JP4659276B2

JP4659276B2 - 光偏向走査装置

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Publication number: JP4659276B2
Application number: JP2001176525A
Authority: JP
Inventors: 外史山田; 貴久大路; 淳高浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2021-06-12
Also published as: JP2002365581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石を利用した反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビームを一方向に偏向走査して感光体上に潜像を形成するレーザプリンタや、偏向方向が直交する２つの光偏向走査装置を組み合わせてスクリーン上でレーザビームを走査して画像を形成するレーザ走査型ディスプレイ装置が知られている。これらの装置においては、レーザビームの偏向走査手段として、ポリゴンミラーを用いた光偏向走査装置が広く利用されている。
【０００３】
ポリゴンミラーを用いた光偏向走査装置の回転駆動機構としては、例えば、空気動圧軸受機構がある。この空気動圧軸受機構では、回転速度３００００ｒｐｍレベルのものが実用化されており、５００００ｒｐｍレベルの報告例もある。
【０００４】
しかし、空気動圧軸受機構の場合、回転速度の上昇に伴い熱が発生するという構造特性上の課題がある。
【０００５】
より高速の回転速度が得られる軸受としては、磁気浮上軸受が注目されている。磁気浮上軸受は、ロータとステータとが非接触であるため、接触による摩擦熱が発生しないという特徴があり、高速回転に適した方式と考えられる。製品としては、回転を安定させるために、６自由度のうち、回転を除く５軸の全てを能動的に制御する方式を採用したものが実用化されており、１０００００ｒｐｍを超える回転速度が得られ、工作機械などの用途に利用されている。
【０００６】
しかし、５軸能動制御型の磁気浮上軸受は、磁力制御機構が複雑であり、コストも高く、装置の小型化にも課題が多い。このため、５軸能動制御型磁気浮上軸受を、ポリゴンミラーを用いた光偏向走査装置の軸受として採用することは原理的には可能であるが、装置のコストや大きさの点から課題がある。
【０００７】
また、より高速の回転速度が得られる軸受として、永久磁石による反発型磁気浮上軸受（以下、単に、反発型磁気浮上軸受という。）が提案されている。反発型磁気浮上軸受は、複数の永久磁石を対向させることで生じる反発力を利用して受動的にバランス制御を行う軸受であって、上述した５軸能動制御型磁気浮上軸受に比べると、機構制御に要する装置構成は極めて簡素である。
【０００８】
反発型磁気浮上軸受においては、回転を除く５軸のうちの１軸のみを能動的に制御し、他の４軸においては永久磁石間の反発力によって受動的に磁力バランスをとることができ、ロータ部を安定して回転させることができる。
【０００９】
反発型磁気浮上軸受には、回転軸が重力作用方向に対して略直交する所謂横置き型と、回転軸が重力作用方向と略平行な所謂縦置き型とがあり、縦置き型の反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置の一例を図７を参照して説明する。
【００１０】
この光偏向走査装置は、ロータ部１、ステータ部２、ロータ部１を回転駆動させる回転用駆動モータ部３等から構成されている。ロータ部１は、略鉛直方向の軸心をもって配設されたロータ軸４、ロータ軸４に固定された永久磁石からなる上下一対のロータ磁石５ａ、５ｂ、ロータ軸４に固定されたポリゴンミラー６等を備えている。ステータ部２には、ロータ磁石５ａ、５ｂと対向する位置に配置された永久磁石からなる上下一対のステータ磁石７ａ、７ｂ、ロータ部１の浮上位置制御を行うロータ浮上制御用電磁石８が設けられている。回転用駆動モータ部３は、ロータ軸４に固定された永久磁石３ａと、この永久磁石３ａに対向する位置に配置されてステータ部２に設けられた電磁石３ｂとにより構成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示した光偏向走査装置は、高さ寸法（ロータ軸４の軸方向の寸法）が大型であり、７０〜８０ｃｍある。このため、このような反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置を、小型のレーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に適用するためには、従来に比べてコンパクトな装置構成としなければならない。
【００１２】
反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置を小型化するためには、反発型磁気浮上軸受を小型化しなければならず、反発型磁気浮上軸受を小型化しようとすると、次のような課題が発生する。
【００１３】
まず、反発型磁気浮上軸受を小型化すると、ロータ部１の重量が軽量化される。反発型磁気浮上軸受の反発力は、回転軸に対して直交する方向の成分（以下、ｒ方向反発力という）と、回転軸方向の成分（以下、ｚ方向反発力という）とに分けられる。
【００１４】
ｚ方向反発力は、ロータ部１の自重とバランスさせる必要がある。ロータ部１の自重が軽くなれば、ｚ方向反発力も弱めなければならないが、ｚ方向反発力を弱めるために磁石（ロータ磁石５ａ、５ｂ、ステータ磁石７ａ、７ｂ）の磁力を弱めると、ｒ方向反発力も弱くなる。そして、このｒ方向反発力が弱くなると、ロータ部１とステータ部２とが接触しやすくなるという不都合が生じる。したがって、ｒ方向反発力と、ｚ方向反発力との磁力バランス調整を図る手段が必要である。
【００１５】
また、磁力バランス調整の容易性の観点から、以下のことが言える。すなわち、ある調整パラメータを考えた場合、そのパラメータ値の変化量に対する反発力の変化量が大きいと、反発力の調整が困難になる。言い換えると、調整感度の緩いパラメータを見つけることによって、磁力バランス調整（ｚ方向反発力、ｒ方向反発力の調整）が容易になる。磁力バランスを調整する調整パラメータは多数存在するが、その中でも、ロータ部１の重量、径、長さなどは重要な調整パラメータである。
【００１６】
しかし、上記の反発型磁気浮上軸受を、ポリゴンミラーを備えた光偏向走査装置に適用する場合、適用される装置のスペックによって、ロータ部に求められる形状、サイズ、重量が予め規定されてしまう。このため、予め規定された条件のなかで、磁力のバランス調整を可能にする現実的な手段が必要となる。
【００１７】
そこで本出願の出願人は、反発型磁気浮上軸受を用いた小型の光偏向走査装置を実現するうえで、ロータ部の条件パラメータが決められた状態においても、ロータ磁石とステータ磁石との間で生じる反発力と剛性とを容易に調整可能な構造、あるいは、調整方法について検討し、その結果を、特願2000-273044において提案している。この特許出願によれば、ステータ磁石をロータ磁石より大きく形成し、ステータ磁石の大きさをロータ部の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとして用いることにより、反発型磁気浮上軸受の小型化、この反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置の小型化を図ることができることを明らかにしている。
【００１８】
また、反発型磁気浮上軸受のロータ部を浮上安定位置に移動させるときに、ロータ部が傾く現象、所謂、軸ぶれを抑制したいという要望がある。
【００１９】
本発明の目的は、駆動部も含めた装置の全体構成を、インナーロータ型より単純かつ小型化することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、浮上制御されるロータ部の浮上制御性の改善を図ることである。
【００２１】
本発明の別の目的は、浮上安定位置へのロータ部の移動を容易にすることである。
【００２２】
本発明の別の目的は、軸がぶれる運動を生じにくくすることである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光偏向走査装置は、鉛直方向に延出して位置固定されたステータ軸と、前記ステータ軸の周囲に配置された円筒状のアウターロータ部と、前記ステータ軸に軸方向に沿った所定寸法離間して固定された一対のステータ磁石と、前記アウターロータ部の内周部に取り付けられて前記ステータ磁石と同軸上で対向配置された一対のロータ磁石と、前記アウターロータ部の浮上位置制御を行うロータ浮上制御用電磁石と、前記アウターロータ部の内側に配置された回転用電磁モータ部と、前記アウターロータ部の外周部に配置されたポリゴンミラーと、を有する。
【００２４】
したがって、回転用電磁モータ部がアウターロータ部の内側に配置されているので、回転用電磁モータ部がポリゴンミラーの外側に出ず、光偏向走査装置の外形寸法の小型化を図ることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光偏向走査装置において、前記ステータ磁石が前記ロータ磁石より大きく形成され、前記ステータ磁石の大きさが、前記ステータ磁石と前記ロータ磁石との間で前記アウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとされている。
【００２６】
ここで、ステータ磁石とロータ磁石とは、単位量当りの磁力が等しくなる材料、例えば、同じ材料で形成されている。
【００２７】
したがって、ステータ磁石をロータ磁石より大きく形成するとともに、ステータ磁石の大きさをステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとすることにより、ステータ磁石の大きさの変化量に対する、ステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力の変化率を小さくすることができる。このため、アウターロータ部やステータ軸の形状や重量が予め定まっていても、ステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力と回転軸方向と直交する方向の反発力との調整を容易に行うことができ、反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光偏向走査装置において、前記アウターロータ部の下端部に、前記ステータ軸が貫通されることなく前記アウターロータ部の下端部を閉止するロータ下側端面部が設けられ、前記ロータ浮上制御用電磁石は、前記ロータ浮上制御用電磁石の中心が前記アウターロータ部の回転軸を通る位置で前記ロータ下側端面部に対して対向配置されている。
【００２９】
したがって、ロータ浮上制御用電磁石の磁気吸引力がステータ軸に作用せず、ロータ下側端面部にのみ作用するので、アウターロータ部の浮上制御性が向上する。
【００３０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光偏向走査装置において、前記ロータ下側端面部が、前記ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出するＲ面状に形成されている。
【００３１】
したがって、ロータ部を浮上安定位置に移動させるときに軸ぶれが生じても、Ｒ面状に形成されたロータ下側端面部に作用する磁気吸引力がアウターロータ部の本来の回転中心に対して対称となるように作用するので、アウターロータ部の浮上制御を、軸ぶれの影響を抑制しつつ容易に行える。
【００３２】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の光偏向走査装置において、前記ロータ下側端面部が、前記ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出する円錐状に形成されている。
【００３３】
したがって、ロータ下側端面部の形状が、ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出する円錐状に形成されることにより、アウターロータ部の振動周波数が上昇し、アウターロータ部の軸ぶれを起こりにくくすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は光偏向走査装置の縦断面図である。
【００３５】
この光偏向走査装置は、略鉛直方向上向きに延出して位置固定されたステータ軸１１、ステータ軸１１の周囲に配置された円筒状のアウターロータ部１２、ステータ軸１１が固定された取付台１３等を備えている。
【００３６】
ステータ軸１１には、このステータ軸１１の軸方向に沿った上下位置であって所定寸法離間した位置に一対のリング体１４ａ、１４ｂが固定され、これらのリング体１４ａ、１４ｂの外周部に永久磁石からなるステータ磁石１５ａ、１５ｂが固定されている。
【００３７】
さらに、アウターロータ部１２の上部端面部に対向する位置には、このアウターロータ部１２の浮上位置を検知するための変位センサ１６が配置されている。
【００３８】
アウターロータ部１２の内周部には、永久磁石からなる一対のロータ磁石１７ａ、１７ｂが固定されている。これらのロータ磁石１７ａ、１７ｂは、アウターロータ部１２が所定の浮上位置に浮上したときにステータ磁石１５ａ、１５ｂの外周に対向するように位置決めされている。
【００３９】
アウターロータ部１２の内側には、このアウターロータ部１２を回転駆動させるための回転用電磁モータ部１８が配置されている。この回転用電磁モータ部１８は、ステータ軸１１から半径方向に伸びた複数の軸に巻かれたコイル１８ａと、コイル１８ａの外周と対向するようにアウターロータ部１２の内周面に設けられた金属膜１８ｂ等により構成されている。
【００４０】
アウターロータ部１２の外周部には、ポリゴンミラー１９が固定されている。
【００４１】
アウターロータ部１２の下端部には、ドーナツ型円板２０が設けられ、ステータ軸１１はこのドーナツ型円板２０の中心穴部を貫通している。ドーナツ型円板２０に対向する位置には、アウターロータ部１２の浮上位置制御を行うロータ浮上制御用電磁石２１が配置されている。このロータ浮上制御用電磁石２１は取付台１３に固定され、ロータ浮上制御用電磁石２１の中央部にステータ軸１１が挿通されている。
【００４２】
図２は、光偏向走査装置の制御系のブロック図である。変位センサ１６によりアウターロータ部１２の浮上位置（回転軸方向の位置）が検出されると、この検出信号はＡ／Ｄコンバータ２２を介してコントローラ２３に出力される。コントローラ２３では、検出信号に基づいてロータ浮上制御用電磁石２１に与える制御信号が生成され、この制御信号はＤ／Ａコンバータ２４でＤ／Ａ変換され、増幅器２５で増幅されてロータ浮上制御用電磁石２１に入力される。これにより、変位センサ１６によるアウターロータ部１２の浮上位置の変位が検出され、浮上位置が常に一定範囲内となるようにフィードバック制御が行われる。したがって、アウターロータ部１２はロータ浮上制御用電磁石２１の吸引により安定的に浮上し、さらに、回転用電磁モータ部１８を駆動する制御信号がコントローラ２３からモータドライバ２６に出力されることによりアウターロータ部１２が回転し、ポリゴンミラー１９は図示しない光を偏向走査する。
【００４３】
また、この光偏向走査装置の設計に際しては、ステータ磁石１５ａ、１５ｂとロータ磁石１７ａ、１７ｂとの間でアウターロータ部１２の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとして、ステータ磁石１５ａ、１５ｂの大きさを用いている。ステータ磁石１５ａ、１５ｂの大きさとは、ステータ磁石１５ａ、１５ｂにおけるステータ軸１１の軸方向に沿った方向の寸法、及び、半径方向の寸法を意味する。そして、ステータ磁石１５ａ、１５ｂをロータ磁石１７ａ、１７ｂより大きく形成することによって、回転軸方向の剛性を下げることができることがわかった。回転軸方向の剛性とは、ステータ磁石１５ａ、１５ｂとロータ磁石１７ａ、１７ｂとによって生じる磁気的反発力のうちの回転軸方向の成分（上述した、ｚ方向反発力）の変化率δＦ／δｚである（Ｆはｚ方向反発力、ｚはｚ方向変位量）。この値が小さいということは調整感度が緩くなるということであり、ステータ磁石１５ａ、１５ｂ、ロータ磁石１７ａ、１７ｂの磁力の調節容易性が向上するということである。
【００４４】
これにより、回転軸方向（ｚ方向）の剛性を弱める具体的かつ現実的な調整手段がえられる。そして、回転軸方向の剛性を下げ、磁力の調整感度を緩くすることにより、磁力の調整を容易にすることができる。この調整手段は、アウターロータ部１２やステータ軸１１の形状、重量などの条件が予め決定されている状況下でも容易に実施可能で、所望の効果を得ることができる。これにより、反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置の小型化を実現でき、小型のレーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に搭載可能である。
【００４５】
ここで、図１に示した光偏向走査装置において、アウターロータ部１２の重心位置からロータ磁石１７ａ、１７ｂまでの距離をＩt、Ｉb、アウターロータ部１２の質量をｍとすると、
【００４６】
【数１】

【００４７】
【数２】

が成り立つ。ここで、
ω：半径方向並進運動に対する固有振動数
ωj：半径方向軸まわりの回転運動に対する固有振動数
ｋt、ｋb：ロータ磁石１７a、１７ｂの位置での半径方向剛性
Ｊ：軸周りの慣性モーメント
である。
【００４８】
さらに、慣性モーメントに関しては、
【００４９】
【数３】

が成り立つ。ここで、
ｄm：回転体（アウターロータ部１２）の微小質量要素
ｒ：回転軸からの距離
である。
【００５０】
ロータ磁石１７ａ、１７ｂ間の距離をＬ、
さらに、Ｉt＝Ｉb＝Ｌ／２、ｋt＝ｋb＝Ｋとすると、
上記の（１）、（２）式はそれぞれ、
【００５１】
【数４】

【００５２】
【数５】

と置換される。
【００５３】
上記の（４）（５）式より、ロータ磁石１７ａ、１７ｂ間の距離を増加させることにより、半径方向軸まわりの剛性が増加する。つまり、半径方向軸まわりに対して回りにくくなることがわかる。また、上記の（３）式より、ロータ磁石１７ａ、１７ｂ、ステータ磁石１５ａ、１５ｂの半径を小さくすることにより、さらに半径方向に対して回りにくくなることが示される。
【００５４】
アウターロータ部１２の浮上制御実験によれば、ロータ磁石１７ａ、１７ｂの間隔を３０ｍｍと３７ｍｍとにした場合を比較したところ、３７ｍｍの場合のほうが安定した浮上状態が得られた。
【００５５】
つぎに、本発明の第２の実施の形態を図３及び図４に基づいて説明する。なお、図１及び図２において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００５６】
本実施の形態では、取付台１３には略鉛直方向に向けて一対の支柱２７が立設され、これらの支柱２７の上端部間に取付台１３と略平行に対向する取付片２８が固定され、この取付片２８にステータ軸１１が固定されている。ステータ軸１１は略鉛直方向下向きに延出して設けられ、このステータ軸１１の周囲に円筒状のアウターロータ部１２が配置されている。
【００５７】
上述した第１の実施の形態と同じように、ステータ軸１１には一対のリング体１４ａ、１４ｂが固定され、これらのリング体１４ａ、１４ｂの外周部には永久磁石からなるステータ磁石１５ａ、１５ｂが固定されている。さらに、アウターロータ部１２の内周部には、永久磁石からなる一対のロータ磁石１７ａ、１７ｂが固定されている。なお、アウターロータ部１２の浮上位置を検知するための変位センサ１６は、ステータ軸１１の下端部に取り付けられている。
【００５８】
アウターロータ部１２の下端部には、ステータ軸１１が貫通されることなくアウターロータ部１２の下端部を閉止するロータ下側端面部２９が設けられ、このロータ下側端面部２９に対向する位置には、アウターロータ部１２の浮上位置制御を行うロータ浮上制御用電磁石３０が配置されている。このロータ浮上制御用電磁石３０は取付台１３に固定されている。
【００５９】
ロータ下側端面部２９は、ロータ浮上制御用電磁石３０に向けて突出するＲ面状に形成され、ロータ下側端面部２９とロータ浮上制御用電磁石３０とは回転軸を一致させて対向配置されている。
【００６０】
したがって、ロータ浮上制御用電磁石３０の磁気吸引力がステータ軸１１に作用せず、ロータ下側端面部２９にのみ作用するので、アウターロータ部１２の浮上制御性が向上する。
【００６１】
図４は、形状の違いによって磁束の流れが変化することを説明するための説明図であり、図４（ａ）は、本実施の形態におけるロータ下側端面部２９に対する磁束の流れを示したものであり、図４（ｂ）は、第１の実施の形態で説明したドーナツ型円板２０に対する磁束の流れを示したものである。
【００６２】
磁石による磁気吸引力は、磁石（ロータ浮上制御用電磁石３０、２１）と磁気吸引力が作用する対象物（ロータ下側端面部２９又はドーナツ型平板２０）との間のギャップ中における磁束の集中する部分で強く発生することを考えると、図４（ｂ）では、磁束がドーナツ型円板２０の外周部にも集中するのに対し、図４（ａ）では、磁束がロータ下側端面部２９の回転中心近傍に集中する。このため、アウターロータ部１２が回転中に軸ぶれを生じると、図４（ｂ）の場合には、磁気吸引力がアウターロータ部１２の本来の回転中心に対して対称にならないのに対し、図４（ａ）の場合には、磁気吸引力がアウターロータ部１２の本来の回転中心に対して対称となる。これにより、図４（ａ）の場合には、アウターロータ部１２の浮上制御を、軸ぶれの影響を抑制しつつ容易に行える。
【００６３】
つぎに、本発明の第３の実施の形態を図５及び図６に基づいて説明する。本実施の形態の基本的構造は第２の実施の形態と同じであり、本実施の形態と第２の実施の形態との異なる点は、第２の実施の形態では、ロータ下側端面部２９の形状がロータ浮上制御用電磁石３０に向けて突出するＲ面状に形成されているのに対し、本実施の形態では、ロータ下側端面部３１の形状が、ロータ浮上制御用電磁石３０に向けて突出する円錐状に形成されている点である。ロータ下側端面部３１とロータ浮上制御用電磁石３０とは回転軸を一致させて対向配置されている。
【００６４】
ここで、図６は、ロータ下側端面部２９がＲ面状に形成されたアウターロータ部１２（図３参照）と、ロータ下側端面部３１が円錐状に形成されたアウターロータ部（図５参照）とにおける、衝撃応答性の試験結果を示すグラフである。この試験は、アウターロータ部１２に対して衝撃を加え、そのときのアウターロータ部１２の径方向の変位量を変位センサで測定したものである。
【００６５】
この試験結果から、円錐状のロータ下側端面部３１のアウターロータ部１２のほうが、振動周波数が上昇していることがわかる。これは、上述した（４）式や（５）式における剛性Ｋが上昇したためであり、半径方向軸まわりの回転運動（軸がぶれる運動）自体を起こりにくくする効果があることがわかる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光偏向走査装置によれば、回転用電磁モータ部がアウターロータ部の内側に配置されているので、回転用電磁モータ部がアウターロータ部の内側に配置されているので、回転用電磁モータ部がポリゴンミラーの外側に出ず、光偏向走査装置の外形寸法の小型化を図ることができる。
【００６７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光偏向走査装置において、ステータ磁石をロータ磁石より大きく形成するとともに、ステータ磁石の大きさをステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとすることにより、ステータ磁石の大きさの変化量に対する、ステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力の変化率を小さくすることができ、このため、アウターロータ部やステータ軸の形状や重量が予め定まっていても、ステータ磁石とロータ磁石との間におけるアウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力と回転軸方向と直交する方向の反発力との調整を容易に行うことができ、反発型磁気浮上軸受を備えた光偏向走査装置の小型化を達成することができる。
【００６８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の光偏向走査装置において、アウターロータ部の下端部に、ステータ軸が貫通されることなくアウターロータ部の下端部を閉止するロータ下側端面部が設けられ、ロータ下側端面部とロータ浮上制御用電磁石とが回転軸を一致させて対向配置されているので、ロータ浮上制御用電磁石の磁気吸引力がステータ軸に作用せず、ロータ下側端面部にのみ作用するので、アウターロータ部の浮上制御性を向上させることができる。
【００６９】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の光偏向走査装置において、ロータ下側端面部が、ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出するＲ面状に形成されているので、ロータ部を浮上安定位置に移動させるときに軸ぶれが生じても、Ｒ面状に形成されたロータ下側端面部に作用する磁気吸引力がアウターロータ部の本来の回転中心に対して対称となるように作用するので、アウターロータ部の浮上制御を、軸ぶれの影響を抑制しつつ容易に行うことができる。
【００７０】
請求項５記載の発明によれば、請求項３記載の光偏向走査装置において、ロータ下側端面部が、ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出する円錐状に形成されているので、ロータ下側端面部の形状を、ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出する円錐状に形成することにより、アウターロータ部の振動周波数が上昇し、アウターロータ部の軸ぶれを起こりにくくすることができ、アウターロータ部の浮上制御をより一層容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光偏向走査装置を示す縦断面図である。
【図２】光偏向走査装置の制御系のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の光偏向走査装置を示す縦断面図である。
【図４】形状の違いによって磁束の流れが変化することを説明するための説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の光偏向走査装置を示す縦断面図である。
【図６】ロータ下側端面部の形状が異なるアウターロータ部についての衝撃応答性の試験結果を示すグラフである。
【図７】従来例の光偏向走査装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１ステータ軸
１２アウターロータ部
１５ａ、１５ｂステータ磁石
１７ａ、１７ｂロータ磁石
１８回転用電磁モータ部
１９ポリゴンミラー
２１、３０ロータ浮上制御用電磁石
２９、３１ロータ下側端面部

Claims

鉛直方向に延出して位置固定されたステータ軸と、前記ステータ軸の周囲に配置された円筒状のアウターロータ部と、前記ステータ軸に軸方向に沿った所定寸法離間して固定された一対のステータ磁石と、前記アウターロータ部の内周部に取り付けられて前記ステータ磁石と同軸上で対向配置された一対のロータ磁石と、前記アウターロータ部の浮上位置制御を行うロータ浮上制御用電磁石と、前記アウターロータ部の内側に配置された回転用電磁モータ部と、前記アウターロータ部の外周部に配置されたポリゴンミラーと、を有する光偏向走査装置。
前記ステータ磁石が前記ロータ磁石より大きく形成され、前記ステータ磁石の大きさが、前記ステータ磁石と前記ロータ磁石との間で前記アウターロータ部の回転軸方向に作用する反発力を調整するパラメータとされている請求項１記載の光偏向走査装置。
前記アウターロータ部の下端部に、前記ステータ軸が貫通されることなく前記アウターロータ部の下端部を閉止するロータ下側端面部が設けられ、前記ロータ浮上制御用電磁石は、前記ロータ浮上制御用電磁石の中心が前記アウターロータ部の回転軸を通る位置で前記ロータ下側端面部に対して対向配置されている請求項１又は２記載の光偏向走査装置。
前記ロータ下側端面部が、前記ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出するＲ面状に形成されている請求項３記載の光偏向走査装置。
前記ロータ下側端面部が、前記ロータ浮上制御用電磁石に向けて突出する円錐状に形成されている請求項３記載の光偏向走査装置。