JPH0261007B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0261007B2 JPH0261007B2 JP15668387A JP15668387A JPH0261007B2 JP H0261007 B2 JPH0261007 B2 JP H0261007B2 JP 15668387 A JP15668387 A JP 15668387A JP 15668387 A JP15668387 A JP 15668387A JP H0261007 B2 JPH0261007 B2 JP H0261007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polygon mirror
- rotating polygon
- scanning device
- rotating
- armature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の産業上の利用分野〕
本発明は、例えばフアクシミリ等の画像走査装
置においてレーザー光を回転多面鏡に照射し、そ
の反射光を画面にて走査するが如きの回転多面鏡
走査装置で、その他、レーザプリンタ、イメージ
スキヤナ、形状測定機等多くの分野に利用できる
ものである。
置においてレーザー光を回転多面鏡に照射し、そ
の反射光を画面にて走査するが如きの回転多面鏡
走査装置で、その他、レーザプリンタ、イメージ
スキヤナ、形状測定機等多くの分野に利用できる
ものである。
従来から情報信号によつて変調された情報レー
ザー光を鏡やその他の偏光手段を用いて偏光さ
せ、感光体等を配した被走査面上を走査させて情
報信号の記録を行なつたり、被走査面上の情報信
号の読み出しを行うことは良く知られている。
ザー光を鏡やその他の偏光手段を用いて偏光さ
せ、感光体等を配した被走査面上を走査させて情
報信号の記録を行なつたり、被走査面上の情報信
号の読み出しを行うことは良く知られている。
かかる光偏光器としては、種々の形式のものが
あるが、回転多面鏡走査装置もその一つである。
あるが、回転多面鏡走査装置もその一つである。
この回転多面鏡走査装置は、偏光速度が速く、
連続的な光偏光ができるので、高速度で高密度の
情報の記録乃至は読み出しが可能である。
連続的な光偏光ができるので、高速度で高密度の
情報の記録乃至は読み出しが可能である。
例えば、パソコンやワープロに採用されている
ワイヤ・ドツトプリンタ等による印字方式では、
その印字速度が遅く、ドツト数の制限上からも高
精度印字が不可能という欠点があり、また印字時
に大きな印字音を発生するので、騒音に悩まされ
る欠点を生じていた。
ワイヤ・ドツトプリンタ等による印字方式では、
その印字速度が遅く、ドツト数の制限上からも高
精度印字が不可能という欠点があり、また印字時
に大きな印字音を発生するので、騒音に悩まされ
る欠点を生じていた。
特にOA機器の発展により、一つの部屋に複数
のOA機器を有する場合が多く、これと共に複数
のワイヤ・ドツトプリンタが同時に駆動すると、
その大きな印字音は相乗的な作用を伴つて、一種
の騒音になり、当該OA機器を作動する者のみな
らず、周囲にいる者に対しても、不快感を与える
という迷惑なものになつていた。
のOA機器を有する場合が多く、これと共に複数
のワイヤ・ドツトプリンタが同時に駆動すると、
その大きな印字音は相乗的な作用を伴つて、一種
の騒音になり、当該OA機器を作動する者のみな
らず、周囲にいる者に対しても、不快感を与える
という迷惑なものになつていた。
このようなことからも、測定器のみならず、レ
ーザプリンタ用として、回転多面鏡走査装置は望
まれているのもである。
ーザプリンタ用として、回転多面鏡走査装置は望
まれているのもである。
然るに、従来の回転多面鏡走査装置は、突極ロ
ータを有する有鉄心形モータの回転軸にそのまま
回転多面鏡を付設して回転多面鏡を回転させるよ
うにしているのみなので、非常に大型のものにな
り、昨今の高密度実装化電子機器に採用するには
今一つ適さない構造となつていた。
ータを有する有鉄心形モータの回転軸にそのまま
回転多面鏡を付設して回転多面鏡を回転させるよ
うにしているのみなので、非常に大型のものにな
り、昨今の高密度実装化電子機器に採用するには
今一つ適さない構造となつていた。
特に突極ロータを有する径方向空隙型の有鉄心
形モータは、コアレス構造のものとなつていない
ことから、数〜10万回転といつたような高速回転
には適さないことから、高速回転させる必要のあ
る回転多面鏡走査装置には、適さないものとなつ
ていた。
形モータは、コアレス構造のものとなつていない
ことから、数〜10万回転といつたような高速回転
には適さないことから、高速回転させる必要のあ
る回転多面鏡走査装置には、適さないものとなつ
ていた。
例えば、これら従来のものとしては、特開昭49
−93027号公報、同57−62751号公報に開示された
ものがある。またこれらに開示されている両端軸
回転型の構造のものは、動的にも極めて変動しな
いように一定回転且つ高速回転させるために動圧
空気軸受を使用することは困難であり、あるいは
空気軸受を用いたとしても、空気軸受を用いるこ
との最大の利点を十分に発揮できないものであつ
た。
−93027号公報、同57−62751号公報に開示された
ものがある。またこれらに開示されている両端軸
回転型の構造のものは、動的にも極めて変動しな
いように一定回転且つ高速回転させるために動圧
空気軸受を使用することは困難であり、あるいは
空気軸受を用いたとしても、空気軸受を用いるこ
との最大の利点を十分に発揮できないものであつ
た。
また上記のように突極ロータを有する径方向空
隙型の有鉄心形モータを用いた従来の回転多面鏡
走査装置によると、大型で、軸方向に長く厚みが
あり、然も重量の重い有鉄心形モータの回転軸に
単に回転多面鏡を付設しているのみなので、今日
のように軽薄短小化が要求され、特に筐体に取り
付けるのにおいて負担とならないように小型・軽
量化が要求される高密度実装化電子機器に採用し
た場合には、重量が重く、大型でかつ高価で、高
精度のものが得られない欠点があり、また特に厚
みの薄いものを得ることができない欠点があつ
た。
隙型の有鉄心形モータを用いた従来の回転多面鏡
走査装置によると、大型で、軸方向に長く厚みが
あり、然も重量の重い有鉄心形モータの回転軸に
単に回転多面鏡を付設しているのみなので、今日
のように軽薄短小化が要求され、特に筐体に取り
付けるのにおいて負担とならないように小型・軽
量化が要求される高密度実装化電子機器に採用し
た場合には、重量が重く、大型でかつ高価で、高
精度のものが得られない欠点があり、また特に厚
みの薄いものを得ることができない欠点があつ
た。
更に従来の有鉄心形モータを用いた回転多面鏡
走査装置では、有鉄心形モータを用いているため
に、必然的にコギングが発生し、滑らかな回転が
行えないために、回転むらが生じ、レーザープリ
ンター等に用いた場合には、走査むらが生じ、精
度の良い画面走査が行えない欠点があつた。
走査装置では、有鉄心形モータを用いているため
に、必然的にコギングが発生し、滑らかな回転が
行えないために、回転むらが生じ、レーザープリ
ンター等に用いた場合には、走査むらが生じ、精
度の良い画面走査が行えない欠点があつた。
特に、従来の回転多面鏡走査装置によると、安
価に構成するために、回転多面鏡として反射面の
数が少ない小数面体のものを採用した場合には、
高速回転させると、風損が大きいため、非常に耳
障りで大きな回転音を生ずる欠点があつた。また
風損が大きいために、高速回転において支障とな
り、滑らかな回転が行えず、上記したように走査
むらが生じ、精度の良い画面走査が行えない欠点
があつた。更にまた、このような欠点を生ずるこ
とから回転多面鏡として安価な小数面体の回転多
面鏡を使用できず、安価な回転多面鏡走査装置を
形成できない欠点があつた。
価に構成するために、回転多面鏡として反射面の
数が少ない小数面体のものを採用した場合には、
高速回転させると、風損が大きいため、非常に耳
障りで大きな回転音を生ずる欠点があつた。また
風損が大きいために、高速回転において支障とな
り、滑らかな回転が行えず、上記したように走査
むらが生じ、精度の良い画面走査が行えない欠点
があつた。更にまた、このような欠点を生ずるこ
とから回転多面鏡として安価な小数面体の回転多
面鏡を使用できず、安価な回転多面鏡走査装置を
形成できない欠点があつた。
本発明は、軽薄短小化が要求される高密度実装
化電子機器に用いて有用な小型・偏平、軽量且つ
安価な回転多面鏡走査装置であり、しかも軽量に
して筐体に取り付けるに当たつての筐体に加わる
負担を軽減できるようにする為に、重量が重く、
安価な小数面体の回転多面鏡を用いても、風損が
少なく、また回転音の小さい効率良好で滑らかに
回転する回転多面鏡走査装置を得ることを課題に
なされたものである。
化電子機器に用いて有用な小型・偏平、軽量且つ
安価な回転多面鏡走査装置であり、しかも軽量に
して筐体に取り付けるに当たつての筐体に加わる
負担を軽減できるようにする為に、重量が重く、
安価な小数面体の回転多面鏡を用いても、風損が
少なく、また回転音の小さい効率良好で滑らかに
回転する回転多面鏡走査装置を得ることを課題に
なされたものである。
また別の課題としては、動圧空気軸受(動圧グ
ループ軸受)の採用並びに効率の良いコアレス偏
平ブラシレスモータの採用を可能にし、コギング
の発生、著しい回転むらを防ぎ、滑らかな回転、
画面走査を可能にした精度が良く、しかも効率が
良好で、長寿命の回転多面鏡走査装置を安価に量
産できるようにすることを課題になされたもので
ある。
ループ軸受)の採用並びに効率の良いコアレス偏
平ブラシレスモータの採用を可能にし、コギング
の発生、著しい回転むらを防ぎ、滑らかな回転、
画面走査を可能にした精度が良く、しかも効率が
良好で、長寿命の回転多面鏡走査装置を安価に量
産できるようにすることを課題になされたもので
ある。
かかる本発明の課題は、少なくとも外周部が多
面鏡となつている回転多面鏡の回転によつて当該
回転多面鏡に照射された入射光ビームを偏光させ
るようにした回転多面鏡走査装置において、回動
自在に支持された回転多面鏡の一方の面にN極、
S極の磁極を交互に2P(Pは1以上の整数)個有
するフラツトな界磁マグネツトを設け、当該界磁
マグネツトと軸方向の空隙を介して対向する固定
側位置にステータコアレス電機子を設け、該ステ
ータコアレス電機子を励磁させることで回転多面
鏡を回転させるようになした回転多面鏡走査装置
において、上記回転多面鏡のコアレスステータ電
機子と対向する反射側の面に上記回転多面鏡の反
射面よりも半径の長い風防板を設けてなることを
特徴とする回転多面鏡走査装置を提供することに
よつて達成できる。
面鏡となつている回転多面鏡の回転によつて当該
回転多面鏡に照射された入射光ビームを偏光させ
るようにした回転多面鏡走査装置において、回動
自在に支持された回転多面鏡の一方の面にN極、
S極の磁極を交互に2P(Pは1以上の整数)個有
するフラツトな界磁マグネツトを設け、当該界磁
マグネツトと軸方向の空隙を介して対向する固定
側位置にステータコアレス電機子を設け、該ステ
ータコアレス電機子を励磁させることで回転多面
鏡を回転させるようになした回転多面鏡走査装置
において、上記回転多面鏡のコアレスステータ電
機子と対向する反射側の面に上記回転多面鏡の反
射面よりも半径の長い風防板を設けてなることを
特徴とする回転多面鏡走査装置を提供することに
よつて達成できる。
第1図乃至第5図を参照して本発明の第1実施
例を説明する。
例を説明する。
第1図は回転多面鏡走査装置1の縦断面図、第
2図は第1図の主要部の組立分解斜視図で、以下
第1図および第2図を主に参照して説明する。
2図は第1図の主要部の組立分解斜視図で、以下
第1図および第2図を主に参照して説明する。
1は回転多面鏡走査装置、2は凹部2aを有す
る偏平カツプ型ステータヨーク支持体(ただし、
第2図においては図示せず)、3は上記支持体2
の略略中心部に垂直に固設された動圧空気軸受を
形成するスクリユー溝(スパイラル溝、なお、こ
れらに限らず他の形式の動圧グループ軸受溝、例
えば、同様な目的を達成できるヘリングボーン溝
等であつてもよい)3aを外周に形成した固定軸
である。なお、固定軸3の外周にスクリユー溝3
aを形成しているが、回転軸10(円筒状軸受部
10a)に形成しても良く、或いは両方に形成し
ても良い。
る偏平カツプ型ステータヨーク支持体(ただし、
第2図においては図示せず)、3は上記支持体2
の略略中心部に垂直に固設された動圧空気軸受を
形成するスクリユー溝(スパイラル溝、なお、こ
れらに限らず他の形式の動圧グループ軸受溝、例
えば、同様な目的を達成できるヘリングボーン溝
等であつてもよい)3aを外周に形成した固定軸
である。なお、固定軸3の外周にスクリユー溝3
aを形成しているが、回転軸10(円筒状軸受部
10a)に形成しても良く、或いは両方に形成し
ても良い。
4は上記支持体2の上端開口部に固設されたフ
ラツトな円環状の磁性体からなるステータヨーク
で、例えば鉄粉とプラスチツク粉との混合粉を圧
縮成型したもの、あるいは鉄粉等の磁性粉入り樹
脂で形成したものを用いると望ましいものを得る
ことができる。
ラツトな円環状の磁性体からなるステータヨーク
で、例えば鉄粉とプラスチツク粉との混合粉を圧
縮成型したもの、あるいは鉄粉等の磁性粉入り樹
脂で形成したものを用いると望ましいものを得る
ことができる。
5はステータヨーク4と凹部2aを有する上記
支持体2によつて形成される駆動回路収納用空隙
部で、この駆動回路収納用空隙部5を有効利用す
る一例としては、ステータヨーク4の下面にプリ
ント基板を配設し、このプリント基板に電気部品
を配設し、ステータヨーク4の一部に透孔等の切
欠部を形成し、該切欠部を利用してステータヨー
ク4の下面のプリント基板と後記プリント基板7
との電気的結線を行う方法であるが、この方法に
限らず、上記空隙部5を有効利用できる方法は
多々ある。
支持体2によつて形成される駆動回路収納用空隙
部で、この駆動回路収納用空隙部5を有効利用す
る一例としては、ステータヨーク4の下面にプリ
ント基板を配設し、このプリント基板に電気部品
を配設し、ステータヨーク4の一部に透孔等の切
欠部を形成し、該切欠部を利用してステータヨー
ク4の下面のプリント基板と後記プリント基板7
との電気的結線を行う方法であるが、この方法に
限らず、上記空隙部5を有効利用できる方法は
多々ある。
このように、駆動回路を内蔵できるようにして
おくと、駆動回路一体型の回転多面鏡走査装置1
をコンパクトに構成でき、高密度実装化電子機器
に使用するのに適したものを得ることができる。
おくと、駆動回路一体型の回転多面鏡走査装置1
をコンパクトに構成でき、高密度実装化電子機器
に使用するのに適したものを得ることができる。
6は空心型のコアレス電機子コイルで、ステー
タヨーク4の上に(なお、この場合、ステータヨ
ーク4に絶縁シールドしておくことが望ましい。)
適宜数、例えば3相のブラシレスモータを構成す
るために6個のコアレス電機子コイル群6−1,
……,6−6を互いに畳重しないように等間隔に
配設して、3相ブラシレスモータ用のコアレスス
テータ電機子15を形成している。これについて
は、第3図を参照して後記にて詳細に説明する。
タヨーク4の上に(なお、この場合、ステータヨ
ーク4に絶縁シールドしておくことが望ましい。)
適宜数、例えば3相のブラシレスモータを構成す
るために6個のコアレス電機子コイル群6−1,
……,6−6を互いに畳重しないように等間隔に
配設して、3相ブラシレスモータ用のコアレスス
テータ電機子15を形成している。これについて
は、第3図を参照して後記にて詳細に説明する。
7は中心部に透孔を有し且つエツチング等の手
段によつて形成された図示しないプリント配線導
体部(プリント配電パターン)を有するプリント
基板で、電機子コイル6(ステータ電機子15)
の上に固設している。
段によつて形成された図示しないプリント配線導
体部(プリント配電パターン)を有するプリント
基板で、電機子コイル6(ステータ電機子15)
の上に固設している。
8はプリント基板7の下面で、かつ電機子コイ
ル6の枠内空胴部9に臨む位置に配設された位置
検知素子として用いたホール素子やホールIC等
の磁電変換素子である。この磁電変換素子は、3
相ブラシレスモータを構成するために3個の磁電
変換素子8−1,……,8−3を用いており、磁
電変換素子8−1は電機子コイル6−2の枠内空
胴部9位置に配設しており、磁電変換素子8−2
は電機子コイル6−1の枠内空胴部9位置に配設
しており、磁電変換素子8−3は電機子コイル6
−3の枠内空胴部9位置に配設している。
ル6の枠内空胴部9に臨む位置に配設された位置
検知素子として用いたホール素子やホールIC等
の磁電変換素子である。この磁電変換素子は、3
相ブラシレスモータを構成するために3個の磁電
変換素子8−1,……,8−3を用いており、磁
電変換素子8−1は電機子コイル6−2の枠内空
胴部9位置に配設しており、磁電変換素子8−2
は電機子コイル6−1の枠内空胴部9位置に配設
しており、磁電変換素子8−3は電機子コイル6
−3の枠内空胴部9位置に配設している。
この磁電変換素子8の配設位置等の詳細につい
ては、後記する。
ては、後記する。
10は固定軸3の外周部に回動自在に装着され
た円筒状軸受部10aおよび該軸受部10aの外
周に半径外側方向に伸びるように一体形成された
界磁マグネツト支持鍔10bを有する回転軸で、
軸受の機能を兼ねている。
た円筒状軸受部10aおよび該軸受部10aの外
周に半径外側方向に伸びるように一体形成された
界磁マグネツト支持鍔10bを有する回転軸で、
軸受の機能を兼ねている。
なお、この実施例における回転軸10の場合、
円筒状軸受部10aと界磁マグネツト支持鍔10
aとを一体形成したものとなつているが、必ずし
もこのように形成する必要はなく、円筒状軸受部
10aのみからなる回転軸であつてもよく、この
ような回転軸に別個に適宜な手段によつて界磁マ
グネツト支持鍔10aを固定形成してもよい。
円筒状軸受部10aと界磁マグネツト支持鍔10
aとを一体形成したものとなつているが、必ずし
もこのように形成する必要はなく、円筒状軸受部
10aのみからなる回転軸であつてもよく、この
ような回転軸に別個に適宜な手段によつて界磁マ
グネツト支持鍔10aを固定形成してもよい。
しかし、この実施例では、円筒状軸受部10c
と界磁マグネツト支持鍔10bを一体形成した回
転軸10を用いたものを採用する。
と界磁マグネツト支持鍔10bを一体形成した回
転軸10を用いたものを採用する。
いま上記回転軸10は、磁性体によつて形成し
ている。この為、上記界磁マグネツト支持鍔10
bは、後記する界磁マグネツト11の磁路を閉じ
るためのロータヨークの機能を兼ねている。
ている。この為、上記界磁マグネツト支持鍔10
bは、後記する界磁マグネツト11の磁路を閉じ
るためのロータヨークの機能を兼ねている。
また後記から判明するように界磁マグネツト支
持鍔10bは、後記する回転多面鏡12の支持部
材として機能している。
持鍔10bは、後記する回転多面鏡12の支持部
材として機能している。
11はロータヨークとして機能する界磁マグネ
ツト支持鍔10bの下面に固設されたN極、S極
の磁極を交互に2P(Pは1以上の整数)個有する
フラツトな円環状の界磁マグネツト(第4図参
照)で、上記界磁マグネツト支持鍔10bの下面
に固設して、上記にプリント基板7を有する電機
子コイル6−1,……,6−6群からなるコアレ
スステータ電機子15に軸方向の空隙16を介し
て面対向させ、相対的回動をなすようにしてい
る。
ツト支持鍔10bの下面に固設されたN極、S極
の磁極を交互に2P(Pは1以上の整数)個有する
フラツトな円環状の界磁マグネツト(第4図参
照)で、上記界磁マグネツト支持鍔10bの下面
に固設して、上記にプリント基板7を有する電機
子コイル6−1,……,6−6群からなるコアレ
スステータ電機子15に軸方向の空隙16を介し
て面対向させ、相対的回動をなすようにしてい
る。
上記界磁マグネツト支持鍔10bは、その外周
部に垂直下方に延長形成した折曲部10cを設
け、この折曲部10cで界磁マグネツト11を保
持すると共に界磁マグネツト11の外周部から発
生する漏洩磁束の発生を極力防いである。またこ
の折曲部10cによつて、界磁マグネツト11の
位置決めを容易にして、ダイナミツクバランスを
取り易くしている。
部に垂直下方に延長形成した折曲部10cを設
け、この折曲部10cで界磁マグネツト11を保
持すると共に界磁マグネツト11の外周部から発
生する漏洩磁束の発生を極力防いである。またこ
の折曲部10cによつて、界磁マグネツト11の
位置決めを容易にして、ダイナミツクバランスを
取り易くしている。
12は少なくとも外周面が小数面体鏡となつて
いる回転多面鏡で、いまアルミニウムによつて一
体形成しており、研磨手段によつて外周に反射面
12aを有するものとなつており、いま外周に4
箇所の反射面12aを有する軸方向に偏平な平面
において小数面体鏡である4面鏡の四角形板状の
ものとなつており、界磁マグネツト支持鍔10b
の上面に適宜な手段によつて固定されている。
いる回転多面鏡で、いまアルミニウムによつて一
体形成しており、研磨手段によつて外周に反射面
12aを有するものとなつており、いま外周に4
箇所の反射面12aを有する軸方向に偏平な平面
において小数面体鏡である4面鏡の四角形板状の
ものとなつており、界磁マグネツト支持鍔10b
の上面に適宜な手段によつて固定されている。
なお、この実施例での反射面12aと回転多面
鏡12とは、一体した材質にて形成しているが、
必ずしも、このようにする必要はなく、プラスチ
ツク等で形成した回転多面鏡12本体の外周面に
メツキやコーテイング等の蒸着手段を採用して反
射面12aを形成しても良いことは言うまでもな
い。
鏡12とは、一体した材質にて形成しているが、
必ずしも、このようにする必要はなく、プラスチ
ツク等で形成した回転多面鏡12本体の外周面に
メツキやコーテイング等の蒸着手段を採用して反
射面12aを形成しても良いことは言うまでもな
い。
13は、上記反射面12aに位置する空気層を
回転多面鏡12の回転と共に回転移送させるため
の風防用円板体で、回転多面鏡12よりも半径の
長いものに形成しており、上記回転多面鏡12の
上面に適宜な手段によつて固設されている。
回転多面鏡12の回転と共に回転移送させるため
の風防用円板体で、回転多面鏡12よりも半径の
長いものに形成しており、上記回転多面鏡12の
上面に適宜な手段によつて固設されている。
この風防用円板体13の必要な理由についてで
あるが、風防用円板体13は、回転多面鏡12の
反射面12aが多数形成された多数面体であると
きには、特に設けなくても、ほとんど問題になら
ないが、安価に形成するために回転多面鏡12が
三面鏡や四面鏡等のように小数面体の場合には重
要な機能を果たすものである。
あるが、風防用円板体13は、回転多面鏡12の
反射面12aが多数形成された多数面体であると
きには、特に設けなくても、ほとんど問題になら
ないが、安価に形成するために回転多面鏡12が
三面鏡や四面鏡等のように小数面体の場合には重
要な機能を果たすものである。
すなわち、回転多面鏡12が多数面体のもので
あるときには、回転多面鏡12が回転したとして
も反射面12aにおける空気層の風圧抵抗が少な
いために反射面12aにおける空気層が殆どない
ため、風防用円板体13を設けたとしても風損が
少なく、重要な意味を持たないものであるが、回
転多面鏡体12が第2図に示すような四面体等の
ように小数面体の場合には、その反射面12aに
おける空気層が多く存在していて風圧抵抗(風
損)が大きくなるため、その状態において回転多
面鏡体12が高速回転すると大きな回転音を生じ
るほか、風損によつて効率の悪い回転多面鏡走査
装置1になる欠点がある。
あるときには、回転多面鏡12が回転したとして
も反射面12aにおける空気層の風圧抵抗が少な
いために反射面12aにおける空気層が殆どない
ため、風防用円板体13を設けたとしても風損が
少なく、重要な意味を持たないものであるが、回
転多面鏡体12が第2図に示すような四面体等の
ように小数面体の場合には、その反射面12aに
おける空気層が多く存在していて風圧抵抗(風
損)が大きくなるため、その状態において回転多
面鏡体12が高速回転すると大きな回転音を生じ
るほか、風損によつて効率の悪い回転多面鏡走査
装置1になる欠点がある。
したがつて、回転多面鏡12が小数面体(鏡)
の場合には、上記のように回転多面鏡12の上面
に風防用円板体13を設けることにより、より反
射面12aにおいて逃げ道の無くなつた空気層
は、回転多面鏡12の回転と共に一体して回転す
るため、上記風防用円板体13を設けておかない
場合に比較して風圧抵抗が少なくなり、回転多面
鏡12の高速回転によつて生ずる回転音が非常に
小さくなり、したがつて、回転多面鏡走査装置1
を非常な小さな回転音(回転に伴う実質的な回転
音で、このような回転音は殆ぼ生じない)で回転
する有用なものに構成できる。このため、安価な
小数面体の回転多面鏡12を用いても、精度の良
い回転多面鏡走査装置1を安価に量産できる。
の場合には、上記のように回転多面鏡12の上面
に風防用円板体13を設けることにより、より反
射面12aにおいて逃げ道の無くなつた空気層
は、回転多面鏡12の回転と共に一体して回転す
るため、上記風防用円板体13を設けておかない
場合に比較して風圧抵抗が少なくなり、回転多面
鏡12の高速回転によつて生ずる回転音が非常に
小さくなり、したがつて、回転多面鏡走査装置1
を非常な小さな回転音(回転に伴う実質的な回転
音で、このような回転音は殆ぼ生じない)で回転
する有用なものに構成できる。このため、安価な
小数面体の回転多面鏡12を用いても、精度の良
い回転多面鏡走査装置1を安価に量産できる。
第3図は、コアレスステータ電機子15を形成
する6個のコアレス電機子コイル6−1,……,
6−6群の条件及び配設方法等を説明するための
斜視図である。
する6個のコアレス電機子コイル6−1,……,
6−6群の条件及び配設方法等を説明するための
斜視図である。
この第3図から明らかなように6個のコアレス
電機子コイル6−1,……,6−6群は、扇枠状
に巻回形成された空心型のものとなつており、6
個の電機子コイル6−1,……,6−6は、それ
ぞれ半径方向の発生トルクに寄与する有効導体部
6aと6bとの開角(この場合、一般には有効導
体部6a,6bの中心線を基準にする)を界磁マ
グネツト11の一磁極の幅に等しい開角のものに
形成して、効率の良いものを得ることが出来るよ
うにしている。
電機子コイル6−1,……,6−6群は、扇枠状
に巻回形成された空心型のものとなつており、6
個の電機子コイル6−1,……,6−6は、それ
ぞれ半径方向の発生トルクに寄与する有効導体部
6aと6bとの開角(この場合、一般には有効導
体部6a,6bの中心線を基準にする)を界磁マ
グネツト11の一磁極の幅に等しい開角のものに
形成して、効率の良いものを得ることが出来るよ
うにしている。
なお、6個の電機子コイル6−1,……,6−
6は、互いに畳重しないように等間隔に上記した
図示しないステータヨーク4上に配設されてい
る。3個の電機子コイル6−1,6−2,6−3
の枠内空胴部9には、それぞれ、磁電変換素子8
−2,8−1,8−3が配設されている。この磁
電変換素子8−2,8−1,8−3の配設位置の
詳細については、第5図において後記する。
6は、互いに畳重しないように等間隔に上記した
図示しないステータヨーク4上に配設されてい
る。3個の電機子コイル6−1,6−2,6−3
の枠内空胴部9には、それぞれ、磁電変換素子8
−2,8−1,8−3が配設されている。この磁
電変換素子8−2,8−1,8−3の配設位置の
詳細については、第5図において後記する。
第4図は、界磁マグネツト11の下面図で、N
極、S極の磁極を交互に等しい幅で、等間隔に8
個形成した8極のものを本実施例では用いている
ことを示す。
極、S極の磁極を交互に等しい幅で、等間隔に8
個形成した8極のものを本実施例では用いている
ことを示す。
第5図は界磁マグネツト11とコアレスステー
タ電機子15を構成する6個のコアレス電機子コ
イル6−1,……,6−6との展開図で、更に磁
電変換素子8−1,……,8−3の配設位置を示
すものである。
タ電機子15を構成する6個のコアレス電機子コ
イル6−1,……,6−6との展開図で、更に磁
電変換素子8−1,……,8−3の配設位置を示
すものである。
この第5図(第3図も参照)から明らかなよう
に3相ブラシレスモータのコアレスステータ電機
子15を構成する)電機子コイル6−1,……,
6−6は、半径方向の発生トルクに寄与する有効
導体部6aと6bとの開角が、界磁マグネツト1
1の一磁極幅の略略2n−1倍、この実施例では、
n=1を選択しており、界磁マグネツト11の一
磁極幅と略略等しい開角幅、すなわち45度の開角
幅に形成された空心型のものとなつており、各電
機子コイル6−1,……,6−6群は、第3図乃
び第5図に示すように、互いに畳重しないように
等間隔に配設されている。
に3相ブラシレスモータのコアレスステータ電機
子15を構成する)電機子コイル6−1,……,
6−6は、半径方向の発生トルクに寄与する有効
導体部6aと6bとの開角が、界磁マグネツト1
1の一磁極幅の略略2n−1倍、この実施例では、
n=1を選択しており、界磁マグネツト11の一
磁極幅と略略等しい開角幅、すなわち45度の開角
幅に形成された空心型のものとなつており、各電
機子コイル6−1,……,6−6群は、第3図乃
び第5図に示すように、互いに畳重しないように
等間隔に配設されている。
電機子コイル6−1,……,6−6群は、電気
的に同相位置にある、周方向に180度位相がずれ
た2個の電機子コイル6群を1組としたものを3
組設けて3相ブラシレスモータを構成するための
コアレスステータ電機子15を形成している。
的に同相位置にある、周方向に180度位相がずれ
た2個の電機子コイル6群を1組としたものを3
組設けて3相ブラシレスモータを構成するための
コアレスステータ電機子15を形成している。
すなわち、U相の電機子コイル6−1と6−
4、V相の電機子コイル6−2と6−4、W相の
電機子コイル6−3と6−6とが各相の組を形成
している。各相の組の電機子コイル6群それぞれ
に1個の磁電変換素子8を設けている。
4、V相の電機子コイル6−2と6−4、W相の
電機子コイル6−3と6−6とが各相の組を形成
している。各相の組の電機子コイル6群それぞれ
に1個の磁電変換素子8を設けている。
該磁電変換素子8−1,……,8−3は、それ
ぞれ電機子コイル6−2,6−1,6−3の枠内
空胴部9に収納配設されている。このようにした
理由については、以下に示す。
ぞれ電機子コイル6−2,6−1,6−3の枠内
空胴部9に収納配設されている。このようにした
理由については、以下に示す。
上記U相の電機子コイル6−1と6−4、V相
の電機子コイル6−2と6−4、W相の電機子コ
イル6−3と6−6は、それぞれ、順次、通電角
で60度ずれるように配設されている。
の電機子コイル6−2と6−4、W相の電機子コ
イル6−3と6−6は、それぞれ、順次、通電角
で60度ずれるように配設されている。
ここに、3個の磁電変換素子8−1,……,8
−3のみを設けたのは、3相のブラシレスモータ
を構成するために、各電機子コイル6−1,…
…,6−6それぞれに磁電変換素子8を設けたの
では、高価になることから、同相位置にある電機
子コイル6に対しては、共通の磁電変換素子8を
兼用させるようにして安価に構成できるようにし
たためである。
−3のみを設けたのは、3相のブラシレスモータ
を構成するために、各電機子コイル6−1,…
…,6−6それぞれに磁電変換素子8を設けたの
では、高価になることから、同相位置にある電機
子コイル6に対しては、共通の磁電変換素子8を
兼用させるようにして安価に構成できるようにし
たためである。
位置検知素子である磁電変換素子8−1,…
…,8−3は、この配設するのに望ましい位置
は、有効導体部6aまたは6bと対向する位置で
ある。
…,8−3は、この配設するのに望ましい位置
は、有効導体部6aまたは6bと対向する位置で
ある。
しかし、仮に電機子コイル6−4,6−5,6
−6上の位置U,V,Wを選択するとすると、こ
のような位置に配設した場合、プリント基板7が
あるため、磁電変換素子8の配設がやつかいにな
ることと、若しもプリント基板7面に磁電変換素
子8を配設した場合には、その素子8の厚み分だ
け、界磁マグネツト11とステータヨーク4間の
突隙16長が増加し、大きなトルクが得られなく
なり、効率の良い3相のブラシレスモータが得ら
れなくなる。
−6上の位置U,V,Wを選択するとすると、こ
のような位置に配設した場合、プリント基板7が
あるため、磁電変換素子8の配設がやつかいにな
ることと、若しもプリント基板7面に磁電変換素
子8を配設した場合には、その素子8の厚み分だ
け、界磁マグネツト11とステータヨーク4間の
突隙16長が増加し、大きなトルクが得られなく
なり、効率の良い3相のブラシレスモータが得ら
れなくなる。
このため、電機子コイル6−4の有効導体部6
b、電機子コイル6−5の有効導体部6a、電機
子コイル6−6の有効導体部6a上の位置U,
V,Wに配設する磁電変換素子8−1,8−2,
8−3とこれと均等位置にある電機子コイル6−
2,6−1,6−3の枠内空胴部9内の記号U′,
V′,W′位置に配設して空隙16の長さを増加さ
せないようにし、効率の良い3相ブラシレスモー
タを得るようにしている。
b、電機子コイル6−5の有効導体部6a、電機
子コイル6−6の有効導体部6a上の位置U,
V,Wに配設する磁電変換素子8−1,8−2,
8−3とこれと均等位置にある電機子コイル6−
2,6−1,6−3の枠内空胴部9内の記号U′,
V′,W′位置に配設して空隙16の長さを増加さ
せないようにし、効率の良い3相ブラシレスモー
タを得るようにしている。
第6図は、本発明の第2実施例を示す回転多面
鏡走査装置1′の縦断面図で、この回転多面鏡走
査装置1′は第1実施例に示したものと殆ど同じ
であるが、駆動回路収納用空隙部5′の軸方向の
厚みを増加してあり、この空隙部5′内に制御回
路、駆動回路等を装備したプリント基板を平行に
複数段配設できるようにすると共に、回転多面鏡
走査装置1′の安定化、高精度化を図つたもので
ある。
鏡走査装置1′の縦断面図で、この回転多面鏡走
査装置1′は第1実施例に示したものと殆ど同じ
であるが、駆動回路収納用空隙部5′の軸方向の
厚みを増加してあり、この空隙部5′内に制御回
路、駆動回路等を装備したプリント基板を平行に
複数段配設できるようにすると共に、回転多面鏡
走査装置1′の安定化、高精度化を図つたもので
ある。
第7図は、本発明の第3実施例を示す回転多面
鏡走査装置1″の縦断面図を示すもので、第1図
及び第6図に示す空隙部5,5′を全く無くし、
ステータ電機子15、界磁マグネツト11及び回
転多面鏡12等の構成要素を下部位置に設けるこ
とで、当該回転多面鏡走査装置1″の安定化を図
ると共に、厚みの薄い軸方向に偏平なものを得る
ことを可能にしたものである。
鏡走査装置1″の縦断面図を示すもので、第1図
及び第6図に示す空隙部5,5′を全く無くし、
ステータ電機子15、界磁マグネツト11及び回
転多面鏡12等の構成要素を下部位置に設けるこ
とで、当該回転多面鏡走査装置1″の安定化を図
ると共に、厚みの薄い軸方向に偏平なものを得る
ことを可能にしたものである。
なお、この回転多面鏡走査装置1″では、回転
軸10及び固定軸3を回転多面鏡12の上部に突
出形成させてなるが、これは、上記実施例に示し
た回転多面鏡走査装置1,1′との兼ね合いによ
るもので、回転多面鏡走査装置1″を更に偏平な
ものに構成したい場合には、回転軸10等を軸方
向に長さの短いものを用いて、回転多面鏡12の
上部に大きく突出させないようにすることで可能
になる。なお、符号14は、スラストキヤツプを
示す。
軸10及び固定軸3を回転多面鏡12の上部に突
出形成させてなるが、これは、上記実施例に示し
た回転多面鏡走査装置1,1′との兼ね合いによ
るもので、回転多面鏡走査装置1″を更に偏平な
ものに構成したい場合には、回転軸10等を軸方
向に長さの短いものを用いて、回転多面鏡12の
上部に大きく突出させないようにすることで可能
になる。なお、符号14は、スラストキヤツプを
示す。
本発明に示した回転多面鏡走査装置1,1′,
1″によれば、磁電変換素子8が界磁マグネツト
11のN極、S極の磁極を検出すると、図示しな
い駆動回路にその信号が伝達され、適宜な方向の
電流を電機子コイル6に流して励磁し、このこと
により、フレミングの左手の法則に従つて界磁マ
グネツト11は所定方向に回転する。
1″によれば、磁電変換素子8が界磁マグネツト
11のN極、S極の磁極を検出すると、図示しな
い駆動回路にその信号が伝達され、適宜な方向の
電流を電機子コイル6に流して励磁し、このこと
により、フレミングの左手の法則に従つて界磁マ
グネツト11は所定方向に回転する。
したがつて、界磁マグネツト支持鍔10aに固
設された回転多面鏡12も回転し、該多面鏡12
の反射面12aに照射された情報レーザー光は、
偏光された反射光となつて画面を走査する。
設された回転多面鏡12も回転し、該多面鏡12
の反射面12aに照射された情報レーザー光は、
偏光された反射光となつて画面を走査する。
本発明によれば、安価な小数面体鏡の回転多面
鏡を用いても風損が殆ど生じないために回転音が
小さく、従つて効率が良好なため、軽薄短小化が
要求される高密度実装化電子機器に用いて有用な
小型・偏平且つ軽量な回転多面鏡走査装置を極め
て安価に量産構成できる。しかも軽量なため、筐
体に取り付けるに当たつての筐体に加わる負担を
軽減できる為、各種の高密度実装化電子機器に用
いて有用なものを構成できる。
鏡を用いても風損が殆ど生じないために回転音が
小さく、従つて効率が良好なため、軽薄短小化が
要求される高密度実装化電子機器に用いて有用な
小型・偏平且つ軽量な回転多面鏡走査装置を極め
て安価に量産構成できる。しかも軽量なため、筐
体に取り付けるに当たつての筐体に加わる負担を
軽減できる為、各種の高密度実装化電子機器に用
いて有用なものを構成できる。
また動圧空気軸受(動圧グループ軸受)の採用
並びに効率の良いコアレス偏平ブラシレスモータ
の採用を可能にしているので、コギングの発生、
著しい回転むらを防ぎ、滑らかな高速回転が可能
で、精度の良い高速な画面走査を可能にし、しか
も効率が良好で、長寿命の回転多面鏡走査装置を
安価に量産できる。
並びに効率の良いコアレス偏平ブラシレスモータ
の採用を可能にしているので、コギングの発生、
著しい回転むらを防ぎ、滑らかな高速回転が可能
で、精度の良い高速な画面走査を可能にし、しか
も効率が良好で、長寿命の回転多面鏡走査装置を
安価に量産できる。
なお、上記実施例におけるコアレスステータ電
機子は、空心型のコアレス電機子コイル群によつ
て形成しているが、かかるコアレスステータ電機
子は、エツチング等の手段で形成したシートコイ
ル、プリントコイルで形成しても良い。
機子は、空心型のコアレス電機子コイル群によつ
て形成しているが、かかるコアレスステータ電機
子は、エツチング等の手段で形成したシートコイ
ル、プリントコイルで形成しても良い。
第1図は本発明の第1実施例を示す回転多面鏡
走査装置の縦断面図、第2図は同主要部の組立分
解斜視図、第3図はコアレス電機子コイル群から
なるコアレスステータ電機子の斜視図、第4図は
界磁マグネツトの下面図、第5図は界磁マグネツ
トとコアレス電機子コイル群からなるコアレスス
テータ電機子との展開図、第6図は本発明の第2
実施例を示す回転多面鏡走査装置の縦断面図、第
7図は本発明の第3実施例を示す回転多面鏡走査
装置の縦断面図である。 〔符号の説明〕 1,1′,1″…回転多面鏡走
査装置、2…偏平カツプ型ステータヨーク支持
体、2a…凹部、3…固定軸、3a…スクリユー
溝(スパイラル溝)、4…ステータヨーク、5,
5′…駆動回路収納用空隙部、6−1,……,6
−6…コアレス電機子コイル、6a,6b…発生
トルクに寄与する有効導体部、7…プリント基
板、8…磁電変換素子、9…枠内空胴部、10…
回転軸、10a…円筒状軸受部、10b…界磁マ
グネツト支持鍔、10c…折曲部、11…界磁マ
グネツト、12…回転多面鏡、12a…反射面、
13…風防用円板体、14…スラストキヤツプ、
15…コアレスステータ電機子、16…空隙。
走査装置の縦断面図、第2図は同主要部の組立分
解斜視図、第3図はコアレス電機子コイル群から
なるコアレスステータ電機子の斜視図、第4図は
界磁マグネツトの下面図、第5図は界磁マグネツ
トとコアレス電機子コイル群からなるコアレスス
テータ電機子との展開図、第6図は本発明の第2
実施例を示す回転多面鏡走査装置の縦断面図、第
7図は本発明の第3実施例を示す回転多面鏡走査
装置の縦断面図である。 〔符号の説明〕 1,1′,1″…回転多面鏡走
査装置、2…偏平カツプ型ステータヨーク支持
体、2a…凹部、3…固定軸、3a…スクリユー
溝(スパイラル溝)、4…ステータヨーク、5,
5′…駆動回路収納用空隙部、6−1,……,6
−6…コアレス電機子コイル、6a,6b…発生
トルクに寄与する有効導体部、7…プリント基
板、8…磁電変換素子、9…枠内空胴部、10…
回転軸、10a…円筒状軸受部、10b…界磁マ
グネツト支持鍔、10c…折曲部、11…界磁マ
グネツト、12…回転多面鏡、12a…反射面、
13…風防用円板体、14…スラストキヤツプ、
15…コアレスステータ電機子、16…空隙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも外周部が多面鏡となつている回転
多面鏡の回転によつて当該回転多面鏡に照射され
た入射光ビームを偏光させるようにした回転多面
鏡走査装置において、回動自在に支持された回転
多面鏡の一方の面にN極、S極の磁極を交互に
2P(Pは1以上の整数)個有するフラツトな界磁
マグネツトを設け、当該界磁マグネツトと軸方向
の空隙を介して対向する固定側位置にステータコ
アレス電機子を設け、該ステータコアレス電機子
を励磁させることで回転多面鏡を回転させるよう
になした回転多面鏡走査装置において、上記回転
多面鏡のコアレスステータ電機子と対向する反対
側の面に上記回転多面鏡の反射面よりも半径の長
い風防板を設けてなることを特徴とする、回転多
面鏡走査装置。 2 上記回転多面鏡は、回転軸と一体して回転す
るロータヨークの上面と上記風防板の下面間に介
設されてなることを特徴とする、特許請求の範囲
第1項記載の回転多面鏡走査装置。 3 上記ロータヨークは、回転多面鏡の半径より
も長いものに形成してなることを特徴とする、特
許請求の範囲第2項記載の回転多面鏡走査装置。 4 上記回転多面鏡を回動自在に支持する機構
は、固定側位置に植立された固定軸と、この固定
軸の周囲を回動する回転軸からなり、上記固定軸
または回転軸の互いに対向する面の少なくともい
ずれか一方に動圧グルーブ軸受形成用溝を形成し
て動圧グルーブ軸受を形成し、上記回転多面鏡を
回転軸と一体して回転するようにしてなることを
特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の回転多
面鏡走査装置。 5 上記ステータコアレス電機子を構成するコア
レス電機子コイルは、発生トルクに寄与する有効
導体部の開角が界磁マグネツトの一磁極幅と略等
しい開角幅に巻回形成された空心型コイルである
ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の
回転多面鏡走査装置。 6 上記コアレス電機子コイルは、互いに重なら
ないように等間隔配置に設けてなることを特徴と
する、特許請求の範囲第5項記載の回転多面鏡走
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15668387A JPS63253322A (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 回転多面鏡走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15668387A JPS63253322A (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 回転多面鏡走査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57138387A Division JPS5928757A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 回転多面鏡走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63253322A JPS63253322A (ja) | 1988-10-20 |
| JPH0261007B2 true JPH0261007B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=15633044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15668387A Granted JPS63253322A (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 回転多面鏡走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63253322A (ja) |
-
1987
- 1987-06-25 JP JP15668387A patent/JPS63253322A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63253322A (ja) | 1988-10-20 |
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