JPH10186266A - 回転多面鏡型光偏向器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡を支持した回転部材を動圧軸受け
を介して回転可能に支持している固定軸とフレームとの
固定構造を改善して、面振れ等を起こすことなく回転多
面鏡を回転可能な回転多面鏡型光偏向器を提案するこ
と。 【解決手段】 回転多面鏡型光偏向器１において、固定
軸３の軸端部分３２には半径方向に向けて広がったフレ
ーム２が一体形成されている。フレーム２の固定軸３の
周囲の部分には環状の凹部２２が形成され、ここには、
回転部材４の軸端部分４２ａとモータのコアホルダ６１
の軸端部分６１ａが差し込まれた状態となっている。固
定軸３とフレーム２の一体形成品は、アルミニウム合金
製のブランク材を塑性加工し、しかる後に、高い寸法精
度が要求される部分を切削加工することにより、製造で
きる。固定軸３とフレーム２が一体形成されているの
で、固定軸の取り付け精度を高め、また、これらの部材
を結合する作業が不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受モータを
備えた回転多面鏡型光偏向器に関し、特に、回転多面鏡
を回転部材を介して回転可能に支持している固定軸を精
度良くフレーム側に取り付け可能な構成を備えた回転多
面鏡型光偏向器に関するものである。また、本発明はこ
の構成の回転多面鏡型光偏向器の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】回転多面鏡型光偏向器は、例えば、特公
平６−１７６８７号公報に開示されているように、フレ
ームに固定された固定軸の外周に回転部材が回転可能に
支持され、この回転部材の外周面にモータロータが一体
的に組み付けられ、このモータロータに対峙する状態に
モータステータが配置され、このモータステータは直接
あるいは間接的にフレームの側に支持されている。固定
軸と回転部材の間には、固定軸外周面に動圧発生溝が形
成された動圧軸受け機構が構成されている。モータを駆
動すると、回転部材に取り付けられている光偏向用の回
転多面鏡が回転し、入射するレーザビームが当該回転多
面鏡の多角形型の反射面で反射されて所定の方向に偏向
される。

【０００３】この構成の回転多面鏡型光偏向器では、固
定軸の軸端をフレームに形成した孔に対して焼きばめ、
あるいは圧入することにより、固定軸をフレームの側に
固定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固定軸
をフレームに対して焼きばめ、圧入する方法では次のよ
うな解決すべき課題がある。

【０００５】まず、これらの固定方法では、固定軸をフ
レームの側に対して目標とする取り付け角度で取り付け
ることが困難である。一般的にはフレームに対して垂直
となるように固定軸を取り付けるが、垂直方向に対して
僅かに傾いた状態で固定軸が固定されるおそれがある。
固定軸が傾斜していると、そこに回転自在に支持されて
いる回転部材に取り付けた回転多面鏡は回転に伴って面
振れを起こすので、ここで反射されたレーザビームを目
標とする方向に偏向させることができなくなってしま
う。

【０００６】また、これらの固定方法では、一般的に双
方の部材、すなわち固定軸の軸端とフレーム側の孔の寸
法管理が困難であり、例えば、孔径が大きすぎると、固
定軸の締結力が低くなるので、駆動中に固定軸がフレー
ムから抜けてしまうおそれもある。

【０００７】さらに、固定軸をフレームに焼きばめ、圧
入する作業が適切に行われず、不良品として排除される
場合には、高価な固定軸もフレームと共に廃棄しなけれ
ばならないので、経済的でない。

【０００８】本発明の課題は、従来の弊害を解消可能な
固定軸とフレームの固定構造を備えた回転多面鏡型光偏
向器およびその製造方法を提案することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、固定軸と、動圧軸受け機構を介して前
記固定軸の外周に回転可能に支持された回転部材と、当
該回転部材に取り付けられた回転多面鏡と、前記回転部
材を回転駆動させるモータとを有する回転多面鏡型光偏
向器において、前記固定軸の軸端に、当該固定軸が取り
付けられるフレームを一体形成するようにしている。す
なわち、当該固定軸に軸端から半径方向の外側に広がる
フレームをアルミニウム合金製のブランク材を加工する
ことにより一体形成するようにしている。

【００１０】このように、本発明においてはフレームと
固定軸が一体形成されているので、別部材としてこれら
を製造して、焼きばめ、圧入等の方法によって、双方の
部材を結合する場合とは異なり、組み付け誤差が発生し
ないので、固定軸のフレームに対する取り付け位置およ
び角度を正確にできる。また、固定軸とフレームは一体
であるので、これらの結合強度が変動することもない。
さらには、これらの部材の組み付け作業工程が不要とな
るので、その分、作業性が改善され、また、組み付け不
良が発生しないので、製造上の歩留まりも向上する。

【００１１】ここで、一般には、偏向器は、レーザビー
ムプリンタ等の光学機器の側に搭載されるので、フレー
ムには、光学機器の側への取り付け面を形成することが
望ましい。

【００１２】また、前記モータの構造としては、前記フ
レームの表面に取り付けられ、中心開口を備えたモータ
基板と、前記回転部材の外周を取り囲む状態で同心状に
配置され、前記モータ基板の中心開口の内周縁の部分で
支持されている円筒状のコアホルダと、当該コアホルダ
の外周に取り付けた電機子コアと、当該電機子コアを取
り囲む状態に配置され、前記回転部材によって支持され
ている駆動マグネットとを有する構成のものを使用でき
る。この場合、前記フレームにおける前記固定軸の周囲
に、環状の凹部を形成し、当該凹部に、前記回転部材お
よび前記コアホルダの軸線方向の一端を所定の長さだけ
差し込んだ状態にすることができる。この構成を採用す
れば、回転部材およびコアホルダを環状の凹部に差し込
んである分だけ、光偏向器の軸線方向の長さを短くでき
る。すなわち、光偏向光を偏平化できる。

【００１３】次に、上記構成の回転多面型光偏向器の製
造方法としては、アルミニウム合金製のブランク材を塑
性加工することにより、前記固定軸の形成部分および前
記フレームの形成部分を備えた一次加工品を形成し、次
に、当該一次加工品を切削加工して、前記固定軸および
前記フレームを一体形成すればよい。この場合、前記塑
性加工法としては、冷間鍛造加工法を採用できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明に
よる回転多面鏡型光偏向器を説明する。

【００１５】図１は、本発明を適用した回転多面鏡型光
偏向器の半断面図である。この図を参照して説明する
と、本例の回転多面鏡型光偏向器１は、フレーム２と、
この表面に垂直状態で一体形成した固定軸３と、この固
定軸３の外周に回転可能に保持された回転部材４と、こ
の回転部材４に搭載された回転多面鏡５と、回転部材４
を回転駆動させるモータ６から基本的に構成されてい
る。固定軸３の外周面３１と回転部材４に形成した軸孔
４１との間には、第１および第２の動圧発生溝７１、７
２を備えた動圧軸受け機構７が構成されている。本例で
は、固定軸３の外周面３１に、軸線１ａの方向に所定の
間隔をあけた状態で、ヘリングボーン状の第１および第
２の動圧発生溝７１、７２が形成されている。

【００１６】回転部材４は、内側に軸孔４１を備えた円
筒状部分４２と、この円筒状部分４２の外周面における
軸線方向の略中程の位置から半径方向の外側に向けて環
状に張り出している環状部分４３と、この環状部分４３
の外周縁から軸線１ａの方向に直角に折れ曲がって延び
ている円筒状の外周壁部分４４とを備えている。

【００１７】環状部分４３の表面は回転多面鏡取り付け
面であり、ここに回転多面鏡５が載置されている。回転
多面鏡５は、押さえばね８を介して、クランプ部材９に
よって環状部分４３の側に押し付けられている。このク
ランプ部材９は、締結ボルト１０によって、回転部材４
の円筒状部分４２の上端に締結固定されている。

【００１８】次に、回転部材４の円筒状部分４２の外周
側において、環状部分４３よりも下側には、当該円筒状
部分４２の外周を同心状に取り囲む状態にモータ６の筒
状コアホルダ６１が配置されている。このコアホルダ６
１の下端部分６１ａは、フレーム２の表面に取り付けた
モータ回路基板６７の中心開口６７ａの内周縁に取り付
けられている。このコアホルダ６１の上端側の外周部分
にはモータ６のステータコア６２が同心状に取り付けら
れている。このステータコア６２において周方向に向け
て一定の間隔で形成された複数の突極にはステータコイ
ル６４が巻き付けられている。

【００１９】このステータコア６２の外周を同心状に取
り囲む状態に、モータ６の環状駆動マグネット６５が配
列され、この駆動マグネット６５は、回転部材４に形成
した外周壁部分４４の内周面に固着したマグネットヨー
ク６６の内周面に取り付け固定されている。このよう
に、本例のモータ６は、ステータコア６２と駆動マグネ
ット６５が同心状態に配列された、所謂、周対向型のモ
ータ構造である。

【００２０】ここで、本例の回転多面鏡型光偏向器１で
は固定軸３とフレーム２が一体形成されている。例え
ば、アルミニウム合金材料から一体形成されている。詳
細に説明すると、固定軸３の一方の軸端３２の外周には
半径方向の外側に広がる板状のフレーム２が一体形成さ
れている。このフレーム２は、固定軸３への取り付け部
分は、環状の凹部２２が形成された薄肉部分となってい
る。フレーム２の外周縁には固定軸３と同一方向に延び
る環状の外周壁２３が形成されている。そして、この外
周壁２３の外周面２３ａおよびフレーム２の裏面２ｂ
は、当該回転多面鏡型光偏向器１が搭載される光学機器
の側への取り付け面とされている。

【００２１】また、フレーム２に形成した環状の凹部２
２には、回転部材４の円筒状部分４２の軸端部分４２ａ
と、コアホルダ６１の軸端部分６１ａが所定の深さまで
差し込まれてた状態となっている。

【００２２】次に、固定軸３とフレーム２を一体形成す
るためには次のようにすればよい。まず、アルミニウム
合金製のブランク材を用意し、これを塑性加工、例え
ば、冷間鍛造加工等により、固定軸３の形成部分および
フレーム２の形成部分を備えた一次加工品を製造する。
次に、この一次加工品に対して、高い寸法精度が要求さ
れる部分に切削加工を施して、固定軸３およびフレーム
２の一体形成品を得ることができる。なお、切削加工
は、少なくとも、動圧発生溝が形成されている固定軸外
周面３１と、フレーム２における取り付け面とされる部
分（２ｂ、２３ａ）に施す必要がある。これら以外の部
分は、基本的には、塑性加工による加工精度でも充分で
ある。

【００２３】このように構成した本例の回転多面鏡型光
偏向器１においては、固定軸３とフレーム２が一体形成
されている。従って、従来のように、固定軸を焼きば
め、圧入等の方法によりフレームの側に固定する作業が
不要である。従って、固定軸３の取り付け位置、取り付
け角度に誤差が出来てしまうことがなく、また、固定不
良に起因した不良品が発生することもない。さらには、
固定のための作業が不要となるので、その分、作業性が
向上し、また、製品の歩留まりも改善する。

【００２４】また、一体形成したフレーム２における固
定軸３の周囲には環状の凹部２２を形成し、ここに、回
転部材４の軸端部分４ａとコアホルダ６１の軸端部分６
１ａが所定の深さまで差し込まれた状態としてある。従
って、このように凹部２２を形成した分だけ、光偏向器
１の軸長さを短くでき、全体として、偏平化を実現でき
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転多面
鏡型光偏向器およびその製造方法によれば、固定軸とフ
レームを一体形成した構成を採用しているので、固定軸
をフレームの側に固定する作業が不要となり、固定軸の
取り付け精度を改善でき、組み付け作業の作業性を改善
でき、歩留まりも改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した回転多面鏡型光偏向器を示す
半断面図である。

【符号の説明】

１ 回転多面鏡型光偏向器 ２ フレーム ２２ 環状凹部 ２３ フレームの環状外周壁 ２３ａ 外周壁の外周面（取り付け面） ３ 固定軸 ３２ 固定軸の軸端部分 ４ 回転部材 ４２ 回転部材の円筒状部分 ４２ａ 回転部材の円筒状部分における軸端部分 ５ 回転多面鏡 ６ モータ ６１ コアホルダ ６１ａ コアホルダの軸端部分 ７ 動圧軸受け機構 ７１、７２ 動圧発生溝

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸と、動圧軸受け機構を介して前記
   固定軸の外周に回転可能に支持された回転部材と、当該
   回転部材に取り付けられた回転多面鏡と、前記回転部材
   を回転駆動させるモータとを有する回転多面鏡型光偏向
   器において、 前記固定軸の軸端には、当該軸端から半径方向の外側に
   広がるフレームが一体形成されており、これら固定軸お
   よび前記フレームは、アルミニウム合金を加工すること
   により一体形成されたものであることを特徴とする回転
   多面鏡型光偏向器。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記フレームには、
   当該フレームを別部材に取り付けるための取り付け面が
   形成されていることを特徴とする回転多面鏡型光偏向
   器。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記モータ
   は、前記フレームの表面に取り付けられ、中心開口を備
   えたモータ基板と、前記回転部材の外周を取り囲む状態
   で同心状に配置され、前記モータ基板の中心開口の内周
   縁の部分で支持されている円筒状のコアホルダと、当該
   コアホルダの外周に取り付けた電機子コアと、当該電機
   子コアを取り囲む状態に配置され、前記回転部材によっ
   て支持されている駆動マグネットとを有しており、 前記フレームにおける前記固定軸の周囲には環状の凹部
   が形成され、当該凹部に、前記回転部材および前記コア
   ホルダの軸線方向の一端が所定の長さだけ差し込まれて
   いることを特徴とする回転多面鏡型光偏向器。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のうちの何れかの項に
   記載の回転多面型光偏向器の製造方法であって、アルミ
   ニウム合金製のブランク材を塑性加工することにより、
   前記固定軸の形成部分および前記フレームの形成部分を
   備えた一次加工品を形成し、次に、当該一次加工品を切
   削加工して、前記固定軸および前記フレームを備えた加
   工品を形成することを特徴とする回転多面鏡型光偏向器
   の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記塑性加工は冷間
   鍛造加工であることを特徴とする回転多面鏡型光偏向器
   の製造方法。