JPS6289017A - Surface shake self-diagnostic optical deflector - Google Patents

Surface shake self-diagnostic optical deflector

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Publication number
JPS6289017A
JPS6289017A JP22952785A JP22952785A JPS6289017A JP S6289017 A JPS6289017 A JP S6289017A JP 22952785 A JP22952785 A JP 22952785A JP 22952785 A JP22952785 A JP 22952785A JP S6289017 A JPS6289017 A JP S6289017A
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JP
Japan
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polygon mirror
optical deflector
self
adjusting
extent
Prior art date
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Pending
Application number
JP22952785A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Iwama
岩間 明彦
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6289017A publication Critical patent/JPS6289017A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain images of high quality for a long time and to extend the life of a laser printer or the like by measuring always the extent of surface shake of a polygonal mirror during operation and adjusting a prepressure so that said extent is within a prescribed value range if the measured value exceeds prescribed value. CONSTITUTION:When a polygonal mirror 1 is rotated by a motor 2, an area S between electrodes is changed, and the electrostatic capacity C between the mirror 1 and a sensor electrode 4 is changed because an inter-electrode gap (g) is changed by surface shake of the mirror 1. Consequently, an electric charge Q stored in the capacity C is changed, and the quantity of electricity corresponding to a variation DELTAQ flows as a current. This variation is changed in accordance with the change of the area S and the gap (g). In a ball bearing prepressure adjusting mechanism part 3, the measured signal of the extent of surface shake is used as a prepressure adjusting signal. If the extent of surface shake exceeds the prescribed value, the prepressure adjusting signal is generated to drive a solenoid 14. A pinion 13 is moved thereby to change the position where a rack 12 and the pinion 13 are engaged with each other. Thus, the extent of surface shake is so adjusted that it is within the prescribed extent range.

Description

【発明の詳細な説明】 技貞欠災 この発明は、レーザプリンタやデジタル複写機。[Detailed description of the invention] lack of skill This invention is applicable to laser printers and digital copying machines.

ファクシミリ、その他各種のレーザ偏向器を備えた光学
的情報処理装置や光学的測定器等で使用するのに好適な
、ポリゴンミラーを備えた光偏向器の改良に係り、特に
、ポリゴンミラーの面振れ鼠を計測して、常に規定値の
範囲内に収まるように自動的に補正することにより、副
走査方向のジッターの発生の防止と、光偏向器の長寿命
化とを実現した面振れ自己診断型光偏向器に係る。
The present invention relates to the improvement of an optical deflector equipped with a polygon mirror, which is suitable for use in facsimiles and other types of optical information processing equipment and optical measuring instruments equipped with a laser deflector. Self-diagnosis of surface runout that prevents jitter in the sub-scanning direction and extends the life of the optical deflector by measuring and automatically correcting it so that it always stays within the specified value range. Related to type optical deflector.

さらに具体的に言えば、静電容量型センサーを設け、そ
の出力信号によって、ポリゴンミラーの回転軸の軸方向
の抑圧力を調整する機能と、モータの速度制御を行う機
能とを、付加した面振れ自己診断型光偏向器に関する。
More specifically, a capacitive sensor is installed, and the output signal is used to adjust the suppression force in the axial direction of the rotation axis of the polygon mirror, and to control the speed of the motor. Regarding a deflection self-diagnosis type optical deflector.

従来技権 従来から、レーザプリンタのレーザ偏向器や、デジタル
複写機のレーザ偏向器、ファクシミリのレーザ偏向器、
あるいはPO8端末器のイメージスキャナ等の各種光学
的情報処理装置、また、紙幣や鉄板等の傷の有無などを
検査する3目III器、さらに、測長器等の各種光学的
測定器等では、g画の読取り用や書込み用として、ある
いは傷の有無検査用として使用するレーザ光を偏向する
ために、ポリゴンミラー(多面鏡)を使用した光偏向2
:÷が設けられている。
Conventional technology rights have traditionally included laser deflectors for laser printers, laser deflectors for digital copiers, laser deflectors for facsimile machines,
Alternatively, various optical information processing devices such as image scanners of PO8 terminals, 3-eye III devices that inspect the presence or absence of scratches on banknotes and iron plates, and various optical measuring devices such as length measuring devices, etc. Light deflection 2 using a polygon mirror (polygon mirror) to deflect laser light used for reading and writing g-images, or for inspecting for scratches.
:÷ is provided.

このポリゴンミラーを使用した光偏向器は、偏向速度が
速く、しかも連続的な光偏向が可能であるから、高速度
かつ高精度で、情報の記録・シ)?取り等をを行うこと
ができる。
An optical deflector using this polygon mirror has a high deflection speed and can continuously deflect light, so it can record information at high speed and with high precision. You can do things like pick up items.

このようなレーザ光偏向器を使用した画像出力装置、例
えばレーザプリンタでは、特に、ポリゴンミラーの面振
れに起因する副走査方向の画像ジッターが問題になって
いる。
In image output devices using such laser beam deflectors, such as laser printers, image jitter in the sub-scanning direction due to surface deflection of the polygon mirror is particularly problematic.

この光偏向器におけるポリゴンミラーの面振れは、軸受
部の経時変化によって発生される。
The surface wobbling of the polygon mirror in this optical deflector is caused by changes in the bearing portion over time.

例えば、球軸受型の場合には5球軸受内部の鋼球に対す
る抑圧力の変化や、軸受外径と軸受ケース部との間の空
隙量の変化等が、大きく影響する。
For example, in the case of a ball bearing type, changes in the suppressing force against the steel balls inside the five-ball bearing, changes in the amount of air gap between the outer diameter of the bearing and the bearing case, etc. have a large influence.

そのために、従来から1球軸受型の光偏向器では、軸受
の回転軸方向に予圧を与える予圧調整機構が設けられて
いる。しかし、このようなP圧調整機構の調整は、定期
点検時あるいは故障時等を除いては、特に行われていな
い。
For this reason, conventional single-ball bearing type optical deflectors have been provided with a preload adjustment mechanism that applies preload in the direction of the rotation axis of the bearing. However, such adjustment of the P pressure adjustment mechanism is not particularly performed except during periodic inspections or when a failure occurs.

したがって、従来の光偏向器では、第1に、軸受部の経
時変化が生じて、面振れが多くなり、例えばレーザプリ
ンタの場合、長期間使用すると、画像上に副走査方向の
ジッターが発生し、画質が低下する。
Therefore, in conventional optical deflectors, firstly, the bearing part changes over time, resulting in increased surface wobbling.For example, in the case of a laser printer, when used for a long period of time, jitter occurs on the image in the sub-scanning direction. , the image quality will deteriorate.

第2に、軸受部の経時変化によって、騒音や振動が大き
くなる。
Second, noise and vibration increase as the bearing portion changes over time.

第3に、上記のような問題が発生すると、最終的には、
レーザプリンタが動作不能となり、長寿命化の実現に対
して大きな障害となる1等の不都合がある。
Third, when the above problems occur, ultimately,
This causes the first inconvenience, which makes the laser printer inoperable and poses a major obstacle to realizing a longer service life.

また、従来の光偏向器では、ポリゴンミラーを回転させ
るモータの駆動制御には、FG(周波数発電器)が設け
られているが、殆んどの場合、電磁誘導式のFGが採用
されている。
Further, in conventional optical deflectors, an FG (frequency generator) is provided to drive and control a motor that rotates a polygon mirror, but in most cases, an electromagnetic induction type FG is employed.

その結果、出力レベルが回転数に依存することになり、
低速の偏向器に採用することができない、という難点も
あった。
As a result, the output level depends on the rotation speed,
Another drawback was that it could not be used in low-speed deflectors.

ところで、従来の光偏向器では、このようなミラーの面
振れを自己診断できるようにしたものは。
By the way, which conventional optical deflectors can self-diagnose such mirror surface deflection?

存在していない。Doesn't exist.

したがって、軸受部の経時変化によって生じろ上述の多
くの不都合は依然として解消されず、副走査方向のジッ
ターの発生や、光偏向器の短寿命化等を免れない、とい
う不都合があった。
Therefore, many of the above-mentioned disadvantages caused by aging of the bearing portion still remain unresolved, and there are disadvantages such as occurrence of jitter in the sub-scanning direction and shortening of the life of the optical deflector.

口     的 そこで、この発明の面振れ自己診断型光偏向器では、従
来の光偏向器において、ポリゴンミラーの面振れによっ
て生じるこのような不都合を解決し、面振れ量が規定値
の範囲を越えたときは、軸受部の回転軸方向の抑圧力を
調整することにより、ポリゴンミラーの面振れ量が常に
規定範囲内に収まるようにして、画像ジッターの少ない
安定な動作が可能で、しかも、長寿命の光偏向器を実現
し、併せて、低速動作にも好適な光偏向器を堤供するこ
とを目的とする。
Therefore, the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention solves such inconveniences caused by the surface deflection of the polygon mirror in conventional optical deflectors, and detects when the surface deflection amount exceeds the specified value range. By adjusting the suppression force in the direction of the rotation axis of the bearing, the amount of surface runout of the polygon mirror is always within the specified range, allowing stable operation with little image jitter and long service life. The object of the present invention is to realize an optical deflector according to the present invention, and also to provide an optical deflector suitable for low-speed operation.

構   成 そのために、この発明の面振れ自己診断型光偏向器では
、ポリゴンミラーの非ミラー面に対向し、かつ、そのポ
リゴンミラーの内外接円の円周近辺に配置される+?7
I電容敏型センサーを設け、この静電容量型センサーの
出力信号によって、ポリゴンミラーの回転軸の軸方向の
抑圧力を自動的に調整するようにしている。
Structure Therefore, in the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the present invention, the +? 7
An I capacitance type sensor is provided, and the suppression force in the axial direction of the rotation axis of the polygon mirror is automatically adjusted based on the output signal of this capacitance type sensor.

さらに、この静電容量型センサーの出力信号によって、
モータの回転速度の制御を行うようにしている。
Furthermore, the output signal of this capacitive sensor allows
The rotation speed of the motor is controlled.

次に、この発明の面振れ自己診断型光偏向器について1
図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。
Next, regarding the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of this invention, 1.
Examples thereof will be described in detail with reference to the drawings.

第1図(1)〜(3)は、この発明の面振れ自己診断型
光偏向器の一実施例について、その要部構成を示す図で
5図(1)はミラーの上面図5図(2)は側面図1図(
3)は静電容量型センサーの接続状態を示す等低回路で
ある。図面において、lはポリゴンミラー、2はモータ
、3は球軸受予圧調整機構部、4は静電容量型センサー
用のセンサー電極を示し、また、「1はポリゴンミラー
lの内接円の半径。
Figures 1 (1) to (3) are diagrams showing the configuration of essential parts of an embodiment of the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention, and Figure 5 (1) is a top view of the mirror. 2) is side view 1 (
3) is a low voltage circuit showing the connection state of a capacitive sensor. In the drawing, l is a polygon mirror, 2 is a motor, 3 is a ball bearing preload adjustment mechanism, 4 is a sensor electrode for a capacitive sensor, and 1 is the radius of the inscribed circle of the polygon mirror l.

r2は外接円の半径、gは極間ギャップ、Cは静電容量
型センサーの静電容量、■は直流?Ii源電圧電圧す。
r2 is the radius of the circumscribed circle, g is the gap between poles, C is the capacitance of the capacitive sensor, ■ is DC? Ii source voltage voltage.

この第1図(1)〜(3)では、ポリゴンミラーの軸受
部として1球軸受型を使用する場合について示している
FIGS. 1 (1) to (3) show the case where a one-ball bearing type is used as the bearing portion of the polygon mirror.

ポリゴンミラー1は、第1図(1)に上面図で示すよう
な多面鏡であり、単に、その鏡面だけでなく、その側面
も、精密に加工されている。
The polygon mirror 1 is a polygon mirror as shown in the top view in FIG. 1(1), and not only its mirror surface but also its side surfaces are precisely machined.

モータ2は、球軸受型の軸受部により支承されている、
ポリゴンミラー1を回転駆動して、レーザ光の偏向を行
う。
The motor 2 is supported by a ball bearing type bearing.
The polygon mirror 1 is rotationally driven to deflect the laser beam.

球軸受予圧調整機構部3は、ポリゴンミラー1の回転軸
の軸方向の押圧力を調整する機能を有している。
The ball bearing preload adjustment mechanism 3 has a function of adjusting the pressing force in the axial direction of the rotating shaft of the polygon mirror 1.

静電容量型センサー用のセンサー電極4は、第1図(1
)と(2)に示されるように、ポリゴンミラーlの非ミ
ラー面に対向した位置で、かつ、ポリゴンミラー1の内
外接円の円周近辺に配設されている。
The sensor electrode 4 for the capacitive sensor is shown in FIG.
) and (2), it is disposed at a position facing the non-mirror surface of the polygon mirror l and near the circumference of the inner and outer circumscribed circles of the polygon mirror l.

まず、静電容量型センサーについて述べると、正常状態
では、第1図(2)に示すように、極間ギヤツブgを有
する位置に設けられており、第1図(3)の等低回路に
示すように、静電容量型センサーの電極4はliI流電
gVの+側と接続され、直流電源Vの一側には、ポリゴ
ンミラー1が接続される。
First, regarding the capacitance type sensor, under normal conditions, it is installed at a position with a gap gear g, as shown in Figure 1 (2), and in the equal low circuit shown in Figure 1 (3). As shown, the electrode 4 of the capacitive sensor is connected to the + side of the liI current gV, and the polygon mirror 1 is connected to one side of the DC power supply V.

この第1図(3)の回路図のように、センサー電極4を
接続すると、ポリゴンミラー1とセンサー電極4との間
に、静電容量Cが形成される。
As shown in the circuit diagram of FIG. 1(3), when the sensor electrode 4 is connected, a capacitance C is formed between the polygon mirror 1 and the sensor electrode 4.

この静電容icは、 C=εS / g          ・・・・・(1
)ここで、ε:誘電率 S:電極間の面積 g:極間ギャップ で表わすことができる。
This capacitance ic is C=εS/g (1
) Here, ε: dielectric constant S: area between electrodes g: gap between electrodes.

そして、モータ2によってポリゴンミラー1が回転する
と、電極間の面積Sが変化し、また、ポリゴンミラー1
の面振れによって、極間ギャップgも変化するので、上
記式(1)から明らかなように、静電容量Cが変化する
When the polygon mirror 1 is rotated by the motor 2, the area S between the electrodes changes, and the polygon mirror 1
Since the gap g between the electrodes also changes due to the surface runout, the capacitance C changes as is clear from the above equation (1).

したがって、静電容量に蓄えられる電荷Qは、この電極
間の面積Sと、ポリゴンミラー1の面振れによって、変
化されることになる。すなわち、この電荷Qの変化量Δ
Qだけの電気量が電流として流れる。
Therefore, the charge Q stored in the capacitance changes depending on the area S between the electrodes and the surface deflection of the polygon mirror 1. In other words, the amount of change Δ in this charge Q
An amount of electricity equal to Q flows as a current.

この場合に、電荷Qの変化量ΔQの周期性は、精密に製
作されたポリゴンミラー1の多面体の面数周期と、面振
れによる1回転周期として呪われる。
In this case, the periodicity of the amount of change ΔQ in the charge Q is cursed as the period of the number of faces of the precisely manufactured polygon mirror 1 and the period of one rotation due to surface wobbling.

そして、面数周期の信号、すなわち面数成分の信号は、
ポリゴンミラー1の回転速度に対応しているので、モー
タ2の回転制御用として使用することができる。
Then, the signal of the period of the number of planes, that is, the signal of the number of planes component, is
Since it corresponds to the rotation speed of the polygon mirror 1, it can be used for controlling the rotation of the motor 2.

また、面振れによる1回転周期の信号、すなわちポリゴ
ンミラー1の面振れ量に対応して振幅が変化された信号
は、面振れ澱の計測信号で、予圧調整用として使用する
ことができる。
Further, a signal of one rotation period due to surface runout, that is, a signal whose amplitude is changed in accordance with the amount of surface runout of the polygon mirror 1, is a measurement signal of surface runout sludge, and can be used for preload adjustment.

ここで、電荷Qの変化量ΔQと、電極間の面積Sとの関
係を式で示すと、 ΔQ=(εS/g)XΔS    ・・・・・・(2)
のようになり、電極間の面積Sの変化に対応して。
Here, the relationship between the amount of change ΔQ in charge Q and the area S between the electrodes is expressed as follows: ΔQ=(εS/g)XΔS (2)
, corresponding to the change in the area S between the electrodes.

電荷ff1Qの変化量ΔQは変動されることが分る。It can be seen that the amount of change ΔQ in charge ff1Q is varied.

同様に、電荷Qの変化層ΔQと、極間ギャップgとの関
係は。
Similarly, the relationship between the change layer ΔQ of charge Q and the gap g between electrodes is as follows.

ΔQ=(−εS/g”)X6g  ・・・・・(3)の
ようになり、極間ギャップgの変化に対応して、電荷量
Qの変化量ΔQが変動することが分る。
ΔQ=(−εS/g”)X6g (3) It can be seen that the amount of change ΔQ in the amount of charge Q changes in response to a change in the gap g between electrodes.

まず、面振れの補正方法から、説明する。First, a method for correcting surface wobbling will be explained.

第2図は、第1図(1)〜(3)に示したこの発明の面
振れ自己診断型光偏向器について、その球軸受予圧調整
機構部3の要部構成の一実施例を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of the main part configuration of the ball bearing preload adjustment mechanism 3 of the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the present invention shown in FIGS. 1 (1) to (3). It is a front view.

図面において、11は予圧バネ。In the drawing, 11 is a preload spring.

12はラック、13はピニオン、14はソレノイド、1
5はスプリング部材、1Gは球軸受ケース部、17は予
圧調整機構部のケース部を示す。
12 is a rack, 13 is a pinion, 14 is a solenoid, 1
5 is a spring member, 1G is a ball bearing case portion, and 17 is a case portion of a preload adjustment mechanism portion.

この第2図の球軸受予圧調整機構部3では、上記の式(
3)で示されるような面振れ量の計測信号を、予圧調整
信号として使用する。
In the ball bearing preload adjustment mechanism 3 shown in FIG. 2, the above formula (
The measurement signal of the amount of surface runout as shown in 3) is used as the preload adjustment signal.

そして、面振れ量が規定量を越えたときは、予圧調整信
号を発生させて、ソレノイド14をg勅する。
When the amount of surface runout exceeds a specified amount, a preload adjustment signal is generated and the solenoid 14 is actuated.

ソレノイド14の駆!PIjにより、ピニオン13が移
動され、ラック12とピニオン13との噛み合う位置が
変化されることにより1球軸受部の予圧が調整される。
Solenoid 14 no Kakeru! The pinion 13 is moved by PIj, and the position where the rack 12 and the pinion 13 engage is changed, thereby adjusting the preload of the one-ball bearing portion.

このように、この発明の面振れ自己診断型光偏向器では
、静電容量センサーを設け、極間ギャップとの変化に対
応して発生される電荷Qの変化量ΔQ、すなわちポリゴ
ンミラーlの面振れ量に対応して振幅が変化される信号
を取出し、面振れ量が規定量を越えたときは、予圧調整
信号を出力して、予圧調整機構部3を駆動させ、面振れ
量が規定量の範囲内に収まるように調整する。
In this way, in the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention, a capacitance sensor is provided, and the amount of change ΔQ in the charge Q generated in response to the change in the gap between the poles, that is, the surface of the polygon mirror l is measured. A signal whose amplitude changes in accordance with the amount of runout is extracted, and when the amount of surface runout exceeds a specified amount, a preload adjustment signal is output to drive the preload adjustment mechanism 3, and the amount of surface runout is adjusted to the specified amount. Adjust to fit within the range.

このように、面振れ址が自己診断され、自動的に面振れ
量が規定値内に収まるように予圧が調整されるので、長
寿命の光偏向器が得られる。なお、長期間の使用により
、予圧を調整しても1面振れ量が規定値内に収まらない
ときは、光偏向器の寿命がきたと判断される。
In this way, the surface runout is self-diagnosed and the preload is automatically adjusted so that the amount of surface runout falls within the specified value, so an optical deflector with a long life can be obtained. Note that when the amount of one-plane runout does not fall within a specified value even after adjusting the preload due to long-term use, it is determined that the life of the optical deflector has come to an end.

次の第3図は、この発明の面振れ自己診断型光偏向器に
おいて、面数成分の信号と、1回転成分の信号とを取出
すための回路構成の一例を示す機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of a circuit configuration for extracting a surface number component signal and a one-rotation component signal in the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the present invention.

図面における符号は第1図と同様であり、また、21は
増幅回路、22はフィルタ回路を示す。
Reference numerals in the drawings are the same as in FIG. 1, and 21 represents an amplifier circuit and 22 represents a filter circuit.

すでに式(1)に関連して説明したように、静電容量型
センサー、すなわちセンサーな極4とポリゴンミラーl
とに間に形成される静電容MCは、電極間の面積Sと、
極間ギャップgの変化に対応して変化される。
As already explained in relation to equation (1), a capacitive sensor, i.e. a sensor pole 4 and a polygon mirror l
The capacitance MC formed between the electrodes is the area S between the electrodes, and
It is changed in accordance with the change in the gap g between poles.

そして、一方では、式(2)に示したようし;、面数周
期の信号、すなわち面数成分の信号として取出すことが
でき、他方、式(3)に示したように、面振れによる1
回転周期の信号、すなわちポリゴンミラー1の面振れ量
に対応して振幅が変化された信号として取出すことがで
きる。
On the one hand, as shown in equation (2), it can be extracted as a signal of the period of the number of surfaces, that is, as a signal of the number of surfaces components, and on the other hand, as shown in equation (3),
It can be extracted as a rotation period signal, that is, a signal whose amplitude is changed in accordance with the amount of surface deflection of the polygon mirror 1.

そこで、この第3図の回路では、センサー電極4とポリ
ゴンミラーlとの間に形成された静電容量型センサーの
出力を、増幅回路21と、フィルタ回路22とによって
取出すようにしている。この内、1回転成分の信号は、
面振れ量計a+q信号として取出され、規定値の範囲を
越えたときは、先の第2図のような予圧調整機構部へ与
えて予圧の調整を行う。
Therefore, in the circuit shown in FIG. 3, the output of the capacitance type sensor formed between the sensor electrode 4 and the polygon mirror l is taken out by the amplifier circuit 21 and the filter circuit 22. Among these, the signal of one rotation component is
It is taken out as a surface runout amount meter a+q signal, and when it exceeds the specified value range, it is applied to the preload adjustment mechanism shown in FIG. 2 to adjust the preload.

これに対して1面数成分の信号は、ポリゴンミラー1の
回転速度に対応しているので、モータ2の回転制御用と
して使用することができる。
On the other hand, since the signal of the single-plane number component corresponds to the rotational speed of the polygon mirror 1, it can be used for controlling the rotation of the motor 2.

ここで、静電容量型センサーに蓄えられる電荷量Qと、
静電容量C1および直流電源電圧Vとの関係を式で表わ
すと、 Q=CXV           ・・・・・・(4)
となる。
Here, the amount of charge Q stored in the capacitive sensor is
The relationship between capacitance C1 and DC power supply voltage V is expressed as follows: Q=CXV (4)
becomes.

この式(4)と、先の式(1)とから明らかなように、
電荷量Qの変化量ΔQは、理論的には1周波数に依存し
ていない信号であり、回転数に依存しない信号となる。
As is clear from this equation (4) and the previous equation (1),
The amount of change ΔQ in the amount of charge Q is theoretically a signal that does not depend on one frequency, and is a signal that does not depend on the number of rotations.

そのため、この静電8址型センサーは、周波数発電機と
しても機能することになるので、特別なFG機構を設け
る必要がなく、しかも、その出力は、モータの回転数と
関係のないFG倍信号あるから、低速偏光器の回転制御
にも使用することができる。
Therefore, this electrostatic 8-type sensor also functions as a frequency generator, so there is no need to provide a special FG mechanism, and its output is an FG multiplier signal that is unrelated to the motor rotation speed. Therefore, it can also be used to control the rotation of a slow polarizer.

なお、第3図の回路で、増幅回路21とフィルタ回路2
2との接続位置は、逆にしてもよい。
In addition, in the circuit of FIG. 3, the amplifier circuit 21 and the filter circuit 2
The connection position with 2 may be reversed.

以上の実施例では、球軸受型の光偏向器について説明し
たが、静圧空気軸受型の場合にも、同様に実施すること
が可能である。
In the above embodiments, a ball bearing type optical deflector has been described, but a hydrostatic air bearing type can also be implemented in the same manner.

第4図は、この発明の面振れ自己診断型光偏向器の他の
実施例で、空気・磁気軸受型光偏向器の予圧調整機構部
について、その要部構成を示す縦断面図である。図面に
おいて、31は固定軸で、3+aはその給気孔、32は
スラスト軸受を構成する第1の永久磁石、33は配管、
34は空圧調整手段、35は空気ポンプ、36は空11
調整手段、41は回転子で、41aはそのフランジ部、
42はポリゴンミラー、43はスラスト軸受を構成する
第2の永久磁石、44はモータ部のロータ磁石組立体、
51は下部ハウジング、52はモータ部の励磁コイル、
53は上部ケースを示す。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the main part configuration of the preload adjustment mechanism of the air/magnetic bearing type optical deflector, which is another embodiment of the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention. In the drawing, 31 is a fixed shaft, 3+a is its air supply hole, 32 is a first permanent magnet constituting a thrust bearing, 33 is piping,
34 is a pneumatic pressure adjusting means, 35 is an air pump, 36 is an air 11
adjustment means; 41 is a rotor; 41a is a flange thereof;
42 is a polygon mirror, 43 is a second permanent magnet that constitutes a thrust bearing, 44 is a rotor magnet assembly of the motor section,
51 is a lower housing, 52 is an excitation coil of the motor section,
53 indicates an upper case.

この第4図に示す面振れ自己診断型光偏向器は、ラジア
ル軸受として、空圧調整手段34や空気ポンプ35等か
ら、固定軸3Iの給気孔31aへ供給される空気圧によ
り、回転子41を所定位置に保持する静圧空気軸受を備
え、また、スラスト軸受として、同極性で対向され、反
発力によって回転子41を所定位置に保持する、第1と
第2の永久磁石から構成された磁気軸受を備えている。
The surface deflection self-diagnosis type optical deflector shown in FIG. 4 uses a radial bearing to operate the rotor 41 using air pressure supplied from the air pressure adjustment means 34, the air pump 35, etc. to the air supply hole 31a of the fixed shaft 3I. A magnetic magnet is provided with a static air bearing that holds the rotor 41 in a predetermined position, and as a thrust bearing, it is composed of first and second permanent magnets that are opposed with the same polarity and hold the rotor 41 in a predetermined position by a repulsive force. Equipped with bearings.

このような空気・磁気軸受を有する光偏向器の場合、固
定軸3】の給気孔31a等が、長期間の運転によって微
細ゴミなどで孔径が小さくなり、軸受剛性が低下すると
1球軸受型の場合と同様に、ポリゴンミラー42の面振
れが大きくなる。
In the case of such an optical deflector with an air/magnetic bearing, if the diameter of the air supply hole 31a of the fixed shaft 3 becomes small due to fine dust etc. after long-term operation, and the bearing rigidity decreases, the single-ball bearing type As in the case, the surface deflection of the polygon mirror 42 increases.

そこで、第1図の場合と同様に、静電容量型センサーを
設けて、その面振れ量計測信号を取出し、規定値の範囲
を越えたときは、予圧調整信号を出力して、空圧調整手
段34や空量調整手段36を動作させ、空圧・空量等を
調整する。
Therefore, as in the case of Fig. 1, a capacitance type sensor is installed to extract the surface runout measurement signal, and when it exceeds the specified value range, it outputs a preload adjustment signal and adjusts the air pressure. The means 34 and air volume adjusting means 36 are operated to adjust air pressure, air volume, etc.

このような空圧・空量等の調整により、軸受剛性が高め
られ、ポリゴンミラー42の面振れ址が、自動的に、規
定値の範囲内に制御されることになる。
By adjusting the air pressure, air volume, etc., the bearing rigidity is increased, and the surface runout of the polygon mirror 42 is automatically controlled within the specified value range.

以上に詳細に説明したとおり、この発明の面振れ自己診
断型光偏向器では、ポリゴンミラーの非ミラー面に対向
し、かつ、そのポリゴンミラーの内外接円の円周近辺に
配置される静電容量型センサーを設け、この静電8鼠型
センサーの出力信号によって、ポリゴンミラーの回転軸
の軸方向の抑圧力を自動的に調整するようにしている。
As explained in detail above, in the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the present invention, an electrostatic A capacitive sensor is provided, and the suppressing force in the axial direction of the rotation axis of the polygon mirror is automatically adjusted based on the output signal of this electrostatic 8-rat sensor.

−実施例として、ポリゴンミラーの回転軸が球軸受型で
あるときは、予圧調整機構を設け、静電容量型センサー
の出力信号によって、予圧調整機構から与えられる予圧
の大きさを調整することにより、ポリゴンミラーの面振
れ量が規定値の範囲内となるように制御するようにして
いる。
- As an example, when the rotation axis of the polygon mirror is of a ball bearing type, a preload adjustment mechanism is provided, and the magnitude of the preload applied from the preload adjustment mechanism is adjusted according to the output signal of a capacitance type sensor. , the amount of surface deflection of the polygon mirror is controlled to be within a specified value range.

他の実施例として、ポリゴンミラーの回転軸が空気軸受
型であるときは、空気軸受の空量・空圧調整手段を設け
、静電容量型センサーの出力信号によって、空量・空圧
調整手段から出力される空量・空圧等を調整することに
より、ポリゴンミラーの而撮れ量が規定値の範囲内とな
るように制御するようにしている。
As another example, when the rotation axis of the polygon mirror is of an air bearing type, an air amount/air pressure adjustment means for the air bearing is provided, and the air amount/air pressure adjustment means is adjusted based on the output signal of the capacitance type sensor. By adjusting the air volume, air pressure, etc. output from the polygon mirror, the amount of image taken by the polygon mirror is controlled to be within a specified value range.

さらに、単に面振れ址の制御だけでなく、この静電容量
型センサーの出力信号によって、モータの回転速度の制
御をも行うようにしている。
Furthermore, in addition to simply controlling the surface runout, the output signal of this capacitance type sensor is used to control the rotational speed of the motor.

処−一釆 したがって、この発明の面振れ自己診断型光偏向器によ
れば、光偏向器の運転中、常にポリゴンミラーの面振れ
量が計測され、面振れ量が規定値を越えたときは、規定
値の範囲内に収まるように、予圧の調整が行われる。
Therefore, according to the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention, the amount of surface deflection of the polygon mirror is always measured during operation of the optical deflector, and when the amount of surface deflection exceeds a specified value, the amount of surface deflection is measured. , the preload is adjusted so that it falls within the specified value range.

その結果、長期間にわたって、ジッターの少ない高品質
の画像が得られることになり、レーザプリンタ等の長寿
命化が達成される。
As a result, high-quality images with less jitter can be obtained over a long period of time, and the lifespan of laser printers and the like can be extended.

その上、静電容量型センサーの出力信号は、ポリゴンミ
ラーの回転数、すなわち周波数に依存しないFG倍信号
あるから、内部に特別なFG機構を設けなくても、速度
制御に必要な信号が得られることになり、速度の制御機
構が簡略化されるとともに、低速用の光偏向器の回転制
御も可能になる、という多くの優れた効果が奏せられる
Furthermore, since the output signal of the capacitive sensor is an FG multiplied signal that does not depend on the rotation speed of the polygon mirror, that is, the frequency, the signal necessary for speed control can be obtained without installing a special FG mechanism inside. This simplifies the speed control mechanism and also makes it possible to control the rotation of the low-speed optical deflector, providing many excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

工」1工ひ二ぶひはこの発明の面振れ自己診断型光偏向
器の一実施例について、その要部構成を示す図で1図(
1)はミラーの上面図、図(2)は側面図、図(3)は
静電容置型センサーの接続状態を示す等価回路、ニス皿
は第1図(1)〜(3)に示したこの発明の面振れ自己
診断型光偏向器について、その球軸受予圧調整機構部3
の要部構成の一実施例を示す縦断面図−Uはこの発明の
面振れ自己診断型光偏向器において、面数成分の信号と
、1回転成分の信号とを取出すための回路構成の一例を
示す機能ブロック図、簗土皿はこの発明の面振れ自己診
断型光偏向器の他の実施例で、空気・磁気軸受型光偏向
器の予圧調整機構部について、その要部構成を示す縦断
面図である。 図面において、lはポリゴンミラー、2はモータ、3は
球軸受予圧調整機構部、4は静電容量型センサー用のセ
ンサー電極、11は予圧バネ、12はラック、13はピ
ニオン、14はソレノイド。 15はスプリング部材、16は球軸受ケース部。 17は予圧調整機構部のケース部、21は増幅回路、2
2はフィルタ回路、:31は固定軸で、31aはその給
気孔、32はスラスト軸受を構成する第1の永久磁石、
33は配管、34は空圧調整手段、35は空気ポンプ、
36は空圧調整手段、 111は回転子で、41aはそ
のフランジ部、42はポリゴンミラー、43はスラスト
軸受を構成する第2の永久磁石、44はモータ部のロー
タ磁石組立体、51は下部ハウジング、52はモータ部
の励磁コイル、53は上部ケースを示す。 特許出願人 株式会社 リ  コ  −同代理人弁理士
 官用俊崇(、,1 斗 1 図 オ 2 図 件  3  図
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of the main parts of an embodiment of the self-diagnosis type optical deflector for surface deflection according to the present invention.
1) is a top view of the mirror, Figure (2) is a side view, Figure (3) is an equivalent circuit showing the connection state of a capacitive sensor, and the varnish plate is the same as shown in Figures 1 (1) to (3). Regarding the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the invention, the ball bearing preload adjustment mechanism part 3
A vertical cross-sectional view showing an embodiment of the configuration of essential parts -U is an example of a circuit configuration for extracting a signal of the number of surfaces and a signal of one rotation component in the surface runout self-diagnosis type optical deflector of the present invention. The functional block diagram illustrating the preload adjustment mechanism of the air/magnetic bearing type optical deflector is another embodiment of the surface deflection self-diagnosis type optical deflector of the present invention. It is a front view. In the drawing, l is a polygon mirror, 2 is a motor, 3 is a ball bearing preload adjustment mechanism, 4 is a sensor electrode for a capacitive sensor, 11 is a preload spring, 12 is a rack, 13 is a pinion, and 14 is a solenoid. 15 is a spring member, and 16 is a ball bearing case portion. 17 is a case part of the preload adjustment mechanism section, 21 is an amplifier circuit, 2
2 is a filter circuit; 31 is a fixed shaft; 31a is its air supply hole; 32 is a first permanent magnet that constitutes a thrust bearing;
33 is a pipe, 34 is a pneumatic pressure adjustment means, 35 is an air pump,
36 is a pneumatic pressure adjusting means, 111 is a rotor, 41a is a flange thereof, 42 is a polygon mirror, 43 is a second permanent magnet forming a thrust bearing, 44 is a rotor magnet assembly of the motor section, 51 is a lower part A housing, 52 is an excitation coil of the motor section, and 53 is an upper case. Patent applicant: Ricoh Co., Ltd. - Patent attorney: Toshitaka Kanyo

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、モータで回転されるポリゴンミラーを備えた光偏向
器において、前記ポリゴンミラーの非ミラー面に対向し
、かつ、そのポリゴンミラーの内外接円の円周近辺に配
設された静電容量型センサーを具備し、該静電容量型セ
ンサーの出力信号によつて、前記ポリゴンミラーの回転
軸の軸方向の押圧力を調整することを特徴とする面振れ
自己診断型光偏向器。 2、特許請求の範囲第1項記載の面振れ自己診断型光偏
向器において、ポリゴンミラーの回転軸が球軸受型であ
るとき、予圧調整機構を設け、静電容量型センサーの出
力信号によつて、前記予圧調整機構から与えられる予圧
の大きさを調整することにより、前記ポリゴンミラーの
面振れ量が規定値の範囲内となるように制御することを
特徴とする面振れ自己診断型光偏向器。 3、特許請求の範囲第1項記載の面振れ自己診断型光偏
向器において、ポリゴンミラーの回転軸が空気軸受型で
あるとき、空気軸受の空量・空圧調整手段を設け、静電
容量型センサーの出力信号によつて、前記空量・空圧調
整手段から出力される空量・空圧等を調整することによ
り、前記ポリゴンミラーの面振れ量が規定値の範囲内と
なるように制御することを特徴とする面振れ自己診断型
光偏向器。 4、特許請求の範囲第1項記載の面振れ自己診断型光偏
向器において、静電容量型センサーの出力信号により、
モータの回転速度を制御することを特徴とする面振れ自
己診断型光偏向器。
[Claims] 1. In an optical deflector equipped with a polygon mirror rotated by a motor, the optical deflector is arranged opposite to a non-mirror surface of the polygon mirror and near the circumference of the inner and outer circumscribed circles of the polygon mirror. A surface deflection self-diagnosis type light comprising a capacitance type sensor, and adjusting the pressing force in the axial direction of the rotation axis of the polygon mirror according to the output signal of the capacitance type sensor. Deflector. 2. In the surface deflection self-diagnosis type optical deflector according to claim 1, when the rotation axis of the polygon mirror is of a ball bearing type, a preload adjustment mechanism is provided and the deflection is controlled by the output signal of the capacitive sensor. The surface deflection self-diagnosis type optical deflection device is characterized in that the surface deflection amount of the polygon mirror is controlled to be within a specified value range by adjusting the magnitude of the preload applied from the preload adjustment mechanism. vessel. 3. In the surface deflection self-diagnosis type optical deflector according to claim 1, when the rotation axis of the polygon mirror is of an air bearing type, means for adjusting the amount of air and air pressure of the air bearing is provided to adjust the capacitance. By adjusting the air volume, air pressure, etc. output from the air volume/air pressure adjusting means according to the output signal of the mold sensor, the surface deflection amount of the polygon mirror is kept within a specified value range. A surface deflection self-diagnosis type optical deflector characterized by control. 4. In the surface runout self-diagnosis type optical deflector according to claim 1, the output signal of the capacitance sensor allows
A surface deflection self-diagnostic optical deflector that controls the rotational speed of a motor.
JP22952785A 1985-10-15 1985-10-15 Surface shake self-diagnostic optical deflector Pending JPS6289017A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257460A (en) * 2008-04-16 2009-11-05 Ntn Corp Bearing device

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