JPH08320449A - 偏向走査装置 - Google Patents

偏向走査装置

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JPH08320449A
JPH08320449A JP14959595A JP14959595A JPH08320449A JP H08320449 A JPH08320449 A JP H08320449A JP 14959595 A JP14959595 A JP 14959595A JP 14959595 A JP14959595 A JP 14959595A JP H08320449 A JPH08320449 A JP H08320449A
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rotary
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卓 蕗田
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幹夫 中杉
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転多面鏡のスラスト軸受の安定性を高め
る。 【構成】 回転多面鏡1は回転スリーブ3と一体であ
り、ステータコイル8を励磁すると回転多面鏡1とロー
タマグネット4が一体的に回転する。回転スリーブ3の
下端に固着された第1の永久磁石9aは、モータハウジ
ング6と一体である第2の永久磁石9bの内側に配設さ
れてその内周面に対向する。両永久磁石9a、9bは軸
方向に互いに逆向きの極性に着磁されており、両者の間
には磁気的中心位置を一致させるように作用する付勢力
が発生し、回転スリーブ3の軸方向の位置を安定して固
定するスラスト軸受として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
やレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏
向走査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、レーザビームプリンタやレーザ
ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一般的な偏
向走査装置を説明するもので、これは、光源ユニット5
0から発生されたレーザ光L0 をシリンドリカルレンズ
51によって回転多面鏡101の反射面に線状に集光さ
せ、回転多面鏡101の回転によって偏向走査し、結像
レンズ系52を経て図示しない回転ドラム上の感光体に
結像させる。結像レンズ系52は球面レンズ52a、ト
ーリックレンズ52b等によって構成され、前記感光体
に結像する点像の歪を補正する機能を有する。また、偏
向走査されたレーザ光の一部分は反射ミラー53によっ
て光ファイバ54の受光端に導入され、走査開始信号に
変換されて光源ユニット50に送信される。
【0003】回転多面鏡101の駆動部は、図5に示す
ように、固定軸102に嵌合する回転スリーブ103に
フランジ部材103aを一体化してこれにロータマグネ
ット104を固着し、回転多面鏡101を押えバネ10
5によってフランジ部材103aに押圧してこれと一体
的に結合させるとともに、固定軸102を固定したモー
タハウジング106にモータ基板107を支持させたも
ので、モータ基板107上に立設されたステータコイル
108を励磁することで、ロータマグネット104と回
転多面鏡101を一体的に回転させる。
【0004】回転スリーブ103はその回転によって固
定軸102との間に空気膜を形成し、固定軸102に非
接触で回転するラジアル空気軸受を構成する。回転スリ
ーブ103の下端には第1の永久磁石109aが固着さ
れ、永久磁石109aはモータハウジング106と一体
である第2の永久磁石109bに対向しており、両永久
磁石109a,109bは、回転スリーブ103の下端
をその軸方向に作用する磁気反撥力によってモータハウ
ジング106に対して非接触で支持するスラスト軸受を
構成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、回転多面鏡の駆動部の
スラスト軸受が2つの永久磁石による軸方向の磁気反撥
力を利用して回転スリーブの下端をモータハウジングか
ら浮上させているだけであるから、回転多面鏡の回転中
の振動や外乱に対して極めて不安定であり、回転多面鏡
の回転中に回転スリーブの軸方向の位置が変化して回転
多面鏡の反射面が上下動し、このために偏向走査装置の
光学特性を著しく損なうおそれがある。
【0006】場合によっては回転スリーブが固定軸から
抜け落ちる等の事故を発生し、偏向走査装置が運転不能
になることもあり、加えて、互に対向させる2つの永久
磁石の磁力のバラつきのために回転多面鏡の反射面の高
さを設計値通りに設定できない等の不都合もある。
【0007】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡のスラスト軸
受の安定性を向上させて、回転多面鏡の回転中の振動や
外乱等のために光学性能が劣化するおそれのない極めて
高性能な偏向走査装置を提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の偏向走査装置は、回転多面鏡と、これを径
方向に支持するラジアル軸受手段と、前記回転多面鏡を
軸方向に支持するスラスト軸受手段を有し、該スラスト
軸受手段が、前記回転多面鏡とともに前記軸方向に移動
自在である第1の磁気手段と、その磁気側面に対向する
磁気側面を備えた第2の磁気手段を有し、前記第1およ
び前記第2の磁気手段が、それぞれの前記磁気側面に沿
って前記軸方向に互に磁極が逆向きになるように着磁さ
れていることを特徴とする。
【0009】少なくとも一方の磁気手段が、磁場を強化
するためのヨークを備えているとよい。
【0010】第1の磁気手段が回転多面鏡と一体である
回転部材の外周面に固着されているとよい。
【0011】回転多面鏡と一体であるロータとこれに対
向するステータからなる駆動部が設けられており、前記
ロータと前記ステータのぞれぞれの磁気的中心位置が互
に一致する状態で第1および第2の磁気手段のそれぞれ
の磁気的中心位置が互にずれるように構成されていると
よい。
【0012】
【作用】第1、第2の磁気手段の間には、両者の磁気的
中心位置を一致させるように作用する付勢力が発生し、
これによって、回転多面鏡の軸方向の位置が固定され
る。
【0013】永久磁石等の磁気反撥力を利用したスラス
ト軸受に比べて、回転多面鏡の軸方向の位置が安定して
固定され、回転多面鏡自体の回転中の振動や外乱によっ
て著しく上下動するおそれがない。
【0014】その結果、回転多面鏡の回転中に反射面の
高さが変わり偏向走査装置の光学性能が劣化する等のト
ラブルのない極めて高性能な偏向走査装置を実現でき
る。
【0015】回転多面鏡と一体であるロータとこれに対
向するステータからなる駆動部が設けられており、前記
ロータと前記ステータのぞれぞれの磁気的中心位置が互
に一致する状態で第1および第2の磁気手段のそれぞれ
の磁気的中心位置が互にずれるように構成されていれ
ば、スラスト軸受に与圧が発生し、軸受剛性を強化して
回転多面鏡の軸方向の位置をより安定して固定すること
ができる。
【0016】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0017】図1は一実施例による偏向走査装置の主要
部を示す模式部分断面図であって、これは、外周面に反
射面1aを備えた回転多面鏡1を有し、その駆動部は、
固定軸2に回転部材である回転スリーブ3を嵌合し、こ
れと一体であるフランジ部材3aにロータであるロータ
マグネット4を固着し、回転多面鏡1を押えバネ5によ
ってフランジ部材3aに押圧するとともに、固定軸2を
固定したモータハウジング6にモータ基板7を支持さ
せ、これに、ステータであるステータコイル8を立設し
たもので、ステータコイル8を励磁することで、ロータ
マグネット4と回転多面鏡1を一体的に回転させる。
【0018】回転スリーブ3はその回転によって固定軸
2との間に空気膜を形成し、固定軸2に非接触で回転す
るラジアル軸受手段である空気軸受を構成する。回転ス
リーブ3の下端には第1の磁気手段である永久磁石9a
が固着され、永久磁石9aの磁気側面である外周面が、
モータハウジング6に固定された第2の磁気手段である
永久磁石9bの磁気側面である内周面に対向してスラス
ト軸受手段を構成している。
【0019】第1、第2の永久磁石9a,9bは回転ス
リーブ3の軸方向に互に磁極が逆向きになるように着磁
された環状の永久磁石であり、両永久磁石9a,9bの
間には、両者の前記軸方向の磁気的中心位置が互に一致
するようにこれらを付勢する付勢力が作用する。
【0020】第1、第2の永久磁石9a,9bの間にこ
のように作用する付勢力は、モータハウジング6に対す
る回転スリーブ3の軸方向の位置を安定して固定する。
これによって、回転スリーブ3の下端をモータハウジン
グ6に非接触で支持することができる。
【0021】すなわち、回転多面鏡1は両永久磁石9
a、9bの間に作用する付勢力によって所定の高さに安
定して支持され、回転多面鏡1の回転中の振動や外乱等
によって回転多面鏡1の軸方向の位置が著しくずれるお
それはない。従って、従来例のように回転多面鏡1の振
動や外乱等のために反射面1aの位置がずれて偏向走査
装置の光学特性を劣化させたり、回転スリーブ3が固定
軸2から抜け落ちる等のトラブルを回避できる。
【0022】なお、両永久磁石9a、9bの軸方向の磁
気的中心は、一般的に、各永久磁石9a、9bの軸方向
の幅の中心に位置し、従って、回転多面鏡1の取り付け
高さは、両永久磁石9a、9bの取り付け位置と軸方向
の寸法によって決定される。従来例のように、永久磁石
の磁力のバラつき等によって回転多面鏡の軸方向の位置
が変わるおそれがないという利点もある。
【0023】回転スリーブ3の上端開口はふた部材10
によって閉塞され、固定軸2の上端とふた部材10の間
に空気だまり10aが形成される。回転スリーブ3の固
定軸2に対する軸方向の位置が変化すると、空気だまり
10a内の空気が加圧または減圧され、第1、第2の永
久磁石9a,9bによる付勢力とともに、回転スリーブ
3をもとの位置に戻そうとする力が働く。これによっ
て、回転多面鏡1の軸方向の変位を一層確実に防ぐこと
ができる。
【0024】フランジ部材3aはアルミニウム、黄銅等
の金属材料で作られており、焼きばめ等の公知の方法で
回転スリーブ3に固定され、ロータマグネット4は接着
等の方法でフランジ部材3aに結合される。ふた部材1
0は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料や合成樹
脂等によって製作され、回転スリーブ3の上端に接着さ
れる。また、固定軸2の下端は焼きばめや接着等の公知
の方法でモータハウジング6に固定される。
【0025】空気軸受を構成する固定軸2と回転スリー
ブ3の材質がセラミックであれば、回転多面鏡1の回転
開始時あるいは低速回転時に軸受のかじり等のトラブル
を回避できる。
【0026】本実施例のようにロータマグネット4の外
周面にステータコイル8が対向している場合は、両者の
間にこれらの磁気的中心位置を互に一致させる付勢力が
作用する。そこで、図2に示すように、ロータマグネッ
ト24とステータコイル28のそれぞれの磁気的中心位
置が互に一致する状態で両永久磁石29a,29bのそ
れぞれの磁気的中心位置が上下にずれるように構成すれ
ば、スラスト軸受に与圧を与えて軸受剛性を強化でき
る。すなわち、ロータマグネット24とステータコイル
28の磁気的中心位置がA−A線に沿って一致している
状態で第1の永久磁石29aの磁気的中心位置(B−B
線で表わす)が第2の永久磁石29bの磁気的中心位置
(C−C線で表わす)から上方あるいは下方へ所定量だ
けずれるように設定すれば、両永久磁石29a,29b
によって構成されるスラスト軸受に予圧がかかった状態
となり、軸受剛性が増加する。これによって、回転多面
鏡21の反射面21aの高さ方向の位置が振動や外乱に
よってずれるのを確実に回避し、偏向走査装置の光学特
性の信頼性をより一層向上できる。
【0027】また、図3に示すように、第1の永久磁石
39aに対向する第2の永久磁石39bの軸方向の両端
にヨーク39cを設けて磁束の漏れを低減すれば、軸受
剛性を強化するのに大きく役立つ。
【0028】さらに、図4に示すように、回転スリーブ
43の外周面に第1の永久磁石49aを固定し、これを
第2の永久磁石49bに対向させれば、回転多面鏡41
の駆動部全体の高さ方向の寸法を縮小し、偏向走査装置
の小形化を促進できる。
【0029】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
【0030】回転多面鏡のスラスト軸受の安定性を向上
させて、回転多面鏡の回転中の振動や外乱のために光学
性能が劣化するのを回避し、極めて高性能な偏向走査装
置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例による偏向走査装置の主要部を示す模
式部分断面図である。
【図2】第1の変形例の主要部を示す模式部分断面図で
ある。
【図3】第2の変形例の主要部を示す模式部分断面図で
ある。
【図4】第3の変形例の主要部を示す模式部分断面図で
ある。
【図5】従来例の主要部を示す模式部分断面図である。
【図6】偏向走査装置の全体を説明する説明図である。
【符号の説明】
1,21、41 回転多面鏡 1a,21a 反射面 2 固定軸 3,43 回転スリーブ 4,48 ロータマグネット 8,28 ステータコイル 9a,9b,29a,29b,39a,39b,49
a、49b 永久磁石 10 ふた部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転多面鏡と、これを径方向に支持する
    ラジアル軸受手段と、前記回転多面鏡を軸方向に支持す
    るスラスト軸受手段を有し、該スラスト軸受手段が、前
    記回転多面鏡とともに前記軸方向に移動自在である第1
    の磁気手段と、その磁気側面に対向する磁気側面を備え
    た第2の磁気手段を有し、前記第1および前記第2の磁
    気手段が、それぞれの前記磁気側面に沿って前記軸方向
    に互に磁極が逆向きになるように着磁されていることを
    特徴とする偏向走査装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方の磁気手段が、磁場を強
    化するためのヨークを備えていることを特徴とする請求
    項1記載の偏向走査装置。
  3. 【請求項3】 第1の磁気手段が回転多面鏡と一体であ
    る回転部材の外周面に固着されていることを特徴とする
    請求項1または2記載の偏向走査装置。
  4. 【請求項4】 回転多面鏡と一体であるロータとこれに
    対向するステータからなる駆動部が設けられており、前
    記ロータと前記ステータのぞれぞれの磁気的中心位置が
    互に一致する状態で第1および第2の磁気手段のそれぞ
    れの磁気的中心位置が互にずれるように構成されている
    ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の
    偏向走査装置。
  5. 【請求項5】 ラジアル軸受手段が空気軸受であること
    を特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の偏向
    走査装置。
JP14959595A 1995-05-24 1995-05-24 偏向走査装置 Expired - Lifetime JP3313941B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111828476A (zh) * 2020-06-30 2020-10-27 珠海格力电器股份有限公司 定子铁芯、磁悬浮轴承及其支撑系统、控制方法、电机

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CN111828476A (zh) * 2020-06-30 2020-10-27 珠海格力电器股份有限公司 定子铁芯、磁悬浮轴承及其支撑系统、控制方法、电机

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