JPH09230272A - 光偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気軸受の長さを短くして小型化する。 【構成】 回転スリーブ２３の外周にはミラー受部材２
４が固定され、ミラー受部材２４の外周には駆動用マグ
ネット２５が固定され、ハウジング２１に固定された基
板２６上にステータ２７が駆動用マグネット２５に対向
するように配置されることにより、駆動モータが構成さ
れている。ミラー受部材２４は上方に突出部２４ａが設
けられ、ミラー受部材２４上に載置された回転多面鏡３
１の内径部３１ａと嵌合するようになっており、回転多
面鏡３１はばね３２により固定されている。回転スリー
ブ２３の上端部には軸受キャップ３５が被着されてお
り、この軸受キャップ３５は回転スリーブ２３の外周部
に被着されて、接着剤等により固定され、空気溜り３６
が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービーム等
の光束を例えば感光体上に走査するための回転多面鏡を
有する光偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の走査光学装置では、回転
多面鏡を高速或いは高精度で回転させることが要求され
ており、特にレーザービームプリンタ等では高精度な光
偏向装置を得るために、非接触で回転する軸受が用いら
れている。

【０００３】図５は本出願人が出願した非接触軸受を用
いたレーザービームプリンタの光偏向装置を示してい
る。即ち、固定軸１の周りに回転スリーブ２が回転可能
に嵌合され、これらはセラミック材料により形成されて
いる。回転スリーブ２の外周には、金属材料で形成され
たミラー受部材３が焼き嵌め等により取り付けられ、ミ
ラー受部材３には回転多面鏡４が板ばね５により固定さ
れ、また駆動用マグネット６が接着等により固定されて
いる。

【０００４】固定軸１はモータハウジング７に固定さ
れ、モータハウジング７には駆動用マグネット６と対向
する位置に、ステータ８及び電気部品等を取り付けたモ
ータ基板が配置され、駆動モータが構成されている。更
に、回転スリーブ２の下側には永久磁石１０が配置され
る一方で、固定軸１には永久磁石１０と上下方向に対向
する永久磁石１１が配置され、これらの永久磁石１０、
１１は互いに反発し、スラスト荷重を支えている。

【０００５】ここで、駆動モータにより回転スリーブ２
が回転されると、固定軸１と回転スリーブ２との間に空
気膜が形成され、非接触で回転スリーブ２及び回転多面
鏡４を回転駆動させることが可能となる。

【０００６】また、回転体に外力が加わった際に、回転
体が上下動しないような空気溜りを形成するため、軸受
キャップを回転スリーブ２の上端に取り付け、エアーダ
ンパ効果を持たせることがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、回転多面鏡４を固定するための板ばね
５が回転スリーブ２に取り付けられたミラー受部材３や
回転スリーブ２に取り付けられているために、回転スリ
ーブ２の全長が長くなり、空気受部が必要以上に長くな
り、光偏向装置の小型化が困難となると共に、材料費・
加工費等のコストアップとなる。

【０００８】また、回転スリーブ２の内周部の加工精度
を向上させるために、ミラー受部材３を回転スリーブ２
に焼き嵌め等により取り付けた後に、回転スリーブ２の
内周面を加工する際に、回転スリーブ２の両端の外周面
が露出していないと、高精度で効率的な加工ができない
という欠点がある。

【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
空気軸受を必要最小限の長さにして小型化すると共に、
空気軸受を高精度でコスト的にも安価にする光偏向装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光偏向装置は、光ビーム発生手段から出
射された光ビームを略円環状の回転多面鏡の外周面によ
り偏向する光偏向装置であって、前記回転多面鏡及び駆
動用マグネットを空気軸受の回転スリーブに取り付けた
ミラー受部材に固定し、前記回転スリーブの上端に軸受
キャップを被着し、該軸受キャップの外径は前記回転多
面鏡の内径よりも小とすると共に、前記軸受キャップに
前記回転多面鏡に対する固定手段を設けたことを特徴と
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図４に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１、図２は第１の実施
例を示し、図１において、駆動モータのハウジング２１
にセラミック材料から成る固定軸２２が固定され、同様
にセラミック材料から成る回転スリーブ２３が固定軸２
２に回転自在に嵌合されている。ここで、固定軸２２及
び回転スリーブ２３に用いられるセラミック材料は、塵
埃等の混入や高速回転中での振動等により接触した場合
でもかじり等を生ずる可能性が少ない。回転スリーブ２
３の外周には、黄銅、アルミニウム等の金属材料から成
るミラー受部材２４が焼き嵌めにより固定されている。
ミラー受部材２４の外周には駆動用マグネット２５が接
着により固定され、ハウジング２１に固定された基板２
６上にステータ２７が駆動用マグネット２５に対向する
ように配置されることにより、駆動モータが構成されて
いる。

【００１２】また、回転スリーブ２３の下端には、固定
軸２２又はハウジング２１に配置された第１の永久磁石
２８と同種の磁極が、上下方向に対向する第２の永久磁
石２９が固定されている。また、ハウジング２１の回転
スリーブ２３の近傍には、回転スリーブ２３の下端に固
定された第２の永久磁石２９を固定軸２２又はハウジン
グ２１に設けられた第１の永久磁石２８に押え付ける方
向に反発力が作用するように、第３の永久磁石３０が配
置されており、回転スリーブ２３及びそれに取り付けら
れた部品はスラスト方向に支持されている。

【００１３】ここで、ミラー受部材２４は上方に突出部
２４ａが設けられ、ミラー受部材２４上に載置された略
円環状の回転多面鏡３１の内径部３１ａと嵌合するよう
になっており、回転多面鏡３１はばね３２により固定さ
れている。また、ミラー受部材２４と回転スリーブ２３
と間には空隙部３３が設けられており、温度変化があっ
た場合においても、回転多面鏡３１とミラー受部材２４
との嵌合部である突出部２４ａが同様に伸縮し、回転多
面鏡３１が位置ずれを生じ難くされている。

【００１４】ここで、回転スリーブ２３の上端部には袋
状の軸受キャップ３５が設けられている。この軸受キャ
ップ３５は回転スリーブ２３の外周部に被着され、この
被着は接着剤等により固定され、空気溜り３６が形成さ
れている。また、軸受キャップ３５には溝３７が設けら
れており、回転多面鏡３１を固定する板ばね３２が直接
又はＣリング等を介して固定されている。

【００１５】ここで、軸受キャップ３５の内径Ｄは、回
転多面鏡３１の内径ｄよりも小さく（Ｄ＜ｄ）すること
により、回転多面鏡３１は軸受キャップ３５を組み込ん
だ後に取り付けられる。

【００１６】駆動モータにより回転され、図２に示すよ
うに光学箱４１に配置されたレーザーユニット４２から
射出されたレーザービームＬは、回転多面鏡３１により
偏向され、レンズ４３、４４により集光されて感光体４
５で走査される。

【００１７】このような構成にすることにより、回転多
面鏡３１を固定するための板ばね３２等による固定手段
が軸受キャップ３５に取り付けられているために、回転
スリーブ２３の高さを回転多面鏡３１よりも低くするこ
とも可能となり、回転スリーブ２３の長さを空気軸受と
しての最小限の長さまで短くすることができ、光偏向装
置を小型化することが可能となる。

【００１８】また、回転スリーブ２３にミラー受部材２
４を焼き嵌めした後において、軸受部を短くしたにも拘
わらず回転スリーブ２３の両端の外周面が露出している
ために、この外周面を支持して回転スリーブ２３の内周
面を量産加工に適したセンタレス研削等の加工をするこ
とができ、ミラー受部材２４を焼き嵌めたことによる内
周面の変形を除去することができ、高精度な回転スリー
ブ２３を得ることが可能となる。従って、セラミックと
いう比較的高価で難加工の材質で、なお高精度な部品を
短くできるために、コスト的に安価することが可能とな
る。

【００１９】図３は第２の実施例を示し、図１、図２と
同じ部材で機能が同じものについては同じ番号を付し説
明を省略する。図３において、回転スリーブ２３の上端
に設けられた軸受キャップ４１には空気抜きの小孔４２
が設けられており、その先端には封止部材４３が接着等
により固定されている。

【００２０】このような構成にすることにより、回転ス
リーブ２３に取り付ける部材、例えばミラー受部材２
４、回転多面鏡３１を全て取り付け、固定軸１に挿入し
た後に最後に封止部材４３を接着固定し、空気溜り３６
を形成することにより挿入時の空気抜きが容易になると
共に、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００２１】図４は第３の実施例を示し、回転スリーブ
２３の上端に設けられる軸受キャップ４４には、回転ス
リーブ２３の上端面の突当たる部分に円周状の溝４４ａ
が設けられている。

【００２２】この溝４４ａを設けることにより、回転ス
リーブ２３に軸受キャップ４４を接着する際に、余分な
接着剤が軸受の内部に入り込むことを防ぐことができ
る。このため、接着剤の侵入による軸受の不具合を生ず
る可能性を少なくすることができる。

【００２３】また、端面の溝４４ａの外周部に接着剤を
塗布することができ、アキシャル方向の接着強度も確実
にできる。上述の説明では、軸受キャップ４４に溝４４
ａを設ける場合を例に説明したが、回転スリーブ２３の
上端面に溝を設けても同様を効果を得ることができる。

【００２４】更に、第２、第３の実施例では、軸受キャ
ップ４１、４４の小孔４２を封止部材４３が接着により
固定されているが、ねじを用いて板ばねを直接に小孔部
に固定することも可能である。また、ばねの固定部には
溝を設けて固定しているが、溝以外にもねじ等により固
定することもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光偏向
装置は、回転スリーブに軸受キャップを被着し、軸受キ
ャップの外径を回転多面鏡の内径よりも小とすると共
に、軸受キャップには回転多面鏡固定手段を取り付ける
ようにすることにより、空気軸受の長さを必要以上に長
くする必要がなくなり、小型化することができる。ま
た、回転スリーブ両端の外周面が露出した状態、即ち外
周面を受けて回転スリーブ内周面の加工をすることがで
きるため、回転スリーブを短かくしても高精度で効率的
な加工が可能となり、コストを安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の断面図である。

【図２】走査光学系の平面図である。

【図３】第２の実施例の断面図である。

【図４】第３の実施例の断面図である。

【図５】従来の光偏向装置の断面図である。

【符号の説明】

２２ 固定軸 ２３ 回転スリーブ ３１ 回転多面鏡 ２４ ミラー受部材 ３５、４１、４４ 軸受キャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビーム発生手段から出射された光ビー
   ムを略円環状の回転多面鏡の外周面により偏向する光偏
   向装置であって、前記回転多面鏡及び駆動用マグネット
   を空気軸受の回転スリーブに取り付けたミラー受部材に
   固定し、前記回転スリーブの上端に軸受キャップを被着
   し、該軸受キャップの外径は前記回転多面鏡の内径より
   も小とすると共に、前記軸受キャップに前記回転多面鏡
   に対する固定手段を設けたことを特徴とする光偏向装
   置。
2. 【請求項２】 前記軸受キャップは回転スリーブの外周
   部に接着により固定した請求項１に記載の光偏向装置。
3. 【請求項３】 前記軸受キャップに小孔を設け、該小孔
   を封止部材により密封した請求項１に記載の光偏向装
   置。
4. 【請求項４】 前記軸受キャップと前記回転スリーブの
   上端とが突き当たる面の何れか一方に溝を設けた請求項
   １に記載の光偏向装置。