JPH08327932A - 偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転多面鏡の駆動部を小型化する。 【構成】 回転多面鏡１は回転スリーブ３と一体である
フランジ部材４上に支持され、押えバネ６によってフラ
ンジ部材４に押圧されることでこれと一体的に結合され
る。フランジ部材４の下面にはロータマグネット５が固
着される。ステータコイル８を励磁すると、ロータマグ
ネット５が回転多面鏡１とともに回転する。押えバネ６
は回転スリーブ３の上端に設けられたふた部材１０にビ
ス止めされるため、回転スリーブ３やフランジ部材４を
回転多面鏡１の上方へ突出させる必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
やレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏
向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、レーザビームプリンタやレーザ
ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一般的な偏
向走査装置を説明するもので、これは、光源ユニット５
０から発生されたレーザ光Ｌ₀ をシリンドリカルレンズ
５１によって回転多面鏡１０１の反射面に線状に集光さ
せ、回転多面鏡１０１の回転によって偏向走査し、結像
レンズ系５２を経て図示しない回転ドラム上の感光体に
結像させる。結像レンズ系５２は球面レンズ５２ａ、ト
ーリックレンズ５２ｂ等によって構成され、前記感光体
に結像する点像の歪を補正する機能を有する。また、偏
向走査されたレーザ光の一部分は反射ミラー５３によっ
て光ファイバ５４の受光端に導入され、走査開始信号に
変換されて光源ユニット５０に送信される。

【０００３】回転多面鏡１０１の駆動部は、図３に示す
ように、固定軸１０２に嵌合する回転スリーブ１０３に
フランジ部材１０３ａを一体化してこれにロータマグネ
ット１０４を固着し、回転多面鏡１０１を押えバネ１０
５によってフランジ部材１０３ａに押圧してこれと一体
的に結合させるとともに、固定軸１０２を固定したモー
タハウジング１０６にモータ基板１０７を支持させたも
ので、モータ基板１０７上に立設されたステータコイル
１０８を励磁することで、ロータマグネット１０４と回
転多面鏡１０１を一体的に回転させる。

【０００４】回転スリーブ１０３はその回転によって固
定軸１０２との間に空気膜を形成し、固定軸１０２に非
接触で回転するラジアル空気軸受を構成する。回転スリ
ーブ１０３の下端には第１の永久磁石１０９ａが固着さ
れ、永久磁石１０９ａはモータハウジング１０６と一体
である第２の永久磁石１０９ｂに対向しており、両永久
磁石１０９ａ，１０９ｂは、回転スリーブ１０３の下端
をその軸方向に作用する磁気反撥力によってモータハウ
ジング１０６に対して非接触で支持するスラスト軸受を
構成する。

【０００５】なお、回転多面鏡１０１をフランジ部材１
０３ａに押圧する押えバネ１０５は、フランジ部材１０
３ａの側面に組み付けられた皿形のバネであり、その内
周縁がフランジ部材１０３ａの環状溝に係止され、外周
縁が回転多面鏡１０１の上面に押圧される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、回転多面鏡をフランジ
部材に押圧する押えバネがフランジ部材の筒状の側面に
組み付けられており、このために、フランジ部材や回転
スリーブを回転多面鏡の上方へ大きく突出させなければ
ならず、従って、フランジ部材や回転スリーブが極めて
長尺である。その結果、回転多面鏡の駆動部全体が嵩高
となり、偏向走査装置の小型化を障げる。

【０００７】また、固定軸との間に空気軸受を構成する
回転スリーブの内周面は高度の加工精度を必要とするた
め、回転スリーブが長尺であればその製作費が高騰し、
偏向走査装置の部品コストの上昇を招くおそれがる。

【０００８】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡の駆動部の軸
方向の寸法を大幅に縮小し、装置の小型化や低価格化等
を大きく促進できる偏向走査装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の偏向走査装置は、固定部材に回転自在に嵌
合する回転部材と、該回転部材と一体である支持部材上
に支持された回転多面鏡と、該回転多面鏡を前記支持部
材に押圧する弾性部材と、前記支持部材と一体であるロ
ータとこれに対向するステータを備えた駆動部を有し、
前記弾性部材が、前記回転部材の頂部に組み付けられて
いることを特徴とする。

【００１０】回転部材が上端をふた部材によって覆われ
た回転スリーブであり、弾性部材が前記ふた部材にビス
止めされているとよい。

【００１１】回転部材が上端をふた部材によって覆われ
た回転スリーブであり、前記ふた部材が上方へ突出する
突出部を備えており、該突出部に弾性部材が係止されて
いてもよい。

【００１２】回転部材と固定部材が空気軸受を構成して
いるとよい。

【００１３】

【作用】ステータが励磁されると、ロータと回転多面鏡
が一体的に回転する。回転多面鏡を支持部材と一体的に
結合させる弾性部材が回転部材の頂部に組み付けられて
いるため、回転部材を回転多面鏡の上方へ大きく突出さ
せる必要はない。従って、回転多面鏡と回転部材と支持
部材からなる回転体の軸方向の寸法を縮小して駆動部を
小型化し、イナーシャを低減できる。

【００１４】これによって装置全体の小型化を促進し、
かつ、回転多面鏡の振れ回り振動等を軽減して光学特性
を大幅に向上できる。

【００１５】回転部材と固定部材が空気軸受を構成して
いる場合には、両者の接触面に高度の仕上げ加工が必要
であるが、これらの軸方向の寸法を縮小することで加工
コストを削減できる。これによって部品コストを低減
し、装置の低価格化を促進できる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は一実施例による偏向走査装置の主要
部を示すもので、（ａ）はその模式部分断面図、（ｂ）
は回転多面鏡と押えバネのみを示す模式平面図であっ
て、これは、外周面に反射面１ａを備えた回転多面鏡１
を有し、その駆動部は、固定部材である固定軸２に回転
部材である回転スリーブ３を嵌合し、これと一体的に設
けられた支持部材であるフランジ部材４にロータである
ロータマグネット５を固着し、回転多面鏡１を弾性部材
である押えバネ６によってフランジ部材４に押圧すると
ともに、固定軸２を固定したモータハウジング７にモー
タ基板７ａを支持させ、これに、ステータであるステー
タコイル８を立設したもので、ステータコイル８を励磁
することで、ロータマグネット５と回転多面鏡１を一体
的に回転させる。

【００１８】回転スリーブ３はその回転によって固定軸
２との間に空気膜を形成し、固定軸２に非接触で回転す
る空気軸受を構成する。回転スリーブ３の下端には第１
の永久磁石９ａが固着され、第１の永久磁石９ａの下面
が、モータハウジング７に固定された第２の永久磁石９
ｂの上面に対向している。

【００１９】また、第１の永久磁石９ａの外周面は、モ
ータハウジング７に固定された第３の永久磁石９ｃの内
周面に対向しており、第１、第３の永久磁石９ａ，９ｃ
は回転スリーブ３の軸方向に互に磁極が逆向きになるよ
うに着磁されており、両永久磁石９ａ，９ｃの間には、
両者の前記軸方向の磁気的中心位置が互に一致するよう
にこれらを付勢する付勢力が作用する。

【００２０】第１、第３の永久磁石９ａ，９ｃの間にこ
のように作用する付勢力は、モータハウジング７に対す
る回転スリーブ３の軸方向の位置を安定して固定する。
また、第１、第２の永久磁石９ａ、９ｂは両者の対向面
の極性が互いに逆であり、その磁気反撥力によって、回
転スリーブ３の下端をモータハウジング７から浮上させ
る。

【００２１】すなわち、回転多面鏡１は第１、第２の永
久磁石９ａ，９ｂの間に作用する磁気反撥力と第１、第
３の永久磁石９ａ、９ｃの間に作用する付勢力によって
所定の高さに安定して非接触で支持される。

【００２２】なお、フランジ部材４の内周面にはその上
端に隣接して大径部４ａが設けられ、大径部４ａは回転
スリーブ３に遊嵌する。これは、フランジ部材４を回転
多面鏡１の中心穴に挿入した時の圧縮応力によって回転
スリーブ３が変形し、空気軸受の軸受性能が劣化するの
を防ぐためのものある。

【００２３】回転スリーブ３の上端開口はふた部材１０
によって閉塞され、固定軸２の上端とふた部材１０の間
に空気だまり１０ａが形成される。回転スリーブ３の固
定軸２に対する軸方向の位置が変化すると、空気だまり
１０ａ内の空気が加圧または減圧され、回転スリーブ３
を元の位置に戻そうとする力が働く。すなわち、第１、
第２の永久磁石９ａ，９ｂによる磁気反撥力や第１、第
３の永久磁石９ａ，９ｃによる付勢力とともに、回転多
面鏡１の軸方向の変位を確実に防ぐのに役立つ。

【００２４】フランジ部材４はアルミニウム、黄銅等の
金属材料で作られており、焼きばめ等の公知の方法で回
転スリーブ３に固定され、ロータマグネット５は接着等
の方法でフランジ部材４に結合される。ふた部材１０
は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料や合成樹脂
等によって製作され、回転スリーブ３の上端に接着され
る。また、固定軸２の下端は焼きばめや接着等の公知の
方法でモータハウジング７に固定される。

【００２５】空気軸受を構成する固定軸２と回転スリー
ブ３の材質がセラミックであれば、回転多面鏡１の回転
開始時あるいは低速回転時に軸受のかじり等のトラブル
を回避できる。

【００２６】押えバネ６は、その中央をビス６ａによっ
てふた部材１０にビス止めされた十字形の板バネであ
り、外縁部分６ｂが回転多面鏡１の上面に押圧される。

【００２７】本実施例によれば、前述のように、回転ス
リーブ３すなわち回転多面鏡１の軸方向の位置は第１な
いし第３の永久磁石９ａ〜９ｃや空気だまり１０ａ等に
よって安定して固定されるため、固定軸２と回転スリー
ブ３の接触面の軸方向の長さが比較的短くても、回転多
面鏡１の回転が不安定になるおそれがない。また、押え
バネ６は回転スリーブ３の頂部に設けられたふた部材１
０に組み付けられているため、回転スリーブ３やフラン
ジ部材４を回転多面鏡１の上方へ突出させる必要はな
い。

【００２８】従って、固定軸２や回転スリーブ３および
フランジ部材４の軸方向の長さを従来例に比べて大幅に
縮小し、回転多面鏡１、回転スリーブ３、フランジ部材
４およびロータマグネット５からなる回転体全体を小型
化するとともに、軸方向のイナーシャを低減して軸方向
の質量のアンバランスによる振れ回り振動等を大幅に軽
減できる。これによって、偏向走査装置の小型化を促進
し、かつ、光学特性を大きく向上させることができる。

【００２９】さらに、固定軸２と回転スリーブ３の接触
面は空気軸受を構成するものであるから高い加工精度を
必要とするが、固定軸２と回転スリーブ３の軸方向の長
さを短縮することでこれらの加工コストを低減し、偏向
走査装置の低価格化に大きく貢献できる。

【００３０】なお、押えバネ６をふた部材１０に直接ビ
ス止めする替わりに、図２に示すように、ふた部材３０
の中央に突出部３０ａを設け、これに押えバネ２６の中
心穴２６ａを嵌合させたうえで、ふた部材３０の突出部
３０ａに組み付けられる押え金３１とＧリング３２等を
用いて固定してもよい。

【００３１】また、本実施例は、固定軸２と回転スリー
ブ３からなる空気軸受によって回転多面鏡１を回転自在
に支持するものであるが、ボールベアリング等他の軸受
を用いることもできることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００３３】回転多面鏡の駆動部の軸方向の寸法を縮小
し、駆動部の小型化と振動防止と部品コストの低減に大
きく役立つ。これによって小型かつ高性能でしかも低価
格である偏向走査装置を実現できる。

【００３４】このような偏向走査装置を用いることで、
画像形成装置の小型化と高性能化と低価格化に大きく貢
献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による偏向走査装置の主要部を示すも
ので、（ａ）はその模式部分断面図、（ｂ）は回転多面
鏡と押えバネのみを示す模式平面図である。

【図２】一変形例の主要部を示す模式部分断面図であ
る。

【図３】従来例の主要部を示す模式部分断面図である。

【図４】偏向走査装置の全体を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 ２ 固定軸 ３ 回転スリーブ ４ フランジ部材 ５ ロータマグネット ６ 押えバネ ６ａ ビス ８ ステータコイル ９ａ，９ｂ，９ｃ 永久磁石 １０、３０ ふた部材 ３０ａ 突出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に回転自在に嵌合する回転部材
   と、該回転部材と一体である支持部材上に支持された回
   転多面鏡と、該回転多面鏡を前記支持部材に押圧する弾
   性部材と、前記支持部材と一体であるロータとこれに対
   向するステータを備えた駆動部を有し、前記弾性部材
   が、前記回転部材の頂部に組み付けられていることを特
   徴とする偏向走査装置。
2. 【請求項２】 回転部材が上端をふた部材によって覆わ
   れた回転スリーブであり、弾性部材が前記ふた部材にビ
   ス止めされていることを特徴とする請求項１記載の偏向
   走査装置。
3. 【請求項３】 回転部材が上端をふた部材によって覆わ
   れた回転スリーブであり、前記ふた部材が上方へ突出す
   る突出部を備えており、該突出部に弾性部材が係止され
   ていることを特徴とする請求項１記載の偏向走査装置。
4. 【請求項４】 回転部材と固定部材が空気軸受を構成し
   ていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項
   記載の偏向走査装置。