JPH0990258A - 光偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡の駆動部を小型化する。 【解決手段】 回転多面鏡１は押えバネ６によってフラ
ンジ部材４に押圧され、ロータマグネット５と一体的に
結合される。フランジ部材４は、固定軸２に嵌合する回
転スリーブ３と一体であり、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、押えバネ６はふた部
材１０の軸部１０ｂに組み付けられる。フランジ部材４
を上方へ突出させてこれに押えバネ６を組み付ける場合
に比べて、固定軸２や回転スリーブ３等の軸方向の寸法
を縮小できる。

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
る光偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４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光
偏向装置を説明するもので、これは、光源ユニット５０
から発生されたレーザ光Ｌ₀ をシリンドリカルレンズ５
１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３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】なお、回転多面鏡１０１をフランジ部材１
０３ａに押圧する押えバネ１０５は、フランジ部材１０
３ａの側面に組み付けられた皿形のバネであり、その内
周縁がフランジ部材１０３ａ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】

【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フランジ部材の筒状の側面に
組み付けられており、このために、フランジ部材や回転
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、フランジ部材や回転スリーブが極めて
長尺である。その結果、回転多面鏡の駆動部全体が嵩高
となり、光偏向装置の小型化を妨げる。

【０００７】また、固定軸との間に空気軸受を構成する
回転スリーブの内周面は高度の加工精度を必要とするた
め、回転スリーブが長尺であればその製作費が高騰し、
光偏向装置の部品コストの上昇を招くおそれがる。

【０００８】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、回転多面鏡の駆動部の軸
方向の寸法を大幅に縮小し、装置の小型化や低価格化等
を大きく促進できる光偏向装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光偏向装置は、固定軸に回転自在に嵌合す
る回転スリーブと、該回転スリーブと一体である支持部
材上に支持された回転多面鏡と、該回転多面鏡を前記支
持部材に押圧する弾性部材と、前記支持部材と一体であ
るロータとこれに対向するステータを備えた駆動手段
と、前記回転スリーブの上端開口を閉塞するふた部材を
有し、前記弾性部材が、前記ふた部材に組み付けられて
いることを特徴とする。

【００１０】ふた部材が上方へ突出する突出部を備えて
おり、該突出部に弾性部材が係止されているとよい。

【００１１】ふた部材に、固定軸とふた部材の間の空気
だまりを脱気するための貫通孔が設けられているとよ
い。

【００１２】

【作用】ステータが励磁されると、ロータと回転多面鏡
が一体的に回転する。回転多面鏡を支持部材と一体的に
結合させる弾性部材がふた部材に組み付けられているた
め、回転スリーブを回転多面鏡の上方へ大きく突出させ
る必要はない。従って、回転多面鏡と回転スリーブと支
持部材からなる回転体の軸方向の寸法を縮小して駆動部
を小型化し、イナーシャを低減できる。

【００１３】これによって装置全体の小型化を促進し、
かつ、回転多面鏡の振れ回り振動等を軽減して光学特性
を大幅に向上できる。

【００１４】回転スリーブと固定軸が空気軸受を構成し
ている場合には、両者の接触面に高度の仕上げ加工が必
要であるが、これらの軸方向の寸法を縮小することで加
工コストを削減できる。これによって部品コストを低減
し、装置の低価格化を促進できる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は一実施例による光偏向装置の主要部
を示すもので、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に回転スリ
ーブ３を嵌合し、これと一体的に設けられた支持部材で
あるフランジ部材４にロータであるロータマグネット５
を固着し、回転多面鏡１を弾性部材である押えバネ６に
よってフランジ部材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、ロータマグネット５とともに駆動手段を構
成する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５と回転多面鏡１を一体的に回転させる。

【００１７】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、第１の永久磁石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９
ｂの上面に対向している。

【００１８】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。

【００１９】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。
また、第１、第２の永久磁石９ａ，９ｂは両者の対向面
の極性が同じであり、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。

【００２０】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。

【００２１】フランジ部材４の内周面にはその上端に隣
接して大径部４ａが設けられ、大径部４ａは回転スリー
ブ３に遊嵌する。これは、フランジ部材４の大径部４ａ
の外側を回転多面鏡１の中心穴に挿入した時の圧縮応力
によって回転スリーブ３が変形し、空気軸受の軸受性能
が劣化するのを防ぐためのものである。

【００２２】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１１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１
１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。すなわち、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の軸方向の変位を確実に防ぐのに役立つ。

【００２３】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。ふた部材１０
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、フランジ部材４の大径部４ａの上端４ｂをふた部材
１０のフランジ部１０ａの上にカシメることによって堅
固に回転スリーブ３と一体化される。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。

【００２４】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。

【００２５】押えバネ６は、その中央を直接またはＣリ
ング等を介して、ふた部材１０の突出部である軸部１０
ｂに設けられた溝１０ｃに係止され、押えバネ６の外縁
部分が回転多面鏡１の上面に押圧される。

【００２６】本実施例によれば、前述のように、回転ス
リーブ３すなわち回転多面鏡１の軸方向の位置は第１な
いし第３の永久磁石９ａ〜９ｃや空気だまり１１等によ
って安定して固定されるため、固定軸２と回転スリーブ
３の接触面の軸方向の長さが比較的短くても、回転多面
鏡１の回転が不安定になるおそれがない。また、押えバ
ネ６は回転スリーブ３の上端に固定されたふた部材１０
に組み付けられているため、回転スリーブ３を回転多面
鏡１の上方へ突出させる必要はない。

【００２７】従って、固定軸２や回転スリーブ３の軸方
向の長さを従来例に比べて大幅に縮小し、回転多面鏡
１、回転スリーブ３、フランジ部材４およびロータマグ
ネット５からなる回転体全体を小型化することができ
る。これによって、光偏向装置の小型化を促進し、か
つ、光学特性を大きく向上させることができる。

【００２８】さらに、固定軸２と回転スリーブ３の接触
面は空気軸受を構成するものであるから高い加工精度を
必要とするが、固定軸２と回転スリーブ３の軸方向の長
さを短縮することでこれらの加工コストを低減し、光偏
向装置の低価格化に大きく貢献できる。固定軸２および
回転スリーブ３の少なくとも一方がセラミックで作られ
ている場合には、高価なセラミックの使用量を低減する
ことで材料コストを削減し、光偏向装置の低価格化をよ
り一層促進できる。

【００２９】図２は本実施例の２つの変形例を示すもの
で、図２の（ａ）は、空気だまり２１を脱気するための
貫通孔２０ｄをふた部材２０に設けたもので、フランジ
部材４の上端にふた部材２０を接着しフランジ部材４の
上端をカシメたうえで回転多面鏡１をフランジ部材４の
大径部４ａの外側に嵌合させ、押えバネ６をふた部材２
０に装着して回転多面鏡１の組み付けを完了したのち
に、ふた部材２０の貫通孔２０ｄを封止部材２２によっ
て閉塞する。回転多面鏡１の組み付け後に空気だまり２
１の空気の圧力を調節する脱気を改めて行なう必要がな
いため、組立工程が簡単になるという利点が付加され
る。

【００３０】また、図２の（ｂ）は、ふた部材２０の貫
通孔２０ｄに螺着されるビス３２によって押えバネ６を
組み付けるとともに、ビス３２によってふた部材２０の
貫通孔２０ｄを閉塞するように構成したものである。押
えバネ６の組み付けと同時にふた部材２０の貫通孔２０
ｄが閉塞されるため、さらに一層組立工程が簡略化され
る。

【００３１】

【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。

【００３２】回転多面鏡の駆動部の軸方向の寸法を縮小
し、駆動部の小型化と部品コストの低減に大きく役立
つ。これによって小型かつ高性能でしかも低価格である
光偏向装置を実現できる。

【００３３】このような光偏向装置を用いることで、画
像形成装置の小型化と高性能化と低価格化に大きく貢献
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例による光偏向装置の主要部を示す模式
部分断面図である。

【図２】２つの変形例の主要部を示すもので、（ａ）は
第１の変形例を示す模式部分断面図、（ｂ）は第２の変
形例を示す模式部分断面図である。

【図３】従来例の主要部を示す模式断面図である。

【図４】光偏向装置の全体を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡 ２ 固定軸 ３ 回転スリーブ ４ フランジ部材 ５ ロータマグネット ６ 押えバネ ８ ステータコイル ９ａ，９ｂ，９ｃ 永久磁石 １０，２０ ふた部材 １１，２１ 空気だまり ２０ｄ 貫通孔 ３２ ビス

───────────────────────────────────────────────────── 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸に回転自在に嵌合する回転スリー
   ブと、該回転スリーブと一体である支持部材上に支持さ
   れた回転多面鏡と、該回転多面鏡を前記支持部材に押圧
   する弾性部材と、前記支持部材と一体であるロータとこ
   れに対向するステータを備えた駆動手段と、前記回転ス
   リーブの上端開口を閉塞するふた部材を有し、前記弾性
   部材が、前記ふた部材に組み付けられていることを特徴
   とする光偏向装置。
2. 【請求項２】 ふた部材が上方へ突出する突出部を備え
   ており、該突出部に弾性部材が係止されていることを特
   徴とする請求項１記載の光偏向装置。
3. 【請求項３】 弾性部材が、支持部材の一端をカシメる
   ことによって回転スリーブの上端に固定されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の光偏向装置。
4. 【請求項４】 ふた部材に、固定軸とふた部材の間の空
   気だまりを脱気するための貫通孔が設けられていること
   を特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の光偏
   向装置。
5. 【請求項５】 弾性部材が、ふた部材の貫通孔に螺着さ
   れるビスによってふた部材に組み付けられていることを
   特徴とする請求項４記載の光偏向装置。