JPS5948729A - 光ビ−ム偏向機構 - Google Patents

光ビ−ム偏向機構

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JPS5948729A
JPS5948729A JP57160467A JP16046782A JPS5948729A JP S5948729 A JPS5948729 A JP S5948729A JP 57160467 A JP57160467 A JP 57160467A JP 16046782 A JP16046782 A JP 16046782A JP S5948729 A JPS5948729 A JP S5948729A
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JP
Japan
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polygon mirror
dust
mirror
bearing
proof member
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Pending
Application number
JP57160467A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Fujimoto
修 藤本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPS5948729A publication Critical patent/JPS5948729A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は、回転支持された多数の反射面を有する多面鏡
を回転させることによりレーザビーム等の光ビームを偏
向させる光ビーム偏向機構(こ関するものである。
〔従来技術〕
光ビーム偏向機構は、例えば光源より出射された光ビー
ムを、多面鏡の回転ζこ応して入反射角度を変化させ目
的の方向へ偏向する機構である。
この光ビーム偏向機構は、超精密加工により仕上けられ
た高精度の光を反射する主要部である多面鏡が取付けら
れている。多面鏡の各面は、而倒れ角度精度・分割角度
精度・面精度・反射率等が厳しく決められている。これ
らにより、レーザプリンタ等では走査直線性、走査ピッ
チムラ、レーザパワー、レーザスポット形状等が左右さ
れるのである。元ビーム偏向機構では、このような高精
度の多面鏡を高速で回転させなければならず、高速回転
中に多面鏡が多面体であるが由に多面鏡の鏡面部分ζこ
空気中の塵かイ・1着し、せっかく高精度(こ仕−1−
けられた鏡面を悪くしてしまうことがある。
鏡面への塵の付着C」多面鏡の回転時間か長くなる(こ
つれ増加し鏡面への反射率を著しく低下させる。
そればかりか同−鏡面内の反射率や各鏡面の反射率にム
ラか牛したり、光ヒームの散乱か起るよう(こなる。こ
うなると、偏向された後の光ヒームは、+1着した塵(
こより、パワーが減少したり、焦点を結はなくなり、レ
ーザプリンタ等では印字品位か低下したり甚だしいとき
には印字不能(こなってしまう。そのため、回転多面鏡
を用いた光ヒーム偏向機構では通常、空気中の塵か多面
鏡の鏡面部分に付着しないよう(こ多面鏡を防塵部材で
覆い塵を含む外部の空気が多面鏡の周辺に侵入しないよ
うにしている。
〔従来技術の欠点〕
しかしながら、゛防塵部材で多面鏡を覆い外部空気を遮
断することは、空気中の塵が鏡面部分(こ44着するの
を防止するの(こは良い。しかし、多面鏡を回転、支持
している軸受として、潤滑剤を封入している軸受を使用
している場合、潤滑剤か多面鏡の鏡面を汚染する問題を
引起こすことがある。
つまり、多面鏡を芭った防塵部材等の中で回転させると
、多面鏡の回転(こより渦を生し、防塵部材内の圧力が
中心部で最も低く、中心部から離れるほど高< ffる
。特に中心部では負圧となる。そのため、中心部(こけ
多面鏡を回転さぜる回転lIl+を回転支持する軸受が
あり、このdib受か防塵部イ」内部と外部空気との境
となっている。外部空気の圧力は大気圧であるので、こ
の軸受を境(こして圧力は防塵部材内部(多面鏡側)が
低(防塵部材外部か高くなること(こなる。
この軸受を項番こした防塵部材内部と外部との圧力差は
、多面鏡の回転数によって変化し、回転数が高くなるほ
どその差か大きくなる。そこて1tQt+受(こ潤滑剤
が封入されているものを使用すると、この圧力差によっ
て潤滑剤が圧力の低い方つまり防塵部材内部に漏れ出す
。−変温滑剤が漏れ出すと、防塵部材内部は外部と遮断
されており空気の流通がないために、終始多面鏡は潤滑
剤を含む空気(こ晒されること(こなる。
これでは、多面鏡の鏡面の状態か段々悪化し、前記した
塵の171着した場合と同様(こ偏向時(こ光ビーノ・
に悪影響を力えてしまう。軸受の潤滑剤による多面鏡の
鏡面汚染は、潤滑剤を使用する軸受を使用するかきり発
生する問題であり、空気中の塵へ の鏡面への付着防止よりもやっかいである。
〔発明の目的〕
本発明は、例えは潤滑剤が封入された軸受を用いた光ヒ
ーム偏向機構(こおいても、軸受の潤滑剤による多面鏡
の鏡面汚染を防止できる光ビーノ・偏向機構を提供する
ものである。つまり、多面鏡を回転支持する回転軸側(
こ:i月Jる圧力を、外部の例えは大気圧と同等もしく
はそれ以」二とし、回転軸側からの潤滑剤等の鏡面を汚
染する物質の侵入を防止することを目的としている。
〔実施例〕
以下、図面(こ従って本発明を説明する。第1図発明の
光ヒーム偏向機横を説明する。
図中1は多面鏡で、通常8面ないしは12而等の鏡面を
有しており、回転軸2に精度よく取4・jけられた回転
台3とバラン′ス調整部材4により堅固(こ固定されて
いる○ 回転軸2は下部防塵部材5に固定されたtlQlt受6
゜7に回転可能に支持されている。」−記下部防塵部利
51こ(1回転軸2を回転するためのモータステータユ
ニy l□ ] 0が取付けられている。また回転軸2
はモータステータユニット】0と対向して、モータロー
タユニット9が固定されている。従って、モータロ−タ
ユニット 昇(こより、モータロータユニット9が回転されると、
回転軸2が回転し、多面鏡]が回転するのである。多面
鏡lは超精密加工(こより高精度(こ什−にけられた多
数の鏡面を有しており、この鏡面の状態(こより光ビー
ム偏向機構の性能を左右するので、多面鏡lは、空気中
の塵等から鏡面を保護するため(こ−に部防塵部材11
と下部防塵部材5iこよって覆れ列部の空気から遮断さ
れている。上部防塵部材】】1こは無反射コーティング
かなされたガラス板12が取付けられた窓13があり、
この窓13のカラス板12を通して光ヒームが多面@1
に矢印aの様に入射し、多面鏡lにより矢印すの様に偏
向され、再び窓13よりガラス板I2を通過して光ビー
ムか出射されるのである。
この光ビーム偏向機構で(J、光ヒームを偏向させる場
合(こ多面鏡1を回転させるわけであるが、多面鏡■が
上下の防塵部行目1,51こより密閉状態で、多面鏡1
の上面及び底面1  ’1  がそれそI  −2 れ対向す゛る上下の防塵部材11,5の内壁部(こ近接
している七、多面鏡1の回転により−に下部塵部材11
.5内部の空気か渦を成し遠心力が働く方向矢印c、d
の方向(こ流れる。そのため、上下防塵部材11,5の
内部の圧力は中心部が最も低く(9圧)なり矢印c、d
の方向に行く(こ従って高くなってしまう。この時、軸
受6の両端面6..6−2付近の圧力を調べると、軸受
6は下部防塵部材5の中心部に位置し軸受6の内側端面
6−1は負圧であり、軸受6の外側端面6−2は大気圧
になっている。っまり、軸受6を境jこして圧力が異り
内γ1(3が低く外部が高くなっている。このよう(こ
軸受6の両端面(こ圧力差かあると、軸受6の内部に封
入されている潤滑剤が圧力の低い方へ漏れ出したり、潤
滑剤を通過した潤滑剤を含む空気が圧力の低い方へ侵入
してくる。これは先にも述へた通りである。
本発明は第2図(こ示す如く、防塵部材を構成している
。この防塵部利は、上下防塵部材IIと多面鏡]の上面
1−1との間隔L1 より下部防塵部材5と多面鏡1の
底面l−2との間隔L2が充分大きくなるよう(こ構成
している。第2図(こ示ず構成とすることで多面鏡1の
回転時(こ、中心部から多面鏡lの外周方向(こ向って
高くなる圧力差を、上部防塵部(]l】と多面鏡lの上
面じ1との間で生ずる圧力差lこ比較して、下部防塵部
材5と多面鏡lの底面I−2との間で生ずる圧力差を充
分lこ小さくなる。即ち、J、の間隔が狭いことがら、
多面鏡1の上面の中心部と外周部との圧力差が大きくな
る。しかし、11 の間隔より充分間隔工、を犬き3し
乍゛?、録5”+7)K’l+−パ°3け61力“は・
中心部と外周部とては非常(こ小さい。そのため、軸受
6の防塵部材の内部6 と、外部6−2との圧1 力差が生じず、軸受6内の潤滑剤が防塵部材の内部に侵
入することはなくなる。また、上述の構成(こ加え、回
転!I!1l12(こ保持された多面鏡lの」二面1、
と対向する上部防塵部材11の中心部に、空気の出入可
能な空気1114を設けている。空気口14を設けるこ
とで、多面鏡lの回転(こより、上部防塵部材11と多
面鏡lの」二面1−1との間て生する圧力差番こよる負
圧を利用し、空気口14より外部空気を矢印eのように
吸込む。この時、夕1部空気に含まれている塵等を吸込
まぬよう空気[]14(こはフィルタ一部材15が取付
けられている0空気口]4より吸込まれた空気は、矢印
fのように下部防塵部材5の方へ押し込まれ下部防塵部
4J’ 5+]近の圧力を高くする。その結果、下部防
塵部材5の中心部つまり軸受6付近の圧力か負圧(こな
らなくなり、軸受6を境(こした上下防塵部材11,5
内部6−1と外部6−2との圧力差が逆転し、内部6−
側の圧力の方が外部6−2側の圧力よりも高くム゛る。
従って、軸受6から上下防塵音11材11,5の内部ぺ
の潤滑剤の漏れ出しがなくなり、潤11を削tこよる多
面鏡lの汚染を防上することができる。
第3図は、多面鏡lが回転する時(こ多面鏡Iの上部1
 と同上面]  、iこ対向する上部防塵部4g1+1 との間(こ生ずる中心部から多面鏡1の外周方向(こ向
って高くなる圧力差を、さら(こ大きくなるようにした
光ビーム偏向機構の略断面図である。
つまり、多面鏡lの−に部(こ設けられた、バランス調
整部材4(こ、空気を矢印g方向へ送り出す羽根16を
設けている。第4図はバランス調整部刊4(こ設けられ
た羽根]6の詳細を示す、光ヒーム偏向機構の主要部で
ある多面鏡1の斜視図である。
図(こ示ず如く、多面鏡1を堅固に押え込むバランス調
整部材4は、バランス調整時に図示していないバランス
おもりを数例けるための等角度間隔に位置する四部17
と、等角度間隔番こ位置する円弧状の羽根16を形成し
ている。この羽根16は円弧状番こ形成しなくても直線
状に形成してもよい。
羽416は、上部防塵部材l]と多面鏡1の上iT1−
1との間の空気を多面鏡1の外周方向に矢印gのよう(
こ押出すのを助長し空気口14°からより多くの外部空
気を吸込む。そして吸込んだ空気により軸受6の端面6
+付近の圧力が高くなり、その圧力は軸受6の端面6−
2刊近の大気圧よりもかなり高くなる。そのため軸受6
から−に下防塵部41’ll。
5内部への潤/′i’を剤の漏れ出しをさら(・こ防止
できる。
更に第5図の光と−1、偏向機構は、軸受6を境(こし
て上下防塵γ11(材II、5の外部の圧力を負圧(こ
することにより、内部6+と外部6−2との圧力差を増
加したものである。
これは、モータロータユニy l□ 9 iこ羽根18
を、下部防塵部材5にモータロータユニット9まてを覆
う筒19を設りて構成している。そこでモータロータユ
ニット9の回転時、羽根]8(こより、軸受6の端面6
−2付近の空気を矢印)]の様(こ吸出し、11+受6
の6−2部付近を負圧とする。これ番こより軸受6を境
にした一ヒ下防塵部材11,5の外部の圧力は、内部の
圧力よりも低くなり、軸受6から上下防塵部材11,5
内部への潤滑剤の漏れ出しをさら(こ防+Lでき、軸受
6の潤滑剤による多面鏡1の汚染をf、f <すことか
てきる。
〔実施例に対する効果〕
もし、上述した本発明の如く防塵部材の構成としなけれ
(J、潤滑剤ζこよる多面鏡1の鏡面汚染が心配され、
潤滑剤を使用する一般的i; 11f11受6(7)た
とえば玉11i受か使用できない。そのため、非常に高
価な空気軸受等の特殊な軸受を使用しなければならない
。しかも静圧空気軸受を使用する場合に(J、清浄空気
を軸受内に圧送する清浄空気供給装置が、動圧空気軸受
を使用する場合(こは軸受が動作可能な状態になるまで
の間、回転軸を回転保持する回転軸保持装置かそれぞれ
必要となり複雑でかなりのコスト高となる。それ(こ対
し、本発明の防塵部(詞の構成とすることで光ビーム偏
向機構の+1qlt受6(7)は非常(こ安価なこく一
般的な軸受が使用でき、特殊な軸受やその軸受を保持す
るための周辺装置を必要としないのでコストを低くする
ことかできる。
又、第3図、第5図の光ビーム偏向機構では、多面鏡l
が回転する1丁!iに自然番こ生ずる防頭部材内部の圧
力差を、回転体(こ羽根16又は18を設けるという非
常に筒中な手段番こより、強性的に高め第2図の光ビー
ノ・偏向機構(こおける軸受内の潤滑剤(こよる多面鏡
の鏡面汚染防止の安全性をさら(こ高めることかできる
〔本発明の効果〕
以上説明した様(こ本発明によれ(′A1多而多面鏡塵
部材で覆うことで、多面鏡の回転により中心部か外周部
に比へて負圧(こなること(こよる障害を阻止できる。
特(こ、多面鏡を回転支持する回転軸の軸受を介して漏
れる潤滑剤等の侵入を防止し、多面鏡の鏡面への汚染を
防II−できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる防塵部材を備えた光ビーム偏向
機構の一例を示す断面図、第2図は本発明の一具体例を
示す光ビーノ・偏向機構の断面商、第3図は本発明の他
の具体例を示す光ビーム偏向機構の断面図、第4図は第
3図の多面鏡の回転バランス調整部材4の詳細を示す斜
視図、第5図は本発明の他の具体例を示す光ビーム偏向
機構の断面図である。 I:多面鏡、I、、]−2:多而鏡の上面及び底面、2
:回転軸、4:ハランス調整部(]、5 下部防塵部材
、6(7):軸受、11:上部防塵部材。 】2:ノノラス板、13:窓、14゛空気1]、15:
フィルタ一部材、16゛羽根。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入射光を反射するための多面鏡を回転軸上(こ保持
    し、該多面鏡の鏡面に塵埃の付着するのを防tfニする
    ために上記光を入射する透光部分を設けた防塵部材で上
    記多面鏡を覆って構成した光間隙より大きく設定したこ
    とを特徴とする光ビーム偏向機構。 2 多面鏡の上部中心部と対向する防塵部材に空気口を
    設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光
    ビーム偏向機構。 3 多面鏡の上部(こ中心部の空気を外周部に押し出す
    多面鏡の回転に応じて回転する羽根を設けたことを特徴
    とする特許請求の範囲第2項記載の光ビーム偏向機構。
JP57160467A 1982-09-13 1982-09-13 光ビ−ム偏向機構 Pending JPS5948729A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6330821U (ja) * 1986-08-12 1988-02-29
WO2024102254A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 Innovusion, Inc. Optical scanner noise reduction with improved air flow

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