JP3458638B2 - 光偏向器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
デジタル複写機、若しくはレーザファクシミリ等に用い
られる光走査装置等に適用することができ、光学部材を
動圧軸受を有する駆動モータで高速回転することができ
る光偏向器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ビームを記録媒体上に走査す
る光走査装置には、情報を含むビームを所定の方向へ偏
向し、走査させるため、例えば多面鏡、又はフォログラ
ムディスク等の光学部材、（以下多面鏡という）をコア
レスモータ等の駆動モータで高速回転させるようにした
光偏向器が使われている。

【０００３】近時、レーザー・ビーム・プリンタやデジ
タル複写機の高速化、高画質化により光偏向器も１０，
０００〜３０，０００ｒｐｍ以上の高速回転が必要とな
り、この光偏向器の駆動モータの軸受もその寿命等の観
点により従来のボール軸受から動圧軸受が採用されてい
る。

【０００４】従来、このような光偏向器は、図３７〜図
４３に例示するように、ステータ１０側のベース部材１
２に立設した固定軸１４に多面鏡を設けたロータ１６を
動圧軸受によって軸支し、ベース部材１２に配置したコ
イル基板１８上のコアレスコイルである駆動コイル２０
を励磁切換え制御し、ロータ１６側のメインマグネット
２２との間に働く磁力によって、ロータ１６を回動する
ように構成されている。

【０００５】図３８にも示す如く、ステータ１０の、ベ
ース部材１２の中央部には、固定軸１４が立設されてい
る。この固定軸１４の外周面部には、動圧軸受を構成す
るためのヘリンボーン溝２４が形成されている。

【０００６】ベース部材１２の固定軸１４を立設した側
の平面部上には、コイル基板１８が配置されており、こ
のコイル基板１８上には駆動コイル２０が各所定位置に
６個配置されるとともに、この駆動コイル２０用の図示
しない制御回路が構成されている。

【０００７】また、コイル基板１８の駆動コイル２０と
反対側の対応位置（図３７に向って駆動コイル２０の下
側）には、駆動コイル２０で発生したベース部材１２側
へ向う磁力線をロータ１６側へ向けるためのヨーク２８
が、ベース部材１２上に穿設した浅溝３０内に納められ
て配置されている。

【０００８】図３７〜図３９に示す如く、ベース部材１
２上には、スラストマグネットホルダ３２が取り付けら
れてる。このホルダ３２は、アルミニュウム製で、中央
に円形開口を設けた矩形状に形成され、その四隅部分に
それぞれ穿孔した通し孔３６に締結部材３４を通しベー
ス部材１２上の所定位置に位置決めして配置されてい
る。このホルダ３２の円形開口周部には、断面Ｌ字形に
切欠した段部が設けられ、この段部には断面矩形のリン
グ状に形成されたナイロン樹脂磁性材製のステータ側ス
ラストマグネット３８が接着剤により貼着されている。

【０００９】上述のように構成されたステータ１０に装
着されるロータ１６は、図３７、図４０〜図４３に示す
ように構成されている。図３７及び図４０に示すよう
に、ロータ１６の回転軸４０は、中空円筒状に形成さ
れ、ステータ１０の固定軸１４に挿通され、回転軸４０
が高速回転されることにより、固定軸１４と回転軸４０
との間に動圧軸受であるラジアル軸受を構成するように
されている。

【００１０】この回転軸４０の外周部所定位置には、リ
ング状のアルミニュウム製、フランジ４２が焼き嵌めし
て固定されている。このフランジ４２には、ミラー取付
部４４が設けられ、このミラー取付部４４の取付面４６
上にポリゴンミラー４８が固定されている。この取付面
４６は回転軸４０の軸芯に対し、高精度で垂直となるよ
うに加工されている。また、ポリゴンミラー４８は、多
角形柱状に形成され、その側面部が鏡面に加工されてい
る。

【００１１】またフランジ４２のステータ１０側の駆動
コイル２０に対応した平面部にはナイロン樹脂磁性材製
駆動用メインマグネット２２か接着剤で貼着されてい
る。図４３にも示すように、メインマグネット２２は、
全体がリング状で、その中央の穴部におけるステータ１
０寄りの部分には、内径を一段広げた開口とした段開口
周部５２が形成されている。また、メインマグネット２
２は中心角４５度づつに８等分した各区分に、相隣接す
る区分が異極となるようＮ極とＳ極とが着磁されてい
る。

【００１２】図４０にも示すように、回転軸４０におけ
るフランジ４２からステータ１０側に突出した部分に
は、小円筒状のナイロン樹脂磁性材製の回転数検出パル
ス発生用ＦＧマグネット５４を、その一端面がフランジ
４２の平面に付くよう接着剤で貼着する。このＦＧマグ
ネット５４は、中心角４５度づつに８等分した各区分
に、相隣接する区分が異極となるようＮ極とＳ極とが着
磁されている。

【００１３】また、フランジ４２の外周面部におけるス
テータ１０と逆側の周角部を、断面矩形の環状に切欠し
て段付部５６を形成し、この段付部５６に、ナイロン樹
脂磁性材をリング状に形成したロータ側スラストマグネ
ット５８が接着剤で貼着されている。

【００１４】図１に示す如く、このロータ側スラストマ
グネット５８は、ステータ側スラストマグネット３８と
同芯となり、所定間隔を置いて隣接するよう配置されて
いる。そして、ロータ側スラストマグネット５８の外周
面部と、ステータ側スラストマグネット３８の内周面部
とは、吸引力が働くよう相互に異極に着磁され、スラス
ト磁気軸受が構成されている。このスラスト磁気軸受
は、２個のマグネット３８、５６の働く吸引力がロータ
１６の回転軸４０におけるスラスト方向（軸線方向）の
荷重に勝って、ロータ１６全体を浮上させるように作用
する。

【００１５】このため、ロータ１６は、スラスト磁気軸
受によりスラスト方向に支受されるとともに、動圧軸受
によりラジアル方向（放射線方向）に支受されている。
これにより、コイル基板１８の駆動回路によって６個の
駆動コイル２０に交番電圧を印加するよう制御し、ロー
タ１６を宙に浮いた状態で高速回転を可能とする。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような光偏向器
は、そのロータ１６側においては、アルミニュウム製の
フランジ４２に、これとは熱膨張率の異る材質であるナ
イロン樹脂磁性材製のメインマグネット２２、ＦＧマグ
ネット５４、及びロータ側スラストマグネット５８を貼
着した構造である。このため、光偏向器の使用時にロー
タを高速回転させたときロータ１６が発熱すると、フラ
ンジ４２と各マグネット２２、５４、５８との間に下記
表１に示す如き熱応力が生ずる。

【００１７】

【表１】

【００１８】すなわち、アルミニュウム製フランジ４２
の線膨張率は２３．１×１０^-6であり、ナイロン樹脂製
の各マグネット２２、５４、５８の線膨張率は５０×１
０^-6であり、ロータ１６を１６０００ｒｐｍの回転数で
回転したときの発熱により、フランジ４２と、各メイン
マグネット２２、ＦＧマグネット５４、又はロータ側ス
ラストマグネット５８との各接着部分に働く熱応力は
０．０１Ｋｇ／ｍｍ² となる。

【００１９】これと同時に、ロータ１６が１６０００ｒ
ｐｍで回転するときの遠心力により、フランジ４２と、
各メインマグネット２２、ＦＧマグネット５４、又はロ
ータ側スラストマグネット５８との各接着部分に遠心応
力０．０６２Ｋｇ／ｍｍ² が働く。この結果、フランジ
４２と、各メインマグネット２２、ＦＧマグネット５
４、又はロータ側スラストマグネット５８との各接着部
分には、合計０．０７２Ｋｇ／ｍｍ² の応力が働くこと
になり、長時間の使用により、接着部分が破壊され、各
マグネット２２、５４、５８がフランジ４２から剥離
し、ロータ１６の回転に支障をきたす虞れがある。

【００２０】また、ロータ１６の組立製造に当っては、
フランジ４２に対し、メインマグネット２２、ＦＧマグ
ネット５４、ロータ側スラストマグネット５８を各々接
着材を用いて接着する作業に、多くの作業工数と多くの
手間がかかるので製造コストが高くなる。

【００２１】さらに、ロータ１６は、フランジ４２に各
々別体としてのメインマグネット２２、ＦＧマグネット
５４、及びロータ側スラストマグネット５８を組み付け
る構造なので、ロータ１６全体のイナーシャが大きくな
るとともに、初期アンバランス量も大きくなる。

【００２２】このためロータ１６の組立完成までに、ロ
ータのバランスを修正する作業が不可欠となり、組立作
業の工程が増加し、製造コストが高くなる。

【００２３】次に、光偏向器のステータ１０側について
みると、ステータ１０のアルミニュウム製ホルダ３２
に、熱膨張率の異る材質であるナイロン樹脂磁性材製の
ステータ側スラストマグネット３８を貼着した構造であ
る。このためロータ１６回転時の熱を受けて、ホルダ３
２とステータ側スラストマグネット３８との間の接着部
分に前述した表１に示すと同様に熱応力０．０１Ｋｇ／
ｍｍ² を受けて、この接着部分が破壊され、ステータ側
スラストマグネット３８が剥離し、ロータ１６の回転に
支障をきたす虞れがある。

【００２４】また、ホルダ３２にステータ側スラストマ
グネット３８を貼着する作業に、多くの作業工程と多く
の手間がかかるので製造コストが高くなる。

【００２５】さらに、スラスト軸受を構成するステータ
側スラストマグネット３８と、ロータ側スラストマグネ
ット５８との間隔を適正に保つため、ホルダ３２をベー
ス部材１２に固定する際、ステータ側スラストマグネッ
ト３８と、ベース部材１２の固定軸１４とが同軸となる
よう高精度で位置決めせねばならず、その作業に多大な
手間がかかる。

【００２６】次に光偏向器全体についてみると、その構
成部品として、各々別体であるフランジ４２、メインマ
グネット２２、ＦＧマグネット５４、ロータ側スラスト
マグネット５８、ホルダ３２、及びステータ側スラスト
マグネット３８を用いるので、部品点数が増加し、製品
コストが高くなる。

【００２７】これらの問題を解決するため、従来提案さ
れている特開平４−２０４６２５号、特開平６−１６５
４６０号、又は特開平６−１２３８４８号の手段を用い
ることが考えられる。この特開平４−２０４６２５号の
手段はフランジ部、メインマグネット、及びＦＧ・マグ
ネットを一体成形することによりバランスを改善し、イ
ナーシャを小さくする手段である。特開平６−１６５４
６０号の手段はメイン・マグネットとフランジ部を一体
的に成形することにより部品点数、組立て工数を削減し
さらにバランス修正作業を不用とする手段である。また
特開平６−１２３８４８号の手段はメイン・マグネット
とフランジ部を一体的に樹脂磁性材料により成形するこ
とにより部品点数、組立て工数を削減し、バランス修正
作業を１回で済ますようにした手段であある。

【００２８】しかし、上述の提案されている手段は、い
ずれもロータの軸受としてころがり軸受を用いているた
め、動圧軸受に固有なスラスト磁気軸受を有する構成で
はない。よってスラスト磁気軸受を併有する動圧軸受を
具備する光偏向器固有のステータ側、又はロータ側スラ
ストマグネットの接着部分の剥離、又は組立工数が多大
で作業が困難なことから製造コストが高くなるという課
題を解決し得ない。

【００２９】また、ころがり軸受を用いる光偏向器では
使用回転数が１０，０００ｒｐｍ程度までであるため、
ロータを樹脂磁性材料による一体成形で構成しても遠心
力によるロータの変形は少ない。しかし、動圧軸受を用
いる光偏向器においては、１０，０００ｒｐｍ〜３０，
０００ｒｐｍ以上の回転数で用いられるので、樹脂磁性
材料のみの一体成形ロータでは遠心力によるロータ変形
によりポリゴンミラーの鏡面に歪みを生ずる恐れがあ
り、ころがり軸受を用いた光偏向器の構成を単純に応用
することはできない。

【００３０】本発明は上記事実を考慮して、各マグネッ
トの接着部分の剥離によるロータの回転障害をなくし、
光偏向器の動作の信頼性を向上し、簡素な構造にして部
品点数を減じ、組立て工数を削減するとともに、多くの
手間が係るロータのバランス修正作業を削減し、又はロ
ータを１０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍで高速
回転させてもロータ及びポリゴンミラーに歪みがなく、
安定した光走査を実行可能な光偏向器を新たに提供する
ことを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光偏向器
は、光学部材を駆動モータで高速回転させるようにした
光偏向器であって、駆動モータのステータ側に設けられ
た固定軸に動圧軸受を構成するよう軸挿された回転軸を
介して、回転軸のラジアル方向に軸支されたロータと、
ロータに設けたロータ側スラストマグネットと、ステー
タ側ベース台部と、ステータ側ベース台部から突設され
たホルダ部と、ホルダ部に設けられたステータ側スラス
トマグネット部とを樹脂磁性材料によって一体成形する
と共に、そのステータ側スラストマグネット部に着磁し
てロータをステータに対して回転軸のスラスト方向に支
持するステータ側スラストマグネットを構成したステー
タとなるベース部と、を有することを特徴とする。

【００３２】上述のように構成することにより、ステー
タ側ベース台部とホルダ部及びステータ側スラストマグ
ネット部とが一体に構成されているので、光偏向器の組
立製造に当り、このベース部に立設された固定軸とステ
ータ側スラストマグネット部との同軸度を高精度で組み
付け調製する必要がないので、組立を容易にでき、組立
作業工数を削減できるから、廉価な製品を提供できる。

【００３３】請求項２記載の光偏向器は、光学部材を駆
動モータで高速回転させるようにした光偏向器であっ
て、駆動モータのステータ側に設けられた固定軸に動圧
軸受を構成するよう軸挿された回転軸を介して、回転軸
のラジアル方向に軸支されたロータと、ロータに設けた
ロータ側スラストマグネットと、ステータ側ベース台部
と、ステータ側ベース台部から突設されたホルダ部とを
非磁性の樹脂材料で形成すると共に、ホルダ部に設けら
れたステータ側スラストマグネット部を磁性を有する樹
脂材料によって形成し、非磁性の樹脂材料と磁性を有す
る樹脂材料とを、二色成形手段により一体成形すると共
に、ステータ側スラストマグネット部に着磁してロータ
をステータに対して回転軸のスラスト方向に支持するス
テータ側スラストマグネットを構成したステータとなる
ベース部と、を有することを特徴とする。

【００３４】上述のように構成することにより、ベース
部を構成することにより、体積の大きなステータ側ベー
ス台部とホルダ部の部分に高価な樹脂磁性材料を使わな
いで済むので、樹脂磁性材料の使用量を極力少なくし
て、廉価な製品を提供可能とする。

【００３５】請求項３記載の光偏向器は、光学部材を駆
動モータで高速回転させるようにした光偏向器であっ
て、駆動モータのステータ側に設けられた固定軸に動圧
軸受を構成するよう軸挿された回転軸を介して、回転軸
のラジアル方向に軸支されたロータと、ロータに設けた
ロータ側スラストマグネットと、ロータの回転軸に取付
けられ、樹脂磁性材料によって一体成形されると共に、
その各所定部所にメインマグネット部、回転数検出パル
ス発生用ＦＧマグネット部、ロータ側スラストマグネッ
トとしてのロータ側スラストマグネット部とを、それぞ
れ着磁した回転本体部、又はロータの回転軸に取付けら
れ、樹脂磁性材料によって一体成形されると共に、その
各所定部所にメインマグネットと回転数検出パルス発生
用ＦＧマグネットとを一体に構成したメイン兼ＦＧマグ
ネット部と、ロータ側スラストマグネットとしてのロー
タ側スラストマグネット部とを、それぞれ着磁して構成
した回転本体部と、ステータ側ベース台部と、ステータ
側ベース台部から突設されたホルダ部と、ホルダ部に設
けられたステータ側スラストマグネット部とを樹脂磁性
材料によって一体成形すると共に、そのステータ側スラ
ストマグネット部に着磁してロータをステータに対して
回転軸のスラスト方向に支持するステータ側スラストマ
グネットを構成したステータとなるベース部、又はステ
ータ側ベース台部と、ステータ側ベース台部から突設さ
れたホルダ部とを非磁性の樹脂材料で形成すると共に、
ホルダ部に設けられたステータ側スラストマグネット部
を磁性を有する樹脂材料によって形成し、非磁性の樹脂
材料と磁性を有する樹脂材料とを、二色成形手段により
一体成形すると共に、ステータ側スラストマグネット部
に着磁してロータをステータに対して回転軸のスラスト
方向に支持するステータ側スラストマグネットを構成し
たステータとなるベース部と、を有することを特徴とす
る。

【００３６】上述のように構成することにより、光偏向
器を組み合わせて構成したそれぞれのステータとロータ
とに係る効果が結合して、光偏向器の信頼性をより向上
できるとともに、より大幅な低コスト化を図ることがで
きる。

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【発明の実施の形態】本発明の光偏向器の第１実施の形
態を図１〜図３により説明する。

【００７０】この光偏向器は多面鏡であるポリゴンミラ
ーがコアレスモータである駆動モータで回転駆動される
ように構成されている。

【００７１】図１に示すように、光偏向器は、そのステ
ータ６０側のベース６１に取り付けた固定軸６２に対し
ロータ６４が回転駆動されるように装着されている。

【００７２】（ステータの構成）ステータ６０における
ベース６１の中央部に立設された円柱状の固定軸６２は
セラミック製で、その外周面部には動圧軸受を構成する
ためのヘリンボーン溝６６が形成されている。

【００７３】このベース６１の固定軸１４を立設した側
の平面上には、ロータ６４の回転を制御するための電子
部品を実装した制御回路基板６８が固定されている。こ
の制御回路基板上の固定軸６２回りの各所定位置には６
個の駆動コイル７０が配置されている。

【００７４】また、制御回路基板６８の駆動コイル７０
と反対のベース側対応位置（図１に向って駆動コイル７
０の下側）には、この駆動コイル７０で発生したベース
６１側へ向う磁力線をロータ６４側へ向けるためのヨー
ク７２が、ベース６１上に穿設した浅溝７４内に納めら
れて配置されている。

【００７５】図２にも示す如く、ロータ６４のスラスト
軸受を構成するため、ベース６１上には、スラストマグ
ネットホルダ７６が取り付けられている。このホルダ７
６は、アルミニュウム製で、その中央に円形開口を設け
た矩形状に形成され、その四隅部分にそれぞれ貫通して
穿孔した通し孔７８に締結部材８０を通しベース６１上
の所定位置に位置決めして配置されている。

【００７６】このホルダ７６の円形開口周部には、断面
Ｌ字形に切欠した段部８２が設けられ、この段部８２に
断面矩形のリング状に形成されたナイロン樹脂磁性材製
のステータ側スラストマグネット８４が接着剤で貼着さ
れている。このステータ側スラストマグネット８４の肉
厚方向の破線で示した中間線８５よりステータ６０側の
部分がＳ極に着磁され、ステータ６０より離れる部分が
Ｎ極に着磁されている。

【００７７】〔ロータの構成〕図１、及び図２に示すよ
うに、上述の如く構成されたステータ６０に装着される
ロータ１６には、セラミック製回転軸８６が設けられて
いる。

【００７８】この回転軸８６は中空円筒状に形成され、
ステータ６０の固定軸６２に挿通され、回転軸８６が高
速回転されることにより、固定軸６２と回転軸８６との
間に周囲の空気を取り込んで圧力を発生させるようにし
た動圧軸受であるラジアル軸受を構成するようにされて
いる。

【００７９】この回転軸８６は、回転本体部８８の中央
に設けた透孔に圧入され、両者が一体に固定されてい
る。この回転本体部８８は、例えばナイロンにフェライ
ト系磁性材料を混合した樹脂磁性材料で後に着磁するよ
う極異方性を有するように構成され、回転軸８６の軸芯
を中心とした回転体形状に形成されている。すなわち、
回転本体部８８は、回転軸８６の周囲に位置する筒胴部
９０と、これよりフランジ状に延出したメインマグネッ
ト部９２と、最外周部に形成されたロータ側スラストマ
グネット部９４とを有する。

【００８０】この筒胴部９０は、回転軸８６の外周部に
嵌合された筒状部分であり、そのステータ側は肉薄筒状
に形成された回転数検出パルス発生用ＦＧマグネット部
９６に構成されている。

【００８１】図３に示すように、このＦＧマグネツト部
９６には、中心角４５度づつに８等分した各区分に、相
隣接する区分が異極となるよう、Ｎ極とＳ極とが着磁さ
れている。

【００８２】図１、及び図２に示すように、回転本体部
８８のメインマグネット部９２は、筒胴部９０から、ス
テータ６０上の駆動コイル７０に接近する位置側へ近寄
るよう段状に延出されたリング状に形成され、図３に示
す如く、中心角４５度づつに８等分した各区分に相隣接
する区分が異極となるようＮ極とＳ極とが着磁されてい
る。図１及び図２に示すようにメインマグネット部９２
のＦＧマグネット部９６近傍部分は、幅狭のスリット部
９８の開放部分に段状に連続する幅広のスリット部１０
０が形成され、メインマグネット部９２の磁力線がＦＧ
マグネットガ図示しない位置センサに向ける磁力線に影
響を及ぼさないように構成されている。

【００８３】メインマグネット部９２の外周側には、ス
テータ６０側から段状に離間して外方へ延出した環状の
ロータ側スラストマグネット部９４が一体に形成されて
いる。このロータ側スラストマグネット部９４は断面矩
形のリング状部分であって、その肉厚方向の破線で示し
た中間線１０２よりステータ６０側の部分かＮ極に着磁
され、ステータ６０より離れる部分がＳ極に着磁されて
いる。

【００８４】そして、前述したステータ６０のホルダ７
６に固定されたステータ側スラストマグネット８４と同
芯でかつ所定短間隔を置いてロータ側スラストマグネッ
ト部９４が配置されることにより、これらの異極間に働
く吸引力によりロータ６４のスラスト方向の全重量を支
持するスラスト軸受が構成されている。なお、このスラ
スト軸受の２個のマグネット８４、９４とは、両者間に
吸引力が働くようにする種々の着磁構成を取り得るもの
であり、各マグネット８４、９４のＮ極とＳ極を共に反
対にしても良く、また隣接する周面部が異極となるよう
に構成しても良い。

【００８５】また、ロータ６４における回転本体部８８
の筒胴部のベース６１との反対側の端面は、回転軸８６
の軸芯に対し高精度で垂直な面となるように切削加工さ
れた取付面１０４とされている。この取付面１０４上に
は、その外周辺上の反射面が鏡面加工されたポリゴンミ
ラー１０６が固定されている。

【００８６】上述のように構成された光偏向機は、その
ロータ６４が固定軸６２との回転軸８６との間の動圧軸
受でラジアル方向に支受されるとともに、ステータ側ス
ラストマグネット８４とロータ側スラストマグネット９
４とを用いて構成されたスラスト軸受によって支受され
ている。

【００８７】これにより、制御回路基板６８の制御回路
によって、６個の駆動コイル７０を励磁切換制御して、
ロータ６４を宙に浮いた状態で回動する。

【００８８】上述のように構成された光偏向器は、例え
ば図１５に示すような光学走査装置に組み付けられて使
用される。

【００８９】この光学走査装置は、光学箱１０８に光偏
向器を取り付け、光学箱１０８の防塵カバーにより密閉
された空間内にポリゴンミラー１０６を臨ませるように
構成されている。そして、半導体レーザなどの光源１１
０から出射したレーザビーム１１２を、ポリゴンミラー
１０６に当て、このポリゴンミラー１０６によって走査
（スキャニング）されたレーザビーム１１２が結像レン
ズ１１４を透過し、図示しない防塵ガラスを透過し、被
走査体１１６に適切な像を結ぶように構成され、一般に
用いられているゼログラフィー技術による静電潜像を作
り、又はフィルムを感光する。

【００９０】本第１実施の形態における光偏向器は、一
体成形された回転本体部８８の所定各部に所定通り磁極
を着磁して構成した一体構造とされている。よって従来
のもののように、別材料で別体に構成されたフランジと
マグネットとの接着構造がなく、光偏向器のモータ運転
中に発熱による熱応力やロータ６４の高速回転による遠
心応力によって貼着した各マグネットが剥離する虞れを
全くなくすことができる。よって動圧軸受を有する光偏
向器の信頼性を向上することができる。

【００９１】また、回転本体部８８の一体構造によれ
ば、従来のアルミニウム製のフランジに各マグネットを
接着固定したロータの構造に比べイナーシャが小さくな
るため初期アンバランス量を小さくすることができる。

【００９２】これは、本第１実施の形態に係る一体構造
の回転本体部８８を有する光偏向器と、前述した図３７
に示すフランジに各マグネットを貼着した光偏向器との
振動値の測定値を示す下記表２の結果からも確認でき
る。

【００９３】

【表２】

【００９４】この測定値は、ロータ６４部分のバランス
無修正の状態で、１５０００ｒｐｍの回転数で回動した
ときの２５６ＨＺの振動に対する振幅を測定したときの
値を示す。この値からも解るようにラジアル方向、及び
スラスト方向ともに、本第１実施の形態に係る光偏向器
の方の振幅が小さくなっていることが確認された。

【００９５】よって、上記のように振動が低減されるの
で、回転数が低い場合には、ロータのバランス修正が不
要となるので、この場合には、組立製造時のバランス修
正作業工程を省略して、作業性を向上することができ
る。さらに、従来のフランジに各マグネットを貼着して
いたときの、接着剤の量管理等が困難なマグネット接着
工程が削減できるので、廉価な製品を提供できる。

【００９６】また、ロータ６４を１０，０００ｒｐｍ〜
３０，０００ｒｐｍ以上の回転数で回転しても振動やロ
ータ６４の歪み等による光走査への悪影響が無く、安定
した光走査を実現できる。

【００９７】次に、本発明の第２実施の形態を図４〜図
６によって説明する。この第２実施の形態では、ロータ
６４の回転本体部のメインマグネット部とＦＧマグネッ
ト部とを一体に構成している。

【００９８】ロータ６４の回転本体部１１８におけるメ
イン兼ＦＧマグネット部１２０は、その筒胴部９０から
直ちに、ステータ６０上の駆動コイル７０に接近する位
置まで段状に延出された幅広のリング状に形成され、図
６に示す如く中心角４５度づつに８等分した各区分が異
極となるようメインマグネットの極と、ＦＧマグネット
の極とを兼ねるＮ極とＳ極とが着磁されている。また図
４及び図５に示す如く、メイン兼ＦＧマグネット部１２
０には、回転軸８６との間に幅狭スリット部が形成され
ている。

【００９９】上述のように構成することにより、回転本
体部１１８の構成を簡素化し、成形型の形状を単純化し
て安価に製造可能とし、その成形時の初期アンバランス
量を低減し、その剛性を向上することができる。

【０１００】なお、本第２実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用、及び効果は前述した第１実施の
形態と同様であるので、図１〜図３に示す部材と同一部
材には同一符号を付すこととし、その詳細な説明を省略
する。

【０１０１】次に本発明の第３実施の形態につき、図
７、及び図８により説明する。この第３実施の形態で
は、ベースとホルダ及びステータ側スラストマグネット
とを一体構造としたベース部１２２を用いている。

【０１０２】（ステータの構成）このステータ６０のベ
ース部１２２は、ナイロンにフェライト系磁性材料を混
合した樹脂磁性材料で極異方性を有するように一体に成
形されている。このベース部１２２は、矩形台状のステ
ータ側ベース台部１２４の平面部に筒状のホルダ部１２
６を一体に立設し、その先端部にリング状のステータ側
スラストマグネット部１２８が一体に形成されている。
さらにステータ側スラストマグネット部１２８には、直
接着時を施して、磁石が構成されている。

【０１０３】また、ステータ側ベース台部１２４におけ
るホルダ部１２６の中心部位にはセラミック製の円柱状
固定軸６２が立設されている。このベース台部１２４の
ホルダ部１２６を設けた側の平面部には、駆動コイル７
０及びロータ６４の回転を制御するための電子部品を実
装した制御回路基板６８が配置され、ステータ６０が構
成されている。

【０１０４】（ロータの構成）上述のステータ６０に回
動可能に装着されるロータ６４は、中空円筒状の回転軸
８６を有する。

【０１０５】この回転軸８６は、中空穴内にステータ６
０の固定軸６２が挿通され、回転軸８６が高速回転され
ることにより、固定軸６２と回転軸８６との間に動圧軸
受であるラジアル軸受を構成するようにされている。

【０１０６】この回転軸８６の外周部所定位置には、リ
ング状のアルミニュウム製フランジ１３０が焼き嵌めし
て固定されている。このフランジ１３０には、ミラー取
付部１３２が設けられ、このミラー取付部１３２の取付
面１３４上にポリゴンミラー１０６が固定が固定されて
いる。この取付面１３４は回転軸８６の軸芯に対し、高
精度で垂直となるように加工されている。また、ポリゴ
ンミラー１０６は、多角形柱状に形成され、その側面部
が鏡面に加工されている。

【０１０７】またフランジ１３０のステータ６０側の駆
動コイル７０に対応した平面部にはナイロン樹脂磁性材
製駆動用メインマグネット１３６が接着剤で貼着されて
いる。前述した図２２に例示したと同様に、メインマグ
ネット１３６は、全体がリング状で、図７、図８にも示
すようにその中央の穴部におけるステータ６０寄りの部
分には、内径を一段広げた開口とした段開口周部１３８
が形成されている。また、メインマグネット１３６は、
中心角４５度づつに８等分した各区分に、相隣接する区
分が異極となるようＮ極とＳ極とが着磁されている。

【０１０８】回転軸８６におけるフランジ１３０からス
テータ６０側に突出した部分には、小円筒状のナイロン
樹脂磁性材製の回転数検出パルス発生用ＦＧマグネット
１４０を、その一端面がフランジ１３０の平面に付くよ
う接着剤で貼着する。このＦＧマグネット１４０は、中
心角４５度づつに８等分した各区分に、相隣接する区分
が異極となるようＮ極とＳ極とが着磁されている。

【０１０９】また、フランジ１３０の外周面部における
ステータ６０と逆側の周角部を、断面矩形の環状に切欠
して段付部１４２を形成し、この段付部１４２に、ナイ
ロン樹脂磁性材をリング状に形成したロータ側スラスト
マグネット１４４が接着剤で貼着されている。

【０１１０】図７に示す如く、このロータ側スラストマ
グネット１４４は、ステータ側スラストマグネット１２
８と同芯となり、所定間隔を置いて隣接するように配置
されている。そして、ロータ側スラストマグネット１４
４の外周面部と、ステータ側スラストマグネット１２８
の内周面部とは、吸引力が働くよう相互に異極に着磁さ
れ、スラスト磁気軸受が構成されている。このスラスト
磁気軸受は、２個のマグネット１２８、１４４の働く吸
引力がロータ６４の回転軸８６におけるスラスト方向
（軸線方向）の荷重に勝って、ロータ６４全体を浮上さ
せるように作用する。

【０１１１】このため、ロータ６４は、スラスト磁気軸
受によりスラスト方向に支受されるとともに、動圧軸受
によりラジアル方向（放射線方向）に支受されている。
これにより、制御回路基板６８の駆動回路によって６個
の駆動コイル７０を励時切換制御し、ロータ６４を宙に
浮いた状態で高速回転可能とする。

【０１１２】上述のように本第３実施の形態によれば、
ステータ側ベース台部１２４と、ホルダ部１２６と、ス
テータ側スラストマグネット部１２８とを一体に形成し
たベース部１２２を用いているので、従来のように別体
に構成されたホルダとステータ側スラストマグネットと
を接着材で貼着した接着剤部がないので、光偏向器のモ
ータの運転中の発熱による熱応力によって、その接着部
が剥離してロータの回転を妨げるような虞れが全くな
い。よって動圧軸受を有する光偏向器の信頼性を向上で
きる。

【０１１３】また、本第３実施の形態では、ベース台部
１２４とホルダ部１２６及びステータ側スラストマグネ
ット部１２８とが一体に構成されているので、光偏向器
の組立製造に当り、このベース部１２２に立設された固
定軸６２とステータ側スラストマグネット部１２８との
同軸度を高精度で組み付け調製する必要がないので、組
立を容易にでき、組立作業工数を削減できるから、廉価
な製品を提供できる。

【０１１４】なお、本第３実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用及び効果は前述した第１実施の形
態と同様であるので、図１〜図３に示す部材と同一部材
には同一符号を付すこととし、その詳細な説明を省略す
る。

【０１１５】次に本発明の第４実施の形態につき、図
９、及び図１０により説明する。この第４実施の形態で
は、ステータ６０のベース部が、１個の金型若しくはダ
イを共有する二色射出成形機、あるいは二色押出機等に
より、２色一体成形品を成形する２色成形手段により一
体成形されている。すなわち、ステータ側ベース台部１
２４とホルダ１２６との部分を非磁性の樹脂材料で形成
するとともに、ステータ側スラストマグネット部１２８
の部分をナイロンにフェライト系磁性材料を混合した樹
脂磁性材料で形成するよう二色成形手段により全体が一
体のベース部１２２を成形する。また、このステータ側
スラストマグネット部１２８は、極異方性を有するよう
に成形され、この後、この部分に直接着磁を施すことに
より構成されている。

【０１１６】このようにベース部１２２を構成すること
により、体積の大きなステータ側ベース台部１２４とホ
ルダ部１２６の部分に高価な樹脂磁性材料を使わないで
済むので、樹脂磁性材料の使用量を極力少なくして、廉
価な製品を提供可能とする。なお、本第４実施の形態に
おける以上説明した以外の構成、作用、及び効果は前述
した第１実施の形態又は第３実施の形態と同様であるの
で、図１〜図３又は図７及び図８に示す部材と同一部材
には同一符号を付すことにより、その詳細な説明を省略
する。

【０１１７】次に、本発明の第１〜第４実施の形態の構
成を組み合わせた構成例につき、説明する。図１１に示
す構成例では、第１実施の形態におけるロータ６４の構
成と、第３実施の形態におけるステータ６０の構成とを
組み合わせて光偏向器が構成されている。

【０１１８】図１２に示す構成例では、第１実施の形態
におけるロータ６４の構成と、第４実施の形態における
ステータ６０の構成とを組み合わせて光偏向器が構成さ
れている。

【０１１９】図１３に示す構成例では、第２実施の形態
におけるロータ６４の構成と、第３実施の形態における
ステータ６０の構成とを組み合わせて光偏向器が構成さ
れている。

【０１２０】図１４に示す構成例では、第２実施の形態
におけるロータ６４の構成と、第４実施の形態における
ステータ６０の構成とを組み合わせて光偏向器が構成さ
れている。

【０１２１】上述のように組み合わせて構成された光偏
向器は、それぞれステータ６０とロータ６４とに係る効
果が結合して、光偏向器の信頼性をより向上できるとと
もに、より大幅な低コスト化を図ることができる。

【０１２２】次に、本発明の第５実施の形態について説
明する。本実施の形態では、樹脂材料で一体成形された
ステータ６０のベース部１２２と、ロータ６４の回転本
体部８８、１１８との強度がそれぞれ向上されている。
すなわち、これらベース部１２２、回転本体部８８、１
８８を一体成形する樹脂材料に、耐熱性を持たせるとと
もに、その剛性及び強度を向上するために、この樹脂材
料に例えばグラスファイバー等の補強材を所要量混入す
る。これにより、ロータ６４が高速回転することにより
発熱しても、ベース部１２２、又は回転体本部８８、１
８８の変形、破壊を防止できる。これとともに、ロータ
６４の回転本体部８８、１８８に高速回転による大きな
遠心力が作用しても、その変形を低減し、破壊を防止で
きるので、光偏向器の信頼性をより向上できる。なお、
本第５実施の形態における以上説明した以外の構成、作
用、及び効果は前述した第１〜第４実施の形態と同様で
あるので、その詳細な説明を省略する。

【０１２３】次に本発明の第６実施の形態を図１６及び
図１７によって説明する。この第６実施の形態では、ロ
ータ６４の回転本体部をアルミニュウム製のフランジ部
を用いて構成している。このため、ロータ６４が、回転
軸８６と、ポリゴンミラー１０６と、フランジ部２００
と、複合一体化した回転体本部２０２とを用いて構成さ
れている。

【０１２４】この回転軸８６は、セラミック製の円筒形
のスリーブ状で、高精度で所定形状に加工されている。
ポリゴンミラー１０６は、その外周辺部に反射面が設け
られている。

【０１２５】また、フランジ部２００は、アルミニュウ
ム製で、軸固定部２０４と、フランジ状のフランジ体２
０６とが一体に形成されている。この軸固定部２０４
は、円筒状で、回転軸８６の外周部に焼嵌めして固着さ
れる。さらにフランジ体２０６は、断面厚肉矩形の円環
状で、そのポリゴンミラー１０６側の平面部に断面矩形
状の凹部２０８を形成し、重量を軽くするよう構成され
ている。これとともに、フランジ体２０６の外周部にお
けるポリゴンミラー１０６側の端部には、つば状の突片
部２１０が一体に設けられている。

【０１２６】回転本体部２０２は、全体が略厚肉円環状
で、そのフランジ部２００側に向いた平面部には、フラ
ンジ体２０６の部分を収める凹部２１２が形成されてい
る。また、その凹部２１２より外周に当る円環状部分に
は、スラストマグネット８４が構成されている。さら
に、回転本体部２０２の中央に穿設された円孔状の孔部
２１４における、フランジ体２０６側と反対側の部分に
は、ＦＧマグネット部９６が設けられている。

【０１２７】このＦＧマグネット部９６の外周側には、
円環状の磁力線の影響を防止するための細溝部２１６が
形成され、さらにその外周側には、メインマグネット部
９２が構成されている。

【０１２８】このように構成された回転本体部２０２
は、その孔部２１４に軸固定部２０４を嵌挿し、その凹
部２１２内にフランジ体２０６を嵌め込み、そのスラス
トマグネット８４の上に突片部２１０を載せる状態で、
両者が一体となるよう接着剤で接着する等の手段により
固着されている。

【０１２９】上述の如くロータ６４を構成した場合に
は、フランジ部２００の剛性が高く、しかも加工精度を
向上できるので、組立精度を向上してロータのバランス
を良くでき、しかも、剛性が高いので長期間高速回転し
て使用しても歪が生じないようにでき、動作の信頼性を
向上できる。

【０１３０】なお、本第６実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用、及び効果は前述した第１〜第５
実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略す
る。

【０１３１】次に本発明の第７実施の形態につき、図１
８〜図２５により説明する。この第７実施の形態は、ロ
ータ６４の回転本体部８８を、インサート射出成形法で
製造する方法に係る。すなわち、成形金型の上型２１８
と、下型２２０と、中子２２２とを用い、製造に当って
は、まず下型２２０のキャビティ２２４の内部中央に回
転軸８６を入れ、この回転軸８６の筒穴内に中子２２２
を挿入し、次に下型２２０の上に上型２１８を被せて、
この下型２２０のキャビティ２２４と上型２１８のキャ
ビティ２２６とが合体して回転本体部８８の外形に沿っ
た射出成形用空間が形成される。次に、これらキャビテ
ィ２２４、２２６の空間内に例えばナイロン１２にフェ
ライト系磁性材料を混合した樹脂磁性材料を充填し、回
転軸８６に対し回転本体部８８を射出一体成形する。

【０１３２】このような製造方法を用いれば、回転軸８
６と回転本体部８８との高精度の位置決めを、射出成形
金型２１８、２２０の金型精度を向上することにより対
応し、これら両者を高精度で一体化できるため、これら
一体化された製品のバランス調整作業工程を削減でき、
さらに回転軸８６と回転本体部８８との接着工程を削減
でき、しかも接着剤等の不安定な材料を用いないので、
安定した品質の製品を容易かつ安価に製造できる。

【０１３３】さらに、一体成形時の成形圧力と、樹脂磁
性材料の収縮により、回転軸８６と回転本体部８８の樹
脂磁性材料とを強固に接合させることができる。しか
も、ポリゴンミラー１０６を配置するための取付面１０
４も高精度で形成できる。

【０１３４】また、本第７実施の形態による製造方法で
は、回転軸８６と回転本体部８８との接合強化を図るた
め、回転軸８６の外周面部に、溝２２８を設けることが
望ましい。この溝２２８は、回転軸８６と回転本体部８
８との接合部分に形成される。溝２２８の構成は、回転
軸８６の周囲にリング状に形成されたものを、単数、又
は複数配設して構成される。例えば、図１９、及び図２
０に示す如く、断面矩形のリング状溝２２８が２本形成
され、若しくは、図２１に示すように断面Ｖ字状の溝２
２８が２本形成され、又は図２２に示すように断面矩形
のリング状溝２２８が３本形成されたものであっても良
い。さらに、円周上に溝が断続的に形成され、若しく
は、溝が傾斜して形成され、又は複数の溝が交差するよ
うに形成されても良い。

【０１３５】このように回転軸８６に形成される溝２２
８は、図２５に示す如く溝２２８の深さａが深いほど結
合を強くする効果が大きく、溝の幅ｂは比較的広い方が
結合が強化される。ここで、溝２２８の深さａと幅ｂと
の関係は、（ｂ／ａ）＜３の関係を満すよう設定するこ
とが有効である。

【０１３６】さらに、複数の溝２２８を設ける場合、こ
れらの溝２２８の間隔Ｃを狭くして、多数の溝２２８を
配設する方が結合を強化できる。以上の条件から、回転
軸８６と、回転本体部８８を形成する樹脂磁性材料との
各々の強度特性、及び加工容易性等を考慮し、溝２２８
の具体的に最適な形状、及び寸法が決定される。

【０１３７】例えば、図２０に示す如き２本の溝２２８
を設けた回転軸８６に、回転本体部８８を一体射出成形
した場合の接合部は、図２５に示す如く、溝２２８部分
における回転本体部８８の樹脂磁性材料が熱膨張したと
きに生ずる回転軸８６のラジアル方向の引き剥がし力Ｆ
１と、この樹脂磁性材料の回転軸８６の軸芯方向への膨
張力Ｆ２とにより、溝２２８と樹脂磁性材料との接合力
が発生する。このため、溝２２８がない場合に比べて、
回転軸８６と回転本体部８８の樹脂磁性材料とが強固に
接合され、これら両者の回転軸芯に対するラジアル方向
の接合強度が向上され、特に高温下において高速回転す
る使用状況下に置かれるロータ６４部分の信頼性を向上
できる。

【０１３８】また、図２３、及び図２４に示すように各
溝２２８の一部に突部状の強化部としてのキー部２３０
を、例えば直径方向の２箇所に設けた場合には、回転軸
８６の周回り方向における回転本体部８８との接合強度
を強化し、よりロータ６４部分の信頼性を向上できる。

【０１３９】なお、本第７実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用及び効果は前述した第１〜第６実
施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略す
る。

【０１４０】次に本発明の第８実施の形態につき、図２
６〜図３１により説明する。この第８実施の形態は、ロ
ータ６４の回転軸８６に回転本体部８８を、磁場中射出
成形法によりインサート成形して、製造する方法に係
る。このため、インサート成形用の上型２１８と下型２
２０には、それぞれ回転本体部８８を相互に平行に挟む
ように、リング状の永久磁石部２３２、２３４が配設さ
れている。

【０１４１】これら永久磁石部２３２、２３４は、磁力
の高い永久磁石（例えばネオジ等の永久磁石）で形成さ
れ、回転本体部８８に、図２６に示す如き回転軸８６の
軸線と平行な磁力線を通すように構成されている。

【０１４２】上述のような永久磁石２３２、２３４を設
けた上型２１８と下型２２０とを用いて磁場中射出成形
する場合には、これらのキャビティ２２４、２２６内に
回転軸８６をセットし、樹脂磁性材料（例えばナイロン
１２にフェライト系磁性材料を混合した材料等）を約２
９０℃で溶融した状態において充填する。その後、充填
圧力を制御しながら冷却して回転軸８６に回転本体部８
８を一体化したインサート成形品を得る。この射出成形
の際、樹脂磁性材料内の磁性体は、上型２１８と下型２
２０とのキャビティ２２４、２２６内を通る磁力線によ
って、樹脂が固化する前に図２７に示すように一定方向
に整列される。ここで、キャビティ２２４、２２６内を
通る磁力線は、このキャビティ２２４、２２６内全体に
渡って回転軸８６の軸線に平行な直線であるため、樹脂
磁性材料内の磁性体は、後に着磁を効率良く行える方向
に均一に配向され整列される。この状態で樹脂を固化す
ることにより、図２７に示すような磁性体が良好に着磁
されるよう配向された回転本体部の素材が構成される。

【０１４３】上述のように構成された回転本体部の素材
に対し、前述した図３に示すパターンで所定の磁力をも
つよう着磁して回転本体部８８を完成させる。

【０１４４】また、上述のように射出成形金型である上
型２１８と下型２２０とに、永久磁石を配置して磁場中
射出成形を行う場合には、樹脂磁性材料中の磁性体の異
方化に対して全く電力を必要としないので低コストで製
造可能とされる。さらに異方化する作業の際、永久磁石
が発熱しないので、成形金型が加熱されることもないか
ら、図２７に示すように、回転本体部８８を構成する樹
脂磁性材料を異方化し、後の加工工程で効率良く着磁処
理して、複雑な磁力パターンをもつ回転本体部を容易に
構成できる。

【０１４５】次に、磁場中射出成形法を、成形金型の周
囲にコイルを巻装して行う場合について説明する。この
場合には、図２８に示すように上型２１８と下型２２０
との外周部に、広範にコイル２３６を巻装し、この上型
２１８と下型２２０とのキャビティ２２４、２２６の内
部全体をコイル２３６により発生した磁力線が回転軸８
６の軸線と平行で直線となる状態で通過するように構成
し、前述した図２６、及び図２７に示したものと同様に
磁場中射出成形を行う。

【０１４６】なお、このコイルを用いた磁場中射出成形
を行う場合、コイルの巻装状態によっては、例えば図２
９に示すように、このコイル２３８で発生した磁力線が
回転軸８６の軸線と平行とならず、また曲線となると、
樹脂磁性材料内の磁性体２４０が、図３０、及び図３１
にモデルで示す如く、回転本体部８８の各位置により、
その配向方向が異なった状態（磁化容易軸２４２に対し
傾いた配向状態）に構成されてしまう。

【０１４７】この図３０に示す磁性体２４０の配向状態
では、回転本体部８８のメインマグネット部９２とＦＧ
マグネット部９６の付近では直線状の磁力線によりほぼ
所定の方向に整列されるが、スラストマグネット部９４
付近では磁力線が曲がるため、磁性体の配向が所定方向
に配設したものとならず完全に異方化されていない状態
となる場合がある。

【０１４８】このような完全に極異方性を有するように
一体成形されていない状態のまま、後の加工工程にて前
述した図３に示すパターンで着磁を行うと、樹脂磁性材
料の持つ性能を十分に引き出すことができず、特にスラ
ストマグネット部９４の磁力が弱くなってしまうことが
ある。このような場合、ロータ６４が十分に浮上しなか
ったり、ロータ６４の回転ムラを発生することがある。

【０１４９】よって、このように着磁部分の磁力が所定
の値より弱くなるのを防止するよう、キャビティ２２
４、２２６内を通過する磁力線は回転軸８６の軸線と平
行で直線となるようにコイル２３６を配置構成し、樹脂
磁性材料を極異方性を有するように一体成形する。

【０１５０】なお、本第８実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用及び効果は前述した第１〜第７実
施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略す
る。

【０１５１】次に本発明の第９実施の形態につき、図
３、及び図２７を参照しながら説明する。

【０１５２】この第９実施の形態は、回転本体部８８に
対する、メインマグネット部９２、スラストマグネット
部９４、及びＦＧマグネット部９６を着磁する方法に係
る。

【０１５３】一体成形された回転本体部８８に、図３に
示すようなパターンで着磁を行う際、まず第１の工程
で、メインマグネット部９２とＦＧマグネット部９６と
を着磁する。次の第２の工程で、スラストマグネット部
９４を着磁し、回転本体部８８の適性な着磁を完了す
る。

【０１５４】このようにするのは、次の理由による。ま
ず、モータを小形に構成するため、回転本体部８８にお
けるメインマグネット部９２とスラストマグネット部９
４との距離が接近してしまうので、回転本体部８８に、
メインマグネット部９２とスラストマグネット部９４と
を同時に着磁すると、メインマグネット部９２の磁力の
影響で、スラストマグネット部９４が分極してしまい、
このスラストマグネット部９４の浮上用の磁力が低下
し、ロータを十分に浮上させることができなくなること
があり、さらに、スラストマグネット部９４の磁力の影
響でメインマグネット部９２の極パターンの形成不良を
起すことがある。そこで、このようなことを防止するた
め、メインマグネット部９２とスラストマグネット部９
４とを順番に着磁する。

【０１５５】また、メインマグネット部９２は、スラス
トマグネット部９４に比べて大きく、このメインマグネ
ット部９２の着磁の影響がスラストマグネット部９４に
発生し易いので、スラストマグネット部９４を先に着磁
し、後にメインマグネット部９２を着磁すると、メイン
マグネット部９２の磁力の影響を受けてスラストマグネ
ット部９４の分極が大きくなってしまう。そこで、これ
を防止するため、メインマグネット部９２を着磁した
後、スラストマグネット部９４を着磁するという順番で
着磁することにより、磁力干渉を抑え、メインクマグネ
ット部９２とスラストマグネット部９４とが必要とする
磁力を確実に得ることができ、さらにメインマグネット
部９２とスラストマグネット部９４とを一体成形された
回転本体部８８における接近した位置に配置し、着磁す
ることができ、小形で高磁力特性をもつ回転本体部８８
を作成することができる。

【０１５６】なお、本第９実施の形態における以上説明
した以外の構成、作用及び効果は前述した第１〜第８実
施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略す
る。

【０１５７】次に本発明の第１０実施の形態につき、図
３２〜図３６により説明する。この第１０実施の形態
は、回転本体部８８に着磁するための着磁治具に係る。

【０１５８】図３２に示すように、回転本体部８８のメ
インマグネット部９２とＦＧマグネット部９６とを着磁
するための着磁治具２４４は、回転本体部８８の片側、
本実施の形態ではポリゴンミラー１０６と逆側の底面下
部位置（図３２で回転本体部８８の下側位置）側にのみ
配置されている。

【０１５９】この着磁治具２４４は、図３３に示すよう
に全体がリング状に形成され、その中心角を８等分して
区切って８個の各極用の着磁ヨーク２４６が形成され、
さらに各着磁ヨーク２４６には、着磁ヨークコイル２４
８が巻装されている。

【０１６０】この各極の着磁ヨーク２４６に巻装される
着磁ヨークコイルは、全ての極に渡り、１本のコイル線
を引き回して構成することにより着磁タイミングのずれ
をなくし、各極の磁力レベルが均一になるよう構成され
ている。

【０１６１】このように構成された着磁治具２４４の着
磁ヨークコイル２４８へ着磁電流が流れると、着磁ヨー
ク２４６から、図３４、及び図３５に示すように磁界が
発生し、メインマグネット部９２とＦＧマグネット部９
６とに、図３に示すパターンで着磁する。この着磁の
際、各着磁ヨーク２４６で発生する磁界は、それぞれ隣
接する各極の着磁ヨーク２４６間に渡って発生され、そ
の漏洩磁束がスラストマグネット部９４へ漏洩して磁力
干渉を起すことを極力抑える。なお、例えば図３６に示
す如く、回転本体部８８の両側から挟むように着磁ヨー
ク２５０を配置して着磁する場合には、これら一対の着
磁ヨーク２５０の間で発生する磁界が、その構造上スラ
ストマグネット部９４側へ漏れる量が多くなるために、
スラストマグネット部９４を着磁する作業の前に、メイ
ンマグネット部９２を着磁するときの影響が残った磁力
干渉によって、スラストマグネット部９４を十分に良好
な状態で着磁できなくなるから図３２、及び図３３に示
す如き着磁治具２４４を用いて着磁することが有効であ
る。

【０１６２】図３２に示すように、回転本体部８８のス
ラストマグネット部９４へ着磁するための着磁治具２５
２は、着磁ヨーク２５４と、着磁ヨークコイル２５６と
を用いて構成されている。

【０１６３】この着磁ヨーク２５４は、全体リング状の
磁性体で形成したヨークであって、回転本体部８８のス
ラストマグネット部９４の周囲を取り囲むように配置さ
れている。着磁ヨーク２５４の内周面部におけるスラス
トマグネット部９４と対向する部位には、断面略Ｃ字形
状の凹部２５８が形成されている。この凹部２５８の開
口の両周端部には、それぞれ小突周片状のヨーク先端部
２６０が突設されている。図３２に示す如く、これらヨ
ーク先端部２６０は、なるべく小さくなるよう形成さ
れ、かつ各先端と、スラストマグネット部９４の表面と
の間隔が極力小さくなるよう形成し、メインマグネット
部９２側へ磁束が漏洩しないように構成されている。こ
の凹部２５８内には、着磁ヨークコイル２５６が配置さ
れている。

【０１６４】着磁治具２５２を用いてスラストマグネッ
ト部９４へ着磁する作業を行う場合には、図３２に示す
如く、回転本体部８８に対して着磁治具２５２をセット
した状態で、着磁ヨークコイル２５６へメインマグネッ
ト部９２の着磁電圧の１０分の１程度の着磁電圧を印加
して行う。これにより、着磁コイル２５６によって発生
した磁界は着磁ヨーク２５４の中を通り、スラストマグ
ネット部９４部分に集中して発生する。よって、メイン
マグネット部９２側への漏洩磁束を抑え、磁力干渉を極
力抑えて、効率良く着磁することができ、スラストマグ
ネット部９４が必要な磁力を十分に得ることができる。
このため、メインマグネット部９２とスラストマグネッ
ト部９４とを接近させて構成できるから、小形で磁力特
性の優れたモータ用ロータを構成することができる。

【０１６５】なお、本第１０実施の形態における以上説
明した以外の構成、作用及び効果は前述した第１〜第９
実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略す
る。

【０１６６】本発明の前述した第１〜第１０実施の形態
では、ロータの回転本体部８８におけるメインマグネッ
ト部９２とスラストマグネット部９４とを別体として構
成したものについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、メインマグネット部９２にスラスト
マグネット部９４が含まれる如く一体的に構成しても良
い。

【０１６７】また、本発明では、前述した第１〜第１０
実施の形態に示したように、これらの構成及び製造方法
を複合し、選択的に用いることによりロータの回転本体
部を、回転用メインマグネット部９２と、回転数検出信
号発生用ＦＧマグネット部９６と、動圧軸受としてのス
ラスト磁気軸受用の回転側スラストマグネット部９４を
ポリゴンミラー１０６装着用の台座となる取付面１０４
と共に一体的に成形し、着磁することによって製作する
ことができる。よって、これまで各マグネット部材や軸
部材等を接着や焼きばめして製造していた部分をすべて
無くす事ができる。これによりマグネット剥がれ等の可
能性を皆無とし、光偏向器の信頼性を向上させることが
できる。さらにロータ部分の部品点数、組立て工数を削
減することができ、ロータ回転時の振動も少なく抑える
ことができるので、多大な工数を必要とするロータのバ
ランス修正作業を削減することができ、１０，０００ｒ
ｐｍ〜３０，０００ｒｐｍ以上の回転数においてもポリ
ゴンミラーの振動等による光走査への悪影響が無くな
り、安定した光走査を実現する光偏向器とその製造方法
を提供することができる。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光偏向器
によれば、各マグネットの接着部分の剥離によるロータ
の回転障害をなくし、光偏向器の動作の信頼性を向上
し、簡素な構造にして部品点数を減じ、組立て工数を削
減するとともに、多くの手間が係るロータのバランス修
正作業を削減し、又はロータを１０，０００ｒｐｍ〜３
０，０００ｒｐｍで高速回転させてもロータ及びポリゴ
ンミラーに歪みが生じないようにし、安定した光走査を
実行可能とするという優れた効果を有する。

【０１６９】また、ロータの回転本体部にメインマグネ
ット部と、スラストマグネット部とを容易かつ適切に着
磁して製造できる。

【０１７０】さらに、メインマグネットとスラストマグ
ネットを接近して形成できるので光偏向器の小型化を行
うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係わる光偏向器を示
す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施の形態に係わる光偏向器のス
テータ側とロータ側とを分解して示す縦断面図である。

【図３】本発明の第１実施の形態と第９実施の形態とに
係わる光偏向器におけるロータ側のメインマグネット
と、ＦＧマグネットとの部分を示す底面図である。

【図４】本発明の第２実施の形態に係わる光偏向器を示
す縦断面図である。

【図５】本発明の第２実施の形態に係わる光偏向器のス
テータ側とロータ側とを分解して示す縦断面図である。

【図６】本発明の第２実施の形態に係わる光偏向器にお
けるロータ側のメイン兼ＦＧマグネット部の部分を示す
底面図である。

【図７】本発明の第３実施の形態に係わる光偏向器を示
す縦断面図である。

【図８】本発明の第３実施の形態に係わる光偏向器のス
テータ側とロータ側とを分解して示す縦断面図である。

【図９】本発明の第４実施の形態に係わる光偏向器を示
す縦断面図である。

【図１０】本発明の第４実施の形態に係わる光偏向器の
ステータ側とロータ側とを分解して示す縦断面図であ
る。

【図１１】本発明の第１実施の形態に係わるロータの構
成と第３実施の形態に係わるステータの構成とを組み合
わせた光偏向器を示す縦断面図である。

【図１２】本発明の第１実施の形態に係わるロータの構
成と第４実施の形態に係わるステータの構成とを組み合
わせた光偏向器を示す縦断面図である。

【図１３】本発明の第２実施の形態に係わるロータの構
成と第３実施の形態に係わるステータの構成とを組み合
わせた光偏向器を示す縦断面図である。

【図１４】本発明の第２実施の形態に係わるロータの構
成と第４実施の形態に係わるステータの構成とを組み合
わせた光偏向器を示す縦断面図である。

【図１５】本発明の光偏向器を光学走査装置に装着した
使用状態を示す平面図である。

【図１６】本発明の第６実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分を分解して示す縦断面図である。

【図１７】本発明の第６実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の底面図である。

【図１８】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転本体部を、インサート射出成形法で製
造する方法を例示する縦断面図である。

【図１９】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分を取り出して示す縦断面図である。

【図２０】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における回転本体部との接合部分に
形成される溝の構成を例示する縦断面図である。

【図２１】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における回転本体部との接合部分に
形成される溝の他の構成を例示する縦断面図である。

【図２２】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における回転本体部との接合部分に
形成される溝の他の構成を例示する縦断面図である。

【図２３】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における回転本体部との接合部分に
形成される溝の一部に設けられる突部状のキー部の構成
を例示する縦断面図である。

【図２４】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における回転本体部との接合部分に
形成される溝の一部に設けられる突部状のキー部の構成
を例示する図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線による断面図
である。

【図２５】本発明の第７実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸における溝と樹脂磁性材料との接合
力について説明するための要部拡大縦断面図である。

【図２６】本発明の第８実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分の回転軸回転本体部を、磁場中射出成形法に
よりインサート成形して、製造する方法を例示する縦断
面図である。

【図２７】本発明の第８実施の形態と、第９実施の形態
に係わる光偏向器のロータ部分における回転本体部に、
メインマグネット部、スラストマグネット部、及びＦＧ
マグネット部を着磁するための製造方法を例示する縦断
面説明図である。

【図２８】本発明の第８実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分における回転本体部を異方化するため成形金
型の周囲にコイルを巻装して行う磁場中射出成形法によ
る製造方法を例示する縦断面説明図である。

【図２９】本発明の第８実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分における回転本体部を異方化するため成形金
型の周囲にコイルを巻装して行う磁場中射出成形法によ
る不都合を生じる製造方法を例示する縦断面説明図であ
る。

【図３０】本発明の第８実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分における回転本体部に、メインマグネット
部、スラストマグネット部、及びＦＧマグネット部を着
磁するとき不都合を生じることがある回転本体部の構成
を例示する縦断面説明図である。

【図３１】本発明の第８実施の形態に係わる光偏向器の
ロータ部分における回転本体部の磁性体が適正に異方化
されていない状態をモデル化して例示する概略視斜視図
である。

【図３２】本発明の第１０実施の形態に係わる光偏向器
のロータ部分における回転本体部に着磁治具を用いて着
磁する状態を示す縦断面図である。

【図３３】本発明の第１０実施の形態に係わる光偏向器
のロータ部分における回転本体部に着磁する着磁治具の
正面図である。

【図３４】本発明の第１０実施の形態に係わる光偏向器
のロータ部分における回転本体部に着磁する着磁治具に
よる磁力線の発生状態を例示する概略正面説明図であ
る。

【図３５】本発明の第１０実施の形態に係わる光偏向器
のロータ部分における回転本体部に着磁する着磁治具に
よる磁力線の発生状態を例示する概略縦断面説明図であ
る。

【図３６】本発明の第１０実施の形態に係わる光偏向器
のロータ部分における回転本体部に着磁する着磁治具を
説明するための、漏洩磁束が多くなる状態を例示する概
略縦断面説明図である。

【図３７】従来の光偏向器の構成を例示する縦断面図で
ある。

【図３８】従来の光偏向器のステータ部分の構成を分解
して例示する縦断面図である。

【図３９】従来の光偏向器のステータのホルダと、ステ
ータ側スラストマグネットとの部分の構成を例示する平
面図である。

【図４０】従来の光偏向器のロータ部分の構成を分解し
て例示する縦断面図である。

【図４１】従来の光偏向器の内側スラストマグネットを
取り出して例示する平面図である。

【図４２】従来の光偏向器のＦＧマグネットを取り出し
て例示する底面図である。

【図４３】従来の光偏向器のメインマグネットを取り出
して例示する底面図である。

【符号の説明】

６０ ステータ ６１ ベース ６２ 固定軸 ６４ ロータ ７６ ホルダ ８４ ステータ側スラストマグネット ８６ 回転軸 ８８ 回転本体部 ９２ メインマグネット部 ９４ ロータ側スラストマグネット部 ９６ ＦＧマグネット部 １１８ 回転本体部 １２０ メイン兼ＦＧマグネット部 １２２ ベース部 １２４ ベース台部 １２６ ホルダ部 １２８ ステータ側スラストマグネット部 ２００ フランジ部 ２０２ 回転本体部 ２０４ 軸固定部 ２０６ フランジ体 ２０８ 凹部 ２１０ 突片部 ２１２ 凹部 ２１４ 孔部 ２１６ 細溝部 ２１８ 上型 ２２０ 下型 ２２２ 中子 ２２４ キャビティ ２２６ キャビティ ２２８ 溝 ２３０ キー部 （強化部） ２３２ 永久磁石部 ２３４ 永久磁石部 ２３６ コイル ２３８ コイル ２４４ 着磁治具 ２５２ 着磁治具 ２５４ 着磁ヨーク ２５６ 着磁ヨークコイル ２５８ 凹部 ２６０ ヨーク先端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｃ 15/03 15/03 Ｃ Ｇ 29/14 29/14 (72)発明者 加藤 誠一郎 三重県鈴鹿市伊船町1900番地鈴鹿富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−133494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79968（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−26256（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−176103（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−77265（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 21/24 G02B 26/10 102 H02K 1/27 503 H02K 7/08 H02K 7/09 H02K 7/14 H02K 15/03 H02K 29/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学部材を駆動モータで高速回転させる
   ようにした光偏向器であって、前記駆動モータのステータ側に設けられた固定軸に動圧
   軸受を構成するよう軸挿された回転軸を介して、前記回
   転軸のラジアル方向に軸支されたロータと、 前記ロータに設けたロータ側スラストマグネットと、 ステータ側ベース台部と、前記ステータ側ベース台部か
   ら突設されたホルダ部と、前記ホルダ部に設けられたス
   テータ側スラストマグネット部とを樹脂磁性材料によっ
   て一体成形すると共に、その前記ステータ側スラストマ
   グネット部に着磁して前記ロータを前記ステータに対し
   て前記回転軸のスラスト方向に支持する前記ステータ側
   スラストマグネットを構成した前記ステータとなるベー
   ス部と、 を有することを特徴とする光偏向器。
2. 【請求項２】 光学部材を駆動モータで高速回転させる
   ようにした光偏向器であって、前記駆動モータのステータ側に設けられた固定軸に動圧
   軸受を構成するよう軸挿された回転軸を介して、前記回
   転軸のラジアル方向に軸支されたロータと、 前記ロータに設けたロータ側スラストマグネットと、 ステータ側ベース台部と、前記ステータ側ベース台部か
   ら突設されたホルダ部とを非磁性の樹脂材料で形成する
   と共に、前記ホルダ部に設けられたステータ側スラスト
   マグネット部を磁性を有する樹脂材料によって形成し、
   前記非磁性の樹脂材料と前記磁性を有する樹脂材料と
   を、二色成形手段により一体成形すると共に、前記ステ
   ータ側スラストマグネット部に着磁して前記ロータを前
   記ステータに対して前記回転軸のスラスト方向に支持す
   る前記ステータ側スラストマグネットを構成した前記ス
   テータとなるベース部と、 を有することを特徴とする光偏向器。
3. 【請求項３】 光学部材を駆動モータで高速回転させる
   ようにした光偏向器であって、前記駆動モータのステータ側に設けられた固定軸に動圧
   軸受を構成するよう軸挿された回転軸を介して、前記回
   転軸のラジアル方向に軸支されたロータと、 前記ロータに設けたロータ側スラストマグネットと、 前記ロータの前記回転軸に取付けられ、樹脂磁性材料に
   よって一体成形されると共に、その各所定部所にメイン
   マグネット部、回転数検出パルス発生用ＦＧマグネット
   部、前記ロータ側スラストマグネットとしてのロータ側
   スラストマグネット部とを、それぞれ着磁した回転本体
   部、又は前記ロータの前記回転軸に取付けられ、樹脂磁
   性材料によって一体成形されると共に、その各所定部所
   にメインマグネットと回転数検出パルス発生用ＦＧマグ
   ネットとを一体に構成したメイン兼ＦＧマグネット部
   と、前記ロータ側スラストマグネットとしてのロータ側
   スラストマグネット部とを、それぞれ着磁して構成した
   回転本体部と、 ステータ側ベース台部と、前記ステータ側ベース台部か
   ら突設されたホルダ部と、前記ホルダ部に設けられたス
   テータ側スラストマグネット部とを樹脂磁性材料によっ
   て一体成形すると共に、その前記ステータ側スラストマ
   グネット部に着磁して前記ロータを前記ステータに対し
   て前記回転軸のスラスト方向に支持する前記ステータ側
   スラストマグネットを構成した前記ステータとなるベー
   ス部、又はステータ側ベース台部と、前記ステータ側ベ
   ース台部から突設されたホルダ部とを非磁性の樹脂材料
   で形成すると共に、前記ホルダ部に設けられたステータ
   側スラストマグネット部を磁性を有する樹脂材料によっ
   て形成し、前記非磁性の樹脂材料と前記磁性を有する樹
   脂材料とを、二色成形手段により一体成形すると共に、
   前記ステータ側スラストマグネット部に着磁して前記ロ
   ータを前記ステータに対して前記回転軸のスラスト方向
   に支持する前記ステータ側スラストマグネットを構成し
   た前記ステータとなるベース部と、 を有することを特徴とする光偏向器。