JP2002072126A

JP2002072126A - 光偏向走査装置

Info

Publication number: JP2002072126A
Application number: JP2000266985A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyamoto; 英幸宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】磁石のシャフトからの脱落を防止して信頼性
を向上させる。【解決手段】軸受ユニット３２の磁気軸受は、シャフ
ト３３の端面３３ａに接着剤４３を介して固着した略円
筒形状の第１の磁石４４と、スリーブ４１の端面４１ａ
に固着した円筒形状の第２の磁石４５とから構成し、第
１の磁石４４の外径部と第２の磁石４５の内径部は相互
に引っ張り合うように着磁する。第１の磁石４４の内周
面のシャフト３３側には、内方に突出する段部４４ａを
設ける。接着剤４３は、完全に硬化収縮して第１の磁石
４４の内面から剥離した場合に、第１の磁石４４の段部
４４ａを掛止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタやレーザーファクシミリ等の画像形成装置に用い
られる光偏向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、従来の光偏向走査装
置の光学箱１の内部には、光ビームを偏向走査する回転
多面鏡２と、この回転多面鏡２をシャフト３に支持した
スキャナモータ４とが配置され、光学箱１の上部開口は
カバー５により閉じられている。また、光学箱１の内部
には、光ビームを出射する光ビームユニット、回転多面
鏡２からの光ビームを等速度で走査する走査レンズ等が
配置され、光学箱１の外部には、走査レンズからの光ビ
ームが結像する感光体が配置されている。

【０００３】図７にも示すように、スキャナモータ４の
シャフト３は軸受ユニット６によって支持されている。
軸受ユニット６のラジアル支持は動圧空気軸受とされ、
スラスト支持は磁気軸受とされている。軸受ユニット６
は、シャフト３の下部に微小隙間７をおいて嵌合された
スリーブ８と、シャフト３の端面３ａに光硬化型の接着
剤９によって固着された円筒状の第１の磁石１０と、ス
リーブ８の端面８ａに接着された円筒状の第２の磁石１
１と、これらのシャフト３、スリーブ８、第１第２の磁
石１０、１１を収容したハウジング１２とから構成され
ている。第１の磁石１０は重量の軽減と材料の節減が図
られていると共に、光硬化型の接着剤９の使用が可能と
されている。

【０００４】そして、第１の磁石１０をシャフト３に固
着する際には、図８に示すようにシャフト３の端面３ａ
を上に向け、第１の磁石１０をその端面３ａの上に載置
する。次に、図９に示すように第１の磁石１０の内径部
に接着剤９を滴下する。このとき、接着剤９がシャフト
３の端面３ａと第１の磁石１０の端面１０ａの間に入り
込むことはない。最後に、図１０に示すように接着剤９
に紫外線Ｌを照射し、接着剤９を硬化させる。このと
き、接着剤９の端面９ａと側面９ｂがシャフト３の端面
３ａと第１の磁石１０の内面１０ｂに接着する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接着剤
９が硬化する際にはその体積が収縮するので、接着剤９
の端面９ａは収縮の影響を受けることなく、シャフト３
の端面３ａに強く固着している反面で、接着剤９が著し
く収縮する場合にはその側面９ｂが内径方向に収縮す
る。このため、図１１に示すようにシャフト３を反転し
てスリーブ８に嵌合した後には、接着剤９の側面９ｂが
第１の磁石１０の内面１０ｂから剥離し、第１の磁石１
０がシャフト３から剥落することがある。この場合に
は、スキャナモータ４の機能、即ち光偏向走査装置の機
能が損なわれ、特に近年では光偏向走査装置の高速化と
長寿命化を含む信頼性の向上が望まれているので、第１
の磁石１０の剥落を防止することが重要な課題となって
いる。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
磁石のシャフトからの脱落を防止して信領性を向上させ
た光偏向走査装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光偏向走査装置は、光ビームを偏向走査
する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動する駆動モ
ータとを有し、該駆動モータのスラスト軸受はシャフト
の端部に磁石を設けて成る磁気軸受とした光偏向走査装
置において、前記磁石は略円筒形状であって、前記シャ
フト側の内径を小さくする小径部を有することを特徴と
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に図示の実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る
光偏向走査装置の第１の実施の形態の断面図であり、上
部を開口２１ａとする光学箱２１の内部には、光ビーム
を射出する図示しない光ビームユニット、この光ビーム
ユニットからの光ビームを偏向走査する回転多面鏡２
２、この回転多面鏡２２を支持して高速度で回転駆動す
るスキャナモータ２３、回転多面鏡２２からの光ビーム
を等速度で走査する図示しない走査レンズ等が配置され
ている。スキャナモータ２３は光学箱２１にビス等によ
って固定されており、光学箱２１の上部開口２１ａはカ
バー２４によって閉じられて、光学箱２１の内部が保護
されている。そして、光学箱２１の外部には、走査レン
ズからの光ビームが結像する図示しない感光体が配置さ
れている。

【０００９】スキャナモータ２３は例えばラジアルギャ
ップ型のアウタロータ方式とされ、光学箱２１に固定さ
れるハウジング３１と、ハウジング３１の取付孔３１ａ
に収容された軸受ユニット３２と、軸受ユニット３２に
支持されたシャフト３３と、シャフト３３に圧入等によ
り結合された支持部材３４と、支持部材３４の外周部に
支持されたロータ３５と、ロータ３５と対向配置された
ステータ３６と、ハウジング３１上に配置された回路基
板３７とから構成されている。ロータ３５にはマグネッ
トが固着されており、ステータ３６にはコイルが巻回さ
れている。そして、上述の回転多面鏡２２は支持部材３
４の上面に配置され、支持部材３４に固定されたに押さ
え部材３８、押さえばね３９とによって支持部材３４に
押圧固定されている。

【００１０】図２の部分拡大図に示すように、軸受ユニ
ット３２はシャフト回転型とされており、ラジアル支持
は動圧空気軸受とされ、スラスト支持は磁気軸受とされ
ている。動圧空気軸受は、上述のシャフト３３と、この
シャフト３３を嵌合保持したスリーブ４１とから構成さ
れている。これらのシャフト３３とスリーブ４１は高精
度に加工されており、シャフト３３の外周面とスリーブ
４１の内周面の間には数μｍ〜数１０μｍ程度の微小隙
間４２が設けられている。

【００１１】磁気軸受は、シャフト３３の端面３３ａに
接着剤４３を介して固着された略円筒形状の第１の磁石
４４と、スリーブ４１の端面４１ａに固着された円筒形
状の第２の磁石４５とから構成され、第１の磁石４４の
外径部と第２の磁石４５の内径部は相互に磁気的に吸引
するように着磁されている。そして、第１の磁石４４の
内周面のシャフト３３側には、内方に突出する段部４４
ａが設けられている。

【００１２】第１の磁石４４をシャフト３３に固着する
際には、シャフト３３の端面３３ａを上に向けてシャフ
ト３３を支持し、第１の磁石４４の段部４４ａ側の端面
４４ｂをシャフト３３の端面３３ａに当接するようにし
て、第１の磁石４４をシャフト３３の端面３３ａの上に
載置する。

【００１３】次に、第１の磁石４４の内径部に接着剤４
３を滴下し、この接着剤４３に紫外線を照射して接着剤
４３を硬化させる。接着剤４３を硬化させた後には、図
３に示すように端面３３ａを下に向けてシャフト３３を
スリーブ４１に嵌合する。このとき、接着剤４３はシャ
フト３３の端面３３ａと、段部４４ａを含む第１の磁石
４４の内面とに接着する。

【００１４】この第１の実施の形態では、第１の磁石４
４の内周面のシャフト３３側に段部４４ａを設けたの
で、接着剤４３が完全に硬化収縮して第１の磁石４４の
内面から剥離しても、接着剤４３は第１の磁石４４の段
部４４ａを掛止し、第１の磁石４４をシャフト３３から
脱落させることはない。

【００１５】使用に際して電流が回路基板３７からステ
ータ３６に流れると、ステータ３６が励磁されてロータ
３５が高速度で回転し、ロータ３５にシャフト３３を介
して一体の回転多面鏡２２が高速度で回転する。そし
て、光ビームユニットからの光ビームは回転多面鏡２２
で偏向し、走査レンズによって調整された後に光学箱２
１から出射し、感光体上を走査する。

【００１６】このとき、軸受ユニット３２のラジアル軸
受では、シャフト３３の回転に伴って微小隙間４２に存
在する空気が連れ回され、微小隙間４２内の圧力が上昇
して円筒状の空気膜を形成する。この空気膜はシャフト
３３をスリーブ４１から完全に浮上させて回転自在に支
持する。

【００１７】一方、軸受ユニット３２のスラスト軸受で
は、第１の磁石４４と第２の磁石４５が相互に吸引し合
ってているので、第１の磁石４４が第２の磁石４５の厚
みのほぼ中央に位置するときに磁気力が安定して均衡す
る。そして、第１の磁石４４が上下方向に変位した場合
には、磁気力が第１の磁石４４を元の位置に戻すよう作
用し、スキャナモータ２３のシャフト３３、ロータ３
５、回転多面鏡２２等の回転部分を固定部分から浮上さ
せて非接触で支持する。

【００１８】図４は第２の実施の形態の要部断面図であ
り、第１の実施の形態の第１の磁石４４の代りに、内径
部にテーパ面４６ａを有する第１の磁石４６がシャフト
３３に接着剤４３を介して固着されている。テーパ面４
６ａは第１の磁石４６の内径を連続的に変化させるよう
に設けられ、第１の磁石４６の内径の小さい方の端面４
６ｂがシャフト３３の端面３３ａに固着されている。

【００１９】この第２の実施の形態では、接着剤４３の
下部が上部よりも大径となっているので、第１の磁石４
６のシャフト３３からの脱落をテーパ面４６ａによって
防止できる。なお、第１の磁石４６の半径方向の厚みが
均一でないので、着磁が軸方向に不均一になるが、スラ
スト支持のバランス位置を適切に管理すれば問題になる
ことはない。

【００２０】図５は第３の実施の形態の要部断面図であ
り、第１の実施の形態のシャフト３３に代りに、端面３
３ａの下方に溝部３３ｂと小径部３３ｃを順次に突設す
るシャフト３３’とされている。そして、シャフト３
３’の溝部３３ｂと小径部３３ｃの外側に、第１の磁石
４７がアウトサート成形によって付設されている。この
ため、第１の磁石４７は射出成形可能な材料、例えばプ
ラスチックに磁性粉を分散させた材料から形成され、所
謂プラスチックマグネットとされている。

【００２１】この第３の実施の形態では、第１の磁石４
７が第１の実施の形態の段部４４ａと同様な段部４７ａ
を有するので、シャフト３３’の小径部３３ｃが第１の
磁石４７の段部４７ａを掛止し、接着剤を使用すること
なく第１の実施の形態と同様な効果が得られる。

【００２２】なお、上述の第１〜第３の実施の形態で
は、第１の磁石４４、４６、４７に段部４４ａ、テーパ
面４６ａ、段部４７ａをそれぞれ設けたが、第１の磁石
４４、４６、４７がシャフト３３、３３’に接着剤４３
を介して間接的に掛止するか、接着剤を用いずに直接的
に掛止し得る形状であれば、本発明の範疇内に含まれる
ことは勿論である。

【００２３】また、スキャナモータ２３をラジアルギャ
ップ型でアウタロータ方式としたが、アキシャルギャッ
プ型やインナロータ方式としても支障はない。更には、
軸受ユニット３２をシャフト回転型としたが、スリーブ
回転型としてもよいことは云うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光偏向
走査装置は、磁石にシャフト側の内径を小さくする小径
部を設けたので、磁石をシャフトに接着剤で固着して接
着剤が硬化収縮しても、磁石の小径部を接着剤に引っ掛
けることができる。従って、磁石をシャフトから脱落さ
せることがなく、信頼性の向上や走査速度の向上が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】第２の実施の形態の要部断面図である。

【図５】第３の実施の形態の要部断面図である。

【図６】従来例の断面図である。

【図７】従来例の部分拡大図である。

【図８】従来例の磁石をシャフトに固着する工程図であ
る。

【図９】従来例の磁石をシャフトに固着する工程図であ
る。

【図１０】従来例の磁石をシャフトに固着する工程図で
ある。

【図１１】従来例の接着剤の作用説明図である。

【符号の説明】

２２回転多面鏡２３スキャナモータ３２軸受ユニット３３、３３’ シャフト３３ａ端面３３ｂ溝部３３ｃ小径部４１スリーブ４２微小隙間４３接着剤４４、４６、４７第１の磁石４４ａ、４７ａ段部４５第２の磁石４６ａテーパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 BA10 2H045 AA28 AA62 3J102 AA01 BA03 BA18 CA13 DA03 DA07 DA26 GA02 GA03 5H607 AA12 BB01 BB09 BB13 BB14 BB17 CC01 DD16 GG01 GG02 GG09 GG19 JJ01 JJ04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡を回転駆動する駆動モータとを有し、該駆
動モータのスラスト軸受はシャフトの端部に磁石を設け
て成る磁気軸受とした光偏向走査装置において、前記磁
石は略円筒形状であって、前記シャフト側の内径を小さ
くする小径部を有することを特徴とする光偏向走査装
置。
【請求項２】前記小径部は段部であることを特徴とす
る請求項１に記載の光偏向走査装置。
【請求項３】前記小径部はテーパであることを特徴と
する請求項１に記載の光偏向走査装置。
【請求項４】前記磁石はプラスチック成形品であっ
て、前記シャフトの端部にアウトサート成形によって設
けたことを特徴とする請求項１に記載の光偏向走査装
置。
【請求項５】前記シャフトは前記磁石の前記小径部に
対応する溝を有することを特徴とする請求項４に記載の
光偏向走査装置。