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JPH03140915A - 光偏向装置 - Google Patents

光偏向装置

Info

Publication number
JPH03140915A
JPH03140915A JP1278706A JP27870689A JPH03140915A JP H03140915 A JPH03140915 A JP H03140915A JP 1278706 A JP1278706 A JP 1278706A JP 27870689 A JP27870689 A JP 27870689A JP H03140915 A JPH03140915 A JP H03140915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
bearings
motor
rotating shaft
ball bearing
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
Application number
JP1278706A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Omura
健 大村
Seiichiro Fushimi
伏見 誠一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1278706A priority Critical patent/JPH03140915A/ja
Priority to US07/603,231 priority patent/US5138477A/en
Publication of JPH03140915A publication Critical patent/JPH03140915A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/55Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction with intermediate floating or independently-driven rings rotating at reduced speed or with other differential ball or roller bearings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22High-speed rotation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、光偏向装置に係り、特に、その光偏向装置
の軸受構造の改良に関する。
(従来の技術) 一般に、レーザプリンタなどの装置に組込まれる走査式
光学装置は、光ビームを偏向させる光偏向装置を備えて
いる。この光偏向装置では、入射された光ビームを等角
速度で反射し、これを偏向走査するために回転多面鏡(
ポリゴンミラー)が用いられる。この回転多面鏡は、複
数の反射面(例えば4面或いは8面)を有する多面鏡が
モタの回転軸に固定され、感光体上に記録すべき情報を
走査することから、感光体の副走査方向における回転速
度(周速)と比べて非常に高速(例えば16.00Or
、Lm、)で回転している。このため、モータの回転軸
は、軸の回転による負荷を吸収するための転動体を有す
る通常の軸受(ボールベアリング、ローラベアリング等
)或いは動圧空気軸受などによって支持されているが、
転動体を有する軸受では最大許容回転数が低く、また、
動圧空気軸受では非常に高い加工精度が必要とされると
ともに、大型でコストの高いものとなってしまう。
(発明が解決しようとする課題) 光偏向装置の回転数が増加すると、上記ボールベアリン
グ等の転動体を有する軸受が用いられる場合には、最大
許容回転数が低いことから、ボールベアリングの焼付き
及び油切れ、軸受部分の磨耗による偏心などが発生し易
く、また、一定の時間ごとに交換を必要とするなど、そ
の連続的、且つ、長期的使用が困難であるといる問題が
ある。
一方、連続的且つ長期的使用に対して許容力のある動圧
空気軸受が用いられる場合には、モータの回転軸と軸受
の隙間の加工において非常に高い加工精度が要求され、
コストが高いものになるとともに、装置全体が大型化す
るという問題がある。
この発明は、安価な転動体を有する軸受(ボールベアリ
ング)を用いて、しかも、簡単な構造で高速回転に対し
ても耐久力のある光偏向装置を提供することを目的とす
る。
(課題を解決するための手段) この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、モー
タの回転軸を回転可能に支持する第一の軸受と、この第
一の軸受を回転可能に支持する第二の軸受と、前記モー
タの回転軸とともに回転する光反射体とを備え、前記第
一及び第二の軸受は、一体的に形成されることを特徴と
する光偏向装置が提供される。
(作用) モータの回転軸を回転可能に支持する第一の軸受をさら
に第二の軸受で回転可能に支持することにより、第一の
軸受によってモータの回転軸の回転による負荷がある相
対速度で吸収される。さらに、第二の軸受によって第一
の軸受の回転による負荷が順次ある相対速度で吸収され
ることにより、それぞれの軸受にかかる負荷が低減され
る。
従って、簡単な構造の軸受の使用が可能になるとともに
、光偏向装置を構成する装置全体が小形化される。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図には、この発明の一実施例に係る光偏向装置に装
着されるモータの断面図が示されている。
モータ本体2は、走査式光学系を形成する図示しない光
学系ベースに固定されている。このモータ本体2は、軸
受lOを収容する内筒4、回転力を発生させるために内
筒に固定されているステータコイル14、ロータの回転
を検出するセンサ18及びステータコイルへの図示しな
い電源供給源を備えている。内筒4は、両端に軸受が挿
入される軸受支持部6を有し、この軸受支持部6に転動
体例えばボール、ローラ等で形成され、第一及び第二の
軸受が一体化された複数の軸受lOを収容している。
この軸受10は、その内輪部にモータの回転軸8を滑ら
かに回転可能に支持している。モータの回転軸8は、複
数の軸受lOの内輪を貫通し、その一端には、モータの
回転部分であるロータ20及び8或いは12に分割され
た多面鏡30を備えている。このロータ20は、モータ
本体2に同定されているステータコイルによって発生さ
れる磁界に対して所定の回転方向へ回転するための磁界
を発生させるロータコイル22、及び、回転検出センサ
ー8に回転状態を伝達するマグネット2Bを備えている
。また、多面鏡30は、ロータ20の外側に挿入され押
えばね32を介して止゛め輪34でロータとともに同定
されている。モータの回転軸8の他の一端は、スラスト
ワッシャ等の滑り材12を介して固定部材1Bによりて
モータ本体2から抜けないよう固定されている。
次に、モータの動作について説明する。モータ本体2の
ステータコイル14には、図示しない電源供給手段によ
って所定の磁界を発生させるための電流が供給される。
同時に、回転軸8に固定されているロータ20のロータ
コイル22には、図示しない電源供給手段によってステ
ータコイル14で発生される磁界に対して所定の回転方
向へ回転するための磁界を発生させる電流が供給される
。この2つのコイルに供給される電流によって生じた2
つの磁界によって、ロータ20が所定の方向に回転する
。従って、ロータ20とともに回転軸8に固定されてい
る多面鏡30が所定の方向に回転される。ロータ20の
回転状態は、ロータ20に取付けられたマグネット2B
の位置をモータ本体2に取付けられた回転検出センサー
8が検出することで監視される。
このセンサー8で検出された信号が図示しないモータ制
御回路で処理され、ステータコイル14とロータコイル
22に供給される電流が制御されてモータの回転数が制
御される。この結果、多面鏡30が所定の回転数で回転
される。
第2図には、第1図に示した軸受の詳細が示されている
。軸受50は、モータの回転軸8を収容する穴52、内
側の第一ボールベアリング54及びポルベアリング54
の外輪を支持する外側の第二ポルベアリング56を備え
ている。穴52には、回転軸8が挿入され内側のボール
ベアリング54の内輪と接することで支持される。また
、外側のボールベアリング56は、モータ本体2の内筒
の軸受挿入部6によって支持されている。モータの回転
軸8の回転時の負荷はボールベアリング54の回転によ
って吸収される。また、ボールベアリング54の外輪は
、さらに外側のボールベアリング5Bによって支持され
ているのでボールベアリング54の回転時の負荷は、ボ
ールベアリング5Bの回転によってさらに吸収される。
即ち、内側のボールベアリング54が回転軸8に対しで
ある相対速度で回転することにより回転軸8の回転によ
る負荷を吸収し、外側のボールベアリング56はこのあ
る相対速度で回転するボールベアリング54に対しであ
る相対速度で回転することにより回転軸8の回転による
負荷をさらに吸収する。このように、回転軸8に対して
ボールベアリング54とボールベアリング56の両方が
回転するため、外側のボールベアリング56にかかる負
荷は、従来のように回転軸8の回転による負荷の全てで
はなく、ボールベアリング54の回転速変分だけ減速さ
れたものになる。この実施例によれば、ボールベアリン
グ54及びボールベアリング5Bは、モータの回転軸8
の回転数の1/2の回転に耐える能力があれば良く、そ
れぞれのボールベアリングにおいては、特別に製造され
たものでなく汎用のボールベアリングの使用が可能にな
る。
第3図には、第2図に示されている軸受の他の実施例が
示されている。この実施例によれば、軸受50に代えて
他の形態の軸受60が用いられている。
軸受60は、モータの回転軸8が挿入される穴82、内
側の軸受84及び外側の軸受66を有している。内側の
軸受64及び外側の軸受6Bは例えばソリッドスリーブ
ベアリングなどの転動体を持たない軸受である。この実
施例においても第2図に示した場合と同様に、内側の軸
受B4が回転軸8の回転時の負荷を吸収し、さらに外側
の軸受66が内側の軸受B4の回転時の負荷を吸収する
ことで回転軸8の回転時の負荷を吸収している。また、
軸受64と回転軸8の間及び軸受66と軸受64の間に
油などの潤滑剤68を用いることによって回転軸8の振
動、軸受64及び軸受66の振動も吸収できる。
第4図には、第2図に示されている軸受のさらに他の実
施例が示されている。この実施例によれば、軸受70は
、回転軸8と一体的に製造されている。軸受70は、内
側のボールベアリング74及び外側のボールベアリング
7Bを有している。この例では、内側のボールベアリン
グ74は、その内輪が除去され回転軸8に設けられた溝
72に対してボールBが直接接するよう形成されている
。また、内側のボールベアリング74の外輪と外側のボ
ールベアリング7Bの内輪が一体化され、共通ガイド7
8として配置されている。
第5図には、この発明の実施例の変形例が示されている
。第5図において同一部材は、同じ符号で示されている
。第5図に示した実施例から明らかなように、軸受lO
が二重構造である以外は、比較的簡単に入手可能な汎用
のフラットモータが用いられている。また、回転軸8の
多面鏡30が固定されている側と反対の側の端部におい
ても、止め輪34が用いられることでより厚さの少ない
光偏向器が提供される。この実施例のおいても、上述し
た第1図の例と同様の効果をもたらすことが可能である
(発明の効果) 以上説明したようにこの発明によれば、高速で回転する
光偏向装置のモータの回転軸を支持する軸受部であって
も、簡単な構造の軸受例えばボールベアリング等を用い
ることが可能となる。この結果、装置全体が小形化でき
るとともに走査式光学系の重量も低減できる。また、汎
用ボールベアリングの使用が可能となることからコスト
も大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例である軸受を用いた光偏
向装置の断面図、第2図は、第1図に示した光偏向装置
に用いられる軸受の断面図、第 0 3図は、第2図に示した軸受の変形例を示す断面図、第
4図は、第2図に示した軸受のさらに他の変形例を示す
断面図、第5図は、この発明による軸受を他の形態のモ
ータに用いた光偏向装置の断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モータの回転軸を回転可能に支持する第一の軸受と、こ
    の第一の軸受を回転可能に支持する第二の軸受と、前記
    モータの回転軸とともに回転する光反射体とを備え、前
    記第一及び第二の軸受は、一体的に形成されることを特
    徴とする光偏向装置。
JP1278706A 1989-10-27 1989-10-27 光偏向装置 Pending JPH03140915A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1278706A JPH03140915A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 光偏向装置
US07/603,231 US5138477A (en) 1989-10-27 1990-10-25 Light deflecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1278706A JPH03140915A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 光偏向装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03140915A true JPH03140915A (ja) 1991-06-14

Family

ID=17601058

Family Applications (1)

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JP1278706A Pending JPH03140915A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 光偏向装置

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US (1) US5138477A (ja)
JP (1) JPH03140915A (ja)

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