JP2725266B2 - 光学走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザプリンタやデジタル複写機等に使用
される光学走査装置に関するものであり、特に、回転軸
の芯ぶれを改善して耐久性を向上させ、かつ回転組体の
組立ても容易に行うことができる光学走査装置に関する
ものである。

（従来の技術） 以下に、図面を参照して、従来の光学走査装置を簡単
に説明する。第３図は、従来の光学走査装置の一例を縦
断面図である。

第３図において、樹脂等により成型された光学箱６内
には、レーザビームの光束９を結像するための結像レン
ズ２が配置されている。

また、光学箱６の底部には孔が設けられていて、該孔
には上方から軸受け5aが圧入され、下方からは軸受け5b
が圧入されている。該軸受け5a,5bには、フランジ部4a
を有する回転軸４が挿入され、該回転軸４のフランジ部
4aの台座面4bには、レーザビームの光束９を走査するた
めの多面鏡３が載置されている。該多面鏡３は、舌状板
ばね12aおよび押え板12を介して、前記回転軸４の一端
に螺入されたボルト13によって前記台座面上に固定され
ている。

一方、光学箱６の下部外面に突出した前記回転軸４の
他端（下端）には、２枚の皿状板ばねからなる与圧ばね
10がはめられ、該与圧ばね10を介してロータマグネット
８を有するロータマグネット固定板8aが、ボルト14によ
って該回転軸４の端部に固定されている。前記ボルト14
が回転軸４に螺入されることにより、与圧ばね10は圧縮
力を受け、該与圧ばね10のうち１枚は、軸受け5bの内輪
に弾力的に当接され、他の１枚はロータマグネット固定
板8aの内側に弾力的に当接される。

このように、与圧ばね10は圧縮されて位置決めされて
いるので、該与圧ばね10とフランジ部4aとによって挾ま
れた軸受け5aおよび5bの内輪に対して、該内輪の間隔を
小さくする方向に与圧ばね10の反発力が作用する。そし
て、該与圧の作用によって、２個の軸受5a、5bの内輪と
転動体（玉）との隙間および転動体と外輪との隙間を最
少限度にとどめ、回転軸14の倒れを防止できるようにし
ている。

なお、光学箱６の下部外面の、前記ロータマグネット
８に対向する位置には、ステータコイル７が接着剤など
で接着されている。

上記構成により、該ステータコイル７が図示されない
駆動回路により通電付勢され、これによってロータマグ
ネット８が回転し、前記多面鏡３が所定方向に回転され
る。

また、押え板12には、前記多面鏡３、ロータマグネッ
ト８等、回転軸４と一体的に回転される前記すべての部
品で構成される回転体の動バランスを調整するための、
バランスウェート11が適当な位置に適当量だけ付着され
ている。

上記、従来の光学走査装置を組立てる手順を、第４図
を参照して説明する。

まず、光学箱６の内部底面に結像レンズ２が接着さ
れ、光学箱６の外部底面の段状面7aには、ステータコイ
ル７が接着され固定される。さらに、回転軸４にはフラ
ンジ部4aが接着され一体化される。前記接着された部品
の接着剤が乾燥された後、光学箱６に設けられた孔6aに
軸受け5aが圧入され、孔6bには軸受け5bが圧入される。

次に、前記フランジ部4aが接着された回転軸４が、前
記軸受け5aおよび5bに挿入される。そして前記回転軸４
の下端部には、軸受け5aおよび5bの内輪間隔を小さくす
る方向に圧力を加えるための２枚の与圧ばね10と、ロー
タマグネット８が接着されたロータマグネット固定板8a
とがボルト14によって固定される。

多面鏡３は、前記フランジ部4aの台座面4bに載せら
れ、舌状板ばね12aを有する押え板12を介してボルト13
で回転軸４に固定される。バランスウェート11は、すべ
ての前記部品が組立てられた後に、回転体の動バランス
を調整するために押え板12の適当な位置に適当量が付着
される。

従来の光学走査装置の組立ては、以上の説明のような
手順で行われる。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有してい
た。

上記従来技術において、回転軸４を軸受け5aおよび5b
に挿入して、光学箱６の裏側から、与圧ばね10とロータ
マグネット固定板8aとをボルト14で該回転軸４に固定す
る際には、回転軸４の回転を阻止しながら、軸受け5aお
よび5bから該回転軸４が抜けないように支持する必要が
あり困難な組立て作業となっていた。

また、フランジ部4aは、回転軸４に接着剤で固着され
た後、台座面4bが回転軸４の軸中心線に対して厳密に垂
直となるように精密仕上げされる。

ところが、回転軸４が軸受け5aおよび5bに挿入されて
組立てられた後の、該回転軸４の回転中心は、軸受け5a
および5b自体の精度と、孔6aおよび6bに対するはめ合い
精度等に左右され、回転軸４の中心線に対して微小量偏
心することがあり、その結果、回転軸４の“倒れ”を生
じることになっていた。この“倒れ”は、回転軸４の回
転時に台座面4bをわずかに揺動させることになり、該台
座面4bに載置されている多面鏡３で走査された光ビーム
を、被走査体へ精度良く到達させることを困難にしてい
た。

また、前記揺動を伴う不安定な回転軸４の回転は、特
に10000rpm以上の高速回転において、軸受け5aおよび5b
の機械的摩耗を増長する結果にもなり、長時間の高速回
転下での使用における耐久性に乏しい。

本発明は前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（課題を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決するために、本発明は、フランジ
部を有する回転軸を、光学箱に対して着脱自在な回転体
ケースにはめ込まれた軸受けに挿入し、与圧ばねを介し
て与圧固定板にて固定し、前記フランジ部と与圧ばねと
で前記軸受けを挟持して構成された回転組体と、前記光
学箱に前記回転体ケースのハブが嵌挿できる孔とを具備
し、かつ、前記光学箱から外側に突出させた前記回転軸
の予圧固定板取り付け側に固定されたロータマグネット
と、前記光学箱に固定され、前記ロータマグネットと組
合わされて前記モータの電気的部品をなすステータコイ
ルとをさらに具備した点に特徴がある。

前記手段によって、回転軸と軸受けとは光学箱の外部
の、組立てが容易にできる位置において組み立てができ
る。さらに、前記回転組体は光学箱と分離した状態で、
しかも軸受けの内輪に与圧ばねで与圧をかけて、該内輪
と軸受けの転動体（玉）との隙間、および転動体と軸受
けの外輪との隙間を最少限に抑えた状態において、台座
面が回転軸の中心軸に対して垂直になるように機械加工
できる。

前記機械加工によって、回転軸の中心軸と該回転軸の
回転中心軸とを正確に合致させられるので、回転軸の回
転に伴う台座面の揺動が回避でき、多面鏡で走査された
光ビームを、被走査体へ精度良く到達させることができ
る。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は第１図に
示された光学走査装置を分解して示した断面図である。

第１図および第２図において、第３図と同一の符号
は、同一または同等部分をあらわしているので、その説
明は省略する。

第１図において、軸受5a、5bは、回転体ケース16の中
央部に設けられた孔16aに圧入されており、回転軸４が
前記軸受け5aおよび5bの内輪に挿入されている。そし
て、該回転軸４の下端部にボルト14にて固定された，ロ
ータマグネット８を有するロータマグネット固定板8aが
ステータコイル７に通電されることによって回転し、こ
の回転に従って回転軸４、および該回転軸４に接着され
ているフランジ部4a、および該回転軸４に接着されてい
るフランジ部4aの台座面4bに載置されている多面鏡３が
回転される。

与圧固定板17は、与圧ばね10が該与圧固定板17と軸受
け5bの内輪とで挾まれて圧縮力を生じ、その反発力が軸
受け5aおよび5bの内輪の間隔を縮める方向に作用するよ
うに、回転軸４に接着剤等で固定されている。

多面鏡３は、従来技術と同様にフランジ部4aの台座面
4bに載置され固定される。

次に、第２図を参照して、本実施例の組立て手順を説
明する。第２図において、回転体ケース16の中央部の孔
16aは、その中間部に位置決めのための段差が設けられ
ていて、軸受け5aおよび5bの外輪が該孔16aの外輪が段
差部に当接するまで圧入される。

次に、フランジ部4aを有する回転軸４が前記軸受け5a
および5bに上部より挿入される。回転軸４の軸受け5bか
ら下方に突出した部分には与圧ばね10がはめ込まれ、与
圧固定板17が前記回転軸４の周りにはめ込まれて接着剤
等で固定される。該与圧固定板17を固定するに際して
は、与圧ばね10の反発力で軸受け5aおよび5bの各内輪間
の間隔が縮小されるように、該与圧ばね10を圧縮させた
状態で固定する。

このように、軸受け5aおよび5bの内輪と転動体との隙
間、および転動体と外輪との隙間を最少限度にとどめ、
回転軸４と回転体ケース16のハブ16bの外周面との直角
度が維持された状態で回転組体18が製作される。

上述のように組み立てられた回転組体18が旋盤にセッ
トされ、フランジ部4aの台座面4bが、前記ハブ16の外周
面16bに対して直角になるように研削される。

前記旋盤加工の完了した回転組体18は、ハブ16bが光
学箱６の回転体位置設定孔19に挿入され、ボルト15で光
学箱６の底部に固定される。なお、該ボルト15は、図示
されているものだけでなく複数本使用される。

前記回転組体18が光学箱６に固定された後、ステータ
コイル７が、光学箱６の底部外面の環状溝内に接着剤等
で固定され、さらにロータマグネット８を有するロータ
マグネット固定板8aが、ボルト14によって回転軸４の下
端部に固定される。

ステータコイル７は、回転組体18を光学箱６に組み込
む前に光学箱６に接着しておいてもよい。

前記ボルト14の締結が完了した後、多面鏡３をフラン
ジ部4aの台座面4bに載置し、舌状板ばね12aを有した押
さえ板12を介してボルト13により回転軸４に固定する。

最後に、バランスウェート11が押さえ板12の適当な位
置に適当量付着される。

本実施例によれば、上述の説明から明らかなとおり、
回転体ケース16に圧入された軸受け5aおよび5bに回転軸
４が挿入され、該回転軸４の一端部には、与圧ばね10を
介して与圧固定板17が接着剤等で固定されている。この
ように回転軸４が前記軸受け5aおよび5bから抜け落ちな
いように、かつ、与圧ばね10で該軸受けの内輪に与圧が
かけられた状態で回転組体18が形成される。なお、該回
転組体18は、光学箱６の外部で予め一体的に組み立てで
きる。

前記回転組体18が光学箱６の外部で組み立てできるの
で、回転軸４に固定されたフランジ部4aの台座面4bが、
光学箱６の外部であらかじめ機械加工でき、前記台座面
4bを回転軸４の回転中心に対して正確に直角にすること
が容易になった。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。

（１）回転軸の中心と該回転軸の回転中心とが、合致で
きるので、回転軸の倒れがなくなり、多面鏡で走査され
た光ビームを精度良く被走査体へ到達させられるように
なった。

（２）光学箱の外部で主要部品を組み立てられるので、
組立て調整が容易になり、工程が短縮された。

（３）特に、多面鏡を載置する台座面の機械加工におい
て、ロータマグネットやステータコイル等の電気的部品
は機械的部品に付随していないので、機械的部品の取扱
いが容易になり作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は第１図に
示された光学走査装置を分解して示した断面図、第３図
は従来の光学走査装置の一例の縦断面図、第４図は第３
図に示された光学走査装置を分解して示した断面図であ
る。 １……カバー、２……結像レンズ、３……多面鏡、４…
…回転軸、4a……フランジ部、4b……台座面、5a,5b…
…軸受け、６……光学箱、７……ステータコイル、８…
…ロータマグネット、９……光軸、10……与圧ばね、11
……バランスウェート、12……押え板、12a……舌状板
ばね、16……回転体ケース、16b……ハブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から射出された光束を走査するための
   多面鏡、および該多面鏡を回転駆動させるモータの機械
   的部品である回転組体を収容する光学箱を有する光学走
   査装置において、 軸受けが圧入されたハブ部を含む回転体ケースと、 前記軸受けに回転自在に挿入された回転軸であって、そ
   の一端に設けられ前記多面鏡を載置するための基準台座
   面を有するフランジ部、他端の外周にはめこまれた圧縮
   ばね、および該ばねを圧縮した状態で固定するための予
   圧固定板を有する回転軸とによって、１ユニット化され
   た前記回転組体が構成されていると共に、 前記回転体ケースのハブ部を、前記光学箱に設けられた
   回転組体位置設定孔に嵌挿することによって、前記回転
   体が前記光学箱に位置決めされており、 かつ、前記光学箱から外側に突出させた前記回転軸の予
   圧固定板取り付け側に固定されたロータマグネットと、 前記光学箱に固定され、前記ロータマグネットと組合わ
   されて前記モータの電気的部品をなすステータコイルと
   を具備したことを特徴とする光学走査装置。