JPH0259715A

JPH0259715A - 偏向走査装置

Info

Publication number: JPH0259715A
Application number: JP21077088A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Sugiura; 義則杉浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1990-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、例えばレーザービームプリンタ等に用いられ
る偏向走査装置に関し、特に流体軸受機能を有する回転
鏡を備えた偏向走査装置に関する。

（従来の技術）従来、レーザービームプリンタ等において、レーザービ
ームを偏向走査するための、回転鏡を回転駆動するモー
タとしては、第３図に示すようなものが知られている０
図中、１００は回転多面鏡、１０１は偏向走査用モータ
の回転体であるところのロータで、その中央部には回転
多面鏡を支持するためのミラー支持台１０２があり、さ
らにその中心には回転軸１１３がミラー支持台１０２と
直交して設けられていて、回転軸１１３はポールベアリ
ング１０３と１０４によって回転支持されている。ロー
タ１０１は、その外周に駆動用マグネッ）１０５が設け
られていて、さらにその外周にＦＧマグネット１０６が
ある。また、駆動用マグネット１０５に対向する位置に
は、駆動コイル１０７があって、回路基板ｌＯ８に固定
されている。ポールベアリング１０３と１０４はハウジ
ング１１０により保Ｉ−シされた軸受ホルダ１０９によ
って支持されている。

しかし、このような偏向走査用モータに用いられている
ポールベアリング１０３，１０４は、振動や騒音が発生
するため高速回転が困難であったばかりか、ポールとそ
れを支持する内輪、外輪の間にガタがあり、回転鏡の鏡
面が倒れる、いわゆる面倒れが生じてしまうという重大
な欠点があった。

そこで、近年においては、第４図に示すように、動圧流
体軸受を用いた偏向走査用モータが案出されている。

すなわち、この従来例において、回転多面鏡１２０は、
中心が空洞でスリーブ形状をしたロータ１２１のミラー
取付フランジ１２１ａに固定されている。そして、この
ロータ１２１には駆動用マグネット１２２が固定されて
いて、その周囲に設けられたステータコイル１２３によ
って回転駆動させられる。また、ロータ頂上部にはスラ
スト圧力を発生するスラスト板１２７が設けられており
、スラスト板中央には細い穴１２８が貫通している。一
方、ロータ１２１の空洞部には固定軸１２４が挿入され
、その軸の外周は動圧発生用の溝が形成されている。固
定軸１２４はモータケース１２５に固定され、このモー
タケース１２５の他方端はキャップ１２６が嵌合してい
て、偏向走査用モータの内部を密封している。而して、
このモータを用いれば、ベアリングにおいて発生する振
動等がなく、回転多面鏡１２０を円滑に高速回転させる
ことができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、斯かる従来例においても、ポリゴンミラ
ー１２０とロータ１２１との取付誤差によるポリゴン面
倒れは除去することはできず、さらには、動圧流体軸受
の部分、即ち、ロータ１２１及び固定軸１２４の部分が
大きいため、コンパクトな装置を構成することができな
かった。

そこで、本発明は上記した従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、回転多
面鏡の面倒れを防止し得る高精度でコンパクトな偏向走
査装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため１本発明にあっては、光源から
発せられた光束を、動圧流体軸受により支持される回転
鏡で偏向走査する偏向走査装置において、前記回転鏡を
直接支持する動圧流体軸受を設け、該動圧流体軸受を、
回転鏡の鏡面にほぼ直交する回転鏡平面にて回転鏡のス
ラスト負荷を支持するスラスト負荷支持部と、回転鏡の
回転中心に形成した孔の内周壁にて回転鏡のラジアル負
荷を支持するラジアル負荷支持部とから構成したことを
特徴とする。

（作　用）上記構成を有する本発明にあっては、回転鏡を動圧流体
軸受で直接支持することにより、従来例において生じて
いた回転鏡及び動圧流体軸受間の取付誤差の発生が防止
される。

また、回転鏡のスラスト負荷を回転鏡平面にて支持する
構成としたことから、固定軸等にスラスト方向に長い動
圧発生溝を形成しなくとも１回転鏡のスラスト負荷を支
持可能となる。

（実施例）以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る偏向走査装置の一実施例を示す断
面図である。同図において、■は回転鏡としての回転多
面鏡で、その芯材２にはアルミナ系のセラミックスが用
いられ、その半径方向の外周面には鏡面を構成するアル
ミニウム材３が密着保持されている。

この場合、セラミックス材にアルミニウムを密着固定す
る方法としては、アルミニウム粉末を高密度で固める、
いわゆる粉末冶金法によって形成してもよい。また、ア
ルミニウムを高温で溶解して高圧ガスで吹き付けた溶射
による方法でもよく、さらには、セラミックスをほぼポ
リゴン形状にしておき、その鏡面に当たる部分にアルミ
ニウムコーティングを施してもよい。

回転多面鏡ｌは、このようにして形成されたアルミニウ
ム表面をダイヤモンドバイトで切削加工することで鏡面
に仕上げられる。

回転多面鏡ｌの芯材２の鏡面に直交した平面、即ち回転
鏡平面としての下面２ａには、動圧発生溝４が形成され
、固定スラスト受は部材８との間に回転多面鏡１の回転
に伴って発生した空気流により回転多面鏡１のスラスト
加重を支えることができるよう、動圧流体軸受を構成す
るスラスト負荷支持部が設けられている。すなわち、こ
の動圧発生溝４は、スパイラス状の深さ数十ミクロンの
溝が芯材２の下面２ａの中心から外方に向って複数本形
成されたものであり、回転多面鏡１の回転に伴い動圧発
生溝４にて発生した空気流は、固定スラスト受は部材８
において阻止され、そのときに発生した圧力により回転
多面鏡１のスラスト負荷を支持するようになっている。

一方、回転多面鏡１の芯材２の鏡面にほぼ直交する上面
２ｂには、プラスチック製のマグネット５が設けられて
いる。このマグネット５は、回転多面鏡１を回転駆動す
るためのリング状の駆動用マグネットで、重量の小さな
ものを用いることが好ましい。

回転多面鏡ｌの中心部には、精度良く加工した円筒状の
孔１ａが形成され、この孔１ａには固定軸６が嵌合して
いる。そして、この固定軸６の外周面には動圧発生溝７
が形成され、該溝７と芯材２の内周壁２Ｃによって動圧
流体軸受を構成するラジアル負荷支持部が形成されてい
る。

固定スラスト受は部材８は、精度よく加工されたセラミ
ックスのような堅い材料で作られたもので、外周部はケ
ーシング部材１０と嵌合してこれに支持され、さらに、
中心部において前記固定軸６に固定されている。ケーシ
ング部材１０には、回転多面鏡ｌに光束を入射するため
の窓、及び走査光束を出射するための窓が設けられてい
る。

芯材２をはさんで固定スラスト受は部材８の反対側には
、金属板をベースにした電気回路基板９が設けられ、ケ
ーシング部材ｌＯにより支持されている。この電気回路
基板９の中央には固定軸６を支持するための孔９ａが設
けられ、この孔９ａに固定軸６が嵌合している。また、
電気回路基板９の下面には前記プラスチックマグネット
５と対応する駆動用ステータコイル１１が取付けられて
いる。この電気回路基板９は鉄基板と呼ばれるもので、
硅素鋼板などの表面に絶縁処理をして、その表面にモー
タの駆動回路パターンを形成したものである。この場合
、鉄基板を用いることによりステータヨークプレートが
不用になるばかりか、固定軸６の支持も同時に行うこと
ができる。また、回転多面鏡１のマグネット５と、この
鉄基板との間に吸引力が発生するため、わずかな浮力で
回転多面鏡１を浮上させることが可能になる。この結果
、本実施例にあっては、偏向走査時において回転多面ｆ
ｉｔのスラスト面に形成された動圧発生溝４と固定スラ
スト受は部材８との接触時間を短くすることができるた
め、耐久性を増すことが可能になる。また、固定軸６は
軸の両端部が支持されているため、回転のアンバランス
に対しても十分な剛性が得られる。

このように、本実施例にあっては、ロータ等の取付部材
を介さず回転多面鏡１の負荷を直接支持する動圧流体軸
受を設けてなることから、回転多面鏡と取付部材との取
付誤差に起因するポリゴン面倒れを防止することができ
る。

また、回転多面鏡１の芯材２の下面２ａに形成した動圧
発生溝４及び固定スラスト受は部材８によりスラスト負
荷を支持すると共に、固定軸６．に形成した動圧発生溝
７及び芯材２によりラジアル負荷を支持する構成とした
ことから、従来の装置のようにスラスト方向に長い動圧
発生溝を形成する必要がなく、この結果、取付部材を使
用しないこととも相まって非常にコンパクトな偏向走査
装置を構成することができる。

さらに、本実施例にあっては、回転多面鏡ｌにプラスチ
ックマグネット５を組み込んだことにより、非常に薄形
の装置を構成することができる。

尚、スラスト動圧発生溝４は、固定スラストの受は部材
８のスラスト受は部表面側に形成してもよく、すなわち
、対向するスラスト面のいずれか一方に形成されていれ
ばよい。また、同様に、固定軸６に形成されたラジアル
動圧発生溝は回転多面鏡１の内周壁２ｃに設けてもよい
、これも同様に固定軸６あるいは内周壁２ｃのいずれか
一方に形成されていればよい。

第２図は本発明に係る偏向走査装置の他の実施例を示し
たもので、回転多面鏡２ｏはアルミニウムを母材とした
金属からなり、動圧流体軸受が形成される下面のスラス
ト受は部２１と内周壁２２とには表面処理が施されてい
る。この場合、表面処理としては、例えばアルマイトや
ニッケルクロムのように、スラスト部として耐摩耗性の
あるものが好ましい、また、固定軸２３は片持ち支持で
、電気回路基板９側の一方端はフリーになっている。そ
の他の構成は、前記実施例と同様である。このように、
従来から使用されているアルミニウムの回転多面鏡に表
面処理をすることにより、表面硬度を上げて、動圧流体
軸受としての必要な耐摩耗性を向上させることができる
。

本実施例にあっては、固定軸を片持ちにして、回転多面
鏡を従来のアルミニウム母材を使用することにより、も
っとも簡単に動圧流体軸受を用いた偏向走査装置を構成
することができる。

なお、回転多面鏡の母材はアルミニウムに限ったことは
なく、プラスチンク成型されたものでもよい。また、前
記各実施例において用いられてし・る流体軸受けは空気
を用いた空気軸受けでもよいし、またオイルを用いた動
圧オイル軸受けで°もよい。さらには、それらの組合せ
によるものでも良いことは言うまでもない、さらに、電
気回路基板９は、従来のガラスエポキシ樹脂やフェノー
ル樹脂を用いたものでも使用可能である。

（発明の効果）以上の構成及び作用を有する本発明にあっては、回転鏡
を直接支持する動圧流体軸受を設けたことから、従来の
装置において生じていた、回転鏡とその取付部材との取
付誤差に起因するポリゴン面倒れを防止することができ
、高精度の偏向走査を行うことができる。

また、回転鏡のスラスト負荷を回転鏡平面にて支持する
構成としたことがら、従来の装置の如く固定軸等にスラ
スト方向に長い動圧発生溝を形成する必要がなく、この
結果、取付部材を使用しないこととも相まって非常にコ
ンパクトな偏向走査装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る偏向走査装置の一実施例を示す縦
断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、
第３図は従来例に係る偏向走査装置を示す縦断面図、第
４図は他の従来例に係る偏向走査装置を示す縦断面図で
ある。符号の説明１・・・回転多面鏡（回転鏡）ｌａ・・・孔　　　　　　　２・・・芯材２ａ・・・下
面（回転鏡平面）２ｂ・・・上面　　　　　　２ｃ・・・内周壁４・・・
動圧発生溝５・・・プラスチックマグネット６・・・固定軸　　　　　　７・・・動圧発生溝８・・
・固定スラスト受は部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源から発せられた光束を、動圧流体軸受により
支持される回転鏡で偏向走査する偏向走査装置において
、前記回転鏡を直接支持する動圧流体軸受を設け、該動圧
流体軸受を、回転鏡の鏡面にほぼ直交する回転鏡平面に
て回転鏡のスラスト負荷を支持するスラスト負荷支持部
と、回転鏡の回転中心に形成した孔の内周壁にて回転鏡
のラジアル負荷を支持するラジアル負荷支持部とから構
成したことを特徴とする偏向走査装置。
（２）前記回転鏡の鏡面にほぼ直交する他の回転鏡平面
に回転鏡駆動用のマグネットを配設したことを特徴とす
る請求項１記載の偏向走査装置。