(57)【要約】【課題】  光偏向器におけるリング状の駆動マグネットは、磁性材料をリング状に形成した状態でＮ極とＳ極を交互に着磁する。この場合、磁束ピークのバラツキと、磁極ピッチのバラツキが共に大きくなるため、ポリゴンミラーの回転ムラが生じるという問題がある。【解決手段】  ポリゴンミラーを回転させる回転体に駆動マグネットが固定された光偏向器において、駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートからなるゴムマグネットであり、ゴムマグネットをリング状にして駆動マグネットを構成したため、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキが小さい駆動マグネットにすることができ、安定してポリゴンミラーを回転させることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光偏向器のポリゴンミラーを回転せしめる回転体に巻着する駆動マグネットであって、
該駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートからなるゴムマグネットであり、
該ゴムマグネットをリング状にして前記駆動マグネットを構成したことを特徴する駆動マグネット
【請求項２】
前記帯状シートのゴムマグネットは、平面に一条または複数条並べて着磁されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動マグネット
【請求項３】
前記帯状シートのゴムマグネットは、さらに、着磁方向の長さを所定長さに矯正して着磁されていることを特徴とする請求項２に記載の駆動マグネット
【請求項４】
ポリゴンミラーを回転させる回転体に駆動マグネットが固定された光偏向器において、
該駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートからなるゴムマグネットであり、
該ゴムマグネットをリング状にして前記駆動マグネットを構成したことを特徴する光偏向器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光偏向器およびこの光偏向器に用いられる駆動マグネットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光偏向器としては、図８に示されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この光偏向器は、ハウジング１００に一端が固定される円柱状の固定軸１０１と、この固定軸１０１に回転自在に支持される回転体１１０とを有している。
【０００４】
この回転軸１１０は、固定軸１０１との間にわずかの隙間をもって配設されるスリーブ１１１と、このスリーブ１１１の上部内側に固定配設されるリング状のマグネット１１２と、スリーブ１１１の略中央部外側に固定配設されるポリゴンミラー１１３と、スリーブ１１１の下部外側にフランジ１１４を介して固定配設されるリング状の駆動マグネット１１５とを備えている。
尚、符号１１６は、回転体１１０の重量の偏心を修正するためのバランスウェイト（図示せず）が取り付けられる溝である。
【０００５】
また、固定軸１０１の上部外側には、回転体１１０に設けられたリング状マグネット１１２と対向するようにリング状マグネット１０２が固定配設されており、これらリング状マグネット１０２及び１１２によって回転体１１０をスラスト方向に軸受けするスラスト磁気軸受Ｓが構成されている。
【０００６】
更に、ハウジング１００には、回転体１１０に設けられたリング状の駆動マグネット１１５と対向するようにコイル１０３が固定配設されており、これらリング状の駆動マグネット１１５及びコイル１０３によって回転体１１０を回転させるモータＭが構成されている。
【０００７】
また、回転体１１０のスリーブ１１１のうち、固定軸１０１と対向する内周面１１１ａは、鏡面仕上げが施される一方、このスリーブ１１１の内周面１１１ａと対向する固定軸１０１の外周面１０１ａには図中破線で示すようにヘリングボーン状の溝１０４が形成されており、これらスリーブ１１１の内周面１１１ａ及び固定軸１０１の外周面１０１ａに設けられた溝１０４によって、回転体１１０をラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受Ｒが構成されている。
【０００８】
この光偏向器では、モータＭにより回転体１１０を回転させると、回転体１１０が、ラジアル動圧軸受Ｒにより固定軸１０１に対して一定距離をもって非接触に支持されると共に、スラスト磁気軸受Ｓにより固定軸１０１に対して一定高さに支持されることとなる。これにより、スラスト方向の軸受として動圧軸受を用いるタイプのものより、光偏向器の高さを低くできるという利点がある。
【０００９】
かかる光偏向器において、駆動マグネットは、一般に、磁性材料を樹脂中に分散させてリング状に固化したものを着磁装置にセットしてＮ極とＳ極を交互に着磁することが行われている。例えば、ナイロン１２中にフェライトボンド磁石を分散させてリング状に形成したものである。他に、リング状のゴムマグネットを用いたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−７１５３２号公報
【特許文献２】特開２０００−９４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前記した駆動マグネットは、磁性材料をリング状に形成した後に着磁するため、磁束ピークのバラツキと、磁極ピッチのバラツキが共に大きくなるという問題がある。
【００１２】
ここで、磁極ピークのバラツキとは、全てのＮ極とＳ極の磁束量（ｍＴ）の最大値を測定し、その測定値の最大値と最小値の差のことをいう。例えば、Ｎ極が４極、Ｓ極が４極ある駆動マグネットの場合、全８極の磁束量の最大値（８データ）を測定し、その測定値（８データ）の最大値と最小値の差を求めることにより得ることができる。
【００１３】
また、磁極ピッチのバラツキとは、隣り合うＮ極の磁束量（ｍＴ）の最大値間の間隔と、隣り合うＳ極の磁束量（ｍＴ）の最大値間の間隔を、全てのＮ極、Ｓ極について測定し、その測定値の最大値と最小値の差のことをいう。例えば、Ｎ極が４極、Ｓ極が４極ある駆動マグネットの場合、隣り合うＮ極２極の磁束量の最大値（４データ）を測定し、隣り合うＳ極２極の磁束量の最大値（４データ）を測定し、その測定値（８データ）の最大値と最小値の差を求めることにより得ることができる。
【００１４】
前記した問題により、モータＭにより発生する駆動トルクが変動し、ポリゴンミラーの回転ムラが発生するため、感光体等に走査されるビームのドット間ピッチが変動し、画像を高精度に印字できないという問題が生じる。
これは、高画質化が求められる画像形成装置にとっては致命的な問題となる。
【００１５】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキを大幅に削減することにより、感光体等に走査されるビームのドット間ピッチの変動を小さくした光偏向器と、該光偏向器に用いられる駆動マグネットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の駆動マグネットは、光偏向器のポリゴンミラーを回転せしめる回転体に巻着する駆動マグネットであって、該駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートからなるゴムマグネットであり、該ゴムマグネットをリング状にして前記駆動マグネットを構成したので、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキが小さい駆動マグネットにすることができ、安定してポリゴンミラーを回転させることができるという効果を奏するものである。
【００１７】
請求項２に記載の帯状シートのゴムマグネットは、請求項１において、平面に一条または複数条並べて着磁されているので、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキが小さい駆動マグネットにすることができ、安定してポリゴンミラーを回転させることができるという効果のみならず、ロット間のバラツキを小さくすることができるという効果も奏する。
【００１８】
請求項３に記載の帯状シートのゴムマグネットは、請求項２において、さらに、着磁方向の長さを所定長さに矯正して着磁されているので、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキがさらに小さい駆動マグネットにすることができ、安定してポリゴンミラーを回転させることができるという効果を奏するものである。
【００１９】
請求項４に記載の光偏向器は、ポリゴンミラーを回転させる回転体に駆動マグネットが固定された光偏向器において、該駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートからなるゴムマグネットであり、該ゴムマグネットをリング状にして前記駆動マグネットを構成したので、磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキが小さい駆動マグネットにすることができ、安定してポリゴンミラーを回転させることができるという効果を奏するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、駆動マグネットの磁束ピーク及び磁束ピッチのバラツキを大幅に削減することができ、ポリゴンミラーを安定して回転することができる光偏向器および光偏向器用の駆動マグネットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明に係る第１実施例を図１乃至図６を用いて説明する。
本発明は、駆動マグネットに特徴のある発明であり、説明を簡単にするため、従来技術と同一の箇所については、図８と同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】
本発明の光偏向器における駆動マグネットは、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した帯状シートのゴムマグネットの一端と他端を接触させてリング状にしたものである。
帯状シートのゴムマグネットは、例えば、アクリル系ゴムにサマリウム−鉄−ボロン（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石を分散させてシート状に成形したものを、帯状かつ一定長さに切断した帯状シートを材料として得ることができる。
【００２４】
このようにして得られた帯状シートを、まっすぐにした状態でＮ極とＳ極を交互に着磁する。磁極の数は、光偏向器に要求される仕様にもとづいて任意に決められる。
【００２５】
以下に、帯状シートの着磁について説明する。
着磁装置２００は、図１および図２に示すように、磁化可能な純鉄等の強磁性金属からなる板状素材２０１の上面を切削して複数の直方体状の凸部２０２を並設し、該凸部２０２の周面に励磁コイル２０３および２０４を巻くことにより構成される。
尚、隣接する励磁コイルは、異極に励磁されるように励磁コイル２０３および２０４は相互に逆方向に巻かれている。
【００２６】
この着磁装置２００の上面に、図３に示すように、位置決めＬ字ブロック２１０を載置し、該位置決めＬ字ブロック２１０に２側面を当て付けるようにして帯状シート２１１を着磁装置２００の上面に載置する。
【００２７】
次に、図４に示すように、帯状シート２１１の上に鉄片等の金属片２１２を載置し、励磁コイル２０３および２０４に通電することにより、帯状シート２１１は、Ｎ極とＳ極が交互に着磁され帯状シートのゴムマグネットとなる。
【００２８】
尚、図４に示すように、着磁装置２００の上面と帯状シート２１１の下面の間にＰＥＴ等の樹脂シート２１３を入れても良い。こうすることにより、正弦波に近い着磁プロファイルを得ることができる。
【００２９】
前記したように、帯状シート２１１を平面で略直線状にして着磁することにより、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示すように磁束ピークのバラツキと、磁極ピッチのバラツキを小さくすることができる。
【００３０】
尚、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）は、従来のリング状に固化した磁性材料を公知の着磁装置を用いて着磁して得たマグネットの磁束ピークのバラツキと、磁極ピッチのバラツキを示すデータである。
円筒形に形成した帯状シートをリング状にした後、着磁した場合も図５（Ｂ）および図６（Ｂ）と同様のデータを示す。
【００３１】
図５および図６より、帯状シートをリング状にしてＮ極とＳ極を交互に着磁した場合と、直線状にしてＮ極とＳ極を交互に着磁した場合とを比較すると、磁束ピークのバラツキは、平均値で１２．８ｍＴが５．０ｍＴ（約６１％減）、磁極ピッチのバラツキは、平均値で０．９ｄｅｇが０．４ｄｅｇ（約５６％減）となることがわかる。
【００３２】
このため、駆動マグネットとコイルからなるモータは、安定した回転性能を得ることができ、ひいては、安定してポリゴンミラーを回転させることができるという効果を奏する。
【００３３】
尚、本発明の光偏向器は、直線状にして着磁した帯状シートのゴムマグネット２１１の一端と他端を接触するようにして回転体１１０に接着等して巻着することにより構成される。
【実施例２】
【００３４】
本発明に係る第２実施例を図７を用いて説明する。
説明を簡単にするため、第１実施例と同一の箇所については、同一の符号を付して説明を省略し、相違点のみ詳細に説明する。
【００３５】
第１実施例との相違点は、図７に示すように、着磁するときに複数の帯状シート２１１を並べた点と、全ての帯状シート２１１の着磁方向の長さを所定長さに矯正するためのブロック２１４を設けた点である。
【００３６】
帯状シート２１１の一端をＬ字ブロック２１０に突き当てて複数条並べると、長さのバラツキにより他端が揃わない場合がある。この状態で着磁すると、着磁ピッチにバラツキが生じるため、ブロック２１４により長さを揃えた上で着磁するのは、ゴムマグネットの品質を安定させるためには有効な手段となる。
【００３７】
図７に示した状態から、全ての帯状シート２１１をカバーする大きさの図示しない金属片を、帯状シート２１１上に載置して励磁コイル２０３および２０４に通電することにより、全ての帯状シート２１１は略均等にＮ極とＳ極が交互に着磁される。すなわち、ほぼ同じ品質の帯状シートのゴムマグネットを製造することができる。
【００３８】
このようにして製造した帯状シートのゴムマグネット２１１を、第１実施例と同様、ゴムマグネットの一端と他端を接触するようにして回転体１１０に接着剤等を用いて固定することにより第１実施例で示した以上の高精度の光偏向器を多量に生産することができる。
【００３９】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４０】
例えば、実施例１では帯状シートが１条であったが、実施例２に示したように複数条の帯状シートを並べて同時に着磁しても良い。
また、逆に、実施例２では帯状シートが複数条であったが、実施例１に示したように１条のみを着磁しても良い。
【００４１】
さらに、実施例２において、位置決めＬ字ブロック２１０およびブロック２１４に当て付け、矯正されていないゴムマグネットの側面を、別のブロックで矯正（４側面全てをブロックで矯正）して着磁しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、画像形成装置等に使用される光偏向器に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】着磁装置の平面図である（実施例１）
【図２】着磁装置の側面図である（実施例１）
【図３】帯状シートの着磁の状態を示す平面図である（実施例１）
【図４】帯状シートの着磁の状態を示す側面図である（実施例１）
【図５】磁極ピークのバラツキを示す図である（実施例１）
【図６】磁極ピッチのバラツキを示す図である（実施例１）
【図７】帯状シートの着磁の状態を示す平面図である（実施例２）
【図８】従来の光偏向器を説明するための図である
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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