(57)【要約】【課題】動圧空気軸受型光偏向器において、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ステータの放熱効率を高める光偏向器及びそれを備えた光走査装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】光偏向器３は、動圧空気軸受部Ｍにより回転自在に支持されるスリーブ７２と、このスリーブ７２に固着されるミラーホルダ７６と、ミラーホルダ７６に固定される回転多面鏡２と、ミラー室７０を密封するケース７３、７４と、ミラーホルダ７６に固定される磁石８２と、コイル８５が巻回されたステータ本体８６とを備える。スリーブ７２と磁石８２はケース７３、７４内に収容され、少なくともコイル８５はケース７３、７４外に配置されるとともに、磁石８２とステータ本体８６はモータを構成し、このモータによってスリーブ７２が回転させられる。【選択図】図３
2010060702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動圧空気軸受により回転自在に支持される回転体に回転多面鏡が固定された光偏向器において、
内部を密封するケースと、前記回転体に固定される磁石と、コイルが巻回されたステータとを備え、前記回転体と前記磁石は前記ケース内に収容され、少なくとも前記コイルは前記ケース外に配置されるとともに、前記磁石と前記ステータはモータを構成し、前記モータによって前記回転体が回転させられることを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
前記ステータは、前記ケース外に配置され、前記ケースを介して前記磁石に対向し、前記ケースは、前記ステータに対向する対面部を磁性体で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記ステータは、前記ケース外に配置され、前記ケースを介して前記磁石に対向し、前記ケースは、非磁性体で形成され、前記ステータに対向する対面部の厚みを小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項４】
前記ケースにステータ支持部材が固定され、前記ステータ支持部材に前記ステータが取り付けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光偏向器。
【請求項５】
前記ステータは、前記ケースに設けた開口部に固定され、前記磁石に対面することを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項６】
前記ステータの近傍に冷却部が配設されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光偏向器。
【請求項７】
レーザ光源からのビーム光を、光偏向器を含む光学系を介して被走査面に導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により前記ビーム光を偏向させることにより、前記被走査面で光スポットを走査する光走査装置において、前記光偏向器が請求項１〜６のいずれかに記載の光偏向器であることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
光走査装置により感光体表面を光走査して潜像を形成し、前記潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、前記感光体表面の光走査を行う光走査装置として、請求項７記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器、画像機器、計測機器等に搭載されるレーザ書き込みを行う光偏向器及びそれを備えた光走査装置及び電子写真方式を利用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタル複写機、レーザープリンタ等のレーザ書き込みを行う電子写真方式の画像形成装置は、プリント速度の高速化および画素密度の高密度化にともない、高速回転をする光偏向器が用いられている。光偏向器には、高速回転に適する動圧空気軸受型光偏向器が利用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１による動圧空気軸受型光偏向器は、ケースに固着された動圧軸と、動圧軸の外周に嵌挿された円筒状スリーブと、スリーブ外周に固着された磁石と、磁石と対面するとともに、ヨークにコイルを巻回されたステータと、スリーブの外周に固着された回転多面鏡とを備え、動圧軸と、スリーブと、磁石及びステータ等が密封されたケース内に収容されている。コイルが通電されると、ステータと磁石等よりなるモータ駆動部が作動して、スリーブが動圧軸を芯として回転する。この際、動圧軸とスリーブの間に動圧が発生する。この動圧を発生させる動圧空気軸受部には、動圧軸とスリーブとの間に微小な隙間が形成され、互いに反対向きの一対のヘリングボーン溝と溝非加工部が動圧軸表面に設けられる。そして、動圧軸には、その軸心に大気と連通する軸方向に延びる排気孔が穿設され、この排気孔に連通してスリーブの方向へ開口する２個の孔が穿設されている。スリーブが回転している時には、動圧空気軸受部の両端でケース内の空気が吸い込まれ、２個の孔と排気孔を介して排気され、光偏向器内の空気圧は大気圧よりも低くなることにより、回転多面鏡による風損を小さくし、回転多面体の高速回転を可能にしている。
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、コイルに通電を行うとステータに熱が発生する。スリーブの回転状態では、ケース内が減圧あるいは真空化され、ケース内の対流はほとんど発生していないので、この熱はケース外部に伝導されがたく、特にモータ負荷が大きく、大電流を供給する必要がある場合等においては、ステータの発熱が問題となることがある。
【０００５】
そこで、特許文献２では、コイルを巻回したステータが断面略円形状のゴム製制振部材を介して、ケース内側面と非接触の状態でケースの内に固着される。このケースの内側面と、ステータの外周面と、制振部材により、密閉された熱伝達室が形成される。スリーブが回転している時に、ケース内が減圧あるいは略真空化されても、この密閉された熱伝達室は、スリーブ等の収容されるケース内とは完全に分離され、組立時に熱伝達室内部には空気またはオイルが充填されているため、この熱伝達室内で対流が発生し、ステータで発生した熱は熱伝達室内からケースへと伝導され、ステータが冷却されるようになっている。
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、熱伝達室から空気等の媒体を漏れないように構成しなければならず、構成が複雑になり、また、熱伝達室は、ステータの外周面とケースの内側面で形成される狭い空間に限られ、十分な熱伝導が得られない。また熱伝導の効率を上げるのに、熱伝達室の空間を広げると、光偏向器が大型化するという不都合があった。
【特許文献１】特開平５−１３４２０３号公報（段落［０００２］、図８〜図１２）
【特許文献２】特開２００２−１０７６５１号公報（段落［００１７］、［００２０］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、動圧空気軸受型光偏向器において、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ステータの放熱効率を高める光偏向器及びそれを備えた光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、動圧空気軸受により回転自在に支持される回転体に回転多面鏡が固定された光偏向器において、内部を密封するケースと、前記回転体に固定される磁石と、コイルが巻回されたステータとを備え、前記回転体と前記磁石は前記ケース内に収容され、少なくとも前記コイルは前記ケース外に配置されるとともに、前記磁石と前記ステータはモータを構成し、前記モータによって前記回転体が回転させられることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、コイルが通電されると、モータが作動し、動圧空気軸受によってケース内の空気が排気され、ケース内の空気圧は大気圧よりも低くなった状態で、回転体及び回転多面鏡が回転する。また、コイルが通電されると、コイルが発熱するが、コイルはケース外に配置されているので、コイルの熱はケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、殆どケース外で放散される。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記ステータは、前記ケース外に配置され、前記ケースを介して前記磁石に対向し、前記ケースは、前記ステータに対向する対面部を磁性体で形成されることを特徴としている。この構成によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が磁性体を介して磁石に伝わり、回転体は回転する。コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、ケース外で放散される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、前記ステータは、前記ケース外に配置され、前記ケースを介して前記磁石に対向し、前記ケースは、非磁性体で形成され、前記ステータに対向する対面部の厚みを小さくしたことを特徴としている。この構成によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が対面部を介して磁石に伝わり、回転体は回転する。コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、ケース外で放散される。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、前記ケースにステータ支持部材が固定され、前記ステータ支持部材に前記ステータが取り付けられることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、前記ステータは、前記ケースに設けた開口部に固定され、前記磁石に対面することを特徴としている。この構成によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が直接に磁石に伝わり、回転体は回転する。コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、殆どケース外で放散される。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明では、前記ステータの近傍に冷却部が配設されることを特徴としている。この構成によれば、ステータに蓄積される熱は冷却部によって放散される。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、レーザ光源からのビーム光を、光偏向器を含む光学系を介して被走査面に導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により前記ビーム光を偏向させることにより、前記被走査面で光スポットを走査する光走査装置において、前記光偏向器が上記構成の光偏向器であることを特徴とする光走査装置である。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明では、光走査装置により感光体表面を光走査して潜像を形成し、前記潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、前記感光体表面の光走査を行う光走査装置として、上記構成の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、コイルが通電されると、モータが作動し、動圧空気軸受によってケース内の空気が排気され、ケース内の空気圧は大気圧よりも低くなることにより、空気抵抗が低減した状態で、回転体及び回転多面鏡が回転するので、風損を抑えて、回転多面鏡を高速回転させることができる。また、コイルが通電されると、コイルが発熱するが、コイルはケース外に配置されているので、コイルの熱はケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、殆どケース外で放散される。従って、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ステータの熱がケース内に伝わるおそれがない。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が磁性体を介して磁石に伝わり、回転体は回転し、モータの作動に支障をきたすことがない。また、コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、ケース外で放散されるので、ステータの熱がケース内に伝わるおそれがない。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が対面部を介して磁石に伝わり、回転体は回転し、モータの作動に支障をきたすことがない。また、コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、ケース外で放散されるので、ステータの熱がケース内に伝わるおそれがない。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明によれば、ステータを取り付けたステータ支持部材をケースに固定すると、ステータはケースの所定位置に保持されるので、ステータが簡単に確実に取り付けられる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明によれば、コイルが通電されると、ステータで発生する磁力が直接に磁石に伝わり、回転体は回転し、モータの作動に支障をきたすことがない。コイルの通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイルからステータに伝わる熱も、殆どケース外で放散されるので、ステータの熱がケース内に伝わるおそれがない。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明によれば、ステータに蓄積される熱は冷却部によって放散されるので、ステータを一層冷却することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明によれば、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ステータの放熱効率を高める動圧空気軸受型光偏向器を設けた光走査装置にすることができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明によれば、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ステータの放熱効率を高める動圧空気軸受型光偏向器を設けた光走査装置を備える画像形成装置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すタンデム型カラープリンタの概略構成図である。図１において、画像形成装置１は、用紙１１を収容する給紙部１０と、給紙部１０の上方に配される４個の画像形成部３０ａ〜３０ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配される光走査装置３３ａ〜３３ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの左方に配される定着部４０と、給紙部１０の右方に配される用紙搬送路２０と、画像形成装置１の上部に用紙１１を排出する排出部５０とを備えている。
【００２７】
給紙部１０は、給紙カセット１３内に積層載置された用紙１１を１枚ずつ給紙カセット１３の出口側（図１の右側）に繰り出すフィードローラ２１を備え、繰り出した用紙１１を用紙搬送路２０に給紙する。用紙搬送路２０は搬送ローラ対及び搬送ガイド等を備えてなり、繰り出された用紙を画像形成部３０ａ〜３０ｄに向けて搬送するものである。また、手差しトレイ２３は、給紙部１０に載置されていないサイズの用紙等を別途供給するもので、フィードローラ２２を備え、用紙を１枚ずつ用紙搬送路２０に給紙する。
【００２８】
画像形成部３０ａ〜３０ｄは、上流側（図１の右側）から搬送方向に沿って、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーに応じて設けられており、装置の水平方向に直列に配置されている。各画像形成部３０ａ〜３０ｄは、円筒状の感光体３１ａ〜３１ｄを有するとともに、その回転方向の周囲に上流側から順に、帯電器３２ａ〜３２ｄと、現像器３４ａ〜３４ｄと、転写ローラ３５ａ〜３５ｄと、クリーナー３６ａ〜３６ｄが配設されている。
【００２９】
回転自在である感光体３１ａ〜３１ｄは、感光層を形成する感光材料として、アモルファスシリコン感光体が用いられ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させて配される。感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。現像器３４ａ〜３４ｄは、感光体３１ａ〜３１ｄの右方に配され、現像ローラとトナーの収容部とを有し、感光体３１ａ〜３１ｄにトナーを供給する。帯電器３２ａ〜３２ｄは感光体３１ａ〜３１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００３０】
光走査装置３３ａ〜３３ｄは、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された原稿画像データに基づいて、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面に図１の破線で示すようにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光により、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像器３４ａ〜３４ｄにより現像される。
【００３１】
用紙搬送ベルト３８は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６１間に張架されるとともに、感光体３１ａ〜３１ｄと転写ローラ３５ａ〜３５ｄとの間に、用紙を搬送するベルト走行路が形成されている。各転写ローラ３５ａ〜３５ｄは、用紙搬送ベルト３８を挟んで各感光体３１ａ〜３１ｄと対向して用紙搬送転写ベルト３８に圧接し、転写ニップ部を形成する。この各転写ニップ部において、用紙搬送ベルト３８の回転とともに所定のタイミングで、用紙搬送路２０から搬送される用紙１１に、各感光体３１ａ〜３１ｄのトナー像が順次転写されることにより、用紙１１にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。
【００３２】
トナータンク３９ａ〜３９ｄは、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配され、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれかの色のトナーを収容する。各色のトナーが対応する現像器３４ａ〜３４ｄに供給される。
【００３３】
定着部４０は、画像形成部３０ａの下流側に配され、画像形成部３０ａ〜３０ｄにおいてトナー像が転写された用紙１１を加熱及び加圧して用紙１１にトナー像を溶融定着させる。定着部４０を通過した用紙１１は、用紙搬送路１５を介して排出部５０へ排出される。
【００３４】
次に、光走査装置３３ａ〜３３ｄについて説明する。図２は、上述の画像形成装置１に用いられる上ケースを取り外した光走査装置３３ａ〜３３ｄの構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図１の画像形成部３０ａと相対する光走査装置３３ａの構成及び動作について説明するが、光走査装置３３ｂ〜３３ｄの構成及び動作については光走査装置３３ａと同様であり説明を省略し、また各色の光走査装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略し、必要な場合には、ａ〜ｄの符号を付与して説明する。
【００３５】
光走査装置３３は、レーザダイオード６と、コリメータレンズ５と、回転多面鏡２と、走査光学系４と、反射ミラー７、及び走査タイミングを検出するためのミラー８とフォトセンサ９とを備え、またこれらの部材を支持するとともに上ケースを含む光学ケース１６を備えている。
【００３６】
レーザダイオード６は画像データにより変調されたビーム光を照射し、コリメータレンズ５は照射されたレーザ光のビーム径を調整しながら回転多面鏡２の反射面に集光させ、回転多面鏡２はその回転によって回転多面鏡２からの反射光を偏向走査し、走査光学系４は反射ミラー７を介して偏向されたビーム光を被走査面である感光体３１上に等速で走査して結像させる。この走査（感光体３１の軸方向の走査）と感光体３１の回転とによって、感光体３１上に静電潜像が形成される。
【００３７】
次に、上述の回転多面鏡２を回転自在に収容する光偏向器を図３及び図４に基づいて説明する。図３は光偏向器の構成を示す断面図であり、図４は、図３の光偏向器の矢印Ａ−Ａで断面した構成を示す平面断面図である。
【００３８】
図３に示すように、光偏向器３は、回転多面鏡２と、ミラーホルダ７６と、スリーブ７２と、動圧軸７１と、磁石８２と、ステータ８４と、ケース本体７３及びカバーケース７４を備える。
【００３９】
ケース本体７３は、非磁性の合成樹脂で上部を開放した円筒型に形成され、光走査装置３３の光学ケース１６（図２参照）の所定位置に取り付けられる。カバーケース７４は、非磁性の合成樹脂で略円板状に形成され、ケース本体７３の上面でゴムパッキン（図略）等を介してネジで固定される。図示しないが、レーザ光が入射及び射出する窓は、透光性を有する合成樹脂で形成され、ケース本体７３に密着して取り付けられる。ケース本体７３とカバーケース７４は、ミラー室７０を密閉したケースを構成する。
【００４０】
動圧軸７１は、ミラー室７０の略中央で上下方向に延在し、ケース本体７３の下部にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着され、動圧軸７１の上部をカバーケース７４にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着される。
【００４１】
スリーブ７２は、円筒状をなし、その内周面で後述する動圧空気軸受によって動圧軸７１に回転自在に保持されている。また、同極性の一対の磁石からなるスラスト軸受７７が、スリーブ７２の下端面と、ケース本体７３下方の動圧軸７１外周とに設けられる。このスラスト軸受７７の反発磁極によって、スリーブ７２は軸方向に中空で保持されている。
【００４２】
ミラーホルダ７６は、円筒状をなし、スリーブ７２の外周面に嵌装固着され、スリーブ７２とともに回転体を構成する。また、ミラーホルダ７６は、その上部に平坦面が形成される。回転多面鏡２がスリーブ７２の外周面に嵌装されるとともに、接着剤またはネジでこの平坦面に固着される。さらにミラーホルダ７６外周面の下部には、円筒状の磁石８２が接着または圧入によって固着されている。磁石８２は周方向に６極に着磁されている。磁石８２はスリーブ７２の外周面に固着されてもよい。この場合、ミラーホルダ７６を軸方向に短くしておく。
【００４３】
ステータ８４はステータ支持部材８８に固定される。ステータ支持部材８８はケース本体７３の外壁に取り付けられると、ステータ８４はケース本体７３を介して磁石８２と対向する位置に固定されることになり、磁石８２とともにモータを構成する。ステータ８４は、ステータ本体８６とコイル８５を備える。
【００４４】
図４に示すように、ステータ本体８６は電磁鋼で環状に形成され、この環状部８６ａがステータ支持部材８８に接着で固定される。環状部８６ａの内側には、環状部８６ａから突出する６極のステータコア８６ｂが設けられる。各ステータコア８６ｂの外周にコイル８５が巻回される。各コイル８５は図示しない駆動回路に接続され、ホール素子（図略）等によって検出される磁石８２の位置信号に従って、各コイル８５への通電が順次切り替って、回転磁界を発生させ、この回転磁界によりスリーブ７２が回転する。
【００４５】
ここで、コイル８５の通電時に、各ステータコア８６ｂと磁石８２間で発生する回転磁界を抑制しないように、ケース本体７３には、磁性を有する鉄製の磁性体８９が各ステータコア８６ｂに対面する部分に取り付けられる。つまりケース本体７３が各ステータコア８６ｂに対面する部分に、ステータコア８６ｂと略同じサイズの開口が形成され、この各開口に磁性体８９が圧入または接着で固定される。これにより、各ステータコア８６ｂと磁石８２間に磁力が伝わり易くなり、スリーブ７２を回転させるトルクを低下させることがない。尚、各開口の周りに密封用充填剤を施すと、より良好な密封性が得られる。
【００４６】
次に、動体空気軸受を図５に基づいて説明する。図５はスリーブ７２が動圧軸７１に嵌装した動圧空気軸受部の構成を示す図であり、動圧軸の右半分とスリーブを断面したものである。
【００４７】
図５に示すように、動圧軸７１の外周面には、互いに同じ向きの傾斜角を有するヘリングボーン溝７１ｄ、７１ｄと、ヘリングボーン溝７１ｄ、７１ｄの間に平坦な周面を有する溝非加工部７１ｆが設けてある。ヘリングボーン溝７１ｄの下方には、ヘリングボーン溝７１ｄとは反対向きの傾斜角を持ったヘリングボーン溝７１ｅ、７１ｅと、ヘリングボーン溝７１ｅ、７１ｅの間に平坦な周面を有する溝非加工部７１ｆが設けてある。各溝非加工部７１ｆの中央には複数の排気孔７１ｂ、７１ｃが設けられる。ヘリングボーン溝７１ｄ、７１ｅと溝非加工部７１ｆは動圧空気軸受部Ｍを構成している。
【００４８】
動圧軸７１の軸心には、軸方向に延び大気と連通する排気孔７１ｇが形成され、この排気孔７１ｇには、上述の排気孔７１ｂ、７１ｃが連通している。動圧軸７１とスリーブ７２は微小な隙間を有して嵌装しているので、図３に示すミラー室７０は排気孔７１ｇ、７１ｂ、７１ｃを介して、外部の大気と流通している。
【００４９】
図３に示すスリーブ７２が回転していないときは、ミラー室７０の空気圧は大気圧に等しい。各コイル８５に通電され各ステータ８４と磁石８２等によるモータが作動すると、スリーブ７２が回転する。スリーブ７２が反時計方向に回転することにより、図５に示すように、動圧空気軸受部Ｍに動圧が発生するとともに、この動圧空気軸受部Ｍの両端部に形成したヘリングボーン溝７１ｄ、７１ｅのポンプ機構によって、図５の矢印で示したように、ミラー室７０の空気が排気孔７１ｂ、７１ｃから吸引され、排気孔７１ｇを介して外部へと排出され、時間の経過とともにミラー室７０を略真空状態まで減圧する。ミラー室７０の圧力が減圧した状態で、回転多面鏡２が高速回転する。
【００５０】
上記第１実施形態によれば、光偏向器３は、動圧空気軸受部Ｍにより回転自在に支持されるスリーブ７２（回転体）と、このスリーブ７２に固着されるミラーホルダ７６（回転体）と、ミラーホルダ７６に固定される回転多面鏡２と、ミラー室７０（ケース内）を密封するケース７３、７４と、ミラーホルダ７６に固定される磁石８２と、コイル８５が巻回されたステータ本体８６とを備える。スリーブ７２と磁石８２はミラー室７０（ケース内）に収容され、少なくともコイル８５はケース７３、７４外に配置されるとともに、磁石８２とステータ本体８６はモータを構成し、このモータによってスリーブ７２が回転させられる。
【００５１】
この構成によると、コイル８５が通電されると、モータが作動し、動圧空気軸受部Ｍによってミラー室７０の空気が排気され、ミラー室７０（ケース内）の空気圧は大気圧よりも低くなることにより、空気抵抗が低減した状態で、スリーブ７２及び回転多面鏡２が回転するので、風損を抑えて、回転多面鏡２を高速回転させることができる。また、コイル８５が通電されると、コイル８５が発熱するが、コイル８５はケース７３、７４外に配置されているので、コイル８５の熱はケース外で放散され、またコイル８５からステータ本体８６に伝わる熱も、殆どケース外で放散される。従って、装置が大型化せずに簡単な構成によって、ミラー室７０にステータの熱が伝わるおそれがない。
【００５２】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る光偏向器３の構成を示す断面図である。第１実施形態と異なる、ステータ８４に対面するケース本体７３の構成について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、ケース本体７３は非磁性の合成樹脂で上部を開放した円筒型に形成され、カバーケース７４は非磁性の合成樹脂で形成され、ケース本体７３の上面でゴムパッキン（図略）等を介してネジで固定される。ケース本体７３とカバーケース７４は、ミラー室７０を密閉したケースを構成する。
【００５４】
動圧軸７１は、ミラー室７０の略中央で上下方向に延在し、ケース本体７３の下部にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着され、動圧軸７１の上部をカバーケース７４にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着される。
【００５５】
スリーブ７２は、円筒状をなし、その内周面で動圧空気軸受によって動圧軸７１に回転自在に保持されている。ミラーホルダ７６は、円筒状をなし、スリーブ７２の外周面に嵌装固着され、回転多面鏡２を固着し、スリーブ７２とともに回転体を構成する。また、ミラーホルダ７６外周面の下部には、円筒状の磁石８２が接着または圧入によって固着されている。
【００５６】
ステータ８４はステータ支持部材８８に固定される。ステータ支持部材８８はケース本体７３の外壁に取り付けられると、ステータ８４はケース本体７３を介して磁石８２と対向する位置に固定されることになり、磁石８２とともにモータを構成する。ステータ８４は、ステータ本体８６とコイル８５を備える。
【００５７】
ステータ本体８６は電磁鋼で形成され、６極のステータコア８６ｂがケース本体７３の外周に配設される。各ステータコア８６ｂと磁石８２間に磁力が伝わり易くなるように、ケース本体７３の、各ステータコア８６ｂに対面する対面部７３ａは、ケース本体７３の他の部分よりも厚みを小さくしてあり、また各ステータコア８６ｂに接近している。
【００５８】
各ステータコア８６ｂの外周にコイル８５が巻回される。各コイル８５は図示しない駆動回路に接続され、ホール素子（図略）等によって検出される磁石８２の位置信号に従って、各コイル８５への通電が順次切り替って、回転磁界を発生させ、この回転磁界によりスリーブ７２が回転する。
【００５９】
上記第２実施形態によれば、ステータコア８６ｂはケース７３、７４外に配置され、ケース７３、７４を介して磁石８２に対向し、ケース７３、７４は、非磁性体で形成され、ステータコア８６ｂに対向する対面部７３ａの厚みを小さく形成されるので、コイル８５が通電されると、ステータコア８６ｂで発生する磁力が対面部７３ａを介して磁石８２に伝わり、スリーブ７２は回転し、モータの作動に支障をきたすことがない。また、コイル８５の通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイル８５からステータコア８６ｂに伝わる熱も、ケース外で放散されるので、ミラー室７０にステータの熱が伝わるおそれがない。
【００６０】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る光偏向器３の構成を示す平面断面図である。第１及び第２実施形態と異なる、ステータ８４の構成について主に説明する。
【００６１】
図７に示すように、ステータ８４はステータ本体８６とコイル８５を備える。ステータ本体８６は電磁鋼で環状に形成され、環状部８６ａと、環状部８６ａの内側に突出する６極のステータコア８６ｂとを有する。
【００６２】
ケース本体７３が各ステータコア８６ｂに対向する部分には、ステータコア８６ｂと同じサイズの開口が形成される。各ステータコア８６ｂは、この各開口部７３ｂに取り付けられ、磁石８２と直近で対面する位置に固定され、磁石８２とともにモータを構成する。
【００６３】
合成樹脂からなるケース本体７３の成形時に、成形金型内にステータ本体８６が装着された状態で、各開口部７３ｂが各ステータスコア８６ｂの位置にあるように、ケース本体７３が成形される。これにより、密封用充填剤を各開口部７３ｂの周りに施さなくとも良好な密封性が得られる。尚、６個のステータコアを用意して、６個のステータコアがケース本体７３の各開口部７３ｂに圧入または接着により固着されるようにしてもよい。
【００６４】
各ステータコア８６ｂの、ケース本体７３から露出した外周にコイル８５が巻回される。各コイル８５は図示しない駆動回路に接続され、ホール素子（図略）等によって検出される磁石８２の位置信号に従って、各コイル８５への通電が順次切り替って、回転磁界を発生させ、この回転磁界によりスリーブ７２が回転する。
【００６５】
上記第３実施形態によれば、ステータコア８６ｂは、ケース本体７３に設けた開口部７３ｂに固定され、磁石８２に対面することによって、コイル８５が通電されると、ステータコア８６ｂで発生する磁力が直接に磁石８２に伝わり、スリーブ７２は回転し、モータの作動に支障をきたすことがない。また、コイル８５の通電により発生した熱は、ケース外で放散され、またコイル８５からステータに伝わる熱も、殆どケース外で放散されるので、ケース内にステータの熱が伝わるおそれがない。
【００６６】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る光偏向器３の構成を示す断面図である。第１〜第３実施形態と異なる、ステータ８４の保持構成と冷却部について主に説明する。
【００６７】
図８に示すように、ケース本体７３は非磁性の合成樹脂で上部を開放した円筒型に形成され、カバーケース７４は非磁性の合成樹脂で形成され、ケース本体７３の上面でゴムパッキン（図略）等を介してネジで固定される。ケース本体７３とカバーケース７４は、ミラー室７０を密閉したケースを構成する。
【００６８】
動圧軸７１は、ミラー室７０の略中央で上下方向に延在し、ケース本体７３の下部にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着され、動圧軸７１の上部をカバーケース７４にオーリング（図略）等を介在させて隙間なく固着される。
【００６９】
スリーブ７２は、円筒状をなし、その内周面で動圧空気軸受によって動圧軸７１に回転自在に保持されている。ミラーホルダ７６は、円筒状をなし、スリーブ７２の外周面に嵌装固着され、回転多面鏡２を固着し、スリーブ７２とともに回転体を構成する。また、ミラーホルダ７６外周面の下部には、円筒状の磁石８２が接着または圧入によって固着されている。
【００７０】
ステータ８４は、ケース本体７３の外部で磁石８２と対向する位置に配置され、磁石８２とともにモータを構成する。ステータ８４は、ステータ本体８６とコイル８５を備える。
【００７１】
ステータ本体８６は電磁鋼で形成され、６極のステータコア８６ｂを備える。ケース本体７３には、ステータ受け部７３ｃが形成される。ステータ受け部７３ｃは、６極のステータコア８６ｂに対応して設けられ、ステータコア８６ｂと同じサイズの開口である。各ステータコア８６ｂが各ステータ受け部７３ｃに嵌装され、接着によって固定される。各ステータスコア８６ｂと磁石８２との間には、磁性を有する鉄製の磁性体８９がステータ受け部７３ｃに圧入または接着で固定される。これにより、各ステータコア８６ｂと磁石８２間に磁力が伝わり易くなり、スリーブ７２を回転させるトルクを低下させることがない。尚、各開口の周りに密封用充填剤を施すと、より良好な密封性が得られる。また、６個の磁性体８９を各ステータ受け部７３ｃに固定する構成に替えて、各ステータコア８６ｂに対面する部分のケース本体７３の厚みを小さくしてもよい。
【００７２】
各ステータコア８６ｂの外周にコイル８５が巻回される。各コイル８５は図示しない駆動回路に接続され、ホール素子（図略）等によって検出される磁石８２の位置信号に従って、各コイル８５への通電が順次切り替って、回転磁界を発生させ、この回転磁界によりスリーブ７２が回転する。
【００７３】
ステータ本体８６の外周には、冷却部としてのペルチェ素子９１が接着によって固設される。ペルチェ素子９１に通電すると、ステータ本体８６に蓄積された熱がペルチェ素子９１に移動し、ペルチェ素子９１から放熱される。尚、冷却部としてペルチェ素子９１に替えて、空気を流通させる冷却ファンをステータ８４の近傍に設けて、冷却ファンによって、ステータ８４に向けて冷風を送るか、またはステータ８４の熱を排気するようにしてもよい。
【００７４】
このように、冷却部がステータ８４の近傍に配設されると、回転多面鏡２をさらに高速で回転させるのに、コイルに大電流が供給されても、ステータ８４に蓄積される熱は冷却部によって放散されるので、ステータを冷却することができる。
【００７５】
尚、上記実施形態では、ミラー室７０が動圧空気軸受部Ｍを介して外部の大気と流通する構成を示したが、本発明はこれに限らず、外気と遮断された空気室を備え、この空気室とミラー室との間に動圧空気軸受を介在させて、ミラー室７０を略真空状態まで減圧するようにしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、情報機器、画像機器、計測機器等に搭載されるレーザ書き込みを行う光偏向器及びそれを備えた光走査装置及び電子写真方式を利用した画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置に用いられる光走査装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態に係る光走査装置に用いられる光偏向器の構成を示す断面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態に係る図３の光偏向器の矢印Ａ−Ａで断面した構成を示す平面断面図である。
【図５】は、本発明の第１実施形態に係る光偏向器の動圧空気軸受部を示す断面図である。
【図６】は、本発明の第２実施形態に係る光偏向器の構成を示す断面図である。
【図７】は、本発明の第３実施形態に係る光偏向器の構成を示す平面断面図である。
【図８】は、本発明の第４実施形態に係る光偏向器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    画像形成装置
２    回転多面鏡
３    光偏向器
３０ａ〜３０ｄ    画像形成部
３１ａ〜３１ｄ    感光体
３３ａ〜３３ｄ    光走査装置
７０    ミラー室
７１    動圧軸
７１ｂ、７１ｃ、７１ｇ    排気孔
７１ｄ、７１ｅ    ヘリングボーン溝（動圧空気軸受部）
７１ｆ    溝非加工部（動圧空気軸受部）
７２    スリーブ（回転体）
７３    ケース本体
７３ａ    対面部
７３ｂ    開口部
７３ｃ    ステータ受け部
７４    カバーケース
７６    ミラーホルダ（回転体）
７７    スラスト軸受
８２    磁石（モータ）
８４    ステータ（モータ）
８５    コイル（モータ）
８６    ステータ本体（モータ）
８６ａ    環状部
８６ｂ    ステータコア（モータ）
８８    ステータ支持部材
８９    磁性体
９１    ペルチェ素子（冷却部）
Ｍ    動圧空気軸受部
【図１】
2010060702.tif 000003
【図２】
2010060702.tif 000004
【図３】
2010060702.tif 000005
【図４】
2010060702.tif 000006
【図５】
2010060702.tif 000007
【図６】
2010060702.tif 000008
【図７】
2010060702.tif 000009
【図８】
2010060702.tif 000010