JP2002162594A - 光偏向器及びこの光偏向器を用いた光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度上昇が少なく、かつ回転体側を空気摩
擦抵抗がより小さくなるような形状として、低電流かつ
高速回転可能な光偏向器を得る。 【解決手段】 フランジ７２及びポリゴンキャップ７６
の外径寸法をポリゴンミラー７４の内接円の直径又は外
接円の直径と略同一としている。これにより、フランジ
７２及びポリゴンキャップ７６とポリゴンミラー７４と
の外縁部での凹凸を最小限に押えることができる。この
ため、各部材間の凹凸部分に発生する空気との摩擦抵抗
を激減させることができ、光偏向器５８の低電流化を実
現させることができる。このように、回転体８２の形状
を変えることで回転体８２の周囲の空気の量を減らし、
回転体８２の空気摩擦抵抗を低減させるため、カバーを
用いる必要がなくなる。従って、カバーを不要とするこ
とによって、回転体８２近傍の温度が上昇することもな
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ複写機、レーザプ
リンタ等に搭載される光偏向器及びこの光偏向器を用い
た光走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザプリンタ、複写機等の機器
では、図９に示すような回転多面鏡２００を用いた光走
査装置２０２が用いられている。この光走査装置２０２
では、レーザ光源２０４から発光された光が、シリンド
リカルレンズ２０６を通過し、光偏向器２０８に備えら
れた回転多面鏡２００により偏向され、ｆθレンズ群２
１０、シリンドリカルミラー２１２及び透過ガラス２１
４を通過した後、感光体２１６上に結像される。

【０００３】このような構成の光走査装置２０２におい
ては、レーザ光源２０４、光偏向器２０８、シリンドリ
カルレンズ２０６等の光学レンズと、シリンドリカルミ
ラー２１２等の光学ミラーなどの光学部品とが１つのユ
ニットとされ、かつ防塵等の理由により密閉された状態
で保持されるのが一般的である。

【０００４】一方、最近のレーザプリンタの高速化、高
解像度化により、光偏向器の回転体を高速で回転させる
ため、光偏向器が温度上昇し易い。このため、光偏向器
の温度上昇の元となる電流値を抑えることが求められて
いる。

【０００５】例えば、図１０のように、光偏向器２２０
の周囲をカバー２２２で覆い、回転体２２４の周囲の空
気の量を減らすことによって、回転体２２４の回転によ
って発生する空気摩擦抵抗を減らし、光偏向器２２０の
低電流化を実現しようとするものがある。

【０００６】また、特開平７−７２４１３号に示される
図１１のように、光偏向器２２６の周囲をカバー２２８
で覆い、かつカバー２２８と回転体２３０との間を微小
の隙間（０．５ｍｍ〜ｌｍｍ程度）を保って配置するこ
とにより、回転体２３０の周囲の空気をなるべく減ら
し、発生する電流を抑えてたり、場合によっては、さら
に隙間調整部材２３２を用いることで、回転体２３０と
カバー２２８との間に形成される間隙をより小さくし、
回転体２３０の回転によって発生する空気摩擦抵抗をさ
らに減らして光偏向器の低電流化を実現しようとするも
のもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
及び図１１に示されるような従来例は、いずれも光偏向
器を覆うように回転体を密閉するカバーが配置されてい
るために、逆に光偏向器から発生する熱がカバー内にこ
もってしまい、回転多面鏡及び回転体に備えられた駆動
用のマグネットの温度が上昇し、回転多面鏡の変形やマ
グネットの磁力低下を引き起こし、その結果、印字ムラ
やモータ性能の低下を引き起こしてしまうという欠点が
ある。

【０００８】一方、上記問題を解決するためには、カバ
ーをアルミニウム等の放熱性の優れた材料を使用しなけ
ればならないため、低コスト化が困難である。また、回
転体の形状に合わせてカバーの内壁を構成するため、カ
バーの形状が複雑となり、加工費用も高くなってしま
う。さらに、場合によっては隙間調整部材が必要とな
り、さらなるコストアップを引き起こしてしまう。

【０００９】また、回転体の形状に合わせて内壁を構成
する限り、全領域にわたって回転体と内壁との半径方向
の隙間を０．５〜ｌｍｍとすることはできないため、光
偏向器の低電流化を実現することが困難である。

【００１０】本発明は上記事実を考慮し、温度上昇が少
なく、かつ回転体側の空気摩擦抵抗がより小さくなるよ
うな形状として、低電流かつ高速回転可能な光偏向器及
びこの光偏向器を用いた光走査装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、固定軸回りを回転する円筒体には、回転多面鏡及び
複数の回転部材が取り付けられている。ここで、少なく
とも一つの回転部材の形状を略球状としている。

【００１２】これにより、回転多面鏡及び複数の回転部
材で構成された回転体が空気と接触する部分の表面積が
小さくなる。このため、回転体の回転によって生じる空
気摩擦抵抗を減らすことができ、光偏向器の低電流化を
実現させることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、少なくとも一
つの回転部材の外縁部の角部をＣ面形状又はＲ形状とし
ている。これにより、回転体の回転によって生じる空気
摩擦抵抗を減らすことができ、光偏向器の低電流化を実
現させることができる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、回転部材の回
転多面鏡側の外縁部の外径寸法を回転多面鏡の外形と略
同一としている。これにより、回転部材と回転多面鏡と
の外縁部付近での空気摩擦抵抗を減らすことができ、光
偏向器の低電流化を実現させることができる。

【００１５】請求項４に記載の発明では、円筒体の回転
中心から回転多面鏡及び回転部材の外縁部までの半径方
向の寸法を略同一としている。これにより、回転体を構
成する各部材間の凹凸がなくなる。このため、各部材間
の凹凸部分に発生する空気との摩擦抵抗を激減させるこ
とができ、光偏向器の低電流化を実現させることができ
る。

【００１６】請求項５に記載の発明では、回転部材を回
転多面鏡の外形と略同一の略円筒体としている。回転多
面鏡は角柱状であるため、回転部材と回転多面鏡との外
縁部では、少なくとも凹凸が生じてしまうが、この凹凸
を最小限に押えることができる。

【００１７】請求項６に記載の発明では、回転多面鏡及
び回転部材の外周と近接した位置に環状の周壁を備えて
いる。これにより、回転体の半径方向での空気量を減ら
し、回転体の空気摩擦抵抗をさらに減少させて、光偏向
器の低電流化を図る。

【００１８】請求項７に記載の発明では、光偏向器を収
容するハウジングには、回転多面鏡及び回転部材の外周
に近接する環状の周壁を設けている。これにより、回転
体の半径方向での空気量を減らし、回転体の空気摩擦抵
抗をさらに減少させることができる。

【００１９】このため、光偏向器に空気摩擦抵抗を低減
させるためのカバーを用いる必要がなくなり、回転体近
傍で上昇した温度がカバー内にこもるということもなく
なる。また、空気摩擦抵抗が減ることによって、光偏向
器としての更なる高速化が可能となる。

【００２０】請求項８に記載の発明では、固定軸回りを
回転する円筒体には、回転多面鏡及び複数の回転部材が
取り付けられている。この回転部材の一つはスラスト軸
受部であって、回転多面鏡及び回転部材で構成された回
転体のスラスト方向を磁性体による吸引で支持してい
る。また、回転部材の他の一つには、回転多面鏡を回転
させる駆動用マグネットが設けられており、この駆動マ
グネットにより回転体が回転する。

【００２１】ここで、回転多面鏡をスラスト方向に間に
置いてスラスト軸受部と駆動用マグネットとを配置する
と共に、スラスト軸受部及び駆動用マグネットを含む駆
動用マグネット部材を略円筒体とし、スラスト軸受部及
び駆動用マグネットを含む駆動用マグネット部材の外径
寸法を回転多面鏡の外形と略同一としている。

【００２２】これにより、回転体を構成する各部材間の
凹凸がなくなる。このため、各部材間の凹凸部分に発生
する空気との摩擦抵抗を激減させることができ、光偏向
器の低電流化の実現を図ることができる。

【００２３】請求項９に記載の発明では、スラスト軸受
部を構成する固定側のスラスト軸受部材を備えた環状の
周壁を回転多面鏡及び回転部材の外周に近接させてい
る。これにより、回転多面鏡及び回転部材の半径方向で
の空気量を減らし、回転体の空気摩擦抵抗をさらに減少
させることができる。

【００２４】このため、光偏向器に空気摩擦抵抗を低減
させるためのカバーを用いる必要がなくなり、回転体近
傍で上昇した温度がカバー内にこもるということもなく
なる。また、空気摩擦抵抗が減ることによって、光偏向
器としての更なる高速化が可能となる。

【００２５】請求項１０に記載の発明では、スラスト軸
受部材を周壁と一体成形し、かつ、周壁を樹脂で成形し
ている。光偏向器の低電流化により回転体の温度上昇を
抑えることができ、また、回転体の形状がシンプルなた
め、周壁を樹脂で成形することが可能となり、コストダ
ウンを図ることができる。また、スラストマグネットを
周壁と一体成形することにより、部品点数が少なくな
り、組立てが容易になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】第１形態に係る光偏向器について
説明する。

【００２７】図１に示すように、光偏向器１０には固定
軸１２が備えられており、この固定軸１２は台座１４に
固定されている。固定軸１２の外周面には、ボールベア
リング、流体、空気などによるラジアル軸受（図示省
略）が固定されており、このラジアル軸受によって図示
しない円筒状のスリーブ１６が回転可能に軸支される。

【００２８】一方、スリーブ１６の外周には、駆動マグ
ネット１７が外嵌されており、この駆動マグネット１７
の上面及び外周を覆うようにして、回転部材の一つとし
てのフランジ１８がスリーブ１６の外周に外嵌されてい
る。

【００２９】フランジ１８には回転多面鏡としてのポリ
ゴンミラー２０が載置されており、ポリゴンミラー２０
の上方には、回転部材の一つとしての略球状のポリゴン
キャップ２２が接着或いは圧入等によって接合され、こ
のポリゴンキャップ２２を介してポリゴンミラー２０が
スリーブに固定される。

【００３０】前述したスリーブ、ポリゴンキャップ２
２、ポリゴンミラー２０、駆動マグネット及びフランジ
１８等によって回転体２４が構成される。ここで、駆動
マグネット１７には隣接する区分が異極となるようにＮ
極とＳ極とが着磁されており、駆動マグネット１７の軸
方向の対向した位置には、駆動コイル１９が配置され、
この駆動コイル１９に順次通電を行うことによって、回
転体２４が回転する。

【００３１】一方、台座１４には、樹脂製の制御基板２
６が取付けられており、制御基板２６には図示しないホ
ール素子等の位置検出素子が設けられている。この位置
検出素子によって回転体２４の位置情報及び速度情報が
検出され、これらの情報に基づいて図示しないコイルの
通電切り替えが行われ、回転体２４の駆動及び定速制御
が行われる。

【００３２】ここで、ポリゴンキャップ２２を略球状に
することによって、ポリゴンミラー２０の上部における
空気との接触面積を、例えばポリゴンキャップを角柱状
とした場合と比較して小さくすることができる。このた
め、回転体２４の回転によって生じる空気摩擦抵抗を減
らすことができ、光偏向器１０の低電流化を実現させる
ことができる。

【００３３】また、ポリゴンミラー２０と接合するポリ
ゴンキャップ２２の外縁部の外径寸法をポリゴンミラー
２０の内接円の直径又は外接円の直径と略同一とするこ
とで、ポリゴンキャップ２２とポリゴンミラー２０との
外縁部付近での空気摩擦抵抗を減らすことができ、結果
的に光偏向器１０の定常電流が小さくなる。

【００３４】なお、ここでは、ポリゴンキャップ２２の
外縁部の外径寸法をポリゴンミラー２０の内接円の直径
又は外接円の直径と略同としたが、ポリゴンミラー２０
が空気と接触する接触面積を小さくできれば良いため、
ポリゴンミラー２０の内接円の直径から外接円の直径の
範囲であれば良い。また、ポリゴンキャップ２２の形状
を略球状としたが、フランジ１８の形状を略球状として
も良い。

【００３５】次に、第２形態に係る光偏向器について説
明する。なお、第１形態と同一の内容については、説明
を割愛する。

【００３６】図２に示すように、光偏向器２８の回転体
３０を構成するフランジ３２の外縁部の角部には、Ｒ部
３４が設けられている。一方、角柱状のポリゴンキャッ
プ３６の上面側の角部には面取り部３８（Ｃ面）が設け
られている。

【００３７】このように、ポリゴンキャップ３６又はフ
ランジ３２の角部に面取り部３８又はＲ部３４を設ける
ことによって、回転体３０の回転によって生じる空気摩
擦抵抗を減らすことができ、光偏向器２８の低電流化を
実現させることができる。なお、ポリゴンキャップ３６
及びフランジ３２の角部に面取り部３８又はＲ部３４を
設けても良い。

【００３８】次に、第３形態に係る光偏向器について説
明する。なお、第１形態と同一の内容については、説明
を割愛する。

【００３９】図３に示すように、光偏向器４０に備えら
れたポリゴンキャップ４２を略円錐状としてもよい。こ
れにより、ポリゴンミラー４４の上部における空気との
接触面積を、第1形態及び第２形態と比較してさらに小
さくすることができる。

【００４０】一方、フランジ４６の上面側の外径寸法を
ポリゴンミラー４４の内接円の直径又は外接円の直径と
略同一とする。これにより、回転体４８の回転時の空気
摩擦抵抗をさらに小さくすることができる。

【００４１】また、このとき、フランジ４６を略円錐状
とし、フランジ４６の下方を先細としている。これによ
り、フランジ４６と空気との接触面積が小さくなり、回
転体４８の回転によって生じる空気摩擦抵抗を減らすこ
とができる。

【００４２】なお、ここでは、フランジ４６の上面側の
外径寸法をポリゴンミラー４４の内接円の直径又は外接
円の直径と略同一としたが、ポリゴンミラー４４が空気
と接触する接触面積を小さくできれば良いため、ポリゴ
ンミラー４４の内接円の直径から外接円の直径の範囲で
あれば良い。

【００４３】また、以上は多角柱のポリゴンミラーを前
提に述べたが、ポリゴンミラーの形状が多角錐の場合、
すなわちポリコーンであるような場合は、図４に示すよ
うに、ポリコーン５０と接合させるポリゴンキャップ５
２の外縁部の外径寸法をポリコーン５０の上部の内接円
の直径又は外接円の直径と略同一とすることで、ポリコ
ーン５０が空気と接触する接触面積を小さくすることが
できる。これにより、回転体５４の空気摩擦抵抗がかな
り小さくなるので、光偏向器５６の電流値を低減させる
ということに関しては非常に効果的である。

【００４４】次に、第４形態に係る光偏向器について説
明する。なお、第１形態と同一の内容については、説明
を割愛する。

【００４５】図５に示すように、光偏向器５８には固定
軸６０が備えられており、この固定軸６０は図示しない
固定ネジによって台座６２に固定されている。固定軸６
０の外周面には、数μｍの動圧溝６４、６６が周方向に
沿って複数形成されている。また、固定軸６０には円筒
状の回転スリーブ６８が固定軸６０との間に数μｍの間
隙を設けて回転可能に挿通されている。

【００４６】このため、固定軸６０と回転スリーブ６８
とで動圧軸受が構成され、回転スリーブ６８が回転する
と、固定軸６０と回転スリーブ６８との間隙には、動圧
が発生し、回転スリーブ６８は固定軸６０の半径方向に
対して非接触で支持される。

【００４７】一方、回転スリーブ６８の外周には、駆動
マグネット７０が外嵌されている。この駆動マグネット
７０の上面及び外周を覆うようにして、回転部材として
のフランジ７２が回転スリーブ６８の外周に外嵌されて
いる。

【００４８】また、フランジ７２の上面には、回転多面
鏡としてのポリゴンミラー７４が載置されており、ポリ
ゴンミラー７４の上方には、ポリゴンキャップ７６が接
着或いは圧入等によって接合され、このポリゴンキャッ
プ７６を介してポリゴンミラー７４が回転スリーブ６８
に固定される。

【００４９】また、回転スリーブ６８の下側には、リン
グ状の第１のスラスト軸受用マグネット７８が接着され
ている。一方、台座６２の上面には、第１のスラスト軸
受用マグネット７８と対向する位置にリング状の第２の
スラスト軸受用マグネット８０が固着されている。

【００５０】この第１のスラスト軸受用マグネット７８
と第２のスラスト軸受用マグネット８０は対向する面が
同極となるように着磁されており、お互いの反発力は後
述するポリゴンミラー７４等で構成された回転体８２の
スラスト方向(軸方向)の荷重よりも大きくなっている。

【００５１】このため、第１のスラスト軸受用マグネッ
ト７８と第２のスラスト軸受用マグネット８０とで磁気
軸受が構成され、第１のスラスト軸受用マグネット７８
と第２のスラスト軸受用マグネット８０の反発力によ
り、回転体８２は浮上する。

【００５２】一方、駆動マグネット７０には隣接する区
分が異極となるようにＮ極とＳ極とが着磁されている。
また、駆動マグネット７０の軸方向の対向した位置に
は、駆動コイル８４が配置されており、この駆動コイル
８４に順次通電を行うことによって、回転体８２が回転
する。ここで、ポリゴンキャップ７６には、バランスリ
ング８６が付加されており、回転体８２の回転バランス
を調整している。

【００５３】以上のような構成によって、回転体８２が
回転すると、固定軸６０と回転スリーブ６８との間隙に
は動圧が発生し、回転スリーブ６８は固定軸６０の半径
方向に対して非接触で支持され、第１のスラスト軸受用
マグネット７８と第２のスラスト軸受用マグネット８０
によるスラスト磁気軸受と共に、回転体８２を高速で安
定して回転させることができる。

【００５４】ここで、フランジ７２（駆動用マグネット
部材）及びポリゴンキャップ７６の外径寸法をポリゴン
ミラー７４の内接円の直径又は外接円の直径と略同一と
している。

【００５５】これにより、フランジ７２及びポリゴンキ
ャップ７６とポリゴンミラー７４との外縁部での凹凸を
最小限に押えることができる。このため、各部材間の凹
凸部分に発生する空気との摩擦抵抗を激減させることが
でき、光偏向器５８の低電流化を実現させることができ
る。

【００５６】ところで、従来では、図１０に示すよう
に、光偏向器２２０をカバー２２２で覆うことによっ
て、回転体２２４の周囲の空気の量を減らし、回転体２
２４の空気摩擦抵抗を減らして、光偏向器２２０の低電
流化を図っていた。

【００５７】一方、ポリゴンキャップ７６及びフランジ
７２の外径寸法をポリゴンミラー７４の内接円の直径又
は外接円の直径と略同一となるようにすることで、回転
体８２は平面視にて略円筒状となり、これにより、回転
体８２の空気摩擦抵抗を小さくすることができる。

【００５８】このように、回転体８２の形状を変えるこ
とで回転体８２の周囲の空気の量を減らし、回転体８２
の空気摩擦抵抗を低減させるため、カバーを用いる必要
がなくなる。従って、カバーを不要とすることによっ
て、回転体８２近傍の温度が上昇することもなくなる。
さらに空気摩擦抵抗が減ることによって、光偏向器とし
ての更なる高速化が可能となる。

【００５９】なお、ここでは、ポリゴンキャップ７６及
びフランジ７２の外径寸法をポリゴンミラー７４の内接
円の直径又は外接円の直径と略同一としたが、回転体８
２の外形でなるべく凹凸を生じさせないようにするた
め、具体的にはポリゴンキャップ７６及びフランジ７２
がポリゴンミラー７４の内接円よりも小さい場合はポリ
ゴンキャップ７６及びフランジ７２の外周とポリゴンミ
ラー７４の反射面との離間距離が、ポリゴンキャップ７
６及びフランジ７２がポリゴンミラー７４の外接円より
も大きい場合はポリゴンキャップ７６及びフランジ７２
の外周とポリゴンミラー７４の角部との離間距離が、３
ｍｍ以下であれば良い。

【００６０】理想的には、ポリゴンキャップ７６及びフ
ランジ７２の外径寸法をポリゴンミラー７４の内接円の
直径から外接円の直径の範囲とし、ポリゴンキャップ７
６及びフランジ７２がポリゴンミラー７４の内接円より
も小さい場合はポリゴンキャップ７６及びフランジ７２
の外周とポリゴンミラー７４の反射面との離間距離が、
ポリゴンキャップ７６及びフランジ７２がポリゴンミラ
ー７４の外接円よりも大きい場合はポリゴンキャップ７
６及びフランジ７２の外周とポリゴンミラー７４の角部
との離間距離が、１ｍｍ以下であればさらに効果的であ
る。

【００６１】また、図６に示すように、一方にフランジ
９０Ａが設けられた環状の保持壁９０を用い、制御基板
８８にフランジ９０Ａを固定して制御基板８８に対して
直立させた保持壁９０に回転体９２の外周を覆う周壁９
４を設けても良い。

【００６２】このように、回転体９２の外周を覆う周壁
９４を設けることによって、回転体９２の半径方向の空
気量を減らし、回転体９２の空気摩擦抵抗をさらに減少
させ、光偏向器９６の低電流化が実現できる。実験によ
ると、回転体９２の外周と周壁９４との離間距離は、
０．５〜３ｍｍ程度が望ましい。

【００６３】ここで、周壁９４は上方が開口されている
ため、従来のように、光偏向器を密閉したカバーを用い
るのとは異なり、光偏向器内で発生した熱は上部の開口
より逃がすことができ、回転体９２近傍の温度が上昇す
ることもない。すなわち、本形態による光偏向器９６で
は、低電流化を実現すると共に、温度上昇をも抑えるこ
とができ、信頼性の点で２重の効果を有する。

【００６４】また、光偏向器９６の低電流化により回転
体９２の温度上昇を抑えることができ、また、回転体９
２の形状がシンプルであるため、周壁９４を樹脂で成形
することが可能となり、コストダウンを図ることができ
る。

【００６５】ところで、図５では、回転スリーブ６８の
外周に駆動マグネット７０を外嵌させ、この駆動マグネ
ット７０の上面及び外周を覆うようにして、フランジ７
２を回転スリーブ６８の外周に外嵌させたが、駆動マグ
ネットを保持できれば良いため、これに限るものではな
く、図６に示すように、フランジ９１を介して駆動マグ
ネット９３を回転スリーブ６８に固定しても良い。

【００６６】また、ここでは、光偏向器９６に備えられ
た制御基板８８に周壁９４を設けたが、回転体９２の半
径方向の空気量を減少させることができれば良いため、
これに限るものではない。例えば、図７に示すように、
光偏向器９６を収容する光走査装置９８側のハウジング
９９に周壁１００を設けても良い。

【００６７】次に、第５形態に係る光偏向器について説
明する。なお、第４形態と同一の内容については、説明
を割愛する。

【００６８】図８に示すように、回転スリーブ１０２の
外周には、環状のフランジ１０４が固定されている。こ
のフランジ１０４には環状の駆動マグネット１０６が外
嵌されており、フランジ１０４を介して駆動マグネット
１０６が回転スリーブ１０２に固定される。

【００６９】一方、ポリゴンミラー１０８の上面には、
環状のスラストマグネット１１０が配置されており、固
定バネ１１２によってポリゴンミラー１０８側に付勢さ
れ、ポリゴンミラー１０８と共に駆動マグネット１０６
と一体的に回転スリーブ１０２に固定される。

【００７０】ところで、台座１１３に取付けられた樹脂
製の制御基板１１４には、環状の保持壁１１６が立設さ
れており、この保持壁１１６には、回転スリーブ１０２
と、フランジ１０４と、駆動マグネット１０６と、ポリ
ゴンミラー１０８と、スラストマグネット１１０と、で
構成される回転体１２０の外周を覆う周壁１２２が設け
られている。ここで、第４形態と同様、回転体１２０の
外周と周壁１２２との離間距離は、０．５〜３ｍｍ程度
が望ましい。

【００７１】また、周壁１２２の先端部には、スラスト
マグネット１１０に対向してスラストマグネット１２４
が取り付けられている。このスラストマグネット１１０
とスラストマグネット１２４とは相互に異極となるよう
に着磁されており、お互いに吸引力が働くようになって
いる。この吸引力は、回転体１２０のスラスト方向の荷
重よりも大きく設定されており、これによって回転体１
２０は浮上し、かつ所定の高さに保持される。

【００７２】ここで、駆動マグネット１０６及びスラス
トマグネット１１０を略円筒体とし、駆動マグネット１
０６及びスラストマグネット１１０の外径寸法をポリゴ
ンミラー１０８の内接円の直径又は外接円の直径と略同
一としている。

【００７３】これにより、回転体１２０を構成する各部
材間の凹凸がなくなる。このため、各部材間の凹凸部分
に発生する空気との摩擦抵抗を激減させることができ、
光偏向器１２６の低電流化に寄与できる。

【００７４】なお、第４形態と同様に回転体の外周の凹
凸をなくすと述べたが、具体的には駆動マグネット１０
６及びスラストマグネット１１０がポリゴンミラー１０
８の内接円よりも小さい場合は駆動マグネット１０６及
びスラストマグネット１１０の外周とポリゴンミラー１
０８の反射面との離間距離が、駆動マグネット１０６及
びスラストマグネット１１０がポリゴンミラー１０８の
外接円よりも大きい場合は駆動マグネット１０６及びス
ラストマグネット１１０の外周とポリゴンミラー１０８
の角部との離間距離が、３ｍｍ以下が良い。

【００７５】理想的には駆動マグネット１０６及びスラ
ストマグネット１１０の外径寸法をポリゴンミラー１０
８の内接円の直径から外接円の直径の範囲とし、駆動マ
グネット１０６及びスラストマグネット１１０がポリゴ
ンミラー１０８の内接円よりも小さい場合は駆動マグネ
ット１０６及びスラストマグネット１１０の外周とポリ
ゴンミラー１０８の反射面との離間距離が、駆動マグネ
ット１０６及びスラストマグネット１１０がポリゴンミ
ラー１０８の外接円よりも大きい場合は駆動マグネット
１０６及びスラストマグネット１１０の外周とポリゴン
ミラー１０８の角部との離間距離が、１ｍｍ以下であれ
ばさらに効果的である。

【００７６】また、ここでは、スラストマグネット１１
０を固定バネ１１２によってポリゴンミラー１０８と共
に駆動マグネット１０６と一体的に回転スリーブ１０２
に固定したが、スラストマグネット１１０をポリゴンミ
ラー１０８に接着固定しても良い。

【００７７】また、スラストマグネット１２４は樹脂製
の周壁１２２に接着などの手段によって、制御基板１１
４に一体的に固定されるが、樹脂製の周壁１２２は保持
壁１１６と別体でなくても良く、例えば磁性材料（たと
えばプラスチックマグネット）を用いてスラストマグネ
ット１２４のみ着磁可能となるようにしても良い。これ
により、部品点数が削減され、組立てが容易になる。

【００７８】また、ポリゴンミラー１０８を間に置い
て、下方に駆動マグネット１０６、上方にスラストマグ
ネット１１０を配置し、且つそれらの外径寸法を略同一
とすることによって、回転体１２０の軸方向の重心を動
圧発生部の中心に近づけることができるので、動圧発生
部からオーバーハングすることがなくなり、かつ回転体
１２０の荷重が平均化されているため安定した回転が可
能になる。

【００７９】また、回転体１２０の安定した回転を得る
ことができるため、高速回転が可能となり低速機から高
速機や、解像度切り替え時など幅広い回転数幅で使用す
ることができる。

【００８０】さらに、本形態においても、従来のように
光偏向器を密閉するカバーを用いるのとは異なり、光偏
向器１２６内で発生した熱は、上部の開口より逃がすこ
とができるため、光偏向器１２６の発熱も抑えることが
でき、光偏向器１２６の低電流化と共に信頼性の点で２
重の効果を有する。

【００８１】また、従来では、カバーを回転体の形状に
あわせて複雑な形状にしなければならなかったり、また
密閉構造のために放熱性を考えた場合にアルミニウムな
どの高価な材料を使用しなければならなかったのに対
し、本発明では回転体の外周の凹凸をなくしたために周
壁の形状が極めて簡単であると共に、光偏向器の低電流
化により樹脂等の安価な材料を使用することが可能とな
るため。コストダウンに寄与できる。

【００８２】実際に、ポリゴンミラーの外接円の直径が
φ２５、回転体の肉厚が５ｍｍのものを用い、従来のよ
うに、ポリゴンキャップ及びフランジの外周とポリゴン
ミラーの反射面との離間距離が３ｍｍ以上で周壁なしの
光偏向器と第５形態で駆動マグネット及びスラストマグ
ネットの外周とポリゴンミラーの反射面との離間距離が
ｌｍｍの光偏向器とで、３００００ｒｐｍで定常回転時
の電流を測定したところ、前者が１３５ｍＡに対し、後
者は１００ｍＡ、また温度上昇も前者は１５℃に対し
て、後者は約１０℃、電流値は約２５％、温度上昇は５
℃も低減させることができた。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、上記構成としたので、請求項
１に記載の発明では、回転多面鏡及び複数の回転部材で
構成された回転体が空気と接触する部分の表面積が小さ
くなる。このため、回転体の回転によって生じる空気摩
擦抵抗を減らすことができ、光偏向器の低電流化を実現
させることができる。

【００８４】請求項２に記載の発明では、回転体の回転
によって生じる空気摩擦抵抗を減らすことができ、光偏
向器の低電流化を実現させることができる。請求項３に
記載の発明では、面接触する回転部材と回転多面鏡との
外縁部付近での空気摩擦抵抗を減らすことができ、光偏
向器の低電流化を実現させることができる。

【００８５】請求項４に記載の発明では、各部材間の凹
凸部分に発生する空気との摩擦抵抗を激減させることが
でき、光偏向器の低電流化を実現させることができる。
請求項５に記載の発明では、回転部材と回転多面鏡との
外縁部で生じる凹凸を最小限に押えることができる。請
求項６に記載の発明では、回転体の半径方向での空気量
を減らし、回転体の空気摩擦抵抗をさらに減少させて、
光偏向器の低電流化を図る。

【００８６】請求項７及び請求項９に記載の発明では、
回転体の半径方向での空気量を減らし、回転体の空気摩
擦抵抗をさらに減少させることができ、光偏向器に空気
摩擦抵抗を低減させるためのカバーを用いる必要がなく
なり、回転体近傍で上昇した温度がカバー内にこもると
いうこともなくなる。また、空気摩擦抵抗が減ることに
よって、光偏向器としての更なる高速化が可能となる。

【００８７】請求項８に記載の発明では、回転体を構成
する各部材間の凹凸がなくなる。このため、各部材間の
凹凸部分に発生する空気との摩擦抵抗を激減させること
ができ、光偏向器の低電流化の実現を図ることができ
る。請求項１０に記載の発明では、光偏向器の低電流化
により回転体の温度上昇を抑えることができ、また、回
転体の形状がシンプルなため、周壁を樹脂で成形するこ
とが可能となり、コストダウンを図ることができる。ま
た、スラストマグネットを周壁と一体成形することによ
り、部品点数が少なくなり、組立てが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１形態に係る光偏向器を示す概念図であ
る。

【図２】 第２形態に係る光偏向器を示す概念図であ
る。

【図３】 第３形態に係る光偏向器を示す概念図であ
る。

【図４】 第１形態〜第３形態に係る光偏向器の変形例
を示す概念図である。

【図５】 第４形態に係る光偏向器を示す概略断面図で
ある。

【図６】 第４形態に係る光偏向器の変形例を示す概略
断面図である。

【図７】 第４形態に係る光偏向器の他の変形例を示す
概略断面図である。

【図８】 第５形態に係る光偏向器を示す概略断面図で
ある。

【図９】 光偏向器を用いた光走査装置を示す概念図で
ある。

【図１０】 従来の光偏向器を示す断面図である。

【図１１】 従来の光偏向器を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 光偏向器 １８ フランジ（回転部材） ２０ ポリゴンミラー（回転多面鏡） ２２ ポリゴンキャップ（回転部材） ２８ 光偏向器 ３２ フランジ（回転部材） ３４ Ｒ部（Ｒ形状） ３６ ポリゴンキャップ（回転部材） ３８ 面取り部（Ｃ面形状） ４０ 光偏向 ４２ ポリゴンキャップ（回転部材） ４４ ポリゴンミラー（回転多面鏡） ４６ フランジ（回転部材） ５０ ポリコーン（回転多面鏡） ５２ ポリゴンキャップ（回転部材） ５６ 光偏向器 ５８ 光偏向器 ７２ フランジ（回転部材、駆動マグネット用部材） ７４ ポリゴンミラー（回転多面鏡） ７６ ポリゴンキャップ（回転部材） ９３ 駆動マグネット（回転部材） ９４ 周壁 ９６ 光偏向器 ９８ 光走査装置 １００ 周壁 １０６ 駆動マグネット（回転部材） １０８ ポリゴンミラー（回転多面鏡） １１０ スラストマグネット（スラスト軸受部材） １２２ 周壁 １２４ スラストマグネット（スラスト軸受部材） １２６ 光偏向器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 BA01 BA05 BA08 BA10 BA90 DA33 EA24 2H045 AA02 AA07 AA28 AA33 AA46 5H019 BB03 BB05 BB15 CC02 DD06 EE07 FF03 5H607 BB01 BB09 BB13 BB25 CC07 GG01 GG02 GG08 GG09 GG12 HH01 HH03 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸回りを回転する円筒体に取り付け
   られた回転多面鏡及び複数の回転部材を備えた光偏向器
   であって、 少なくとも一つの前記回転部材の形状が、略球状である
   ことを特徴とする光偏向器。
2. 【請求項２】 固定軸回りを回転する円筒体に取り付け
   られた回転多面鏡及び複数の回転部材を備えた光偏向器
   であって、 少なくとも一つの前記回転部材の外縁部の角部が、Ｃ面
   形状又はＲ形状であることを特徴とする光偏向器。
3. 【請求項３】 固定軸回りを回転する円筒体に取り付け
   られた回転多面鏡及び複数の回転部材を備えた光偏向器
   であって、 前記回転部材の前記回転多面鏡側の外縁部の外径寸法
   が、回転多面鏡の外形と略同一であることを特徴とする
   光偏向器。
4. 【請求項４】 固定軸回りを回転する円筒体に取り付け
   られた回転多面鏡及び複数の回転部材を備えた光偏向器
   であって、 前記円筒体の回転中心から前記回転多面鏡及び前記回転
   部材の外縁部までの半径方向の寸法が略同一であること
   を特徴とする光偏向器。
5. 【請求項５】 前記回転部材が前記回転多面鏡の外形と
   略同一の略円筒体であることを特徴とする請求項４に記
   載の光偏向器。
6. 【請求項６】 前記回転多面鏡及び前記回転部材の外周
   と近接した位置に環状の周壁を備えたことを特徴とする
   請求項４に記載の光偏向器。
7. 【請求項７】 請求項４又は請求項５に記載の光偏向器
   を収容するハウジングを備え、前記回転多面鏡及び前記
   回転部材の外周に近接する環状の周壁を前記ハウジング
   に設けたことを特徴とする光走査装置。
8. 【請求項８】 固定軸回りを回転する円筒体に取り付け
   られた回転多面鏡及び複数の回転部材を備え、前記回転
   部材の一つであってスラスト方向を磁性体による吸引で
   支持するスラスト軸受部と、前記回転部材の一つに設け
   られ前記回転多面鏡を回転させる駆動用マグネットと、
   を備えた動圧又は潤滑流体軸受型の光偏向器であって、 前記回転多面鏡をスラスト方向に間に置いて前記スラス
   ト軸受部と前記駆動用マグネットとが配置されると共
   に、スラスト軸受部及び駆動用マグネットを含む駆動用
   マグネット部材が、前記回転多面鏡の外形と略同一の略
   円筒体であることを特徴とする光偏向器。
9. 【請求項９】 前記スラスト軸受部を構成する固定側の
   スラスト軸受部材を備え、前記回転多面鏡及び前記回転
   部材の外周に近接する環状の周壁を有することを特徴と
   する請求項８に記載の光偏向器。
10. 【請求項１０】 前記スラスト軸受部材が前記周壁と一
    体成形され、かつ、周壁が樹脂で成形されたことを特徴
    とする請求項９に記載の光偏向器。