JPH08122686A

JPH08122686A - 回転多面鏡型光偏向器

Info

Publication number: JPH08122686A
Application number: JP24358295A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ishizuka; 豊石塚; Koichi Katakura; 弘一片倉
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、組立が容易なオイルミス
トの飛散防止構造を得ると共に全体を小型化させる。【解決手段】回転多面鏡型光偏向器は、固定軸８に挿
着されたボールベアリング９ａ，９ｂと、このボールベ
アリング９ａ，９ｂによって回転自在に支持され駆動マ
グネット６を固着したハブ４と、このハブ４に固定され
て一体に回転するポリゴンミラー１とを備えている。そ
して、固定軸８の一端側に、ラビリンスリング２が固着
され、このラビリンスリング２の外周面１２とポリゴン
ミラー１の内周面１１ａとがラジアル方向に微小間隔Ｃ
をおいて対向している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリゴンミラー駆
動装置を有する回転多面鏡型光偏向器に関するものであ
る。更に詳述すると、潤滑油のオイルミストの飛散によ
るポリゴンミラーのミラー反射面の汚染防止に役立ち、
しかも小型扁平にした構成を備えたポリゴンミラー駆動
装置を有する回転多面鏡型光偏向器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリゴンミラーは長期の使用において、
駆動装置のボールベアリングなどから飛散する潤滑油の
オイルミストによって、そのポリゴンミラーのミラー反
射面が汚染されレーザ光線の反射率の低下をきたしてい
る。このため、潤滑油のオイルミストがポリゴンミラー
のミラー反射面へ飛散しないような工夫が施されてい
る。

【０００３】例えば、図４に示した、特公平３−７１６
９０号公報に開示された装置では、上ケース２０に固着
される縦シャフト２１を支持するボールベアリング２２
からの潤滑油のオイルミストが、ポリゴンミラー２３の
ミラーの反射面に飛散するのを防ぐため、ポリゴンミラ
ー２３の上端面に断面ジクザグ状の突部を具えた波板２
４を固定している。そして、この波板２４の突部に嵌入
するように断面ジクザグ状凹部を有する別の波板２５を
上ケース２０の内側に垂下固着して、この上下二枚の波
板２４，２５間に僅かの隙間をもたせてジクザク状のラ
ビリンスを形成している。加えて、ポリゴンミラー２３
の上端面とほぼ同じ高さ位置の縦シャフト２１の外周に
スペーサー２６を配設し、更に、このスペーサー２６に
対向させた環状の突部２７を上ケース２０に設けて、上
記スペーサー２６と環状の突部２７との隙間でもラビリ
ンスを形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この構成では、複雑な
ジグザク形状の波板２４，２５の加工に時間を要し、部
品点数も多く組立ても煩雑なため、光偏向器自体が高価
となり、生産性も極めて低く使用しにくいものとなる。

【０００５】また、ポリゴンミラー２３の上端面と上ケ
ース２０との間に、ジグザグ形状の波板２４，２５とが
配設されているので、光偏向器の縦シャフト２１の垂直
方向の長さ、つまり、光偏向器の高さを高くしてしま
い、光偏向器の小型偏平化が困難となっている。

【０００６】そこで本発明は、上記実状に鑑み、固定軸
の一端側に、ラビリンスリングが固着され、このラビリ
ンスリングの外周面とポリゴンミラーの内周面とをラジ
アル方向に微小間隔をおいて対向させることにより、こ
の微小間隔でラビリンスを形成して潤滑油のオイルミス
トの飛散を抑止すると共に、上記ラビリンスをポリゴン
ミラーの内周面と固定軸との間に構成された空間内に形
成することによって、軸方向の高さを低くして扁平にす
ることができ、且つ上記ラビリンスを単純な形状とし、
部品点数の削減と組み立ての簡素化を図った回転多面鏡
型光偏向器を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の回転多面鏡型光偏向器では、固定軸
に挿着されたボールベアリングと、このボールベアリン
グによって回転自在に支持され駆動マグネットを固着し
たハブと、このハブに固定されて一体に回転するポリゴ
ンミラーとを備え、固定軸の一端側に、ラビリンスリン
グが固着され、このラビリンスリングの外周面とポリゴ
ンミラーの内周面とがラジアル方向に微小間隔をおいて
対向している。また、請求項２記載の発明では、請求項
１記載の回転多面鏡型光偏向器において、ポリゴンミラ
ーの円形孔の軸方向の一端側部をハブの中央部に固着
し、円形孔の他端側部に形成された空間内にラビリンス
リングを配設し、その空間内にラビリンスを構成してい
る。

【０００８】さらに、請求項３記載の発明では、請求項
１又は２記載の回転多面鏡型光偏向器において、ポリゴ
ンミラーとラビリンスリングとを、ともに熱膨張係数の
等しい材質としている。さらに、請求項４記載の発明で
は、請求項３記載の回転多面鏡型光偏向器において、ポ
リゴンミラーとラビリンスリングとを、ともにアルミニ
ュウム又はアルミニュウム合金としている

【０００９】この発明では、駆動マグネットがステータ
コア等から磁気作用を受けて回転付勢されると、ハブと
共に回転する。すると、このハブを支持するボールベア
リングのボールが回転し、その内部の潤滑油がオイルミ
ストとなり、ボールベアリング外へ飛散する。しかし、
このオイルミストは、固定軸に固着されたラビリンスリ
ング外周面とポリゴンミラーの内周面とで形成される微
小間隔により、ポリゴンミラーの反射面側への飛散が防
止される。ここで、ポリゴンミラーの中心に設けられる
円形孔の空間の一部を利用してラビリンスを形成する
と、光偏向器の軸方向の高さが低くなる。また、ポリゴ
ンミラーとラビリンスリングとを熱膨張係数の等しい材
質とすると、微小間隔は、温度変化があっても一定とな
る。特に、それらの材質をアルミ系とすると生産効率、
コスト等の面で有利となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に関わる軸固定型
の回転多面鏡型光偏向器の実施の形態の断面図である。
符号１は、その外周を多面のミラー反射面とし、その中
心に円形孔１１を穿設したポリゴンミラーであり、レー
ザビームプリンタの回転多面鏡として使用される。符号
２は、円板状に形成されたラビリンスリングであって、
その中心部が固定軸８に圧入又は接着によって固着され
る。符号３は、その中心に固定軸８の基端を植設したフ
レームである。ボールベアリング９ａ，９ｂの内輪は、
上記固定軸８に挿着される一方、ボールベアリング９
ａ，９ｂの外輪は、ハブ４の内径部にそれぞれ挿着され
ており、ハブ４は、固定軸８に対して回転自在に支持さ
れる。符号１０は、ボールベアリング９ａに予圧を与え
るバネである。

【００１１】上記ハブ４の上部の中央部には、円筒状の
スリーブ４ａが一体に設けられており、このスリーブ４
ａの外周面は固定軸８と同心をなしている。ポリゴンミ
ラー１の円形孔１１は、軸方向の一端側部がハブ４の中
央部に設けたスリーブ４ａの外周面にガイドされて嵌合
することにより中心が精度よく位置決めされる。一方、
ポリゴンミラー１の円形孔１１の他端側部には、固定軸
８との間に空間が形成される。さらに、ポリゴンミラー
１の一端面はハブ４の台部４ｂに載置されると共に、ネ
ジ１４によってハブ４に固定されている。

【００１２】ポリゴンミラー１の他端側部、図１では上
方部と固定軸８との間に形成された空間内には、固定軸
８に固着されたラビリンスリング２が配置され、ラビリ
ンスリング２の外周面１２がポリゴンミラー１の円形孔
１１の内周面１１ａに対してラジアル方向に０．０１ｍ
ｍ〜０．０５ｍｍ程度の微小間隔Ｃをもって対向させる
ことによって、ラビリンスが形成される。このとき、ラ
ビリンスリング２の外周面１２の全面を、ポリゴンミラ
ー１の内周面１１に対向させることが好ましく、このた
めラビリンスリング２は、ポリゴンミラー１の図１にお
ける上端面に対して軸方向に少なくとも同じ高さ位置
か、もしくはより低い位置になるように固定軸８に固定
されている。このように、ポリゴンミラー１の円形孔１
１内に形成された空間内にラビリンスリング２を配置す
るので、軸方向の高さが小さくなり、したがって、当該
光偏向器の小型偏平化が可能となる。

【００１３】以上のように、ラビリンスリング２の外周
面１２とポリゴンミラー１の内周面１１ａとを微小間隔
Ｃをもって対向させることによりラビリンスが形成され
る。なお、上記微小間隔Ｃは、０．０１ｍｍ〜０．０５
ｍｍ程度が好ましい。これは、間隔Ｃを０．０１ｍｍよ
り大きくすると、部品の加工精度がそれ程厳しくなくな
り組み立てがしやすくなり、間隔Ｃを０．０５ｍｍより
小さくするとオイルミストの飛散を抑止するラビリンス
効果が上昇するためである。

【００１４】また、ポリゴンミラー１とラビリンスリン
グ２は、両者共に等しい熱膨張係数を有する素材を用い
ることがよい。一例としては、ポリゴンミラー１とラビ
リンスリング２を共にアルミニュウムやアルミニュウム
合金からなる素材を使用することにより、両者が同じ熱
膨張係数を有するので、当該光偏向器を温度変化の激し
い環境条件の下で使用した場合でも、両者が同じ膨張収
縮をするために上記微小隙間Ｃは一定に保たれる。した
がって、微小隙間Ｃは、温度変化に左右されずに可能な
限り狭小に構成され得る。なお、ポリゴンミラー１とラ
ビリンスリング２をアルミニュウムやアルミニュウム合
金からなる素材とすることは、アルミニウムの持つ特
性、すなわち加工の容易性、低コスト性、軽量性、耐食
性等の面の有利性をも持つことになる。

【００１５】一方、ハブ４の図１における下方部の内周
面には、略環状に形成された磁性材からなるヨーク５が
一体的に固定され、このヨーク５の内周には駆動マグネ
ット６が接着により固着されている。さらに、フレーム
３の環状台部３ａにはステータコア７の中央部が嵌合固
着され、ステータコア７に形成した複数の突極には各々
コイルを巻回し、突極の外周面は、駆動マグネット６に
所定間隔をおいて対向している。上記コイルに所定の電
流を通電して励磁すると、駆動マグネット６が磁気作用
を受けて回転付勢され、これに伴ってハブ４が回転する
と共に、ハブ４に固着されたポリゴンミラー１が回転す
る。

【００１６】本発明の第２の実施の形態を図２の説明用
概略図に基づき説明する。この実施の形態は図２に示す
ように、ハブ４の中央孔に配設したボールベアリング９
ａの図２における上方端側をハブ４から突出させ、その
ボールベアリング９ａの突出した部分の外輪にポリゴン
ミラー１の円形孔１１の下方端側を嵌合して、ポリゴン
ミラー１の円形孔１１の上方端側に空間を形成する。さ
らに、ボールベアリング９ａからその空間内に突出した
固定軸８にラビリンスリング２を固着し、ポリゴンミラ
ー１の円形孔１１の内周面１１ａとラビリンスリング２
の外周面１２とを微小間隔Ｃをもって対向させ、ラビリ
ンスを構成させている。

【００１７】また、第３の実施の形態を、図３の説明用
概略図に基づき説明する。この実施の形態は、図３に示
すようにポリゴンミラー１の上端面に、ポリゴンミラー
１の円形孔１１に連通する凹所１１ｂを形成して２段構
成の空間を形成し、この空間内に固定軸８に固着したラ
ビリンスリング２を配設し、凹所１１ｂの内周面１１ｃ
とラビリンスリング２の外周面１２とを微小間隔Ｃをも
って対向させ、ラビリンスを構成させている。このよう
に構成することにより、凹所１１ｂの内周面１１ｃとラ
ビリンスリング２の外周面によって構成されるラビリン
スの直径寸法を大きくしているので、ポリゴンミラー１
とラビリンスリング２との相対的な周速が速くなり、ラ
ビリンス効果が一段と高くなる。

【００１８】なお、ラビリンスリング２の下面中央に環
状の突部２ａを形成し、図１等に示すように、ボールベ
アリング９ａの内輪に対して所定の圧力を与えて当接さ
せた状態で固定軸８に固着することにより、ボールベア
リング９ａ，９ｂに対して所定の予圧をかけることを兼
用させてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び２記
載の本発明においては、固定軸に固着したラビリンスリ
ングの外周面は、ポリゴンミラーの内周面とラジアル方
向に微小間隔をおいて対向することにより、ラビリンス
が形成されるので、ベアリング内部から発生する潤滑油
のオイルミストの外部流出がラビリンスによって抑止さ
れ、ポリゴンミラーのミラー反射面の汚染を未然に防止
できる。しかも、上記ラビリンスをポリゴンミラーの内
周面を利用して形成するので、小型で扁平な光偏向器が
実現できる。また、ラビリンスをラビリンスリングとポ
リゴンミラー１自体によって構成しているので、部品点
数が減少すると共に組み立ても簡素化されてコストの低
減を図ることができる。

【００２０】また、請求項２記載の発明では、ポリゴン
ミラーの円形孔の軸方向の一端側部をハブの中央部に固
着させたので、ポリゴンミラーの内周面を固定軸と同心
的に固定することができ、ラビリンスを形成するラビリ
ンスリングの外周面とポリゴンミラーの内周面とを固定
軸に対してラジアル方向に確実に同心的に組み立てるこ
とができる。

【００２１】さらにまた、請求項３記載の発明では、ポ
リゴンミラーとラビリンスリングの膨張係数を等しくし
ているので、環境温度が変化してもラビリンスを構成す
る微小間隔を一定に保つことができ、温度変化に対して
も信頼性の高い光偏向器が実現できる。加えて、請求項
４記載の発明では、その両者の材質をアルミニウムまた
はアルミニウム合金としているので、生産効率およびコ
スト等の面で有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転多面鏡型光偏向器の実施の形態の
断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための説
明用概略断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を説明するための説
明用概略断面図である。

【図４】従来の回転多面鏡型光偏向器の断面図である。

【符号の説明】

１ポリゴンミラー２ラビリンスリング４ハブ４ａスリーブ６駆動マグネット８固定軸９ａ、９ｂボールベアリング１１円形孔１１ａポリゴンミラーの内周面１２ラビリンスリングの外周面Ｃ微小間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定軸に挿着されたボールベアリング
と、このボールベアリングによって回転自在に支持され
駆動マグネットを固着したハブと、このハブに固定され
て一体に回転するポリゴンミラーとを備えた回転多面鏡
型光偏向器であって、上記固定軸の一端側に、ラビリン
スリングが固着され、このラビリンスリングの外周面と
上記ポリゴンミラーの内周面とがラジアル方向に微小間
隔をおいて対向していることを特徴とする回転多面鏡型
光偏向器。
【請求項２】上記ポリゴンミラーの円形孔の軸方向の
一端側部をハブの中央部に固着し、上記円形孔の他端側
部に形成された空間内にラビリンスリングを配設し、上
記空間内にラビリンスを構成したことを特徴とする請求
項１記載の回転多面鏡型光偏向器。
【請求項３】上記ポリゴンミラーと上記ラビリンスリ
ングとが、ともに熱膨張係数の等しい材質からなること
を特徴とする請求項１又は２記載の回転多面鏡型光偏向
器。
【請求項４】上記ポリゴンミラーと上記ラビリンスリ
ングとが、ともにアルミニュウム又はアルミニュウム合
金からなることを特徴とする請求項３記載の回転多面鏡
型光偏向器。