JPS60212717A - 光偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は１例えば多面鏡を回転することによシレーザ光
を走査する光偏向装置φ［［林２１：ｆ好適ｔｌ困艇装
置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、光偏向装置が、レーザ光によシ文字、記号を印字
する電子写真転写方式のプリンタ（レーザプリンタ）に
おける中枢機構として導入されている。

このレーザプリンタにおいては、高速で印字を行わせる
ためにレーザ光を走査させる多面鏡を高速回転する必要
がある。そのため一般に、多面鏡が環装支持された回転
軸を磁気スラスト軸受部によシ非接触で浮上させるとと
もに、一対の動圧気体ジャーナル軸受部によシ軸支して
いる。そして。

回転軸に装着されたロータと１回転軸に対して固定され
たステータとＫよシ回転軸を回転駆動するようにしてい
る。その結果、装置全体が大型化せざるを得ない。この
ことは、光偏向装置の軽量化。

小型化志向にとって大きな障害となっている。さらに、
上記多面鏡は、毎分数千〜数万回転の高速回転を必要と
するので、軸変位の方向とその変位に対する復元力の方
向が一致していないととＫより生じるハーフ７レケンシ
イホワール（ＨＦＷ；ＨａｌｆＦｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｗ
ｈｉｒｌ　）　Ｋ基因して回転が不安定化しゃすい。そ
こで、上記動圧気体ジャーナル軸受部の寸法精度及び両
者の同心度を厳重に管理する必要がある。しかし、２種
類以上の軸受が組込まれていることと、形状が複雑で部
品点数が多いことにより、Ｗｒ望の加工精度及び組立精
度を得ることが。

すこぶる困難であるとともに製造コストも高騰する問題
があった。

〔発明の目的〕

することを目的とする。

〔発明の概要〕

多面鏡が外周部に一体的に成形され九回転体部を固定軸
に対して貫通させるとともに磁気スラスト軸受部によシ
浮遊させ、かつ固定軸と回転体部との間に動圧気体ジャ
ーナル軸受部を設け、さらに回転体部の端面部位にこの
回転体部を回転させる回転駆動部を設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、本実施例の光偏向装置を示している。

この光偏向装置は５円筒筐体状のハウジング部（１）と
、このハウジング部（１）内に格納された回転体部（２
）と、この回転体部（２）を非接触で浮遊させて軸方向
にかかる力を支持する磁気スラスト軸受部（３）と。

回転体部（２）を毎分数万回転以上の高速で回転させる
回転駆動部（４）と、この回転体部（２）の高速回転に
ともなって動圧を発生させ半径方向の力を非接触的に支
持する動圧気体ジャーナル軸受部（５）と、同じく回転
体部（２）の高速回転にともなって動圧を発生させ軸方
向の力を非接触的に支持する動圧気体スラスト軸受部（
６）と、上記回転体部（２）に貫装されている固定軸部
（７）とから構成されている。しかして、ハウジング部
（１）は１円板状の基台（８）と、この基台（８）に締
着され上端部が閉塞している円筒状の蓋体（９）とから
なっている。上記基台（８）の中央部には１円形の段差
付貫通孔−が同軸に穿設されている。また、蓋体（９）
の側部には、レーザ光の通路となる窓ａυが穿設されて
いる。さらに、固定軸部（７）は１円柱状に形成され、
その上端部は、蓋体（９）の天井部に嵌着され、下端部
は１貫通孔α１の段差部分に遊嵌されているナツト０２
によシ螺着されている。ここで、固定軸部（７）の軸線
（７ａ）は、ハウジング部（１）と同軸となるように設
定されている。一方１回転体部（２ンは、固定軸部（７
）を貫通してハウジング部（１）中に格納されていて１
円筒状の本体（Ｉ［有］と。

この本体α［有］の中途部にて鍔状かつ同軸に突設され
た多面体部（■とからなりている。この多面体部α乃は
、外周面が正８角形となるように形成されている。また
、これら本体０と多面体部Ｉとは、アルミニウム又は銅
を素材として精密切削加工により一体的に形成されてい
る。この多面体部（１４）の軸方向の位置は、窓Ｉと同
じ高さとなるように設けられている。しかして、磁気ス
ラスト軸受部（３）は。

第２図に示すように１本体（１階の貫通孔（１３ａ）の
下端部に装着された第１の磁石部（２）と、固定軸部（
ηに＊１の磁石部０！９に対向するように環装された第
２の磁石部（ＩＯとからなっている。上記第１の磁石部
ａりは０本体（１３の貫通孔（１３ａ）の内周面に固定
された円筒状の保持体ａηと、この保持体（１？＞の内
側に軸方向に積層して接着保持された２個の円環状の永
久磁石α１．１１とからなっている。また、第２の磁石
部（ＩＩ１９は、固定軸部（７）に固定された円筒状の
保持体（１）と、仁の保持体翰の外側に軸方向に積層し
て接着保持された２個の円環状の永久磁石ＯＩ）、＠と
からなっている。これら永久磁石Ｑ１１９．　ａｓ、　
（２１）、（２）は、径方向に磁化していて、永久磁石
（ｌＳ、ａｓは。

それぞれ内周側がＳ極及びＮ極となりている。また、永
久磁石Ｑυ、＠は、それぞれ外周側がＮ極及びＮ極とな
っている。りま）、永久磁石（１砂、　ｔｔ！Ｊ、　ｒ
２υ。

四は、互に異極同志を接触対向させて積層されていると
ともに、互に異極同志を数１００μｍ程度の間隙を介し
て対面させ、第１の磁石部（１！９が第２の磁石部ａｅ
を囲繞するように設定されている。かくて。

これら第１．第２の磁石部ａｓ、（１１９間には磁気ル
ープ（ハ）が形成され、この磁気ループ（ハ）によシ何
転体部（２）の軸方向の力が支持され、この回転体部（
２）が浮上するようＫｆ！、りている。一方、動圧気体
ジャ−ナル軸受部（５）は１回転体部（２）の貫通孔（
１３ａ）　Ｋ同軸に嵌着された円筒状のブシュ（財）と
、固定軸部（力のブシュ（２）によシ囲繞された部分に
形成されたジャーナル（至）とからなっている。このジ
ャーナル（ハ）の外周面には、第３図に示すように、最
大深さ１０数μｍ以下の複数の直線状動圧発生溝−・・
・が軸方向に等配して刻設されている。また、ブシー（
財）とジャーナル（至）との片側間隙は数μｍ〜数１０
μｍに形成され、動圧発生溝（１）・・・Ｋより発生し
た動圧により回転体部（２）の半径方向の力を非接触支
持するようＫなっている。さらに、動圧気体スラスト軸
受部（６）は、第４図に示すように、基台（８）の上面
に固定軸部（７）と同軸に埋設されくの字状かつ最大深
さ１０数μｍ以下の動圧発生溝（財）・・・が刻設され
た円環状のスラスト軸受体（至）と、このスラスト軸受
体（ハ）に１０数μｍ以下の間隙を介して対向するよう
に回転体部（２）の下端面に埋設された円環状のスラス
トカラーＷとからなっている。しかして１回転駆動部（
４）は、いわゆるフック）Ｗのブラシレス（Ｂｒｕｓｈ
ｌｅｓｓ　）直流モータであって１回転体部（２）の上
端部の貫通孔（１３り近傍に一部を露出させて嵌着され
ているロータ（７）と、このロータ（至）に対向するよ
うＫｆＥ体（９）に嵌着されているステータ０υとから
なっている。

しかして、上記構成の光偏向装置において１回転駆動部
（４１Ｋ給電すると、磁気スラスト軸受部（３）によシ
浮遊している回転体部（２）は、毎分数万回転以上の高
速で回転する。これＫともない、動圧発生溝（至）・・
・、＠・・・には、動圧が誘起される。その結果１回転
体部（２）は、ブシュ（財）部分にて半径方向の負荷が
非接触支持されるとともに、スラストカラー翰部分にて
は、軸方向の負荷が非接触支持される。したがって１回
転体部（２）の動的釣合いが向上し１回転ふれまわシ１
回転むら等の回転精度低下の諸原因の発生を極力抑止す
ることができる。ちなみに１回転体部（２）の回転数が
毎分１万回転以下で１回転ふれまわり１μｍ以下となる
。したがって。

本実施例の光偏向装置によシレーザ光の正確な走査′が
可能となる。

このように１本実施例の光偏向装置は、１個の動圧気体
ジャーナル軸受部（５）によ）径方向の負荷を軸支する
ようにしているので、同心度に対する設計上の厳しい制
約がなくなり、加工及び組立力１容易となるとともに、
動的釣合いの向上に役立つ。

また、多面体部（１４）を回転体部（２）の本体０とと
もに一体加工したので、回転体部（２）の回転軸線に対
する多面体部αりの各反射面の傾きを厳密に設定するこ
とができる。また１回転駆動部（４）を回転体部（２）
の上端面に設けたので、省空間が可能となり、動圧気体
ジャーナル軸受部（５）が一つである効果と相俟って、
装置全体の小型化、軽量化が可能となる。

なお、上記実施例において、動圧気圧スラスト軸受部（
６）は省略しても、はぼ同様の効果を奏する。

さらに、磁気スラスト軸受部（３）の代シに、動圧気体
スラスト軸受部（６）が配設されている部位に１反発壓
の磁気スラスト軸受部を設けてもよい。同様に１回転駆
動部（６）が配設されている部位に、吸弓１凰の磁気ス
ラスト軸受部を設けるとともに、動圧気体スラスト軸受
部（６）が配設されている部位に。

回転駆動部を設けてもよい。さらに、動圧発生溝Ｇ６−
・・は、軸方向かつ直線状に限ることなく、へ１ノング
ボーン（Ｈｅｒｒｉｎｆ　ｂｏｎｅ　）溝を用いてもよ
い。さらにまた、動圧発生溝（４）・・・をジャーナル
（ハ）でなくブシュ（財）の内周面に刻設してもよい。

〔発明の効果〕

本発明の光偏向装置は、１個の動圧気体ジャーナル軸受
部により径方向の負荷を軸支するようにしているので、
同心度に対する設計上の厳しい制約がなくなシ、加工及
び組立がすこぶる容易とな５、ｔた動的釣合の向上に役
立つ。じゃ）も１回転駆動部を回転体部の端面部位に設
けたので、省空間が可能となり上記効果と相俟って、装
置の／ＪＳ型化、＠景化が可能となる。さらに、多面体
部を回転体部の本体とともに一体成形したので１回転体
部の回転軸線に対する多面体部の各反射面の傾きを厳密
に設定でき１面倒れ精度７５玉向上する結果。

回転精度の改善に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光偏向装置の全体構成図、
第２図は第１図の磁気スラスト軸受部の要部拡大断面図
、第３図は第１図の動圧気体ジャ−ナル軸受部の要部斜
視図、第４図は第１図の動圧気体スラスト軸受部の平面
図である。 （２）二回転体部 （３）：磁気スラスト軸受部 （４）二回転駆動部 （５）：動圧気体ジャーナル軸受部 （７）：固定軸受部 （１４）：多面体部 （ｔ３ａ）　：貫通孔 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 免　１　図 隼４図 第２図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固設された円柱状の固定軸部と、外周部に多面鏡が一体
   的に形成され且つ中央部Ｋｘ連通孔同軸に穿設されＣの
   貫通孔を介して上記固定軸部に緩挿された円柱状の回転
   体部と、上記回転体部の軸方向の負荷を支持して浮遊さ
   せる磁気スラスト軸受部と、上記回転体部の端面部位に
   設けられこの回転体部を回転駆動する回転駆動部と、上
   記貫通孔部位に設けられ且つ動圧発生溝を有して上記回
   転体部の径方向の負荷を非接触支持する動圧気体ジャー
   ナル軸受部とを具備することを特徴とする光偏向装置。