JPS62295018A - 光走査装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、レーザプリンタ、複写機等のスキャナ、ビデ
オ等の情報記録装置等に使用する光走査装置に関するも
のである。

従来の技術 レーザプリンタ、複写機などのスキャナとして高速モー
タの回転側にポリゴンミラーを取着し、信号変調された
レーザビームを発光器（図示せず）からこのポリゴンミ
ラーに投射し、偏向し、これによって例えば光導電層を
有する走行感光体（受光器の一例）に光を走査して潜像
を形成し、これを公知の電子写真手法によってコピーを
作製するようなものが従来からすでに提案されている。

また近年の情報処理装置の薄形化、低コスト化、さらに
部品点数の削減、一体化による精度面上等の強い要請に
応えて、光走査装置におけるモータの磁石製回転子とポ
リゴンミラーを一体化する構造もとられている。これは
例えば、特開昭５９−１９７０１０号公報に示されてい
るように、第４図のような構造になっている。

第４図において、・・ウジング部材１の上にはカバ一部
材２が載置され、さらに・・ウジング部材１の下方には
軸受スリーブ１１が固着されており、磁石回転子兼ポリ
ゴンミラー６を支持する軸４の延長部が前記スリーブ１
１内に、これと数ミクロン程度の間隙を存して遊嵌され
ており、さらに前記軸４の延長部外周にはスパイラル状
、ヘリンボーン状の条溝が多数刻設してあり動圧軸受が
形成され、また軸４の中間よりやや上方部位には回転子
受け５が形成してあり、これに磁石回転子兼ポリゴンミ
ラー６が載置され、その上方から回転子固定板３により
押えられている。

また、磁石回転子兼ポリゴンミラー６としては、銅メッ
キあるいは無電解ニッケルメッキの鏡面部を表面に形成
したバリウムフェライト磁石、アルニコ磁石、さらに表
面を研磨し鏡面としたマンガン−アルミニウム−炭素系
合金磁石が開示されている。

前記−・ウジフグ１内面底部には前記磁石回転子兼ポリ
ゴンミラー６と対向して電磁コイル８がプリント基板９
を介して所定数配設してあり、ステータ企形成している
。符号１０は電磁コイル８の位相切換え、回転数のチェ
フクに用いるセンサとして磁石に対向して配したホール
素子で、プリント基板９に設けである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前述の公報に記載された回転子６を使用したポ
リゴンミラ一体型光走査装置には以下のような問題点が
ある。

バリウムフェライト磁石は、反射率が非常に低いため、
銅、アルミニウム、ニッケル等の層を回転子６外周面に
形成し、さらに精密切削、研磨等によって所望の鏡面を
得なければならず非常に加工工程が増しコストアップと
なるばかりでなく、バリウムフェライト磁石の機械的強
度が小さく、高走査能率にするための高速回転には不向
きである。

またアルニコ磁石は、上記問題に加えて磁石のｉＨｃ　
　（保磁力）が非常に小さいため、薄形にすると発生感
束が低下しモータ効率が非常に悪くなる。

マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石は、すでに特
開昭５１−８９４３４号公報に開示されているように、
７０チ以上という高い反射率があるが、高画質（多階調
）用途に利用するには８０数チ以上の反射率が望まれる
。

また、高解像度を得ようとするために回転子の外径を太
きくしなければならないが、マンガン−アルミニウム−
炭素系合金磁石において強磁性相を安定的に得、同時に
簡易プロセスで回転軸方向に磁化容易軸を優先配向させ
高い磁気特性を得ようとするとどうしても回転子外径を
小さくせざるを得ない。

以上のように、回転子とポリゴンミラーが一体構造、薄
形偏平でありポリゴンミラーの外径も大きく、モータ効
率も高く、かつ高速回転にも耐えるような構造であり、
さらにポリゴンミラー面の反射率が８０数多以上の光走
査装置の実現は極めて困難であった。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するためになされタモので
、マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石よりなる回
転子の所望する外周部を前記回転子の回転軸方向と垂直
な平面内に磁化容易軸が優先的に配向されるようにし、
さらに前記外周部くの所望の表層部には、前記合金の最
密六方晶の高温相部分が設けられるとともに、前記高温
相部分の表面が鏡面となるようにし、さらに前記回転子
の外周部以外の内、前記電磁コイルと対向する部分の大
半は少なくとも前記回転子の回転軸方向と平行な方向に
磁化容易軸が優先的に配向さ九るようにしたものである
。

作用 すなわち、マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石回
転子において、電磁コイルと対向する部分は、回転駆動
用の大きなパワーを発生するために磁化容易軸を回転軸
方向と平行な方向に優先的に配向させ、高い磁気特性を
実現させ、同時に高解像度？得るために磁石回転子兼ポ
リゴンミラー外径を大きくしなければならない問題に対
しては、マンガン−アルミニウム−炭素合金磁石の温間
塑性加工性に着目し、前記磁石回転子の所望の外周部の
みを回転軸方向と平行な方向に加圧圧縮し、磁化容易軸
を磁石回転子の回転軸方向と垂直な平面内に優先配向さ
せることにより可能にしている。

また、前記外周部の所望の表層部に面心正方晶の強磁性
相（τ相）に変態する前の母相である最密六方晶構造の
高温相を形成し、この表面を鏡面に仕上げることにより
、８ｏ数多以上の高い反射率のポリゴンミラー面が得ら
れることに基づくもので、これにより非常に良好な画質
（多階調）となる。

また回転子の機械的強度が大きいことから高速回転にも
耐え、非常に走査効率の高い光走査装置が実現できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第２図に本発明の光走査装置の外観断面図を示す。但
し、第２図において磁石回転子兼ポリゴンミラーを有す
る面対向型のフラットモータである点は、第４図に示し
た従来例のものと同様である。従って、従来例と対応す
る部分には同一の符号を付しである。しかし、犬きく異
なる点は磁石回転子兼ポリゴンミラーの構造であり、具
体的には同一磁石（マンガン−アルミニウム−炭素系合
金磁石）回転子内に異なる異方性構造を有すると同時に
外周面は前記合金の強磁性相に変態する前の母相である
最密六方晶構造の高温相からなる鏡面である点である。

従って、以下の本発明の詳細な説明も差異のある異なる
異方性構造を有するマンガン−アルミニウム−炭素系合
金磁石回転子兼前記合金の高温相ポリゴンミラー（以下
複合異方性磁石回転子兼高温相ポリゴンミラーと略す）
７の細部を主として第１図で説明する。

マンガンｓ９．ａｆｆｉ量％、アルミニウム２９．７重
量チ、炭素ｏ、ｓｉ量チの組成からなるマンガン−アル
ミニウム−炭素系合金の正八角柱ビレットを溶解鋳造に
より作成し、１１００’Ｃで保持後冷却する熱処理を施
したのち、７００’Ｃの温度で正八角形に押出加工（押
出比＝６）し正八角柱ビレット（外接円直径３３ＩＩｔ
Ｍ）を作成した。この状態では回転軸方向と平行な方向
（押出方向）に磁化容易軸が優先配向していた。

上記の正八角柱ビレットを回転軸と垂直な方向に適当な
長さに切断し、内面が正八角形の形をした所望の大きさ
の金型に前記正八角形のビレットを入れ、ビレットの片
端面側を平面ポンチに対向載置し、もう一方の片端面側
を適当な大きさの凹型をした内外周正八角形ポンチで圧
縮据込みすることにより、第１図のように外周部側の高
さが内部の高さよりも低い段付状態（外周部を強く圧縮
している。）で元の正八角柱ビレットよりも外径が犬き
く、外接円直径５５朋のポリゴンが得られた。

上記同様のプロセスにより作成したサンプルについて、
その内部の磁気異方性構造ｌＸ線回折、トルク測定によ
り確認したところ、偏平状に形成さｎた電磁コイル８と
対向する内Ｈ１％は回転軸方向と平行な方向に磁化容易
軸が優先配向した部分（以下軸異方性部分と略す）７１
Ｌのままで、外周ｉ１ζ側のみ回転１１ｑ１１方向と垂
直な平面内に磁化容易軸が優先配向した部分（以下面内
異方性部分と略す）７ｂとなっていた。

また第１図の軸異方性部分７ａに相当する個所の磁気特
性を測定したところ、回転軸方向と平行な方向において
（ＢＨ）ｍａｘ＝ｅ−３ＭＧ、ｏｅ　　とイウ高い値を
示した。

以上により、回転駆動のパワーを発生する部分の磁気特
性を低下させることなしに、高解像度を実現するための
大きな外径のポリゴンの形成が簡易プロセスで可能とな
った。

また得られた上記ポリゴン外周面に炭酸ガスレーザを照
射して９５０”Ｃに加熱した後、アルゴンガスを吹きつ
けて急冷する方法により高温相を形成し、この面を再び
鏡面に仕上げた。そして、この鏡面のＸ線回折を行なっ
たところ、最密六方晶の高温相の回折線だけで強磁性相
（τ相）から変態前の高温相に戻っていることが確かめ
らｔｚた。

次に得られた上記ポリゴン外周面を所望の精度まで中仕
上し、最後に鏡面仕上げを行ない最終精度まで仕上げた
。

さらに上記のようにして得られた高温相鏡面部分７Ｃの
分光反射率を測定したところ、７７・ｏ〜８５．４％（
λ＝４００〜８００ｎｍ　　）であった。

これらのポリゴン外周面にさらにアルミニウム。

銅、銀、金等の高反射率体を蒸着等の方法により形成し
鏡面とすることにより、より高い反射率が得られること
は当然である。さらに必要に応じて誘電体材料をコーテ
ィングし増反射効果を得ることも当然可能である。

上記により得られた本実施例の複合異方性磁石回転子兼
高温相ポリゴンミラー７の中心に軸４を通すための穴７
ｄをあけた後、偏平状に形成された電機子コイル８と対
向するように複合異方性磁石回転子兼高温相ポリゴンミ
ラー７の端面（磁極形成面）ｙｅに所定の着磁を行ない
、第２図に示すように組立てることにより、高解像度を
実現する大きな外径のポリゴンミラー面が磁石回転子と
一体構造、薄形偏平で構成でき、しかも高速回転に１射
えるため非常に走査効率が高くなると同時にポリゴンミ
ラー面の反射率が８０数チ以上と高いために非常に良好
な画質（多階調）の光走査装置が実現できる。

第３図は、本発明の別の実施例であり、第２図に示した
光走査装置において全体構造をさらに薄形にするために
、第１図に示す軸異方性部分７ａを切削し、面内異方性
部分７ｂとの段差を除いた構成としたものである。

発明の効果 本発明によれば１面心正方晶の強磁性相を主体とするマ
ンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石回転子の内部、
外周部にそれぞれ異なった異方性構造を簡易プロセスで
形成させることにより、内部に回転駆動用のパワーを発
生する高い磁気特性が形成可能であり、かつ外周部には
高解像度全実現する大きな外径のポリゴンミラー面が一
体構造、薄形偏平で構成でき、しかも高速回転にも耐え
るため非常に走査効率が高くなると同時に、高温相ポリ
ゴンミラー面の反射率が８０数チ以上と高いために非常
に良好な画質（多階調）の光走査装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として示す光走査装置の複合
異方性磁石回転子兼高温相ポリゴンミラーの構造を説明
するための断面図、第２図は本発明の一実施例を示す光
走査装置の断面図、第３図は本発明の別の実施例を示す
光走査装置の断面図、第４図は従来の光走査装置の断面
図である。 １・・・・・・ハウジング部材、２・・・・・・カバ一
部材、３・・・・・・回転子固定板、４・・・・・・軸
、５・・・・・・回転子受け、７・・・・・複合異方性
磁石回転子兼高温相ポリゴンミラー、７ａ・・・・・・
軸異方性部分、７ｂ・・・・・・面内異方性部分、７Ｃ
・・・・・・亮諦相鏡面部分、７ｄ・・・・・・軸取付
穴、７ｅ・・・・・・磁極形成面、８・・・・・・電磁
コイル、９・・・・・・プリント基板、１０・・・・・
・ホール素子、１１・・・・・・軸受スリーブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光器と、この発光器からの光を走査するマンガン−ア
   ルミニウム−炭素系合金よりなる回転子と、この回転子
   を駆動する電磁コイルと、前記回転子によって走査され
   た光を受ける受光器とを備え、前記回転子の所望する外
   周部はその回転軸方向と略垂直な平面内に磁化容易軸が
   優先的に配向され、さらに前記外周部の所望の表層部に
   は、前記合金の最密六方晶の高温相部分が設けられ、か
   つ前記高温相部分の表面が鏡面となり、さらに前記回転
   子の外周部以外の内、前記電磁コイルと対向する部分の
   大半は少なくとも前記回転子の回転軸方向と略平行な方
   向に磁化容易軸が優先的に配向されている光走査装置。