JPH0876044A

JPH0876044A - 走査光学装置

Info

Publication number: JPH0876044A
Application number: JP22902894A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakasugi; 幹夫中杉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動モータの回転スリーブの高さ位置精度を
高めると共に、回転スリーブの抜け出しを防止する。【構成】駆動モータ１２の固体軸２１の基部に第１の
永久磁石２８を設けられ、回転スリーブ２２の下端に第
１の永久磁石２８と反発するように第２の永久磁石２９
が設けられ、ハウジング２０に第２の永久磁石２９を第
１の永久磁石２８に押し付ける方向に反発力を付与する
第３の永久磁石３０が配置され、第２の永久磁石２９と
第３の永久磁石３０との磁気的な中心間距離Lmが、回転
スリーブ２２とカバー３４間の軸方向距離Lcよりも大と
されている。そして、３つの永久磁石２８、２９、３０
の反発力により回転スリーブ２２の高さを保持し、回転
スリーブ２２が抜け出し方向に移動するとカバー３４で
規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザビームな
どの光束を用いた記録装置において、光束を感光体に走
査するための回転多面鏡を内蔵する走査光学装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の走査光学装置では、回転
多面鏡を高速又は高精度で回転させることが要求されて
おり、特にレーザビームプリンタなどにおいては高精度
の偏向装置を得るために、非接触で回転する軸受を用い
た偏向走査装置が用いられている。

【０００３】この偏向走査装置に用いれられている駆動
モータは、図６に示すようにステータ１を備えたハウジ
ング２にセラミック材から成る固定軸３が立ち上げら
れ、この固定軸３にロータ４を設けたセラミック材から
成る回転スリーブ５が回転自在に嵌装されている。この
回転スリーブ５には、回転多面鏡６が取り付けられてい
ると共に、下端には永久磁石７が取り付けられ、またハ
ウジング２には永久磁石７に異種の磁極が対向するよう
に永久磁石８が固定されており、永久磁石７、８の互い
に反発する作用によりスラスト方向の荷重を支持してい
る。そして、駆動モータが駆動されると固定軸３と回転
スリーブ５との間に空気膜が形成され、回転スリーブ５
が非接触で回転するようにされたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、永久磁石７、８間の反発力だけでスラスト荷
重を受けているため、スラスト軸受のスラスト剛性が小
さく、回転スリーブの高さ位置精度を高めることができ
ず、また外乱などによるスラスト方向の動きを規制する
規制力も弱く、特に回転スリーブの抜け出し方向に対す
る規制が無いために、軸受に損傷を与える虞れがある。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解決し
て、駆動モータにおける回転スリーブの高さ位置精度を
高めると共に、回転スリーブの抜け出しを防止するよう
にした走査光学装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る走査光学装置は、回転軸と、該回転軸に
対し相対的に回転する回転スリーブと、該回転スリーブ
に固定して光束を偏向走査させる回転多面鏡と、該回転
多面鏡を覆うカバー部材とを有する走査光学装置におい
て、前記回転軸に設けた第１の永久磁石と反発するよう
な第２の永久磁石を配置し、前記回転軸を固定した基台
には、前記第２の永久磁石を前記第１の永久磁石に押し
付ける方向に反発力を付与するための第３の永久磁石を
配置し、前記第２の永久磁石と第３の永久磁石との磁気
的な中心間距離が、前記回転軸の軸線方向における前記
回転スリーブの略回転中心位置の上端と前記カバー部材
の対向位置間の距離よりも大きくしたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する走査光学装置は、第３の永
久磁石と第２の永久磁石との反発作用により、回転スリ
ーブに設けられた第２の永久磁石を回転軸に設けた第１
の永久磁石に押し付けると共に、回転スリーブが抜け出
し方向に移動したとき、カバー部材により回転スリーブ
の移動が規制される。

【０００８】

【実施例】本発明を図１〜図５に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図を示
し、フレーム１０上にレーザーユニット１１が設けら
れ、このレーザーユニット１１から出射されたレーザー
光は、駆動モータ１２に取り付けられた回転多面鏡１３
により偏向走査され、結像レンズ１４、１５を経て感光
体１６上に走査されるように成っている。

【０００９】駆動モータ１２は図２に示すように、フレ
ーム１０に設けられたハウジング２０の凹部２０ａ内
に、セラミックで形成された略垂直な固定軸２１が下端
を固定されて立設され、この固定軸２１には、セラミッ
クで形成され下端がハウジングの凹部２０ａ内に達する
長さの回転スリーブ２２が回転自在に嵌装されている。
また回転スリーブ２２にはアルミニウム、黄銅などから
成るフランジ２３が焼き嵌めなどにより固定され、この
フランジ２３の外周に駆動マグネット２４が接着などに
より固定されている。更に、ハウジング２０上に固定さ
れた基板２５上に、ステータ２６が駆動マグネット２４
に対向するように配置されて駆動モータ１２が構成さ
れ、フランジ２３の上面には回転多面鏡１３が取り付け
られ、この回転多面鏡１３は板ばね２７により固定され
ている。

【００１０】固定軸２１の基部には環状の第１の永久磁
石２８が嵌着され、回転スリーブ２２の下端には、環状
の第２の永久磁石２９が同種の磁極を第１の永久磁石２
８の磁極と上下方向に対向するように固定されている。
また、第２の永久磁石２９よりも上方にあるハウジング
２０の凹部２０ａの周縁には、第２の永久磁石２９を第
１の永久磁石２８に押し付ける方向に反発力が作用する
磁極の向きに、環状の第３の永久磁石３０が配置されて
いる。

【００１１】ここで、第３の永久磁石３０の内径はハウ
ジング２０の凹部２０ａに配置されるために、回転スリ
ーブ２２及び第２の永久磁石２９の外径よりも大きくな
っている。そのため、第２の永久磁石２９を第１の永久
磁石２８に押し付ける方向に反発力を作用させるため
に、磁極Ｎ、Ｓが図３に示すように配置されている。な
お、磁極のＮ、Ｓが全て逆であっても、同様な反発力が
作用する。

【００１２】また、回転スリーブ２２の上端には蓋部３
１が設けられ、蓋部３１と固定軸２１の上端との間が空
気溜り３２となっている。蓋部３１の中心には、回転ス
リーブ２２の固定軸２１への嵌装を容易にするための空
気抜き孔が設けられ、この空気抜き孔には挿脱自在の封
止栓３３が取り付けられている。

【００１３】更に、回転多面鏡１３及び駆動モータ１２
全体を覆い、レーザー光の入出射口のみを開口したカバ
ー３４がハウジング２０に固定され、回転多面鏡１３の
風切り音などを防止するようになっており、固定軸２１
の軸線方向におけるこのカバー３４と封止栓３３間の距
離Lcは、第２の永久磁石２９と第３の永久磁石３０の磁
気的中心間距離Lmよりも小さく設定されている。

【００１４】このように構成された走査光学装置は、装
置における回転側と固定側は回転時に完全に非接触状態
を保ち、スラスト方向は第１、第２、第３の永久磁石２
８、２９、３０の反発力と、空気溜り３２のダンパ効果
とによって支持することができるために、スラスト剛性
が向上しスラスト方向の位置精度が高まる。また、スラ
スト負荷変動や外乱などによるスラスト方向の動きも、
これらにより規制されるために安定したものとなる。

【００１５】更に、回転側に固定軸２１から抜け出す方
向の力が作用した場合であっても、上述したようにLm＞
Lcの関係に設定されているために、回転スリーブ２２と
回転多面鏡１３などから成る回転体に抜け出し方向の力
が作用して、第２の永久磁石２９と第３の永久磁石３０
の上下方向の位置関係が逆転する、即ち、第２の永久磁
石２９が第３の永久磁石３０の上に出る前に、封止栓３
３がカバー３４に当接して規制されるため、回転体は抜
け出すことがない。

【００１６】仮に、回転体に抜け出し方向の力が作用し
たために、第２の永久磁石２９と第３の永久磁石３０と
の上下方向の位置関係が逆転したときには、第３の永久
磁石３０は第２の永久磁石２９に対して逆方向の力が作
用するようになり、第２の永久磁石が取り付けられた回
転体は上方向へ抜け出してしまい、元の位置関係に復元
できなくなるが、前記のようにLm＞Lcの関係に設定され
ているため抜け出すことがなく、軸受に損傷などを与え
ない。

【００１７】また、固定軸２１と回転スリーブ２２がセ
ラミックで形成されているので、塵埃などが混入したと
きや、高速回転中に振動を受けて接触したときでも、か
じりなどが生ずる可能性が少ない。セラミックはその中
でも高強度窒化ケイ素( Ｓｉ₃ Ｎ₄)が特に優れているた
めに、摩擦やかじりを生ずる可能性が更に少なくなる。

【００１８】図４は第２の実施例の構成図であり、カバ
ー３４にはその下側に、回転スリーブ２２の略回転中心
に向けた半球状の凸部３５が設けられている。この凸部
３５の下端と回転スリーブ２２の封止栓３３の上面との
距離Lpは、Lm＞Lpに設定されている。

【００１９】従って、回転中に回転体に抜け出し方向の
力が作用して、回転スリーブ２２が抜け出るようになっ
ても、凸部３５に封止栓３３が当接して動きを規制さ
れ、抜け出しが防止される。また、凸部３５と封止栓３
３が接触したとき、ほぼ点接触となるため軸受などの損
傷は更に小さくなる。

【００２０】図５は第３の実施例の構成図であり、カバ
ー部材３４の回転スリーブ２２の略回転中心上の位置
に、上下方向のねじ孔が設けられ、このねじ孔に下端が
半球状の凸面に形成され上下方向に移動可能にねじ３６
が螺合されている。

【００２１】この実施例においては、ねじ３６を移動さ
せて、その下端と回転スリーブ２２の上面との距離Ls
が、Lm＞Lsとなるようにすることにより、先の実施例と
同様の効果を得ることができる。また、カバー３４の高
さ方向の精度が悪くても、ねじ３６により距離Lsを調整
することができるので、加工コストを安価にすることが
できる。

【００２２】なお、上述の各実施例では、高速回転に有
利とされるインナロータ型の走査光学装置を例に説明し
たが、アウタロータ型、面対向型のものであっても適用
することが可能である。また、回転多面鏡を覆うカバー
３４として、回転体全体を覆う防音キャップを例に説明
したが、それ以外のカバー部材、例えば光学系全体を覆
うものであっても同様の効果が得られる。

【００２３】更に、軸受の上端の形態は上述の実施例に
限定されるものではなく、空気溜り３２を設けない形態
のものであれば、回転体とカバー３４との距離が最も接
近した部分間の距離を、距離Lmよりも小さく設定すれば
よい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る走査光
学装置は、回転スリーブに取り付けた第２の永久磁石を
固定軸に設けた第１の永久磁石に押し付ける方向に反発
力を付与するための第３の永久磁石が配置されているの
で、スラスト軸受剛性を向上させ、回転スリーブの高さ
位置精度を高めることができ、また第２の永久磁石と第
３の永久磁石との磁気的な中心間距離が、回転軸の軸線
方向における回転スリーブとカバー間の距離よりも大と
なっているので、回転スリーブが抜け出し方向に移動し
たとき、カバーにより回転スリーブの移動が規制され、
軸受に抜け出しによる損傷を与えることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】要部構成図である。

【図３】永久磁石の配置図である。

【図４】第２の実施例の構成図である。

【図５】第３の実施例の構成図である。

【図６】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１０フレーム１２駆動モータ１３回転多面鏡２１固定軸２２回転スリーブ２８第１の永久磁石２９第２の永久磁石３０第３の永久磁石３１蓋部３３封止栓３４カバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸と、該回転軸に対し相対的に回転
する回転スリーブと、該回転スリーブに固定して光束を
偏向走査させる回転多面鏡と、該回転多面鏡を覆うカバ
ー部材とを有する走査光学装置において、前記回転軸に
設けた第１の永久磁石と反発するような第２の永久磁石
を配置し、前記回転軸を固定した基台には、前記第２の
永久磁石を前記第１の永久磁石に押し付ける方向に反発
力を付与するための第３の永久磁石を配置し、前記第２
の永久磁石と第３の永久磁石との磁気的な中心間距離
が、前記回転軸の軸線方向における前記回転スリーブの
略回転中心位置の上端と前記カバー部材の対向位置間の
距離よりも大きくしたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】前記回転スリーブには前記回転軸上端と
の間に空気溜りを設けるための蓋部を付設した請求項１
に記載の走査光学装置。
【請求項３】前記カバー部材には、前記回転スリーブ
の略回転中心に相当する位置に、前記回転スリーブに向
かって凸となるようなピボットを設けた請求項１に記載
の走査光学装置。
【請求項４】前記カバー部材には、前記回転スリーブ
の略回転中心に相当する位置に、上下方向に移動可能な
距離調整手段を設けた請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項５】前記回転軸、回転スリーブをセラミック
材料とした請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項６】前記回転軸、回転スリーブを高強度窒化
ケイ素Ｓｉ₃ Ｎ₄ とした請求項１に記載の走査光学装
置。