(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面を平面視正角柱の側面となるように成形され中心に回転軸が圧入される中心穴が設けられ下底面から下方に前記中心穴と同心の薄肉円筒部が突設されたロータ、及び前記薄肉円筒部の内周に沿わせて下面を前記薄肉円筒部の下面と略揃える様にして前記薄肉円筒部へ圧入される環状の多極マグネット、から構成されている回転子と、前記ロータの中心に圧入される回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを設けた固定子と、を備えたポリゴンミラースキャナ装置の前記ロータの周面を加工する際に前記回転子を保持するポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具であって、
前記ポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具が、前記ロータの下面を上面にて支持する支持体を備え、該支持体の上面は前記マグネットの下面と離間していることを特徴とするポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具。
【請求項２】
前記支持体の上面はロータの下面との接触面が半径方向の半ばより前記ロータの下面と離間するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等に組み込んで光ビームを走査するポリゴンミラースキャナ装置の加工治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来のポリゴンスキャナユニットを示す断面図である。
この従来のポリゴンスキャナユニットのスキャナモータは、回転子部分と固定子部分とからなる。回転子部分は、下面にマグネット１０１を装着したロータヨーク１０２と、回転軸１０３と、ロータヨーク１０２上に接合され、ロータヨーク１０２を回転軸１０３に固定するフランジ１０４とから構成されている。
【０００３】
また、固定子部分は、上面に巻線コイル１０５を配置したステータヨーク１０６と、回転軸１０３を軸支する軸受部分１０７とから構成されている。このポリゴンスキャナユニットのフランジ１０４上にはポリゴンミラー１０８が固定され、このポリゴンスキャナミラー１０８でスキャンを行うことができる。
【０００４】
しかし、このポリゴンスキャナユニットの構成では、ポリゴンミラー１０８とスキャナモータとがそれぞれ独立した別体の部品であり、かつスキャナモータ自身の小型化にも限界があることから、スキャナモータにポリゴンミラー１０８を搭載したポリゴンスキャナユニット全体の構造が大型化し、小型化が困難であるという問題があった。従って、レーザプリンタなどの画像形成装置に組み込む際に大きなスペースを占有し、画像形成装置の小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、従来、ロータヨークをポリゴンミラーの基体として小型化を図ったポリゴンミラー駆動用スキャナモータとして、特開平８−６２５２７号が知られている。
【０００６】
図８に示すように、このスキャナモータは、回転子１１０と固定子１１１とからなる。この回転子１１０は、外形が六角形を呈する平板状のロータヨーク１１２と、その下面側に装着した界磁永久磁石１１３からなる。また、固定子１１１は、界磁永久磁石１１３と軸方向のギャップを隔てて対向する扁平形の電機子コイル１１４，ステータヨーク１１５、軸受１１６、およびこれら部品を組み込んだハウジング１１７からなる。回転子１１０と固定子１１１とは、回転子軸１１８が軸受１１６に軸支して組み立てられている。
【０００７】
このスキャナモータにおいて、ロータヨーク１１２はポリゴンミラーの基体を兼ねている。ロータヨーク１１２の六角形の周面には各辺ごとに表面を鏡面に仕上げたアルミ箔、あるいはガラス製の鏡などのロータヨーク１１２と別体のチップ状ミラー１１９を貼着してポリゴンミラーを形作っている。
【０００８】
このような構成で、図示されていないセンサレス３相バイポーラ駆動回路を介して電機子コイル１１４に直流電圧を流すことにより、回転子１１０のロータヨーク１１２が回転子軸１１８の回りに回転する。
【０００９】
そして、スキャナモータを回転させつつ、多角形を呈するロータヨーク１１２の周面に形成した鏡面である、ロータヨーク１１２と別体のチップ状ミラー１１９に向けて側方から光ビームを投光することにより、ロータヨーク１１２がそのままポリゴンミラーとして機能、動作する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロータヨーク１１２の周面をポリゴンミラーにしようとする場合、チップ状ミラー１１９を貼着させたり、膜形成することは部品点数が増加するという問題がある。
【００１１】
また、チップ状ミラー１１９を貼着する場合には、高精度な接着を要するとともに、接着後の遠心力による剥離・変形等の不具合がある。
また、コーティングミラーを成膜した場合にも剥離・変形等の不具合がある。
【００１２】
また、ロータヨーク１１２の平坦な下面に界磁永久磁石１１３を装着しているので、例えば、界磁永久磁石１１３を貼着した場合には、高精度に位置合わせしないと界磁永久磁石１１３と回転子軸１１８とが偏心する虞があり、偏心した場合には動バランスが崩れて、ジッター特性が悪化したり、振動や騒音が発生するという問題がある。
【００１３】
さらに、ロータヨーク１１２の平坦な下面に界磁永久磁石１１３を装着しているので、遠心力による剥離・変形等の不具合が存在する。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、部品点数を増加することなく、高精度な接着を要せず、高耐久性を有し、製造が容易なポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、周面を平面視正角柱の側面となるように成形され中心に回転軸が圧入される中心穴が設けられ下底面から下方に前記中心穴と同心の薄肉円筒部が突設されたロータ、及び前記薄肉円筒部の内周に沿わせて下面を前記薄肉円筒部の下面と略揃える様にして前記薄肉円筒部へ圧入される環状の多極マグネット、から構成されている回転子と、前記ロータの中心に圧入される回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを設けた固定子と、を備えたポリゴンミラースキャナ装置の前記ロータの周面を加工する際に前記回転子を保持するポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具であって、前記ポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具が、前記ロータの下面を上面にて支持する支持体を備え、該支持体の上面は前記マグネットの下面と離間していることを特徴とするポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具である。
【００１６】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のポリゴンミラースキャナ装置の加工治具において、前記支持体の上面はロータの下面との接触面が半径方向の半ばより前記ロータの下面と離間するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係わるポリゴンミラー加工用の保持治具で加工するポリゴンミラーを備えたスキャナ装置の縦断側面図である。
【００１８】
図１に示すように、このポリゴンミラースキャナ装置は固定子部１２と回転子１１とを備える周対向型ブラシレス直流モータを備えている。固定子部１２は、ステータヨーク１３と、ステータヨーク１３の周面に固定された巻線コイル１４と、ステータヨーク１３内に設けた軸受１５とを備えて構成される。また、回転子部１１は中心穴１６ａに回転軸１７が圧入されたロータ１６とロータ１６の周面を正角柱の側面となるように切削鏡面仕上げしてなる鏡面１６ｂと、ロータ１６の下底面１６ｄに環状の多極マグネット１８を内周に沿わせて圧入する薄肉円筒部１６ｃと薄肉円筒部１６ｃに圧入されている多極マグネット１８とから構成されている。
【００１９】
前記回転子部１１は、回転軸１７を介して固定子部１２の軸受１５で回動自在に軸支され、回転子部１１の多極マグネット１８と固定子部１２の巻線コイル１４とが周方向に対向してブラシレス直流モータを構成する。
【００２０】
前記ロータ１６は、アルミニウム製であり、その外形が正角柱に形成され、本実施形態では平面視正五角形、即ち上底面及び下底面がいずれも正五角形に形成されている。また、ロータ１６の周面は、研削加工による鏡面仕上げとされ、ロータ１６の周面と鏡面１６ｂとが一体構造となってポリゴンミラーが構成されている。さらに、ロータ１６の中心孔１６ａにはロータ１６に直交する方向に回転軸１７が圧入されている。なお、本実施形態では、ロータ１６は正角柱のうち、底面が正五角形の場合のついて説明したが、正五角形以外の正多角形であってもよいのはもちろんである。
【００２１】
また、前記ロータ１６の薄肉円筒部１６ｃは下面、即ち正角柱の下底面１６ｄに下方に突出して、中心穴及び回転軸１７と同心に設けられ、この薄肉円筒部１６ｃの内周に沿わせてマグネット１８が圧入されている。
【００２２】
図２はポリゴンミラースキャナ装置の回転子１１の鏡面切削加工時の縦断側面図である。
鏡面切削では回転スピンドル３０に取り付けられたダイヤモンドバイトによりロータ１６の周面が切削されることにより鏡面仕上げされるが、このとき、切削点でのダイヤモンドバイトの温度上昇の低減と非切削物のダイヤモンドバイトへの付着防止等の目的で灯油成分を含んだ切削油３１が切削点に向けて噴射機３２から噴射される。
【００２３】
マグネット１８に使用される材質はプラスチックであるために切削油３１を浴びると軟化・膨潤してしまう。そのため、図２のように加工用の保持治具２３にロータ１６の下面を密着させている。
切削油は毛細管現象により加工用の保持治具２３とロータ１６の接触面に浸透し、僅かであるが、ロータ１６の内側に到達してしまう。
【００２４】
図３は切削油が浸透してきている場合の状態図である。
ロータ１６は加工用治具２３の上面にて支持されているが、圧入されたマグネット１８の下面が、浸透した切削油に接触しないようにするために、加工用治具２３のロータ支持面がマグネット１８に接しないようにロータ１６との接触面半ばより治具中心に向かって擂り鉢状に傾斜した構造とする。
【００２５】
図４は第１実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具の縦断側面図である。
切削油は毛細管現象により加工用の保持治具２３とロータ１６との接触面に浸透するが、すり鉢形状に沿って斜面を伝うため、切削油はマグネット１８まで到達することはない。
【００２６】
このように、本発明のポリゴンミラー加工用の保持治具によれば、ロータにマグネットを装着した回転子と、該回転子の回転軸と、前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置において、前記ロータを正角柱に形成して、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を形成すると共にマグネット圧入させた状態にて、ロータの正角柱の各側面を切削鏡面とする場合に、マグネットが切削油の影響を受けて変質することがない。
【００２７】
図５（Ａ）は第１実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具全体を示す縦断側面図、図５（Ｂ）は同斜視図である。
図５に示すように、ポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具２３は、軸把持緩衝部１と、軸チャック部２と、テーパ部を有する治具本体３と、支持体である第１回転子受け部２４と、弾性体５と、第２回転子受け部６と、ピン押圧部７と、ピン８とから構成されている。前記弾性体５は、軸把持時、第１回転子受け部２４に回転子が引き付けられるときの回転子への回転への応力を吸収する。
【００２８】
このポリゴンミラースキャナ装置加工用保持治具の動作を次に説明する。
ピン押圧部７はテーパ部の側面のねじ込みによって回転自在に構成されている。ピン押圧部７をテーパ部に対して回転させると、ピン押圧部７に差し込まれたピン８が矢印方向に押し下げられる。
ピン８は軸チャック部２を貫通しており、ピン押圧部７の回転によりピン８が矢印方向に押し下げられると軸チャック部２も同時に矢印方向に引き下げられる。
【００２９】
軸チャック部２が引き下げられると、テーパ部の傾斜によって軸チャック部２の開放部が窄まってくる。この時、回転子がセットされていると軸チャック部２の引き下げと同時に軸把持緩衝部１を介して回転子の軸が把持され、且つ第１回転子受け部２４に回転子のロータ部が引き付けられる。この時、引き下げる応力が第１回転子受け部２４に働くため、応力を緩衝するために弾性体５が第２回転子受け部６との間に設けられている。
第２回転子受け部６は、治具本体２のテーパ部の肩の部分で固定されており、治具における把持固定の基準位置になっている。
【００３０】
図６は第２実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用保持治具の縦断側面図である。
図６に示すように、同様な効果を得るためにロータ９との接触面半ばより垂直にマグネット４と離間する構造としても良い。
【００３１】
以上、説明したように、ロータにマグネットを装着した回転子と該回転子の回転軸と前記マグネットに所定距離離間して対向するコイルを備えた固定子とを備えたポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具において、前記ロータを正角柱に形成して、ロータの正角柱の各側面を鏡面としてポリゴンミラーを構成し、前記ロータの一方の底面にマグネット圧入用の薄肉円筒部を有し、この薄肉円筒部に配置されたマグネットの下面が加工用の保持治具の上面に接触しない構造の加工用の保持治具を形成したことにより、マグネット圧入した状態で切削油の影響を受けることなく、ロータの正角柱の切削加工を実施して鏡面をなすことが出来るので、回転軸を中心として回転軸から均等距離にポリゴンミラーの各面を形成することで回転軸に対する反射点位置ずれのない高精度且つ、経時的に性能に変化のない回転体を提供することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、マグネット圧入した状態で切削油の影響を受けることなく、ロータの正角柱の切削加工を実施して鏡面をなすことが出来るので、回転軸を中心として回転軸から均等距離にポリゴンミラーの各面を形成することで回転軸に対する反射点位置ずれのない高精度且つ、経時的に性能に変化のない回転体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係わるポリゴンミラー装置加工用の保持治具で加工するポリゴンミラーを備えたスキャナ装置の縦断側面図である。
【図２】  ポリゴンミラースキャナ装置の回転子１の鏡面切削加工時の縦断側面図である。
【図３】  切削油が浸透してきている場合の状態図である。
【図４】  第１実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具の縦断側面図である。
【図５】  （Ａ）は第１実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具全体を示す縦断側面図、（Ｂ）は同斜視図である。
【図６】  第２実施形態のポリゴンミラースキャナ装置加工用の保持治具の縦断側面図である。
【図７】  従来のポリゴンスキャナユニットを示す断面図である。
【図８】  他の従来のポリゴンスキャナユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
１４      巻線コイル
１６      ロータ
１７      回転軸
１８      多極マグネット
２３      加工用の保持治具
２４      第１回転子受け部
【図１】
0004355055.tif 000002
【図２】
0004355055.tif 000003
【図３】
0004355055.tif 000004
【図４】
0004355055.tif 000005
【図５】
0004355055.tif 000006
【図６】
0004355055.tif 000007
【図７】
0004355055.tif 000008
【図８】
0004355055.tif 000009