JP2005055509A - 固定装置及び光偏向用モータ - Google Patents

Abstract

【課題】固定装置から多面鏡に加えられるの荷重を高くした場合においても、多面鏡の鏡面部精度を崩すことなく回転体に固定することができる低コストの固定装置及び光偏向用モータを提供することにある。
【解決手段】光を偏向するための多面鏡４を、回転軸２に取り付けられた取り付け部材５に固定するためのバネ３であって、多面鏡４に接触する部分であって、多面鏡４の平面に略垂直な方向に延びる突起部と、少なくとも２以上のスリットとを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機等に使用される光偏向用モータの多面鏡の固定装置及びこのような固定装置を備えた光偏向用モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザープリンタやデジタル複写機等において、より高印字精度化が要求されている。高印字精度化に対応させるため、光偏向器用モータに使用する多面鏡の鏡面部の高精度加工化が施されている。
【０００３】
多面鏡をモータの回転体に固定する方法として、従来から圧入・接着による固定やバネを使用する方法が実施されている。
【０００４】
圧入による固定においては、応力による多面鏡の変形を防止するため嵌合部形状の複雑化や高精度化が必要となりコスト面で課題がある。接着剤を使用した固定においては、高温環境及び低音環境における膨張や収縮の影響を受ける為に精度信頼性に課題が残る。
【０００５】
そこで、低コストおよび高信頼性を目的として、従来からバネによる多面鏡の固定方法が多用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバネによる固定方法においては、バネ荷重が高くなると応力により多面鏡が変形する問題があり、バネ荷重を低くした場合においては、振動や衝撃による力により固定位置が変動することにより、アンバランス量の変化からくる回転振動増加の問題が発生する。
【０００７】
ここで、従来の光偏向用モータについて図６、図７及び図８を参照して説明する。図６は、従来の光偏向用モータの断面図である。図７は、図６に示される光偏向用モータが備えるバネ１０３の平面図である。図８は、図６に示される光偏向用モータが備えるバネ１０３の側面図である。
【０００８】
図６に示されるように、従来の光偏向用モータは、回転軸１０２に、取り付け部材１０５及びマグネット１０７が固定されたロータヨーク１０６が固定されている。
【０００９】
また、回転軸１０２の取り付け部材１０５に対して、取り付け部材１０１及びバネ１０３により多面鏡１０４が取り付けられている。
【００１０】
ベース基板１０８には、転がり軸受け１０９，１１１が形成されたハウジング１１０が固定され、このハウジング１１０には、駆動コイル１１４及び樹脂部材１１２が一体成形されたアマチュアコア１１３が形成されている。
【００１１】
図６、図７及び図８に示されるバネ１０３は、複数個の突起を有し中央部に回転体に結合するための貫通孔を有するバネであり略皿形状となっている。
【００１２】
振動・衝撃等の外的力により多面鏡が移動しないようにするため、多面鏡の重量や装置の仕様によって１０〜２００（Ｎ）程度の荷重が得られるようなバネが選定される。
【００１３】
図７に示されるように、主に荷重を発生させる突起部１０３ａは、図に示されるように複数個に等分割することにより多面鏡の受ける荷重を等分化し精度の悪化を抑えている。
【００１４】
荷重を安定して得るためにはバネのたわみ量を大きくとる必要があり、略皿形状であるため多面鏡１０４との接触部がたわみ量に応じて広がることになる。この広がりが原因でバネ１０３と多面鏡１０４との接触部が移動することにより、多面鏡１０４には図６のＡ方向の力が発生し鏡面部の変形を増加させる原因となる。
【００１５】
また、多面鏡はバネより硬度の低いアルミニウムなどの素材が使用される場合が多く、摩擦力が過多となった場合においては、多面鏡の接触部がザクツし板バネの広がりが抑制され、バネ突起部に本来意図しない設定荷重以上の圧縮荷重が発生し、多面鏡の変形を増大させる場合がある。バネの突起部には、摩擦力を少なくする目的で接触部に円弧形状を施すことも可能であるが、荷重が大きくなった場合においては完全にザクツを防止することは困難である。
【００１６】
次に、従来の光偏向用モータにおいて使用されている突起部を有しない形状のバネについて図９及び図１０を参照して説明する。
【００１７】
図９は、従来の光偏向用モータにおいて使用されている突起部を有しない形状のバネの平面図であり、図１０は、図９に示されるバネの側面図である。
【００１８】
図９及び図１０に示されるように、この従来のバネは、突起部を有しない凹形状のバネであり、中央部には回転体との結合を目的として貫通孔を有している。
【００１９】
凹形状バネにおいては、平面部であるＢ面により発生する荷重を多面鏡に対し垂直に加えることが可能である。
【００２０】
また、このバネと多面鏡との接触部は全周であり、理想形状に完成された場合においては荷重も完全平均化され、多面鏡を変形させることによる印字精度悪化を最小限に抑えることが可能である。
【００２１】
しかし荷重を完全平均化させるためには、多面鏡とバネ双方の接触面平面度およびバネ上と下面の平行度を高精度に加工しなくてはならずコスト面での障害となる。
【００２２】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、固定装置から多面鏡に加えられるの荷重を高くした場合においても、多面鏡の鏡面部精度を崩すことなく回転体に固定することができる低コストの固定装置及び光偏向用モータを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る固定装置は、光を偏向するための多面鏡を、回転軸に取り付けられた取り付け手段に固定するための固定装置であって、前記多面鏡に接触する部分であって、前記多面鏡の平面に略垂直な方向に延びる接触手段と、少なくとも２以上のスリットとを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る固定装置は、前記スリットが、前記多面鏡の面上において、複数の前記接触手段が互いに離間されるように形成されていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る固定装置は、前記スリットが、前記多面鏡の面上において、複数の前記接触手段が互いに離間されないように形成されていることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る固定装置は、前記スリットが、前記接触手段が前記軸に対して対称になるように形成されていることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明に係る光偏向用モータは、回転軸と、光を偏向するための多面鏡と、前記回転軸に前記多面鏡を取り付けるための取り付け手段と、前記取り付け手段に前記多面鏡を固定するための上記に記載の固定装置とを備える。
【００２８】
このように、本発明は、固定装置の接触手段を多面鏡に対し垂直になるように配置した。
【００２９】
これにより、例えば固定装置としてのバネをたわませる過程において発生する多面鏡との接触手段の移動量を防止あるいは抑制しながら、多面鏡への荷重を分散させることが可能である。
【００３０】
仮に接触手段の移動が発生した場合においても、固定装置としてのバネと多面鏡が垂直となる位置関係にあることにより、固定装置としてのバネに圧縮荷重が発生するのを防止できる。
【００３１】
その結果、多面鏡の変形を抑えることにより高印字精度の達成が可能となる。
【００３２】
また、荷重を分散させるため接触手段を、軸に対して対称となるようにし、例えば、等分に分割されるような形状としたことを特徴とすることから、上記効果をより一層発揮することができる。
【００３３】
なお、本発明にいう、多面鏡の平面とは、多面鏡上の平面であり、回転軸に略垂直な平面である。
【００３４】
また、本発明にいうスリットには、その外縁がすべて部材により囲まれているもの（図４及び図５に示されるスリット３ｅ）のみではなく、図２に示されるような、その一部の外縁が部材により囲まれていないスリット３ｄも含まれる。
【００３５】
また、本発明にいう、接触手段を軸に対して対称になるように形成するとは、回転軸に略垂直な直線であって回転軸を通る直線の上であり、かつ、回転軸から等しい距離にあるバネの部分が同じ形状をしているということである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３７】
また、以下の図面において、既述の図面に記載された部品と同様の部品には同じ番号を付す。
【００３８】
また、以下に説明する、本発明に係る光偏向用モータの各実施形態の説明は、本発明に係る固定装置の各実施形態の説明も兼ねる。
【００３９】
（光偏向用モータの第１の実施形態）
本発明に係る光偏向用モータの第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る光偏向用モータの第１の実施形態の断面図である。
【００４０】
図１に示すように、回転軸２には取付け部材５が固定され取付け部材５にはロータヨーク６を介してマグネット７が固定され回転体を構成している。
【００４１】
取付け部材５には多面鏡４が乗せられバネ３にて荷重を受けた状態にて取付け部材１により固定される。
【００４２】
ハウジング１０にはベース基板８が固定され内径側には転がり軸受け９，１１が装着される。
【００４３】
複数枚積層されたアマチュアコア１３には絶縁と位置決めを兼ねた樹脂部材１２が一体成型されており、回転部の位置により順次通電が切替えられる多極の駆動コイル１４が巻回され、相対する多極に磁化されたマグネット７との間で回転力を得る。
【００４４】
次に図１，図２及び図３を参照し本発明についてさらに詳細に説明する。図２は、図１に示されるバネ３の平面図であり、図３は、図１に示されるバネ３の側面図である。なお、図２及び図３に示されるバネ３が、本発明に係る固定装置の第１の実施形態となる。
【００４５】
バネ３は等分に配置された８箇所の突起部３ａを有した凹形状であり、突起部３ａは多面鏡４と垂直状態になるように曲げ加工が施されている。
【００４６】
図２及び図３に示される突起部３ａ及び接触部分３ｈが、本発明に係る接触手段を構成する。
【００４７】
また、バネ３の中央部には回転体との結合を目的とした貫通孔３ｆを有している。
【００４８】
また、バネ３のそれぞれの突起部３ａは、多面鏡４と接触する接触部分３ｈを備えている。
【００４９】
バネ３は組立時のたわみ量に応じた荷重が発生し８箇所の突起部３ａに等分化される。
【００５０】
また、本実施形態では、突起部３ａ及び接触部分３ｈからなる多面鏡４への接触部を含めたバネ３の形状を回転軸２に対して対称になるように形成している。
【００５１】
すなわち、回転軸２に略垂直な直線であって回転軸２を通る直線の上であり、かつ、回転軸２から等しい距離にあるバネ３の部分が同じ形状をしている。
【００５２】
このように、本実施形態の光偏向用モータにおいては、多面鏡４との接触部が広がる方向の力が発生した場合においても、突起部３ａが多面鏡と垂直関係にあるために、多面鏡上面に等分化された垂直荷重を加えることとなり、板厚方向の異常圧縮荷重が発生することはなく、多面鏡の変形を抑えることが可能である。
【００５３】
なお、突起部３ａの数ｎは、本実施形態のように８個に限定されるものではなく、ｎは２以上であれば同様の効果が得られ数は限定されない。
【００５４】
（光偏向用モータの第２の実施形態）
次に、本発明に係る光偏向用モータの第２の実施形態について図４及び図５を参照して説明する。図４は、本発明に係る光偏向用モータの第２の実施形態が備えるバネの平面図であり、図５は、図４に示されるバネの側面図である。
【００５５】
なお、図４及び図５に示されるバネが、本発明に係る固定装置の第２の実施形態を示す。
【００５６】
なお、本実施形態の光偏向用モータの全体構成は、バネの形状以外は、前述の図１を用いて説明した、本発明に係る光偏向用モータの第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
図４及び図５に示されるように、本実施形態の光偏向用モータにおいて使用されるバネは、８個の突起先端部を切り離さず接触した状態で使用するバネである。
【００５８】
図４に示されるように、このバネは、８個のスリット３ｅにより、８個の偏荷重調整部３ｂが形成されている。
【００５９】
また、図４及び図５に示される本実施形態のバネも、前述の第１の実施形態のバネと同様に、偏荷重調整部３ｂは、多面鏡４の平面に対して略垂直である。
【００６０】
また、偏荷重調整部３ｂには、多面鏡４と接触する部分に、それぞれの偏荷重調整部３ｂにおいて共通の接触部分３ｉが形成されている。この接触部分３ｉは、バネの全周に渡っている。
【００６１】
図４及び図５に示されるように、偏荷重調整部３ｂ及び接触部分３ｉが、本発明に係る接触手段を構成する。
【００６２】
また、本実施形態においてバネに形成されるスリット３ｅは、図４及び図５に示されるように、それぞれの偏荷重調整部３ｂを、多面鏡４と接触する部分において互いに離間させないように形成されている。
【００６３】
また、本実施形態では、偏荷重調整部３ｂ及び接触部分３ｉからなる多面鏡４への接触部を含めたバネの形状を、回転軸２に対して対称になるように形成している。
【００６４】
すなわち、回転軸２に略垂直な直線であって回転軸２を通る直線の上であり、かつ、回転軸２から等しい距離にあるバネの部分が同じ形状をしている。
【００６５】
なお、偏荷重調整部３ｂの数ｎは、本実施形態のように８個に限定されるものではなく、ｎは２以上であれば同様の効果が得られ数は限定されない。
【００６６】
以上から、本実施形態の光偏向用モータでは、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、多面鏡４との接触部分３ｉがバネの全周に一体的に渡っており、バネ３による荷重も全周に平均化されるため、上下面の平行度悪化分による荷重の不均一は、等分に配置された偏荷重調整部３ｂにより吸収され、さらに、多面鏡４の組み付け精度を向上させることができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低コストの固定装置を使用した場合においても荷重による多面鏡の変形を抑えられることができ、高印字精度の達成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光偏向用モータの第１の実施形態の断面図である。
【図２】図１に示されるバネ３の平面図である。
【図３】図１に示されるバネ３の側面図である。
【図４】本発明に係る光偏向用モータの第２の実施形態が備えるバネの平面図である。
【図５】図４に示されるバネの側面図である。
【図６】従来の光偏向用モータの断面図である。
【図７】図６に示される光偏向用モータが備えるバネ１０３の平面図である。
【図８】図６に示される光偏向用モータが備えるバネ１０３の側面図である。
【図９】従来の光偏向用モータにおいて使用されている突起部を有しない形状のバネの平面図である。
【図１０】図９に示されるバネの側面図である。
【符号の説明】
１ 取り付け部材
２ 回転軸
３ バネ（本発明に係る固定装置）
３ａ 突起部（本発明に係る接触手段）
３ｂ 偏荷重調整部（本発明に係る接触手段）
３ｄ，３ｅ スリット（本発明に係るスリット）
３ｆ，３ｇ 貫通孔
３ｈ，３ｉ 接触部分（本発明に係る接触手段）
４ 多面鏡（本発明に係る多面鏡）
５ 取り付け部材（本発明に係る取り付け手段）
６ ロータヨーク
７ マグネット
８ ベース基板
９ 転がり軸受け
１０ ハウジング
１１ 転がり軸受け
１２ 樹脂部材
１３ アマチュアコア
１４ 駆動コイル
１０１ 取り付け部材
１０２ 回転軸
１０３ バネ
１０３ａ 突起部
１０４ 多面鏡
１０５ 取り付け部材
１０６ ロータヨーク
１０７ マグネット
１０８ ベース基板
１０９ 転がり軸受け
１１０ ハウジング
１１１ 転がり軸受け
１１２ 樹脂部材
１１３ アマチュアコア
１１４ 駆動コイル

Claims (5)

1. 光を偏向するための多面鏡を、回転軸に取り付けられた取り付け手段に固定するための固定装置であって、
   前記多面鏡に接触する部分であって、前記多面鏡の平面に略垂直な方向に延びる接触手段と、
   少なくとも２以上のスリットとを備えることを特徴とする固定装置。
2. 前記スリットが、
   前記多面鏡の面上において、複数の前記接触手段が互いに離間されるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
3. 前記スリットが、
   前記多面鏡の面上において、複数の前記接触手段が互いに離間されないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
4. 前記スリットが、
   前記接触手段が前記軸に対して対称になるように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固定装置。
5. 回転軸と、
   光を偏向するための多面鏡と、
   前記回転軸に前記多面鏡を取り付けるための取り付け手段と、
   前記取り付け手段に前記多面鏡を固定するための上記請求項１から４のいずれか１項に記載の固定装置とを備える光偏向用モータ。

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