JPH09325292A - 偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡の駆動部の簡単化と小型化を促進
する。 【解決手段】 回転多面鏡１は、フランジ部材４の突出
部４ａにねじ止めされる押え部材６によってフランジ部
材４の基準面４ｂに押圧され、フランジ部材４を介して
ロータマグネット５と一体的に結合される。押え部材６
は、回転スリーブ３と固定軸２の間の軸受間隙の上端に
空気だまり１０を形成するふた部材を兼ねており、回転
スリーブ３や固定軸２を回転多面鏡１の上方へ突出させ
る必要がない。

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から発生された光ビーム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
向走査された光ビーム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の間に作用する磁気反撥力によ
って、回転スリーブ１０３の下端をモータハウジング１
０６に対して非接触で支持するスラスト軸受を構成す
る。

【０００５】回転多面鏡１０１をフランジ部材１０３ａ
に押圧する押えバネ１０５は、回転スリーブ１０３の側
面に組み付けられた皿形のバネであり、その内周縁が回
転スリーブ１０３の環状溝に係止され、外周縁が回転多
面鏡１０１の上面に押圧される。

【０００６】また、回転スリーブ１０３の開口端はふた
部材１０３ｂによって閉塞され、固定軸１０２の上端に
空気だまり１１０が形成される。回転スリーブ１０３の
固定軸１０２に対する軸方向の位置が変化すると、空気
だまり１１０内の空気が加圧または減圧され、回転スリ
ーブ１０３を元の位置に戻そうとする力が働く。これに
よって回転スリーブ１０３の軸方向の変位を防ぎ、回転
多面鏡１０１を安定して回転させることができる。

【０００７】なお、固定軸１０２と回転スリーブ１０３
は双方とも耐摩耗性にすぐれたセラミックによって作ら
れており、両者の嵌合部は高い面精度に仕上げられる。
他方、フランジ部材１０３ａはアルミニウム合金や黄銅
等の比較的安価な材料によって製作され、焼きばめ等に
よって回転スリーブ１０３に結合される。

【０００８】

【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、回転多面鏡をフランジ
部材に押圧する押えバネが回転スリーブの外面に組み付
けられており、このために、回転スリーブを回転多面鏡
の上方へ大きく突出させなければならず、従って、回転
スリーブが極めて長尺であり、これを支持する固定軸も
長くなる。その結果、回転多面鏡の駆動部全体が嵩高と
なり、偏向走査装置の小型化を妨げる。

【０００９】また、ラジアル空気軸受を構成する固定軸
や回転スリーブが材料コストの高いセラミックであり、
しかも両者の嵌合部は高度の加工精度を必要とするた
め、固定軸や回転スリーブが長尺であればこれらの製作
費が高騰し、部品コストの上昇を招くおそれがある。

【００１０】加えて、回転スリーブの上端にふた部材を
組み付ける工程のために偏向走査装置全体の組立工程数
が増えて、製造コストが上昇する。そこでふた部材を省
略すると、回転スリーブと固定軸の間に形成される軸受
間隙の上端が開口状態となり、前記軸受間隙に塵埃等が
侵入して軸受性能を劣化させる等のトラブルを生じる。

【００１１】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、、回転多面鏡の駆動
部が嵩高となるのを防ぐとともに、その組立部品点数を
削減し、装置全体の小型化と低価格化を大きく促進でき
る偏向走査装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【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、固定軸の
まわりを回転自在である回転スリーブと、該回転スリー
ブと一体でありその開口端から上方へ突出する突出部を
有する回転部材と、該回転部材の前記突出部の開口端を
閉塞するふた部材を有し、該ふた部材の外周部が、前記
回転多面鏡に係合してこれを前記回転部材に押圧するよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１３】ふた部材が、回転部材に設けられたねじ部
にねじ止めされているとよい。

【００１４】ふた部材の外周部と回転多面鏡の間に弾性
部材が配設されているとよい。

【００１５】回転多面鏡が、ふた部材の外周部を嵌合さ
せる凹所を備えているとよい。

【００１６】

【作用】回転部材の一部分を回転スリーブの上端から突
出させ、回転部材の開口端をふた部材によって閉塞する
ことで、固定軸と回転スリーブの上方に空気だまりを設
ける。回転多面鏡が回転スリーブとともに軸方向に変位
すると、前記空気だまりの空気圧が増減し、回転多面鏡
をもとの位置へ戻すエアダンパーとして機能する。これ
によって回転多面鏡が軸方向に著しく変位するのを防
ぎ、回転多面鏡を安定して回転させることができる。

【００１７】また、固定軸と回転スリーブの間の軸受間
隙に大気中の塵埃等が侵入するのをふた部材によって防
ぐことができるため、前記塵埃等による回転不良等のト
ラブルはない。

【００１８】このようなふた部材の外周部によって回転
多面鏡を回転部材に押圧し、両者を一体的に結合させる
ことで、回転多面鏡をその駆動モータに組み付ける。回
転部材のふた部材が、回転多面鏡をその駆動モータに組
み付ける手段を兼ねているため、回転スリーブの外側に
組み付けられた押えバネ等を用いる場合に比べて、装置
の組立部品点数の削減と組立工程の簡略化を大幅に促進
し、装置の低価格化に貢献できる。

【００１９】加えて、回転スリーブを回転多面鏡の上方
へ突出させる必要がないから、回転多面鏡の駆動部が嵩
高となるのを防ぎ、装置全体の小型化にも貢献できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２１】図１は、第１実施例による偏向走査装置の
主要部を示すもので、これは光ビームを反射する反射面
１ａを備えた回転多面鏡１を有し、その駆動部は、固定
軸２に回転スリーブ３を嵌合し、これと一体的に設けら
れた回転部材であるフランジ部材４にロータマグネット
５を固着し、ふた部材である押え部材６によって回転多
面鏡１をフランジ部材４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７にモータ基板７ａを支持
させ、これにステータコイル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５と
回転多面鏡１を一体的に回転させる。

【００２２】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
るラジアル空気軸受を構成する。回転スリーブ３の下端
には第１の永久磁石９ａが固着され、永久磁石９ａの下
面が、モータハウジング７に固定された第２の永久磁石
９ｂの上面に対向している。

【００２３】また、第１の永久磁石９ａの外周面は、モ
ータハウジング７に固定された第３の永久磁石９ｃの内
周面に対向しており、第１、第３の永久磁石９ａ，９ｃ
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
うに着磁されており、両永久磁石９ａ，９ｃの間には、
両者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。

【００２４】第１、第３の永久磁石９ａ，９ｃの間にこ
のように作用する付勢力は、モータハウジング７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の
に役立つ。また、第１、第２の永久磁石９ａ，９ｂは両
者の対向面の極性が互いに逆であり、その磁気反撥力に
よって、回転スリーブ３の下端をモータハウジング７か
ら浮上させる。

【００２５】すなわち、回転多面鏡１は、第１、第２の
永久磁石９ａ，９ｂの間に作用する磁気反撥力と第１、
第３の永久磁石９ａ，９ｃの間に作用する軸方向の付勢
力によって所定の高さに安定して非接触で支持される。

【００２６】なお、フランジ部材４は、回転スリーブ３
の上端を越えて上方に突出する突出部４ａを有し、その
内周面は回転スリーブ３の外径より大径である。このよ
うな突出部４ａが回転多面鏡１の中心穴に嵌合する。

【００２７】回転多面鏡１とフランジ部材４の材質には
熱膨張係数の近いものが選定されており、しかも、回転
スリーブ３に遊嵌するフランジ部材４の突出部４ａに回
転多面鏡１が組み付けられているために、温度変化があ
ったときに回転多面鏡１の内径が不必要に拘束されるお
それがない。

【００２８】押え部材６は、フランジ部材４の突出部４
ａの上端に設けられたねじ部４ｃにねじ止め等の方法で
固定される。このように回転スリーブ３にねじ止めされ
た押え部材６は、その外周部によって回転多面鏡１をフ
ランジ部材４の基準面４ｂに押圧してこれと一体的に結
合させるとともに、固定軸２や回転スリーブ３の上端に
密閉された空気だまり１０を形成する。回転スリーブ３
と押え部材６の間は、シールテープや接着剤で密封され
る。固定軸２に対して回転スリーブ３の軸方向の位置が
変化すると、空気だまり１０内の空気が加圧または減圧
され、回転スリーブ３を元の位置に戻そうとする力が働
く。このように空気だまり１０は、第１、第２の永久磁
石９ａ，９ｂによる磁気反撥力や第１、第３の永久磁石
９ａ，９ｃによる付勢力とともに回転多面鏡１の軸方向
の変位を防ぐ役目をする。

【００２９】フランジ部材４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５は接着等
の方法でフランジ部材４に結合される。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７に固定される。

【００３０】空気軸受を構成する固定軸２と回転スリー
ブ３の材質が双方とも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。

【００３１】押え部材６は、アルミニウム、黄銅、ステ
ンレス、鉄等の金属材料で作られており、その軸部に
は、フランジ部材４のねじ部４ｃに螺合するねじ部が設
けられ、押え部材６を回転させてそのねじ部をフランジ
部材４のねじ部４ｃにねじ込むことで、回転多面鏡１を
フランジ部材４の基準面４ｂに押圧する。

【００３２】なお、空気だまり１０を密封するためのシ
ールチップや接着剤は、押え部材６のねじ部をフランジ
部材４のねじ部４ｃにねじ込むまえに押え部材６のねじ
部等に付着させるとよい。

【００３３】本実施例によれば、固定軸と回転スリーブ
の上端にふた部材である押さえ部材によって密閉された
空気だまりを形成し、固定軸と回転スリーブの間の軸受
間隙に大気中の塵埃が侵入するのを防ぎ、これによって
軸受性能を向上させる。その結果、回転多面鏡を長期間
安定して回転させることができる。また、前記空気だま
りが、回転スリーブの軸方向の位置ずれを防ぐエアダン
パーとして機能するため、回転多面鏡の駆動部の下端に
配設された第１ないし第３の永久磁石とともに、回転多
面鏡の軸方向の変位を防ぐスラスト軸受けの性能向上に
も大きく役立つ。

【００３４】さらに、押え部材のねじ部を回転スリーブ
のねじ部にねじ込むだけで、回転多面鏡をフランジ部材
に一体化するとともに回転スリーブの上端に空気だまり
を形成する構成であるために、回転多面鏡とフランジ部
材を押えバネ等によって一体化したうえで回転スリーブ
の上端にふた部材を取り付ける場合に比べて、組立工程
数が少なくて作業も簡単であり、組立部品点数の低減に
も役立つ。

【００３５】また、押えバネ等の組み付けのために回転
スリーブの上端を回転多面鏡の上方へ突出させる必要も
ないため、回転多面鏡の駆動部の小形化にも大きく貢献
できる。

【００３６】その結果、小形で回転性能も安定してお
り、しかも安価である偏向走査装置を実現できる。

【００３７】図２は第２実施例を示すもので、これは、
回転多面鏡２１に凹所である内径拡大部２１ａを設け、
これに、押え部材２６を嵌合させて、そのねじ部をフラ
ンジ部材２４のねじ部２４ｃにねじ込むように構成した
ものである。回転多面鏡２１の内径拡大部２１ａに押え
部材２６の上部を収容して押え部材２６が回転多面鏡２
１の上面から突出するのを防ぐことで、回転多面鏡２１
の駆動部をより一層小形化できるという利点を有する。

【００３８】固定軸２、回転スリーブ３、ロータマグネ
ット５等は第１実施例と同様であるから、同一符号で表
わし説明は省略する。

【００３９】図３は第３実施例を示す。これは、回転多
面鏡３１と押え部材３６の間にウェーブワッシャーやジ
ンバルバネ等の弾性部材４０を介在させたものである。
押え部材３６のねじ部やフランジ部材４のねじ部４ｃ等
の加工精度が低く、回転多面鏡３１と押え部材３６の間
を均一に接触させることができずに、いわゆる片当りと
なる場合には、弾性部材４０を挟み込んで回転多面鏡３
１に作用する押圧力を均一にするのが望ましい。

【００４０】固定軸２、回転スリーブ３、フランジ部材
４等は第１実施例と同様であるから同一符号で表わし説
明は省略する。

【００４１】図４は第４実施例を示す。これは、フラン
ジ部材５４の中心部の外面にねじ部５４ｃを設け、これ
を回転多面鏡５１の上面に突出させて、押え部材５６の
内径部に設けられたねじに螺合させたものであり、押え
部材５６の形状が簡単で部品単品コストが低いうえに、
組み付け作業も容易であるという利点が付加される。

【００４２】固定軸２、回転スリーブ３等は第１実施例
と同様であるから同一符号で表わし説明は省略する。

【００４３】

【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。

【００４４】回転多面鏡の駆動部が嵩高になるのを防ぐ
とともに回転性能を向上させ、装置の組立部品点数の削
減と組立工程の簡略化に役立つ。これによって、装置全
体の小型化と高性能化と低価格化を大きく促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による偏向走査装置の主要部を示す
模式断面図である。

【図２】第２実施例による偏向走査装置の主要部を示す
模式断面図である。

【図３】第３実施例による偏向走査装置の主要部を示す
模式断面図である。

【図４】第４実施例による偏向走査装置の主要部を示す
模式断面図である。

【図５】従来例による偏向走査装置の主要部を示す模式
断面図である。

【図６】偏向走査装置の全体を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１，２１，３１，５１ 回転多面鏡 ２ 固定軸 ３ 回転スリーブ ４，２４，５４ フランジ部材 ４ｃ，２４ｃ，５４ｃ ねじ部 ６，２６，３６，５６ 押え部材 １０ 空気だまり ４０ 弾性部材

フロントページの続き (72)発明者 古森 慎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宮本 みち代 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転多面鏡と、固定軸のまわりを回転自
   在である回転スリーブと、該回転スリーブと一体であり
   その開口端から上方へ突出する突出部を有する回転部材
   と、該回転部材の前記突出部の開口端を閉塞するふた部
   材を有し、該ふた部材の外周部が、前記回転多面鏡に係
   合してこれを前記回転部材に押圧するように構成されて
   いることを特徴とする偏向走査装置。
2. 【請求項２】 ふた部材が、回転部材に設けられたねじ
   部にねじ止めされ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】 ふた部材の外周部と回転多面鏡の間に弾
   性部材が配設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】 回転多面鏡が、ふた部材の外周部を嵌合
   させる凹所を備え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。