JP2000180770A - 光偏向器及び光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡を高信頼性と低騒音性を満たして
高速回転可能とすると共に、小型かつ簡単な構造で回転
多面鏡の固定軸からの抜け出しを阻止できる光偏向器
と、この光偏向器を備えた光走査装置を得る。 【解決手段】 固定軸２４の先端には、抜け防止部材５
４が取り付けられている。固定軸２４と回転軸２８との
間には間隙が構成されており、回転に伴う摩擦がないの
で、回転多面鏡３４をより高速で回転させることができ
る。回転多面鏡３４の回転に伴って騒音や振動が発生せ
ず、耐久性、信頼性も高くなる。回転体４４が軸方向に
移動しても、回転体４４は抜け防止部材５４によって抜
けが防止され、固定軸２４から不用意に離脱しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光偏向器及び、この
光偏向器を有する光走査装置に関し、例えば、レーザプ
リンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に適用
される。

【０００２】

【従来の技術】図１５には、画像形成装置に適用される
従来の光偏向器３１０の一例が示されている（特開昭６
３−２５９５１０号参照）。

【０００３】この光偏向器３１０では、ミラー３１２が
取り付けられた回転軸３１４が固定軸３１６に装着され
ると共に、固定軸３１６の上端に設けられたスラストマ
グネット３１８と、ケース３２０の上蓋３２２に設けら
れた上部マグネット３２４との間に、回転軸３１４の上
端に設けられたスラストマグネット３２６が配置されて
いる。そして、スラストマグネット３１８と上部マグネ
ット３２４とによって互いにスラストマグネット３２６
を反発させることで回転体を浮上させて所定の位置に保
持している。これにより、いわゆる動圧空気軸受が構成
され、回転体を高速で安定して回転させることが可能と
なっている。また、回転軸３１４のスラストマグネット
３２６は、上蓋３２２の上部マグネット３２４に対して
わずかな隙間をあけて対向しており、結果的に回転体の
固定軸３１６からの抜けが防止されている。

【０００４】しかし、回転体を浮上させるために３つの
マグネットが必要となるため、光偏向器３１０自体の部
品点数が増加し、コスト高となる。また、上部マグネッ
ト３２４を取り付けるためケース３２０に上蓋３２２が
必要となり、この点でもコスト高となるおそれがある。
加えて、このように固定軸３１６の上端近傍に３つのマ
グネットを並べて配置すると、光偏向器３１０を偏平な
構造とすることが難しく、光偏向器３１０自体が軸方向
に大型になってしまう。

【０００５】これに対し、図１６に示す光偏向器３４０
（特開平５−２４９３９８号参照）では、回転軸３４２
に固定されたロータヨーク３４４の外周に環状溝３４６
を設けている。そして、ハウジング３４８に設けた係止
部材３５０の一端をこの環状溝３４６に非接触で挿入す
ることで、回転部材の抜け出しを防止している。

【０００６】また、図１７に示す光偏向器３８０（特開
平６−１６５４２８号参照）では、ポリゴンミラー３８
２とロータマグネット３８４との間に取り付けた抜け止
め板３８６によって回転体を抜け止めしている。

【０００７】しかし、これらの光偏向器３４０、３８０
はいわゆる動圧流体軸受によって回転部材を回転可能に
支持しているため、図１５に示す動圧空気軸受を採用し
た光偏向器３１０と比較して、回転部材を高速回転させ
ることが困難となる。また、動圧流体軸受では、光偏向
器３４０、３８０を例えば横置き、斜め置き、逆さ置き
等した場合に、潤滑流体が漏れ出すことを防止すべく、
動圧流体軸受の周囲をシールする必要があり、構造が複
雑になる。

【０００８】さらに、動圧流体軸受ではその構造上、抜
け防止のための機構を回転部材の外周近傍（半径のより
大きい部分）に設ける必要があるため、例えば図１６に
示す光偏向器３４０において係止部材３５０と環状溝３
４６とが接触すると、回転部材にいわゆる回転アンバラ
ンスが発生するおそれがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事実を
考慮し、回転多面鏡を高信頼性と低騒音性を満たして高
速回転可能とすると共に、小型かつ簡単な構造で回転多
面鏡の固定軸からの抜け出しを阻止できる光偏向器と、
この光偏向器を備えた光走査装置を得ることを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、固定軸と、前記固定軸と所定の間隙を保って配置さ
れこの固定軸まわりに回転可能な回転軸と、この回転軸
と一体で回転する回転多面鏡と、回転軸と回転多面鏡と
の少なくとも一方に取り付けられた駆動マグネットと、
を少なくとも備えた回転体と、前記回転体を磁力によっ
て前記固定軸の軸方向の所定の保持位置に保持する保持
マグネットと、前記固定軸の軸方向の端部付近に前記回
転体と軸方向に所定の間隙を保って設けられ、軸方向に
移動した回転体と接触して回転体の固定軸からの抜けを
防止する抜け防止部材と、を有することを特徴とする。

【００１１】従って、駆動マグネットに作用した磁力
が、回転駆動力として回転体に作用し、回転体が回転す
る。回転体を構成する回転多面鏡も回転するので、この
回転多面鏡に照射された光が主走査される。

【００１２】固定軸と、回転体を構成する回転軸と、の
間には、所定の間隙が保たれており、いわゆる動圧空気
軸受となっている。そして、保持マグネットの磁力によ
り、回転体は固定軸の軸方向の所定位置に保持される。
このため、回転多面鏡を高速回転させることが可能とな
り、例えば、この光偏向器を備えた光走査装置を画像形
成装置に適用した場合、高画質の画像を高速で形成する
ことが可能となる。また、固定軸と回転軸とが接触した
り、これらの間に別部材が介在されたりしないので、騒
音や振動が発生せず、耐久性、信頼性も高くなる。

【００１３】また、固定軸の端部付近には抜け防止部材
が設けられている。このため、簡単な構造かつ低コスト
で、固定軸に対して軸方向に移動した回転体の、固定軸
からの抜けを阻止することができる。なお、抜け防止部
材も回転体との間に所定の間隙を保って設けられてお
り、非接触となっているので、回転体を高速回転させる
ことができる。また、騒音や振動が発生せず、高い耐久
性、信頼性が維持される。

【００１４】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図１には、
本発明の第１の実施の形態に係る光偏向器１０が採用さ
れた光走査装置１２が断面図にて示されている。

【００１５】光走査装置１２は、上面が開放されたハウ
ジング１４と、このハウジング１４の上面を覆うカバー
１６と、を有している。ハウジング１４の底板１８には
取付孔２０が形成されており、この取付孔２０を覆うよ
うにして、光偏向器１０のベース部材２２がハウジング
１４に固定されている。

【００１６】ベース部材２２には、略円柱形状の固定軸
２４が、固定用ねじ２６によって固定されている。固定
軸２４の外周には、略円筒形状の回転軸２８が固定軸２
４との間に僅かな間隙を保って、かつ固定軸２４の軸方
向（以下、単に「軸方向」というときは、この固定軸２
４の軸方向をいうものとする）の所定の位置に保持され
ている。なお、第１の実施の形態の光偏向器１０は水平
に設置されており、この軸方向が重力方向（矢印Ｇで示
す）及びその反対方向と一致している。

【００１７】回転軸２８は、軸方向略中央の位置から径
方向外側に向かうフランジ３０が取付けられている。さ
らにフランジ３０の上面には、固定部材３２によって、
回転多面鏡３４が固定されている。

【００１８】また、フランジ３０の下面には、マグネッ
ト部材３６が固定されている。マグネット部材３６は、
径方向外端位置に設けられた浮上用マグネット３８と、
径方向中間位置に設けられ、多極に着磁された駆動用マ
グネット４０、及び径方向内端位置に設けられ、多極に
着磁されたＦＧマグネット４２を有している。そして、
上記した回転軸２８、フランジ３０、回転多面鏡３４、
固定部材３２、マグネット部材３６（浮上用マグネット
３８、駆動用マグネット４０及びＦＧマグネット４２）
によって、本発明の回転体４４が構成されている。

【００１９】一方、ベース部材２２には、固定軸２４の
周囲に壁体４５が立設されており、この壁体４５に、浮
上用マグネット３８と対向して浮上用マグネット４６が
固定されている。回転体４４の浮上用マグネット３８
と、ベース部材２２の浮上用マグネット４６と、が対に
なって、磁力により回転体４４を軸方向の所定位置に浮
上させている。以下、単に「所定位置」というときは、
このように浮上用マグネット３８、４６の磁力によって
回転体４４を浮上させた位置をいう。

【００２０】さらに、ベース部材２２には、回路基板４
８が取り付けられている。回路基板４８上には、ホール
素子等の位置検出素子（図示省略）が設けられると共
に、この位置検出素子に対応したコイル５０が、駆動用
マグネット４０に対向して固定されている。位置検出素
子によって回転体４４の位置が検出されると、この位置
情報に基づいてコイル５０が通電切り替えされ、回転体
４４が固定軸２４まわりに回転駆動される。

【００２１】また、回路基板４８には、ＦＧマグネット
４２と対向する位置に、ＦＧパターン等の回転数検出素
子（図示省略）が設けられると共に、コイル５０を制御
する駆動用回路素子５２が取り付けられている。回転数
検出素子によって回転体４４の回転数が検出され、この
回転数情報に基づいて駆動用回路素子５２が回転体４４
を定速制御する。そして、このように定速回転している
回転多面鏡３４に、画像情報に対応した光のビームが照
射されると、このビームが回転多面鏡３４によって反射
されると共に、回転多面鏡３４の回転によって偏向され
る。

【００２２】固定軸２４の先端には、抜け防止部材５４
が取り付けられている。図２にも示すように、この抜け
防止部材５４は、中央に孔５６が形成された環状の部材
で、その外径Ｄ１が、回転体４４の内径Ｄ２（より厳密
には、回転軸２８の内径）よりも大きくされている。そ
して、回転体４４が抜け防止部材５４に向かって（第１
の実施の形態では上方向に）移動すると、回転体４４は
径方向内端（それ自身の最も半径が小さい部分の近傍）
で、抜け防止部材５４に接触する。

【００２３】抜け防止部材５４の孔５６には固定用ねじ
２６が挿通され、さらに固定用ねじ２６は固定軸２４の
中心に螺合されている。これによって、抜け防止部材５
４は固定用ねじ２６で固定軸２４と共に共締めされ、回
転体４４の軸方向一端と抜け防止部材５４と、の間の所
定の長さＬ１の間隙６４が構成されている。

【００２４】ハウジング１４には、光偏向器１０によっ
て偏向された光のビームを結像させる光学レンズ５８及
び光学ミラー６０が取り付けられている。これらの光学
レンズ５８及び光学ミラー６０によって結像された光の
ビームは、画像形成装置のハウジング（図示省略）に回
転可能に取り付けられた感光体ドラム６２の表面に結像
される。このとき、光偏向器１０によって光のビームが
偏向されることで、感光体ドラム６２の表面でこのビー
ムが感光体ドラム６２の軸方向に移動し、主走査され
る。また、感光体ドラム６２が回転することで、このビ
ームが感光体ドラム６２の表面で副走査される。そし
て、これらの主走査及び副走査が行われることで、感光
体ドラム６２の表面に画像が形成される。本発明の光走
査装置１２は、上記した光偏向器１０、光学レンズ５
８、光学ミラー６０及び感光体ドラム６２によって構成
されている。

【００２５】次に、第１の実施の形態に係る光偏向器１
０と、この光偏向器１０を備えた光走査装置６８の作用
及び効果を説明する。

【００２６】回転体４４は、浮上用マグネット３８、４
６の磁力によって浮上され、回転多面鏡３４が軸方向の
所定位置に維持される。そして、図示しない位置検出素
子によって検出された回転体４４の位置情報に基づい
て、コイル５０が通電切り替えされ、回転体４４が固定
軸２４まわりに一定の角速度で回転駆動される。このと
き、固定軸２４と回転軸２８との間には間隙が構成され
ており（いわゆる動圧空気軸受）、回転に伴う摩擦がな
い。また、回転体４４と受け防止部材５４との間にも間
隙６４が構成されている。このため、従来の玉軸受や流
体軸受を使用したものと比較して、回転多面鏡３４をよ
り高速で回転させることができる。この光偏向器１０を
備えた光走査装置１２を画像形成装置に適用して画像形
成する場合には、高画質の画像を高速で形成することが
できる。また、固定軸２４と回転体４４とが接触した
り、これらの間に別部材が介在されたりしないので、回
転多面鏡３４の回転に伴って騒音や振動が発生せず、耐
久性、信頼性も高くなる。

【００２７】また、固定軸２４の先端に抜け防止部材５
４が取り付けられているので、光偏向器１０（又は、こ
の光偏向器１０を備えた光走査装置１２や画像形成装置
等）の輸送途中あるいは使用途中での振動や衝撃によっ
て回転体４４が軸方向に移動しても、回転体４４は抜け
防止部材５４によって抜けが防止され、固定軸２４から
不用意に離脱しない。特に、第１の実施の形態の光偏向
器１０では、図１から分かるように、重力方向（矢印Ｇ
方向）が、回転体４４が抜ける方向と逆方向なので、回
転体４４が一時的に軸方向の所定位置から抜け防止部材
５４の方向へと位置ずれした場合でも、重量によって回
転体４４が所定位置に復帰する。このため、その後は何
ら支障なく、光偏向器１０を使用することができる。

【００２８】また、回転体４４は、それ自身の最も半径
が小さい部分の近傍で抜け防止部材５４に接触する。こ
のため、回転体４４が回転中に抜け防止部材５４に接触
しても、いわゆる回転アンバランス（回転体４４の回転
中心が固定軸２４の軸芯から偏芯する現象）が発生せ
ず、高画質が維持される。

【００２９】さらに、抜け防止部材５４によって、固定
軸２４と回転軸２８との間隙を実質的に上方から塞いで
いる。このため、光走査装置１２内の埃や塵等がこの間
隙に侵入することが防止され、いわゆる軸受かじり（固
定軸２４と回転軸２８との間隙に侵入した埃等によって
固定軸２４と回転軸２８との非接触状態が保たれなくな
り、軸受がロックされて回転軸２８が回転しなくなるこ
と）等の現象が発生しなくなる。特に、回転体４４の停
止直後には、回転中の回転体４４の周囲を埃等が舞って
いるため、抜け防止部材５４が設けられていない場合に
は、この埃等が固定軸２４と回転軸２８との間隙に侵入
し、次の回転時に軸受かじりを引き起こすことが考えら
れるが、第１の実施の形態の光偏向器１０では、このよ
うなこともない。

【００３０】このように、第１の実施の形態の光偏向器
１０では、回転体４４の抜けを防止するために、固定軸
２４や回転体４４に溝や段差などを形成したり、カバー
１６の形状や取付け位置を変更したりする必要がなく、
簡単な構造かつ低コストで確実に、回転体４４の抜けを
防止することができる。抜け防止部材５４が取り付けら
れていない光偏向器１０に対して、抜け防止部材５４を
後付けすることもできる。また、カバー１６等によっ
て、回転多面鏡３４の上方が覆われてしまうような構造
となっていないので、このスペースを光の通路として使
用することも可能となり、光偏向器１０や光走査装置１
２のレイアウトの自由度が高くなる。

【００３１】［第２の実施の形態］図３（Ａ）及び図３
（Ｂ）には、本発明の第２の実施の形態の光偏向器７０
が、それぞれ横置きされた状態、逆さ置きされた状態で
示されている。第２の実施の形態の光偏向器７０の基本
的構成は、第１の実施の形態の光偏向器１０と同様であ
るので、同一の構成要素、部材等については同一符号を
付して説明を省略する。また、図３（Ａ）及び図３
（Ｂ）では、光偏向器７０のみを示し、光走査装置の全
体的構成は図示を省略しているが、光走査装置の全体的
構成についても、第１の実施の形態と同様である。

【００３２】第２の実施の形態の光偏向器７０では、回
転体４４の軸方向一端と抜け防止部材５４と、の間に構
成される間隙６４が、光偏向器７０を横置き又は逆さ置
きした場合を考慮して、それぞれ所定の長さＸ１又はＸ
２とされている。

【００３３】すなわち、図３（Ａ）に示すように、光偏
向器７０を横置きした場合には、抜け防止部材５４に向
かって移動した回転体４４が所定位置に復帰する方向
（矢印Ｒで示す方向）と、重力の方向（矢印Ｇで示す方
向）とが直交しており、重力は回転体４４を所定位置に
復帰させるように作用しない。また、図３（Ｂ）に示す
ように、光偏向器７０を逆さ置きした場合には、回転体
４４が所定位置に復帰する方向と重力の方向とが反対に
なるため、回転体４４に作用した重力によって回転体４
４はさらに抜け防止部材５４に向かって移動しようとす
る。

【００３４】このため、第２の実施の形態の光偏向器７
０では、浮上用マグネット３８、４６から作用する磁力
によって回転体４４を所定位置に復帰させることができ
るように、間隙６４を所定の長さＸ１又はＸ２として、
回転体４４の軸方向への移動範囲を制限している。

【００３５】例えば、図３（Ａ）に示すように光偏向器
７０を横置きした場合には、間隙６４の長さＸ１が、所
定の長さＡ１（図４（Ａ）参照）よりも短くなるよう
に、抜け防止部材５４を固定軸２４に取り付ける。この
所定の長さＡ１は、図４（Ａ）から分かるように、光偏
向器１０の固定軸２４と回転軸２８との間に作用する摩
擦力Ｍ１よりも、浮上用マグネット３８、４６が回転体
４４に及ぼす力が大きくなるように予め設定された長さ
とされている。これにより、横置きの光偏向器７０にお
いて、回転体４４が抜け防止部材５４に接触した状態で
重力が作用しなくても、浮上用マグネット３８、４６が
回転体４４を所定位置に復帰させるために十分は磁力を
回転体４４に作用させ、回転体４４は所定位置に復帰す
る。

【００３６】また、図３（Ｂ）に示すように光偏向器７
０を逆さ置きした場合には、間隙６４の長さＸ２が、所
定の長さＡ２（図４（Ｂ）参照）よりも短くなるよう
に、抜け防止部材５４を固定軸２４に取り付ける。この
所定の長さＡ２は、図４（Ｂ）から分かるように、光偏
向器７０の固定軸２４と回転軸２８との間に作用する摩
擦力Ｍ１と、この回転体４４に作用する重力Ｇ１を合わ
せた力よりも、浮上用マグネット３８、４６が回転体４
４に及ぼす力が大きくなるように、予め設定された長さ
とされている。これにより、逆さ置きされた光偏向器７
０において、回転体４４が抜け防止部材５４に接触した
状態で、回転体４４を抜け防止部材５４に接近させる方
向（矢印Ｒと反対の方向）に重力が作用しても、浮上用
マグネット３８、４６が回転体４４を所定位置に復帰さ
せるために十分は磁力を回転体４４に作用させ、回転体
４４は所定位置に復帰する。

【００３７】なお、この光偏向器７０を斜め置きした場
合には、回転体４４に作用する抜き出し方向の力（重力
Ｇ１の軸方向成分）は、重力Ｇ１自体よりも小さい。こ
のため、斜め置きされた光偏向器７０においても、回転
体４４が抜け防止部材５４に接触した状態で、浮上用マ
グネット３８、４６から、回転体４４を所定位置に復帰
させるために十分な磁力が作用し、回転体４４は所定位
置に復帰する。

【００３８】このように、第２の実施の形態の光偏向器
７０では、第１の実施の形態の光偏向器１０の作用及び
効果に加えて、この光偏向器７０を横置き、逆さ置き又
は斜め置きした場合に、衝撃等によって回転体４４が抜
け方向に移動しても、浮上用マグネット３８、４６の磁
力で回転体４４は所定位置に復帰するので、その後は何
ら支障なく、光偏向器７０を使用することができる。

【００３９】［第３の実施の形態］図５（Ａ）及び図５
（Ｂ）には、本発明の第３の実施の形態の光偏向器８０
が、それぞれ横置きされた状態、逆さ置きされた状態で
示されている。第３の実施の形態の光偏向器８０の基本
的構成は、第１の実施の形態の光偏向器１０及び第２の
実施の形態の光偏向器７０と同様であるので、同一の構
成要素、部材等については同一符号を付して説明を省略
する。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、光偏向器
８０のみを示し、光走査装置の全体的構成は図示を省略
しているが、光走査装置の全体的構成についても、第１
の実施の形態と同様である。

【００４０】第３の実施の形態の光偏向器８０では、回
転体４４の軸方向一端と抜け防止部材５４と、の間に構
成される間隙６４が、光偏向器８０を横置き又は逆さ置
きした場合を考慮すると共に、さらに、回転体４４がそ
の駆動時に一旦コイル５０に向かって移動し、その位置
で軸方向に振動することを考慮して、所定の長さＹ１又
はＹ２とされている。

【００４１】すなわち、第３の実施の形態の光偏向器８
０では、図７に示すように、回転体４４を抜け防止部材
５４に接触した状態で駆動させると、回転開始時にコイ
ル５０と駆動用マグネット４０との間に磁気による引力
が作用する。そして、回転体４４はコイル５０に向かっ
て一旦移動してその位置で軸方向に振動し（このときの
最大変位量をＢ３とする）、定常回転となったとき、軸
方向の所定位置で安定して回転するタイプとされてい
る。このため、回転体４４が、駆動時の振動で浮上用マ
グネット３８、４６の磁力が及ぶ範囲内に入れば、この
磁力によって回転体４４が所定位置に復帰する。

【００４２】例えば、図５（Ａ）に示すように、光偏向
器８０を横置きした場合には、間隙６４の長さＹ１が所
定の長さＢ１より短くなるように、抜け防止部材５４を
固定軸２４に取り付ける。この所定の長さＢ１は、回転
体４４の振動の最大変位量Ｂ３（図７参照）及び、第２
の実施の形態の光偏向器７０を横置きした場合の所定の
長さＡ１を考慮し、Ｂ１−Ａ１≒Ｂ３を満たす長さとさ
れている。また、この長さＢ１は、Ａ１と比較して、Ａ
１＜Ｂ１を満たしている。そして、このように、間隙６
４の長さＹ１が所定の長さＢ１より短くされていれば、
横置きされた光偏向器８０において、回転体４４の振動
の少なくとも極大変位時に、回転体４４が浮上用マグネ
ット３８、４６の磁力の及ぶ範囲内に入るため、この磁
力によって回転体４４が所定位置に復帰する。

【００４３】また、図５（Ｂ）に示すように、光偏向器
８０を逆さ置きした場合には、間隙６４の長さＹ２が所
定の長さＢ２より短くなるように、抜け防止部材５４を
固定軸２４に取り付ける。この所定の長さＢ２は、回転
体４４の振動の最大変位量Ｂ３（図７参照）に加えて、
第２の実施の形態の光偏向器７０を逆さ置きした場合の
間隙６４の長さＡ２を考慮し（従って、回転体４４に作
用する重力Ｇ１を考慮していることになる）、Ｂ２−Ａ
２≒Ｂ３を満たす長さとされている。ここで、重力Ｇ１
は回転体４４に対し所定位置に復帰する方向と逆方向に
作用することを考えると、一般にＢ１＜Ｂ２である。ま
た、この所定の長さＢ２は、Ａ２と比較して、Ａ２＜Ｂ
２を満たしている。そして、この間隙６４の長さＹ２が
所定の長さＢ２より短くされていれば、逆さ置きされた
光偏向器８０において、回転体４４を抜け防止部材５４
に接近させる方向（矢印Ｒと反対の方向）に重力が作用
しても、回転体４４の振動の少なくとも極大変位時に、
回転体４４が浮上用マグネット３８、４６の磁力の及ぶ
範囲内に入るため、この磁力によって回転体４４が所定
位置に復帰する。

【００４４】このように、第３の実施の形態の光偏向器
８０では、回転体４４の駆動時の最大変位量Ｂ３の分だ
け、間隙６４の間隔を第２の実施の形態の場合よりも広
くすることができる。そして、回転体４４を回転駆動さ
せたときに、振動によって浮上用マグネット３８、４４
の磁力の及ぶ範囲内に回転体４４が移動し、回転体４４
は浮上用マグネット３８、４４の磁力で所定位置に復帰
するので、その後は何ら支障なく、光偏向器７０を使用
することができる。

【００４５】［第４の実施の形態］図８（Ａ）及び図８
（Ｂ）には、本発明の第４の実施の形態の光偏向器９０
が、それぞれ横置きされた状態、逆さ置きされた状態で
示されている。第４の実施の形態の光偏向器９０の基本
的構成は、第１の実施の形態の光偏向器１０、第２の実
施の形態の光偏向器７０及び第３の実施の形態の光偏向
器８０と同様であるので、同一の構成要素、部材等につ
いては同一符号を付して説明を省略する。また、図８
（Ａ）及び図８（Ｂ）では、光偏向器９０のみを示し、
光走査装置の全体的構成は図示を省略しているが、光走
査装置の全体的構成についても、第１の実施の形態と同
様である。

【００４６】第４の実施の形態の光偏向器９０では、回
転体４４の軸方向一端と抜け防止部材５４と、の間に構
成される間隙６４が、光偏向器９０を横置き又は逆さ置
きした場合を考慮すると共に、さらに、回転体４４がそ
の駆動時に一旦抜け防止部材５４に向かって移動し、抜
け防止部材５４から受ける反力でコイル５０に向かって
移動することを考慮して、所定の長さＺ１又はＺ２とさ
れている。

【００４７】すなわち、第４の実施の形態の光偏向器９
０では、図１０に示すように、回転体４４を抜け防止部
材５４に接触した状態で駆動させると、回転体４４をは
回転開始時にコイル５０から離間する方向（抜け防止部
材５４に接近する方向）に一旦移動してその位置で軸方
向に振動し（このときの最大変位量をＣ３とする）、定
常回転となったとき、軸方向の所定位置で安定して回転
するタイプとされている。このタイプの光偏向器９０で
は、回転体４４の移動によって抜け防止部材５４が押し
込まれると、抜け防止部材５４の反力で、回転体４４は
抜け防止部材５４への接触位置からコイル５０に向かっ
て移動する（以下、この現象を「揺れ戻り」と言うこと
とする）。このため、回転体４４が、揺れ戻りによっ
て、浮上用マグネット３８、４６の磁力が及ぶ範囲内に
入れば、この磁力で回転体４４が所定位置に復帰する。

【００４８】例えば、図８（Ａ）に示すように、光偏向
器９０を横置きした場合には、間隙６４の長さＺ１が所
定の長さＣ１より短くなるように、抜け防止部材５４を
固定軸２４に取り付ける。この所定の長さＣ１は、回転
体４４の振動の最大変位量Ｃ３（図１０参照）及び、第
２の実施の形態の光偏向器７０を横置きした場合の所定
の長さＡ１を考慮し、Ｃ１−Ａ１≒Ｃ３を満たす長さと
されている。また、この長さＣ１は、Ａ１と比較して、
Ａ１＜Ｃ１を満たしている。そして、このように、間隙
６４の長さＸ１が所定の長さＣ１より短くされていれ
ば、横置きされた光偏向器９０において、回転体４４の
振動による揺れ戻り時に、回転体４４が浮上用マグネッ
ト３８、４６の磁力の及ぶ範囲内に入るため、この磁力
によって回転体４４が所定位置に復帰する。

【００４９】また、図８（Ｂ）に示すように、光偏向器
９０を逆さ置きした場合には、間隙６４の長さＺ２が所
定の長さＣ２より短くなるように、抜け防止部材５４を
固定軸２４に取り付ける。この所定の長さＣ２は、回転
体４４の振動の最大変位量Ｃ３（図１０参照）に加え
て、第２の実施の形態の光偏向器７０を逆さ置きした場
合の間隙６４の長さＡ２を考慮し（従って、回転体４４
に作用する重力Ｇ１を考慮していることになる）、Ｃ２
−Ａ２≒Ｃ３を満たす長さとされている。ここで、重力
Ｇ１は回転体４４に対し所定位置に復帰する方向と逆方
向に作用することを考えると、一般にＣ１＜Ｃ２であ
る。また、この所定の長さＣ２は、Ａ２と比較して、Ａ
２＜Ｃ２を満たしている。そして、この間隙６４の長さ
Ｚ２が所定の長さＣ２よりも短くされていれば、逆さ置
きされた光偏向器９０において、回転体４４に抜け防止
部材５４に接近させる方向（矢印Ｒと反対の方向）に重
力が作用しても、回転体４４の振動の揺れ戻り時に、回
転体４４が浮上用マグネット３８、４６の磁力の及ぶ範
囲内に入るため、この磁力によって回転体４４が所定位
置に復帰する。

【００５０】このように、第４の実施の形態の光偏向器
９０では、回転体４４の駆動時の最大変位量Ｃ３の分だ
け、間隙６４の間隔を第２の実施の形態の場合よりも広
くすることができる。そして、回転体４４が抜け防止部
材５４に接触していた場合であっても、回転体４４を回
転駆動させたときに、振動によって浮上マグネット３
８、４６の磁力の及ぶ範囲内に回転体４４が移動し、回
転体４４は回転体４４は浮上用マグネット３８、４４の
磁力で所定位置に復帰するので、その後は何ら支障な
く、光偏向器７０を使用することができる。

【００５１】以上説明したように、第２の実施の形態の
光偏向器７０、第３の実施の形態の光偏向器８０、及び
第４の実施の形態の光偏向器９０は、それぞれ横置き、
斜め置き及び逆さ置きすることが可能なので、光走査装
置や画像形成装置内での光偏向器７０、８０、９０のレ
イアウトの自由度が増す。これにより、光走査装置や画
像形成装置を全体として小型にすることが可能となる。

【００５２】なお、抜け防止部材５４の構造や形状につ
いては上記したものに限定されず、要するに、回転体４
４が軸方向に移動したときに、この回転体４４の少なく
とも一部に接触して、回転体４４の抜けを防止できるも
のであればよい。かかる観点からは、接触した回転体４
４によって押されたときに弾性変形し、その反力により
回転体４４を所定位置まで復帰させることができるよう
に、抜け防止部材５４は所定の弾性を有していることが
好ましい。特に、第４の実施の形態の光偏向器９０は、
一旦コイル５０から離間して抜け防止部材５４に接触し
た回転体４４を、コイル５０へ接近する方向へと戻すタ
イプであるため、十分な反力を得るためには、抜け防止
部材５４は所定の弾性を有していることが好ましい。

【００５３】また、このような所定の弾性を有するため
の、抜け防止部材５４の具体的材質としては、例えば、
ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド系の材料や、
ポリアセタール系の材料、及びポリアセタール系の材料
等が挙げられる。これらのポリアミド系、ポリアセター
ル系、ポリアセタール系の材料は、一般に摩擦係数が低
く、耐摩耗性も高いため、回転体４４が接触しても、回
転体４４及び抜け防止部材５４のいずれも損傷を受けた
りすることがないので、特に好ましい。

【００５４】また、抜け防止部材５４の形状としても、
単に環状とされているものだけでなく、例えば、図１１
に示すように、抜け防止部材５４の板厚方向に略Ｕ字上
の切欠を形成し、この切欠の内側部分を回転体４４に向
かって屈曲させて、板ばね片６６を構成したものでもよ
い。この板ばね片６６に回転体４４が接触すると、板ば
ね片６６が弾性変形するので、十分な弾性反力を回転体
４４に作用させて、回転体４４所定位置に復帰させるこ
とができる。

【００５５】また、抜け防止部材５４として、図１２
（Ｂ）に示すＣＳ止め輪１０２や、図１２（Ｃ）に示す
プッシュナット１０４、さらには、図示しないＥリング
等の汎用部品を使用してもよい。これらの汎用部品を使
用した場合には、固定用ねじ２６によって固定軸２４に
固定せず、図１２（Ａ）に示すように汎用部品を直接固
定軸２４に装着してもよい。

【００５６】さらに、図１３に示すように、雄ねじが切
られたシャフト１０６を固定軸２４に設けておき、この
シャフト１０６に、抜け防止部材５４を螺合させて固定
するようにしてもよい。また、図１４に示すように、抜
け防止部材５４を固定用ねじ２６と一体で形成してもよ
いし、固定用ねじ２６の頭部が回転体４４の内端よりも
大径とされて、実質的に抜け防止部材５４の役割を兼ね
ているものでもよい（別言すれば、抜け防止部材５４自
体に、雄ねじが切られたシャフトが形成されており、こ
のシャフトを固定軸２４にねじ込んで取り付ける構成と
なっている）。

【００５７】また、固定軸２４の先端近傍を、回転体４
４の内端よりも大径の円板状に拡径して、この拡径部分
が実質的に抜け防止部材５４のとしての機能と果たすよ
うにしてもよい。これにより、固定軸２４と抜け防止部
材５４とが一体的に構成されていることになるので、部
品点数が少なくなる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、固定軸と、
前記固定軸と所定の間隙を保って配置されこの固定軸ま
わりに回転可能な回転軸と、この回転軸と一体で回転す
る回転多面鏡と、回転軸と回転多面鏡との少なくとも一
方に取り付けられた駆動マグネットと、を少なくとも備
えた回転体と、前記回転体を磁力によって前記固定軸の
軸方向の所定の保持位置に保持する保持マグネットと、
前記固定軸の軸方向の端部付近に前記回転体と軸方向に
所定の間隙を保って設けられ、軸方向に移動した回転体
と接触して回転体の固定軸からの抜けを防止する抜け防
止部材と、を有するので、回転多面鏡を高速回転させる
ことが可能となり、高画質の画像を高速で形成すること
ができ、耐久性、信頼性も高くなると共に、簡単な構造
で、回転体の固定軸からの抜けを阻止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る光偏向器が
適用された光走査装置を示す断面図である。

【図２】 本発明の光偏向器の抜け止め防止部材を示す
斜視図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態に係る光偏向器を
示す断面図であり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状
態、（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態に係る光偏向器に
おける回転体と抜け止め防止部材との隙間の長さと、浮
上用マグネットによって作用する磁力との関係を示すグ
ラフであり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状態、
（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図５】 本発明の第３の実施の形態に係る光偏向器を
示す断面図であり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状
態、（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図６】 本発明の第３の実施の形態に係る光偏向器に
おける回転体と抜け止め防止部材との隙間の長さと、浮
上用マグネットによって作用する磁力との関係を示すグ
ラフであり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状態、
（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図７】 本発明の第３の実施の形態に係る光偏向器に
おける回転体の回転初期の軸方向の時間振動を定性的に
示すグラフである。

【図８】 本発明の第４の実施の形態に係る光偏向器を
示す断面図であり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状
態、（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図９】 本発明の第４の実施の形態に係る光偏向器に
おける回転体と抜け止め防止部材との隙間の長さと、浮
上用マグネットによって作用する磁力との関係を示すグ
ラフであり、（Ａ）は光偏向器が縦置きされた状態、
（Ｂ）は光偏向器が逆さ置きされた状態である。

【図１０】 本発明の第４の実施の形態に係る光偏向器
における回転体の回転初期の軸方向の時間振動を定性的
に示すグラフである。

【図１１】 板ばね片が形成された本発明の抜け防止部
材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。

【図１２】 （Ａ）は本発明の抜け防止部材として汎用
部品を固定軸に直接装着した状態を示す正面図であり、
（Ｂ）は抜け防止部材として使用されるＣＳ止め輪を、
（Ｃ）は抜け防止部材として使用されるプッシュナット
をそれぞれ示す平面図である。

【図１３】 本発明の抜け防止部材を固定軸に設けたシ
ャフトにねじ込んだ状態を示す断面図である。

【図１４】 固定用ボルトと一体で成形された本発明の
抜け防止部材を示す正面図である。

【図１５】 従来の光偏向器を示す正面図である。

【図１６】 従来の光偏向器を示す正面図である。

【図１７】 従来の光偏向器を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 光偏向器 １２ 光走査装置 ２４ 固定軸 ２８ 回転軸 ３４ 回転多面鏡 ３８ 浮上用マグネット（保持マグネット） ４０ 駆動用マグネット ５４ 抜け防止部材 ５８ 光学レンズ（結像手段） ６０ 光学ミラー（結像手段） ６２ 感光体ドラム（像担持体） ７０ 光偏向器 ８０ 光偏向器 ９０ 光偏向器 １０２ ＣＳ止め輪（抜け防止部材） １０４ プッシュナット（抜け防止部材）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸と、 前記固定軸と所定の間隙を保って配置されこの固定軸ま
   わりに回転可能な回転軸と、この回転軸と一体で回転す
   る回転多面鏡と、回転軸と回転多面鏡との少なくとも一
   方に取り付けられた駆動マグネットと、を少なくとも備
   えた回転体と、 前記回転体を磁力によって前記固定軸の軸方向の所定の
   保持位置に保持する保持マグネットと、 前記固定軸の軸方向の端部付近に前記回転体と軸方向に
   所定の間隙を保って設けられ、軸方向に移動した回転体
   と接触して回転体の固定軸からの抜けを防止する抜け防
   止部材と、 を有することを特徴とする光偏向器。
2. 【請求項２】 前記回転体が前記抜け防止部材に接触し
   た位置が、この回転体を前記保持位置に保持可能な前記
   保持マグネットの磁力の及ぶ範囲内となるように、抜け
   防止部材が前記固定軸に取り付けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の光偏向器。
3. 【請求項３】 前記回転体が前記抜け防止部材に接触し
   た状態で回転駆動されて前記駆動マグネットからの吸引
   力で軸方向に移動した位置が、この回転体を前記保持位
   置に保持可能な前記保持マグネットの磁力の及ぶ範囲内
   となるように、抜け防止部材が前記固定軸に取り付けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
4. 【請求項４】 前記回転体が前記抜け防止部材に接触し
   た状態で回転駆動されて前記駆動マグネットからの反発
   力で軸方向に移動して抜け防止部材からの反力でこの反
   対方向にさらに移動した位置が、この回転体を前記保持
   位置に保持可能な前記保持マグネットの磁力の及ぶ範囲
   内となるように、抜け防止部材が前記固定軸に取り付け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の光偏向
   器。
5. 【請求項５】 前記抜け防止部材が、前記回転体の径方
   向内端近傍でこの回転体に接触するように配置されてい
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記
   載の光偏向器。
6. 【請求項６】 前記抜け防止部材が、前記軸方向に弾性
   を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
   かに記載の光偏向器。
7. 【請求項７】 前記抜け防止部材の少なくとも一部が樹
   脂によって成形されていることを特徴とする請求項６に
   記載の光偏向器。
8. 【請求項８】 前記抜け防止部材を構成する樹脂が、ポ
   リアミド系、ポリイミド系又はポリアセタール系の樹脂
   であることを特徴とする請求項７に記載の光偏向器。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の
   光偏向器と、 前記光偏向器を構成する回転多面鏡によって偏向された
   光を結像させる結像手段と、 前記結像手段によって結像された光が照射され、この光
   の偏向方向と直交する方向に相対移動して画像が形成さ
   れる像担持体と、 を有することを特徴とする光走査装置。