JPH01207714A - 光走査装置 - 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） この発明は、感光体等の像担持体へ情報を含む光ビーム
を結像させ、光ビームに含まれた情報を記録するように
したレーザプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置
に関し、特にこの画像形成装置に使用される光走査装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に光走査装置は、画情報を含んだ光ビーム（レーザ
光）を出射する光源と、この光源から出射された光ビー
ムを所定の方向へ偏向し主走査させる光偏向手段と、偏
向された光ビームを集光する結像レンズ系と、これらの
各構成部品を収容する光学箱とを有しており、これらの
各構成部品を介し光学箱から出射された光ビームを画像
形成装置本体内に配設された像担持体である感光体へ案
内して、その表面に画情報の静電潜像を形成するもので
ある。

上述した各構成部品のうち、光偏向手段は周面に複数の
反射面が形成された多角形の多面鏡と、この多面鏡を一
定の回転速度で高速回転させるモータとから構成される
装置 このうちモータの軸受構造は使用する多面鏡の回転数、
即ち画像形成装置が要求する処理能力及び解像力の程度
に応じて、二種類のものが用意されている。

その一つは固定軸と該固定軸に転がり軸受を介して嵌着
し当該固定軸を中心に回転する回転軸とからなる転がり
軸受ｌｉｔを持つもので、他の一つは固定軸と該固定軸
にｉｔ＊ｔ、当該固定軸を中心に無接触で回転する回転
軸とからなる動圧スピンドル軸受構造を持つものである
。

そして、通常多面鏡を５０００ｒｐｍ〜１２０００ｒｐ
ｍ内の任意の回転数で定速回転させる場合は、上述した
転がり軸受＠造を有するモータが使用され、１２０００
ｒｏｍ〜３５０００ｒｐｍ内の任意の回転数で多面鏡を
定速回転させる場合は動圧スピンドル軸受ＪＲ４造を有
するモータが使用される。

このように多面鏡を回転させるモータは軸受構造の異な
る二種類のものが用意されているので、従来では、光偏
向手段を収容設置する光学箱も軸受構造の相違に対応し
て、転がり軸受構造のモータを有する光偏向手段を収容
設置する専用の光学箱と、動圧スピンドル軸受構造のモ
ータを有する光偏向手段を収容設置する専用の光学箱と
のそれぞれ構造が異なる二種類の光学箱を用意するよう
にしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した光走査装置を搭載したレーザプリン
タ、デジタル複写機等の画像形成装置を生産する場合、
その処理能力や解像力の程度に応じて３〜４種類の機種
を準備し、これをシリーズ化する場合がある。このこと
は例えば多面鏡を６００Ｏｒｐｍ、７０００ｒｐｍ、１
１００００ｒｐで回転させる三種類のシリーズ化された
画像形成装置を準備する場合では、光偏向手段を構成す
るモータを転がり軸受構造のみのものを準備すればよい
ので、これを収容設置する光学箱も一種類のみ準備すれ
ばよいが、一方、９０００ｒｐｍ。

１１２５Ｏｒｐｍ１２５０００ｒｐｍで回転させる三種
類のシリーズ化された画像形成装置を準備する場合では
、光偏向装置を構成するモータを転がり軸受構造のもの
と、動圧スピンドル軸受構造のものとの二種類が必要な
のでので、これを収容設置する光学箱は二種類用危せね
ばならず、このため画像形成装置をシリーズ化するのに
コストがかかる欠点があった。

この発明は上述した事情に鑑み、画像形成装置をシリー
ズ化するのに際しコストのかからない光走査装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上述した目的を
解決するため、この発明では、動圧スピンドル軸受式光
偏向手段の固定軸の取り付け軸径と、転がり軸受式光偏
向手段の固定軸の取り付け軸径と、光偏向手段を収納設
置する光学箱に形成された光偏向手段の固定軸を嵌挿支
持する固定軸設置孔の径とを略同一径に形成し、これに
より同一の光学箱に軸受は構造が異なる前記二種類の光
偏向手段の各固定軸を選択的に装着し得るようにしてい
る。

〔実施例〕

以下、この発明に係わる光走査装置の一実施例を詳述す
る。

第１図は、この発明に係わる光走査＠置１を示す概念組
み立て分解断面図である。

この光走査装置１は、転がり軸受構造のモータからなる
光偏向手段２と、動圧スピンドル軸受構造のモータかう
なる光偏向手段３と、これらの光偏向手段２．３が選択
的に装着される一種類の光学ｖＵ４とから構成され、こ
の光学箱４の底部４ａには光偏向手段の固定軸を嵌挿支
持する固定軸設置孔４ｂが穿設されている。なお、上述
した光偏向手段２．３は、モータの軸受構造を除き同一
の構造を成している。

また、上述した光走査装置１では、光学箱４の底部４ａ
に形成された固定軸設置孔４ｂの径Ｄ１と、転がり軸受
構造のモータからなる光偏向手段２の固定軸５の取り付
け軸径Ｄ２と、動圧スピンドル軸受構造からなる光偏向
手段３の固定軸６の取り付け軸径Ｄ３とがそれぞれ同一
径（ＤＩ＝０２＝０３）に形成されている。

上述した光走査装Ｗ！１１の構成によると、光偏向手段
２の固定軸５を選択し、これを矢印で示すように光学箱
４の固定軸設置孔４ｂ内に嵌挿してネジ１２で固定し、
しかる優、光偏向手段２の回転軸７を所定の間隔を設け
て配設された一対の転がり軸受８．９を介し矢印で示す
ように前記固定軸５にｖＩ着し、ｔ＃俊に蓋体１０によ
り光学箱４の上面を密封すると、第１図と同一部分を同
一符号で示す第２図のように、転がり軸受式光偏向手段
２を有する光走査Ｈ置１が組み立てられることとなる。

また、上述した第１図に示す光走査装置１の構成による
と、光偏向手段３の固定軸６を選択し、これを矢印で示
すように光学箱３の固定軸設置孔４ｂ内に嵌挿してネジ
１２で固定し、しかる後、光偏向手段３の回転軸１１を
前記固定軸６に遊嵌し、Ｒ＠に蓋体１０により光学箱４
の上面を密封すると、３４１図と回一部分を同一符号で
示す第３図のように、動圧スピンドル軸受式光偏向手段
３を有する光走査装ｅ１が組み立てられることとなる。

従って、上述した光走査装ｅ１の構成によると、同一４
１１１造の光学箱４に軸受＠造の箕なる二種類の光偏向
手段２．３を選択的に装着し得ることとなる。

次に、上述した光偏向手段２と光偏向手段３の構造を詳
述する。

光偏向手ｖｉ２は、第１図及び第４図の組み立て分解断
面図に示すように、複数の反射面２０ａが形成された多
角形の多面鏡２０と、この多面鏡２０を一定の回転速度
でａ速回転させるモータ２１とから機成されている。こ
のモータ２１の回転軸７は金属製の中空な円筒形をなし
ており、その上端には一体に７ラン９部７ａが形成され
、前記多面鏡２０はこの７ラン９部７ａとモータ２１の
ロータマグネット２２を嵌着支承する円盤形状の支持部
材２３との間に押圧挟持されている。なお、第１図及び
第４図で符号２４は前記支持部材２３を回転軸７に位置
決め固定する止め輪、２５は前記支持部材２３の上面に
嵌着され前記多面鏡２０に均一な押圧力を加えるＯリン
グである。またモータ２１のステータコイル２６は第１
図で示すように前記ロータマグネット２２に対向する位
置の光学箱４の底部４ａにｍＷ固定されている。また前
記回転軸７の７ラン９部７ａ上面には、円周方向に沿っ
て溝７ｂが形成されており、この溝７ｂ内には、回転軸
７の動バランス調整用のバランスウェイト３２が適切な
位置に、適量だけ付着されている。

一方、前記モータ２１を構成する中空の回転軸７には、
その内周面７Ｇに上述したように一対の転がり軸受８．
９が嵌着支承されており、さらにこの転がり軸受８．９
間にはスペーサ２７．２８を介し予圧スプリング２９が
介在されている。この予圧スプリング２９は、前記一対
の転がり軸受８．９の各内輪に圧接して転がり軸受８．
９間の軸方向に予圧を与え、これにより８転がり軸受８
．９の内輪、転動体、外輪各間の隙間を可及的に除去し
て、固定軸５に対する回転軸７の傾斜、いわゆる“軸の
だおれ”を阻止している。そして、このように配置され
た転パリ軸受８．９を第２図で示すように光学箱４の底
面４ａに固定された固定軸５にｔＬ！？させると、モー
タ２１の回転軸７は固定軸５を中心に回動自在に支承さ
れることとなる。

なお、第１図で符号３０は転がり軸受７の内輪に係合す
るワッシャ、３１は該ワッシャ３０を固定軸５に固定す
るネジである。

次に、光偏向手段３を詳述するが、この光偏向手段３は
、軸受構造を除き上述した光偏向手段２と同一構造なの
で、同一部分の説明は省略し、構造が異なる軸受構造の
部分のみを詳述する。

この光偏向手段３は、第１図及び第５図の組み立て分解
断面図で示すように、動圧スピンドル軸受構造を有する
光偏向手段で、第１図に示すように固定軸６の外周面に
はエツチング等によりスパイラル溝６８が形成されてい
る。またこの動圧スピンドル軸受の他方を構成する前記
回転軸１１の内周面１１ａは鏡面仕上に加工されており
、上端にはピボツｉ・４０が嵌着固定されている。そし
て、第３図で示すように、固定軸６内に回転軸１１を遊
嵌させると、モータ２１の静止中は回転軸１１の上端に
圧入されたピボット４０によって前記固定軸６と接触し
、そこに支持されている。

このようなＭ４造の動圧スピンドル軸受では、電源が供
給されてモータ２１の回転軸１１が回転すると、固定軸
６に形成されたスパイラルＲ６ａと回転軸１１の内周面
１１ａとの間で空気の動圧が発生、し、この動圧により
回転軸１１のラジアル方向が固定軸６に対し非接触で支
持されることとなる。・またこの動圧はピボット４０と
固定軸６との接触部分、即ち、回転軸１１のスラスト方
向へもおよび、このため回転軸１１が固定軸６に対し上
方へ浮上し、回転軸１１のスラスト方向も同様に固定軸
６に対し非接触で支持されることとなる。

なお、上述した光走査装置１を組み立てるにあたっては
、第１図で示す組み立て分解図のように、光学箱４の外
部で光偏向手段２．３全体を組み立て調整し、しかる後
この光偏向手段２．３を光学箱４の内部に選択的に収容
固定し、最後に蓋体１０によって光学箱４を防、塵のた
め密封する。

このように、組み立てられた光走査装置１によると、第
２図及び第３図でに示すように、図示せぬ光源から画情
報を含んだ光ビーム（レーザ光）が出射されると、この
光ビーム５０は光偏向手段２．３及び偏向された光ビー
ム５０を集光する結像レンズ系５１を介し光学箱４の防
塵ガラス５２から出射され、さらに図示せぬ画仏形成装
置本体内に配設された俄相持体である感光体に案内され
て、その表面に画情報の静電潜像を形成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係わる光走査装置では
、同一構造の光学箱に軸受ＩＩＡ造の異なる二種類の光
偏向装置を選択的に装着させることが出来、このため画
角形成装置を生産する際に、その処理能力や解像力の程
度に応じて３〜４種類の機種を準備する場合、従来のご
とく軸受ｅＩ毎に構造の異なった専用の光学箱を用意す
ることなくたった一種類の光学箱を用意すれば良いので
、画憬形成装置をシリーズ化する際の製造コストを大巾
に低減させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる光走査装置の組み立て分解断
面図、第２図は転がり軸受式光偏向手段゛を搭載した光
走査装置の断面図、第３図は動圧スピンドル軸受式光偏
向手段を搭載した光走査装置の断面図、第４図は転がり
軸受式光偏向手段の組み立て分解断面図、第５図は動圧
スピンドル軸受式光偏向手段の組み立て分解断面図であ
る。 １・・・光走査装置、２・・・転がり軸受式光偏向手段
、３・・・動圧スピンドル軸受式光偏向手段、４・・・
光学箱、５・・・転がり軸受式光偏向手段の固定軸、６
・・・動圧スピンドル軸受式光偏向手段の固定軸、Ｄｌ
・・・固定軸設置孔の径、Ｄ２・・・転がり軸受式光偏
向手段の固定軸の取り付け軸径、Ｄ３・・・動圧スピン
ドル軸受式光偏向手段の固定軸の取り付け軸径。 第４図 １つ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定軸と該固定軸に遊嵌し当該固定軸を中心に回転する
   回転軸とからなる動圧スピンドル軸受支持構造を有する
   モータから構成された動圧スピンドル軸受式光偏向手段
   の前記固定軸の取り付け軸径と、固定軸と該固定軸に転
   がり軸受を介して嵌着し当該固定軸を中心に回転する回
   転軸とからなる転がり軸受支持構造を有するモータから
   構成された転がり軸受式光偏向手段の前記固定軸の取り
   付け軸径と、光偏向手段を収納設置する光学箱に形成さ
   れ、前記光偏向手段の各固定軸を選択的に嵌挿支持する
   固定軸設置孔の径とを略同一径に形成したことを特徴と
   する光走査装置。