JPH0637379Y2

JPH0637379Y2 - 光偏向器

Info

Publication number: JPH0637379Y2
Application number: JP1987152952U
Authority: JP
Inventors: 正弘高橋; 卓朗本郷; 友晴野中; 昌秀孫; 弘牧野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2002-10-06
Also published as: JPH0157715U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は光偏向器に関するものであり、特に、その製造
効率を向上させ、大量生産を可能とするのに好適な光偏
向器に関するものである。

（従来の技術）レーザプリンタ等に適用される光偏向器は、ポリゴンミ
ラーと、該ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンスキ
ャナモータとより成る。

前記ポリゴンミラー、およびポリゴンスキャナモータの
ロータをそれぞれ単独に完全に加工し、該加工後にそれ
らを組付ける場合には、これら各部材の組付け部に必ず
組付け誤差が生じるため、該組付け後に再度ポリゴンミ
ラーおよび／あるいはロータの加工を実施しなければな
らない。

この欠点を解消するために、例えば特開昭60−123819号
公報、同60−123820号公報には、ポリゴンミラーおよび
ロータの加工を完全に終了する前に、それらを取付け、
該取付け後に、それらを同時に加工する技術が記載され
ている。

（考案が解決しようとする問題点）前記した各公報に記載された技術においては、組付けら
れたポリゴンミラーおよびロータの加工を、一組ずつし
か行うことができないので、その加工速度、すなわちそ
の生産効率の向上は今だ十分ではない。

本考案は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的は、組立てられたポリゴンミラーおよ
びロータの加工を、さらに効率良く行うことのできる光
偏向器を提供することにある。

（問題点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、本考案は、ロータの厚
さを、その上下面が平行となるように形成されたポリゴ
ンミラーの厚さより小さくなるように設定し、かつポリ
ゴンミラーを、ロータの上下面がポリゴンミラーの上下
面よりもへこむように、該ロータに取付けるという手段
を講じた点に特徴がある。

これにより、ロータを重ね合せてもポリゴンミラーの上
下面が密着するので、ポリゴンミラーの加工精度を低下
させることなく、複数個のポリゴンミラーを同時に加工
することができ、さらに、光偏向器の高さを低くするこ
とができるという作用効果を生じさせることができる。

（実施例）以下に、図面を参照して、本考案を詳細に説明する。

第２図は本考案の一実施例に適用されるステータ200の
縦断面図、第３図は第２図の平面図である。第２図にお
いては、モータハウジング４はその一部がのみ破断さ
れ、またトロイダルコア６に巻回されるべきトロイダル
コイル6Aは、図を見易くするために省略されている。ま
た、第３図においては、ホール基板７が省略されてい
る。

各々の図において、符号４は、当該スキャナモータのハ
ウジング（モータハウジング）であり、ホール素子８が
配置されたホール基板７を位置決めする第１の段状部4A
と、環状の軸受５を位置決めする第２の段状部4Bと、第
４、５図に関して後述するロータ100の軸部2Cを逃げる
ための第３の段状部4Cとを備えている。前記第３の段状
部4Cの突出部4Eは、その径が前記ロータ100の貫通穴2D
（第４図）の径よりも小さくなるように形成されてい
る。

前記モータハウジング４の底面輪郭は、円形、矩形等の
形状を成している。

また、前記モータハウジング４の中心には、貫通穴4Dが
穿設されている。

前記モータハウジング４の第１の段状部4Aには、ホール
基板７が載置され、また、第２の段状部4Bには、軸受５
が配置され、そして固定される。前記軸受５は、セラミ
ック材、金属等により成型されたすべり軸受であり、少
なくとも符号Ｃで示される範囲がすべり軸受として機能
するように、研磨等の処理が施されている。軸受５とし
てセラミック製のものを用いれば、該軸受の摩耗が減少
し、その寿命が延びる。

複数のトロイダルコイル6Aが巻回されたトロイダルコイ
ル６は、スペーサ９を介して軸受５の外周部に挿入さ
れ、そして接着等の手法により、前記軸受５に固定され
る。

第４図の本考案の一実施例に適用されるロータ100の縦
断面図、第５図は第４図の平面図である。第４図におい
て、ポリゴンミラー１は、その一部のみが破断されてい
る。

第４、５図において、ロータ100は、ロータハウジング
２、およびマグネット３より構成され、また前記ロータ
ハウジング２の外周部には、その上下面が平行となるよ
うに形成されたポリゴンミラー１が接着、圧入等の手法
により固定されている。

前記ロータハウジング２は、環状のマグネット３を支持
する機能を有すると共に、該マグネット３より発生する
磁束を集めるマグネットヨーク2Aと、第２、３図に関し
て前述したステータ200の軸受５に回動自在に支持され
るための軸部（ロータ回転軸）2Cと、前記マグネットヨ
ーク2Aおよび軸部2Cを連結する連結部2Bとが、一体的に
成型されることにより構成されている。また、前記ロー
タハウジング２の上下面は、互いに平行な平面内に含ま
れるように形成されている。

さらに、前記ロータハウジング２に、マグネット３を取
付けた場合、該マグネット３がロータハウジング２より
突出しないように、ロータハウジング２および／あるい
はマグネット３の幅が設定されている。

このように、前記ロータハウジング２は、マグネット３
の支持部材として機能するマグネットヨーク2A、および
ステータ200の軸受５に回動自在に支持される軸部2Cが
一体的に成型されることにより構成されているので、該
ロータハウジング２の材質は、高透磁率で、かつ高剛性
を有するものとする。

前記ロータハウジング２を炭素鋼より形成する場合、炭
素鋼は、一般に、炭素成分の含有率が低いと透磁率は高
く、剛性は逆に低くなるという性質を有しているので、
この透磁率および剛性が適当な値を示すような炭素含有
率の鋼を用いる必要がある。

前述したように、ロータハウジング２の軸部2Cは、ステ
ータ200の軸受５（すべり軸受）により支持されるの
で、前記軸部2Cの符号Ｂで示される部分に研磨等の処理
を施しておく。また、この部分Ｂに、窒化チタン（Ti
N）コーティング処理を施せば、前記軸部2Cの摩耗を極
力防止することができる。

前記軸部2Cの中央には、貫通穴2Dが穿設されている。こ
の貫通穴2Dは、モータハウジング４に形成された突出部
4Eを逃げるためのものであり、また、当該モータ100を
複数個重ね合せて、ポリゴンミラー１の鏡面を加工する
場合の、該ロータ100を位置決めする棒状の治具（図示
せず）の挿入用穴となる。

つまり、この実施例においては、ロータハウジング２の
上下面が、互いに平行な平面内に含まれるように、かつ
ポリゴンミラー１の上下面と面一となるように形成され
ているので、前記貫通穴2Dに棒状の治具を挿入して複数
のロータ100を正確に重ね合せることができ、この結
果、ポリゴンミラー１の鏡面研磨を複数個同時に行うこ
とができる。

また、この重ね合せの際、ポリゴンミラー１の上面およ
び下面が密着するので、各ポリゴンミラー１の鏡面の、
平面度、ロータ回転軸に対する平行度等を正確に設定す
ることができる。

すなわち、ロータ100を重ね合せた場合に、ポリゴンミ
ラー１の上面および下面ではなくて、ロータハウジング
２の上面および下面のみが密着する場合は、鏡面の研磨
時に該ロータハウジング２がたわみ、これにより各ポリ
ゴンミラー１の研磨を正確に行うことができなくなる
が、ポリゴンミラー１の上面および下面が密着するよう
に重ね合わされる場合は、ポリゴンミラー１自体がいわ
ゆるむくの部材であるために、鏡面研磨時に該ポリゴン
ミラー１がたわまず、各ポリゴンミラー１の鏡面を正確
に研磨することができる。

もちろん、このようにロータ100を複数個重ね合せて、
ポリゴンミラーの鏡面を加工する場合は、ポリゴンミラ
ー１の上下面と、ロータハウジング２の貫通穴2Dの中心
軸との直角度を、あらかじめ正確に出しておく必要があ
る。

なお、前記ポリゴンミラー１の、連結部2Bが配置された
側には、動バランス調整用の環状溝1Aが穿設されてい
る。

さて、当該光偏向器が取付けられる光偏向器ユニットの
本体には、該光偏向器を取付けるべき位置に、位置決め
穴が穿設される。この位置決め穴を、第６図を参照して
説明する。

第６図はユニット本体50に穿設された位置決め穴51の断
面図である。

第６図において、位置決め穴51は、当該光偏向器ユニッ
トのユニット本体50の、光偏向器を取付けるべき位置、
すなわち基準位置S1からｘ方向、および該ｘ方向に直交
するｙ方向に所定距離Ｘ、Ｙだけ離れた位置に、位置精
度良く穿設されている。また、前記位置決め穴51は、そ
の中心軸S3と、ユニット本体50の表面と直交する軸S2と
の倒れθが極力少なくなるように穿設されている。つま
り、前記位置決め穴51は、当該光偏向器に必要とされる
位置精度および倒れ精度で穿設されている。

また、前記位置決め穴51は、モータハウジング４の底面
の輪郭形状（すなわち、第１の段状部4Aの外形形状）と
ほぼ同一の形状を有している。

前記位置決め穴51の中心には、めねじ52が形成されてい
る。

第１図は本考案の一実施例の縦断面図であり、ポリゴン
ミラー１、およびモータハウジング４は、その一部が破
断されている。第１図において、第２図ないし第６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。

まず、第2,3図のように組立てられたステータ200を、ユ
ニット本体50に穿設された位置決め穴51に装着する。そ
して、モータハウジング４の中央部に穿設された貫通穴
4Dよりおねじ10を挿入し、該おねじ10を位置決め穴51に
形成されためねじ52に螺合させる。この螺合により、ス
テータ200が、ユニット本体50に固定される。

ここで、位置決め穴51は、モータハウジング４の底部輪
郭形状とほぼ同一の形状を有しているので、ステータ20
0を位置決め穴51に装着するだけで、該ステータ200の位
置決めが行われる。したがって、おねじ10は、ステータ
200を単に位置決め穴51に押付けるだけの機能しか備え
ていない。この結果、モータハウジング４の貫通穴4D
を、前記おねじ10のねじ部よりも大きく形成すれば、位
置決め穴51に形成されるめねじ52の位置精度および倒れ
精度は、該位置決め穴51ほどは必要ない。

このステータ200の固定の後、第３、４図のようにポリ
ゴンミラー１が固定されたロータ100を、前記ステータ2
00に取付ける。このロータ100の取付けは、ロータハウ
ジング２の軸部2Cに潤滑剤を塗布した後、該軸部2Cを、
モータハウジング４に固定された軸受５に挿入すること
により行われる。前記潤滑剤には、ロータ100の回転に
より飛散しないように、高粘度のグリースを用いると良
い。

このように、ロータ100の、ステータ200への取付けは、
単に軸部2Cを軸受５に挿入することにより行われるわけ
であるが、この挿入の後は、ロータ100に固定されたマ
グネット３と、ステータ200に固定されたトロイダルコ
ア６とが対向することになり、これらの間に吸引力が働
くので、ロータ100が、ステータ200から容易に外れたり
するおそれがない。

以上のような構成を有するスキャナモータにおいて、所
定のトロイダルコイル6Aに電流を流すと、該電流がマグ
ネット３より発生する磁界を交差することにより、いわ
ゆるフレミングの左手の法則により、ロータ100に回転
力が生じる。

ロータ100の回転角はホール基板７上に配置されたホー
ル素子８により検出され、該回転角に応じて通電すべき
トロイダルコイル6Aが、図示されないモータ駆動回路に
より、トロイダルコア６の周方向に選択され、これによ
りロータ100の回転が持続する。

つまり、このスキャナモータは、いわゆるトロイダルモ
ータを構成している。

さて、前述したように、本考案の一実施例においては、
ロータ100の上下面は、互いに平行なポリゴンミラー１
の上下面と面一となるように形成されるものとして説明
した。このように構成されることにより、ロータ100の
中央部に穿設された貫通穴2Dに棒状治具を挿入して、ロ
ータ100を積重ねることができ、またこの際、ポリゴン
ミラー１の上下面が密着することができる。

したがって、ポリゴンミラー１の加工、特にその表面研
磨を一度に複数個行うことができ、その生産効率が向上
する。また、前記積重ねにより、ポリゴンミラー１の上
下面同士が密着するので、前記加工時にロータ100に歪
みが生じたり反ることがなく、当該ポリゴンミラー１の
加工を精密に行うことができる。

（変形例）前述した光偏向器は、次のように変形されることができ
る。

（１）第４、５図に関して前述したように、ロータハウ
ジング２の上面および下面は、互いに平行な平面内に含
まれ、かつポリゴンミラー１の上下面と面一となるよう
に形成されるものとして説明したが、ロータハウジング
２の上下面は、ポリゴンミラー１の上下面よりもへこむ
ように形成されることによっても、ロータ100を重ね合
せた場合に、ポリゴンミラー１の上面および下面が密着
するので、各ポリゴンミラー１を正確に加工することが
できる。この場合、ロータハウジング２の上下面は、平
行でなくても良い。

（２）第５図においては、ロータ100の中央部に穿設さ
れる貫通穴2Dは、その断面が円形となるように描かれて
いるが、本考案においては特にこれのみに限定されるこ
とはなく、矩形、その他の断面形状を有していても良
い。

（３）ロータ100の中央部に穿設される貫通穴2Dは、ロ
ータ100を重ね合せてポリゴンミラー１の加工を行う場
合に、ポリゴンミラー１位置決め用の棒状治具挿入用穴
としして機能するものとして説明したが、本考案は特に
これのみに限定されることはない。

すなわち、ロータ100の中心からずれた位置に、複数の
位置決め用貫通穴を穿設し、そのそれぞれの貫通穴に棒
状治具を挿入し、ポリゴンミラー１を位置決めするよう
にしても良い。

（４）前述の説明においては、モータハウジング４の、
ユニット本体50への固定は、おねじ10を用いて行うもの
として説明したが、本考案は特にこれのみに限定される
ことはなく、圧入ピン、リベット等を用いて固定するよ
うにしても良いことは当然である。

また、モータハウジング４の中央部に貫通穴4Dを穿設
し、該貫通穴4Dを利用して該モータハウジング４を固定
する代わりに、モータハウジング４の外周にフランジを
設けると共に、該フランジに複数の穴を穿設し、そのそ
れぞれの穴におねじを通して、モータハウジング４を固
定するようにしても良い。

（５）また、前述の説明においては、前記ロータ100に
は、貫通穴2Dが穿設されるものとした。この貫通穴2D
は、モータハウジング４の中央部に突出した突出部4Eを
逃げるためのものであり、またロータ100を重ね合せて
研磨する場合の治具を挿入するためのものであるが、上
記（３）に関して前述したように、ロータ100の中心か
らずれた位置に、位置決め用貫通穴が穿設されている場
合においては、ロータハウジング２の、モータハウジン
グ４と対向する側のみが開口するような凹状の穴が、該
ロータハウジング２に穿設されても良い。

さらにまた、突出部4Eを低く制作するか、または突出部
4Eを省略し、そして軸受５の取付け位置を高くすれば、
前記ロータハウジング２に、前述した貫通穴2Dあるいは
凹状の穴を設ける必要はないことは言うまでもない。

（６）また、ロータ100の、ステータ200への装着時に
は、ロータハウジング２の軸部2Cに高粘度グリースを塗
付するものとして説明した。つまり、グリースを塗付す
ることにより、軸受５は、グリース軸受、あるいは油軸
受として機能することになるが、前記軸受５および／あ
るいは軸部2Cに圧力発生用の溝を穿設し、軸受５および
軸部2Cを流体軸受として構成するようにしても良い。

このように、ロータ100の軸受として、グリース軸受、
油軸受、あるいは流体軸受等のすべり軸受を用いれば、
該ロータ100の回転時における騒音が減少する。

もちろん、ロータ100の軸受としてすべり軸受を用いる
代わりに、ころがり軸受を用いても良いことは当然であ
る。

（７）前述の説明においては、スキャナモータを構成す
るトロイダルモータは、トロイダルコイル6Aが巻回され
たトロイダルコア６がステータ200に固定され、環状の
マグネット３がロータ100に固定されるものとしたが、
本考案においては特にこれのみ限定されることはなく、
トロイダルコアがロータ100に固定され、環状のマグネ
ットがステータ200に固定されるように構成されてもよ
いことは当然である。

（８）前記実施例においては、本考案をトロイダルモー
タを用いて説明したが、本考案は、特にこれにのみ限定
されることはなく、トロイダルモータ以外の直流モー
タ、あるいは交流モータに適用されても良い。

（考案の効果）以上の説明から明らかなように、本考案によれば、つぎ
のような効果が達成される。

すなわち、ロータの厚さをポリゴンミラーの厚さより小
さくなるように設定し、かつポリゴンミラーを、ロータ
の上下面がポリゴンミラーの上下面よりもへこむよう
に、該ロータに取付けるようにしたので、ロータを重ね
合せてもポリゴンミラーの上下面が密着する。

これにより、ポリゴンミラーの加工精度を低下させるこ
となく、複数個のポリゴンミラーを同時に加工すること
ができる。

また、このため従来装置のような鏡面加工後のポリゴン
ミラーにロータを取付けるものに比べて、組付け誤差を
完全に防止することができる。

さらに、ロータハウジングが高透磁率でかつ高剛性を有
するため、強度が高く、振動が少ないポリゴンミラーを
供給することができる。また、ロータの厚さが前記ポリ
ゴンミラーの厚さより小さくなるように形成されるた
め、光偏向器の高さを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。第２図は本考案の一実施例に適用されるステータの縦断
面図である。第３図は第２図の平面図である。第４図は本考案の一実施例に適用されるロータの縦断面
図である。第５図は第４図の平面図である。第６図はユニット本体に穿設された位置決め穴の縦断面
図である。１……ポリゴンミラー、２……ロータハウジング、2A…
…マグネットヨーク、2B……連結部、2C……軸部、３…
…マグネット、４……モータハウジング、4D……貫通
穴、５……軸受、６……トロイダルコア、6A……トロイ
ダルコイル、８……ホール素子、10……おねじ、50……
ユニット本体、51……位置決め穴、52……めねじ、100
……ロータ、200……ステータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者孫昌秀神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)考案者牧野弘神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】その上下面が平行となるように形成された
ポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーが固定され、該ポ
リゴンミラーを回転駆動するロータ、およびステータよ
り成るポリゴンスキャナモータとを具備した光偏向器で
あって、前記ロータは、高透磁率でかつ高剛性を有するロータハ
ウジングを有し、該ロータの厚さが前記ポリゴンミラー
の厚さより小さくなるように形成され、前記ポリゴンミラーは、前記ロータの上下面が該ポリゴ
ンミラーの上下面よりもへこむように、前記ロータに取
付けられたことを特徴とする光偏向器。
【請求項２】前記ロータの中央部には、該ロータの回転
中心軸方向に貫通穴が穿設されたことを特徴とする前記
実用新案登録請求の範囲第１項記載の光偏向器。