JPS60245447A - 回転体駆動装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば回転多面体鏡光偏向器に適用され、
多面体鏡等の回転体を駆動する回転体駆動装置の改良に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、情報量の増大化が著しく、これに伴って情報を記
録するプリンタ関係も年々高速化が要求されている。そ
して、近年において毎分１万行以上の高速印字が行なえ
るレーザビームプリンタが開発され、かなシの成果をあ
げている。

このレーザビームプリンタは、通常第１２図に示すよう
にレーザ光源１から発せられたレーザ光（レーザビーム
）２を多面体鏡回転式の光偏向器３を介して偏向し、こ
の偏向されたレーザ光２を結像レンズユニッ）（Ｆθレ
ンズ）４を通して予め一様に帯電された感光体５上にス
キャニングし、この感光体５上に静電潜像を形成するよ
うになっている。

一方、上記光偏向器等にあっては、多面体鏡が取着され
た回転組立体にモータロータを取付けるとともにモータ
ロータに対応してモータ駆動コイルを設ける。さらに、
このモータ駆動コイルと電気的に駆動回路基板を接続し
た状態とし、上記モータ駆動コイルに通電することによ
シ多面体鏡が取付けられた回転組立体を駆動する構成と
なっている。

しかしながら、従来におけるこの種回転体駆動装置にお
いては、駆動回路基板が全体を覆う覆い体内に完全に収
容された状態になっておシ、外部へはリード線を介して
導出させるようになっていた。したがって、駆動回路基
板へのリード線の結線ミス、断線等が生じ易く、また、
その結線、組立作業等が非常にやシにぐいといった問題
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、モータ駆動コイ゛ルと電気的に接続
する駆動回路基板の覆い体外への電気的導出を結線ミス
、断線等の心配がなく、シかも作業が容易に行なえるよ
うにした回転体駆動装置を提供しようとするものである
。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる目的を達成するために、モータ駆動コ
イルと電気的に接続する駆動回路基板の一部を覆い体外
に直接延出させたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１１図を参照
して説明する。第１図は多面体鏡回転式の光偏向器を示
し、この光偏向器３ｏは多面体鏡３１と、この多面体鏡
３１を所定方向（実施例では上から見て時計方向）に高
速回転させる駆動機構部３２とからなシ、っぎのような
構成となっている。

図中３３は固定軸で、この固定軸３３の下端取付部３３
　ａはモータハウジング３４の取付孔３５に嵌入されね
じ５８によシ固定されている。

この固定軸３３は非磁性材料からなシ非嵌入部の周面上
下両端部にはへリングポーン溝３６゜３６が形成されて
いる。これらへリングゾーン溝３６．３６は矢印状先端
が多面体鏡３１の回転方向を向く形状に形成されている
。

また、この固定軸３３には、固定軸３３の外径部との間
に３μｍ〜６μｍの隙間が形成される内径寸法を有した
非磁性材料からなる中空円筒状のシリンダ３７が回転自
在に外嵌されているとともにこのシリンダ３７にはモー
タロータ３８、多面体鏡３１、お工びスラスト支持用の
回転体支持装置を構成する磁気スラスト軸受３９の第１
の磁気部材としての内側磁気リング４０が後述するよう
に取付られている。

すなわち、多面体鏡３１はシリンダ３７の上下方向中央
部よシやや下方に突設された鍔部３７ａの上面側にその
開口上端内周縁部が当接する状態に焼はめ、圧入等で固
定されている。

またモータロータ３８は多面体鏡３１の上端開口縁部に
設けられたリブ３１ｍに当接する状態にシリンダ３７に
嵌入されシリンダ３７と接着されている。また内側磁気
リング４ｏは上下を鉄板等の強磁性体からなる板状リン
グ４２．４２ではさまれた状態でシリンダ３７の下端小
径部に挿入され接着されている。

一方、モータハウジング３４の上端開口部を閉塞するカ
バー５１には上記モータロータ３８を囲繞する状態に駆
動コイル４５とヨーク４６を備えたモータステータ３２
ａが取付られておシ、シリンダ３７、モータロータ３８
、多面体鏡３１、内側磁気リング４０．板状リング４２
等からなる回転体としての回転組立体４７を駆動するよ
うになっている。

また、上記内側磁気リング４０を囲繞する状態に両側を
鉄板等の強磁性体からなる板状リング４１ではさまれた
第２の磁気部材としての外側磁気リング４３が設けられ
ていて上記回転組立体４７のスラスト方向の支持を行な
う磁気スラスト軸受３９を構成している。上記外側磁気
リング４３はモータハウジング３４に形成された段付凹
陥部３４ａ内に非磁性材料からなる部材（図示しない）
を介在させた状態で嵌入され、接着固定されている。

このように、磁気スラスト軸受３９の磁気リング４０，
４：ｉの両面を鉄板等の強磁性体からなる板状リング４
２．４２でそれぞれ挾むと、第４図（イ）で示す従来の
ものに比べ同強度のマグネソ）　４３．４０を使用した
場合でも向き合う磁束が第４図（ロ）で示すように増え
結果的に吸引力が増える。さらに、鉄板等からなる板状
リング４１．４２の方が一般的に加工精度が良く、より
間隔を狭くできる。なお、間隔が狭いと第５図（イ）で
示すように鉄粉ａ・・・等の影響が大きくなるが第５図
（ロ）で示すように板状リング４１゜４２の方の間隔の
み狭くしマグネ、トリツプ４　、？　、　４０相互を一
段引き離した形にすると鉄粉ａ・・等の利殖による回転
不良を防止できる。

このため板状リング４１．４２をつけないものよυ間隔
を狭くでき、よυ吸引力を大きくてき２）。このだめ、
磁気部材であるマグネ、トリツプ４３．４０に高い磁力
を要求する必要もなく、又個数も少なくできるためコス
トを大幅に下げることができる。円周方向の磁力のバラ
つきも板状リング４１．４２で挾むことにより緩和され
る。父、同一吸引力で比較した場合間隔を広げることが
できるため、回転組立体４７の軸方向の振れによる吸引
力の振れも緩和できる。

また、磁気リング４０．４３が取付けられる部材が非磁
性体であるため磁束が無駄に流れることがなく、有効に
利用できる。

また、第６図および第７図に示すようにモータステータ
３２ａにはモータ駆動コイル４５と電気的に接続する駆
動回路基板５０が取付られておシ、上記モータ駆動コイ
ル４５と駆動回路基板５０との表面は絶縁樹脂被膜（詳
図しない）で覆われていてモータ駆動コイル４５の被覆
の剥れによるごみ、駆動回路基盤５０のフラツクスのか
すや切シ粉等の異物がモータ内部に落下しないようにな
っている。

なお、上記絶縁樹脂被膜の形成材料としてはたとえば、
商品名、Ｎｌ５ＳＯ−ＰＢ　（日本曹達製ＰＣ−１００
０をペースにしたもの）等の液状１−２メリブタジエン
等のシタツエン系材料もしくはウレタン系等の乾燥状態
でガスを発生しない材料を使い発生したガスによる内部
機構への悪影響を防止している。

また、第１図および第３図に示すようにモータハウジン
グ３４の下部にはモークツ・ウジング３４の底面側に形
成された部屋６１と通ずる孔６０が開けられている。部
屋６１の中にはシリカゲルなどの乾燥剤５９があシ板体
５７によシ密閉されている。また、モークツ・ウジング
３４の上端開口部はカバー５１と駆動回路基板５０のカ
バー５１からの延出部５０ａの箇所をシールするゴム等
の弾性シール部材６２．６３によシ密閉され、多面体調
３１及び駆動機構部３２を囲繞する覆い体としての密閉
容器５２を構成している。また、この密閉容器５２内に
は清浄空気が封入された状態となっている。

なお、上記カバー５１の中央部孔５１ａは密閉容器５２
の中央部に設けられた固定軸３３の上端部３３ｂとはガ
タを有した嵌め合いになっておシ、上端部３３ｂに隙間
なく嵌入するプレート４９を組立時にカーｚ−５２の上
面中央部に形成された凹部に接着することにより固定軸
３３の位置精度に影響されず嵌合する構造となっ゛てい
る。上記プレート４９の上端面位置はカバー５１の上端
面よりわずかに高く、固定軸３３の上端面に螺挿された
ねじ６４により力／Ｊ−５１が固定される構成となって
いる。

また、第１図、第６図および第７図に示すようにモータ
駆動コイル４５と電気的に接続する駆動回路基板５０は
、前述したように覆い体としての密閉容器５２外に延出
する延出部５０ａを有しておシ、その先端部にはコネク
タ８１が取着された状態となっている。

したがって、従来のように駆動回路基板５０にリード線
を結線し、このリード線を密閉容器５２外に導出させる
ものに比べ、結線ミス、断線等の問題がなく、また、そ
の作業が容易かつ確実に行なえることになる。

壕だ、第２図に示すようにモークツ・ウジング３４の側
面に形成された孔３４ｂに、絶縁材料で作られた保護カ
バー６５で覆われたレーザ発光ユニット部６６が下記に
示す様に取付られレーザ発生ユニット部６６から発光し
たレーザビ−ム４Ｂが多面体調３１に導れる様になって
いる。上記レーザ発生ユニット部６６は以下の様に構成
されている。６７はレーザ発生部材としての半導体レー
ザであシ、この半導体レーザ６７は円板状のレーザホル
ダ６８に取付られている。レーザホルダ６８はレンズホ
ルダー７１に平滑な面６８ｍで接触している。レーザホ
ルダ６８の外径はレンズホルダ７１の凹陥部の内径よシ
小さく形成されレンズホルダ７１の外周縁に螺挿した４
本のねじ６９によシ外周を十字の形で押し付けられねじ
６９・・・の出入によりレンズホルダ７１の凹陥部の平
面を移動できる構造となっている。とじて、半導体レー
ザ６７のレーザビーム４８の軸とコリメータレンズ７２
の光軸を調整後、ねじ７０で固定される。コリメータレ
ンズ７２はレンズホルダ７１の円筒状芯部７１ｈに嵌入
され、奥に挿入されたばね材７３に対してレンズホルダ
７１の円筒内周のねじ部に螺挿された円筒形ねじ７４に
より押し付けられ、半導体レーデ６７との距離を調整で
きる構造となっている。半導体レーザ６７はレーザホル
ダ６８に取付られたスタッド７５によって支持された回
路基板７６に接続されている。

これらレーデ発生ユニット部６６は絶縁材料からなる保
護カバー６５に覆われている。保護カバー６５はモータ
ハウジング３４の孔、９４ｂに円筒部６５ｍを嵌入固定
されておυ、この保護カバー６５の円筒部６５＆に挿入
されたレンズホルダ７１の円筒状の芯部７１＆は円筒部
６５ｍの軸心を中心に回転できるようになっている。モ
ータハウジング３４の孔３４ｂの外周に設けられたねじ
穴に螺挿された固定ねじ７９をねじ込み保護カバー６５
の円筒部６５ａの外周を強く押し円筒部６５８の一部を
変形させることによシレーザ発生ユニット部６６と直接
ねじ等が接触しない状態で、すなわちレーザ発生ユニッ
ト部６６を電気的にモータハウジング３４と絶縁した状
態で任意の位置で固定できる構造となっている。

しかして、レーデ発生ユニット部６６の外周を絶縁材か
らなる保護カバー６５で覆ったから微少な外部電流でこ
われてしまうレーザ発生部材としての半導体レーザ６７
を確実に保護できる。

また、レーザ発生ユニット部６６を第８図に示すように
回動−変位させると半導体レーデ６７がレーザビーム４
８の光軸を中心として回動変位するようになっておυ、
半導体レーザ６７を角度θだけ回動変位させると第９図
で示すように楕円状の光量分布を持つビームスポット４
８′が第９図（イ）の状態から第９図（ロ）の状態とな
シビームスポット４８′の長軸方向の寸法ｔをこれよシ
小寸法のｔ’　（ｔ＞ｔ′）に調整できるようになって
いる。そして、ビームスポット４８′の長軸方向の径の
バラツキ、すなわち、ビームスポット４８′の副走査方
向の径のバラツキを補正して一定の大きさにし、高品質
の画像形成を行なえるようにしである。

たとえば、ビームスポット４８′の径が規定の径たとえ
ば１１５咄でおった場合、第１０図に示すように一本抜
き走奉の場合はＡ、２ライン走査の場合はＢ、３ライン
走査の場合はＣでそれぞれ示すような良好な像密度が得
られる。しかし、ビームスポット４８′の径がたとえば
規定の径よシ小さいたとえば８０μ常であった場合には
第１１図中にＡ／　、　Ｂ／　、　ｃ／でそれぞれ示す
ようにライン間の間隔が広くなったシ、ラインとライン
との重なシ状態が損われたシして良好な像密度が得られ
なくなる。また、ビームスポット４８′の径が規定の径
工り大きい場合にはたとえば１本抜き走査をした場合に
はライン間の間隔が狭まって、これも良好な像密度が得
られなくなるといった問題が生じる。

しかし、この実施例のものにあっては、ビームスポット
４８′の径が規定の値よυもばらついた場合、上記半導
体レーザ６７を回動変位させて楕円状のビームスポット
４８′の副走査方向の長さが規定の寸法になるように補
正することによシ、良好な像密度が得られるようにし鮮
明な画像形成を行なわせることになる。

しかして、多面体値３１の鏡面に当って反射したレーザ
ビーム４８はモータハウジング３４に設けられモータハ
ウジング３４に一体に取着された光学結像手段としての
結像レンズユニッ）（Ｆθレンズ）３４によって密閉さ
れた透孔部５５を介して感光体等の被結像面５６側等に
導出されるようになっている。

壕だ、第１図および第３図に示すようにモータハウジン
グ３４の側壁部には回転組立体固定ねじ５３が螺挿され
ておシ、このねじの先端テーパ部をシリンダ３７に設け
られた溝に挿入することによシ回転組立体４７の運搬時
等における不必要な上下運動、又回転運動を規制するこ
とができるようになっている。また、光学結像手段とし
ての結像レンズユニッ）、５４ｉｉ［１図および第２図
に示すようにモータハウジング３４の取付フランジ３４
ｃに螺合されておシ、結像レンズユニット５４のケース
部５４ａからはり出したスティ５４ｂに取付けられたね
じ７７を締めて結像レンズユニット５４を所定方向に回
すことができるようになっている。そして、結像レンズ
ユニット５４の取付位置を多面体値３１に対して接離す
る方向に移動調整するための光学結像手段移動機構８０
を構成している。しかして、結像レンズユニット５４と
感光体等の被結像面５６との間の距離を可変してレンズ
５４ｃ・・・を形成する硝材の屈折率等のばら付き等に
よる焦点位置のずれを補正できるようになっている。な
お、モータハウジング３４と板体５７．モータハウジン
グ３４と駆動回路基板５０の延出部、およびモータハウ
ジング３４とカバー５１回転組立体固定ねじ５３の螺挿
部等は密閉構造ではあるが隙間が生じるおそれがある部
分はシリコンコンパウンド７８その他のシール材等で密
封し完全に気密構造にできる構造となっている。

しかして、レーザ発生ユニット部６６、光学結像手段と
しての結像光学ユニット５４と光偏向器３０を一体化し
シリコンコンパウンド７８等で完全に密閉可能である。

前記の様にシリンダ３７が固定軸３３と３μｍ〜６μｍ
の隙間を存して高速で回転する為、覆い体としての密閉
容器５２の中はごみ、はこシ、湿気の無い清浄空気であ
る必要があるが密閉構造にすることによって外部からの
ごみ、はこシ、湿気の侵入は防止できる。

捷た、密閉容器５２内は、乾燥剤５９の働きによって完
全な乾燥状態となシ、密閉容器５２内の水分が露結して
モータのロック、多面体鏡面の腐食、その他の部分に腐
食によるさびの発生等の発生が防止できるようになって
いる。

しかして、モータ駆動コイル４５に通電することにより
、モータステータ３２ｈには回路磁界が生じ、シリンダ
３７．モータロータ３８゜内側磁気リング４０等からな
る回転組立体４７が時計方向に駆動する。この回転組立
体４７が回転するとヘリングが一ン溝ｓｅ、ｓｅの働＠
により固定軸３３とシリンダ３７との間の隙間に空気が
流入して、ラジアル方向に空気圧が生じ、これらの部分
に空気動圧ジャーナル軸受が形成される。一方、スラス
ト方向は磁気スラスト軸受３９によって回転組立体４７
が支承されている。

したがって、回転組立体４７を固定軸３３に対して非接
触の状態で支承することができ、安定した高速回転が行
なえるものである。

しかして、多面体値３１が高速回転され、レーザ発生ユ
ニット部６６より射出したレーザビーム４８を偏向する
ようになっている。なお、偏向されたレーデビーム４８
はモータハウシング３４に形成された結像レンズユニッ
ト５４によって密閉された透孔部５５を介して感光体等
の被結像面側に導出されることになる。

なお、本発明は上記実施例に限るものでない。

すなわち、多面体鏡板外の回転体を駆動するものに適用
してもよいことは勿論である。

その他、本発明は本些明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、モータ駆動コイルと電気
的に接続する駆動回路基板の一部を覆い体外に直接延出
させたから、モータ駆動コイルと電気的に接続する駆動
回路基板の覆い体外への電気的導出を結線ミス、断線等
の心配がなく、シかも作業が容器に行なえるようにした
回転体駆動装置を提供できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転体駆動装置を採用した走査光学装
置の主要部の構成を一部断面して示す側面図、第２図は
同じく一部断面して示す平面図、第３図は同じく一部断
面して示す側面図、第４図は磁気スラスト軸受の磁束の
形成状態を示す説明図、第５図は同じく異物の影響を示
す説明図、第６図は光偏向器の主要部の構成を示す下面
図、第７図は同じく一部断面して示す側面図、第８図は
レーザ発生ユニット部の正面図、第９図はレーデ発生部
材の回動に伴うビームスポットの状態を示す説明図、第
１０図および第１１図はそれぞれビームスポットの径と
像密度の関係を示す説明図、第１２図は光学走査系の概
略図である。 ３１・・・多面体調、３２・・・駆動機構部、３２＆・
・・モータステータ、３８・・・モータロータ、４５・
・・モータ駆動コイル、４７・・・回転体としての回転
組立体、５０・・・駆動回路基板、５２・・・覆い体（
密閉容器）。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図 匂１　４１ 第６図 第７図 第８図 第９図 （イ）　（ロ） ｒ　第１０図 ε Ａ　Ｂ　Ｃ 第１１図 ？？ 弓 入　Ｂ’　Ｃ’ 第１２図 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 特願昭５９−１０２０２６号 ３、補正をする省 事件との関係　特許出願人 はの　株式会社　東　芝 ４、代理人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）覆い体と、この覆い体内に収容され、モータロー
   タが取着された回転組立体と、この回転組立体を回転す
   べく上記モータロータに対応して設けられたモータ駆動
   コイルと、このモータ駆動コイルと電気的に接続する駆
   動回路基板とを具備してなる回転体駆動装置であって、
   上記駆動回路基板の一部を上記覆い体外に延出させたこ
   とを特徴とする回転体駆動装置。
2. （２）覆い体が密閉構造であり、この覆い体の駆動回路
   基板延出部が気密構造となっていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の回転体駆動装置。