JPH112244A - 軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータ部（回転スリーブ）の振動を防止でき
る軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】 軸の周囲にスリーブを相対的に回転自在
に嵌合し、前記軸又は前記スリーブの一方をステータ部
とし他方をロータ部とし、前記ロータ部に第１の永久磁
石を取り付け、前記第１の永久磁石と対向する位置に第
２の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石と前記第
２の永久磁石の磁気の反発力により、前記ロータ部を前
記ステータ部に対して浮上させる軸受装置及びそれを用
いた偏向走査装置において、前記ロータ部の上端部に前
記第１の永久磁石が取り付け、前記ステータ部の上端部
に前記第２の永久磁石が取り付け、かつ、前記第１の永
久磁石と前記第２の永久磁石は、軸方向に垂直な円周方
向に対向して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸に対しスリーブ
を嵌合して相対的に回転可能に支持する軸受装置及びそ
れを用いた偏向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の偏向走査装置を高精度化
するためには、高速，高精度に回転可能な軸受装置が必
要とされ、このような軸受装置には非接触で回転する動
圧流体軸受が使用されている。

【０００３】図４は動圧流体軸受による軸受装置を使用
した偏向走査装置の断面図である。駆動モータのハウジ
ング２１にセラミック材からなる固定軸２２が固定さ
れ、固定軸２２にセラミック材からなる回転スリーブ２
４が回転自在に嵌合されている。また、回転スリーブ２
４の外周にアルミニウム，黄銅からなるフランジ２５が
焼嵌め等により固定され、このフランジ２５の外周に駆
動マグネット２６が接着等により固定されている。更
に、ハウジング２１上に固定された基板２７上に、ステ
ータ２８が駆動マグネット２６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。

【０００４】一方、固定軸２２の上端に第２の永久磁石
３０が取り付けられており、この第２の永久磁石３０に
異種の磁極が上下方向（固定軸の軸方向）に対向するよ
うに、第１の永久磁石２９が回転スリーブ２４に固定さ
れている。

【０００５】このことにより、回転スリーブ２４は磁気
の反発力により浮上され、固定軸２２と第１の永久磁石
２９の間には空気溜り３１が生ずることになる。また、
空気溜り３１と外部とを連通する貫通孔２３ａが第１の
永久磁石２９に設けられ、この貫通孔２３ａにプラグ３
２が着脱自在に取り付けられている。更に、回転スリー
ブ２４に固定された板ばね３３により回転多面鏡３４が
フランジ２５上に固定されている。

【０００６】このような構成により、固定軸２２と回転
スリーブ２４を嵌合する際にプラグ３２を取り外した状
態で嵌合すると、回転スリーブ２４内の空気が貫通孔２
３ａから流失して容易に嵌合できる。また、回転スリー
ブ２４が回転する際には、回転スリーブ２４は回転スリ
ーブ２４と固定軸２２の間の空気膜によりラジアル方向
に支持され、永久磁石２９，３０の反発力によりスラス
ト方向に支持される。この際に、プラグ３２により封止
された空気溜り３１内の空気は回転スリーブ２４の上下
動を減衰するように作用し、回転スリーブ２４を安定し
た浮上位置に保持する。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】このように、この
従来例においては、スラスト浮上用の２つの永久磁石を
固定軸の軸方向に対向するように設けている。

【０００８】このような構成では、装置への振動等の外
乱に対して、回転スリーブ２４が上下方向（軸方向）に
非常に不安定に振動してしまう。空気溜り３１によりそ
の上下への振動はある程度緩和されるものの、それだけ
では不十分である。

【０００９】このような回転スリーブの振動はそれに取
り付けられている回転多面鏡の上下動となり、良好な偏
向走査の妨げとなる。

【００１０】本発明の目的は、上述した問題点を解決
し、スラスト浮上用の永久磁石の配置を工夫することに
よって、ロータ部（回転スリーブ）の振動を防止できる
軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る軸受装置は、軸の周囲にスリーブを
相対的に回転自在に嵌合し、前記軸又は前記スリーブの
一方をステータ部とし他方をロータ部とし、前記ロータ
部に第１の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石と
対向する位置に第２の永久磁石を取り付け、前記第１の
永久磁石と前記第２の永久磁石の磁気の反発力により、
前記ロータ部を前記ステータ部に対して浮上させる軸受
装置において、前記ロータ部の上端部に前記第１の永久
磁石が取り付けられ、前記ステータ部の上端部に前記第
２の永久磁石が取り付け、かつ、前記第１の永久磁石と
前記第２の永久磁石は、軸方向に垂直な円周方向に対向
して設けられていることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る偏向走査装置は、光源
と、前記光源からの光束を偏向走査する偏向器と、前記
偏向器を回転駆動する回転装置とを有する偏向走査装置
において、前記回転装置の軸受は、軸の周囲にスリーブ
を相対的に回転自在に嵌合し、前記軸又は前記スリーブ
の一方をステータ部とし他方をロータ部とし、前記ロー
タ部に第１の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石
と対向する位置に第２の永久磁石を取り付け、前記第１
の永久磁石と前記第２の永久磁石の磁気の反発力によ
り、前記ロータ部を前記ステータ部に対して浮上させる
構成であり、前記ロータ部の上端部に前記第１の永久磁
石が取り付けられ、前記ステータ部の上端部に前記第２
の永久磁石が取り付け、かつ、前記第１の永久磁石と前
記第２の永久磁石は、軸方向に垂直な円周方向に対向し
て設けられていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を図１から図３に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は動圧流体軸受による軸受装置を使用
した偏向走査装置の第１の実施例の断面図である。

【００１５】図１において、駆動モータのハウジング２
１にセラミック材からなる固定軸２２（ステータ部）が
固定され、固定軸２２にセラミック材からなる回転スリ
ーブ２４（ロータ部）が回転自在に嵌合されている。回
転スリーブ２４の外周にアルミニウム，黄銅からなるフ
ランジ２５が焼嵌め等により固定され、このフランジ２
５の外周に駆動マグネット２６が接着等により固定され
ている。更に、ハウジング２１上に固定された基板２７
上に、ステータ２８が駆動マグネット２６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。

【００１６】一方、回転スリーブ２４の上端部に円環形
状の第１の永久磁石２が取り付けられており、この第１
の永久磁石２の内周面と軸方向と垂直な円周方向（軸の
半径方向）に対向する位置に、円筒形状の第２の永久磁
石１が固定軸２２の上端部に取り付けられている。第１
の永久磁石２の内周面と第２の永久磁石１の外周面と
は、固定軸の軸方向に垂直な円周方向（軸の半径方向）
に向かい合った磁極が異種の磁極となるように構成され
ている。

【００１７】このことにより、回転スリーブ２４は磁気
の反発力により固定軸２２に対して浮上させられる。更
に、回転スリーブ２４に固定された板ばね３３により回
転多面鏡３４がフランジ２５上に固定されている。

【００１８】また、回転スリーブ２４が回転する際に
は、回転スリーブ２４は回転スリーブ２４と固定軸２２
の間の空気膜によりラジアル方向に支持され、第１の永
久磁石２，第２の永久磁石１の反発力によりスラスト方
向に支持される。

【００１９】このように、ロータ部に取り付けられた第
１の永久磁石とステータ部に取り付けられた第２の永久
磁石を、軸方向に垂直な円周方向（軸の半径方向）に対
向して設けることで、スラスト浮上用の永久磁石の側面
で対向するように反発支持しているため、図４で示した
上下方向（軸方向）の反発支持に比べ、スラスト方向の
位置的な拘束力ははるかに強く、装置の振動等の外乱に
対してロータ部である回転スリーブの上下方向の振れは
非常に小さくなる。そのため、回転スリーブに取り付け
られている回転多面鏡の上下動も小さく抑えることがで
きる。

【００２０】また、図４で示した上下方向（軸方向）の
反発支持の構成に比べ、高さ方向（軸方向）の大きさを
小さく抑えることができるため、装置を小型化すること
ができる。

【００２１】図２は第２の実施例を示す。この第２実施
例においては、回転スリーブ２４の上端部に取り付けら
れている円環形状の第１の永久磁石２の上端部にカバー
２３を備えたものである。なお、図１と同一の符号は同
一の部材を示し、説明は省略する。

【００２２】この第２の実施例では、第１の実施例の効
果に加え、固定軸２２とカバー２３の間には空気溜り３
１が生じ、この空気溜り３１内の空気は回転スリーブ２
４の上下動を減衰するように作用するため、回転スリー
ブ２４を第１の実施例よりも更に安定した浮上位置に保
持することが可能である。

【００２３】図３は上述の実施例の軸受装置が使用され
た偏向走査装置の構成図であり、光学箱３５にレーザー
ユニット３６が取り付けられ、レーザーユニット３６か
ら出射した光路Ｌ上には、回転多面鏡３４とレンズ３
７，３８が光学箱３５の内部に配置され、記録媒体であ
る感光体３９が光学箱３５の外部に配置されている。

【００２４】レーザーユニット３６から出射したレ−ザ
光は、軸受装置により支持され回転している回転多面鏡
３４によって偏向走査され、レンズ３７，３８を経て光
学箱３５外の感光体３９上にスポット光として投影され
主走査がなされる。

【００２５】本実施例の軸受装置を使用することによ
り、装置の振動等の外乱による回転多面鏡の上下動を抑
え、安定に高速，高精度な偏向走査が可能な偏向走査装
置を提供することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る軸受
装置及びそれを用いた偏向走査装置は、スラスト浮上用
の永久磁石を、軸方向に垂直な円周方向に対向するよう
に、ロータ部とステータ部のそれぞれの上端部に設ける
ことで、ロータ部（回転スリーブ）の振動を防止でき、
高速，高精度な回転支持，偏向走査を可能とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸受装置の第１実施例の構成を示す図
である。

【図２】本発明の軸受装置の第２実施例の構成を示す図
である。

【図３】偏向走査装置の構成を示す図である。

【図４】従来の軸受装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 永久磁石 ２ 永久磁石 ２２ 固定軸 ２４ 回転スリーブ ３４ 回転多面鏡

フロントページの続き (72)発明者 宮本 英幸 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 佐藤 一身 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 福冨 章宏 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の周囲にスリーブを相対的に回転自在
   に嵌合し、前記軸又は前記スリーブの一方をステータ部
   とし他方をロータ部とし、前記ロータ部に第１の永久磁
   石を取り付け、前記第１の永久磁石と対向する位置に第
   ２の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石と前記第
   ２の永久磁石の磁気の反発力により、前記ロータ部を前
   記ステータ部に対して浮上させる軸受装置において、 前記ロータ部の上端部に前記第１の永久磁石が取り付け
   られ、前記ステータ部の上端部に前記第２の永久磁石が
   取り付け、かつ、 前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石は、軸方向に
   垂直な円周方向に対向して設けられていることを特徴と
   する軸受装置。
2. 【請求項２】 前記ロータ部は回転スリーブであり、前
   記ステータ部は固定軸である請求項１に記載の軸受装
   置。
3. 【請求項３】 前記軸，前記スリーブがセラミック材で
   形成されている請求項１に記載の軸受装置。
4. 【請求項４】 前記第１の永久磁石の上端部にカバーを
   備えた請求項１に記載の軸受装置。
5. 【請求項５】 光源と、前記光源からの光束を偏向走査
   する偏向器と、前記偏向器を回転駆動する回転装置とを
   有する偏向走査装置において、 前記回転装置の軸受は、軸の周囲にスリーブを相対的に
   回転自在に嵌合し、前記軸又は前記スリーブの一方をス
   テータ部とし他方をロータ部とし、前記ロータ部に第１
   の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石と対向する
   位置に第２の永久磁石を取り付け、前記第１の永久磁石
   と前記第２の永久磁石の磁気の反発力により、前記ロー
   タ部を前記ステータ部に対して浮上させる構成であり、 前記ロータ部の上端部に前記第１の永久磁石が取り付け
   られ、前記ステータ部の上端部に前記第２の永久磁石が
   取り付け、かつ、 前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石は、軸方向に
   垂直な円周方向に対向して設けられていることを特徴と
   する偏向走査装置。
6. 【請求項６】 前記ロータ部は回転スリーブであり、前
   記ステータ部は固定軸である請求項５に記載の偏向走査
   装置。
7. 【請求項７】 前記軸，前記スリーブがセラミック材で
   形成されている請求項５に記載の偏向走査装置。
8. 【請求項８】 前記第１の永久磁石の上端部にカバーを
   備えた請求項５に記載の偏向走査装置。