JP2000180775A - 周波数発電機及び光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型且つ高出力でしかも消費電力の小さな周
波数発電機及び光偏向器を得る。 【解決手段】 回転多面鏡２０と共に一体的に回転する
発電マグネット６２にて形成される磁界の磁束が通過す
る回転ヨーク７８は、フランジ３８を介して回転軸３４
と一体的に連結されており、回転多面鏡２０と共に発電
マグネット６２が回転すると、回転ヨーク７８が発電マ
グネット６２に対して同軸的且つ一体的に回転する。こ
のため、基板４２に対しては発電マグネット６２にて形
成される磁界が交番磁界になるが、回転ヨーク７８に対
しては発電マグネット６２にて形成される磁界が交番磁
界にならない。このため、回転ヨーク７８に渦電流が生
じることはなく、鉄損が生じない。このため、回転多面
鏡２０を回転させるためのトルクを小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転周期
に応じた周波数の交流電流を発電する周波数発電機、及
び、レーザプリンタや電子写真複写機等の画像形成装置
に用いられ、上記のような周波数発電機を採用した光偏
向器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、レーザプリンタや電子写真記
録装置等の画像形成装置や画像読取装置では、レーザ光
等の光ビームを記録媒体上に走査して画像を形成し、又
は、レーザ光等の光ビームを画像担体上に走査して画像
を読み取る構成となっており、このような記録媒体上や
画像担体上へ光ビームを走査するための手段として、モ
ータ等の駆動手段の駆動力によって平面視正多角形の回
転多面鏡を高速回転させ、回転多面鏡の外周部の反射面
にて光ビームを反射することで記録媒体上や画像担体上
へ光ビームを走査する光偏向器が採用されている。

【０００３】また、この種の光偏向器では、一定の速度
で回転多面鏡を回転させることが要求されるため、光偏
向器の作動状態における回転多面鏡の回転速度をモニタ
し、これを駆動手段を制御する制御手段にフィードバッ
クすることで、制御手段が回転多面鏡の回転速度を制御
して回転速度を一定に維持している。

【０００４】ここで、図１６には、回転多面鏡２２２の
回転速度を検出するための構成を備えた光偏向器２２０
の一例が断面図によって示されている。

【０００５】図１６に示されるように、光偏向器２２０
はハウジング２２４を備えている。ハウジング２２４の
内側には、円柱形状の固定軸２２６が立設されており、
円筒状の回転軸２２８が固定軸２２６周りに回転自在に
軸支されている。回転軸２２８には回転多面鏡２２２が
同軸的且つ一体的に設けられており、回転軸２２８が固
定軸２２６周りに回転することで回転多面鏡２２２が固
定軸２２６周りに回転するようになっている。

【０００６】また、回転軸２２８の軸線に沿って回転多
面鏡２２２の側方には、フランジ２３０が回転軸２２８
と一体的に設けられている。フランジ２３０には駆動マ
グネット２３２が取り付けられている。回転軸２２８の
軸線に沿ってフランジ２３０を介して回転多面鏡２２２
とは反対側には基板２３４が設けられており、この基板
２３４には、回転軸２２８の軸線に沿って駆動マグネッ
ト２３２に対してコアレスコイル２３６が配置されてい
る。このコアレスコイル２３６は図示しない制御手段を
介して電源（何れも図示省略）へ電気的に接続されてお
り、通電されて励磁されることにより、駆動マグネット
２３２の磁界との電磁誘導作用で駆動マグネット２３２
を介して回転軸２２８を回転させるようになっている
（すなわち、回転軸２２８、駆動マグネット２３２、及
びコアレスコイル２３６で所謂ブラシレスモータを構成
している）。

【０００７】一方、回転軸２２８の軸線に沿って駆動マ
グネット２３２の側方には、外径寸法が駆動マグネット
２３２よりも小径のリング状とされ、回転多面鏡２２２
の回転速度検出用の周波数発電機２４４を構成する発電
マグネット２３８がフランジ２３０に固定されている。
一方、回転軸２２８の軸線に沿って基板２３４を介して
発電マグネット２３８とは反対側には珪素鋼板等により
形成され、発電マグネット２３８と共に周波数発電機２
４４を構成する固定ヨーク２４０が設けられている。

【０００８】図１７に示されるように、発電マグネット
２３８は周方向に沿ってＮ極の磁極とＳ極の磁極が交互
に並ぶように形成されており、発電マグネット２３８に
て生じた磁束Ｂ1 は基板２３４上に形成された導電部２
４２を横切って固定ヨーク２４０へ向かい、発電マグネ
ット２３８へ向かう磁束Ｂ2 は固定ヨーク２４０から導
電部２４２を横切って発電マグネット２３８へ向かう。
回転軸２２８と共に発電マグネット２３８が回転する
と、導電部２４２には磁束Ｂ1 と磁束Ｂ2 とが回転軸２
２８の回転速度に対応した時間毎に交互に横切るため、
簡略的には以下の（１）式を満足する電圧ｅの交流電流
が流れる。なお、（１）式において、Ｂは磁束密度、Ｌ
は導電部２４２の発電有効線素長、ωは回転軸２２８の
回転角速度、ｒは導電部２４２の平均半径である。 ｅ＝Ｂ・Ｌ・ω・ｒ ．．．（１） 導電部２４２を流れる交流電流は、コアレスコイル２３
６へ流す電流を制御する制御手段へフィードバックされ
る。

【０００９】（１）式に示されるように、導電部２４２
を流れる電流の電圧ｅは、回転軸２２８の回転角速度
ω、すなわち、回転多面鏡２２２の回転角速度に比例し
ている。したがって、制御手段が交流電流の電圧ｅをモ
ニタし、この電圧ｅが予め設定した回転軸２２８の回転
角速度（すなわち、回転多面鏡２０の回転角速度）に対
応した電圧から外れないようにコアレスコイル２３６へ
流す電流を制御することで、回転多面鏡２２２の回転速
度を一定に保つことができるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、出力された
交流電流の電圧ｅをモニタして回転軸２２８の回転角速
度ωを制御するに際しては、電圧ｅにおける単位電圧当
たりの回転軸２２８の回転角速度が小さいほど、回転軸
２２８の微小な回転角速度の変動をモニタできる（すな
わち、電圧ｅにおける単位電圧当たりの回転軸２２８の
回転角速度が小さいほど、回転軸２２８の回転角速度の
検出精度が高い）。ここで、上記の（１）式からもわか
るように、出力される交流電流の電圧ｅは、磁束密度
Ｂ、導電部２４２の発電有効線素長Ｌ、導電部２４２の
平均半径ｒの積を予め大きく設定すれば、これに比例し
て出力される交流電流の電圧ｅが大きくなり、交流電流
の電圧ｅの単位電圧当たりの回転軸２２８の回転角速度
の変動量が小さくなるため、回転軸２２８の回転角速度
の検出精度が高くなる。

【００１１】磁束密度Ｂ、発電有効線素長Ｌ、平均半径
ｒの積を大きくすることは、すなわち、これらの何れか
を大きくすることであるが、装置のレイアウトや組み立
て工数等の様々な条件を考慮した場合、図１６に示され
るように、発電マグネット２３８は、駆動マグネット２
３２、回転軸２２８、及びコアレスコイル２３６等で形
成されるモータの内側に配置するのが好ましく、発電マ
グネット２３８の平均回転半径、すなわち、導電部２４
２の平均半径の拡大には限界がある。

【００１２】これに対し、発電マグネット２３８に磁束
密度の高い磁石を用いれば、発電マグネット２３８の平
均回転半径を大きくしなくても出力（すなわち、電圧
ｅ）を向上させることができる。

【００１３】しかしながら、発電マグネット２３８の磁
束密度を高めると、固定ヨーク２４０を通る磁束量が多
くなり、固定ヨーク２４０に発生する渦電流が磁束密度
の２乗に比例して大きくなる。この渦電流が大きくなる
と、当然、鉄損が大きくなるため、鉄損による損失分を
補えるトルクが駆動マグネット２３２、回転軸２２８、
及びコアレスコイル２３６等で形成されるモータに要求
され、消費電力が大きくなる。

【００１４】本発明は、上記事実を考慮して、小型且つ
高出力でしかも消費電力の小さな周波数発電機及び光偏
向器を得ることが目的である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の周波数発
電機は、周囲に一定の磁界を形成すると共に、回転体と
共に一体的に回転し、当該回転によって相対的に回転す
る部位における前記磁界を交番磁界とする交番磁界発生
手段と、前記交番磁界発生手段により形成される磁界の
磁束が通過する磁気回路を構成すると共に、前記交番磁
界発生手段と共に一体的に回転する磁性体と、前記交番
磁界発生手段にて発生し前記磁性体を通過する磁束を横
切って設けられ、前記交番磁界発生手段及び前記磁性体
が回転した状態では、前記交番磁界発生手段及び前記磁
性体に対して前記交番磁界発生手段及び前記磁性体の回
転方向とは反対側へ向けて相対回転する導電部と、を備
えている。

【００１６】上記構成の周波数発電機では、回転体と共
に交番磁界発生手段が回転することで導電部が交番磁界
発生手段に対して相対的に回転すると、交番磁界発生手
段により形成される磁界に対して導電部が相対回転する
ため、導電部に対する磁界が交番磁界となる。このた
め、導電部には、交番磁界発生手段の回転速度に応じて
方向が相反する磁束が横切り（すなわち、所定周波数の
交番磁界が導電部を横切り）、これによって導電部には
交番磁界発生手段の回転速度に応じた周波数の交流電流
が流れる。したがって、この交流電流の周波数特性（例
えば、電圧）を検出することで、交番磁界発生手段の回
転速度、ひいては回転体の回転速度が検出される。

【００１７】ところで、通常、交番磁界のように変化す
る磁界内に磁性体を置くと渦電流が生じ、この渦電流に
よる損失を含む鉄損が、例えば、モータ等の駆動力によ
り物体を回転させる際の一種の抵抗になることが一般的
に知られている。しかしながら、本周波数発電機によれ
ば、回転体と共に交番磁界発生手段が回転した際には、
交番磁界発生手段にて発生する磁束の磁気回路を構成す
る磁性体が、交番磁界発生手段と共に一体的に回転す
る。したがって、交番磁界発生手段が回転している状態
であっても、交番磁界発生手段に対して磁性体が相対回
転することはなく、交番磁界発生手段により形成された
磁界に対して磁性体が相対回転することはない（すなわ
ち、磁性体に対する磁界は交番磁界とはならない）。こ
れにより、磁性体に渦電流が生じることはない。

【００１８】このため、本周波数発電機では、上述した
渦電流による損失が生じないため、鉄損が生じず、本周
波数発電機の回転体をモータ等の駆動力により回転させ
る際のモータのパワーロスを軽減でき、モータの回転に
必要な消費電力の軽減を図ることができる。しかも、上
記の如く渦電流が生じないため、磁界を形成する磁束密
度が比較的小さな交番磁界発生手段の適用が可能である
ため交番磁界発生手段の小型化、ひいては、本周波数発
電機の小型化に寄与する。また、上記の如く鉄損に起因
するパワーロスが軽減されるため、交番磁界発生手段の
磁束密度を大きくすることによる弊害が生じない。した
がって、交番磁界発生手段の磁束密度を予め大きく設定
することで、概ね、交番磁界発生手段の磁束密度に比例
した交流電流の周波数特性の検出に要する出力を大きく
できる。

【００１９】なお、本発明でいう『磁性体』とは、鉄等
の強磁性体でもよいし、珪素鋼等の磁化の解除が可能な
軟磁性体でもよい。

【００２０】請求項２記載の周波数発電機は、請求項１
記載の本発明において、貫通孔を有し、前記貫通孔の周
囲に前記導電部が形成された基板を備え、前記交番磁界
発生手段及び前記磁性体のうち外径寸法が前記貫通孔の
内径寸法よりも大きい方を、前記貫通孔の軸方向に沿っ
て前記基板に対して対向配置し、前記交番磁界発生手段
及び前記磁性体のうち外径寸法が前記貫通孔の内径寸法
よりも小さい方を、少なくとも一部が前記導電部を介し
て前記大きい方とは反対側に位置するように配置した、
ことを特徴としている。

【００２１】上記構成の周波数発電機では、導電部が設
けられた基板には貫通孔が形成されており、交番磁界発
生手段及び磁性体のうち外径寸法が貫通孔の内径寸法よ
りも小さい方は、少なくともその一部が導電部を介して
外径寸法が貫通孔の内径寸法よりも大きい方とは反対側
に位置するように設けられている。このため、交番磁界
発生手段にて発生した磁束は、導電部を横切って磁性体
を通る。

【００２２】また、外径寸法が貫通孔の内径寸法よりも
大きい方は、貫通孔の軸線に沿って基板と対向している
ものの、外径寸法が貫通孔の内径寸法よりも小さい方
は、少なくともその一部が貫通孔を貫通した状態で配置
されているため、貫通孔の軸線に沿った基板との間隔を
広げるように外径寸法が貫通孔の内径寸法よりも大きい
方を貫通孔の軸線に沿って移動させれば、外径寸法が貫
通孔の内径寸法よりも小さい方は外径寸法が貫通孔の内
径寸法よりも大きい方と共に貫通孔の軸線に沿って移動
して貫通孔を通り抜ける。すなわち、装置（周波数発電
機）の組み立て時やメンテナンス時においては、交番磁
界発生手段と磁性体とを一体としたままで貫通孔の軸線
に沿って移動させれば、基板に対して交番磁界発生手段
と磁性体とが所定位置にセットされ、またセット状態が
解除される。

【００２３】請求項３記載の周波数発電機は、請求項１
記載の本発明において、前記回転体の半径方向に沿って
前記交番磁界発生手段及び前記磁性体の何れか一方を前
記導電部が形成された基板の外側に設けると共に、前記
交番磁界発生手段及び前記磁性体の何れか他方を前記回
転体の半径方向に沿って前記導電部に対して対向配置し
た、ことを特徴としている。

【００２４】上記構成の周波数発電機では、交番磁界発
生手段及び磁性体のうちの何れか一方は、回転体の半径
方向に沿って導電部が形成された基板の外側に設けられ
ており、交番磁界発生手段及び磁性体のうちの何れか他
方は、回転体の軸線に沿って導電部を介して前記何れか
一方とは反対側に配置されている。したがって、交番磁
界発生手段にて発生した磁束は導電部を横切って磁性体
を通る。

【００２５】また、前記何れか他方は貫通孔の軸線に沿
って導電部が形成された基板に対向して配置されている
ものの、前記何れか一方は回転体の半径方向に沿って基
板の外側に配置されているため、基板は回転体の軸線に
沿って前記何れか他方から離間する方向へは基本的に自
由に移動させることができる。

【００２６】すなわち、装置（周波数発電機）の組み立
て時やメンテナンス時においては、交番磁界発生手段と
磁性体とを一体としたままで貫通孔の軸線に沿って基板
を移動させれば、基板に対して交番磁界発生手段と磁性
体とが所定位置にセットされ、またセット状態が解除さ
れる。

【００２７】請求項４記載の周波数発電機は、請求項１
記載の本発明において、前記回転体の軸線に沿って前記
導電部を介して前記交番磁界発生手段と前記磁性体とを
対向配置したことを特徴としている。

【００２８】上記構成の周波数発電機では、回転体の軸
線に沿って交番磁界発生手段と磁性体との間に導電部が
配置されているため、交番磁界発生手段にて発生して磁
性体へ向かう磁束の向きは、交番磁界発生手段における
磁束の発生部位にかかわらず貫通孔の軸線に沿って概ね
平行となり、導電部を通過する際の磁束の磁束密度が交
番磁界発生手段における磁束の発生部位にかかわらず概
ね等しくなる。

【００２９】請求項５記載の周波数発電機は、請求項４
記載の本発明において、半径方向中心側へ向けて突出し
た第１凸部及び前記半径方向中心側へ向けて開口した第
１凹部が前記内周部の周方向に沿って交互に形成された
貫通孔を有し、前記貫通孔の外側に前記内周部に沿って
前記導電部が形成された基板を備え、前記交番磁界発生
手段及び前記磁性体の少なくとも何れか一方の外周部
に、半径方向外側へ向けて突出し、前記第１凹部の内側
へ入り込み可能な第２凸部、及び前記半径方向外側へ向
けて開口し、前記第２凸部が前記第１凹部の内側に入り
込んだ状態で前記第１凸部を内側に収容する第２凹部を
前記外周部の周方向に沿って交互に形成した、ことを特
徴としている。

【００３０】上記構成の周波数発電機では、交番磁界発
生手段及び磁性体の少なくとも何れか一方の外周部に形
成された第２凹部に貫通孔の内周部に形成された第１凹
部を貫通孔の軸線に沿って対向させると、前記少なくと
も何れか一方に形成された第２凸部と貫通孔の内周部に
形成された第１凸部とが貫通孔の軸線に沿って対向す
る。したがって、交番磁界発生手段及び磁性体の何れか
他方を貫通孔の軸線に沿って基板と対向配置した場合に
は、少なくとも第２凸部は基板を介して前記何れか他方
と対向する。このため、第２凸部においては、交番磁界
発生手段にて発生して導電部を横切り磁性体を通過する
磁束の向きが貫通孔の軸線に対して平行になる。

【００３１】また、交番磁界発生手段と磁性体とは一体
的とされているが、第２凹部と第１凸部とが貫通孔の軸
線に沿って対向し、第２凸部と第１凹部とが貫通孔の軸
線に沿って対向するまで基板に対して交番磁界発生手段
を回転させれば、貫通孔の軸線に沿って第２凹部の内側
を第１凸部が通過でき、第２凸部が第１凹部を通過でき
る。したがって、この状態では交番磁界発生手段及び磁
性体は基板に対し貫通孔の軸線に沿った方向へ自由に移
動でき、この移動による前記少なくとも何れか一方の貫
通孔に対する抜き差しで組み付け及び解体が成される。

【００３２】請求項６記載の周波数発電機は、請求項１
乃至請求項５の何れかに記載の本発明において、前記交
番磁界発生手段を、前記回転方向へ向けて異なる極性が
交互に着磁された第１マグネットとした、ことを特徴と
している。

【００３３】上記構成の周波数発電機によれば、交番磁
界発生手段としての第１マグネットには、極性の異なる
磁極（Ｎ極の磁極とＳ極の磁極）が回転体の回転に伴う
回転方向へ向けて交互に並べられているため、回転体と
共に第１マグネットが回転すると、第１マグネットの回
転速度とこの回転方向に沿った磁極の長さに応じた時間
毎に方向が相反する磁束（すなわち、この時間を周期と
する交番磁界の磁束）が導電部を横切り、これにより、
回転体の回転周期に対応した周波数の交流電流が導電部
に流れる。

【００３４】このように、本周波数発電機では、第１マ
グネットが回転することで回転速度と磁極の長さに応じ
た時間を周期とする交番磁界を導電部に対して形成する
が、上述したように、磁性体は交番磁界発生手段として
の第１マグネットと共に一体的に移動するため、磁性体
からみた場合には第１マグネットによって形成される磁
界が交番磁界になることはない。これにより、磁性体に
渦電流が生じることはなく、鉄損が生じることはない。

【００３５】請求項７記載の周波数発電機は、請求項１
乃至請求項６の何れかに記載の本発明において、前記磁
性体を、前記交番磁界発生手段にて発生して前記導電部
を横切った磁束、又は、前記導電部を横切って前記交番
磁界発生手段へ戻る磁束の方向に前記交番磁界発生手段
側の磁極と対向した部分が、当該交番磁界発生手段側の
磁極とは異なる極性で着磁された第２マグネットとし
た、ことを特徴としている。

【００３６】上記構成の周波数発電機によれば、磁性体
としての第２マグネットにおいて、交番磁界発生手段に
て発生して導電部を横切った磁束、又は、導電部を横切
って交番磁界発生手段へ戻る磁束の方向に交番磁界発生
手段側の磁極と対向した部分が、当該交番磁界発生手段
側の磁極とは異なる極性で着磁されているため、磁性体
に磁化の解除が可能な軟磁性体を適用した場合に比べて
漏れ磁束が減少する。

【００３７】請求項８記載の周波数発電機は、請求項１
乃至請求項７の何れかに記載の本発明において、前記交
番磁界発生手段と前記磁性体とを一体形成したことを特
徴としている。

【００３８】上記構成の周波数発電機によれば、交番磁
界発生手段と磁性体とが一体形成されているため、導電
部に対して交番磁界発生手段及び磁性体の何れか一方を
所定位置に配置すれば、何れか他方もまた導電部に対し
て所定位置に配置される。

【００３９】請求項９記載の光偏向器は、ハウジングに
設けられた支持部に回転自在に支持された回転軸と、前
記回転軸に対して同軸的且つ一体的に設けられ、外周面
にて入射した光を反射する回転多面鏡と、前記回転軸に
設けられ、前記回転軸と共に一体的に回転する駆動磁石
と、前記回転軸の回転半径方向に沿って前記駆動磁石と
対向して設けられ、通電時における前記駆動磁石の磁力
とにより生じる電磁誘導作用によって前記駆動磁石を回
転させる駆動コイルと、周囲に一定の磁界を形成すると
共に、回転軸と共に一体的に回転し、当該回転によって
相対的に回転する部位における前記磁界を交番磁界とす
る交番磁界発生手段と、前記交番磁界発生手段にて発生
する磁界の磁束の磁気回路を構成すると共に、前記交番
磁界発生手段及び前記駆動磁石と共に一体的に回転する
磁性体と、前記交番磁界発生手段にて発生し前記磁性体
を通る磁束を横切って設けられ、前記交番磁界発生手段
及び前記磁性体が回転した状態では、前記交番磁界発生
手段及び前記磁性体に対して前記交番磁界発生手段及び
前記磁性体の回転方向とは反対側へ向けて相対回転する
導電部と、を備えている。

【００４０】上記構成の光偏向器では、駆動コイルが通
電された際に生じる磁力と回転軸に一体的に設けられた
駆動磁石との間での電磁誘導作用により駆動磁石が回転
させられ、これにより、回転軸が自らの軸線周りに回転
する。回転軸が回転することで、この回転軸に同軸的で
且つ一体的に設けられた回転多面鏡が自らの軸線周りに
回転し、これによって、回転多面鏡の外周部で反射され
た光が所定の方向へ走査される。

【００４１】また、回転軸が回転すると、回転軸と共に
交番磁界発生手段が回転して導電部が交番磁界発生手段
に対して相対的に回転する。これによって、交番磁界発
生手段により形成される磁界に対して導電部が相対回転
するため、導電部に対する磁界が交番磁界となる。この
ため、導電部には、交番磁界発生手段の回転速度に応じ
て向きが相反する磁束が横切り（すなわち、所定周波数
の交番磁界が導電部を横切り）、これによって導電部に
は交番磁界発生手段の回転速度に応じた周波数の交流電
流が流れる。したがって、この交流電流の周波数特性
（例えば、電圧）を検出することで、交番磁界発生手段
の回転速度、ひいては回転軸の回転速度、すなわち、回
転多面鏡の回転速度が検出される。

【００４２】したがって、検出した回転多面鏡の回転速
度を駆動コイルへの通電を制御するコンピュータや制御
回路等の制御手段へフィードバックすることで、スタン
ダードな回転多面鏡の回転速度と対比でき、スタンダー
ドな回転多面鏡の回転速度に現状の回転多面鏡の回転速
度を合わせるとができる。

【００４３】ところで、通常、変化する磁界内に磁性体
を置くと渦電流が生じる。しかしながら、本光偏向器に
よれば、回転軸と共に交番磁界発生手段が回転した際に
は、交番磁界発生手段にて発生する磁束の磁気回路を構
成する磁性体が、交番磁界発生手段と共に一体的に回転
する。したがって、回転軸が回転している状態であって
も、交番磁界発生手段に対して磁性体が相対回転するこ
とはなく、交番磁界発生手段により形成された磁界に対
して磁性体が相対回転することはない（すなわち、磁性
体に対する磁界は交番磁界とはならない）。これによ
り、磁性体に渦電流が生じることはなく、渦電流に起因
する鉄損が生じないため、回転多面鏡の回転のために駆
動コイルが消費する電力の軽減を図ることができる。し
かも、上記の如く渦電流が生じないため、磁界を形成す
る磁束密度が比較的小さな交番磁界発生手段の適用が可
能であるため交番磁界発生手段の小型化、ひいては、本
光偏向器の小型化に寄与する。

【００４４】なお、本発明でいう『磁性体』とは、鉄の
ような強磁性体でもよいし、珪素鋼等の磁化の解除が可
能な軟磁性体でもよい。

【００４５】

【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周波数発電機１０を適用
した光偏向器１２（すなわち、本発明の第１の実施の形
態に係る光偏向器１２）の要部の構成が断面図により示
されており、図４には光偏向器１２を適用した画像記録
装置１４の要部の構成の概略が斜視図によって示されて
いる。

【００４６】（画像記録装置１４の全体構成）図４に示
されるように画像記録装置１４は半導体レーザやガスレ
ーザ等の光ビームとしてのレーザ光を所定の方向（図４
の矢印Ａ方向）へ向けて射出するレーザ光源１６を備え
ている。レーザ光源１６は変調手段（図示省略）へ電気
的に接続されており、変調手段が形成しようとするデジ
タル画像データに基づいて変調したレーザ光をレーザ光
源１６から射出するようになっている。レーザ光源１６
のレーザ光射出側（すなわち、図４の矢印Ａ方向側）に
はコリメータレンズ１８が配置されておりレーザ光源１
６からのレーザ光を平行光束としてレーザ光源１６とは
反対側へ送り出している。

【００４７】このコリメータレンズ１８を介してレーザ
光源１６とは反対側には、光偏向器１２を構成する回転
体としての回転多面鏡２０が配置されている。回転多面
鏡２０は平面視で正多角形の平板若しくは柱状とされて
おり、その中心軸線周りに回転自在とされている。ま
た、この回転多面鏡２０は、その回転半径方向とレーザ
光源１６から射出されてコリメータレンズ１８によって
光束が平行とされたレーザ光の光軸とが平行となるよう
に配置されており、回転多面鏡２０の外周部に形成され
た複数の反射面２２のうちの何れか１つの反射面２２が
レーザ光を所定の方向へ反射するようになっている。

【００４８】また、画像記録装置１４は集光光学系２４
を備えている。集光光学系２４は、回転多面鏡２０と、
回転多面鏡２０の反射面２２で偏向された状態で反射さ
れたレーザ光が照射される感光体ドラム２６と、の間に
配置されている。回転多面鏡２０が回転することで反射
面２２におけるレーザ光の反射角度が変化し、これによ
って、反射されたレーザ光が感光体ドラム２６の外周面
上で所定の方向（図４の矢印Ｃ方向）へ走査されるが、
反射面２２で反射されたレーザ光を感光体ドラム２６の
外周部へ照射すると、走査方向両端側と走査方向中間部
とで単位時間当たりの走査速度が変わる。集光光学系２
４は反射面２２で反射されたレーザ光を入射部位毎に異
なる角度で屈折させて感光体ドラム２６の外周面上での
レーザ光の走査速度を一定にしている。

【００４９】感光体ドラム２６は、レーザ光の走査方向
（図４の矢印Ｃ方向）を軸方向としてその軸周りに回転
自在とされており、モータ等の駆動源からの駆動力によ
って感光体ドラム２６の外周面でのレーザ光の走査状態
に応じて回転し、これによって、レーザ光の副走査が行
われるようになっている。

【００５０】さらに、本画像記録装置１４はレーザ光が
照射されることで感光体ドラム２６の外周面に形成され
た潜像を可視像とする現像装置（図示省略）を備えてお
り、この現像装置によって可視像とされた画像を紙等に
転写できるようになっている。

【００５１】（光偏向器１２の全体構成）次に、光偏向
器１２の構成について詳細に説明する。

【００５２】図１に示されるように、光偏向器１２はハ
ウジング２８を備えている。ハウジング２８には、その
厚さ方向に沿って貫通した透孔３０が形成されており、
固定軸３２が圧入固定されている。この固定軸３２には
略円筒形状の回転軸３４が、例えば、３〜８μｍ程度の
隙間を介して固定軸３２周りに回転自在に嵌め込まれて
いる。ここで、図１に示されるように、固定軸３２の外
周部には複数本のヘリングボーン溝３６が形成されてお
り、回転軸３４が固定軸３２周りに高速回転した際には
これらのヘリングボーン溝３６により固定軸３２の外周
部に空気の層を形成し、この空気の層によって回転軸３
４の回転半径方向への変位を制限する（すなわち、本実
施の形態では、所謂動圧軸受を採用している）。

【００５３】また、図１に示されるように、回転軸３４
には回転多面鏡２０が同軸的で且つ一体的に固定されて
おり、回転軸３４の固定軸３２周りの回転に伴い、回転
多面鏡２０が一体的に回転するようになっている。この
回転多面鏡２０とハウジング２８との間にはフランジ３
８が設けられている。フランジ３８は、例えば、アルミ
ニウムやアルミニウムを主成分とする合金によって形成
されており、焼き嵌めや圧入等の固定方法により回転軸
３４へ同軸的で且つ一体的に固定されている。フランジ
３８の外周部には、略リング状のスラストマグネット４
０がフランジ３８に対して一体的で且つ同軸的に固着さ
れている。スラストマグネット４０は半径方向内側と半
径方向外側とで異なる極性を有する永久磁石とされてい
る。

【００５４】一方、ハウジング２８上にはセラミックや
硬質の合成樹脂材等の非磁性体により板状に形成された
基板４２が配置されており、更に、この基板４２上には
スラストマグネット４４を保持するマグネット保持部４
６が形成されている。マグネット保持部４６に保持され
たスラストマグネット４４は、内径寸法がスラストマグ
ネット４０よりも大きなリング状とされており、マグネ
ット保持部４６はその半径方向に沿って内周部とスラス
トマグネット４０の外周部とが互いに対向し、且つ、内
周部とスラストマグネット４０の外周部との間に僅かな
隙間が形成された状態でマグネット保持部４６により一
体的に保持されている。このスラストマグネット４４
は、半径方向内側と半径方向外側とで極性が異なる永久
磁石とされ、内周部の極性がスラストマグネット４０の
外周部の極性とは異極とされている。したがって、スラ
ストマグネット４４とスラストマグネット４０とは互い
に引き合い、スラストマグネット４０が自らの軸方向に
沿ってスラストマグネット４４に対して相対変位しよう
とすると、スラストマグネット４４が磁力（吸引力）に
よりスラストマグネット４０の相対変位を制限する。す
なわち、フランジ３８を介してスラストマグネット４４
と一体的の回転軸３４が固定軸３２周りに回転した際に
は、スラストマグネット４０とスラストマグネット４４
との間で生じる吸引力により、固定軸３２の軸方向に沿
った変位を制限する構成である。

【００５５】また、フランジ３８の基板４２と対向する
部位には駆動マグネット４８が固着されている。駆動マ
グネット４８は、回転軸３４と同軸的なリング状とされ
ており、その周方向に沿って所定角度（本実施の形態で
は４５度）毎に異なる極性が交互に着磁されている（す
なわち、所定角度毎にＮ極とＳ極とが交互に形成されて
いる）。

【００５６】一方、基板４２上には、固定軸３２及び回
転軸３４の軸線を中心として所定角度（本実施の形態で
は６０度）毎に複数の駆動コイル５０が配置されてお
り、各駆動コイル５０に交流電流が通電された状態で
は、上述した駆動マグネット４８との電磁誘導作用によ
り駆動マグネット４８及びフランジ３８を介して回転軸
３４を固定軸３２周りに回転させるトルクを発生させ
る。

【００５７】これらの駆動コイル５０は、制御手段とし
ての制御回路（図示省略）へ電気的に接続されており、
制御回路により各駆動コイル５０に流れる交流電流が制
御される。

【００５８】また、これらの駆動コイル５０のうちの何
れか１つの駆動コイル５０及びこの駆動コイル５０に隣
接する駆動コイル５０の内側にはホール素子５２が配置
されている。ホール素子５２は一種の位置検出素子で、
駆動マグネット４８の磁極のうち、固定軸３２及び回転
軸３４の軸線に沿った方向で対向する磁極の極性を検出
しており、これにより、駆動マグネット４８（すなわ
ち、回転軸３４）の回転位置を検出している。

【００５９】さらに、図１に示されるように、ハウジン
グ２８の固定軸３２及び回転軸３４の軸線に沿って駆動
マグネット４８と対向した部分には、駆動マグネット４
８側へ向けて開口した凹形状のヨーク配置部５４が形成
されており、その内側には珪素鋼板等の磁性材により板
状に形成された固定ヨーク５６が配置されている。この
固定ヨーク５６は、上述した駆動コイル５０が励磁され
た際に駆動コイル５０から生じる磁束の磁気回路を構成
する。

【００６０】すなわち、本光偏向器１２において、駆動
マグネット４８、駆動コイル５０、固定ヨーク５６は所
謂ブラシレスモータを構成しており、駆動コイル５０を
通電して励磁することにより生じる駆動力で回転軸３４
を介して回転多面鏡２０を回転させる。

【００６１】（周波数発電機１０の構成）また、駆動マ
グネット４８よりも回転軸３４の半径方向内側で且つハ
ウジング２８側には交番磁界発生手段、又は、その下位
概念である第１マグネットとして周波数発電機１０を構
成する発電マグネット６２が配置されている。発電マグ
ネット６２は全体的にリング状に形成されており、回転
軸３４に対して同軸的な状態で接着剤等の固着手段によ
りフランジ３８へ固着されている。また、図２に示され
るように、発電マグネット６２はその周方向に沿って所
定角度（本実施の形態では３０度）毎に異なる極性が交
互に着磁されている（すなわち、所定角度毎にＮ極とＳ
極とが交互に形成されている）。

【００６２】一方、基板４２には、固定軸３２及び回転
軸３４が同軸的に貫通する貫通孔６４が形成されてお
り、図２に示されるように、基板４２上の貫通孔６４の
周囲には固定軸３２及び回転軸３４の軸線に沿って発電
マグネット６２と対向して導電部としてのＦＧパターン
６６を構成する複数本の放射部６８が形成されている。
放射部６８はエッチング等により形成された導電体で、
放射部６８の半径方向に沿って放射状に形成されてい
る。また、放射部６８は、発電マグネット６２の各磁極
の形成範囲に等しい角度（すなわち、本実施の形態では
３０度）毎に貫通孔６４の軸線周りに等間隔に形成され
ている。上述した回転軸３４が固定軸３２周りに回転し
て発電マグネット６２が回転した際には、固定軸３２及
び回転軸３４の軸線に沿って各放射部６８と対向する発
電マグネット６２の磁極の極性が、回転軸３４の回転速
度に応じた時間毎に変化するが、上記の如く、各磁極の
形成範囲と各放射部６８との間隔が等しいため、各放射
部６８と対向する発電マグネット６２の磁極の極性は、
全ての放射部６８で同時に極性が変化する。

【００６３】また、図２及び図３に示されるように、各
放射部６８は、貫通孔６４の近傍で貫通孔６４の周方向
に沿って長手とされ、各放射部６８と共にＦＧパターン
６６を構成するブリッジ部７２と、ブリッジ部７２より
も貫通孔６４の半径方向外側に設けられると共に、貫通
孔６４の周方向に沿って長手とされて各放射部６８と共
にＦＧパターン６６を構成するブリッジ部７０と、によ
り電気的に接続され、全体的に２本の線状とされてい
る。これにより、ＦＧパターン６６は全体的に環状の櫛
歯形状となり、ＦＧパターン６６に電流が流れた際に
は、隣接する放射部６８同士で貫通孔６４の半径方向に
沿った電流の向きが反対になる。

【００６４】但し、図３に示されるように、複数の放射
部６８のうち、貫通孔６４の周方向に沿って互いに対向
する１組（すなわち、本実施の形態では１６ある放射部
６８のうちの２つの放射部６８）だけは、ブリッジ部７
０、７２の何れによっても接続されておらず、代わり
に、これらの放射部６８の長手方向一端には引出部７４
若しくは引出部７６が接続されている。引出部７４は、
貫通孔６４と略同心で且つ曲率半径が貫通孔６４の内径
寸法よりも十分に大きな略半円形状とされており、基板
４２上の各放射部６８及び発電マグネット６２よりも貫
通孔６４の半径方向外側に形成されている。引出部７４
の長手方向一端は上述した一対の放射部６８のうちの一
方の長手方向一端へ接続されており、他端は上述した駆
動コイル５０へ供給する交流電流を制御する制御手段と
しての制御回路（図示省略）へ電気的に接続されてい
る。

【００６５】一方、引出部７６は、貫通孔６４と略同心
で且つ曲率半径が貫通孔６４の内径寸法よりも十分に大
きな略半円形状とされており、貫通孔６４を介して引出
部７４とは反対側で且つ各放射部６８及び発電マグネッ
ト６２よりも貫通孔６４の半径方向外側に形成されてい
る。引出部７６の長手方向一端は、上述した一対の放射
部６８のうちの他方の長手方向一端へ接続されており、
他端は上述した駆動コイル５０へ供給する電流の大きさ
及び向きを制御するコンピュータ等の制御手段（図示省
略）へ接続されている。

【００６６】発電マグネット６２の各磁極が形成する磁
界により各放射部６８には誘導電流が流れるが、発電マ
グネット６２が回転することで各放射部６８と対向する
発電マグネット６２の磁極の極性が変化するため、放射
部６８から見た場合、発電マグネット６２が形成する磁
界は発電マグネット６２の回転速度に応じた時間毎に磁
界が変化する交番磁界となり、これにより、各放射部６
８では発電マグネット６２の回転速度に応じた時間毎に
向きが相反する電流、すなわち、発電マグネット６２の
回転速度に応じた時間を周期とする交流電流が流れる。
上述した制御手段では、この交流電流の電圧を検知し、
この検知結果に基づいて駆動コイル５０に流す電流を制
御している。

【００６７】また、図１に示されるように、固定軸３２
及び回転軸３４の軸線に沿って発電マグネット６２より
もハウジング２８側で且つ基板４２に形成された貫通孔
６４の内側には、外径寸法が貫通孔６４の内径寸法より
も小さな磁性体としてのリング状の回転ヨーク７８が配
置されている。回転ヨーク７８は上述した固定ヨーク５
６と同様に珪素鋼板等の磁性材料により形成されてお
り、回転軸３４に対して同軸的な状態で接着剤等の固着
手段によりフランジ３８へ固着されていると共に、軸線
方向ハウジング２８側が基板４２を介して発電マグネッ
ト６２とは反対側に位置している。回転ヨーク７８は、
上述した発電マグネット６２が形成する磁界の磁束が通
る磁気回路を構成しており、これによって、発電マグネ
ット６２より形成される磁界の磁束は上述した固定ヨー
ク５６を通過しない。

【００６８】（本実施の形態の作用、効果）次に、本実
施の形態の作用並びに効果について説明する。

【００６９】本周波数発電機１０を採用した光偏向器１
２では、駆動コイル５０に交流電流が通電されて励磁さ
れることにより、駆動コイル５０を流れる電流（交流電
流）と駆動マグネット４８により形成される磁界とによ
って電磁誘導作用が生じ、これによって、回転軸３４周
りの所定方向に沿ったトルクが生じる。このトルクによ
って駆動マグネット４８が固着されているフランジ３８
を介して回転軸３４が一体的に回転し、回転軸３４と一
体の回転多面鏡２０が高速回転する。これにより、コリ
メータレンズ１８を介してレーザ光源１６から射出され
たレーザ光が、回転する回転多面鏡２０の反射面２２に
反射されて感光体ドラム２６の外周面上のその軸方向に
沿って走査される。

【００７０】また、回転多面鏡２０の高速回転状態で
は、固定軸３２の外周面に形成された複数のヘリングボ
ーン溝３６によって固定軸３２の周囲に空気の層が形成
され、回転軸３４はその内周部が空気の層の分だけ固定
軸３２の外周面から離間した状態で回転する。さらに、
フランジ３８の外周部に設けられたスラストマグネット
４０とその外側に設けられたスラストマグネット４４と
の間に生じる吸引力により、回転軸３４のハウジング２
８側の端部は、ハウジング２８の端面から離間する。し
たがって、回転多面鏡２０が高速回転している状態で
は、図１に示されるように、回転軸３４及び回転多面鏡
２０等の回転軸３４と共に一体的に回転する回転体は、
宙に浮いた状態となり、他の部材の何れにも接触しな
い。

【００７１】さらに、回転多面鏡２０や回転軸３４と共
に発電マグネット６２が高速回転すると、固定軸３２及
び回転軸３４の軸線に沿ってＦＧパターン６６の放射部
６８と対向する発電マグネット６２の磁極が、発電マグ
ネット６２の回転速度に応じた時間毎に変化し、これに
より、各放射部６８には発電マグネット６２の回転速度
に応じた時間毎に方向が相反する磁束Ｂ1 及び磁束Ｂ2
（図２参照）が交互に横切る（すなわち、各放射部６８
からみた発電マグネット６２の磁界は、発電マグネット
６２の回転速度に応じた時間毎に磁界の方向が変化する
交番磁界となる）。通常、導電体に磁束が横切ると導電
体に電流が流れるが、上記のように、方向が相反する磁
束Ｂ1 及び磁束Ｂ2 が放射部６８を交互に横切ること
で、磁束Ｂ1 又は磁束Ｂ2 が放射部６８を横切る周期と
同じ周期の交流電流がＦＧパターン６６に流れる。

【００７２】このときの交流電流の電圧ｅは、従来の技
術の項目でも説明した下記の（１）式で概ね表される。
なお、（１）式において、Ｂは発電マグネット６２にて
発生し、放射部６８を横切る磁束Ｂ1 、Ｂ2 の磁束密
度、Ｌは放射部６８の発電有効線素長、ωは回転軸３４
の回転角速度、ｒは放射部６８の長手方向中央を結んだ
仮想円の半径である。

【００７３】ｅ＝Ｂ・Ｌ・ω・ｒ ．．．（１） この（１）式において発電マグネット６２にて発生して
放射部６８を横切る磁束Ｂ1 、Ｂ2 の磁束密度Ｂ、放射
部６８の発電有効線素長Ｌ、放射部６８の長手方向中央
を結んだ仮想円の半径ｒの各々は定数であるため、回転
軸３４の回転角速度ωが変化すると、これに比例して電
圧ｅが変化する。駆動コイル５０への通電を制御する制
御手段は、ＦＧパターン６６の引出部７４、７６を介し
て常にＦＧパターン６６に流れる交流電流の電圧ｅをモ
ニタし、この電圧ｅが予め設定した回転軸３４の回転角
速度（すなわち、回転多面鏡２０の回転角速度）に対応
した電圧から外れないように駆動コイル５０へ流す交流
電流を制御する。このため、本光偏向器１２では、常に
一定の角速度で回転多面鏡２０を回転させることがで
き、反射面２２で反射したレーザ光の走査速度を予め設
定した走査速度に保つことができる。

【００７４】ところで、本実施の形態においては、上述
したように発電マグネット６２が回転軸３４に対して同
軸的にフランジ３８へ固定され、また、発電マグネット
６２により形成された磁界の磁束Ｂ1 、Ｂ2 が通過する
回転ヨーク７８も回転軸３４に対して同軸的にフランジ
３８へ固定されている。このため、回転軸３４が回転す
ると、発電マグネット６２と回転ヨーク７８とは一体的
に回転し、互いに相対変位することはない。

【００７５】したがって、ＦＧパターン６６から見た場
合には発電マグネット６２により形成された磁界は交番
磁界となるが、回転ヨーク７８から見た場合には基本的
に発電マグネット６２により形成された磁界は時間の経
過に伴う変化がない。このため、発電マグネット６２に
より形成された磁界の磁束Ｂ1 、Ｂ2 は、回転ヨーク７
８を通過するものの、回転ヨーク７８に渦電流を発生さ
せることがなく、したがって回転ヨーク７８では鉄損が
生じない。しかも、回転ヨーク７８を設けることで、発
電マグネット６２により形成される交番磁界が固定ヨー
ク５６を横切ることもない。したがって、本周波数発電
機１０を適用した光偏向器１２では、回転ヨーク７８及
び固定ヨーク５６の何れにも、発電マグネット６２によ
り形成された磁界に起因する渦電流損失が生じないた
め、回転軸３４を回転させるためのトルクを必要以上に
大きくする必要がなく、トルクを発生させるために必要
な消費電力（すなわち、駆動コイル５０に要する電力）
を軽減できる。

【００７６】また、上記の如く、発電マグネット６２が
形成する磁界に起因する渦電流損失が固定ヨーク５６及
び回転ヨーク７８の何れにも生じないため、発電マグネ
ット６２に比較的磁力の大きな（すなわち、上記（１）
式の磁束密度Ｂが高い）磁石を発電マグネット６２とし
て適用できる（換言すれば、磁力の大きな磁石を発電マ
グネット６２として用いても、基本的に回転軸３４を回
転させるためのトルクに影響を及ぼさない）。このた
め、周波数発電機１０をコンパクトにでき、ひいては、
光偏向器１２の小型化に寄与する。また、発電マグネッ
ト６２の磁束密度Ｂを予め大きくしておくことで電圧ｅ
を基に算出して得られる回転軸３４の回転速度の検出精
度、すなわち、回転多面鏡２０の回転速度の検出精度を
向上させることができる。

【００７７】さらに、本実施の形態では、固定軸３２及
び回転軸３４の軸線に沿って（すなわち、基板４２に形
成された貫通孔６４の軸線に沿って）発電マグネット６
２がＦＧパターン６６の放射部６８と対向しているもの
の、回転ヨーク７８の外径寸法が貫通孔６４の内径寸法
よりも小さい。このため、図１に示される光偏向器１２
の組み立て状態（周波数発電機１０の組み立て状態でも
ある）であっても、回転多面鏡２０や回転軸３４と共
に、固定軸３２の軸線に沿って発電マグネット６２を基
板４２から離間させる方向へ移動させれば、回転ヨーク
７８は発電マグネット６２と共に移動して貫通孔６４を
通り抜け、基板４２から引き離される（分離される）。
したがって、本光偏向器１２（本周波数発電機１０）で
は、基本的には発電マグネット６２と回転ヨーク７８と
を一体とした状態のままで容易に回転軸３４を固定軸３
２から外すことができ、メンテナンス等に要する時間を
短縮できる。また、このことは、組み立てに関しても同
様に言うことができ、装置の製造工程の短縮や、メンテ
ナンス後の装置の組立調整に要する時間を短縮できる。

【００７８】なお、本実施の形態では、固定軸３２及び
回転軸３４の軸線に沿って発電マグネット６２をＦＧパ
ターン６６の放射部６８に対向させ、回転ヨーク７８の
外径寸法を貫通孔６４の内径寸法よりも小さくした構成
であったが、これとは反対に、固定軸３２及び回転軸３
４の軸線に沿って回転ヨーク７８をＦＧパターン６６の
放射部６８に対向させ、発電マグネット６２の外径寸法
を貫通孔６４の内径寸法よりも小さくして、少なくとも
発電マグネット６２の一部を基板４２を介して回転ヨー
ク７８とは反対側に位置させる構成としてもよく、この
場合であっても、上述した効果を損なうことがない。

【００７９】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。なお、以下の各実施の形態の説明において、前
記第１の実施の形態及び説明している実施の形態よりも
前出の実施の形態の部位と基本的に同一の部位に関して
は、同一の符号を付与してその説明を省略する。

【００８０】＜第２の実施の形態＞（周波数発電機９０
の構成）図５には本発明の第２の実施の形態に係る周波
数発電機９０を適用した光偏向器９２（すなわち、本発
明の第２の実施の形態に係る光偏向器９２）の要部が斜
視図により示されている。

【００８１】この図に示されるように、本周波数発電機
９０（本周波数発電機９０を用いた光偏向器９２）は、
前記第１の実施の形態において用いた基板４２を備えて
おらず、代わりに基板９４を備えている。基板９４は外
径寸法が発電マグネット６２の外径寸法よりも大きな
（すなわち、当然のことながら発電マグネット６２の内
径寸法よりも大きな）略円盤形状とされており、その外
周縁近傍にＦＧパターン６６の放射部６８が発電マグネ
ット６２の軸線（すなわち、図５では図示を省略してい
るが、固定軸３２及び回転軸３４の軸線）に沿って発電
マグネット６２と対向する如く形成されている。

【００８２】また、本周波数発電機９０（本周波数発電
機９０を用いた光偏向器９２）は、前記第１の実施の形
態において用いた回転ヨーク７８に代わり、磁性体とし
ての回転ヨーク９６を備えている。回転ヨーク９６は全
体的にリング状とされている点においては前記第１の実
施の形態に係る周波数発電機１０の回転ヨーク７８と同
じであるが、回転ヨーク９６はその内径寸法が基板９４
の外径寸法よりも大きい。回転ヨーク９６は発電マグネ
ット６２と同軸的で且つ一体的に設けられていると共
に、図５に示されるように、基板９４の半径方向外側で
基板９４に対して略同軸的に配置され、且つ、その一部
が発電マグネット６２の軸線に沿って基板９４を介して
発電マグネット６２とは反対側に位置している。

【００８３】（第２の実施の形態の作用、効果）上記構
成の本実施の形態では、発電マグネット６２にて生じた
磁束Ｂ1 は、ハウジング２８側で且つ発電マグネット６
２の半径方向外方向に沿って基板９４へ向かい、磁束Ｂ
2 は基板９４を通って再び発電マグネット６２へ戻る。
磁束Ｂ1は発電マグネット６２から基板９４へ向かう途
中、及び磁束Ｂ2 が基板９４から発電マグネット６２へ
戻る途中でＦＧパターン６６の放射部６８を横切り、放
射部６８に誘導電流を生じさせる。したがって、本実施
の形態においても、フランジ３８と共に発電マグネット
６２が回転軸３４と一体的に回転することで、放射部６
８に対する発電マグネット６２が形成する磁界は交番磁
界となり、ＦＧパターン６６には発電マグネット６２の
回転速度、すなわち、回転多面鏡２０の回転速度に応じ
た周波数の交流電流が流れる。また、上述したように、
回転ヨーク９６は発電マグネット６２と一体とされてい
るため、回転ヨーク９６に対して発電マグネット６２が
形成する磁界は交番磁界とはならず、したがって、発電
マグネット６２が発生する磁界に起因する渦電流が回転
ヨーク９６に生ずることはない。

【００８４】すなわち、本実施の形態は、前記第１の実
施の形態に係る周波数発電機１０の基板４２に対応する
基板９４及び回転ヨーク７８に対応する回転ヨーク９６
の配置態様や形状等が基板４２や回転ヨーク７８とは異
なるために、発電マグネット６２にて生じた磁束の向き
が前記第１の実施の形態とは異なるものの、発電マグネ
ット６２と回転ヨーク９６とが一体とされている点につ
いては、前記第１の実施の形態と基本的に同じであるた
め、基本的には前記第１の実施の形態と同様の作用を奏
し、同様の効果を得ることができる。

【００８５】ところで、前記第１の実施の形態では、回
転ヨーク７８の外径寸法を基板４２に形成した貫通孔６
４の内径寸法よりも小さくしたが故に回転多面鏡２０や
回転軸３４と共に固定軸３２の軸線に沿って発電マグネ
ット６２を基板４２から離間させる方向へ移動させるこ
とで回転ヨーク７８を基板４２から引き離すことができ
た。

【００８６】これに対し、本実施の形態では、基板９４
の外径寸法よりも回転ヨーク９６の内径寸法が大きいた
め、基板９４単体で見た場合、基板９４は回転ヨーク９
６の軸線に沿って自由に移動できる。したがって、回転
多面鏡２０や回転軸３４と共に、固定軸３２の軸線に沿
って発電マグネット６２を基板４２から離間させる方向
へ移動させて、発電マグネット６２と一体の回転ヨーク
９６を発電マグネット６２と共に移動せさることで、相
対的に基板９４が回転ヨーク９６内を貫通して回転ヨー
ク９６が基板９４から引き離される（分離される）。こ
れにより、本実施の形態においても発電マグネット６２
と回転ヨーク９６とを一体とした状態のままで容易に回
転軸３４を固定軸３２から外すことができ、メンテナン
ス等に要する時間を短縮できる。また、このことは、組
み立てに関しても同様に言うことができ、装置の製造工
程の短縮や、メンテナンス後の装置の組立調整に要する
時間を短縮できる。

【００８７】なお、本実施の形態では、固定軸３２及び
回転軸３４の軸線に沿って発電マグネット６２をＦＧパ
ターン６６の放射部６８に対向させ、回転ヨーク９６の
内径寸法を基板９４の外径寸法よりも大きくした構成で
あったが、これとは反対に、固定軸３２及び回転軸３４
の軸線に沿って回転ヨーク９６をＦＧパターン６６の放
射部６８に対向させ、発電マグネット６２の内径寸法を
基板９４の外径寸法よりも大きくして、少なくとも発電
マグネット６２の一部を基板９４を介して回転ヨーク９
６とは反対側に位置させる構成としてもよく、この場合
であっても、上述した効果を損なうことがない。

【００８８】＜第３の実施の形態＞（周波数発電機１０
０の構成）図６には本発明の第３の実施の形態に係る周
波数発電機１００を適用した光偏向器１０２（すなわ
ち、本発明の第３の実施の形態に係る光偏向器１０２）
の構成が断面図によって示されており、図７には本周波
数発電機１００（本光偏向器１０２）の要部が斜視図に
より示されている。

【００８９】これらの図に示されるように、本周波数発
電機１００（本周波数発電機１００を適用した光偏向器
１０２）では、前記第１の実施の形態において用いた回
転ヨーク７８を備えておらず、代わりに磁性体、又はそ
の下位概念である第２マグネットとしての回転マグネッ
ト１０４を備えている。

【００９０】回転マグネット１０４は、外径寸法が貫通
孔６４の内径寸法よりも小さなリング状とされ、その軸
線方向一端側が基板４２を介して発電マグネット６２と
は反対側に位置する点、及び、接着剤等の固着手段によ
ってフランジ３８へ固着され、回転軸３４が回転するこ
とにより回転マグネット１０４が発電マグネット６２と
共に一体的に且つ同軸的に回転する点においては、回転
ヨーク７８と同じである。

【００９１】しかし、回転マグネット１０４は、その周
方向に沿って着磁されている点で回転ヨーク７８とは構
成が異なる。回転マグネット１０４は、その周方向に沿
って発電マグネット６２の各磁極の範囲と同じ角度毎に
異なる極性で交互に着磁されている（すなわち、所定角
度毎にＮ極とＳ極とが交互に形成されている）。

【００９２】また、回転マグネット１０４の各磁極は、
各磁極から回転マグネット１０４の半径方向外側で且つ
回転マグネット１０４の軸線方向に沿って傾斜した方向
に沿って対向する発電マグネット６２の磁極とは反対の
極性を有している。したがって、発電マグネット６２の
各磁極のうちのＮ極にて発生した磁束Ｂ1 は、回転マグ
ネット１０４の磁極のうち対応するＳ極へ向かい、ま
た、回転マグネット１０４の各磁極のうちのＮ極にて発
生した磁束Ｂ2 は、発電マグネット６２の磁極のうち対
応するＳ極へ向かう。

【００９３】（第３の実施の形態の作用、効果）上述し
たように、本実施の形態では、発電マグネット６２の磁
極うちＮ極で生じた磁束Ｂ1 が当該磁極に対応する回転
マグネット１０４のＳ極へ向かい、回転マグネット１０
４の磁極うちＮ極で生じた磁束Ｂ2 が当該磁極に対応す
る発電マグネット６２のＳ極へ向かうため、所謂漏れ磁
束が減少する。したがって、発電マグネット６２の磁力
が同じであれば、放射部６８を横切る磁束の磁束密度は
増大するため、前記第１の実施の形態で説明した（１）
式の電圧ｅが前記第１の実施の形態に係る周波数発電機
１０よりも増える。このため、固定軸３２の回転速度の
検出精度、すなわち、回転多面鏡２０の回転速度の検出
精度が向上する。

【００９４】また、前記第１の実施の形態では、発電マ
グネット６２が着磁されていたのに対し、回転ヨーク７
８は着磁されていないため、基本的に両者は別部品で構
成しなければならないが、本実施の形態では、発電マグ
ネット６２と回転マグネット１０４の双方が着磁される
構成であるため、樹脂製磁石等の如く発電マグネット６
２と回転マグネット１０４との一体成形が可能である。
このため、部品点数の軽減を図ることができ、部品コス
ト及びフランジ３８への組み付けコストの軽減を図るこ
とができる。

【００９５】なお、前記第１の実施の形態の発電マグネ
ット６２と回転ヨーク７８とを特許請求の範囲に記載し
た各請求項の構成要件に対応させると、発電マグネット
６２が『交番磁界発生手段』であり『第１マグネット』
で、回転ヨーク７８が『磁性体』であった。これに対
し、本実施の形態の発電マグネット６２と回転マグネッ
ト１０４とを特許請求の範囲に記載した各請求項の構成
要件に対応させた場合には、回転マグネット１０４自身
が磁界を形成していることから、発電マグネット６２が
『交番磁界発生手段』であり『第１マグネット』で、回
転マグネット１０４が『磁性体』であり『第２マグネッ
ト』と見ることもできるし、回転マグネット１０４が
『交番磁界発生手段』であり『第１マグネット』で、発
電マグネット６２が『磁性体』であり『第２マグネッ
ト』と見ることもできる。

【００９６】また、敢えて詳細な説明は省略したが、本
実施の形態は、基本的に前記第１の実施の形態に係る周
波数発電機１０の回転ヨーク７８を回転マグネット１０
４に代えた構成であり、しかも、着磁されているか否か
を除けば回転マグネット１０４の外径寸法や配置態様等
の諸条件は回転ヨーク７８と同じであるため、前記第１
の実施の形態と基本的に同様の作用を奏し、同様の効果
を得ることができることは言うまでもない。

【００９７】さらに、本実施の形態において用いた基板
４２に代えて前記第２の実施の形態で用いた基板９４を
採用すると共に、回転マグネット１０４の内径寸法を基
板９４の外径寸法よりも大きなリング状とし、基板９４
に対して前記第２の実施の形態における回転ヨーク９６
と同様に配置してもよい。

【００９８】＜第４の実施の形態＞次に、本発明の第４
の実施の形態について説明する。

【００９９】（周波数発電機１２０の構成）図８には本
発明の第４の実施の形態に係る周波数発電機１２０を適
用した光偏向器１２２（すなわち、本発明の第４の実施
の形態に係る光偏向器１２２）の構成が断面図によって
示されており、図９には本周波数発電機１２０（本光偏
向器１２２）の要部が斜視図により示されている。

【０１００】これらの図に示されるように、本周波数発
電機１２０（すなわち、本周波数発電機１２０を適用し
た光偏向器１２２）は、前記第１の実施の形態において
用いた回転ヨーク７８を備えておらず、代わりに磁性体
としての回転ヨーク１２４を備えている。回転ヨーク１
２４は、例えば薄珪素鋼板等の磁性材料により薄肉板状
で且つ内径寸法が回転軸３４の外径寸法よりも小さなリ
ング状に形成されており、図８に示されるように、回転
軸３４の軸線に沿って回転多面鏡２０とは反対側の回転
軸３４の端部へ接着剤等の固着手段により回転軸３４に
対して同軸的に固着されている。

【０１０１】また、図８に示されるように、回転ヨーク
１２４の外径寸法は発電マグネット６２の外径寸法に略
等しく、回転ヨーク１２４の外周部近傍では回転軸３４
の軸線に沿って回転ヨーク１２４が基板４２を介して発
電マグネット６２と対向している。

【０１０２】（第４の実施の形態の作用、効果）このよ
うに、本実施の形態では、回転軸３４の軸線に沿って回
転ヨーク１２４が発電マグネット６２と対向しているた
め、図９に示されるように、発電マグネット６２から回
転ヨーク１２４へ向かう磁束Ｂ1 の向き、及び、回転ヨ
ーク１２４から発電マグネット６２へ戻る磁束Ｂ2 の向
きは、発電マグネット６２及び回転ヨーク１２４の半径
方向内側外側を問わず回転軸３４の軸線に平行となり、
磁束密度が均一となる（すなわち、発電マグネット６２
と回転ヨーク１２４との間にはたらく磁界がＦＧパター
ン６６の放射部６８に対してその法線方向に作用し、し
かも、放射部６８の長手方向一端側と他端側とで作用す
る磁界の磁束密度が均一となる）。これにより、発電マ
グネット６２の磁力を前記第１の実施の形態における発
電マグネット６２の磁力と同等にしても、放射部６８を
横切る磁束密度を向上でき、前記第１の実施の形態で説
明した（１）式の電圧ｅ（すなわち、ＦＧパターン６６
を流れる交流電流の電圧）を向上させることができる。
このため、回転多面鏡２０の回転速度の検出精度を向上
させることができる。

【０１０３】また、上述したように、回転ヨーク１２４
の外径寸法を発電マグネット６２の外径寸法と略等しく
したため、発電マグネット６２で生じたものの回転ヨー
ク１２４へ向かわない所謂漏れ磁束が減少する。これに
より、発電マグネット６２で生じた磁束をより有効に利
用できる（すなわち、前記第１の実施の形態では漏れ磁
束となっていた磁束を回転ヨーク１２４へ向かわせるこ
とができる）。これによっても、放射部６８を横切る磁
束密度を向上でき、電圧ｅ（すなわち、ＦＧパターン６
６を流れる交流電流の電圧）を向上させて、回転多面鏡
２０の回転速度の検出精度を向上させることができる。

【０１０４】さらに、発電マグネット６２及び回転ヨー
ク１２４の各外径寸法を大きくすることが容易であるた
め、発電マグネット６２及び回転ヨーク１２４の各外径
寸法を大きくし、これに伴い各放射部６８を長くするこ
とでＦＧパターン６６に対して発電マグネット６２によ
り形成される交番磁界が作用する面積を増やすことがで
きる。これにより、一層、電圧ｅ（すなわち、ＦＧパタ
ーン６６を流れる交流電流の電圧）を向上させることが
でき、回転多面鏡２０の回転速度の検出精度を向上させ
ることができる。

【０１０５】なお、特に詳細には説明しなかったが、本
実施の形態においても、回転多面鏡２０が回転した際に
は、回転ヨーク１２４は発電マグネット６２と共に一体
的に回転するため、この点については前記第１の実施の
形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができ
る。

【０１０６】＜第５の実施の形態＞次に、本発明の第５
の実施の形態について説明する。

【０１０７】（周波数発電機１４０の構成）図１０には
本発明の第５の実施の形態に係る周波数発電機１４０を
適用した光偏向器１４２（すなわち、本発明の第５の実
施の形態に係る光偏向器１４２）の要部が斜視図により
示されている。この図に示されるように、本周波数発電
機１４０（すなわち、本周波数発電機１４０を適用した
光偏向器１４２）は、前記第１の実施の形態において用
いた回転ヨーク７８を備えておらず、代わりに基板１４
４を備えている。基板１４４は、セラミックや合成樹脂
材等の非磁性材料により板状に形成されている点、ＦＧ
パターン６６が形成されている点、及び発電マグネット
６２の軸線に沿って（すなわち、図１０では図示しない
が固定軸３２及び回転軸３４の軸線に沿って）発電マグ
ネット６２に対して対向配置されている点に関しては回
転ヨーク７８と同様である。

【０１０８】しかしながら、基板１４４には貫通孔６４
が形成されておらず、代わりに特許請求の範囲の請求項
５に記載した貫通孔としての櫛歯状貫通孔１４６が形成
されている。櫛歯状貫通孔１４６は貫通孔６４の如き単
なる円孔ではなく、互いに隣接する放射部６８のうちブ
リッジ部７０により接続されている部分では、基板１４
４が一対の放射部６８とブリッジ部７０に沿って櫛歯状
貫通孔１４６の内周部が切り欠かれている。このため、
櫛歯状貫通孔１４６の内周部には、その半径方向内側へ
向けて開口した第１凹部としての凹部１４８と、その半
径方向内側へ向けて突出した第１凸部としての凸部１５
０と、が櫛歯状貫通孔１４６の内周部の周方向に沿って
交互に連続して形成されている。したがって、本周波数
発電機１４０における基板１４４の櫛歯状貫通孔１４６
は、ＦＧパターン６６に対応した環状櫛歯形状となって
いる。

【０１０９】また、本周波数発電機１４０は磁性体とし
ての回転ヨーク１５２を備えている。回転ヨーク１５２
は、基本的に前記第４の実施の形態に係る周波数発電機
１２０の回転ヨーク１２４と同様に、全体的に薄肉板状
で且つリング状に形成されて回転多面鏡２０とは反対側
の回転軸３４の端部へ固着されており、しかも、その外
周部近傍では、発電マグネット６２の軸線に沿って（す
なわち、図１０では図示はしないが固定軸３２及び回転
軸３４の軸線に沿って）発電マグネット６２と対向して
いる。

【０１１０】しかしながら、回転ヨーク１５２は回転ヨ
ーク１２４とは異なり、外周部に第２凸部としての複数
の凸部１５４が形成されている。各凸部１５４の幅寸法
は櫛歯状貫通孔１４６の内周部に形成された凹部１４８
の内幅寸法よりも小さく、また、全ての凸部１５４の先
端部（すなわち、半径方向外側端部）を結んでできる仮
想円の直径寸法は、全ての凹部１４８の内底部を結んで
できる仮想円の直径寸法よりも小さい。

【０１１１】また、隣接する凸部１５４の間は回転ヨー
ク１５２の半径方向外側へ向けて開口した第２凹部とし
ての凹部１５６とされている。各凹部１５６の内幅寸法
は櫛歯状貫通孔１４６の内周部に形成された凸部１５０
の幅寸法よりも大きく、また、全ての凹部１５６の内底
部を結んでできる仮想円の直径寸法は、全ての凸部１５
０の先端部を結んでできる仮想円の直径寸法よりも小さ
い。

【０１１２】さらに、回転ヨーク１５２の軸線周りに凸
部１５４及び凹部１５６が形成される周期は、櫛歯状貫
通孔１４６の軸線周りに凸部１５０及び凹部１４８が形
成される周期に等しい。

【０１１３】（第５の実施の形態の作用、効果）ここ
で、図１１及び図１２には、基板１４４と凹部１５６の
概略的な平面図が示されている。なお、図１１及び図１
２においては、本実施の形態の作用並びに効果をより明
確に説明するために、基板１４４及び凹部１５６以外の
部材、並びに、基板１４４に形成されているＦＧパター
ン６６等は省略している。

【０１１４】図１１に示されるように、本実施の形態で
は、回転ヨーク１５２の軸線周りに凸部１５４及び凹部
１５６が形成される周期と櫛歯状貫通孔１４６の軸線周
りに凸部１５０及び凹部１４８が形成される周期とが等
しいため、櫛歯状貫通孔１４６及び回転ヨーク１５２の
軸線に沿って（すなわち、図１０乃至図１２では図示は
しないが、固定軸３２及び回転軸３４の軸線に沿って）
に凹部１４８と凹部１５６とを対向させると、凸部１５
０と凸部１５４とが櫛歯状貫通孔１４６及び回転ヨーク
１５２の軸線に沿って互いに対向する。この状態では、
櫛歯状貫通孔１４６及び回転ヨーク１５２の軸線に沿っ
て櫛歯状貫通孔１４６が発電マグネット６２と回転ヨー
ク１５２の凸部１５４との間に位置する。したがって、
櫛歯状貫通孔１４６及び回転ヨーク１５２の軸線に沿っ
て発電マグネット６２が凸部１５４と対向する部分で
は、発電マグネット６２にて生じた磁束の向きが櫛歯状
貫通孔１４６及び回転ヨーク１５２の軸線に対して平行
となる。このため、櫛歯状貫通孔１４６及び回転ヨーク
１５２の軸線に沿って発電マグネット６２が凸部１５４
と対向する部分においては、前記第４の実施の形態と同
様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。

【０１１５】ところで、前記第４の実施の形態では、固
定軸３２及び回転軸３４の軸線に沿って発電マグネット
６２と回転ヨーク１２４とが互いに対向していたため、
前記第１乃至第３の実施の形態の如く発電マグネット６
２と回転ヨーク１２４とを一体としたままの状態で基板
４２に対して所定範囲以上移動させることはできず、し
たがって、組立調整やメンテナンス等におけるメリット
は少ない。

【０１１６】しかしながら、本実施の形態では、回転ヨ
ーク１５２の軸線周りに凸部１５４及び凹部１５６が形
成される周期は、櫛歯状貫通孔１４６の軸線周りに凸部
１５０及び凹部１４８が形成される周期に等しいため、
凹部１４８と凹部１５６とが対向し、凸部１５０と凸部
１５４とが対向した状態（図１１図示状態）から、回転
ヨーク１５２の軸線周りに凸部１５４及び凹部１５６が
形成される周期の半周期分だけ回転軸３４を介して回転
多面鏡２０と共に回転ヨーク１５２を回転させると、図
１２に示されるように、基板１４４及び回転ヨーク１５
２の軸線に沿って凹部１４８と凸部１５４とが対向し、
凸部１５０と凹部１５６とが対向する。しかも、既に説
明した凸部１５０及び凹部１４８と凸部１５４及び凹部
１５６との寸法関係上、基板１４４及び回転ヨーク１５
２の軸線に沿って回転ヨーク１５２を移動させれば、凹
部１４８の内側に凸部１５４が入り込み、凸部１５０の
内側へ凹部１５６が入り込んで、基板１４４の櫛歯状貫
通孔１４６を回転ヨーク１５２が通り抜ける。このた
め、前記第１乃至第３の実施の形態と同様に、発電マグ
ネット６２と回転ヨーク１５２とを一体としたままの状
態で容易に回転軸３４を固定軸３２から外すことがで
き、メンテナンス等に要する時間を短縮できる。また、
このことは組み立てに関しても同様に言うことができ、
装置の製造工程の短縮や、メンテナンス後の装置の組立
調整に要する時間を短縮できる。

【０１１７】なお、特に詳細には説明しなかったが、本
実施の形態においても、回転多面鏡２０が回転した際に
は、回転ヨーク１５２は発電マグネット６２と共に一体
的に回転するため、この点については前記第１の実施の
形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができ
る。

【０１１８】また、本実施の形態では、基板１４４の櫛
歯状貫通孔１４６の内周部に凹部１４８及び凸部１５０
を形成し、回転ヨーク１５２の外周部に凸部１５４及び
凹部１５６を形成した構成であったが、回転ヨーク１５
２に櫛歯状貫通孔１４６を形成してその内周部に凹部１
４８及び凸部１５０を形成すると共に、基板１４４を円
盤状に形成してその外周部に凸部１５４及び凹部１５６
を形成してもよい。

【０１１９】＜第６の実施の形態＞次に、本発明の第６
の実施の形態について説明する。

【０１２０】（周波数発電機１７０の構成）図１３には
本発明の第６の実施の形態に係る周波数発電機１７０を
適用した光偏向器１７２（すなわち、本発明の第６の実
施の形態に係る光偏向器１７２）の構成が断面図によっ
て示されている。

【０１２１】この図に示されるように、本周波数発電機
１７０（本周波数発電機１７０を適用した光偏向器１７
２）は、前記第１の実施の形態において用いた発電マグ
ネット６２及び回転ヨーク７８を備えておらず、代わり
に、回転マグネット１７４を備えている。ここで、図１
４には回転マグネット１７４を拡大した斜視図が示され
ている。図１４に示されるように、回転マグネット１７
４は頸部１７６を備えている。頸部１７６は全体的にリ
ング状とされており、その内径寸法は回転軸３４の回転
多面鏡２０とは反対側での外径寸法に略等しいか、或い
は、ごく僅かに大きく、回転軸３４の軸線に沿って回転
多面鏡２０とは反対側の回転軸３４の外周部へ接着剤等
の固定手段により同軸的で且つ一体的に固着されてい
る。

【０１２２】頸部１７６の軸線方向一端側には、交番磁
界発生手段、又はその下位概念である第１マグネットと
しての第１マグネット部１７８が形成されている。第１
マグネット部１７８は頸部１７６と同軸のリング状で頸
部１７６と共に一体成形されている。また、第１マグネ
ット部１７８はその内径寸法が頸部１７６と等しいもの
の、外径寸法は頸部１７６よりも大きい。したがって、
頸部１７６の半径方向中間部よりも外側では、頸部１７
６の半径方向外側へフランジ状に延出されている。さら
に、特に図示はしないが、頸部１７６の軸方向中間部よ
りも一端側と第１マグネット部１７８とには、その周方
向に沿ってＦＧパターン６６の放射部６８に対応して所
定角度毎に異なる極性が交互に着磁されている（すなわ
ち、所定角度毎にＮ極とＳ極とが交互に形成されてい
る）。

【０１２３】これに対して、頸部１７６の軸線方向他端
側には、磁性体、又はその下位概念である第２マグネッ
トとしての第２マグネット部１８０が形成されている。
第２マグネット部１８０は頸部１７６と同軸のリング状
で頸部１７６と共に一体成形されている。また、第２マ
グネット部１８０はその内径寸法が頸部１７６と等しい
ものの、外径寸法は頸部１７６よりも大きく、第１マグ
ネット部１７８の外径寸法に等しい。したがって、頸部
１７６の半径方向中間部よりも外側では、頸部１７６の
半径方向外側へフランジ状に延出されている。このた
め、第１マグネット部１７８及び第２マグネット部１８
０の頸部１７６よりも半径方向外側へ延出された部分で
は、回転マグネット１７４の軸線（すなわち、回転軸３
４の軸線）に沿って第１マグネット部１７８と第２マグ
ネット部１８０とが互いに対向し、図１３に示されるよ
うに、第１マグネット部１７８と第２マグネット部１８
０とが互いに対向しあう部分の間に、基板４２に形成さ
れたＦＧパターン６６（図１３では図示省略）が位置す
る。さらに、特に図示はしないが、頸部１７６の軸方向
中間部よりも他端側と第２マグネット部１８０とは、そ
の周方向に沿って第１マグネット部１７８の着磁態様と
同じ角度毎に異なる極性が交互に着磁されている（すな
わち、所定角度毎にＮ極とＳ極とが交互に形成されてい
る）。但し、頸部１７６の軸線方向一端側及び第１マグ
ネット部１７８と、頸部１７６の軸線方向他端側及び第
２マグネット部１８０とで着磁態様の周期（すなわち、
Ｎ極或いはＳ極が形成される周期）は同じであるが、頸
部１７６の軸線方向一端側及び第１マグネット部１７８
と、頸部１７６の軸線方向他端側及び第２マグネット部
１８０とでその周期が半周期ずれている。このため、回
転マグネット１７４の軸線に沿って第１マグネット部１
７８及び第２マグネット部１８０の頸部１７６よりも半
径方向外側へ延出された部分では、互いに異なる極性を
有する磁極が対向することになる。

【０１２４】（第６の実施の形態の作用、効果）上述し
たように、本実施の形態では、回転マグネット１７４の
軸線に沿って（すなわち、回転軸３４の軸線に沿って）
第１マグネット部１７８及び第２マグネット部１８０の
頸部１７６よりも半径方向外側へ延出された部分が対向
している。このため、前記第４の実施の形態の如く、第
１マグネット部１７８と第２マグネット部１８０との間
の空隙を介して第１マグネット部１７８から第２マグネ
ット部１８０へ向かう磁束の向き、及び、第２マグネッ
ト部１８０から第１マグネット部１７８へ向かう磁束の
向きが、半径方向内外を問わず回転マグネット１７４の
軸線に対して平行になり、磁束密度が均一になる。これ
により、前記第１の実施の形態で説明した（１）式の電
圧ｅ（すなわち、ＦＧパターン６６を流れる交流電流の
電圧）を向上させることができる。このため、回転多面
鏡２０の回転速度の検出精度を向上させることができ
る。

【０１２５】しかも、前記第４の実施の形態とは異な
り、本実施の形態では、第１マグネット部１７８及び第
２マグネット部１８０がそれぞれ着磁されており、且
つ、上述したように、第１マグネット部１７８の磁極と
回転マグネット１７４の軸線に沿って当該磁極と対向す
る第２マグネット部１８０の磁極とは異なる極性である
ため、第１マグネット部１７８の磁極と第２マグネット
部１８０の磁極とが回転マグネット１７４の軸線に沿っ
て互いに引き合う。このため、第１マグネット部１７８
の磁力が前記第４の実施の形態における発電マグネット
６２と同等の磁力を有しているとすれば、前記第４の実
施の形態と比べて所謂漏れ磁束が少なくなるか、或いは
無くなるため、より一層多くの磁束が第２マグネット部
１８０へ向かうことになる（すなわち、第２マグネット
部１８０へ向かう磁束密度が増える）。これにより、更
に一層、電圧ｅを向上させることができ、回転多面鏡２
０の回転速度の検出精度を向上させることができる。

【０１２６】さらに、本実施の形態では、交番磁界発生
手段或いはその下位概念である第１マグネットとしての
第１マグネット部１７８と、磁性体或いはその下位概念
である第２マグネットとしての第２マグネット部１８０
とが頸部１７６を介して一体とされている。このため、
交番磁界発生手段或いはその下位概念である第１マグネ
ットと、磁性体或いはその下位概念である第２マグネッ
トとを別体で構成した場合に比べて、回転軸３４への組
み付けが容易であり、しかも、交番磁界発生手段或いは
その下位概念である第１マグネットと、磁性体或いはそ
の下位概念である第２マグネットとの間の隙間の調整も
不要であるため、組み付け時の調整が容易になる。

【０１２７】なお、特に詳細には説明しなかったが、第
１マグネット部１７８と第２マグネット部１８０とは一
体であり、回転体２０と共に第１マグネット部１７８が
回転しても第２マグネット部１８０は共に回転するた
め、この点については前記第１の実施の形態と同様の作
用を奏し、同様の効果を得ることができる。

【０１２８】また、本実施の形態では、第１マグネット
部１７８を交番磁界発生手段或いはその下位概念である
第１マグネットとし、第２マグネット１８０を磁性体或
いはその下位概念である第２マグネットとしたが、第２
マグネット部１８０を交番磁界発生手段或いはその下位
概念である第１マグネットとし、第１マグネット１７８
を磁性体或いはその下位概念である第２マグネットと解
釈しても差し支えない。

【０１２９】＜第７の実施の形態＞ （周波数発電機１９０の構成）図１５には本発明の第７
の実施の形態に係る周波数発電機１９０を適用した光偏
向器１９２（すなわち、本発明の第７の実施の形態に係
る光偏向器１９２）の構成が断面図によって示されてい
る。この図に示されるように、本周波数発電機１９０
（本周波数発電機１９０を適用した光偏向器１９２）
は、前記第４の実施の形態に係る周波数発電機１２０と
は異なり、スラストマグネット４０、駆動マグネット４
８、及び発電マグネット６２を備えておらず、代わりに
回転マグネット１９４を備えている。

【０１３０】回転マグネット１９４は、外径寸法及び内
径寸法が、軸方向に沿って適宜に変化したリング状或い
は筒状とされており、最大外径寸法が前記第４の実施の
形態におけるスラストマグネット４０の外径寸法に略等
しく、且つ、最小内径寸法が前記第４の実施の形態にお
ける発電マグネット６２の内径寸法に略等しい。なお、
敢えて言うならば、図１５と図８とを比べてわかるよう
に、回転マグネット１９４の形状は、前記第４の実施の
形態でそれぞれ別体に設けられていたスラストマグネッ
ト４０、駆動マグネット４８、及び発電マグネット６２
を連結した形状に類似している。

【０１３１】回転マグネット１９４の軸線に沿って回転
多面鏡２０側の外周部近傍はスラストマグネット部１９
６とされており、この部分では軸線方向中間部よりも一
端側と他端側とで極性が異なるように着磁されている
（すなわち、軸線方向中間部よりも一端側がＮ極及びＳ
極の何れか一方の極性で着磁され、他端側が何れか他方
の極性で着磁されている）。

【０１３２】一方、本実施の形態では、前記第４の実施
の形態とは異なり、マグネット保持部４６にスラストマ
グネット４４が保持されておらず、代わりに、スラスト
マグネット１９８が固着されている。スラストマグネッ
ト１９８は基本的にスラストマグネット４４と略同形状
のリング状とされているが、半径方向に沿ってスラスト
マグネット部１９６の軸線方向中間部よりも一端側と対
向する部分では、スラストマグネット部１９６の軸線方
向中間部よりも一端側に着磁された極性とは異なる極性
で着磁されており、半径方向に沿ってスラストマグネッ
ト部１９６の軸線方向中間部よりも他端側と対向する部
分では、スラストマグネット部１９６の軸線方向中間部
よりも他端側に着磁された極性とは異なる極性で着磁さ
れている。すなわち、着磁の態様こそ前記第４の実施の
形態とは異なるが、スラストマグネット部１９６及びス
ラストマグネット１９８はスラストマグネット４０及び
スラストマグネット４４と同等の作用を奏する。

【０１３３】また、回転マグネット１９４の内周部近傍
は交番磁界発生手段、又はその下位概念の第１マグネッ
トとしての発電マグネット部２００とされており、更
に、発電マグネット部２００とスラストマグネット部１
９６との間は駆動マグネット部２０２とされている。回
転マグネット１９４の発電マグネット部２００及び駆動
マグネット部２０２とされている部分では、その周方向
に沿って４５度毎に異なる極性で交互に着磁されている
（すなわち、特に図示はしないが、本実施の形態で発電
マグネット部２００及び駆動マグネット部２０２には、
４つのＮ極と４つのＳ極の合計８つの磁極が形成されて
いる）。

【０１３４】一方、特に図示はしないが、本実施の形態
は前記第４の実施の形態とは異なり、基板４２上には６
個の駆動コイル５０が環状に配置されていると共に、Ｆ
Ｇパターン６６の放射部６８は４５度毎に設けられてい
る。

【０１３５】（第７の実施の形態の作用、効果）上記構
成の本実施の形態は、スラストマグネット４０に相当す
るスラストマグネット部１９６、駆動マグネット４８に
相当する駆動マグネット部２０２、及び発電マグネット
６２に相当する発電マグネット部２００が回転マグネッ
ト１９４として一体とされているものの、基本的な構成
は前記第４の実施の形態と同じである。したがって、前
記第４の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を
得ることができる。

【０１３６】また、スラストマグネット４０に相当する
スラストマグネット部１９６、駆動マグネット４８に相
当する駆動マグネット部２０２、及び発電マグネット６
２に相当する発電マグネット部２００が回転マグネット
１９４として一体とされているため、前記第４の実施の
形態と比べると部品点数が減少する。これにより、部品
コスト及び組立工数の軽減を図ることができる。

【０１３７】さらに、本実施の形態では、発電マグネッ
ト部２００と駆動マグネット部２０２の磁極数を同数に
したため、発電マグネット部２００と駆動マグネット部
２０２を近接させることにより発電マグネット部２００
の磁力と駆動マグネット部２０２の磁力とが互いに及ぼ
す影響を少なく、或いは無くすことができ、回転マグネ
ット１９４が回転軸３４と共に一体的に回転した際に形
成される交番磁界によりＦＧパターン６６の放射部６８
に生ずる交流電流の特性劣化を防止できる。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、交番
磁界発生手段により形成される磁界が磁性体に対しては
交番磁界にならないため、磁性体に鉄損が発生しない。
このため、回転体を回転させるための駆動源への負担を
軽減できるため、装置を小型化でき、しかも、交番磁界
の磁束密度を向上させることが可能であるため、回転速
度検出のための交流電流の電圧、すなわち、出力を向上
でき、更には、駆動源への負担を軽減できることから消
費電力を低く抑えることができる。

【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周波数発電
機を適用した光偏向器の断面図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る周波数発電
機の構成の概略を示す斜視図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る周波数発電
機の基板の平面図である。

【図４】 本光偏向器を適用した画像記録装置の要部の
概要を示す斜視図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る周波数発電
機の構成の概略を示す図２に対応した斜視図である。

【図６】 本発明の第３の実施の形態に係る周波数発電
機を適用した光偏向器の図１に対応した断面図である。

【図７】 本発明の第３の実施の形態に係る周波数発電
機の構成の概略を示す図２に対応した斜視図である。

【図８】 本発明の第４の実施の形態に係る周波数発電
機を適用した光偏向器の図１に対応した断面図である。

【図９】 本発明の第４の実施の形態に係る周波数発電
機の構成の概略を示す図２に対応した斜視図である。

【図１０】 本発明の第５の実施の形態に係る周波数発
電機の構成の概略を示す図２に対応した斜視図である。

【図１１】 第１凸部と第２凸部及び第１凹部と第２凹
部が対向した状態の概略を示す平面図である。

【図１２】 第１凸部と第２凹部及び第１凹部と第２凸
部が対向した状態の概略を示す図１１に対応した平面図
である。

【図１３】 本発明の第６の実施の形態に係る周波数発
電機を適用した光偏向器の図１に対応した断面図であ
る。

【図１４】 交番磁界発生手段及び磁性体としての回転
マグネットの構成を示す斜視図である。

【図１５】 本発明の第７の実施の形態に係る周波数発
電機を適用した光偏向器の図１に対応した断面図であ
る。

【図１６】 従来の周波数発電機を適用した光偏向器の
断面図である。

【図１７】 従来の周波数発電機の構成の概略を示す斜
視図である。

【符号の説明】 １０ 周波数発電機 １２ 光偏向器 ２０ 回転多面鏡（回転体） ３４ 回転軸 ４２ 基板 ４８ 駆動マグネット ５０ 駆動コイル ６２ 発電マグネット（交番磁界発生手段、第１マ
グネット） ６４ 貫通孔 ６６ ＦＧパターン（導電部） ７８ 回転ヨーク（磁性体） ９０ 周波数発電機 ９２ 光偏向器 ９６ 回転ヨーク（磁性体） １００ 周波数発電機 １０２ 光偏向器 １０４ 回転マグネット（磁性体、第２マグネッ
ト） １２０ 周波数発電機 １２２ 光偏向器 １２４ 回転ヨーク（磁性体） １４０ 周波数発電機 １４２ 光偏向器 １４４ 基板 １４６ 櫛歯状貫通孔（貫通孔） １４８ 凹部（第１凹部） １５０ 凸部（第１凸部） １５２ 回転ヨーク（磁性体） １５４ 凸部（第２凸部） １５６ 凹部（第２凹部） １７０ 周波数発電機 １７２ 光偏向器 １７８ 第１マグネット部（交番磁界発生手段、第
１マグネット） １８０ 第２マグネット部（磁性体、第２マグネッ
ト） １９０ 周波数発電機 １９２ 光偏向器 ２００ 発電マグネット部（交番磁界発生手段、第
１マグネット）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H045 AA14 AA15 AA24 AA54 5H019 AA04 AA07 BB01 BB02 BB05 BB09 BB11 BB15 BB19 BB20 BB22 CC00 CC02 CC10 DD06 EE07 EE13 FF00 FF01 FF03 GG01 5H621 BB07 HH02 HH05 JK07 JK13 JK19

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲に一定の磁界を形成すると共に、回
   転体と共に一体的に回転し、当該回転によって相対的に
   回転する部位における前記磁界を交番磁界とする交番磁
   界発生手段と、 前記交番磁界発生手段により形成される磁界の磁束が通
   過する磁気回路を構成すると共に、前記交番磁界発生手
   段と共に一体的に回転する磁性体と、 前記交番磁界発生手段にて発生し前記磁性体を通過する
   磁束を横切って設けられ、前記交番磁界発生手段及び前
   記磁性体が回転した状態では、前記交番磁界発生手段及
   び前記磁性体に対して前記交番磁界発生手段及び前記磁
   性体の回転方向とは反対側へ向けて相対回転する導電部
   と、 を備える周波数発電機。
2. 【請求項２】 貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に前記
   導電部が形成された基板を備え、 前記交番磁界発生手段及び前記磁性体のうち外径寸法が
   前記貫通孔の内径寸法よりも大きい方を、前記貫通孔の
   軸方向に沿って前記基板に対して対向配置し、 前記交番磁界発生手段及び前記磁性体のうち外径寸法が
   前記貫通孔の内径寸法よりも小さい方を、少なくとも一
   部が前記導電部を介して前記大きい方とは反対側に位置
   するように配置した、 ことを特徴とする請求項１記載の周波数発電機。
3. 【請求項３】 前記回転体の半径方向に沿って前記交番
   磁界発生手段及び前記磁性体の何れか一方を前記導電部
   が形成された基板の外側に設けると共に、前記交番磁界
   発生手段及び前記磁性体の何れか他方を前記回転体の半
   径方向に沿って前記導電部に対して対向配置した、 ことを特徴とする請求項１記載の周波数発電機。
4. 【請求項４】 前記回転体の軸線に沿って前記導電部を
   介して前記交番磁界発生手段と前記磁性体とを対向配置
   したことを特徴とする請求項１記載の周波数発電機。
5. 【請求項５】 半径方向中心側へ向けて突出した第１凸
   部及び前記半径方向中心側へ向けて開口した第１凹部が
   前記内周部の周方向に沿って交互に形成された貫通孔を
   有し、前記貫通孔の外側に前記内周部に沿って前記導電
   部が形成された基板を備え、 前記交番磁界発生手段及び前記磁性体の少なくとも何れ
   か一方の外周部に、半径方向外側へ向けて突出し、前記
   第１凹部の内側へ入り込み可能な第２凸部、及び前記半
   径方向外側へ向けて開口し、前記第２凸部が前記第１凹
   部の内側に入り込んだ状態で前記第１凸部を内側に収容
   する第２凹部を前記外周部の周方向に沿って交互に形成
   した、 ことを特徴とする請求項４記載の周波数発電機。
6. 【請求項６】 前記交番磁界発生手段を、 前記回転方向へ向けて異なる極性が交互に着磁された第
   １マグネットとした、 ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載
   の周波数発電機。
7. 【請求項７】 前記磁性体を、 前記交番磁界発生手段にて発生して前記導電部を横切っ
   た磁束、又は、前記導電部を横切って前記交番磁界発生
   手段へ戻る磁束の方向に前記交番磁界発生手段側の磁極
   と対向した部分が、当該交番磁界発生手段側の磁極とは
   異なる極性で着磁された第２マグネットとした、 ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載
   の周波数発電機。
8. 【請求項８】 前記交番磁界発生手段と前記磁性体とを
   一体形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項７の
   何れかに記載の周波数発電機。
9. 【請求項９】 ハウジングに設けられた支持部に回転自
   在に支持された回転軸と、 前記回転軸に対して同軸的且つ一体的に設けられ、外周
   面にて入射した光を反射する回転多面鏡と、 前記回転軸に設けられ、前記回転軸と共に一体的に回転
   する駆動磁石と、 前記回転軸の回転半径方向に沿って前記駆動磁石と対向
   して設けられ、通電時における前記駆動磁石の磁力とに
   より生じる電磁誘導作用によって前記駆動磁石を回転さ
   せる駆動コイルと、 周囲に一定の磁界を形成すると共に、回転軸と共に一体
   的に回転し、当該回転によって相対的に回転する部位に
   おける前記磁界を交番磁界とする交番磁界発生手段と、 前記交番磁界発生手段にて発生する磁界の磁束の磁気回
   路を構成すると共に、前記交番磁界発生手段及び前記駆
   動磁石と共に一体的に回転する磁性体と、 前記交番磁界発生手段にて発生し前記磁性体を通る磁束
   を横切って設けられ、前記交番磁界発生手段及び前記磁
   性体が回転した状態では、前記交番磁界発生手段及び前
   記磁性体に対して前記交番磁界発生手段及び前記磁性体
   の回転方向とは反対側へ向けて相対回転する導電部と、 を備える光偏向器。