JPH1031175A - Polygon scanner and handling method thereof - Google Patents
Polygon scanner and handling method thereofInfo
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- JPH1031175A JPH1031175A JP8204204A JP20420496A JPH1031175A JP H1031175 A JPH1031175 A JP H1031175A JP 8204204 A JP8204204 A JP 8204204A JP 20420496 A JP20420496 A JP 20420496A JP H1031175 A JPH1031175 A JP H1031175A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回転軸を固定軸に接触させながら回転させる
と、スラスト受け部材は回転接触により摩耗すると、固
定軸とスラスト受け部材との接触面積の増大により不安
定な回転になり正確に反射ができなくなる可能性がある
ため、スラスト受け部材が摩耗した場合、容易にこのス
ラスト受け部材を取り外し、更には交換性に優れたポリ
ゴンスキャナを提供することを目的とする。
【構成】本発明は、界磁用マグネットと、光を回転しな
がら反射する複数の反射面を有する多角形状の多面鏡と
を設けた回転軸と、該回転軸の中心に樹脂材料で形成さ
れたスラスト受け部材と、スラスト受け部材と接触する
固定軸と、該固定軸を設け、且つ前記界磁用マグネット
に対向して複数の駆動コイルが固定されたコイル基板と
を有する固定体とを有するポリゴンスキャナであって、
前記回転軸の上部に貫通した内周径が円筒形状した穴部
を設け、該穴部に前記スラスト受け部材を嵌合したこと
により達成する。
(57) Abstract: When a rotating shaft is rotated while being in contact with a fixed shaft, when the thrust receiving member is worn by rotational contact, unstable rotation is caused by an increase in the contact area between the fixed shaft and the thrust receiving member. The object is to provide a polygon scanner that is easily replaceable when the thrust receiving member is worn because the reflection may not be accurately performed. The present invention relates to a rotating shaft provided with a field magnet, a polygonal polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light while rotating, and a resin material formed at the center of the rotating shaft. A fixed body having a fixed shaft that contacts the thrust receiving member, a fixed shaft provided with the fixed shaft, and a coil substrate on which a plurality of drive coils are fixed facing the field magnet. A polygon scanner,
This is achieved by providing a hole having a cylindrical inner peripheral diameter penetrating the upper portion of the rotary shaft, and fitting the thrust receiving member into the hole.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、ディジタル複写機等の画像形成装置に用いられてい
るレーザ光の反射に用いられるポリゴンスキャナの軸受
構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing structure of a polygon scanner used for reflecting a laser beam used in an image forming apparatus such as a laser beam printer and a digital copying machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】小型ローターは一般に転がり軸受で支え
られているが、10000rpm以上の回転速度になる
と、振動、騒音及び軸受部の潤滑油の寿命が問題にな
る。このため10000rpm以上の高速、高精度軸受
としては気体軸受が使用されることが多い。2. Description of the Related Art Small rotors are generally supported by rolling bearings. However, when the rotation speed exceeds 10,000 rpm, vibration, noise, and the life of lubricating oil in the bearing portion become problems. For this reason, gas bearings are often used as high-speed, high-precision bearings of 10,000 rpm or more.
【0003】従来のローターの回転によって自らの自重
を支持する圧力を発生する動圧気体軸受としては、真円
軸受、ティレルティングパッド軸受が使用されている。[0003] As a conventional dynamic pressure gas bearing that generates pressure for supporting its own weight by rotation of a rotor, a perfect circular bearing and a tilting pad bearing are used.
【0004】このうち、真円軸受は加工が容易で有り、
垂直ローターを支持する場合には自重により偏心力が作
用しているため、軸受間隔が狭ければ15000rpm
程度まで安定に支持できるので、過去に放送用のVTR
のローター支持に用いられたことがあるが、垂直ロータ
ーを支持する場合、低速から不安定ホワールが発生する
ため使用できなかった。Among them, the perfect circular bearing is easy to machine,
When supporting a vertical rotor, an eccentric force acts due to its own weight, so if the bearing interval is small, 15000 rpm
VTRs for broadcasting in the past
Has been used for supporting the rotor, but when the vertical rotor was supported, it could not be used because unstable whirl occurred from low speed.
【0005】また、ティレルティングパッド軸受は軸受
面を3又は4個の部分円弧のパッドに分轄し、そのパッ
ドを柔らかく支えることによってローターの高速安定性
を増したもので、液体ヘリウム用ターボ膨張機の軸受な
どに用いられている。しかしティレルティングパッド軸
受は軸受精度が低く加工も複雑になる欠点があるため、
精密回転が必要で、且つ低廉性が要求されている画像形
成装置の垂直ローターとして使用される場合の気体軸受
には向いていない。[0005] Further, the tilting pad bearing has a bearing surface divided into three or four partial arc pads, and the high speed stability of the rotor is increased by softly supporting the pads. It is used for bearings. However, there is a drawback that the tilting pad bearing has low bearing accuracy and complicated processing,
It is not suitable for a gas bearing when it is used as a vertical rotor of an image forming apparatus that requires precise rotation and requires low cost.
【0006】ところで、上述した軸受の不具合を解消す
る軸受として、溝付き軸受がある。この軸受は、軸受面
に回転によって外部から気体をかき込むための螺旋状溝
が形成されたものであり、この螺旋状溝によって軸受に
偏心が無くても半径方向の軸受反力を生じさせ、同心位
置で半径方向の軸受強さを持たせたもので、これにより
垂直ローターであっても数万回転(rpm)の高速まで
支持することができる。この溝形成にあたってはエッチ
ング、転造、レーザ加工などの方法が用いられている。Incidentally, there is a grooved bearing as a bearing which solves the above-mentioned problems of the bearing. In this bearing, a spiral groove is formed on the bearing surface for swepting gas from the outside by rotation. The spiral groove generates a radial bearing reaction force even if the bearing is not eccentric, and concentrically. The bearing has a radial bearing strength at the position, so that even a vertical rotor can support a high speed of tens of thousands of revolutions (rpm). In forming the grooves, methods such as etching, rolling, and laser processing are used.
【0007】また、気体軸受として用いられたことはな
いが、比較的高速まで安定な液体潤滑軸受としてターボ
機械では多円弧軸受も利用されている。多円弧軸受は真
円軸受を2又は3個に分轄し、各円弧を最初の真円状態
より接近させて固定したものである。これにより軸と軸
受は等価的に大きな偏心を与えられた状態になるのでホ
ワール安定性を高めることができる。しかし軸受を分轄
するので、μm以下の高精度加工は容易ではなく、また
気体圧力発生領域も少なくなるので数μmの微笑軸受間
隔が必要な気体軸受には利用されたことがなかった。[0007] Also, multi-arc bearings have been used in turbo machines as liquid lubricating bearings that have not been used as gas bearings but are stable up to relatively high speeds. The multi-arc bearing is one in which two or three circular bearings are divided, and each arc is fixed closer to the initial circular state. Thus, the shaft and the bearing are equivalently given a large eccentricity, so that the whirl stability can be improved. However, since the bearings are divided, high-precision machining of μm or less is not easy, and the gas pressure generation area is also reduced, so that it has not been used for gas bearings requiring a smiling bearing interval of several μm.
【0008】このような理由から、垂直ローターとして
使用されていることが多いレーザスキャナ用気体軸受に
は、動圧気体軸受として溝付き軸受が多用されている。For these reasons, grooved bearings are frequently used as dynamic pressure gas bearings in laser scanner gas bearings, which are often used as vertical rotors.
【0009】しかしながら、このような従来の溝付き軸
受にあっては、エッチングや転造、レーザ加工などによ
って溝が形成されるので、軸受の加工に必要な工数が増
大してしまい、製造コストが増大するなどの問題があっ
た。また、溝付き軸受は回転時の安定性が良好な反面、
真円軸受に比べてローターの不釣り合いに対して動剛性
が低くなってしまうという問題もあった。However, in such a conventional grooved bearing, since grooves are formed by etching, rolling, laser processing, etc., the number of steps required for processing the bearing increases, and the manufacturing cost is reduced. There were problems such as an increase. In addition, grooved bearings have good stability during rotation,
There is also a problem that the dynamic rigidity is reduced with respect to the imbalance of the rotor as compared with a perfect circular bearing.
【0010】そこで、これを実現するために、図1に示
すよう低コストな非接触式軸受として真円動圧軸受を提
案している。まずこの真円動圧軸受について図1に基づ
いて構成を説明する。図1はポリゴンスキャナモータの
全体構造を示す縦断面図である。Therefore, in order to realize this, a perfect circular dynamic pressure bearing has been proposed as a low-cost non-contact type bearing as shown in FIG. First, the configuration of this perfect circular dynamic pressure bearing will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the polygon scanner motor.
【0011】図中、1はその周面を鏡面とされたアルミ
合金などからなる多角形の多面鏡(ポリゴンミラー)で
あって、この多面鏡1は円筒状の回転軸2のフランジ部
2aの上面に取り付けられ、回転軸2と一体になって回
転する構成になっている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a polygonal polygonal mirror (polygonal mirror) made of an aluminum alloy or the like whose peripheral surface is mirror-finished, and the polygonal mirror 1 is formed of a flange 2a of a cylindrical rotary shaft 2. It is attached to the upper surface and is configured to rotate integrally with the rotating shaft 2.
【0012】さらに、この回転軸2のフランジ部2aの
下面には、ローターヨーク3、ローターマグネット4が
取り付けられ、また、回転軸2の円筒内周面には、円筒
状のスリーブ5が嵌合固着されている。そして、このス
リーブ5を嵌合固着した回転軸2は、固定軸6に回転自
在に遊嵌され、全体として回転体(ローター)9を構成
している。Further, a rotor yoke 3 and a rotor magnet 4 are attached to the lower surface of the flange portion 2a of the rotary shaft 2, and a cylindrical sleeve 5 is fitted to the cylindrical inner peripheral surface of the rotary shaft 2. It is fixed. The rotating shaft 2 to which the sleeve 5 is fitted and fixed is rotatably and loosely fitted to the fixed shaft 6, and constitutes a rotating body (rotor) 9 as a whole.
【0013】前記スリーブ5の内周面5aと固定軸6の
外周面6aとの間には、数μm〜十数μmという微少な
間隔が与えられており、この間隔によってスリーブ5と
固定軸6は回転軸の半径方向の荷重を支えるための非接
触式のラジアル軸受たる動圧軸受を構成している。A small interval of several μm to several tens μm is provided between the inner peripheral surface 5 a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6 a of the fixed shaft 6. Constitutes a dynamic pressure bearing which is a non-contact type radial bearing for supporting a load in a radial direction of a rotating shaft.
【0014】前記固定軸6の上端面は、回転中心Oを頂
点とする球面8とされている。そして、この球面8と対
向して配置された回転軸2のスラストカバー7の下面に
は、該球面8と転接触状態で接する平板状のスラスト受
け部材7aが固設されており、このスラスト受け部材7
aと球面8によって、回転軸の軸心方向の荷重を支える
ための点接触式アキシャル軸受たるスラスト軸受を構成
している。The upper end surface of the fixed shaft 6 is a spherical surface 8 having the rotation center O as a vertex. On the lower surface of the thrust cover 7 of the rotating shaft 2 disposed opposite to the spherical surface 8, a flat plate-shaped thrust receiving member 7a which is in rolling contact with the spherical surface 8 is fixedly provided. Member 7
The a and the spherical surface 8 constitute a thrust bearing as a point contact type axial bearing for supporting a load in the axial direction of the rotating shaft.
【0015】尚、前述したスリーブ5とスラスト受け部
材7aは、耐摩耗性及び潤滑性に優れた部材、例えばポ
リイミド樹脂などの樹脂材料で構成されている。また固
定軸6は、例えば炭素鋼やステンレス鋼等の金属材料で
構成されている。The sleeve 5 and the thrust receiving member 7a are made of a member having excellent wear resistance and lubricity, for example, a resin material such as a polyimide resin. The fixed shaft 6 is made of a metal material such as carbon steel or stainless steel.
【0016】前記回転軸2の上面には環状溝2bが形成
されていると共に、ローターヨーク3の外周縁は上方に
折り曲げられて環状縁部3aとされている。これら環状
溝2bと環状縁部3aは、バランス調整用の重りを取り
付けるためのものであり、図示するように、所定の位置
に重り2c、3bを取り付けることにより、回転体9の
アンバランスを修正するものである。An annular groove 2b is formed on the upper surface of the rotary shaft 2, and an outer peripheral edge of the rotor yoke 3 is bent upward to form an annular edge 3a. The annular groove 2b and the annular edge 3a are for attaching a weight for balance adjustment. As shown in the figure, by attaching the weights 2c and 3b at predetermined positions, the imbalance of the rotating body 9 is corrected. Is what you do.
【0017】前記固定軸は、ベースカラー11によっ
て、ベース部材12に鉛直上向きに取り付けられてい
る。ベース部材12の上面にはプリント基板13が配置
されており、この基板上に、巻線コイル14、ホール素
子15、制御用IC16、コネクタ17が実装されてい
る。The fixed shaft is vertically attached to a base member 12 by a base collar 11. A printed circuit board 13 is disposed on the upper surface of the base member 12, on which the winding coil 14, the Hall element 15, the control IC 16, and the connector 17 are mounted.
【0018】巻線コイル14は、回転体9に取り付けら
れているローターマグネット4と僅かの間隙をおいてプ
リント基板13上に固設されており、ホール素子15で
検出される回転体9の回転位相に基づいて制御用IC1
6によって巻線コイル14の励磁電流を切換制御するこ
とにより、回転体9をモータとして回転させるものであ
る。The winding coil 14 is fixed on the printed circuit board 13 with a slight gap from the rotor magnet 4 attached to the rotating body 9. Control IC 1 based on phase
By controlling the switching of the exciting current of the winding coil 14 by means of 6, the rotating body 9 is rotated as a motor.
【0019】上記のようにして回転体9が回転すると、
スリーブ5の内周面5aと固定軸6の外周面6aの間に
形成された間隙の空気圧が高まり、回転体9は固定軸6
の外周面と非接触状態で回転するようになる。このた
め、軸受周面の回転摩擦が極めて小さくなり、高い回転
数まで騒音なしに滑らかに回転させることが可能とな
る。When the rotating body 9 rotates as described above,
The air pressure in the gap formed between the inner peripheral surface 5a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6a of the fixed shaft 6 increases, and the rotating body 9
, And rotate in a non-contact state with the outer peripheral surface of. For this reason, the rotational friction of the bearing peripheral surface is extremely small, and the bearing can be smoothly rotated up to a high rotational speed without noise.
【0020】尚、前記固定軸6の外周面には、スリーブ
5の内周面5aと固定軸6の外周面6aの間に形成され
た間隙の空気圧を効率よく高めるための圧力ポンプ用の
溝は何ら形成さえておらず、その断面は完全な真円であ
る。このように、圧力ポンピング用の溝を切られていな
い真円の軸をもいちいた動圧軸受を真円動圧軸受と呼
ぶ。更に、動圧発生用の流体として図示例のように空気
を利用したものを真円動圧空気軸受と呼ぶ。A groove for the pressure pump for efficiently increasing the air pressure in the gap formed between the inner peripheral surface 5a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6a of the fixed shaft 6 is formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft 6. Has not been formed at all, and its cross section is a perfect circle. Such a dynamic pressure bearing having a perfect circular shaft which is not cut with a pressure pumping groove is called a perfect circular dynamic pressure bearing. Further, a fluid utilizing air as a fluid for generating dynamic pressure as shown in the figure is called a perfect circular dynamic pressure air bearing.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】上述したような真円動
圧軸受は、スラスト軸受が固定軸6とスラスト受け部材
7aとの接触により形成しているため、回転軸2の回転
に伴い、このスラスト受け部材7aの摩耗が発生すると
いう問題がある。In the perfect circular dynamic bearing described above, the thrust bearing is formed by the contact between the fixed shaft 6 and the thrust receiving member 7a. There is a problem that the thrust receiving member 7a is worn.
【0022】回転軸2を固定軸6に接触させながら回転
させると、スラスト受け部材7aは回転接触により摩耗
する。この摩耗が進行すると、固定軸6の先端部の球形
状にスラスト受け部材の接触面が摩耗するため、回転軸
6との接触による摩擦力が増大し、回転軸2の回転駆動
に対して負荷の増大を招いてしまう。When the rotating shaft 2 is rotated while being in contact with the fixed shaft 6, the thrust receiving member 7a is worn by the rotating contact. As the wear progresses, the contact surface of the thrust receiving member wears in a spherical shape at the distal end of the fixed shaft 6, so that the frictional force due to the contact with the rotating shaft 6 increases, and the load on the rotational drive of the rotating shaft 2 is Increase.
【0023】また、スラスト受け部材の底面24が摩耗
に伴い、回転軸2に取り付けられたポリゴンミラー1の
垂直方向の位置が下方に移動する。ポリゴンミラー1
は、その鏡面でレーザ光を反射しているが、鏡面の有効
な領域が下方に移動することでレーザ光の反射ができな
くなってしまったり、摩耗による固定軸6とスラスト受
け部材7aとの接触面積の増大により不安定な回転にな
り正確に反射ができなくなる可能性がある。Further, as the bottom surface 24 of the thrust receiving member wears, the vertical position of the polygon mirror 1 attached to the rotating shaft 2 moves downward. Polygon mirror 1
Reflects the laser light on the mirror surface, but the effective area of the mirror surface moves downward, so that the laser light cannot be reflected or the fixed shaft 6 and the thrust receiving member 7a contact with each other due to wear. There is a possibility that the rotation becomes unstable due to the increase in the area, and the reflection cannot be performed accurately.
【0024】摩耗を抑制するために、このスラスト受け
部材7aの材質に金属粉などを混入するという方法も有
るが、この金属粉が固定軸6と接触するため、この固定
軸6の先端形状が変形し、安定した回転を維持できなく
なる可能性が生じてしまう。In order to suppress wear, there is a method of mixing metal powder or the like into the material of the thrust receiving member 7a. However, since the metal powder comes into contact with the fixed shaft 6, the tip shape of the fixed shaft 6 is changed. It may be deformed and may not be able to maintain stable rotation.
【0025】そこで、本発明はこのスラスト受け部材が
摩耗した場合、容易にこのスラスト受け部材を取り外
し、更には交換性に優れたポリゴンスキャナを提供する
ことを第1の目的とする。Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a polygon scanner which is easily replaced when the thrust receiving member is worn and which is excellent in exchangeability.
【0026】更に、ラジアル軸受となるスリーブも固定
軸に対して、少なくとも回転軸の不安定な回転をしてい
る初期回転中は接触をしているため、このラジアル軸受
も摩耗をすることになる。そこで、スラスト軸受部材を
取り外し・交換を行いつつ容易にこのスリーブの取り外
し・交換を行えるポリゴンスキャナを提供することを第
2の目的とする。Further, since the sleeve serving as the radial bearing is in contact with the fixed shaft at least during the initial rotation in which the rotating shaft is unstablely rotating, the radial bearing also wears. . It is a second object of the present invention to provide a polygon scanner capable of easily removing and replacing the sleeve while removing and replacing the thrust bearing member.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は次のような手段を採用した。すなわち、請求
項1の発明では、界磁用マグネットと、光を回転しなが
ら反射する複数の反射面を有する多角形状の多面鏡とを
設けた回転軸と、該回転軸の中心に樹脂材料で形成され
たスラスト受け部材と、該スラスト受け部材と接触する
固定軸と、該固定軸を設け、且つ前記界磁用マグネット
に対向して複数の駆動コイルが固定されたコイル基板と
を有する固定体とを有するポリゴンスキャナであって、
前記回転軸の上部に貫通した内周径が円筒形状した穴部
を設け、該穴部に前記スラスト受け部材を嵌合したこと
を特徴とするとするものである。To solve the above problems, the present invention employs the following means. That is, according to the first aspect of the present invention, a rotating shaft provided with a field magnet and a polygonal polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces that reflect light while rotating the light, and a resin material at the center of the rotating shaft. A fixed body including the formed thrust receiving member, a fixed shaft that comes into contact with the thrust receiving member, and a coil substrate provided with the fixed shaft and having a plurality of drive coils fixed to face the field magnet. And a polygon scanner having
A hole having a cylindrical inner peripheral diameter penetrating the upper part of the rotating shaft is provided, and the thrust receiving member is fitted into the hole.
【0028】請求項2の発明では、前記請求項1の発明
において、前記回転軸の内周部に、前記固定軸の外径よ
りわずかに大きな内径の円筒形状で、且つ樹脂材料で構
成されたスリーブを設けたことを特徴とするものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the inner peripheral portion of the rotary shaft has a cylindrical shape with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the fixed shaft and is made of a resin material. A sleeve is provided.
【0029】請求項3の発明では、前記請求項2の発明
において、前記スリーブの内周径は前記穴部の内周径よ
り小さく、且つ外周径が前記穴部の内周径よりより大き
いことを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the inner diameter of the sleeve is smaller than the inner diameter of the hole, and the outer diameter is larger than the inner diameter of the hole. It is characterized by the following.
【0030】請求項4の発明では、前記請求項3の発明
において前記スリーブの外周形状はハの字形状となる円
錐形状としたことを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the outer peripheral shape of the sleeve is a conical shape having a C shape.
【0031】請求項5の発明では、前記請求項2乃至4
の発明において、前記スリーブとスラスト受け部材の耐
久寿命を同一としたことを特徴とするものである。According to the fifth aspect of the present invention, the second to fourth aspects are described.
In the invention, the sleeve and the thrust receiving member have the same durability life.
【0032】請求項6の発明では、界磁用マグネット
と、光を回転しながら反射する複数の反射面を有する多
角形状の多面鏡とを設けた回転軸と、該回転軸の中心に
樹脂材料で形成されたスラスト受け部材と、該スラスト
軸受部と接触する固定軸と、該固定軸を設け、且つ前記
界磁用マグネットに対向して複数の駆動コイルが固定さ
れたコイル基板とを有する固定体とを有し、前記回転体
の上部に貫通した、内径が円筒形状した穴部を設け、該
穴部に前記スラスト受け部材を嵌合しているポリゴンス
キャナの取り扱い方法であって、前記スラスト受け部材
が回転軸との接触摩耗した時、前記回転軸と接触位置と
は反対側の穴部より新しいスラスト受け部材を、摩耗し
たスラスト受け部材を押し出しつつ所定の位置まで嵌入
することを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a rotating shaft provided with a field magnet and a polygonal polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light while rotating, and a resin material is provided at the center of the rotating shaft. A thrust bearing member formed of the above, a fixed shaft that comes into contact with the thrust bearing portion, and a coil substrate provided with the fixed shaft and having a plurality of drive coils fixed to face the field magnet. A thrust receiving member fitted into said hole, wherein said thrust receiving member is fitted in said hole. When the receiving member wears in contact with the rotating shaft, a new thrust receiving member is inserted from a hole on the side opposite to the contact position with the rotating shaft to a predetermined position while pushing out the worn thrust receiving member. You It is intended.
【0033】[0033]
【作用】請求項1及び6の発明では、回転体に設けた穴
部の固定軸とは反対側より新しいスラスト軸受部を嵌入
することができ、この新しい新しいスラスト軸受部の嵌
入に伴い、摩耗したスラスト軸受部を押し出すため、容
易に交換することができる。According to the first and sixth aspects of the present invention, a new thrust bearing can be inserted from the side of the hole provided in the rotating body opposite to the fixed shaft. Since the thrust bearing portion is pushed out, it can be easily replaced.
【0034】請求項2の発明では、更に回転軸に対して
ラジアル軸受となるスリーブを設け、この外形が円錐形
状のため、固定軸との接触による摩耗が起きた場合、外
力を与えることで、簡単に回転軸から取り外すことがで
きる。According to the second aspect of the present invention, a sleeve serving as a radial bearing is further provided on the rotating shaft, and since the outer shape is conical, when an abrasion occurs due to contact with the fixed shaft, an external force is applied. It can be easily removed from the rotating shaft.
【0035】請求項3乃至5の発明では、スラスト受け
部材を取り外す際、スラスト受け部材がスリーブを押圧
するので、スラスト受け部材とスリーブを同時に取り外
すことができる。According to the third to fifth aspects of the present invention, when the thrust receiving member is removed, the thrust receiving member presses the sleeve, so that the thrust receiving member and the sleeve can be simultaneously removed.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
尚、全体構造に関しては、前述した図1と同一であり、
ここでは主に回転軸2、スリーブ5、スラストカバー
7、スラスト受け部材7aに関する構造について詳述す
る。尚、図1と同一の部材に関しては同一の名称、符号
を用いる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.
The overall structure is the same as that of FIG.
Here, mainly the structure relating to the rotating shaft 2, the sleeve 5, the thrust cover 7, and the thrust receiving member 7a will be described in detail. Note that the same members and components as those in FIG.
【0037】まず図2を用いて第1の発明について詳述
する。図2は、図1に用いられている回転軸2とスリー
ブ5、スラストカバー7とスラスト受け部材7aのみを
取り出した略示断面図である。このスラストカバー7は
直径dの大きさで、スラストカバーの上面21からスラ
ストカバーの底面22に貫通した穴部23を切削加工等
により作成している。First, the first invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view showing only the rotary shaft 2 and the sleeve 5, the thrust cover 7 and the thrust receiving member 7a used in FIG. The thrust cover 7 has a diameter d, and a hole 23 penetrating from the upper surface 21 of the thrust cover to the bottom surface 22 of the thrust cover is formed by cutting or the like.
【0038】この穴部23に、穴部23と略同一の円筒
形状したスラスト受け部材7aを圧入する。このスラス
ト受け部材7aに対する穴部による保持力は、図1のよ
うに載置すると、スラスト受け部材7aが固定軸6に接
触している時の固定軸6からの反力より大きな力とする
ことで、固定軸6からの反力によってスラスト受け部材
7aがスラストカバーの上面21側への移動を防止する
ことができる。The cylindrical thrust receiving member 7a having substantially the same shape as the hole 23 is press-fitted into the hole 23. When the thrust receiving member 7a is placed as shown in FIG. 1, the holding force of the hole portion with respect to the thrust receiving member 7a should be larger than the reaction force from the fixed shaft 6 when the thrust receiving member 7a is in contact with the fixed shaft 6. Thus, the thrust receiving member 7a can be prevented from moving toward the upper surface 21 side of the thrust cover due to the reaction force from the fixed shaft 6.
【0039】そして、図1にあるポリゴンスキャナユニ
ットに載置して、回転軸2を固定軸6に接触させながら
回転させると、スラスト受け部材7aは回転接触により
摩耗する。この摩耗が進行すると、固定軸6の先端部の
円形状にスラスト受け部材の底面24が摩耗するため、
回転軸6との接触による摩擦力が増大し、回転軸2の回
転駆動に対して負荷の増大を招いてしまう。When the rotary shaft 2 is mounted on the polygon scanner unit shown in FIG. 1 and rotated while contacting the fixed shaft 6, the thrust receiving member 7a is worn by the rotational contact. As this wear progresses, the bottom surface 24 of the thrust receiving member is worn in a circular shape at the tip of the fixed shaft 6, so that
The frictional force due to the contact with the rotating shaft 6 increases, which causes an increase in the load on the rotation driving of the rotating shaft 2.
【0040】また、スラスト受け部材の底面24が摩耗
に伴い、回転軸2に取り付けられたポリゴンミラー1の
垂直方向の位置が下方に移動する。ポリゴンミラー1
は、その鏡面でレーザ光を反射しているが、鏡面の有効
な領域が下方に移動することでレーザ光の反射ができな
くなってしまったり、摩耗による固定軸6とスラスト受
け部材7aとの接触面積の増大により不安定な回転にな
り正確に反射ができなくなる可能性がある。Further, as the bottom surface 24 of the thrust receiving member wears, the vertical position of the polygon mirror 1 attached to the rotating shaft 2 moves downward. Polygon mirror 1
Reflects the laser light on the mirror surface, but the effective area of the mirror surface moves downward, so that the laser light cannot be reflected or the fixed shaft 6 and the thrust receiving member 7a contact with each other due to wear. There is a possibility that the rotation becomes unstable due to the increase in the area, and the reflection cannot be performed accurately.
【0041】このような状態ではポリゴンスキャナとし
ての機能を果たすことができないので、摩耗したスラス
ト受け部材7aを交換しなければならない。In such a state, the function as a polygon scanner cannot be performed, so that the worn thrust receiving member 7a must be replaced.
【0042】本発明の第1の実施例では、このようにス
ラスト受け部材7aが摩耗した場合、固定軸2よりスラ
ストカバー7を外し、スラスト受け部材の上面から穴部
23に新しいスラスト受け部材25を外力Fで押し込
む。この新しいスラスト受け部材25が摩耗したスラス
ト受け部材7aを押すことで、スラストカバー7より取
り外され、且つ新しいスラスト受け部材25を所定の位
置に圧入することができる。In the first embodiment of the present invention, when the thrust receiving member 7a is worn as described above, the thrust cover 7 is removed from the fixed shaft 2 and a new thrust receiving member 25 is inserted into the hole 23 from the upper surface of the thrust receiving member. With an external force F. By pushing the worn thrust receiving member 7a, the new thrust receiving member 25 is removed from the thrust cover 7, and the new thrust receiving member 25 can be pressed into a predetermined position.
【0043】尚、この交換はスラストカバー7を回転軸
2より外したが、これは、新しいスラスト受け部材25
の所定位置の設置の確認のし易さ、更には所定位置であ
るスラストカバーの底面22との平面度を出すための切
削加工等の後加工の容易さのためで、特にスラストカバ
ー7を回転軸2に取り付けた状態で行ってもよい。In this replacement, the thrust cover 7 is detached from the rotary shaft 2, but this is because a new thrust receiving member 25 is used.
In particular, the thrust cover 7 is rotated to facilitate confirmation of installation at a predetermined position and to facilitate post-processing such as cutting for obtaining flatness with the bottom surface 22 of the thrust cover at the predetermined position. You may carry out in the state attached to the shaft 2.
【0044】前述した外力Fは、穴部23に固設してあ
るスラスト受け部材7aと穴部23との保持力より大き
な力で圧入する。The above-mentioned external force F is press-fitted with a force larger than the holding force between the thrust receiving member 7a fixed to the hole 23 and the hole 23.
【0045】次に、スラスト受け部材の交換の際に同時
にラジアル軸受となるスリーブ5を取り外す第2の実施
例について図3を用いて詳述する。Next, a second embodiment in which the sleeve 5 serving as a radial bearing is removed simultaneously with replacement of the thrust receiving member will be described in detail with reference to FIG.
【0046】図3は、図1に用いられている回転軸2と
スリーブ5、スラストカバー7とスラスト受け部材7a
のみを取り出した第2の略示断面図である。このスラス
トカバー7は直径dの大きさで、スラストカバーの上面
21からスラストカバーの底面22に貫通した穴部23
を切削加工等により作成している(第1の実施例と同
一)。FIG. 3 shows the rotary shaft 2 and the sleeve 5, the thrust cover 7 and the thrust receiving member 7a used in FIG.
It is the 2nd schematic sectional drawing which took out only. The thrust cover 7 has a diameter d and a hole 23 penetrating from the top surface 21 of the thrust cover to the bottom surface 22 of the thrust cover.
Is created by cutting or the like (the same as in the first embodiment).
【0047】回転軸の内周面31は直径(内径)Xの円
筒形状とし、この内周面31に内径Yの大きさのスリー
ブ5を圧入している。この直径Xはスラスト受け部材7
aの直径(外径)dより小さく、また内径Yはスラスト
受け部材7aの直径(外径)dより大きい形状としてい
る。The inner peripheral surface 31 of the rotary shaft has a cylindrical shape with a diameter (inner diameter) X, and the sleeve 5 having an inner diameter Y is press-fitted into the inner peripheral surface 31. This diameter X is equal to the thrust receiving member 7.
The diameter (outer diameter) d of a is smaller than the diameter (outer diameter) d of the thrust receiving member 7a.
【0048】スリーブ5は、前述の通り通常は固定軸6
に対して非接触となっているが、初期回転のときは回転
軸2は不安定に回転しているため、部分的に接触してし
まうため、やはりスリーブも固定軸6との接触により摩
耗する。この摩耗が進行すると、固定軸6とスリーブ6
との間隔がばらつき、安定した動圧効果を得ることがで
きないため、回転軸2の不安定回転に原因になってしま
う。As described above, the sleeve 5 usually has a fixed shaft 6.
However, during the initial rotation, the rotating shaft 2 is rotating in an unstable manner, so that the rotating shaft 2 partially contacts the rotating shaft 2, so that the sleeve is also worn by the contact with the fixed shaft 6. . As the wear progresses, the fixed shaft 6 and the sleeve 6
, And a stable dynamic pressure effect cannot be obtained, which causes unstable rotation of the rotating shaft 2.
【0049】そこで、回転に伴ってスラスト受け部材7
aの摩耗が進行し、交換する際、穴部23より新しいス
ラスト受け部材25を外力Wで圧入する。これによっ
て、摩耗したスラスト受け部材7aが下方移動し、そし
て摩耗したスラスト受け部材の底面26がスリーブの上
面32に当接した状態で、更に下方移動する。そして、
新しいスラスト受け部材25が所定の位置に設置される
と、回転軸2の底面からスリーブ5が突き出されてい
る。Therefore, the thrust receiving member 7 is rotated with the rotation.
At the time of replacement due to abrasion of a, a new thrust receiving member 25 is pressed into the hole 23 with an external force W. As a result, the worn thrust receiving member 7a moves downward, and further moves downward with the bottom surface 26 of the worn thrust receiving member abutting on the upper surface 32 of the sleeve. And
When the new thrust receiving member 25 is installed at a predetermined position, the sleeve 5 protrudes from the bottom surface of the rotating shaft 2.
【0050】この突き出たスリーブの底面33を引き抜
くことで、スリーブ5及び摩耗したスラスト受け部材7
aを同時に取り外すことができる。By pulling out the bottom surface 33 of the protruding sleeve, the sleeve 5 and the worn thrust receiving member 7 are removed.
a can be removed simultaneously.
【0051】そして、新しいスリーブをスラスト受け部
材7aの位置とは反対側より圧入する。そして回転軸よ
りはみ出ている余分な部分を切削加工やカッティングに
より除去する。Then, a new sleeve is press-fitted from the side opposite to the position of the thrust receiving member 7a. Then, an excess portion protruding from the rotating shaft is removed by cutting or cutting.
【0052】尚、図4のようにスリーブの外周面41
が、スリーブの上面32よりスリーブの底面33の方が
大きい、ハの字の円錐形状とすることで、上方からの外
力Wのみで、回転軸2から外すことができるので、前述
したスリーブ5を回転軸2より引き抜くための専用の工
具を必要としない。The outer peripheral surface 41 of the sleeve as shown in FIG.
However, since the bottom surface 33 of the sleeve is larger than the upper surface 32 of the sleeve and has a C-shaped conical shape, the sleeve 5 can be detached from the rotary shaft 2 only by an external force W from above. No special tool for pulling out from the rotating shaft 2 is required.
【0053】更に、スリーブ5とスラスト受け部材7a
の耐久性寿命を同一にすることで、両者を同時に交換す
る効果がより増すことになる。例えば、両者の接触時間
がほぼ同じであれば同一の樹脂を使用し、仮にスラスト
受け部材7aの方が接触時間が多い場合はスリーブ5の
材質に耐久性の低い材料を用いて寿命を一致させること
ができる。Further, the sleeve 5 and the thrust receiving member 7a
By making the durability life the same, the effect of simultaneously exchanging both is further increased. For example, the same resin is used if the contact time is almost the same, and if the contact time of the thrust receiving member 7a is longer, the life of the sleeve 5 is made equal by using a material having low durability. be able to.
【0054】[0054]
【効果】本発明による第1の実施例では、回転体に設け
た穴部の固定軸とは反対側より新しいスラスト軸受部を
嵌入することができ、この新しい新しいスラスト軸受部
の嵌入に伴い、摩耗したスラスト軸受部を押し出すた
め、容易に交換することができる。According to the first embodiment of the present invention, a new thrust bearing can be inserted from the side of the hole provided in the rotating body opposite to the fixed shaft. Since the worn thrust bearing portion is pushed out, it can be easily replaced.
【0055】また、第2の発明では、スラスト受け部材
を取り外す際、スラスト受け部材がスリーブを押圧する
ので、スラスト受け部材とスリーブを同時に取り外すこ
とができる。In the second aspect, when the thrust receiving member is removed, the thrust receiving member presses the sleeve, so that the thrust receiving member and the sleeve can be simultaneously removed.
【図1】従来の問題点を解決するために提案しているポ
リゴンスキャナの全体構造を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall structure of a polygon scanner proposed to solve a conventional problem.
【図2】本発明の第1の実施例に係るスラスト・ラジア
ル軸受に関する概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a thrust radial bearing according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例に係るスラスト・ラジア
ル軸受に関する概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a thrust radial bearing according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例に係るスリーブ(ラジア
ル軸受)を示した概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a sleeve (radial bearing) according to a second embodiment of the present invention.
2 回転軸、5 スリーブ、7 スラストカバー、7a
スラスト受け部材 21 スラストカバーの上面、22 スラストカバーの
底面、23 穴部 24 スラスト受け部材の底面 25 新しいスラスト受け部材 31 回転軸の内周面 32 スリーブの上面、33 スリーブの底面、41
スリーブの外周面2 rotating shaft, 5 sleeve, 7 thrust cover, 7a
Thrust receiving member 21 Top surface of thrust cover, 22 Bottom surface of thrust cover, 23 hole 24 Bottom surface of thrust receiving member 25 New thrust receiving member 31 Inner peripheral surface of rotating shaft 32 Top surface of sleeve, 33 Bottom surface of sleeve, 41
Outer peripheral surface of sleeve
Claims (6)
射する複数の反射面を有する多角形状の多面鏡とを設け
た回転軸と、該回転軸の中心に樹脂材料で形成されたス
ラスト受け部材と、該スラスト受け部材と接触する固定
軸と、該固定軸を設け、且つ前記界磁用マグネットに対
向して複数の駆動コイルが固定されたコイル基板とを有
する固定体とを有するポリゴンスキャナであって、 前記回転軸の上部に貫通した内周径が円筒形状した穴部
を設け、該穴部に前記スラスト受け部材を嵌合したこと
を特徴とするポリゴンスキャナ。1. A rotating shaft provided with a field magnet and a polygonal polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light while rotating, and a thrust formed of a resin material at the center of the rotating shaft. A polygon comprising: a receiving member; a fixed shaft that comes into contact with the thrust receiving member; and a fixed body including the fixed shaft and a coil substrate on which a plurality of drive coils are fixed facing the field magnet. A polygon scanner, comprising: a hole having a cylindrical inner peripheral diameter penetrating an upper part of the rotating shaft; and the thrust receiving member fitted into the hole.
と略同一の内径となる円筒形状で、且つ樹脂材料で構成
されたスリーブを設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のポリゴンスキャナ。2. A cylindrical sleeve having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the fixed shaft and made of a resin material is provided on an inner peripheral portion of the rotary shaft. 2. The polygon scanner according to claim 1, wherein:
より小さく、且つ外周径が前記穴部の内周径よりより大
きいことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のポリ
ゴンスキャナ。3. The method according to claim 2, wherein the inner diameter of the sleeve is smaller than the inner diameter of the hole, and the outer diameter is larger than the inner diameter of the hole. Polygon scanner.
る円錐形状としたことを特徴とする特許請求の範囲第3
項記載のポリゴンスキャナ。4. The sleeve according to claim 3, wherein the outer peripheral shape of the sleeve is a conical shape having a C shape.
Polygon scanner described in section.
命を同一としたことを特徴とする特許請求の範囲第2項
乃至4項記載のポリゴンスキャナ。5. The polygon scanner according to claim 2, wherein the sleeve and the thrust receiving member have the same durability life.
射する複数の反射面を有する多角形状の多面鏡とを設け
た回転軸と、該回転軸の中心に樹脂材料で形成されたス
ラスト受け部材と、該スラスト軸受部と接触する固定軸
と、該固定軸を設け、且つ前記界磁用マグネットに対向
して複数の駆動コイルが固定されたコイル基板とを有す
る固定体とを有し、前記回転体の上部に貫通した、内径
が円筒形状した穴部を設け、該穴部に前記スラスト受け
部材を嵌合しているポリゴンスキャナの取り扱い方法で
あって、 前記スラスト受け部材が回転軸との接触摩耗した時、前
記回転軸と接触位置とは反対側の穴部より新しいスラス
ト受け部材を、摩耗したスラスト受け部材を押し出しつ
つ所定の位置まで嵌入することを特徴とするポリゴンス
キャナの取り扱い方法。6. A rotating shaft provided with a field magnet and a polygonal polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light while rotating, and a thrust formed of a resin material at the center of the rotating shaft. A fixed member having a receiving member, a fixed shaft that comes into contact with the thrust bearing portion, and a coil substrate on which the fixed shaft is provided and a plurality of drive coils are fixed facing the field magnet. A method of handling a polygon scanner in which a hole having a cylindrical inner diameter penetrating through an upper portion of the rotating body is provided, and the thrust receiving member is fitted in the hole, wherein the thrust receiving member is a rotating shaft. A polygonal scanner characterized in that when contact wear occurs, a new thrust receiving member is inserted into a predetermined position while pushing out the worn thrust receiving member from a hole opposite to the rotating shaft and the contact position. Handling method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204204A JPH1031175A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Polygon scanner and handling method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204204A JPH1031175A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Polygon scanner and handling method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031175A true JPH1031175A (en) | 1998-02-03 |
Family
ID=16486565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8204204A Pending JPH1031175A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Polygon scanner and handling method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1031175A (en) |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP8204204A patent/JPH1031175A/en active Pending
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