(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、
前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、
前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、これらを熱可塑性プラスチックで一体に形成したことを特徴とする動圧軸受型光偏向器。
【請求項２】
基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、
前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、
前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、前記ステータホルダと前記インシュレータとを熱可塑性プラスチックで一体に形成したことを特徴とする動圧軸受型光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ等に利用される動圧軸受型光偏向器に関し、特に、ステータ部からの振動伝達を抑制した、高精度な動圧軸受型光偏向器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動圧軸受型光偏向器を、図１１ないし図１２を参照して説明する。
【０００３】
図１１は従来の動圧軸受型光偏向器の平面図であり、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
７７は鉄やアルミからなる略平板状の基台で、この基台７７の上面には、磁気検出素子であるホール素子８１等が載置されるパターン層７９が形成されている。また、基台７７の所望の箇所には、レーザプリンタ（図示せず）等の筐体に固定するための取付孔８５が複数形成されており、該基台７７の略中央部には後述の固定軸７１を挿入するための孔部が形成されている。
【０００４】
７１はアルミ等からなる中空の固定軸で、その底部を必要に応じて底板７３で塞いだ状態で、前記基台７７の孔部の下側から挿入され、基台７７に固着されている。
【０００５】
７５は略円柱状の回転軸で、その外周にヘリングボーン溝（図示せず）が刻設されている。この回転軸７５の上部外周にはミラー搭載面を備えるハブ５１が固着されており、このハブ５１の内側壁にはロータヨーク及びロータマグネットが固着されている。そして、動圧軸受（図示せず）により前記固定軸７１の内周を回転自在に支持されている。
また、前記ハブ５１に形成されたミラー搭載面にはミラー５３が搭載され、ミラー押さえ５５等により押圧固定されている。
【０００６】
３３はステータホルダで、基台７７に固着されている。このステータホルダ３３の前記ロータマグネットに対向する位置には、ステータコア３１が固着されており、このステータコア３１には絶縁材であるインシュレータ３５を介してコイル３７が巻回されている。
これら、ステータホルダ３３、ステータコア３１、インシュレータ３５、コイル３７によりステータ部が構成されており、このコイル３７に適宜通電することにより、回転軸７５、ハブ５１、ミラー５３等からなるロータ部が、固定軸７１の内周を高速で回転する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の動圧軸受型光偏向器では、ステータ部で発生する振動が、レーザプリンタ等の筐体（図示せず）に伝達し、装置全体の騒音が大きくなるという問題があり、この振動伝達による騒音の増大を抑制するために、取付孔８５の下部にゴム等の制振部材を挿入し、ねじ等により筐体に固定している。
このように制振部材を介して筐体に固定しているため、ねじの締め付けが強すぎた場合には、制振部材が押圧変形されて当初の弾性力を失ってしまい、所望の制振効果を得ることができなくなるとともに、制振部材の押圧変形によって、動圧軸受型光偏向器の取り付け高さにばらつきを生じ、結果として、動圧軸受型光偏向器全体に傾きが生じ、反射したレーザ光が傾いてしまう原因となってしまうことから、ねじの締め付けトルクを厳重に管理する必要があり、利用者における取付作業が繁雑になるなど、その取り扱いが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、これらの欠点を除去するためになされたものであり、利用者において一切の振動対策を講じる必要がなく、簡便に筐体に取り付けることができる高精度な動圧軸受型光偏向器を得ることを目的としている。
【０００９】
本発明の目的と新規な特徴は、次の説明を添付図面と照らし合わせて読むことにより、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、これらを熱可塑性プラスチックで一体に形成することにより動圧軸受型光偏向器を構成している。
【００１１】
また、基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、前記ステータホルダと前記インシュレータとを熱可塑性プラスチックで一体に形成することにより動圧軸受型光偏向器を構成している。
【００１２】
【実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器の縦断面図である。
【００１４】
７７は鉄やアルミ等の金属からなる略平板状の基台で、所望の箇所にレーザプリンタ（図示せず）等の筐体に固定するために、複数の取付孔（図示せず）が形成されており、該基台７７の略中央部には後述の固定軸７１を挿入するための孔部が形成されている。
【００１５】
前記基台７７の上面には、磁気検出素子であるホール素子８１等が載置されるパターン層７９が形成されている。
【００１６】
７１はアルミ等からなる中空の固定軸で、その底部を必要に応じて、空気流通孔を備える底板７３で塞いだ状態で、前記基台７７の孔部の下側から挿入され、基台７７の下面及び孔部端面に固着されている。
【００１７】
７５は略円柱状の回転軸で、その外周にヘリングボーン溝（図示せず）が刻設されている。この回転軸７５の上部外周にはミラー搭載面を備えるハブ５１が固着されており、このハブ５１の内側壁にはロータヨーク及びロータマグネットが固着されている。そして、動圧軸受（図示せず）により前記固定軸７１の内周を回転自在に支持されており、ロータマグネットから漏洩する磁束を検知するように、磁気検出素子であるホール素子８１が配置されている。
また、前記ハブ５１に形成されたミラー搭載面にはミラー５３が搭載され、ミラー押さえ５５等により押圧固定されている。
【００１８】
３１は磁性材料からなるステータコアで、絶縁材料からなるインシュレータ３５を介して、コイル３７が巻回されており、前記ロータマグネットに対向するようにステータホルダ３３の外周部に固着されている。
ステータコア３１等が固着されたステータホルダ３３は、基台７９またはパターン層７９の上面、あるいは固定軸７１等の固定部に、制振部材１ａを介して固着されている。
これら、ステータホルダ３３、ステータコア３１、インシュレータ３５、コイル３７とでステータ部が構成されており、このコイル３７に適宜通電することにより、回転軸７５、ハブ５１、ミラー５３等からなるロータ部が、固定軸７１の内周を高速で回転する。
【００１９】
ところで、コイル３７で発生する磁界と、ロータマグネットにより発生する磁界との間のアンバランスを解消するために、ロータ部を動かそうとする力が発生するが、ロータ部は回転方向にしか動くことができないため、このアンバランスを解消することができず、結果として、ステータ部を動かそうとする力が発生し、これがステータ部の振動となって表れる。
この時、ステータ部で発生した振動は、ステータコア３１、ステータホルダ３３を介して、基台７７へと伝達されることになるが、この振動は、ステータホルダ３３と基台７７等との間に介在させた制振部材１ａにより吸収されるため、基台７７等には伝達されない。
【００２０】
このように、本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器にあっては、ステータ部により発生する振動は、ステータコア３１と基台７７あるいは固定部７１等との間に介在させた制振部材１ａの働きにより減衰され、基台７７あるいは固定部である固定軸７１に振動が伝達するのを抑制することができ、この結果、レーザプリンタ等の筐体へ取り付ける際に、別途ゴム等の制振部材を用いることなく、動圧軸受型光偏向器の振動が筐体へ伝達するのを抑制することができ、筐体へ取り付ける際に、別途ゴム等の制振部材を必要としないことから、基台と筐体とが密着した状態で、ねじによる締め付けができるため、筐体への取付が簡便になるとともに、動圧軸受型光偏向器の取り付け高さのばらつきを抑制することができる。
【００２１】
また、ステータホルダ３３とステータコア３１との間に制振部材を介在させても、同様の効果が得られることはもちろん、ステータホルダ３３を上下等に分割して、その分割した部分に制振部材を介在させても同様の効果が得られる。すなわち、ステータコア３１と基台７７あるいは固定部である固定軸７１との間に制振部材を設けることにより同様の効果が得られる。
【００２２】
なお、ここでは軸回転型の動圧軸受型光偏向器について説明したが、軸固定型の動圧軸受型光偏向器においても適用可能であることは言うまでもない。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施の形態について図２ないし図８を参照して説明する。
なお、本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器と同一の構成については同一の符号を付与することにより、その説明を省略する。
【００２４】
図２は本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向器の縦断面図であり、図３はこの動圧軸受型光偏向器に使用しているステータホルダの正面図、図４は同平面図である。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向が、本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器と特に異なる点は、ステータホルダ１３ａの構造にあり、ステータコア３１と基台７９等との間に、制振部材１ａを設けることなく、ステータ部で発生する振動が、基台７７等へ伝達するのを抑制したことにある。
【００２６】
このステータホルダ１３ａについて、図３乃至図４を参照して説明する。
１３ａはステータホルダで、ステータコア３１を固着するステータ固着部３ａと、基台７７あるいは固定軸７１等へ固着する基台固着部７ａと、このステータ固着部３ａと基台固着部７ａとを連結し、ステータコア３１を保持するのに必要な剛性を保ちつつ、垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部５ａとを備えており、これらがポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑性プラスチックにより、射出成型等の方法により一体に形成されている。
【００２７】
ここでは、ステータ固着部３ａ、基台固着部７ａはとともに、固定軸７１の外周を囲むように環状に形成されており、略Ｓ字状に形成された薄肉の変形部５ａが、この環状に沿って３ヶ所に形成されている。
【００２８】
ステータ部で発生した振動は、ステータコア３１からステータ固着部３ａへ伝達され、薄肉の変形部５ａを介して基台固着部７ａへ伝達される際に、薄肉の変形部５ａが垂直方向及び水平方向に変位することにより、基台固着部７ａへの振動の伝達を抑制することができるため、第１の実施の形態と同様に、基台７７あるいは固定部である固定軸７１への振動の伝達を抑制することができる。
【００２９】
この結果、従来の動圧軸受型光偏向器を、ゴム等の制振部材を介在させずに、レーザプリンタ等の筐体に取り付けた場合の音圧レベル（ステータ部の振動による騒音）は、実測によるピーク値で６１ｄｂ程度あったのに対して、本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向器を、同様に筐体に取り付けた場合の音圧レベルは、実測によるピーク値で４６ｄｂ程度まで低下した。
【００３０】
また、ステータ固着部３ａ、基台固着部７ａ、薄肉の変形部５ａが熱可塑性プラスチックにより一体に形成されてステータホルダ１３ａを構成しているため、従来のステータホルダ３３と同様に取り扱うことができ、従来と同様な組み立て作業を行うことができる。
【００３１】
ここでは、ステータ固着部３ａ、薄肉の変形部５ａ、基台固着部７ａを軸方向に積層した形で構成したが、径方向に構成することも可能であるとともに、これらの構成要素が一体に形成されていれば、必ずしも環状に形成する必要はない。
また、薄肉の変形部５ａの数量や配置は、要求される剛性等により適宜選択が可能であり、これに限定されるものではない。
【００３２】
ところで、熱可塑性プラスチックは、一般にゴム等の弾性部材に比べて剛性に優れており、複雑な形状であっても容易に加工することができることから、所望の剛性を保ちつつ、所望の弾性を得るには好適な材料であり、前記材料以外にも、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂など、一般に熱可塑性プラスチックと称される材料が適用可能であり、エラストマーやポリエステル樹脂のように、剛性及び減衰能力に優れた材料を適用すれば、さらに好ましい結果を得ることができる。
【００３３】
図５乃至図８は、薄肉の変形部周辺の要部拡大図であり、このように薄肉の変形部を構成しても、同様の効果が得られるという一例を示したものである。
【００３４】
また、本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器に対して、これら薄肉の変形部（５ａ乃至５ｆ）を、制振部材１ａの代わりとして用いることが可能であり、熱可塑性プラスチックに限らず、金属等により構成することも可能である。
【００３５】
次に、本発明の他の実施の形態について図９ないし図１０を参照して説明する。
【００３６】
次に、図９は本発明の第２の実施の形態の動圧軸受型光偏向器の縦断面図であり、図１０はステータ部の平面図である。
【００３７】
本発明の第２の実施の形態の動圧軸受型光偏向が、本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向器と特に異なる点は、ステータホルダ１３ｆとインシュレータ３５ｂとが一体に形成されたことにある。
【００３８】
３５ｂと３５ａは絶縁性材料からなるインシュレータであり、このインシュレータ３５ｂとステータホルダ１３ｆとが一体に形成されている。特にインシュレータ３５ｂとステータホルダ１３ｆとは、熱可塑性プラスチックにより一体に形成されているため、本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向器と同様の効果を得ることができるとともに、ステータコア３１との位置決め精度が向上し、組立工程も簡略化することができる。
【００３９】
なお、インシュレータ３５ａと３５ｂとを一体に形成しても良いことは言うまでもない。
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明にあっては次に列挙する効果を得ることができる。
【００４０】
（１）基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、これらを熱可塑性プラスチックで一体に形成することにより動圧軸受型光偏向器を構成しているので、ステータ部により発生する振動が、ステータホルダの変形部の働きにより減衰され、基台あるいは固定部に振動が伝達するのを抑制することができ、この結果、レーザプリンタ等の筐体へ取り付ける際に、別途ゴム等の制振部材を用いることなく、動圧軸受型光偏向器の振動が筐体へ伝達するのを抑制することができ、筐体へ取り付ける際に、別途ゴム等の制振部材を必要としないことから、基台と筐体とが密着した状態で、ねじによる締め付けができるため、筐体への取付が簡便になるとともに、動圧軸受型光偏向器の取り付け高さのばらつきを抑制することができる。
【００４１】
（２）基台に立設した固定軸と、この固定軸を中心に動圧軸受により回転自在に支持されたロータ部と、このロータ部を回転駆動させるステータ部とを備える動圧軸受型光偏向器において、前記ステータ部は、磁性材料からなるステータコアと、絶縁材料からなり前記ステータコアに被嵌されたインシュレータと、前記インシュレータに巻回されたコイルと、基台あるいは固定部に固着され前記ステータコアが固着されたステータホルダとからなり、前記ステータホルダが、前記ステータコアを固着するステータ固着部と、基台あるいは固定部に固着する基台固着部と、前記ステータ固着部と前記基台固着部とを連結し前記ステータコアを保持するのに必要な剛性を保ちつつ垂直方向及び水平方向に変位可能な薄肉の変形部とからなり、前記ステータホルダと前記インシュレータとを熱可塑性プラスチックで一体に形成することにより動圧軸受型光偏向器を構成しているので、（１）と同様の効果を得ることができるとともに、ステータコアとの位置決め精度が向上し、組立工程も簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明者が考えた動圧軸受型光偏向器の縦断面図。
【図２】  本発明の第１の実施の形態の動圧軸受型光偏向器の縦断面図。
【図３】  本発明の第１の実施の形態のステータホルダの正面図。
【図４】  本発明の第１の実施の形態のステータホルダの平面図。
【図５】  本発明の第１の実施の形態の他の薄肉の変形部の一例を示す要部拡大図。
【図６】  本発明の第１の実施の形態の他の薄肉の変形部の一例を示す要部拡大図。
【図７】  本発明の第１の実施の形態の他の薄肉の変形部の一例を示す要部拡大図。
【図８】  本発明の第１の実施の形態の他の薄肉の変形部の一例を示す要部拡大図。
【図９】  本発明の第２の実施の形態の動圧軸受型光偏向器の縦断面図。
【図１０】  本発明の第２の実施の形態のステータ部の平面図。
【図１１】  従来の動圧軸受型光偏向器の平面図。
【図１２】  図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図。
【符号の説明】
１ａ：制振部材、
３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ：ステータ保持部、
５ａ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ：薄肉の変形部、
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ：基台固着部、
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，３３：ステータホルダ、
３１：ステータコア、              ３７：コイル、
３５ａ，３５ｂ，３５：インシュレータ、
５１：ハブ、                      ５３：ミラー、
５５：ミラー押さえ、              ７１：固定軸、
７３：底板、                      ７５：回転軸、
７７：基台、                      ７９：パターン層、
８１：ホール素子、                ８５：取付孔。
【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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【図９】
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【図１０】
0004466797.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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