JPH06160756A - 回転多面鏡駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＬＢＰに使用される回転多面鏡駆動装置にお
いて、回転精度や軸受の精度の悪化を解決し、薄型化と
低コストを実現する。 【構成】 回転軸１とマグネット３を有するロータ１３
とこのロータに固定される回転多面鏡２とを備え、マグ
ネット３と対向して設けられたベース板１１とこのベー
ス板にアウトサートされた樹脂からなる軸受保持部のカ
ラー１５とからなるブラケット１６で構成され、カラー
１５はロータ側に薄肉で構成された第１の円筒部１５ａ
およびベース板側に第１の円筒部１５ａより厚肉の第２
の円筒部１５ｂから成り、カラー１５の第１の円筒部１
５ａに回転軸１を軸支する軸受１０を嵌合固定した構成
とする。スリーブをカラーの薄肉部に嵌合固定すること
により、スリーブの内径精度をほとんど変化させること
なく組立・維持できる。とくに流体軸受等内径の変化が
大きく損失や剛性に影響するスリーブではその効果は著
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザービームプリンタ
ー（以下ＬＢＰと略す）などでレーザーのスキャンに利
用される回転多面鏡駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、回転多面鏡駆動装置はＬＢＰの普
及に伴ってより小型薄型化、低コスト化が要求されてい
る。そうした中、従来のアルミニウムダイカスト等のブ
ラケットに代わって、例えば鉄基板等にアルミニウムや
真鍮のスリーブを固定するなど、より薄型化、低コスト
化を図っている反面、回転変動（以下ジッターと称す
る）や騒音、あるいは回転多面鏡の面倒れについては高
精度の性能の維持が不可欠である。

【０００３】以下に従来の回転多面鏡駆動装置につい
て、図２および図３を用いて説明する。

【０００４】（第１の従来例）図２は従来の第１の回転
多面鏡駆動装置の構成を示すものである。図２におい
て、１は回転軸で、回転多面鏡２とロータマグネット３
とロータヨーク４とが固定されるロータボス５が焼き嵌
め等の方法で回転軸１に固定され、ロータ１３を構成し
ている。回転多面鏡駆動装置の取付面７ａを有するブラ
ケット７には、回転軸１を回転可能に軸支する軸受１０
と、ロータマグネット３と対向して設けられ磁路を構成
するステータヨーク６と、このステータヨーク６とロー
タマグネット３との間にロータマグネット３を付勢する
ステータ巻線８が固定されたステータ基版９とが固定さ
れている。

【０００５】（第２の従来例）図３は第２の従来例を示
すもので、薄型化および強度の向上を図るためブラケッ
ト１４は、回転多面鏡駆動装置の取付面１１ａを有する
磁性体のベース板１１と、ベース板１１にかしめられ軸
受１０が固定されるカラー１２とで構成され、ベース板
１１がロータマグネット３と対向して磁路を形成するよ
うになっている。

【０００６】以上のように構成された第１および第２の
回転多面鏡駆動装置について、以下その動作について説
明する。まず、ステータ巻線８に電流が供給されるとロ
ータマグネット３との間で電磁力が発生し、ロータ１３
が回転する。この時、ロータ１３の回転精度および回転
軸１の回転多面鏡駆動装置の取付面７ａ，１１ａに対す
る機械的精度（以下絶対面倒れと称する）は、ブラケッ
ト７あるいはカラー１２に固定された軸受１０の精度お
よびブラケット７の加工あるいはベース板１１へのカラ
ー１２の固定の精度によって決定され、それが回転多面
鏡２の動特性の精度を決定する。それらの精度を維持す
るためブラケット７、あるいはカラー１２はアルミニウ
ムダイカスト等を切削してつくられていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、 （１）ブラケット７のアルミニウムダイカストの厚みが
薄く、加工時にチャックの影響を受けて歪むため、軸受
１０の直角度が維持できない。また、ベース板１１へカ
ラー１２をかしめる場合はベース板１１の歪みのためカ
ラー１２を直角にベース板に固定するのは困難である。 （２）ブラケット７あるいはカラー１２の軸受１０が固
定される部分の真円度の影響で軸受１０の精度が悪化す
る。また、アルミニウムの線膨張係数が２７×１０^-6と
大きいため、低温では軸受１０が締め付けられ軸受１０
の内径精度が悪化し、高温では軸受１０の固定にガタを
生ずることになり、その結果ジッターや面倒れが悪化す
る。同様に、ベース板１１とカラー１２とのかしめ部で
もガタを生じることになる。 （３）とくに軸受１０が流体軸受のスリーブである場
合、通常真鍮等の柔らかい材料でつくられるため軸受内
径への精度悪化は著しいものになり、この場合信頼性に
多大の悪影響を与えることになるという問題点を有して
いた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、軸受の精度を悪化させることなくかつ低コストで薄
型化を実現した回転多面鏡駆動装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の回転多面鏡駆動装置は、回転軸とロータマグ
ネットとを有するロータと、このロータに固定される回
転多面鏡とを備え、上記ロータマグネットと対向して設
けられたベース板とこのベース板にアウトサートされた
樹脂からなる軸受保持部であるカラーとからなるブラケ
ットで構成され、上記カラーはロータ側に薄肉で構成さ
れた第１の円筒部およびベース板側に第１の円筒部より
厚肉で構成された第２の円筒部から成り立ち、上記カラ
ーの第１の円筒部に回転軸を軸支する軸受を嵌合固定し
た構成を有している。

【００１０】

【作用】この構成によって、カラーが樹脂のためその剛
性が金属例えばアルミニウムの場合の１／４〜１／８と
なり、カラーに挿入された軸受の精度を損なうことがな
く、優れた回転性能を実現することが出来るとともに、
ベース板が磁路を構成するため薄型化を図れる。とく
に、軸受をカラーの第１の円筒部（薄肉部）に嵌合固定
することにより、予め、軸受嵌合固定によるカラー外径
の寸法変化を考慮してカラーの第１の円筒部の外径寸法
を設定しておけば、軸受嵌合固定による軸受内径寸法へ
の影響を最少におさえることが可能になる。

【００１１】また、軸受が銅系の流体軸受のスリーブで
ある場合、その線膨張係数が２０×１０^-6程度であり、
ベース板が１２×１０^-6の鉄板に対して樹脂に含まれる
ガラス繊維の含有量を調整することによりカラーの線膨
張係数を目的に応じて双方の間の値に調整できるため、
低温から高温までカラーとベース板の保持力やスリーブ
へのカラーの精度変化の影響を少なくすることが出来
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１３】図１において、１は回転軸で、回転多面鏡
２とロータマグネット３とロータヨーク４とが固定され
るロータボス５が焼き嵌め等の方法で回転軸１に固定さ
れ、ロータ１３を構成している。回転多面鏡駆動装置の
取付面１６ａを有するブラケット１６は、ロータマグネ
ット３と磁路を構成する磁性体のベース板１１とベース
板１１にアウトサート成形された樹脂からなるカラー１
５とからなり、回転軸１を回転可能に軸支する軸受１０
と、ベース板１１とロータマグネット３との間にロータ
マグネット３を付勢するステータ巻線８が固定されたス
テータ基板９とが固定されている。軸受１０の内径には
回転軸１またはスリーブのいずれか一方に動圧を発生す
るためのヘリングボーン溝が形成され流体軸受を構成
し、回転軸１を回転可能に軸支している。

【００１４】以上のように構成された回転多面鏡駆動装
置について、その動作を説明する。まず、ステータ巻線
８に電流が供給されるとロータマグネット３との間で電
磁力が発生し、ロータ１３が回転する。この時回転多面
鏡のジッター及び絶対面倒れは、軸受１０の精度で決定
される。

【００１５】一方、カラー１５はロータ側に薄肉で構成
された第１の円筒部１５ａおよびベース板側に第１の円
筒部１５ａより厚肉で構成された第２の円筒部１５ｂか
ら成り立ち、軸受１０は第１の円筒部１５ａ（薄肉部）
に圧入固定される。ここで、カラー１５の剛性は例えば
ＰＰＳ等であれば、ほぼアルミニウムの１／４〜１／８
であるため、薄肉の第１の円筒部１５ａに圧入すること
により軸受１０の剛性に負けてしまうため、軸受１０の
内径変化を圧入代の１／２０〜１／４０程度に押さえら
れる（圧入代を２０μｍとすると径変化でわずか０．５
μｍ程度となる）。

【００１６】また、ベース板１１は一般に圧延鋼板をプ
レスで打ち抜いて作られ、その材料段階でのそりがある
ため精度を出しにくいが、これにカラー１５をアウトサ
ートすることにより、それらのそりや歪みを吸収して、
ベース板１１に対するカラー１５の直角度が維持でき
る。

【００１７】軸受１０は一般に銅系の材料で加工して作
られるが、そのためカラー１５の線膨張係数を軸受１０
とベース板１１との間に設定することにより広い温度範
囲で上記精度を維持でき、またカラー１５はガラス繊維
含有樹脂であるためそれに含有されるガラス繊維の量を
コントロールすることにより精度の維持が可能となって
いる。

【００１８】以上のように本実施例によれば、回転軸１
と回転多面鏡２とロータマグネット３とを有するロータ
１３と、ロータマグネット３と対向して設けられたベー
ス板１１とこのベース板にアウトサートされた樹脂から
なる軸受保持部のカラー１５とからなるブラケット１６
において、カラー１５のロータ側に薄肉で構成された第
１の円筒部１５ａおよびベース板側に第１の円筒部１５
ａより厚肉で構成された第２の円筒部１５ｂを備え、カ
ラー１５の第１の円筒部１５ａに回転軸１を軸支する軸
受１０を嵌合固定した構成を有することにより、優れた
回転精度と機械精度を有した回転多面鏡駆動装置を提供
することができる。

【００１９】なお、本実施例において軸受１０は流体軸
受としたが、軸受１０がメタルの場合でもその効果は同
じであり、玉軸受の場合はさらに振動の吸収効果を持た
せることが出来ることは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、回転軸とロータ
マグネットを有するロータとこのロータに固定される回
転多面鏡とを備え、ロータマグネットと対向して磁路を
構成する磁性体のベース板とこのベース板にアウトサー
トされた樹脂からなる軸受保持部とからなるブラケット
において、軸受保持部のロータ側に薄肉で構成された第
１の円筒部およびベース板側に第１の円筒部より厚肉で
構成された第２の円筒部を備え、軸受保持部の第１の円
筒部に回転軸を軸支する軸受を嵌合固定した構成を有す
ることにより、 （１）ベース板にそりがあってもそれを基準にカラーを
成形するため回転軸の直角度を維持することができ、そ
の結果、この回転多面鏡駆動装置が固定される基準面に
対する絶対面倒れを確保できる。 （２）カラーが樹脂でありその剛性が金属のスリーブに
対して低く、かつその線膨張係数をスリーブに近づけ、
かつスリーブをカラーの薄肉部に嵌合固定することによ
り、スリーブの内径精度をほとんど変化させることなく
組立・維持できる。とくにスリーブが流体軸受等内径の
変化が大きく損失や剛性に影響する場合はその効果は著
しい。 （３）カシメ等の工数をかけることなくカラーを成形で
き、コストの削減を図ることができる。 等々優れた回転多面鏡駆動装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における回転多面鏡駆動装置
の断面図

【図２】第１の従来の回転多面鏡駆動装置の断面図

【図３】第２の従来の回転多面鏡駆動装置の断面図

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 回転多面鏡 ３ ロータマグネット １０ 軸受 １１ ベース板 １２，１５ カラー １５ａ カラー薄肉部（第１の円筒部） １５ｂ カラー厚肉部（第２の円筒部） ７，１４，１６ ブラケット ７ａ，１４ａ，１６ａ 回転多面鏡駆動装置の取付面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸とロータマグネットとを有するロー
   タと、このロータに固定される回転多面鏡とを備え、前
   記ロータマグネットと対向して設けられたベース板とこ
   のベース板にアウトサートされた樹脂からなる軸受保持
   部であるカラーとからなるブラケットで構成され、前記
   カラーはロータ側に薄肉で構成された第１の円筒部およ
   びベース板側に第１の円筒部より厚肉の第２の円筒部か
   ら成り立ち、前記カラーの第１の円筒部に前記回転軸を
   軸支する軸受を嵌合固定した回転多面鏡駆動装置。
2. 【請求項２】前記軸受は、前記回転軸またはスリーブの
   何れか一方に動圧を発生するためのヘリングボーン溝を
   有する動圧流体軸受である請求項１記載の回転多面鏡駆
   動装置。
3. 【請求項３】前記軸受は含油メタルである請求項１記載
   の回転多面鏡駆動装置。
4. 【請求項４】前記ベース板は磁性体からなり、ロータマ
   グネットと磁路を構成する請求項１記載の回転多面鏡駆
   動装置。
5. 【請求項５】前記カラーを構成する樹脂は、その線膨張
   係数が前記スリーブの線膨張係数と前記ベース板との線
   膨張係数の間にある請求項２記載の回転多面鏡駆動装
   置。