JPH085951A

JPH085951A - 光偏向装置

Info

Publication number: JPH085951A
Application number: JP16450194A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 康夫鈴木; Kazuo Uzuki; 和男夘月; Shin Komori; 慎古森; Kenichi Tomita; 健一冨田; Shizuka Saikawa; 静齋川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動モータ起動時の立ち上がりの遅れがな
く、かつ低コストとなるようにする。【構成】回転多面鏡２８を取り付けた駆動モータの回
転スリーブ２３の上端内部に円板状の永久磁石３０を取
り付けると共に、ハウジング２１に固定した固定軸２２
の上端に永久磁石３０と対向する永久磁石３１を互いに
反発するように取り付け、永久磁石３０、３１の反発力
により回転スリーブ２３を浮き上がらせて回転スリーブ
２３と固定軸２２の上端との間に空気溜りを形成する。
そして、ロータ側に従来の装置よりも小さい永久磁石３
０を用いることにより慣性力を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービーム等を用
いた記録装置において、レーザービームを感光体上に走
査するための回転多面鏡を有する光偏向装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光偏向装置には、図７に示すよう
に、駆動モータ１のステータ２を備えたハウジング３か
ら立ち上げられたセラミック材の固定軸４に、ロータ５
のセラミック材から成る回転スリーブ６が回転自在に嵌
装され、この回転スリーブ６には回転多面鏡７が取り付
けられていると共に、回転スリーブ６の上端にカバー
８、下端に永久磁石９が取り付けられている。またハウ
ジング３には、永久磁石９に対して異種の磁極が対向す
るように永久磁石１０が固定され、永久磁石９、１０の
互いに反発する作用より、固定軸４とカバー８との間に
空気溜り１１が構成されるようにしたものがある。

【０００３】そして、カバー８には着脱自在のプラグ１
２を備えた孔１３が設けられ、固定軸４と回転スリーブ
６を嵌合する際にプラグ１２を取り外した状態で嵌合す
ると、回転スリーブ６内の空気が孔１３から流出して容
易に嵌合でき、回転スリーブ６は回転時に、回転スリー
ブ６と固定軸４との間の空気膜によりラジアル方向に支
持されると共に、永久磁石９、１０の反発力によりスラ
スト方向に支持される。そして、プラグ１２により封止
された空気溜り１１内の空気は、回転スリーブ６の上下
振動を減衰するように作用し、回転スリーブ６を安定し
た浮上位置に保持するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、永久磁石９の外径が大きいため回転部分の慣
性力が大きくなって、駆動モータの立ち上がり時間を遅
らせ、また立ち上がり時間の遅れがないようにすると大
きな起動電流が必要となって、装置がコストアップし、
ランニングコストも上昇するという欠点がある。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
駆動モータ起動時の立ち上がりの遅れがない低コストの
光偏向装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光偏向装置は、回転多面鏡を回転駆動さ
せることにより光を偏向する偏向走査装置において、相
互に回転可能に嵌合する軸と円筒状スリーブを有し、前
記軸の端部に第１の永久磁石を固定し前記スリーブ又は
その近傍の前記第１の永久磁石と対向する位置に前記第
１の永久磁石と反発する第２の永久磁石を固定し前記第
１、第２の永久磁石のうちのロータ側の永久磁石の直径
を前記軸の外径よりも小さいか又は略同等としたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】上述の構成を有する光偏向装置は、ロータ側の
永久磁石の直径が軸の外径よりも小さいか略同等である
ので、回転部分の慣性力が小さくなる。

【０００８】

【実施例】本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示し、モ
ータハウジング２１には、セラミックで形成された略垂
直方向の固定軸２２が設けられている。固定軸２２に
は、セラミックで形成された円筒状の回転スリーブ２３
が回転自在に嵌装され、回転スリーブ２３にアルミニウ
ム、黄銅などの非磁性体の金属材料から成るフランジ２
４が、例えば焼き嵌めなどにより取り付けられている。
また、フランジ２４の外周に駆動マグネット２５が接着
などの手段により取り付けられている。

【０００９】また、モータハウジング２１の上面に電気
部品が設けられたモータ基板２６が取り付けられ、基板
２６上には駆動マグネット２５と対向するステータ２７
が配置されて駆動モータが構成され、フランジ２４の上
面には回転多面鏡２８が嵌着されて板ばね２９により固
定されている。

【００１０】回転スリーブ２３の上端には、円板状の永
久磁石３０が回転スリーブ２３の上端を閉塞するように
配置され、固定軸２２の上端にも固定軸２２の外径より
も稍々小径の円板状の永久磁石３１が、永久磁石３０と
互いに反発するように磁極が配置されて固定され、反発
力で回転スリーブ２３をスラスト方向に浮上させてい
る。なお、永久磁石３０には組付時のために空気抜き用
の孔３２が開けられており、孔３２には封止栓３３が取
り付けられている。

【００１１】このように構成された光偏向装置は、封止
栓３３を外して回転スリーブ２３を固定軸２２に嵌装す
ると、永久磁石３０と３１とが互いに反発して両永久磁
石３０、３１間に間隔をおいた状態で嵌入され、孔３２
を封止栓３３で塞ぐと空気溜りを形成し、この空気溜り
の空気のダンピング効果により、回転スリーブ２３はス
ラスト方向に安定した浮上量を得る。そして、駆動モー
タが駆動されると回転スリーブ２３が回転し、回転スリ
ーブ２３と固定軸２２との嵌合面に空気膜が形成されて
ラジアル方向が非接触で支持され、回転スリーブ２３が
摩擦抵抗の少ない状態で回転する。

【００１２】本実施例の回転する側の永久磁石３０の重
量を従来例と比較した場合に、例えば固定軸４と固定軸
２２の半径を何れもｒとすると、従来の永久磁石９の内
径は（２ｒ＋１）程度、外径は（２ｒ＋７）程度であ
り、本実施例の永久磁石３０の外径は（２ｒ−１）程度
であるから、厚さを何れもｔとすると、

【００１３】従来例の永久磁石９の重量は、{(２ｒ＋
７)²−（２ｒ＋１)²｝π・ｔ＝（２４ｔ＋４８）π・ｔ
となる。

【００１４】本実施例の永久磁石３０の重量は、（２ｒ
−１)²π・ｔであって、仮に半径ｒを５とすると、従来
の永久磁石９の方が２倍程度重くなる。従って、従来で
は外径が大きく重いため永久磁石９の慣性力が大きく、
スキャナモータの立ち上がり時間を遅らせたり、立ち上
がり時間を本実施例と同じにしようとすると、多大な起
動電流が必要になる。また、永久磁石のコストは重量に
比例して高くなるので、本実施例の方が低コストとな
る。

【００１５】ここで、対向する永久磁石の反発力は、永
久磁石から発生する磁束面積に略比例するが、端面１ｍ
ｍ程度は磁束が端面からは発生せず、反発力にはさほど
寄与しないので、それを考慮して反発力の比較をする
と、

【００１６】従来例の永久磁石９、１０では、{(２ｒ＋
７−２)²−（２ｒ＋１＋２)²｝π＝８（ｒ＋２）πとな
り、本実施例の永久磁石３０、３１では、（２ｒ−１−
２)²π＝（２ｒ−３)²πとなって、ここで仮にｒ＝５と
すると、反発力は略等しくなる。

【００１７】また、図２に示す第２の実施例のように、
先の第１の実施例における永久磁石３１と固定軸２２と
の間に、例えば鉄などから成る円板状の強磁性体３４を
介在させてもよい。そして、この強磁性体３４は永久磁
石３１からの磁束が、強磁性体３４内で飽和しないだけ
の厚みを有するものとする。

【００１８】これによって、永久磁石３１から出る磁束
が増加し反発力が増加するので、外部振動に対して強く
なり、例えば外部振動を受けて容易に振動してしまい、
回転中に回転体とステータが衝突してしまうなどという
不都合を防止することができる。なお、この場合に固定
軸２２側に強磁性体３４が取り付けられているので、ロ
ータ部の慣性力は全く増加していない。

【００１９】更に、図３に示す第３実施例のように、回
転スリーブ２３側の永久磁石３０にも所謂バックヨーク
として強磁性体３５を取り付けてもよい。これにより、
永久磁石３０、３１を厚みのあるものとすることによる
コストアップが生ぜずに、ギャップ間の磁束密度を上
げ、反発力を増大させることができる。また、封止栓３
３を強磁性体で形成して充分な大きさのものとすれば、
バックヨークも兼ねることができる。

【００２０】また、バックヨ−クとしての強磁性体３４
を設けることなく、図４に示す第４の実施例ように固定
軸２２側の永久磁石３１のみを厚くし、回転スリーブ２
３側の永久磁石３０を薄くしても同等の反発力を出すこ
とができ、かつ回転する側の永久磁石３０の慣性力を減
少させることができる。

【００２１】また、上述の各実施例は軸２２及び回転ス
リーブ２３がセラミックス材から成る所謂セラミック軸
受である場合を示したが、図５、図６に示すように空気
及びオイルＳＧＢ（スパイラル、グループ、ベアリン
グ）のスラスト受けでもよい。

【００２２】図５は第２の実施例で示し、ハウジング４
０の底板４１に下端部を圧入により固着されて固定軸４
２が立設され、固定軸４２の外周にはへリングホーン状
の動圧発生用の浅溝４３が形成されている。そして、固
定軸４２にはその外周面との間に、軸受隙間Ｓを介して
回転スリーブ４４が回転可能に嵌装され、固定軸４２の
外周面と回転スリーブ４４の内周面とにより動圧系のラ
ジアル基体軸受が構成されている。また、固定軸４２の
上端部には永久磁石４５が配置されており、これと対向
する回転スリーブ４４の上部にも永久磁石４５と反発す
るように永久磁石４６が配置され、スラストを受けるよ
うになっている。

【００２３】そして、回転スリーブ４４の外周面にはロ
ータ４７が取り付けられ、ロータ４７の外周側には、ス
テータ４８がロータ４７と対向してハウジング４０の内
周面に取り付けられて駆動モータが構成され、その回転
スリーブ４４の上部には回転多面鏡４９が取り付けられ
ている。

【００２４】図６は第６の実施例であって、駆動モータ
のハウジング５０内に固定されたスリーブ５１に回転軸
５２が回転自在に嵌入され、回転軸５２の外周面にヘリ
ングボーン状の浅溝５３が刻設されることにより、動圧
ラジアル軸受が形成されている。また、ハウジング５０
の底面に取り付けられてスリーブ５１の下端を固着して
いる固定板５４の上に永久磁石５５が取り付けられてお
り、一方で回転軸５２の下端には永久磁石５５に対向す
る永久磁石５６が配置され、互いに反発させることによ
りスラスト受けが形成されている。

【００２５】また、回転軸５２に固定されたフランジ５
７に駆動マグネット５８を備えたヨーク５９が取り付け
られ、駆動マグネット５８と対向するハウジング５０の
部分にステータ６０が固定されて、駆動モータが構成さ
れている。そして、フランジ５７の上面には、回転多面
鏡６１が固定されている。

【００２６】これらの第５、第６実施例では、スラスト
軸受に永久磁石を用いることによって軸部と軸受部とが
非接触となって、スタート、ストップの繰り返しに対し
ても従来の浅溝による動圧スラスト軸受よりも耐久性が
向上する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光偏向
装置は、その駆動モータの軸とスリーブとに設けた互い
に反発する永久磁石を、その外径が軸の外径と略等しい
か或いはそれ以下としたので、慣性力を小さくして起動
時の立ち上がりの遅れがなく、また永久磁石の小型化に
より低コストとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の概略構成図である。

【図２】第２の実施例の概略構成図である。

【図３】第３の実施例の概略構成図である。

【図４】第４の実施例の概略構成図である。

【図５】第５の実施例の概略構成図である。

【図６】第６の実施例の概略構成図である。

【図７】従来例の概略構成図である。

【符号の説明】

２２、４２、５６固定軸２３、４４回転スリーブ２８、４９、６１回転多面鏡３０、３１、４５、４６、５５、５６永久磁石３３封止栓３４強磁性体５１スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨田健一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者齋川静東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転多面鏡を回転駆動させることにより
光を偏向する偏向走査装置において、相互に回転可能に
嵌合する軸と円筒状スリーブを有し、前記軸の端部に第
１の永久磁石を固定し前記スリーブ又はその近傍の前記
第１の永久磁石と対向する位置に前記第１の永久磁石と
反発する第２の永久磁石を固定し前記第１、第２の永久
磁石のうちのロータ側の永久磁石の直径を前記軸の外径
よりも小さいか又は略同等としたことを特徴とする光偏
向装置。
【請求項２】前記第１、第２の永久磁石の少なくとも
一方にバックヨークとして強磁性体を取り付けた請求項
１に記載の光偏向装置。
【請求項３】前記軸及びスリーブをセラミック材で形
成した請求項１に記載の光偏向装置。
【請求項４】ロータ側の前記永久磁石の厚みをを薄
く、ステータ側の前記永久磁石の厚みを厚くした請求項
１に記載の光偏向装置。