JPH01188821A - 光偏向器 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 木１発明はレーザビームプリンタ等に使われる回転多面
鏡型光偏向器に関するものである。

（従来の技術） 従来の光偏向器について添付図面第５図、第６図を参照
して説明する。

光偏向器は、第５図において図示のように、動圧支持軸
５に嵌着した支持部材７の上面にロータミラｌが、その
下面には回転ヨーク４が設けられる。断面コ字状の回転
ヨーク４の−っの内側壁にはマグネット２が基板４に配
設した電機子コイル３と水平方向つまりラジアル方向に
対向するよう配設される。更に第６図においては、支持
部材７に設けた断面逆り字状の回転ヨーク９の下面には
マグネット２が配設される。基板１０上にはこのマグネ
ット２にスラスト方向に対面するように電機子コイル３
を設ける。電機子コイル３の励磁により、ロータミラｌ
はそれぞれ支持部材７、回転ヨーク４又は９に支持され
たマグネット２と共に動圧支持軸５の周りを、ベアリン
グ８に支承されて、回動する。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の光偏向器には、下記の様な問題点が発生して
いた。

（１）回転多面鏡は周辺雰囲気から隔離されず露出して
いるため、使用時には経時的にその反射鏡面に大気中の
塵埃等が付着して、反射鏡面の反射率に重大な悪影響を
及ぼしていた。

（２）回転多面鏡を回動するための動圧軸受の微小すき
曲内にも大気中の塵埃が侵入し、それがため動圧軸受の
回転動作も大きな支障をもたらしていた。

（３）更に回転多面鏡が高速度で回転するとその周囲の
大気を擾乱するので大きな騒音を発生していた。

（４）回転多面鏡は支持部材、回転ヨーク、回転ヨーク
に支持されたマグネットと共に支持軸の周りをベアリン
グ等に支承されて回動する構成であるから、複雑な構成
を必要とし且つ回転効率が劣っていた。

（５）走査ビームの補正のための光学系は回転多面鏡に
組みこんでいないため、別に設定しなければならない等
の不便があった。

本発明は前記の欠陥を克服するための手段を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 電機子コイルの励磁により、マグネットと共に回動自在
の回転多面鏡を具えたロータ部を筐体内に収納し、前記
ロータ部と電機子コイルとを空間的に完全に分離せしめ
る。この筐体の一側には、走査されたレーザビームの各
種光学的な補正を行うレンズ群を埋設する。　・ 前記電機子コイル及び回転制御用ＩＣ等を搭載するドラ
イバ基板、回転多面鏡、支承用支持軸よりなるステータ
部には、動圧効果により非接触状態でロータ部回転多面
鏡を回転自在に支承するためのスパイラル溝を刻設した
円錐状端部を具えた支持軸を設け、更に前記回転多面鏡
には、前記円錐状端部を嵌合支承するためのスリーブを
設ける。

（作　用） 本発明によれば、ロータ部の回転多面鏡は、電機子コイ
ルの励磁により発生される磁気的な力により回転するも
のであるが、その回転速度が増大するに伴い、動圧発生
用溝を具えたロータ部支持軸と回転多面鏡底面に形成さ
れた円錐状又はＶ字状スリーブ間には、動圧発生溝例え
ばスパイラル溝により生じる動圧効果に起因した非接触
回転が実現されるので、所望の回転数に達した時点で完
全に非接触な円滑回転を実施することができる。

回転多面鏡は筐体により完全に外気より遮断されている
から、塵埃の付着や大気の擾乱による欠陥を克服すると
共に筐体の一側には走査されたレーザビームの各種光学
的補正を行うためのレンズ群を収納しているから、この
レンズ群を通過することにより高精度な走査ビームを筐
体の外部へ出力することができる。

（実施例） 第１図は、本発明の第１の実施例の断面図である。本発
明のロータ部は回転多面鏡１１とマグネットロータ１２
より構成される。ロータ部は筐体１４内に収納されると
共に支持軸２０により回転自在に支承される。又、筐体
１４は上Ｍ１９により密封される。

次にステータ部の構成について説明する。

支持軸２０にはドライブ基板１８が水平に固着され、ド
ライブ基板１８上には回転制御用ＩＣ並びにロータ部の
収納筐体１４を介してマグネットロータ１２と対向的に
配設した電機子コイル１３を設ける。

更に支持軸２０の端部に形成した円錐状部１６には、動
圧効果を発生するための溝２１を刻設する。この溝２１
はスパイラルに形成するのを最適とする。支持軸２０と
筐体１４はｖ：Ｍされる・従って回転多面鏡１１、ロー
タマグネ、２ト１２よりなるロータ部と支持軸２０や電
機子コイル１３を包含するステータ部とは空間的に完全
に分離されている。

また前記筐体１４の一側には走査されたレーザビームの
各種光学的補正を行うための光学系レンズ群１５が埋設
密封されている。

一方回転多面鏡１１の底面部には前記支持軸２０の円錐
状部１６と同一形状のスリーブ１７が形成され、このス
リーブ１７には支持軸２０の円錐状部１６が嵌合する。

以上の構成から電機子コイル１３の励磁により発生する
磁気的な力によりロータ部の回転多面鏡１１は回転を開
始し、動圧発・牛用溝２１で発生する動圧作用により浮
上するから、回転数を増すに従い、回転多面鏡１１のス
リーブ１７と支持軸２０の円錐状部１６とは非接触的な
回転動作を行うに至る。又筐体１４の一側面に埋設され
たレンズ群１５を走査ビームが通過することにより高精
度な走査光を出力することができる。

尚、本発明に関しては第２実施例を図示する第３図の様
に、筆体１４の一側面にレーザ光発生源２４（通常は半
導体レーザ）を組み込むことも可能である。従って別に
設けたレーザ発振源より誘導するための部材を必要とし
ない。

又第４図の如く、動圧発生によりロータ部回転多面鏡１
１の浮上に至るまでの低速回転時の摩擦を軽減するため
、回転多面鏡１１のスリーブ１７の頂点と支持軸円錐状
部１６端部との間に鋼球２３等を配してもよい。

（発明の効果） 以上詳説したように本発明によれば以下の様な利点があ
る。

（１）筐体に収納された回転多面鏡、マグネットロータ
を含むロータ部と電機子コイル、支持軸等を含むステー
タ部とは完全に空間的に分離〜されているため、 （ａ）回転多面鏡の反射面は塵埃等による汚染がなく従
って反射率の低下を惹起しない。

（ｂ）ロータ部の回転多面鏡とステータ部の支持軸によ
る動圧軸受部も塵埃等の侵入が原因となる焼き付き、動
作不良がなくなり信頼性が向上する。

（ｃ）回転多面鏡が゛高速回転しても騒音の発生を低減
できる。

（ｄ）回転多面鏡が回転することにより発生する空気粘
性抵抗が低減し効率がよい。

（２）ロータ部回転多面鏡の回転速度の増大に伴い、動
圧発生用溝を有するロータ部支持軸と回転多面鏡底面に
形成した円錐状スリーブ・間には動圧発生用スパイラル
溝により生じる動圧効果に起因して非接触回転が実施さ
れるので、ロータ部が所望の回転数に達した時点で円滑
回転を実施することができる。

（３）筐体−側に埋設した光学補正系により高速度の走
査ビームを筐体外方へ出力することができる。

（４）支持軸の円錐状部の端部と回転多面鏡のスリーブ
頂点との間に球体を介在させであるから回転時の摩耗防
止と円滑化に役立つ。

（５）筐体の一側にレーザ発振器を組み込んであるから
別に設けたレーザ光源より誘導するための部材を必要と
せず便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の光偏向器の断面図。 第２図は動圧発生用スパイラル溝を刻設した支持軸円錐
状部の斜視図。 第３図、第４図はそれぞれ別の実施例を示す光偏向器の
断面図。 第５図、第６図は従来例の光偏向器の断面図。 １１・・・回転多面鏡　　１２・・・マグネットロータ
１３・・・電機子コイル　１４・・・筐体１５・・・レ
ンズ群　　　１６・・・支持軸の円錐状部１７・・・ス
リーブ　２１・・・動圧発生用スパイラル２３・・・鋼
球　　　　　２４・・・レーザ発振器出　　願　　人　
　コパル電子１株式会社代理人　弁理士　　小　　林　
　　　榮第　　１　　図 第３図 第４図 ２３・・ｔｇｌ珪

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転多面鏡にマグネットロータを取りつけたロータ
   部を筐体内に収納し、このロータ部を回転自在に支承す
   る支持軸と筐体外側にマグネットロータと対面するよう
   に配設した電機子コイルとを有するステータ部を設けた
   光偏向器。 ２、支持軸のロータ部支承部分に動圧用溝を刻設した請
   求項１記載の光偏向器。 ３、支持軸のロータ部支承部を円錐状に形成し、この円
   錐状部に動圧用スパイラル溝を刻設すると共にロータ部
   回転多面鏡に前記円錐状部を嵌合支承するスリーブを設
   けた請求項２記載の光偏向器。 ４、ロータ部を収容する筐体の一側に走査したビームの
   光学的補正を可能とするレンズ系を埋設した請求項１記
   載の光偏向器。 ５、支持軸の円錐状部の端部と回転多面鏡のスリーブ頂
   点との間に球体を介在した請求項３記載の光偏向器。 ６、筐体の一側にレーザ発振器を設けた請求項４記載の
   光偏向器。