JP3282306B2 - 回転駆動装置 - Google Patents
回転駆動装置Info
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- JP3282306B2 JP3282306B2 JP21479693A JP21479693A JP3282306B2 JP 3282306 B2 JP3282306 B2 JP 3282306B2 JP 21479693 A JP21479693 A JP 21479693A JP 21479693 A JP21479693 A JP 21479693A JP 3282306 B2 JP3282306 B2 JP 3282306B2
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- polygon mirror
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る回転駆動装置は、
例えばレーザプリンタやディジタル複写機に組み込ん
で、被駆動部材であるポリゴンミラーを回転駆動するこ
とにより、レーザ照射器から照射されるレーザビーム
を、感光ドラムに向け走査させる為に利用する。
例えばレーザプリンタやディジタル複写機に組み込ん
で、被駆動部材であるポリゴンミラーを回転駆動するこ
とにより、レーザ照射器から照射されるレーザビーム
を、感光ドラムに向け走査させる為に利用する。
【0002】
【従来の技術】例えば特開昭60−244919号公報
には、本発明の回転駆動装置の一種である、図3に示す
様な構造の光偏向装置が記載されている。ハウジング1
の中心部には固定軸2を設け、この固定軸2の周囲には
回転部材である円管状のスリーブ3を設けている。この
スリーブ3の上下両端部内周面と上記固定軸2の外周面
との間には、動圧気体軸受を設けている。従って、上記
スリーブ3が高速回転すると、このスリーブ3の内周面
と固定軸2の外周面とは非接触状態になる。
には、本発明の回転駆動装置の一種である、図3に示す
様な構造の光偏向装置が記載されている。ハウジング1
の中心部には固定軸2を設け、この固定軸2の周囲には
回転部材である円管状のスリーブ3を設けている。この
スリーブ3の上下両端部内周面と上記固定軸2の外周面
との間には、動圧気体軸受を設けている。従って、上記
スリーブ3が高速回転すると、このスリーブ3の内周面
と固定軸2の外周面とは非接触状態になる。
【0003】上記スリーブ3の中間部外周面に形成した
取付フランジ4の上面には、被駆動部材であり、レーザ
光を反射させる為のポリゴンミラー5を支持固定してい
る。又、上記スリーブ3の中間部外周面で上記取付フラ
ンジ4の下側部分には、ロータ6を支持している。一
方、上記ハウジング1の内周面にはステータ7を固定
し、このステータ7と上記ロータ6とを対向させる事
で、上記スリーブ3を回転駆動する為の電動モータ8を
構成している。
取付フランジ4の上面には、被駆動部材であり、レーザ
光を反射させる為のポリゴンミラー5を支持固定してい
る。又、上記スリーブ3の中間部外周面で上記取付フラ
ンジ4の下側部分には、ロータ6を支持している。一
方、上記ハウジング1の内周面にはステータ7を固定
し、このステータ7と上記ロータ6とを対向させる事
で、上記スリーブ3を回転駆動する為の電動モータ8を
構成している。
【0004】上述の様に構成される光偏向装置の使用時
には、上記ステータ7に通電する事によって、上記スリ
ーブ3並びにポリゴンミラー5を回転させる。スリーブ
3の回転速度が上昇するのに伴って、前記動圧気体軸受
の作用に基づき、上記スリーブ3の内周面と固定軸2の
外周面とが非接触状態になる。
には、上記ステータ7に通電する事によって、上記スリ
ーブ3並びにポリゴンミラー5を回転させる。スリーブ
3の回転速度が上昇するのに伴って、前記動圧気体軸受
の作用に基づき、上記スリーブ3の内周面と固定軸2の
外周面とが非接触状態になる。
【0005】又、図4は、従来から知られた光偏向装置
の第2例を示している。この第2例の場合、スリーブ3
の上端開口部に蓋体9を被着すると共に、この蓋体9の
中央部に鉛直方向に亙って形成した流通孔10の下端開
口を、固定軸2の上端面に対向させている。スリーブ3
並びにポリゴンミラー5の回転時には、スリーブ3に設
けた動圧溝17によって、固定軸2外周面とスリーブ3
内周面との間の軸受隙間11内に、気体が吸引され、こ
の気体によって、上記蓋体9の下面と固定軸2の上端面
とが離隔する。
の第2例を示している。この第2例の場合、スリーブ3
の上端開口部に蓋体9を被着すると共に、この蓋体9の
中央部に鉛直方向に亙って形成した流通孔10の下端開
口を、固定軸2の上端面に対向させている。スリーブ3
並びにポリゴンミラー5の回転時には、スリーブ3に設
けた動圧溝17によって、固定軸2外周面とスリーブ3
内周面との間の軸受隙間11内に、気体が吸引され、こ
の気体によって、上記蓋体9の下面と固定軸2の上端面
とが離隔する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、従来の何れの回転駆動装置の場合
も、回転部材であるスリーブ3と被駆動部材であるポリ
ゴンミラー5との熱膨張差に基づいて、次に述べる様
な、解決すべき問題が生じる。
構成され作用する、従来の何れの回転駆動装置の場合
も、回転部材であるスリーブ3と被駆動部材であるポリ
ゴンミラー5との熱膨張差に基づいて、次に述べる様
な、解決すべき問題が生じる。
【0007】即ち、従来の回転駆動装置である光偏向装
置に於いては、固定軸2を錆びにくいステンレス鋼によ
り造っている。そして、温度変化に伴う軸受隙間11の
寸法変化を抑えるべく、上記スリーブ3を超硬合金若し
くは構造用鋼により造り、防錆と摺動性の向上とを目的
として、このスリーブ3の表面にニッケル系の硬質メッ
キを施している。そして、アルミニウム合金製の上記ポ
リゴンミラー5を、上記スリーブ3の周囲に固定してい
た。従って、回転駆動装置である光偏向装置の温度が上
昇した場合には、これら両部材3、5同士の間にかなり
の熱膨張差を生じる事が避けられなかった。より具体的
には、温度上昇時にポリゴンミラー5の熱膨張量がスリ
ーブ3の熱膨張量に比べてかなり多くなっていた。
置に於いては、固定軸2を錆びにくいステンレス鋼によ
り造っている。そして、温度変化に伴う軸受隙間11の
寸法変化を抑えるべく、上記スリーブ3を超硬合金若し
くは構造用鋼により造り、防錆と摺動性の向上とを目的
として、このスリーブ3の表面にニッケル系の硬質メッ
キを施している。そして、アルミニウム合金製の上記ポ
リゴンミラー5を、上記スリーブ3の周囲に固定してい
た。従って、回転駆動装置である光偏向装置の温度が上
昇した場合には、これら両部材3、5同士の間にかなり
の熱膨張差を生じる事が避けられなかった。より具体的
には、温度上昇時にポリゴンミラー5の熱膨張量がスリ
ーブ3の熱膨張量に比べてかなり多くなっていた。
【0008】上記ポリゴンミラー5をスリーブ3に支持
固定する場合には、ポリゴンミラー5をスリーブ3に、
隙間ばめによって外嵌すると共に、ポリゴンミラー5を
取付フランジ4に対しねじ止めしている。ところが、温
度上昇時にはポリゴンミラー5の熱膨張に基づき、この
ポリゴンミラー5の内周面とスリーブ3の外周面との間
の隙間が大きくなり、ポリゴンミラー5の取付位置が直
径方向にずれ動く。
固定する場合には、ポリゴンミラー5をスリーブ3に、
隙間ばめによって外嵌すると共に、ポリゴンミラー5を
取付フランジ4に対しねじ止めしている。ところが、温
度上昇時にはポリゴンミラー5の熱膨張に基づき、この
ポリゴンミラー5の内周面とスリーブ3の外周面との間
の隙間が大きくなり、ポリゴンミラー5の取付位置が直
径方向にずれ動く。
【0009】この様な原因によってポリゴンミラー5の
取付位置が直径方向にずれ動いた場合には、ポリゴンミ
ラー5と共に高速回転する部材の動的不釣り合いが大き
くなり、回転に伴う遠心力によってポリゴンミラー5が
細かく振動する。この様な振動は、レーザ光の走査位置
のずれによるレーザプリンタ等の印字品質低下の原因と
なる為、好ましくない。
取付位置が直径方向にずれ動いた場合には、ポリゴンミ
ラー5と共に高速回転する部材の動的不釣り合いが大き
くなり、回転に伴う遠心力によってポリゴンミラー5が
細かく振動する。この様な振動は、レーザ光の走査位置
のずれによるレーザプリンタ等の印字品質低下の原因と
なる為、好ましくない。
【0010】又、光偏向装置の温度は、ハウジング1内
に存在する気体とポリゴンミラー5等、使用時に高速回
転する部材表面との摩擦に基づいて上昇し、使用停止に
伴って下降する為、上記ポリゴンミラー5が熱膨張、収
縮を繰り返し、その度毎にスリーブ3に対するポリゴン
ミラー5の取付位置が微妙に異なる。この様な場合に
も、ポリゴンミラー5が細かく振動して印字品質を低下
させる原因となる。
に存在する気体とポリゴンミラー5等、使用時に高速回
転する部材表面との摩擦に基づいて上昇し、使用停止に
伴って下降する為、上記ポリゴンミラー5が熱膨張、収
縮を繰り返し、その度毎にスリーブ3に対するポリゴン
ミラー5の取付位置が微妙に異なる。この様な場合に
も、ポリゴンミラー5が細かく振動して印字品質を低下
させる原因となる。
【0011】特に、近年に於いては印字品質の向上と印
字速度の向上とを目的として、より大径のポリゴンミラ
ー5をより高速で回転させる傾向にあり、使用時に於け
る光偏向装置の温度上昇がより著しくなって、上述の様
な原因による印字品質の低下を無視できなくなってい
る。本発明の回転駆動装置は、この様な事情に鑑みて発
明されたものである。
字速度の向上とを目的として、より大径のポリゴンミラ
ー5をより高速で回転させる傾向にあり、使用時に於け
る光偏向装置の温度上昇がより著しくなって、上述の様
な原因による印字品質の低下を無視できなくなってい
る。本発明の回転駆動装置は、この様な事情に鑑みて発
明されたものである。
【0012】
【課題を解決する為の手段】本発明の回転駆動装置は、
前述した従来の光偏向装置等の回転駆動装置と同様に、
軸受と、この軸受により回転自在に支持された回転部材
と、この回転部材に支持されたポリゴンミラー等の被駆
動部材と、上記回転部材を回転駆動する電動モータとを
備えている。
前述した従来の光偏向装置等の回転駆動装置と同様に、
軸受と、この軸受により回転自在に支持された回転部材
と、この回転部材に支持されたポリゴンミラー等の被駆
動部材と、上記回転部材を回転駆動する電動モータとを
備えている。
【0013】特に、本発明の回転駆動装置に於いては、
上記回転部材を構成する材料の熱膨張係数と上記被駆動
部材を構成する材料の熱膨張係数との差を、この被駆動
部材を構成する材料の熱膨張係数の±10%以内として
いる。
上記回転部材を構成する材料の熱膨張係数と上記被駆動
部材を構成する材料の熱膨張係数との差を、この被駆動
部材を構成する材料の熱膨張係数の±10%以内として
いる。
【0014】
【作用】上述の様に構成される本発明の回転駆動装置に
於いては、温度上昇時に於いても回転部材とポリゴンミ
ラー等の被駆動部材との位置関係がずれる事がなくな
る。従って、回転部材及び被駆動部材に動的不釣り合い
が生じにくくなって、例えば光偏向装置に組み込んだ場
合に、印字品質の低下に結び付く様な振動を起こしにく
くなる。
於いては、温度上昇時に於いても回転部材とポリゴンミ
ラー等の被駆動部材との位置関係がずれる事がなくな
る。従って、回転部材及び被駆動部材に動的不釣り合い
が生じにくくなって、例えば光偏向装置に組み込んだ場
合に、印字品質の低下に結び付く様な振動を起こしにく
くなる。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の第一実施例を示している。
ハウジング12内には、密閉空間13を設けている。
又、上記ハウジング12の底面中心部には、枢軸14の
下端を支持固定している。この枢軸14は、次述するス
リーブ15と共に動圧気体軸受16を構成する。この
為、上記スリーブ15の内周面には動圧溝17、17を
形成している。
ハウジング12内には、密閉空間13を設けている。
又、上記ハウジング12の底面中心部には、枢軸14の
下端を支持固定している。この枢軸14は、次述するス
リーブ15と共に動圧気体軸受16を構成する。この
為、上記スリーブ15の内周面には動圧溝17、17を
形成している。
【0016】又、回転部材であるスリーブ15の中間部
外周面には取付フランジ18を設け、この取付フランジ
18の上側に、被駆動部材であるポリゴンミラー5を支
持している。即ち、このポリゴンミラー5を上記スリー
ブ15に、隙間ばめによって外嵌すると共に、このポリ
ゴンミラー5の内周寄り部分を上記取付フランジ18
に、図示しない複数個のねじにより固定している。
外周面には取付フランジ18を設け、この取付フランジ
18の上側に、被駆動部材であるポリゴンミラー5を支
持している。即ち、このポリゴンミラー5を上記スリー
ブ15に、隙間ばめによって外嵌すると共に、このポリ
ゴンミラー5の内周寄り部分を上記取付フランジ18
に、図示しない複数個のねじにより固定している。
【0017】又、非磁性体の上記枢軸14の上端面に
は、円板状の永久磁石19を固定している。一方、上記
スリーブ15の上端部内周面で、上記永久磁石19の外
周面と対向する部分には、円環状の磁性体20を固定し
ている。この磁性体20と永久磁石19との間に作用す
る吸引力により、上記スリーブ15は浮上状態に保たれ
る。
は、円板状の永久磁石19を固定している。一方、上記
スリーブ15の上端部内周面で、上記永久磁石19の外
周面と対向する部分には、円環状の磁性体20を固定し
ている。この磁性体20と永久磁石19との間に作用す
る吸引力により、上記スリーブ15は浮上状態に保たれ
る。
【0018】一方、上記取付フランジ18の下側には、
ロータ6と、回転バランスを整える為のバランスリング
21とを支持固定している。このバランスリング21の
下面に設けた凹部21aには、適宜接着剤等を塗布固化
させて、円周方向に亙る回転バランスの調整を行う。
ロータ6と、回転バランスを整える為のバランスリング
21とを支持固定している。このバランスリング21の
下面に設けた凹部21aには、適宜接着剤等を塗布固化
させて、円周方向に亙る回転バランスの調整を行う。
【0019】又、前記ハウジング12の中間部内周面で
上記ロータ6と対向する部分には、ステータ7を設け、
上記ポリゴンミラー5を回転駆動する為の電動モータ8
を構成している。更に、上記ハウジング12の一部で上
記ポリゴンミラー5の外周面と対向する部分の少なくと
も1個所には、窓開口22を設け、この窓開口22の外
端開口部を、アクリル板、ガラス板等の透明パネル23
により塞いでいる。
上記ロータ6と対向する部分には、ステータ7を設け、
上記ポリゴンミラー5を回転駆動する為の電動モータ8
を構成している。更に、上記ハウジング12の一部で上
記ポリゴンミラー5の外周面と対向する部分の少なくと
も1個所には、窓開口22を設け、この窓開口22の外
端開口部を、アクリル板、ガラス板等の透明パネル23
により塞いでいる。
【0020】上述の様に構成される、本発明の回転駆動
装置を組み込んだ光偏向装置に於いて、上記ポリゴンミ
ラー5は、アルミニウム合金製としている。これは、ア
ルミニウム合金が、軽量で鏡面切削加工が容易であり、
しかもポリゴンミラー5に要求される反射率を確保し易
い為である。一方、上記ポリゴンミラー5を支持する為
のスリーブ15は、JIS A2017 、同A5052 、同A5056 、
同A7075 等、ポリゴンミラー5を構成するアルミニウム
合金とほぼ同じ熱膨張係数を有する非磁性体のアルミニ
ウム合金製としている。
装置を組み込んだ光偏向装置に於いて、上記ポリゴンミ
ラー5は、アルミニウム合金製としている。これは、ア
ルミニウム合金が、軽量で鏡面切削加工が容易であり、
しかもポリゴンミラー5に要求される反射率を確保し易
い為である。一方、上記ポリゴンミラー5を支持する為
のスリーブ15は、JIS A2017 、同A5052 、同A5056 、
同A7075 等、ポリゴンミラー5を構成するアルミニウム
合金とほぼ同じ熱膨張係数を有する非磁性体のアルミニ
ウム合金製としている。
【0021】上述の様に構成される、本発明の回転駆動
装置を組み込んだ光偏向装置の使用時には、電動モータ
8によって、上記スリーブ15並びにこのスリーブ15
に固定されたポリゴンミラー5を回転させる。スリーブ
15の回転速度が上昇するのに伴って、このスリーブ1
5の内周面と枢軸14の外周面との間に動圧が発生し、
両周面同士が接触する事がなくなる。従って、上記ポリ
ゴンミラー5を高速で長時間回転させる事が可能とな
る。
装置を組み込んだ光偏向装置の使用時には、電動モータ
8によって、上記スリーブ15並びにこのスリーブ15
に固定されたポリゴンミラー5を回転させる。スリーブ
15の回転速度が上昇するのに伴って、このスリーブ1
5の内周面と枢軸14の外周面との間に動圧が発生し、
両周面同士が接触する事がなくなる。従って、上記ポリ
ゴンミラー5を高速で長時間回転させる事が可能とな
る。
【0022】特に、本発明の回転駆動装置を組み込んだ
光偏向装置に於いては、上記ポリゴンミラー5とスリー
ブ15との熱膨張量がほぼ等しくなるので、温度上昇時
に於いてもスリーブ15の外周面とポリゴンミラー5の
内周面との間に大きな隙間が生じる事はなく、又、これ
らポリゴンミラー5とスリーブ15との位置関係がずれ
にくくなる。この結果、一体となって回転するスリーブ
15及びポリゴンミラー5に動的不釣り合いが大きくな
らず、印字品質の低下に結び付くような振動を起こしに
くくなる。
光偏向装置に於いては、上記ポリゴンミラー5とスリー
ブ15との熱膨張量がほぼ等しくなるので、温度上昇時
に於いてもスリーブ15の外周面とポリゴンミラー5の
内周面との間に大きな隙間が生じる事はなく、又、これ
らポリゴンミラー5とスリーブ15との位置関係がずれ
にくくなる。この結果、一体となって回転するスリーブ
15及びポリゴンミラー5に動的不釣り合いが大きくな
らず、印字品質の低下に結び付くような振動を起こしに
くくなる。
【0023】例えば、本発明者が行なった実験による
と、ポリゴンミラー5を構成するアルミニウム合金の熱
膨張係数が23.8×10-6であった場合、スリーブ1
5を熱膨張係数が23.6×10-6のJIS A7075 により
造れば、ハウジング12内の温度が60℃に達しても、
高速回転している上記ポリゴンミラー5及びスリーブ1
5は殆ど振動しなかった。これに対して、Siの含有率が
高く、熱膨張係数が17.5×10-6であるアルミニウ
ム合金により上記スリーブ15を造った場合には、同じ
条件で振動が大きくなり、不満足な性能しか得られなか
った。尚、スリーブ15等の回転部材を構成する材料の
熱膨張係数と上記ポリゴンミラー5を構成する材料の熱
膨張係数との差を、このポリゴンミラー5を構成する材
料の熱膨張係数の±10%以内として、スリーブ15を
構成する材料の熱膨張係数と上記ポリゴンミラー5を構
成する材料の熱膨張係数とをほぼ等しくすると、スリー
ブ15及びポリゴンミラー5の振動が少ない。
と、ポリゴンミラー5を構成するアルミニウム合金の熱
膨張係数が23.8×10-6であった場合、スリーブ1
5を熱膨張係数が23.6×10-6のJIS A7075 により
造れば、ハウジング12内の温度が60℃に達しても、
高速回転している上記ポリゴンミラー5及びスリーブ1
5は殆ど振動しなかった。これに対して、Siの含有率が
高く、熱膨張係数が17.5×10-6であるアルミニウ
ム合金により上記スリーブ15を造った場合には、同じ
条件で振動が大きくなり、不満足な性能しか得られなか
った。尚、スリーブ15等の回転部材を構成する材料の
熱膨張係数と上記ポリゴンミラー5を構成する材料の熱
膨張係数との差を、このポリゴンミラー5を構成する材
料の熱膨張係数の±10%以内として、スリーブ15を
構成する材料の熱膨張係数と上記ポリゴンミラー5を構
成する材料の熱膨張係数とをほぼ等しくすると、スリー
ブ15及びポリゴンミラー5の振動が少ない。
【0024】尚、上記スリーブ15及びポリゴンミラー
5を、互いに熱膨張率がほぼ同じアルミニウム合金によ
り造るだけでなく、前記枢軸14も、スリーブ15を構
成する材料の熱膨張係数との差がの±10%以内の熱膨
張係数を有するアルミニウム合金により造れば、前記動
圧気体軸受16の軸受隙間寸法が変化する事を防止出来
る。この場合に於いて、上記枢軸14の外周面に、無電
解ニッケルメッキ、アルマイト処理、或はセラミックコ
ーティング等の表面処理を施せば、上記枢軸14の外周
面を傷つきにくくできる。更に、上記外周面に、ポリフ
ェニレンサイファイド樹脂(PPS)やポリアミドイミ
ド樹脂等をベースにした樹脂コーティングを施せば、こ
の外周面の摺動特性を向上(滑り易く)して、光偏向装
置の起動、停止に伴う耐久性を向上させられる。
5を、互いに熱膨張率がほぼ同じアルミニウム合金によ
り造るだけでなく、前記枢軸14も、スリーブ15を構
成する材料の熱膨張係数との差がの±10%以内の熱膨
張係数を有するアルミニウム合金により造れば、前記動
圧気体軸受16の軸受隙間寸法が変化する事を防止出来
る。この場合に於いて、上記枢軸14の外周面に、無電
解ニッケルメッキ、アルマイト処理、或はセラミックコ
ーティング等の表面処理を施せば、上記枢軸14の外周
面を傷つきにくくできる。更に、上記外周面に、ポリフ
ェニレンサイファイド樹脂(PPS)やポリアミドイミ
ド樹脂等をベースにした樹脂コーティングを施せば、こ
の外周面の摺動特性を向上(滑り易く)して、光偏向装
置の起動、停止に伴う耐久性を向上させられる。
【0025】又、アルミニウム合金製枢軸14の表面に
直接樹脂コーティングをせずに、先ず上記枢軸14にニ
ッケルメッキやカニゼンメッキ等の表面硬化処理を施し
た後、この枢軸14の端面及び外径面を所定寸法に仕上
げ、その後、枢軸14の表面に樹脂コーティングを施し
てから、この枢軸14の外径面をセンタレス研削により
所定の寸法精度に仕上げるのが、加工上及び取扱上、枢
軸14の表面に傷が付くのを防止する面から好ましい。
これは、起動トルクの低減と起動停止耐久性向上とを目
的として球状凸面としている図2に示す様な枢軸14の
上端面を仕上げる為に枢軸14の外径面をクランプする
際等に有効である。
直接樹脂コーティングをせずに、先ず上記枢軸14にニ
ッケルメッキやカニゼンメッキ等の表面硬化処理を施し
た後、この枢軸14の端面及び外径面を所定寸法に仕上
げ、その後、枢軸14の表面に樹脂コーティングを施し
てから、この枢軸14の外径面をセンタレス研削により
所定の寸法精度に仕上げるのが、加工上及び取扱上、枢
軸14の表面に傷が付くのを防止する面から好ましい。
これは、起動トルクの低減と起動停止耐久性向上とを目
的として球状凸面としている図2に示す様な枢軸14の
上端面を仕上げる為に枢軸14の外径面をクランプする
際等に有効である。
【0026】尚、上記枢軸14の表面をコーティングす
る合成樹脂中にカーボン繊維を混入する事で、コーティ
ング層に導電性を持たせれば、回転検査によって軸受面
の突起の有無を確認できるので、品質保証が容易にな
る。
る合成樹脂中にカーボン繊維を混入する事で、コーティ
ング層に導電性を持たせれば、回転検査によって軸受面
の突起の有無を確認できるので、品質保証が容易にな
る。
【0027】回転駆動装置を組み込んだ光偏向装置の使
用時に於ける温度上昇が限られたものであれば、上記枢
軸14を構成する材料の熱膨張率を、上記スリーブ15
を構成する材料の熱膨張率と多少異ならせても良い。こ
の様な場合に上記枢軸14を、例えばJIS SUS304、同SU
S420、同SUS440等のステンレス鋼、若しくはこれらのス
テンレス鋼に窒化処理を施したもの、更にはJIS SUS420
J2、同SUS440C を熱処理により硬化させたものにより造
る事が考えられる。温度上昇が限られたものであれば、
枢軸14をステンレス鋼により造っても、前記動圧気体
軸受16の軸受隙間11が実用上問題となるほどは変化
しない。
用時に於ける温度上昇が限られたものであれば、上記枢
軸14を構成する材料の熱膨張率を、上記スリーブ15
を構成する材料の熱膨張率と多少異ならせても良い。こ
の様な場合に上記枢軸14を、例えばJIS SUS304、同SU
S420、同SUS440等のステンレス鋼、若しくはこれらのス
テンレス鋼に窒化処理を施したもの、更にはJIS SUS420
J2、同SUS440C を熱処理により硬化させたものにより造
る事が考えられる。温度上昇が限られたものであれば、
枢軸14をステンレス鋼により造っても、前記動圧気体
軸受16の軸受隙間11が実用上問題となるほどは変化
しない。
【0028】尚、スリーブ15の内周面は枢軸14の外
周面に比べて取り扱い時等に傷つきにくく、枢軸14の
外周面に比べて表面処理を行なう必要性が低いが、枢軸
14の外周面と同様の表面硬化処理を施せば、組立時や
使用時に傷つきにくくなる利点を有する。例えば、アル
ミニウム合金製のスリーブ15の内周面に動圧溝17を
形成した後、この内周面に無電解ニッケルメッキ、カニ
ゼンメッキ、アルマイト処理等の表面硬化処理を施せ
ば、この動圧溝17の形成作業を面倒にする事なく、上
記内周面を硬化できる。
周面に比べて取り扱い時等に傷つきにくく、枢軸14の
外周面に比べて表面処理を行なう必要性が低いが、枢軸
14の外周面と同様の表面硬化処理を施せば、組立時や
使用時に傷つきにくくなる利点を有する。例えば、アル
ミニウム合金製のスリーブ15の内周面に動圧溝17を
形成した後、この内周面に無電解ニッケルメッキ、カニ
ゼンメッキ、アルマイト処理等の表面硬化処理を施せ
ば、この動圧溝17の形成作業を面倒にする事なく、上
記内周面を硬化できる。
【0029】尚、スリーブ15をアルミニウム合金によ
り造ると、上記動圧溝17の形成作業を、転造等の塑性
加工により容易に行なえる利点がある。この場合に於い
て、軟質なアルミニウム合金製スリーブ15の内周面に
動圧溝17を加工した場合、各動圧溝17の周辺が盛り
上がるので、好ましくは、溝加工後にラッピング若しく
はホーニング等の仕上加工を施して、盛り上がり部分を
除去する。
り造ると、上記動圧溝17の形成作業を、転造等の塑性
加工により容易に行なえる利点がある。この場合に於い
て、軟質なアルミニウム合金製スリーブ15の内周面に
動圧溝17を加工した場合、各動圧溝17の周辺が盛り
上がるので、好ましくは、溝加工後にラッピング若しく
はホーニング等の仕上加工を施して、盛り上がり部分を
除去する。
【0030】又、ポリゴンミラー5の材質は、アルミニ
ウム合金に限定されるものではなく、銅合金、ガラス、
合成樹脂等も使用可能である。この様な材質によりポリ
ゴンミラー5を造る場合には、勿論、前記スリーブ15
を構成する材料もこれに合わせて選択する。更に、ポリ
ゴンミラー5の表面(特に反射面である外周面)には、
必要に応じて酸化防止や反射防止の為のコーティングを
施す。尚、回転部材であるスリーブ15をラジアル動圧
気体軸受とスラスト動圧気体軸受とにより支持しても良
い。
ウム合金に限定されるものではなく、銅合金、ガラス、
合成樹脂等も使用可能である。この様な材質によりポリ
ゴンミラー5を造る場合には、勿論、前記スリーブ15
を構成する材料もこれに合わせて選択する。更に、ポリ
ゴンミラー5の表面(特に反射面である外周面)には、
必要に応じて酸化防止や反射防止の為のコーティングを
施す。尚、回転部材であるスリーブ15をラジアル動圧
気体軸受とスラスト動圧気体軸受とにより支持しても良
い。
【0031】次に、図2は、本発明の第二実施例を示し
ている。本実施例の場合には、回転部材であるスリーブ
15の中間部外周面に設けた取付フランジ18の上側
に、被駆動部材であるポリゴンミラー5が隙間ばめで嵌
合し、下側に取付板24が隙間ばめで嵌合している。取
付フランジ18の上面にポリゴンミラー5を、下面に取
付板24を、それぞれ軸方向にねじ止め固定している。
そして、この取付板24の下面に、電動モータ8を構成
するロータ6を固定している。ロータの内周下端部には
凹部26を全周に亙って設け、この凹部26に接着剤等
を塗布する事により、回転不釣り合いの調整を自在とし
ている。
ている。本実施例の場合には、回転部材であるスリーブ
15の中間部外周面に設けた取付フランジ18の上側
に、被駆動部材であるポリゴンミラー5が隙間ばめで嵌
合し、下側に取付板24が隙間ばめで嵌合している。取
付フランジ18の上面にポリゴンミラー5を、下面に取
付板24を、それぞれ軸方向にねじ止め固定している。
そして、この取付板24の下面に、電動モータ8を構成
するロータ6を固定している。ロータの内周下端部には
凹部26を全周に亙って設け、この凹部26に接着剤等
を塗布する事により、回転不釣り合いの調整を自在とし
ている。
【0032】本実施例の場合には、スリーブ15を構成
する材料の熱膨張係数とポリゴンミラー5を構成する材
料の熱膨張係数との差を、ポリゴンミラー5を構成する
材料の熱膨張係数の±10%以内とし、又、スリーブ1
5を構成する材料の熱膨張係数と取付板24を構成する
材料との熱膨張係数との差を、取付板24を構成する材
料の熱膨張係数の±15%以内としている。取付板24
はポリゴンミラー5よりも軽いので、熱膨張係数の範囲
をポリゴンミラー5より多少広くしても、実用上の問題
は生じない。
する材料の熱膨張係数とポリゴンミラー5を構成する材
料の熱膨張係数との差を、ポリゴンミラー5を構成する
材料の熱膨張係数の±10%以内とし、又、スリーブ1
5を構成する材料の熱膨張係数と取付板24を構成する
材料との熱膨張係数との差を、取付板24を構成する材
料の熱膨張係数の±15%以内としている。取付板24
はポリゴンミラー5よりも軽いので、熱膨張係数の範囲
をポリゴンミラー5より多少広くしても、実用上の問題
は生じない。
【0033】上記スリーブ15及び取付板24を、JIS
A7075 、同A2218 、同A2017 、同A5052 、同A5056 、同
A6262 等のアルミニウム合金により造り、ポリゴンミラ
ー5をJIS A2218 、同A5052 、同A5056 等のアルミニウ
ム合金により造る事が考えられる。何れのアルミニウム
合金も、25℃に於ける熱膨張係数が20〜25×10
-6の範囲である為、上記各部材15、24、5の熱膨張
量の差を小さく抑えられる。従って、回転駆動装置を組
み込んだ光偏向装置の運転と停止との繰り返しに拘ら
ず、上記取付板24及びポリゴンミラー5の上記スリー
ブ15に対する取付位置がずれる事が防止される。
A7075 、同A2218 、同A2017 、同A5052 、同A5056 、同
A6262 等のアルミニウム合金により造り、ポリゴンミラ
ー5をJIS A2218 、同A5052 、同A5056 等のアルミニウ
ム合金により造る事が考えられる。何れのアルミニウム
合金も、25℃に於ける熱膨張係数が20〜25×10
-6の範囲である為、上記各部材15、24、5の熱膨張
量の差を小さく抑えられる。従って、回転駆動装置を組
み込んだ光偏向装置の運転と停止との繰り返しに拘ら
ず、上記取付板24及びポリゴンミラー5の上記スリー
ブ15に対する取付位置がずれる事が防止される。
【0034】上記取付板24は、断面L字形で全体を円
環状に形成している。上記ロータ6は、この取付板24
の外周縁に形成した下方に延びる円筒壁部25の内側
に、圧入、焼き嵌め、接着等により固定されている。従
って、回転駆動装置を組み込んだ光偏向装置の使用時に
上記ロータ6に作用する遠心力によっても、このロータ
6が取付板24に対しずれ動く事がないだけでなく、遠
心力に基づいてロータ6に働く応力によって、このロー
タ6が破壊される事が防止される。
環状に形成している。上記ロータ6は、この取付板24
の外周縁に形成した下方に延びる円筒壁部25の内側
に、圧入、焼き嵌め、接着等により固定されている。従
って、回転駆動装置を組み込んだ光偏向装置の使用時に
上記ロータ6に作用する遠心力によっても、このロータ
6が取付板24に対しずれ動く事がないだけでなく、遠
心力に基づいてロータ6に働く応力によって、このロー
タ6が破壊される事が防止される。
【0035】尚、上記ロータ6を、マンガンアルミ磁石
等の高強度の磁性材により造れば、このロータ6を上記
円筒壁部25に圧入又は焼き嵌めによって固定する事が
可能となるので好ましい。この場合に於いて、ロータ6
の熱膨張量は、アルミニウム合金製の取付板24の熱膨
張量よりも少なくなる。従って、温度上昇時には上記円
筒壁部25がロータ6を抑え付ける締代が少なくなる
が、温度上昇に伴う減少分を予め考慮して上記締代を設
定すれば、温度上昇時にもロータ6が取付板24に対し
変位する事を防止できる。回転駆動装置を組み込んだ光
偏向装置の温度上昇量が少ない場合には、上記ロータ6
を取付板24に対し、接着により固定しても良い。
等の高強度の磁性材により造れば、このロータ6を上記
円筒壁部25に圧入又は焼き嵌めによって固定する事が
可能となるので好ましい。この場合に於いて、ロータ6
の熱膨張量は、アルミニウム合金製の取付板24の熱膨
張量よりも少なくなる。従って、温度上昇時には上記円
筒壁部25がロータ6を抑え付ける締代が少なくなる
が、温度上昇に伴う減少分を予め考慮して上記締代を設
定すれば、温度上昇時にもロータ6が取付板24に対し
変位する事を防止できる。回転駆動装置を組み込んだ光
偏向装置の温度上昇量が少ない場合には、上記ロータ6
を取付板24に対し、接着により固定しても良い。
【0036】更に、図示の実施例では、ハウジング12
の底面に複数の板状の放熱フィン27、27を設け、回
転駆動装置を組み込んだ光偏向装置の温度上昇を抑える
様にしている。
の底面に複数の板状の放熱フィン27、27を設け、回
転駆動装置を組み込んだ光偏向装置の温度上昇を抑える
様にしている。
【0037】
【発明の効果】本発明の回転駆動装置は、以上に述べた
通り構成され作用するが、温度変化に伴う、スリーブ等
の回転部材に対するポリゴンミラー等の被駆動部材の取
付位置のずれを防止できる為、この被駆動部材の振動を
防止できる。そして、例えば光偏向装置に組み込んだ場
合に、良好な印字品質が得られる。
通り構成され作用するが、温度変化に伴う、スリーブ等
の回転部材に対するポリゴンミラー等の被駆動部材の取
付位置のずれを防止できる為、この被駆動部材の振動を
防止できる。そして、例えば光偏向装置に組み込んだ場
合に、良好な印字品質が得られる。
【図1】本発明の第一実施例を示す縦断面図。
【図2】同第二実施例を示す縦断面図。
【図3】従来構造の第1例を示す縦断面図。
【図4】同第2例を示す縦断面図。
1 ハウジング 2 固定軸 3 スリーブ 4 取付フランジ 5 ポリゴンミラー 6 ロータ 7 ステータ 8 電動モータ 9 蓋体 10 流通孔 11 軸受隙間 12 ハウジング 13 密閉空間 14 枢軸 15 スリーブ 16 動圧気体軸受 17 動圧溝 18 取付フランジ 19 永久磁石 20 磁性体 21 バランスリング 21a 凹部 22 窓開口 23 透明パネル 24 取付板 25 円筒壁部 26 凹部 27 放熱フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 茂 神奈川県藤沢市鵠沼神明3−6−10 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10 F16C 17/02
Claims (5)
- 【請求項1】 軸受と、この軸受により回転自在に支持
された回転部材と、この回転部材に支持された被駆動部
材と、上記回転部材を回転駆動する電動モータとを備え
た回転駆動装置に於いて、上記回転部材を構成する材料
の熱膨張係数と上記被駆動部材を構成する材料の熱膨張
係数との差を、この被駆動部材を構成する材料の熱膨張
係数の±10%以内とした事を特徴とする回転駆動装
置。 - 【請求項2】 軸受を構成する枢軸の外周面と円筒状の
回転部材の内周面とのうちの少なくとも一方の周面に表
面硬化処理を施している、請求項1に記載した回転駆動
装置。 - 【請求項3】 軸受を構成する枢軸の外周面に樹脂コー
ティングを施している、請求項1に記載した回転駆動装
置。 - 【請求項4】 樹脂コーティングが、合成樹脂に導電性
を持たせたものである、請求項3に記載した回転駆動装
置。 - 【請求項5】 回転部材に取付板を介して電動モータを
構成するロータを支持固定しており、この取付板は上記
回転部材に固定しており、上記回転部材を構成する材料
の熱膨張係数と上記取付板を構成する材料の熱膨張係数
との差を、この取付板を構成する材料の熱膨張係数の±
15%以内とした、請求項1〜4の何れかに記載した回
転駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21479693A JP3282306B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-08-09 | 回転駆動装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-127736 | 1993-05-06 | ||
JP12773693 | 1993-05-06 | ||
JP21479693A JP3282306B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-08-09 | 回転駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0720397A JPH0720397A (ja) | 1995-01-24 |
JP3282306B2 true JP3282306B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=26463620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21479693A Expired - Fee Related JP3282306B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-08-09 | 回転駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3282306B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005352059A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Ricoh Co Ltd | 光偏向器、光偏向器の製造方法、光走査装置及び画像形成装置 |
WO2007083491A1 (ja) | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Ntn Corporation | 動圧軸受装置用軸部材 |
JP5132887B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2013-01-30 | Ntn株式会社 | 動圧軸受装置用軸部材 |
JP2007198606A (ja) * | 2007-04-09 | 2007-08-09 | Jtekt Corp | 軸受装置 |
JP5446528B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2014-03-19 | コニカミノルタ株式会社 | 光偏向装置 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP21479693A patent/JP3282306B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0720397A (ja) | 1995-01-24 |
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