JPS63100416A - 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】 〔技術分野〕 本発明は光偏向装置に係り、特に回転鏡を高速に回転さ
せる回転軸を気体軸受により保持するものに好適な光偏
向器に関する。

〔従来技術〕

例工ば、レーザプリンタにおいては、第４図に示す構成
がとられている。

第４図の構成において、半導体レーザ３１は画像信号に
よって変調されたレーザビーム３６を発生する。レーザ
ビーム３６の走行路中にはコリメータレンズ３２が配設
され、その後段にはコリメータレンズ３２からのレーザ
ビーム３６を走査偏光するための回転多面鏡（ポリゴン
ミラー）３３が配設されている。回転多面鏡３３による
走査範囲の所定範囲のレーザビームのみを通過させる位
置には、Ｆθレンズ３４が配設される。更に、Ｆθレン
ズ３４を通過したレーザビームが表面を順次その長手方
向忙走査する位置に感光体３５が配設される。レーザビ
ームの一走査が終了するととに、副走査として感光体５
が所定角度（例えば、ライン間隔分）だけ回転する。

以上の構成において、その作用を説明すると。

半導体レーザ３１より出力されるレーザビーム３６は。

画像信号に応じて光変調がなされる。このレーザビーム
３６は、コリメータレンズ２によって千行光にされたの
ち１回転多面鏡３３によって偏向される。

例えば、第４図のように回転多面鏡３３により【時計方
向く偏向走査されたレーザビームは、Ｆθレンズ３４に
よって走査速度が補正されたのち、感光体３５の表面を
図の左側から右側へ屓次走査する。

走査された感光体３５の表面には潜像が形成される。

ところで、レーザプリンタにおいて、印字を高速に行な
わせるためには回転多面鏡３３を高速釦回転させる必要
がある。

この高速回転を可能にするものとして１％開昭６１−５
３６１７号及び特開昭５９−６８７１６号に記載のもの
がある。

前者は、ラジアル方向九対しては一対のヘリングボーン
溝を持ったラジアル軸受を用い、スラス　。

ト方向に対しては吸引型のスラスト磁気軸受を用いて構
成されている。

また、後者は、スパイラル溝の両端にヘリングボーン溝
を持ったラジアル軸受を用いると共に。

スラスト軸受は回転軸下部の平面部に対向する面に弗素
樹脂、ポリアセタール樹脂等の低摩擦・低摩耗性樹脂の
平滑面をもって構成している。

しかし、前者にあっては、スラスト磁気軸受がラジアル
方向の規制力を持たないばかりか０回転軸が片側に片寄
っている場合、ラジアル方向にその状態を保持しようと
する動作をし１回転が不安定になる不具合がある。

また、後者にあっては、スパイラル溝の両端にヘリング
ボーン溝を持つため、全高が高くなる。

さらに、スラスト軸受の対向面部が金属及び樹脂を用い
て構成されているため、温度の影響を受けやすく１面精
度が出しにくいほか、対向面部の片側にスパイラル溝が
無いため、剛性が弱いという問題がある。

〔目的〕

本発明の目的は１回転槽度の向上を図ると共に小型化及
び放熱効果の向上を図った光偏向装置を提供するとと忙
ある。

〔構成〕

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。

固定軸台座１の中央部には固定軸２が直立し。

この固定軸２に回転軸３が回転自在に装着され℃いる。

回転軸２の底部には円周方向に突出する鍔状部４が形成
され、その数ケ所に高速回転時のガタ付きを防止するた
めのバランス修正用ネジ穴５が半径方向に設けられてい
る。鍔状部４の上面には回転ミラー（多面鏡）６がミラ
ー押えワッシャ７、ミラー押えバネ部材８．ロータリー
マグネット９の各々を順次弁してリング状ネジ１０によ
って締付は固定される。リング状ネジｌＯの数ケ所には
。

半径方向にバランス修正用ネジ穴１１が設けられている
。

固定軸台座１の周縁部には円筒状で上蓋１３を有すると
共に１回転ミラー６０対向部に窓部１４（貫通孔）が設
けられたハウジング部１２が嵌合されている。さらにハ
ウジング部１２のロータリーマグネット９に対向する部
位には、ステータ１５が設置され、その回転軸側端には
コイル１６が巻回されている。

また、鍔状部４の底面に対向する固定軸台座１面上には
セラミック製円板１７が設けられている。

このセラミック製円板１７に対向する鍔状部４の底面に
は第２図に示す如きスパイラル溝１８が設けられている
。このスパイラル溝１８とセラミック製円板１７とによ
りスラスト動圧軸受を構成している。

さらに、固定軸２の上部および下部の外周の２ケ所には
ヘリングボーン溝１９が刻設され、この部位と回転軸３
の内周面との間にラジアル動圧軸受が形成される。

ハウジング部１２の上部外周および上蓋１３には。

放熱フィンが設けられ、コイル１６への通電により発生
する熱の放熱を図っている。

次に１以上の構成による動作を説明する。

コイル１６に所定の通電モードによる電圧印加がなされ
ると、ロータリーマグネット９に反発力を生じさせ１回
転軸３を一方向に連続回転させる。

窓部１４を介して図の左方向からレーザビームが入射さ
れると１回転軸３と一体に回転する回転ミラー６０表面
に入射したレーザビームは１回転と共に出射角が連続的
に変化し、走査が行なわれる。

一方１回転軸３の回転にともなってスパイラル溝１８及
びヘリングボーン溝１９が円板１７および固定軸２に対
して相対回転し、各々の対向面に気流を生じさせ１回転
軸３を固定軸２及びセラミック製円板１７の各々に対し
空隙を形成し、第３図に示すようなラジアル動圧軸受及
びスラスト動圧軸受を有する気体軸受が構成される。

本発明によれば、従来２対を必要としたヘリングボーン
溝を一対にできるため１回転軸３のコンパクト化を図る
ことができる。また、ヘリングボーン溝が一対のみであ
っても、スラスト方向を剛性の高いスパイラル動圧軸受
で支持できるため。

第３図に示すように、３点支持構造となり、安定した回
転が得られる。

スラスト軸受部、ラジアル軸受部及びミラー取付部は一
体構造にできるため、容易に加工ができ面振れ等の無い
高精度の回転が得られる。また。

発熱源となるモータコイル１６が、ノーウジング内の上
部に配設されているため、放熱性にも優れている。さら
に、コイル１６が装着されるステータ１５を。

珪素鋼板等の積層構造とし、その外径を数枚おきに変え
てフィン構造を持たせると共にステータの外径部をケー
ス外に直接露出させることにより。

−要放熱効果を高めることができる。

また１回転軸３の一体化構造によって、固定軸２の高さ
を短縮し、高さ方向のコンパクト化を図ることができる
ほか１回転体３のアンバランスに起因する固定軸２自体
の振れ回りが小さくなることによって１回転端度の向上
が図れる。さらに。

剛性の向上も可能となる。

〔効果〕

以上説明した通り１本発明によれば、スパイラル溝及び
一対のヘリングボーン溝を用いて軸受を構成すると共に
、軸受部とミラー取付部の一体化を行ったため１回転軸
及び固定軸のコンパクト化および回転精度の向上を図る
ことができる。また。

回転軸の全高を短縮できるため、加工が容易になると共
に、精度向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明に係るスパイラル溝１８の平面図、第３図は本発明に
おける軸受構造の模式説明図、第４図はレーザプリンタ
の概略構成を示す斜視図である。 ｌ・・・・・・固定軸台座、２・・・・・・固定軸、３
・・・・・・回転軸、４・・・・・・鍔状部、５．１１
・・・・・・バランス修正用ネジ穴、６・・・・・・回
転ミラー、７・・・・・・ミラー押えワッシャ、８・・
・・・・ミラー押えバネ部材、９・・・・・・ロータリ
ーマグネット、１０・・・・・・リング状ネジ、１２・
・・・・・ハウジング部、１３・・・・・・上蓋、　１
４・・・・・・窓部、　１５・・・・・・ステータ、１
６・・・・・・コイル、　１７・・・・・・セラミック
製円板。 １８・・・・・・スパイラル溝、　１９・・・・・・ヘ
リングボーン溝。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉状態のハウジング内に立設された固定軸に回
   転ミラーを装着した回転体を気体軸受によつて軸支した
   光偏向装置において、前記回転軸の底面にスパイラル溝
   を形成すると共に、前記固定軸の外周に一対のヘリング
   ボーン溝を前記回転軸の内周面に対向させて形成したこ
   とを特徴とする光偏向装置。
2. （２）固定側の前記スパイラル溝に対向する面にセラミ
   ツク製円板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項に記載の光偏向装置。