴンスキャナで上述した高速回転用のポリゴ
ンスキャナと同様にポリゴンミラー30の周囲に発生する
乱流を抑制することができるという効果を得ることがで
きる。
リゴンスキャナの一実施例を示す図である。なお、本実
施例では、上記実施例と同様の構成には同一番号を付し
て説明を省略する。図3において、ポリゴンミラー30の
ミラー面30aと対向するカバー51の内周面51aは回転体
32の回転中心軸(中空回転軸27の軸線方向)と略同軸の円
筒状に形成されており、開口部52はカバー51の内周面51
aの所定箇所に形成されている。この開口部52には結像
系レンズとしてのFθレンズ53が取付けられており、こ
のFθレンズ53はカバー51の内周面51aと略同一の周方
向曲率を有し、このFθレンズ53によってポリゴンミラ
ー30によって反射されるレーザ光は図示しない感光体面
上に等速線走査されるようになっている。したがって、
ポリゴンミラー30のミラー面30aと対向するカバー51の
内周面51aは回転体32の回転中心軸と略同軸の連続した
円筒状に形成される。
部54が形成されており、この開口部には入射窓55が取付
けられ、この開口部54を通してポリゴンミラー30にレー
ザ光が入射される。なお、この入射窓55はレーザ光の入
射時のみにレーザ光を通過させれば良いので小さいもの
で構わない。本実施例では、このように構成されるの
で、開口部52に取付られたFθレンズ53を含むポリゴン
ミラー30の周囲のカバー51の内周面51aを連続した面と
することができ、ポリゴンミラー30の周囲に発生する乱
流を抑制して、回転体32の高速回転での回転むらの発生
を抑制することができるとともに回転駆動のための消費
電力を低減することができる。この結果、密閉型ポリゴ
ンスキャナの信頼性を向上させることができる。
リゴンスキャナの一実施例を示す図である。なお、本実
施例では、上記各実施例と同様の構成には同一番号を付
して説明を省略する。図4において、ポリゴンミラー30
のミラー面30aと対向するカバー61の内周面61aは回転
体32の回転中心軸(中空回転軸27の軸線方向)と略同軸の
円筒状に形成されており、開口部62はカバー61の内周面
61aの所定箇所に形成されている。この開口部62には結
像系レンズとしてプラスチックレンズ63が取付けられて
おり、このレンズ63はカバー61の内周面61aと略同一の
周方向曲率を有している。
てレーザ光を入射する部位に無曲率の透過窓64(入射部)
が一体的に設けられており、ポリゴンミラー30にはこの
透過窓64を通してレーザ光が入射された後、このレーザ
光を曲率を有するレンズ63部分を通して感光体面上に反
射させるようになっている。なお、この透過窓54の代り
にレーザ光をビーム整形する入射レンズを一体的に設け
ても良い。
上記各実施例と同様の効果に加えて、レーザ光の入・反
射部を1つのプラスチックレンズ63に一体的に加工する
ことができ、ポリゴンスキャナのコストを低減すること
ができるという効果を得ることができる。
ミラーの周囲に発生する乱流を抑制することができ、回
転体の高速回転での回転むらの発生を抑制することがで
きるとともに回転駆動のための消費電力を低減すること
ができる。この結果、密閉型ポリゴンスキャナの信頼性
を向上させることができる。
さをポリゴンミラーの板厚tに対してt+1mm以下に設
定しているので、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流
を大幅に抑制することができる。請求項3記載の発明に
よれば、ポリゴンミラーのミラー面と対向するカバーの
内周面を回転体の回転中心軸と略同軸の円筒状に形成す
るとともに、開口部をカバーの円筒状の内周面の所定箇
所に形成し、該開口部にカバーの内周面と略同一の周方
向曲率を有する結像系レンズを取付けることにより、ポ
リゴンミラーのミラー面と対向するカバーの内周面が回
転体の回転中心軸と略同軸の連続した円筒状に形成して
いるので、開口部に形成されたレンズを含むポリゴンミ
ラーの周囲のカバー内周面を連続した面にすることがで
き、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流を抑制して、
回転体の高速回転での回転むらの発生を抑制することが
できるとともに回転駆動のための消費電力を低減するこ
とができる。この結果、密閉型ポリゴンスキャナの信頼
性を向上させることができる。
ズをプラスチックレンズから構成し、該レンズのレーザ
光が入射する部位に、無曲率の透過窓またはレーザ光を
ビーム整形する入射レンズを一体的に設けているので、
レーザ光の入・反射部を1つのプラスチックレンズに一
体的に加工することができ、ポリゴンスキャナのコスト
を低減することができる。
定軸に対してラジアル方向に軸支する動圧空気軸受を有
するので、ポリゴンミラーの周囲に発生する乱流を抑制
しつつ、回転体を少なくとも15000rpm以上で高速回転さ
せることができる。請求項6記載の発明によれば、ポリ
ゴンミラーの外接円での周速を40m/sec以上になるよ
うに設定しているので、ポリゴンミラーが大型化してそ
の周速が高いポリゴンスキャナに対してもポリゴンミラ
ーの周囲に発生する乱流を抑制することができる。
る密閉型ポリゴンスキャナの一実施例を示す図であり、
(a)はその断面図、(b)はポリゴンミラー部分の回転軸
と垂直な要部断面図である。
回転数との関係を示す図である。
ャナの一実施例を示す図であり、(a)はその断面図、
(b)はポリゴンミラー部分の回転軸と垂直な要部断面図
である。
ャナの一実施例を示す図であり、(a)はその断面図、
(b)はポリゴンミラー部分の回転軸と垂直な要部断面図
である。
る。
ナの分解図である。
Claims (6)
- 【請求項1】ハウジングと、ポリゴンミラーを有し、前
記ハウジングに設けられた固定軸を回転中心軸として該
固定軸に回転自在に支持された回転体と、前記ハウジン
グに設けられ、前記回転体との間に磁力を発生させて前
記回転体を回転駆動するモータ部と、外周端部がハウジ
ングの外周端部に固定され、ハウジングと共に回転体を
覆うカバーと、前記ポリゴンミラーのミラー面に対向す
るカバーの所定箇所に形成された開口部と、から構成さ
れ、前記開口部を通してポリゴンミラーに対してレーザ
光を入射および反射させるようにした密閉型ポリゴンス
キャナにおいて、前記ポリゴンミラーのミラー面と対向
するカバーの内周面を回転体の回転中心軸と略同軸の円
筒状に形成するとともに、前記開口部をカバーの円筒状
の内周面の所定箇所に形成し、前記回転体の回転中心軸
方向の開口部の長さをポリゴンミラーの板厚に対して所
定の高さに設定し、該所定の高さはポリゴンミラーの周
囲の乱流を抑制可能な高さであることを特徴とする密閉
型ポリゴンスキャナ。 - 【請求項2】前記開口部の長さが、ポリゴンミラーの板
厚tに対してt+1mm以下に設定されることを特徴とす
る請求項1記載の密閉型ポリゴンスキャナ。 - 【請求項3】ハウジングと、ポリゴンミラーを有し、前
記ハウジングに設けられた固定軸を回転中心軸として該
固定軸に回転自在に支持された回転体と、前記ハウジン
グに設けられ、前記回転体との間に磁力を発生させて前
記回転体を回転駆動するモータ部と、外周端部がハウジ
ングの外周端部に固定され、ハウジングと共に回転体を
覆うカバーと、前記ポリゴンミラーのミラー面に対向す
るカバーの所定箇所に形成された開口部と、から構成さ
れ、前記開口部を通してポリゴンミラーに対してレーザ
光を入射および反射させるようにした密閉型ポリゴンス
キャナにおいて、前記ポリゴンミラーのミラー面と対向
するカバーの内周面を回転体の回転中心軸と略同軸の円
筒状に形成するとともに、前記開口部をカバーの円筒状
の内周面の所定箇所に形成し、該開口部にカバーの内周
面と略同一の周方向曲率を有する結像系レンズを取付け
ることにより、ポリゴンミラーのミラー面に対向するカ
バーの内周面を回転体の回転中心軸と略同軸の連続した
円筒状に形成したことを特徴とする密閉型ポリゴンスキ
ャナ。 - 【請求項4】前記結像系レンズがプラスチックレンズか
ら構成され、該レンズのレーザ光が入射する部位に、無
曲率の入射部またはレーザ光をビーム整形する入射レン
ズが一体的に設けられることを特徴とする請求項3記載
の密閉型ポリゴンスキャナ。 - 【請求項5】前記回転体を固定軸に対してラジアル方向
に軸支する動圧空気軸受を有することを特徴とする請求
項1〜4何れかに記載の密閉型ポリゴンスキャナ。 - 【請求項6】前記ポリゴンミラーの外接円での周速が40
m/sec以上になるように設定されることを特徴とする
請求項1〜5何れかに記載の密閉型ポリゴンスキャナ。
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