JPH11258539A

JPH11258539A - 偏向走査装置

Info

Publication number: JPH11258539A
Application number: JP7841798A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 康夫鈴木; Kazumi Sato; 一身佐藤; Mikio Nakasugi; 幹夫中杉; Taku Fukita; 卓蕗田; Hideyuki Miyamoto; 英幸宮本; Akihiro Fukutomi; 章宏福冨
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】回転多面鏡のバランス修正を簡単にする。【解決手段】回転多面鏡１の駆動部は、ステータ７の
内側にロータ５が配設されたインナーロータ型モータで
ある。ステータ７のステータコア７ａは、３個のスペー
サ１１を介してモータ基板６上に固定され、スペーサ１
１によって、ステータコイル７ｂとモータ基板６の間に
高さ５ｍｍ以上の隙間が形成される。該隙間を通ってデ
ィスペンサＤをモータ内に挿入し、ロータ５のバランス
溝９にバランス修正用の重り１０を付着させる。

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
る偏向走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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は、高
速回転する回転多面鏡によってレーザビーム等の光ビー
ムを偏向走査し、得られた走査光を回転ドラム上の感光
体に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光体の
静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これ
を記録紙等の記録媒体に転写して定着装置へ送り、記録
媒体上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリン
ト）が行なわれる。

【０００３】近年では偏向走査装置の高速化が進み、回
転多面鏡の回転速度が１０，０００ｒｐｍを越えるもの
も開発されている。

【０００４】図６は一従来例による偏向走査装置の主要
部を示すもので、これは、光学箱１００にボールベアリ
ング等の軸受１０２を介して支承された回転軸１０３
と、該回転軸１０３と一体である座金１０４に公知の固
着方法によって結合されたヨーク１０５ａおよびロータ
マグネット１０５と、軸受ハウジング１０２ａと一体で
あるモータ基板１０６に固定されたステータコイル１０
７を有する。回転多面鏡１０１は、押えバネ１０８ａ、
バネ押さえ１０８ｂ、Ｇリング１０８ｃ等からなる弾性
押圧機構１０８によって座金１０４に押圧され、座金１
０４を介して回転軸１０３やロータマグネット１０５と
一体化されている。

【０００５】モータ基板１０６上の駆動回路から供給さ
れた駆動電流によってステータコイル１０７が励磁され
ると、ロータマグネット１０５が回転多面鏡１０１とと
もに高速度で回転し、前述のように、回転多面鏡１０１
に照射された光ビームを偏向走査する。

【０００６】回転多面鏡１０１を高速度で回転させる
と、回転多面鏡１０１、ロータマグネット１０５、ヨー
ク１０５ａ、座金１０４および弾性押圧機構１０８等を
含む回転体全体の質量のアンバランスによって動的不均
衡が発生し、これに起因する振れ回り振動等のために、
画像形成装置の画質が劣化するおそれがある。そこで、
回転多面鏡１０１の上面や、ロータマグネット１０５の
ヨーク１０５ａの上面にバランス溝１０９ａ，１０９ｂ
を設け、これらに重り１１０等を接着することで前記回
転体の質量のアンバランスを低減するように工夫されて
いる。

【０００７】なお、重り１１０は金属粒子やガラスビー
ズ等を紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤に混ぜたもの
であり、適量の重り１１０をバランス溝１０９ａ，１０
９ｂの適切な部位に載置し、紫外線等の光を照射するこ
とで硬化させて回転多面鏡１０１やヨーク１０５ａに接
着する。

【０００８】また、近年では、偏向走査装置の小型化が
進んでおり、回転多面鏡の駆動部にも、ステータコイル
等のステータの内側にロータマグネット等のロータが配
設された極めてコンパクトなインナーロータ型モータを
用いたものが開発されている。

【０００９】

【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、ステータの内側にロータが配設された
インナーロータ型モータを回転多面鏡のモータとして採
用した場合には、ロータにバランス溝を設けても、外側
のステータが邪魔になって重りを装着するのが困難であ
り、また仮にロータのバランス溝に重りを装着できたと
しても、これを硬化させるために紫外線等を照射すると
きには、やはりステータが障害となる。

【００１０】そこで、図７に示すように、ロータ２０５
の下面に下向きのバランス溝２０９を配設するととも
に、モータ基板２０６やこれを支持する基台（ハウジン
グ）２０２を貫通してその底面に開口する貫通孔２１０
を設けて、該貫通孔２１０に図示しないディスペンサ等
を挿入して、重り２０９ａとなる接着剤をロータ２０５
のバランス溝２０９に付着させるように構成したものが
提案されている（特開平８−１５２５７４号公報参
照）。しかしながら、モータ基板２０６や基台２０２に
貫通孔２１０を形成する穴加工の工程はめんどうでコス
ト高であるうえに、モータの直下からディスペンサ等を
挿入して重り２０９ａを付着させる作業も難しく、作業
効率が悪いという未解決の課題があった。

【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
部がインナーロータ型モータ等である場合に、ステータ
の内側のロータのバランス溝に重りを付着させる作業が
簡単で、モータ基板等に加工コストの高い穴加工等を施
す必要のない小型かつ安価で、しかも高性能な偏向走査
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、光ビームを偏向走査する
走査手段と、これを回転駆動するモータを有し、該モー
タが、バランス溝を備えたロータと、該ロータの外側に
配設されたステータと、これを支持するモータ基板と、
該モータ基板と前記ステータの間に所定の高さの隙間を
形成するためのスペーサを備えていることを特徴とす
る。

【００１３】スペーサが、モータ基板とステータの間に
高さ５ｍｍ以上の隙間を形成するように構成されている
とよい。

【００１４】ステータとモータ基板の間を電気的に絶縁
するためのインシュレータがスペーサを兼ねていてもよ
い。

【００１５】スペーサが、ロータの周方向に間隔をおい
て配設された少なくとも３個の柱状部材であるとよい。

【００１６】スペーサが、周方向の切欠部を有する環状
部材であってもよい。

【００１７】

【作用】回転多面鏡の駆動部が、ステータの内側にロー
タが配設された小型のインナーロータ型モータであるた
め、ロータにバランス溝を設けても、これに重りを付着
させることが難しい。そこで、ステータのステータコア
とこれを支持するモータ基板の間に柱状あるいは環状の
スペーサを配設し、高さ５ｍｍ以上の隙間を設けて、該
隙間からディスペンサを挿入してロータのバランス溝に
重りを付着させることができるように構成する。

【００１８】回転多面鏡の駆動部を分解する等のめんど
うな作業を必要とすることなく、ステータの外側から簡
単にバランス修正を行なうことができる。

【００１９】加えて、ステータとモータ基板の間に簡単
な柱状あるいは環状のスペーサを挟むだけですみ、モー
タ基板を貫通する穴加工等を行なう必要もないため、装
置の製造コストを大幅に低減できる。

【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は一実施の形態による偏向走査装置の
主要部を示すもので、これは、後述する光学箱５０にボ
ールベアリング等の軸受２を介して支承された回転軸３
と、該回転軸３と一体である座金４に公知の固着方法に
よって結合されたロータ５と、軸受ハウジング２ａと一
体であるモータ基板６に固定されたステータコア７ａお
よびこれに巻線されたステータコイル７ｂからなるステ
ータ７を有する。走査手段である回転多面鏡１は、押え
バネ８ａ、バネ押さえ８ｂ、Ｇリング８ｃ等からなる弾
性押圧機構８によって座金４に押圧され、座金４を介し
て回転軸３やロータ５と一体化されている。

【００２２】モータ基板６上の駆動回路から供給された
駆動電流によってステータコイル７ｂが励磁されると、
ロータ５が回転多面鏡１とともに高速度で回転し、前述
のように、回転多面鏡１に照射された光ビームを偏向走
査する。

【００２３】回転多面鏡１を高速度で回転させると、回
転多面鏡１、ロータ５、座金４および弾性押圧機構８等
を含む回転体全体の質量のアンバランスによって動的不
均衡が発生し、これに起因する振れ回り振動等のため
に、画像形成装置の画質が劣化するおそれがある。そこ
で、ロータ５の側面にバランス溝９を設けるとともに、
回転多面鏡１の上面等にも同様の図示しないバランス溝
を設けて、これらに重り１０等を接着することで前記回
転体の質量のアンバランスを低減するように工夫されて
いる。

【００２４】なお、重り１０は金属粒子やガラスビーズ
等を紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤に混ぜたもので
あり、適量の重り１０をバランス溝９の特定部位に付着
させ、紫外線等の光を照射することで硬化させてロータ
５に固着する。

【００２５】このように回転多面鏡１を回転させるモー
タは、ステータ７の内側にロータ５が位置するインナー
ロータ型モータであり、ロータ５のバランス溝９は、ロ
ータ５の底部の外周面（側面）に配設され、横向きすな
わち、径方向外向きに開口している。

【００２６】ステータ７とモータ基板６の間には、図２
に示すように、ロータ５の周方向に等間隔で３個の柱状
部材であるスペーサ１１が介在され、これによって、モ
ータ基板６とステータ７の間に高さｈの隙間（空隙）が
形成されている。該隙間は、重り１０を付着させる工程
で、ディスペンサＤをモータの外側からロータ５の外周
面のバランス溝９に向かって挿入できるように設けられ
たものである。一般的に、前記隙間の高さｈは、５ｍｍ
程度以上に設定される。

【００２７】各スペーサ１１にはビス穴１１ａが設けら
れており、このビス穴１１ａに締結されるビスによっ
て、モータ基板６にステータコア７ａを固定する。

【００２８】バランス修正の工程は以下の通りである。
ステータコイル７ｂに電流を供給してモータを回転さ
せ、回転多面鏡１やロータ５を含む回転体全体の動的不
均衡を実測し、重り１０の必要量とこれを装着するバラ
ンス溝９の特定部位を選定する。ステータ７の外側から
前記隙間にディスペンサＤを挿入し、前述のように選定
されたバランス溝９の特定部位に適量の重り１０を付着
させる。

【００２９】本実施の形態によれば、ステータとモータ
基板の間に所定の高さの空隙を設けておくだけで、イン
ナーロータ型モータであってもモータの外側から簡単に
バランス修正用の重りを装着できる。

【００３０】従来例のようにハウジングやモータ基板に
貫通孔を設けてモータの下から重りを装着する場合に比
べて、貫通孔を設ける等の穴加工を必要としないために
加工コストが低く、また、モータの側面からディスペン
サを挿入するものであるから作業効率も良好であり、装
置の組立コスト等を大幅に削減できる。

【００３１】また、バランス修正のために軸受ユニット
ごと回転多面鏡の駆動部を取り出す等のめんどうな工程
を必要とすることもない。

【００３２】図３は第１の変形例を示す。これは、ステ
ータコア７ａの下面に電気的絶縁を目的とする樹脂製の
インシュレータ２１を配設し、該インシュレータ２１を
用いて、モータ基板６とステータコア７ａの間に高さｈ
の隙間を形成させたものである。各インシュレータ２１
に設けた穴２１ａを貫通するビスによって、ステータコ
ア７ａをモータ基板６に固定する。

【００３３】インシュレータ２１が、ステータ７とモー
タ基板６の間に高さｈの隙間を形成するスペーサを兼ね
ているもので、組立部品点数の低減等に役立つ。

【００３４】図４は第２の変形例を示す。これは、モー
タ基板６とステータコア７ａの間に環状部材（リング）
であるスペーサ３１を配設し、該スペーサ３１に周方向
の切欠部３１ａを設ける。該切欠部３１ａによって形成
された高さｈの隙間から、ディスペンサＤを挿入して重
り１０を付着させる。

【００３５】図５は偏向走査装置全体を示すもので、こ
れは、レーザ光等の光ビームを発生する光源５１と、前
記レーザ光を回転多面鏡１の反射面１ａに線状に集光さ
せるシリンドリカルレンズ５１ａとを有し、前記光ビー
ムを回転多面鏡１の回転によって偏向走査し、結像レン
ズ系５２と図示しない折り返しミラーを経て回転ドラム
上の感光体５３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等を有し、感光
体５３に結像する点像の走査速度等を補正するいわゆる
ｆθ機能を有する。

【００３６】前記モータによって回転多面鏡１が回転す
ると、その反射面１ａは、回転多面鏡１の軸線まわりに
等速で回転する。前述のように光源５１から発生され、
シリンドリカルレンズ５１ａによって集光される光ビー
ムの光路と回転多面鏡１の反射面１ａの法線とがなす
角、すなわち該反射面１ａに対する光ビームの入射角
は、回転多面鏡１の回転とともに経時的に変化し、同様
に反射角も変化するため、感光体５３上で光ビームが集
光されてできる点像は主走査方向に移動する。

【００３７】結像レンズ系５２は、回転多面鏡１におい
て反射された光ビーム（走査光）を感光体５３上で所定
のスポット形状の点像に集光するとともに、該点像の主
走査方向への走査速度を等速に保つように設計された光
学系である。

【００３８】感光体５３に結像する点像は、回転多面鏡
１の回転による主走査と、感光体５３を有する回転ドラ
ムがその軸線まわりに回転することによる副走査に伴な
って、静電潜像を形成する。

【００３９】感光体５３の周辺には、感光体５３の表面
を一様に帯電するための帯電装置、感光体５３の表面に
形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像
装置、前記トナー像を記録紙等に転写する転写装置等が
配置されており、光源５１から発生する光ビームによる
記録情報が記録紙等にプリントされる。

【００４０】検出ミラー５４は、感光体５３に対する記
録情報の書き込み開始位置に入射する光ビームの光路よ
りも主走査方向上流側において光ビームを反射し、フォ
トダイオード等を有する受光素子５５の受光面に導入す
る。受光素子５５はその受光面が前記光ビームによって
照射されたときに、走査開始位置（書き出し位置）を検
出するための走査開始信号を出力する。

【００４１】光源５１は、ホストコンピュータからの情
報を処理する処理回路から与えられる信号に対応した光
ビームを発生する。光源５１に与えられる信号は、感光
体５３に書き込むべき情報に対応しており、前記処理回
路は、感光体５３の表面において結像する点像が作る軌
跡である一走査線に対応する情報を表す信号を一単位と
して光源５１に与える。この情報信号は、受光素子５５
から発生する走査開始信号に同期して送信される。

【００４２】なお、回転多面鏡１、結像レンズ系５２等
は光学箱５０に収容され、光源５１等は光学箱５０の側
壁に取り付けられる。光学箱５０に回転多面鏡１、結像
レンズ系５２等を組み付けたうえで、光学箱５０の上部
開口に図示しないふたを装着する。

【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小型のインナーロー
タ型モータである場合に、ステータの内側のロータのバ
ランス溝に重りを付加するバランス修正の作業が極めて
容易であり、また、加工コストの高い穴加工等を必要と
することもなく、装置の製造コストを大幅に低減でき
る。

【００４５】これによって、小型かつ高性能で高速化に
適しており、しかも安価な偏向走査装置を実現できる。
このような偏向走査装置を搭載することで、画像形成装
置の高性能化および低価格化に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態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】図１の装置を分解して示す分解斜視図である。

【図３】第１の変形例を示す分解斜視図である。

【図４】第２の変形例を示すもので、（ａ）は模式断面
図、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡大して示す拡大部分斜
視図である。

【図５】偏向走査装置全体を説明する図である。

【図６】一従来例を示す模式断面図である。

【図７】別の従来例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１回転多面鏡３回転軸５ロータ７ステータ７ａステータコア７ｂステータコイル９バランス溝１０重り１１，３１スペーサ２１インシュレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者蕗田卓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

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する走査手段と、こ
れを回転駆動するモータを有し、該モータが、バランス
溝を備えたロータと、該ロータの外側に配設されたステ
ータと、これを支持するモータ基板と、該モータ基板と
前記ステータの間に所定の高さの隙間を形成するための
スペーサを備えていることを特徴とする偏向走査装置。
【請求項２】スペーサが、モータ基板とステータの間
に高さ５ｍｍ以上の隙間を形成するように構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の偏向走査装置。
【請求項３】ステータとモータ基板の間を電気的に絶
縁するためのインシュレータがスペーサを兼ねているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の偏向走査装置。
【請求項４】スペーサが、ロータの周方向に間隔をお
いて配設された少なくとも３個の柱状部材であることを
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。
【請求項５】スペーサが、周方向の切欠部を有する環
状部材であ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。