JPH11352436A

JPH11352436A - 偏向走査装置

Info

Publication number: JPH11352436A
Application number: JP17670198A
Authority: JP
Inventors: Taku Fukita; 卓蕗田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】回転多面鏡のモータから発生する振動を低減
する。【解決手段】回転多面鏡１と一体であるロータマグネ
ット５は、ステータコア７ａに巻かれたステータコイル
７ｂに対向して、インナーロータ型のモータを構成す
る。モータの駆動中に、ロータマグネット５の極数に応
じた振動がステータコア７ａに発生するため、ステータ
コア７ａの外周部を外周リング部材９によって包囲し
て、ステータコア７ａの剛性を強化する。モータや光学
箱等の振動音を低減し、運転音の静かな偏向走査装置を
実現できる。

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、回
転多面鏡の反射面にレーザ光等の光ビームを照射し、回
転多面鏡の高速回転によって偏向走査して、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７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、図示しない光学箱にボールベ
アリング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に一体的に結合さ
れたロータマグネット１０５と、軸受ハウジング１０２
ａと一体であるモータ基板１０６に固定されたステータ
コア１０７ａとこれに巻かれたステータコイル１０７ｂ
からなるステータ１０７を有する。回転多面鏡１０１
は、押えバネ１０８によって座金１０４に押圧されてお
り、座金１０４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１０７ｂ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１０
１に照射された光ビームを偏向走査する。

【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、モータ基板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が励磁されてロータ
マグネットが回転すると、ロータマグネットの磁極の変
化に伴なってステータが振動し、ロータマグネットの極
数倍の周波数を有する振動音（電磁音）を発生する。

【０００７】このようなモータの振動は、モータ基板や
軸受ハウジング等を経て光学箱全体に伝播するため、モ
ータ自体の電磁音に光学箱の振動音が加わって大きな騒
音となる。

【０００８】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、運転中のモータの
電磁音や光学箱の振動音等の騒音の少ない高性能な偏向
走査装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の偏向走査装置は、光ビームを偏向走査する
回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動するモータを有
し、該モータが、前記回転多面鏡と一体的に結合された
ロータマグネットと、これに対向するステータコイル
と、該ステータコイルを巻回するステータコアと、該ス
テータコアの外周部を包囲する外周リング部材を備えて
いることを特徴とする。

【００１０】ステータコアの内周部を連結支持する内周
リング部材が付加されているとよい。

【００１１】外周リング部材の材質が、非磁性な金属ま
たは非磁性な非導電体であるとよい。

【００１２】内周リング部材の材質が、非磁性な金属ま
たは非磁性な非導電体であるとよい。

【００１３】外周リング部材が、ステータコアの外周部
に接着剤によって固定されているとよい。

【００１４】ステータコイルの間のスロット部とステー
タコアのティース下の空間部に接着剤が充填されている
とよい。

【００１５】外周リング部材が、圧入によってステータ
コアの外周部に固定されていてもよい。

【００１６】

【作用】回転多面鏡を回転させるモータは、駆動中にス
テータコア等が振動して電磁音を発生し、また、このよ
うな振動が光学箱に伝播して光学箱全体が振動して大き
な騒音を発生する。そこで、ステータコアの外周部を包
囲する外周リング部材を配設し、該外周リング部材によ
ってステータコアの剛性を強化することで、ステータコ
アの振動を防ぐ。これによって、モータや光学箱の振動
音を大幅に低減できる。

【００１７】また、ステータコアの内周部にも同様の内
周リング部材を配設すれば、ステータコアの剛性をより
一層強化し、騒音防止に大きな効果が期待できる。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は第１の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、多角柱状の側面に複
数の反射面１ａを有する回転多面鏡１と、後述する光学
箱５０（図６参照）にボールベアリング２を介して支承
された回転軸３と、該回転軸３に固着された座金４を介
して回転軸３と一体的に結合されたロータマグネット５
と、ボールベアリング２を支持する軸受ハウジング２ａ
上のモータ基板６に立設されたステータコア７ａとこれ
に巻回されたステータコイル７ｂからなるステータ７を
有し、該ステータ７は、ロータマグネット５とともに回
転多面鏡１を回転駆動するインナーロータ型のモータを
構成する。回転多面鏡１は、押えバネ８によって座金４
に押圧され、座金４を介してロータマグネット５と一体
化されている。

【００２０】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、
ロータマグネット５が回転軸３や回転多面鏡１とともに
回転し、回転多面鏡１の反射面１ａに照射されたレーザ
ビーム等の光ビームを偏向走査する。

【００２１】ステータコア７ａは、モータ基板６にビス
等の公知の手段で締結されており、ステータコア７ａの
内周部のティースにステータコイル７ｂが巻かれてい
る。また、ステータコア７ａの外周部は、円筒状の外周
リング部材９によって包囲されており、これによってス
テータコア７ａの剛性が大幅に強化され、振動を発生し
にくい構成になっている。

【００２２】前述のようにステータコイル７ｂに駆動電
流が供給されてモータが駆動されると、ステータコア７
ａにロータマグネット５の極数倍の周波数の振動が発生
してモータの電磁音となり、また、ステータコア７ａの
振動が光学箱５０やこれを支持する光学台等に伝播して
振動音を発生するが、ステータコア７ａの剛性が外周リ
ング部材９によって強化されているため、従来例のよう
にステータコア７ａが大きく振動することなく、従っ
て、ステータコア７ａからモータ基板６を経て光学箱５
０や光学台に伝播する振動も低減される。

【００２３】このように、モータ自体の電磁音や、光学
箱５０等の振動音を大幅に低減することで、運転音が静
かで高性能な偏向走査装置を実現できる。

【００２４】外周リング部材９をステータコア７ａに固
定する方法は、エポキシ系等の接着剤を用いて接着する
方法でもよいし、より簡単で安価な方法としては圧入等
の固着方法を採用することもできる。いずれの場合も、
ステータコア７ａの外周面と外周リング部材９の内面が
密着するように固定するのが望ましい。また、外周リン
グ部材９の材質については、モータに渦電流等の影響を
与えることのないアルミ材や真鍮材等の非磁性な金属
や、ＰＰＳ等の非磁性でしかも非導電体であって比較的
ヤング率の高い樹脂材料等を用いるのが望ましい。

【００２５】図２は第２の実施の形態を示す。これは、
ステータコア７ａの剛性をより一層強化するために、ス
テータコア７ａの外周部を包囲する外周リング部材９に
加えて、ステータコア７ａの内周部のティース先端を連
結支持する内周リング部材１０を配設したものである。
回転多面鏡１、回転軸３、ロータマグネット５、モータ
基板６等については第１の実施の形態と同様であるか
ら、同一符号で表わし、説明は省略する。

【００２６】ステータコア７ａを外周リング部材９と内
周リング部材１０の間に堅固に固定することによって、
ステータコア７ａを大幅に剛性強化し、モータ駆動中の
振動を低減する。これによって、極めて運転音の静かな
偏向走査装置を実現できる。

【００２７】内周リング部材１０の材質については、外
周リング部材９と同様に、モータに渦電流等の影響を与
えるおそれのない非磁性なアルミ材や真鍮材等、あるい
は非磁性でしかも非導電体であって比較的ヤング率の高
い樹脂材料等を用いるのが望ましい。

【００２８】図３は第２の実施の形態の第１の変形例を
示す。これは、ステータコア７ａと外周リング部材９を
エポキシ系の接着剤９ａによって接着するとともに、外
周リング部材９とモータ基板６の間を同様の接着剤９ｂ
によって固定したものである。接着に当ってはステータ
コア７ａの外周面と外周リング部材９の内面が堅固に固
着されるように留意する。少なくとも、ステータコア７
ａの上半部と外周リング部材９の間は充分に接着剤が浸
透して強固に接着されるのが望ましい。

【００２９】図４および図５は第２の実施の形態の第２
の変形例を示す。これは、ステータコイル７ｂの間の空
間部（スロット部）にエポキシ系の接着剤９ｃを充填す
るとともに、ステータコア７ａのティース下に形成され
る空間部にも同様の接着剤９ｄを充填したものである。
接着剤９ｃ，９ｄの充填は、公知のディスペンサー等を
用いて行なわれる。

【００３０】接着剤９ｃ，９ｄは、外周リング部材９、
内周リング部材１０とともにステータコア７ａに一体化
され、その剛性を強化して振動を大幅に低減する効果が
ある。

【００３１】なお、上記の接着剤９ａ〜９ｄとしては、
硬化時に硬度の高くなるエポキシ系の接着剤を用いるの
が望ましい。また、接着剤９ｃ，９ｄはステータコア７
ａの入り組んだ空間部に充填されるものであるから、紫
外線硬化型であって嫌気性や熱硬化性等の特質を合わせ
もつ接着剤であるのが望ましい。

【００３２】図６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（光束）を発生する光源５
１と、前記光ビームを回転多面鏡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。

【００３３】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回転ドラムの軸方向（主走査方
向）に移動（走査）する。

【００３４】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ものである。

【００３５】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が回転ドラムの軸
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。

【００３６】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に転写する転写装置（いず
れも不図示）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。

【００３７】検出ミラー５４は、感光体５３の表面にお
け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
て、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。

【００３８】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、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
ら与えられる走査開始信号に同期して送信される。

【００３９】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。

【００４０】

【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。

【００４１】運転中のモータの電磁音や光学箱の振動音
等を大幅に低減し、運転音の静か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、運
転音が静かでオフィス環境等を損なうおそれのない高性
能な画像形成装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による偏向走査装置の主要部
を示す模式部分断面図である。

【図２】第２の実施の形態による偏向走査装置の主要部
を示す模式部分断面図である。

【図３】第２の実施の形態の第１の変形例を示す模式部
分断面図である。

【図４】第２の実施の形態の第２の変形例を示す模式部
分断面図である。

【図５】図４の装置のステータを示す模式平面図であ
る。

【図６】偏向走査装置の全体を説明する図である。

【図７】一従来例を示す模式部分断面図である。

【符号の説明】

１回転多面鏡３回転軸５ロータマグネット６モータ基板７ステータ７ａステータコア７ｂステータコイル９外周リング部材９ａ〜９ｄ接着剤１０内周リング部材５０光学箱

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡を回転駆動するモータを有し、該モータ
が、前記回転多面鏡と一体的に結合されたロータマグネ
ットと、これに対向するステータコイルと、該ステータ
コイルを巻回するステータコアと、該ステータコアの外
周部を包囲する外周リング部材を備えていることを特徴
とする偏向走査装置。
【請求項２】ステータコアの内周部を連結支持する内
周リング部材が付加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】外周リング部材の材質が、非磁性な金属
または非磁性な非導電体であ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】内周リング部材の材質が、非磁性な金属
または非磁性な非導電体であることを特徴とする請求項
２または３記載の偏向走査装置。
【請求項５】外周リング部材が、ステータコアの外周
部に接着剤によって固定されていることを特徴とする請
求項１ないし４いずれか１項記載の偏向走査装置。
【請求項６】ステータコイルの間のスロット部とステ
ータコアのティース下の空間部に接着剤が充填されてい
ることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載
の偏向走査装置。
【請求項７】接着剤が、エポキシ系の接着剤であるこ
とを特徴とする請求項５または６記載の偏向走査装置。
【請求項８】外周リング部材が、圧入によってステー
タコアの外周部に固定されていることを特徴とする請求
項１ないし４いずれか１項記載の偏向走査装置。