JPH08322192A - ポリゴンミラー装置 - Google Patents
ポリゴンミラー装置Info
- Publication number
- JPH08322192A JPH08322192A JP7130722A JP13072295A JPH08322192A JP H08322192 A JPH08322192 A JP H08322192A JP 7130722 A JP7130722 A JP 7130722A JP 13072295 A JP13072295 A JP 13072295A JP H08322192 A JPH08322192 A JP H08322192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polygon mirror
- magnetic fluid
- mirror device
- rotating shaft
- clearance
- 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.)
- Pending
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリゴンミラーの回転むらを軽減する。
【構成】 ポリゴンミラー１を回転させる回転軸３を回
転自在に支持する磁性流体軸受５に循環させる磁性流体
７を充填するクリアランスを０．１５ｍｍ以下とするこ
とにより磁性流体７中の気泡の移動を抑制して回転軸３
の回転負荷変動を軽減し、ポリゴンミラー１の回転むら
を軽減する。
転自在に支持する磁性流体軸受５に循環させる磁性流体
７を充填するクリアランスを０．１５ｍｍ以下とするこ
とにより磁性流体７中の気泡の移動を抑制して回転軸３
の回転負荷変動を軽減し、ポリゴンミラー１の回転むら
を軽減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタのよう
な画像形成装置やディジタル複写機などの光書き込み装
置に使用されるポリゴンミラー装置に関する。
な画像形成装置やディジタル複写機などの光書き込み装
置に使用されるポリゴンミラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリゴンミラー装置は、画像形成装置や
複写機などのレーザ走査装置に一般的的に使用されてお
り、例えば、ブラシレスモートルの回転子に正六角形や
正八角形などの正多角形状部材の側面にミラー部分を形
成したポリゴンミラーを取り付けて回転させ、前記ミラ
ー部分でレーザビームを反射させて該レーザビームを繰
り返し偏向する構成であり、偏向されたレーザビームで
感光体を露光走査して書き込みを行うように使用され
る。
複写機などのレーザ走査装置に一般的的に使用されてお
り、例えば、ブラシレスモートルの回転子に正六角形や
正八角形などの正多角形状部材の側面にミラー部分を形
成したポリゴンミラーを取り付けて回転させ、前記ミラ
ー部分でレーザビームを反射させて該レーザビームを繰
り返し偏向する構成であり、偏向されたレーザビームで
感光体を露光走査して書き込みを行うように使用され
る。
【０００３】従って、高精度及び高精細な画像の書き込
みを行うためには、レーザビームが正確に偏向されなけ
ればならず、ポリゴンミラーの回転むらを僅少にしなけ
ればならない。
みを行うためには、レーザビームが正確に偏向されなけ
ればならず、ポリゴンミラーの回転むらを僅少にしなけ
ればならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁性粉末と潤滑油を混
合した磁性流体を潤滑材とする軸受に支持されて高速回
転する回転軸に取り付けられたポリゴンミラーの回転む
らの原因の１つは、回転軸が高速回転になると潤滑材で
ある磁性流体中に気泡が混入または発生して該磁性流体
が乱流し、該気泡が回転軸と軸受面の間に侵入すると該
回転軸の回転負荷が大きく変動することである。
合した磁性流体を潤滑材とする軸受に支持されて高速回
転する回転軸に取り付けられたポリゴンミラーの回転む
らの原因の１つは、回転軸が高速回転になると潤滑材で
ある磁性流体中に気泡が混入または発生して該磁性流体
が乱流し、該気泡が回転軸と軸受面の間に侵入すると該
回転軸の回転負荷が大きく変動することである。
【０００５】本発明の目的は、回転軸が高速回転になっ
ても磁性流体中に気泡が混入または発生して該磁性流体
が乱流するのを防止し、また、この気泡が回転軸と軸受
面の間に侵入して該回転軸の回転負荷が変動することに
より該回転軸の回転むらが大きくなってポリゴンミラー
の回転むらが大きくなるのを防止することにある。
ても磁性流体中に気泡が混入または発生して該磁性流体
が乱流するのを防止し、また、この気泡が回転軸と軸受
面の間に侵入して該回転軸の回転負荷が変動することに
より該回転軸の回転むらが大きくなってポリゴンミラー
の回転むらが大きくなるのを防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、レーザ装置から入射するレーザビームを
回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラーが取り
付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有するポ
リゴンミラー装置において、前記磁性流体軸受における
磁性流体を充満するクリアランスを０．１５ｍｍ以下と
したことを特徴とする。
成するために、レーザ装置から入射するレーザビームを
回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラーが取り
付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有するポ
リゴンミラー装置において、前記磁性流体軸受における
磁性流体を充満するクリアランスを０．１５ｍｍ以下と
したことを特徴とする。
【０００７】そして、前記磁性流体軸受における前記磁
性流体の液面に接触して該液面を覆う蓋板を設け、ま
た、前記回転軸は、直径が４ｍｍ〜５ｍｍであることを
特徴とする。
性流体の液面に接触して該液面を覆う蓋板を設け、ま
た、前記回転軸は、直径が４ｍｍ〜５ｍｍであることを
特徴とする。
【０００８】または、レーザ装置から入射するレーザビ
ームを回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラー
が取り付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有
するポリゴンミラー装置において、前記磁性流体軸受に
おける磁性流体を充満するクリアランスを、回転軸の回
転数が１００００〜４００００ｒ／ｍｉｎの領域におい
て、該回転軸の短周期回転むらが０．０１％以下で長周
期回転むらが０．０１５％以下となるようにしたことを
特徴とする。
ームを回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラー
が取り付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有
するポリゴンミラー装置において、前記磁性流体軸受に
おける磁性流体を充満するクリアランスを、回転軸の回
転数が１００００〜４００００ｒ／ｍｉｎの領域におい
て、該回転軸の短周期回転むらが０．０１％以下で長周
期回転むらが０．０１５％以下となるようにしたことを
特徴とする。
【０００９】そして、前記クリアランスを０．１５ｍｍ
以下とし、また、前記回転軸の直径を４ｍｍ〜５ｍｍと
すると共に前記クリアランスを０．１５ｍｍ以下とした
ことを特徴とする。
以下とし、また、前記回転軸の直径を４ｍｍ〜５ｍｍと
すると共に前記クリアランスを０．１５ｍｍ以下とした
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】磁性流体が充填される回転軸の周りのクリアラ
ンスが０．１５ｍｍ以下になると磁性流体中の気泡の移
動が抑制されて回転軸の回転負荷変動を軽減する。
ンスが０．１５ｍｍ以下になると磁性流体中の気泡の移
動が抑制されて回転軸の回転負荷変動を軽減する。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。
【００１２】図１は磁性流体軸受を用いたブラシレスモ
ートルを駆動源とするポリゴンミラー装置の縦断側面
図、図２はその要部拡大図である。
ートルを駆動源とするポリゴンミラー装置の縦断側面
図、図２はその要部拡大図である。
【００１３】ポリゴンミラー１を取り付けたカップ状の
ロータ２は、回転軸３によって軸受ユニット４の軸受支
持円筒壁４ａ内に装着されている上下２つのラジアル面
軸受５，６によって回転自在に支持されている。前記回
転軸３と各ラジアル面軸受５，６及び軸受支持円筒壁４
ａの内壁面の隙間には潤滑材である磁性流体（磁性粉末
と潤滑油の混合物）７が充填されている。そして、軸受
支持円筒壁４ａの上端部には隙間に充填した磁性流体７
が溢れ出るのを防止するためにマグネットシール８及び
動圧シール９が設置されている。
ロータ２は、回転軸３によって軸受ユニット４の軸受支
持円筒壁４ａ内に装着されている上下２つのラジアル面
軸受５，６によって回転自在に支持されている。前記回
転軸３と各ラジアル面軸受５，６及び軸受支持円筒壁４
ａの内壁面の隙間には潤滑材である磁性流体（磁性粉末
と潤滑油の混合物）７が充填されている。そして、軸受
支持円筒壁４ａの上端部には隙間に充填した磁性流体７
が溢れ出るのを防止するためにマグネットシール８及び
動圧シール９が設置されている。
【００１４】カップ状ロータ２の外周面にはメインマグ
ネット１０及びロータスラストマグネット１１が接着さ
れ、前記軸受ユニット４のエンドブラケット円板４ｂの
外周縁部に結合したステータケース１２に内装されたス
テータコア１３及びステータスラストマグネット１４が
前記メインマグネット１０及びロータスラストマグネッ
ト１１の外周面に微小間隙を介して対向する。ステータ
コア１３に巻装された巻線１５は、メインマグネット１
０の磁極位置に応じた励磁電流が供給されて回転磁界を
発生し、該メインマグネット１０に回転トルクを発生す
る。ロータスラストマグネット１１とステータスラスト
マグネット１４はその中心が軸方向にずれて対向し、ロ
ータ２に浮上方向のスラスト力を与える。
ネット１０及びロータスラストマグネット１１が接着さ
れ、前記軸受ユニット４のエンドブラケット円板４ｂの
外周縁部に結合したステータケース１２に内装されたス
テータコア１３及びステータスラストマグネット１４が
前記メインマグネット１０及びロータスラストマグネッ
ト１１の外周面に微小間隙を介して対向する。ステータ
コア１３に巻装された巻線１５は、メインマグネット１
０の磁極位置に応じた励磁電流が供給されて回転磁界を
発生し、該メインマグネット１０に回転トルクを発生す
る。ロータスラストマグネット１１とステータスラスト
マグネット１４はその中心が軸方向にずれて対向し、ロ
ータ２に浮上方向のスラスト力を与える。
【００１５】上側のラジアル面軸受５の上側には該ラジ
アル面軸受５の上面を循環する磁性流体７の流路を形成
するクリアランスを介して油面押え蓋板１６が設けられ
る。
アル面軸受５の上面を循環する磁性流体７の流路を形成
するクリアランスを介して油面押え蓋板１６が設けられ
る。
【００１６】回転軸３と軸受支持円筒壁４ａの内壁面の
間のクリアランスをｇ1，ラジアル面軸受５の下面と軸
受支持円筒壁４ａの段面の間のクリアランスをｇ2，ラ
ジアル面軸受５の上面と油面押え蓋板１６の間のクリア
ランスをｇ3とするとき、これらの各クリアランスの大
きさは、ここに充填された磁性流体７に混入または発生
する気泡が前述したような回転軸３の回転負荷変動を引
き起こすようになる要因の１つとなる。
間のクリアランスをｇ1，ラジアル面軸受５の下面と軸
受支持円筒壁４ａの段面の間のクリアランスをｇ2，ラ
ジアル面軸受５の上面と油面押え蓋板１６の間のクリア
ランスをｇ3とするとき、これらの各クリアランスの大
きさは、ここに充填された磁性流体７に混入または発生
する気泡が前述したような回転軸３の回転負荷変動を引
き起こすようになる要因の１つとなる。
【００１７】実験によれば、直径が４ｍｍと５ｍｍの回
転軸３の場合には、該回転軸３と軸受支持円筒壁４ａの
内壁面の間のクリアランスｇ1を変化させて該回転軸３
の回転むら（回転変動）を観察すると、図３に示すよう
に、前記クリアランスｇ1が０．１５ｍｍ以下の範囲で
要求される仕様値を満足することができることがわかっ
た。しかしながら、このクリアランスｇ1〜ｇ3の値を過
度に小さくすると潤滑性が低下して温度上昇を招来する
ことになる。そして、このような傾向は、他のクリアラ
ンスｇ2，ｇ3についても同様であることがわかった。
転軸３の場合には、該回転軸３と軸受支持円筒壁４ａの
内壁面の間のクリアランスｇ1を変化させて該回転軸３
の回転むら（回転変動）を観察すると、図３に示すよう
に、前記クリアランスｇ1が０．１５ｍｍ以下の範囲で
要求される仕様値を満足することができることがわかっ
た。しかしながら、このクリアランスｇ1〜ｇ3の値を過
度に小さくすると潤滑性が低下して温度上昇を招来する
ことになる。そして、このような傾向は、他のクリアラ
ンスｇ2，ｇ3についても同様であることがわかった。
【００１８】磁性流体７をラジアル面軸受５と回転軸３
の周囲のクリアランスｇ1〜ｇ3に潤滑材として充填した
場合、回転軸３が高速回転状態になると、磁性流体７に
混入しているガス成分及び組み立て時に回転軸３や軸受
支持円筒壁４ａの内壁やラジアル面軸受５の表面に付着
した空気が析出して該磁性流体７内に気泡が発生し、該
気泡がクリアランス内を移動する。この気泡の動きは不
規則であるために結合して成長すると磁性流体７が乱流
し且つ回転軸３とラジアル面軸受５の軸受面の間のクリ
アランスに侵入すると該回転軸３の回転負荷が変動して
回転むらが発生する。しかしながら、前記クリアランス
ｇ1〜ｇ3を前述したような値に均一に維持すると、回転
軸３の高速回転に伴って発生する気泡はクリアランスが
狭いために該クリアランス内を自由に移動して成長する
ことがなく、微細化され、回転軸３の回転負荷変動に与
える影響が少なくなる。
の周囲のクリアランスｇ1〜ｇ3に潤滑材として充填した
場合、回転軸３が高速回転状態になると、磁性流体７に
混入しているガス成分及び組み立て時に回転軸３や軸受
支持円筒壁４ａの内壁やラジアル面軸受５の表面に付着
した空気が析出して該磁性流体７内に気泡が発生し、該
気泡がクリアランス内を移動する。この気泡の動きは不
規則であるために結合して成長すると磁性流体７が乱流
し且つ回転軸３とラジアル面軸受５の軸受面の間のクリ
アランスに侵入すると該回転軸３の回転負荷が変動して
回転むらが発生する。しかしながら、前記クリアランス
ｇ1〜ｇ3を前述したような値に均一に維持すると、回転
軸３の高速回転に伴って発生する気泡はクリアランスが
狭いために該クリアランス内を自由に移動して成長する
ことがなく、微細化され、回転軸３の回転負荷変動に与
える影響が少なくなる。
【００１９】また、ラジアル面軸受５の上面を移動する
磁性流体７の液面は、回転軸３が高速回転になってすり
鉢状に変形するとその中心部に位置する前記回転軸３が
空気を巻き込んで磁性流体７中に気泡を生成し、回転負
荷変動を増加させることになる。前記油面押え蓋板１６
は、磁性流体７の液面に接触して該液面を覆うことによ
り該液面がすり鉢状に変化するのを押えて気泡の巻き込
みを防止する。
磁性流体７の液面は、回転軸３が高速回転になってすり
鉢状に変形するとその中心部に位置する前記回転軸３が
空気を巻き込んで磁性流体７中に気泡を生成し、回転負
荷変動を増加させることになる。前記油面押え蓋板１６
は、磁性流体７の液面に接触して該液面を覆うことによ
り該液面がすり鉢状に変化するのを押えて気泡の巻き込
みを防止する。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、磁性流体が充填される回転軸
の周りのクリアランスを０．１５ｍｍ以下にして磁性流
体中の気泡の移動を抑制して回転軸の回転負荷変動を軽
減したことにより、回転軸の回転負荷変動を軽減してポ
リゴンミラーの回転むらを少なくするすることができ
る。
の周りのクリアランスを０．１５ｍｍ以下にして磁性流
体中の気泡の移動を抑制して回転軸の回転負荷変動を軽
減したことにより、回転軸の回転負荷変動を軽減してポ
リゴンミラーの回転むらを少なくするすることができ
る。
【図１】本発明になるポリゴンミラー装置の縦断側面図
である。
である。
【図２】図１に示したポリゴンミラー装置の要部拡大図
である。
である。
【図３】磁性流体軸受の回転変動特性図である。
１ ポリゴンミラー ２ ロータ ３ 回転軸 ４ 軸受ユニット ４ａ 軸受支持円筒壁 ５，６ ラジアル面軸受 ７ 磁性流体
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ装置から入射するレーザビームを
回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラーが取り
付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有するポ
リゴンミラー装置において、 前記磁性流体軸受における磁性流体を充満するクリアラ
ンスを０．１５ｍｍ以下としたことを特徴とするポリゴ
ンミラー装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記磁性流体軸受に
おける前記磁性流体の液面に接触して該液面を覆う蓋板
を設けたことを特徴とするポリゴンミラー装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記回転軸
は、直径が４ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とするポリ
ゴンミラー装置。 - 【請求項４】 レーザ装置から入射するレーザビームを
回転しながら反射して偏向走査する多角形ミラーが取り
付けられ、磁性流体軸受で支持された回転軸を有するポ
リゴンミラー装置において、 前記磁性流体軸受における磁性流体を充満するクリアラ
ンスを、回転軸の回転数が１００００〜４００００ｒ／
ｍｉｎの領域において、該回転軸の短周期回転むらが
０．０１％以下で長周期回転むらが０．０１５％以下と
なるようにしたことを特徴とするポリゴンミラー装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記クリアランスを
０．１５ｍｍ以下としたことを特徴とするポリゴンミラ
ー装置。 - 【請求項６】 請求項４において、前記回転軸の直径を
４ｍｍ〜５ｍｍとすると共に前記クリアランスを０．１
５ｍｍ以下としたことを特徴とするポリゴンミラー装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130722A JPH08322192A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ポリゴンミラー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130722A JPH08322192A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ポリゴンミラー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322192A true JPH08322192A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15041072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7130722A Pending JPH08322192A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ポリゴンミラー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08322192A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220421A3 (en) * | 2000-12-26 | 2003-08-20 | Kabushiki Kaisha Topcon | Small size rotory motor |
| WO2005002025A1 (en) * | 2002-12-06 | 2005-01-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electric starter motor with integral clutch |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP7130722A patent/JPH08322192A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220421A3 (en) * | 2000-12-26 | 2003-08-20 | Kabushiki Kaisha Topcon | Small size rotory motor |
| WO2005002025A1 (en) * | 2002-12-06 | 2005-01-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electric starter motor with integral clutch |
| US7131275B2 (en) | 2002-12-06 | 2006-11-07 | Hamilton Sundstrand | Gas turbine engine system having an electric starter motor with integral clutch |
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