JPH0438330Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば、レーザプリンタ、バーコー
ドリーダ、レーザ複写機などに用いられるポリゴ
ンミラーの回転支持装置に関する。

［従来の技術］ 従来、かかるポリゴンミラーに関する技術は多
数知られている。一般にポリゴンミラーは回転数
が早いほど能率がよくなるので、例えば30，
000rpmのような高速で回転する。このように高
速回転すると、遠心力によつてポリゴンミラーす
なわち鏡面を有する回転体が変形するが、その変
形が不均一であると、鏡面に凹凸が生じ、映像が
乱れる。また高速で回転する場合にはいわゆるみ
そすり運動や振れが生じやすく、そのみそすり運
動をすると、当然映像が乱れてしまう。そのため
に、ポリゴンミラーの支持装置は種々提案されて
いる。

例えば特開昭59−28757号公報に開示されてい
る技術では回転体の摺動面に金属を用い、スラス
ト荷重がかからないような構造になつている。し
かしながら、高速回転時に、ラジアル荷重が増加
すると、通常行われているヘリングボーン形状の
動圧発生溝による空気膜では支持が困難となり、
バランス調整もやつかいとなる。

そこで本出願人は、安定した高速回転でき、レ
ーザ光等を精度よく反射できるものを特願昭62−
74496号として提案した。

本考案をよく理解するために、まず第２図を参
照して、前記の特願昭62−74496号における先行
技術について説明する。

例えばレーザプリンタでは、半導体レーザやガ
スレーザなどからなるレーザユニツトからのレー
ザ光が窓１３から回転体３の外周面に形成したミ
ラー２に反射され、感光体の表面に照射するよう
になつており、その回転体３にはマグネツト７が
バツクアツプリング９で一体的に取付けられてい
る。この回転体３はその中心に設けた固定軸５に
よつてラジアルスラストを受け、また自重はスラ
スト板１０で受けるようになつている。なお図示
していないが回転体３の上部にスラスト板を設け
たものも知られている。この固定軸５およびスラ
スト板１０にはその摺動面にヘリングボーン形状
の溝１１が形成され、空気膜による動圧発生を行
いスラスト力を支えるようになつている。

固定軸５はモータケーシング４に固定されてお
り、このモータケーシングにはマグネツト７に対
してステータコイル６が設けられている。

［考案が解決しようとする課題］ かかる先行技術において、ミラー２はアルミ等
を蒸着していたので、その精度（数μ程度）が比
較的に出しにくく、またマグネツトとして円形状
のものを複数個使用しているので高速回転に際し
てマグネツトの所が変形する傾向があつた。その
ために回転体の鏡面が変形し、反射光の動きに乱
れが生ずる。

また、鏡面を形成するために多角形状に形成し
たアルミ合金（本明細書では単に「アルミ製〕と
いう）を用いることは知られている。しかしなが
ら、アルミ号金の場合は比較的に弱く、変形しや
すい。

したがつて本考案の目的は、高速回転によつて
不均一な変形が生ずることのないポリゴンミラー
の回転支持装置を提供するにある。

［本考案者の知見］ 本考案者は種々研究の結果、前述の如く、不均
一な変形は好ましくないが、遠心力によつて回転
体が均一に変形する場合は、問題が生ぜず、そし
て回転体の変形は、マグネツトに与えられる回転
力のトルクの伝達経路によつて不均一な変形を防
止できることを見出した。

［課題を解決するための手段］ 本考案のポリゴンミラーの回転支持装置は、外
周に軸スリーブを設けた固定軸と、外周面に鏡面
を形成した多角形状の回転体とを設け、該回転体
は前記固定軸および上下のスラスト板によつて支
持されており、トルク発生用のマグネツトを前記
回転体と一体に設けたポリゴンミラーの回転支持
装置において、前記回転体は、前記軸スリーブの
外周に回転自在に設けたセラミツク製のロータ
と、そのセラミツク製のロータの外周に焼ばめさ
れた中間リングと、その中間リングの外周に焼ば
めされ且つ半径方向外周面に前記鏡面を加工した
アルミ製のロータと、リング状に形成された前記
マグネツトが接着されており且つ前記セラミツク
製のロータの外周に焼ばめされたヨークとを含
み、前記中間リングはその弾性変形量が前記セラ
ミツク製のロータよりも大きく前記アルミ製のロ
ータよりも小さくなつている。

［作用］ 上記のような構成を有する本考案によれば、リ
ング状に形成されたマグネツトに与えられる回転
トルクは、該マグネツトが接着されたヨークに伝
達される。そのヨークはセラミツク製のロータに
焼ばめされているので、ヨークに伝達されたトル
クはセラミツク製のロータに伝達される。このセ
ラミツク製のロータは、そのラジアル荷重が軸ス
リーブによつて支持され、軸方向のスラスト荷重
が上下のスラスト板によつて支持されて高速回転
する。そしてこのセラミツク製のロータの回転ト
ルクは、その外周に焼ばめされている中間リング
を介して、中間リングの外周に焼ばめされている
アルミ製のロータに伝達される。

それ故に、外周に鏡面を形成しているアルミ製
のロータには、アンバランス的な要素がなく、そ
れ自体を正しく加工すれば回転により不均一な変
形が生じない。

ここで、アルミ製のロータはセラミツク製のロ
ータに比べてその弾性変形量が大きく、遠心力に
対して変形し易いという問題がある。しかし、本
考案によれば、弾性変形量がセラミツク製のロー
タよりも大きく且つアルミ製のロータよりも小さ
い中間リングがロータ間に介在しているので、ア
ルミ製ロータの焼ばめ力が小さくても該中間リン
グがアルミ製のロータとセラミツク製のロータと
の変形量の差を緩和する。そのため、高速回転時
にあつても所定の締結力が維持され、アルミ製の
ロータの変形量も少なくなり、ポリゴンミラーの
精度がより高くなる。

［実施例］ 以下、第１図を参照して、本考案の実施例につ
いて説明する。

第１図において、本願を実施したポリゴンミラ
ーの回転支持装置は、モータケーシング２０を備
え、その上面にはコイル基板２１が止めボルト２
２によつて取付けられ、その内部には、モータを
構成する鉄心２３およびコイル２４が設置されて
いる。そしてモータケーシング２０の中心には固
定軸２５が下止めナツト２６で固定されており、
その固定軸２５の外周には外周にヘリングボーン
形状の動圧発生溝２７ａを有する軸スリーブ２７
が設けられている。そして軸スリーブ２７の外周
には回転体Ｒを構成するリング状のセラミツク製
のロータ２８が回転自在に設けられている。この
セラミツク製のロータ２８を挾んで上下にセラミ
ツク製の上部スラスト板２９および下部スラスト
板３０が設けられ、回転体Ｒの軸方向のスラスト
荷重を受けるようになつている。この上下のスラ
スト板２９，３０のセラミツク製のロータ２８側
の面にはそれぞれやはりスパイラル形状の溝２９
ａ，３０ａが形成されている。そして、セラミツ
ク製のロータ２８の下部外周にはリング状のヨー
ク３１が焼ばめされている。このヨーク３１は例
えば鋼製であり、その下方に延びるリング部３２
の内側にリング状のマグネツト３３ａが接着によ
り取付けられている。そのヨーク３１の上側に
は、外周面からの平面形状が多角形であつてその
外周面に鏡面Ｍが形成されたアルミ製のロータ３
３が位置している。そしてセラミツク製のロータ
２８とアルミ製のロータ３３との間には中間リン
グ３４が配置されており、該中間リング３４はセ
ラミツク製のロータ２８の外周面に焼ばめにより
固定されており、アルミ製のロータ３３は中間リ
ング３４の外周面に焼ばめにより固定されてい
る。中間リング３４の材質は、セラミツクよりも
弾性変形量が大きくアルミ合金よりも弾性変形量
が小さい材質で形成されており、例えばステンレ
ス製である。

なお、第１図中符号３５は、軸スリーブ２７と
上下のスラスト板２９，３０とを固定する上止め
ナツトを示す。

コイル基部２１でモータのコイル２４に流れる
電流を制御することによつて、公知の態様にてマ
グネツト３３ａに回転トルクが印加される。そし
て、マグネツト３３ａに印加されたトルクは、ヨ
ーク３１、セラミツク製ロータ２８、中間リング
３４を介してアルミ製のロータ３３に伝達される
ので、鏡面Ｍが高速回転するのである。そしてセ
ラミツク製のロータ２８は軸スリーブ２７によつ
て支持されており、軸方向のスラストは上下のス
ラスト板２９，３０に支持される。

ここで、回転体Ｒが高速回転すると遠心力を生
じ、その遠心力によつて生ずる弾性変形量はセラ
ミツク製のロータ２８とアルミ製のロータ３３と
では異なる。しかし、ステンレス製の中間リング
３４の存在により該変形量の差異は緩和されるの
である。

なお、セラミツク製のロータ２８は軸スリーブ
２７、上下のスラスト板２９，３０によつて三方
向から保持されているので、回転体Ｒが上下方向
あるいは半径方向にぶれてしまうことはない。

［考案の効果］ 以上説明した本考案のポリゴンミラーの回転支
持装置によれば、外周に鏡面を形成しているアル
ミ製のロータにはアンバランス的な要素がなく、
アルミ製のロータ自体を正しく鏡面加工すること
により、高速回転しても鏡面が変形することはな
い。そして、アルミ製のロータ自体を鏡面加工す
ることは蒸着よりも容易であり、且つ加工精度が
高くなる。しかも、セラミツク製のロータとアル
ミ製のロータとの間に中間リングを設けたので、
高速回転による変形量の差異が緩和され、焼ばめ
代を大きくする必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のポリゴンミラーの回転支持装
置の１実施例を示す断面正面図、第２図は先行技
術を示す断面正面図である。 ２５……固定軸、２７……軸スリーブ、２８…
…セラミツク製のロータ、２９……上部スラスト
板、３０……下部スラスト板、３１……ヨーク、
３３ａ……マグネツト、３３……アルミ製のロー
タ、３４……中間リング、Ｍ……鏡面、Ｒ……回
転体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周に軸スリーブを設けた固定軸と、外周面に
   鏡面を形成した多角形状の回転体とを設け、該回
   転体は前記固定軸および上下のスラスト板によつ
   て支持されており、トルク発生用のマグネツトを
   前記回転体と一体に設けたポリゴンミラーの回転
   支持装置において、前記回転体は、前記軸スリー
   ブの外周に回転自在に設けたセラミツク製のロー
   タと、そのセラミツク製のロータの外周に焼ばめ
   された中間リングと、その中間リングの外周に焼
   ばめされた且つ半径方向外周面に前記鏡面を加工
   したアルミ製のロータと、リング状に形成された
   前記マグネツトが接着されており且つ前記セラミ
   ツク製のロータの外周に焼ばめされたヨークとを
   含み、前記中間リングはその弾性変形量が前記セ
   ラミツク製のロータよりも大きく前記アルミ製の
   ロータよりも小さいことを特徴とするポリゴンミ
   ラーの回転支持装置。