(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転多面鏡と、前記回転多面鏡と一体的に回転する回転軸及びマグネットと、前記回転軸が回転自在に嵌合されている固定スリーブと、コア及び前記コアに巻きつけられたコイルを有し、前記マグネットに対向するように配置されたステータと、前記固定スリーブが接着により固定されるハウジングと、を有し、前記ハウジングは、前記回転軸の軸方向において前記回転多面鏡側に突出し前記コイルが巻きつけられたコアが位置決め固定される突出部を有する光偏向走査装置において、
前記回転軸の軸方向において、前記ハウジングの突出部のうち前記コイルが巻きつけられたコアが位置決め固定される部分では、前記ハウジングと前記固定スリーブとの間に前記回転多面鏡側に開放した隙間を有することを特徴とする光偏向走査装置。
【請求項２】
前記回転軸と前記固定スリーブと前記ハウジングとによって構成される軸受は、動圧流体軸受であることを特徴とする請求項１記載の光偏向走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置において、レーザビームを像担持体上に走査するための回転多面鏡を有する光偏向走査装置、及びこれを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザビームを用いた電子写真方式の画像形成装置においては、高速化、高耐久化を行なうための軸受として、動圧流体軸受や転がり軸受が使用される場合がある。動圧流体軸受とは、回転軸または固定スリーブに少なくとも一つのパターンの動圧発生溝が形成され、前記回転軸と前記固定スリーブの相対運動のポンピング作用により軸荷重を支持するように構成される。転がり軸受とは、ボールベアリングを介して回転軸を固定軸に支持するように構成される。
【０００３】
図５に、従来の動圧空気軸受を用いた光偏向走査装置の例を示す。図において駆動モータのハウジング101にセラミック材からなる固定スリーブ102が接着固定されている。固定スリーブ102の下部に第一永久磁石111が固定され、さらに下端部に第二永久磁石110を備えた回転軸103が固定スリーブ102に回転自在に嵌合されている。そして、回転軸103の外周部にアルミニウム等の金属部材104が焼き嵌めにより取付け固定されている。
【０００４】
ここで、金属部材104には回転多面鏡105の内部が嵌合する嵌合部を有し、また、金属部材104に駆動モータの一部を構成するプラスチック製の駆動マグネット106が接着等により固定されている。また、回転軸103の外周には回転多面鏡105を金属部材104に板ばね114と押さえ部材115により押圧固定するための固定部材116が取付け固定されている。更に、ハウジング101上に固定された回路基板107が接着及び固定ビス（図省略）等で固定された上にコイル108及びコアを含んで構成されるステータ109が駆動マグネット106に対向するように配置されることにより駆動モータが構成されている。また、前記ハウジング101は前記コアを位置決め固定する為の嵌合部をもち前記コアは前記ハウジング101に位置決め固定する為の嵌合部をもつ。前記ステータ109は前記駆動マグネット106との磁気的なギャップを均一に保持する為に、コアの内径部とハウジング101の取付け部を嵌合させ、その後接着で固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記構成にあっては、上述したステータ109とハウジング101の固定方法の場合、前記ステータ109をハウジング101に嵌合固定する際にハウジング内径を変形させるため、高精度に位置決めされるべきハウジング101とスリーブ102において、所定の位置に決めることができない。また、駆動モータとして回転させる時に発生するコアの振動及びコイル発熱が、スリーブ102へ伝達されてしまうため、回転精度が悪化し、高速かつ高精度の回転が達成できないという問題がある。
【０００６】
また、図６のハウジング101とスリーブ102の嵌合部拡大図が示すように、ハウジング101とスリーブ102の嵌合長Ｍ４が長いため、Ｍ４の全長において嵌合精度をだすためには高い加工精度が必要となりコストアップとなる。
【０００７】
さらにスリーブ102とハウジング101の接着の際、図６に示すように、紫外線硬化型接着剤塗布時の接着剤高さＭ３とハウジング101とスリーブ102の隙間Ｍ１の差Ｍ３-Ｍ１に相当する接着剤がハウジング101最上部ではみだし、余剰接着剤としてハウジング101の最上部に存在する。ハウジング101上部から紫外線により接着剤120は硬化されるが、ハウジング101最上部の余剰接着剤から硬化するためハウジング101とスリーブ102の接着効果を得るためには長時間の紫外線照射が必要となる。また接着剤120が多量に塗布されたときに余剰接着剤が回転軸103側やステータ109側へ回り込み、回転軸103のロックという問題が起こる。
【０００８】
そこで本発明は、コストが安く、高速かつ高精度な回転支持を可能とする光偏向走査装置、及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る光偏向走査装置の代表的な構成は、回転多面鏡と、前記回転多面鏡と一体的に回転する回転軸及びマグネットと、前記回転軸が回転自在に嵌合されている固定スリーブと、コア及び前記コアに巻きつけられたコイルを有し、前記マグネットに対向するように配置されたステータと、前記固定スリーブが接着により固定されるハウジングと、を有し、前記ハウジングは、前記回転軸の軸方向において前記回転多面鏡側に突出し前記コイルが巻きつけられたコアが位置決め固定される突出部を有する光偏向走査装置において、前記回転軸の軸方向において、前記ハウジングの突出部のうち前記コイルが巻きつけられたコアが位置決め固定される部分では、前記ハウジングと前記固定スリーブとの間に前記回転多面鏡側に開放した隙間を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本実施形態にかかる光偏向走査装置及び画像形成装置の第一実施形態について図を用いて説明する。図１は光偏向走査装置の部分断面図、図２はハウジングとスリーブの挿入形態を示す要部拡大図、図４は画像形成装置の全体構成を説明する概略図である。
【００１１】
（全体構成）
まず、図４を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。画像形成装置50は電子写真方式を採用した画像形成装置であって、一様に帯電した像担持体51上に光学手段52の光偏向走査装置Ａからレーザビームを照射することによって静電潜像を形成し、これを現像手段である現像ローラ53によって現像することによりトナー現像像を形成し、転写手段54によってシートに転写する。シートＳは給送部55に積載収納されており、給送ローラ56によって一枚ずつ分離給送された後に、レジストローラ対57によって像担持体51上のトナー像と同期して搬送される。トナー像を転写されたシートＳは定着器58において熱と圧力を印加されることにより画像を定着された後に、排出ローラ対59によって排出トレイ60に排出され、画像形成が終了する。
【００１２】
（光偏向走査装置）
次に、図１及び図２を用いて光偏向走査装置Ａについて説明する。図２は、図１における破線Ｂ部分を拡大したものである。図１に示す駆動モータのハウジング１は、真鍮やアルミニウムといった金属を切削加工することにより成形、また樹脂等により成形している。このハウジング１には、セラミックや金属からなる固定スリーブ２が接着固定されている。その下部に第一永久磁石11が固定され、さらに下端部に第二永久磁石10を備えた回転軸３が固定スリーブ２に回転自在に嵌合されている。そして、回転軸３の外周部にアルミニウム等の金属部材18が焼き嵌めにより取付け固定されている。ここで、金属部材18は回転多面鏡５の内部が嵌合する嵌合部を有し、また、金属部材17の内側に駆動モータの一部を構成するプラスチック製の駆動マグネット６が接着等により固定されている。
【００１３】
回転軸３の外周には回転多面鏡５を受け座に板ばね14、押さえ部材15により押圧固定するための固定部材16が取付け固定されている。更に、ハウジング１に固定された回路基板７が接着及び固定ビス（図省略）等で固定された上にコイル８及びコイル８が巻きつけられたコア９を含んで構成されるステータ19が駆動マグネット６に対向するように配置されることにより駆動モータが構成されている。
【００１４】
ハウジング１はコア９を位置決め固定する為の嵌合部（突出部）1ａを有し、これに対しコア９はハウジング１に位置決め固定する為の嵌合部９ａをもつ。ステータ19は駆動マグネット６との磁気的なギャップを均一に保持する為に、コア９の嵌合部９ａとハウジング１の嵌合部１ａを嵌合させた後に、接着固定される。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態においては、ハウジング１とスリーブ２の嵌合部は軸方向に不均一であり、上部の隙間Ｌ２が広く形成されており、下部の隙間Ｌ１が狭く形成されている。スリーブ２の外周部下側に嫌気性をもつ紫外線硬化型の接着剤20を高さＬ３（Ｌ１<Ｌ３<Ｌ２）で塗布して、ハウジング１の上部よりスリーブ２を挿入する。ハウジング１と固定スリーブ２の嵌合長をＬ４とする。接着剤高さＬ３とハウジング１とスリーブ２の隙間Ｌ１の差（Ｌ３-Ｌ１）に相当する接着剤はハウジング１とスリーブ２の隙間の段差部分でしごかれるので、余剰接着剤が回転軸３側やステータ19側に回り込むことを防止することができる。またハウジング１上部より紫外線照射を行なった際、接着剤の硬化はハウジング１とスリーブ２の接着力としてすべて利用されるので紫外線照射時間が短時間で終了することができる。
【００１６】
嵌合長Ｌ４が従来例Ｍ４よりも短いため、ハウジング高精度加工部分が減少し、加工が容易になる。さらに、ハウジング１の嵌合部１ａの内側の隙間Ｌ２を広くとることにより、コア９をハウジング１に圧入する際に生じるハウジング１の変形がスリーブ２に伝わることを防止すると共に、モータ回転時に発生するコア９の振動および発熱がスリーブ２に直接伝わることを防止することができる。
【００１７】
ここで軸受に動圧流体軸受を使用した場合には以下の効果が付加される。動圧流体軸受は、回転軸または固定スリーブに少なくとも一つのパターンの動圧発生溝が形成され、前記回転軸と前記固定スリーブの相対運動のポンピング作用により軸荷重を支持するように構成されているので、高速・高精度にモータを回転させるためには、前記回転軸と前記固定スリーブの隙間は高精度に保つ必要がある。そのため、動圧流体軸受を使用した場合には、ハウジング１の嵌合部１ａの内側の隙間Ｌ２を広くとることにより、コア9をハウジング１に圧入する際に生じるハウジング１の変形がスリーブ２に伝わることを防止することができる。
【００１８】
［第二実施形態］
本実施形態に係る光偏向走査装置及び画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図３は本実施形態に係るハウジングとスリーブの挿入形態を示す要部拡大図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
上記第一実施形態においては、ハウジング１とスリーブ２の嵌合部は上部の隙間Ｌ２を広く、下部の隙間Ｌ１を狭くする段差状に形成して示した。しかし本実施形態においては、図３に示すように、ハウジング１とスリーブ２の嵌合部を、軸方向に不均一であって、上部の隙間を広く、下部の隙間を狭くするテーパ状に形成している。
【００２０】
このように構成することにより、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができると共に、固定スリーブ２をハウジング１に挿入する際に、第一実施形態よりも固定スリーブ２の挿入が容易となる。これにより組立性が向上し、生産コストの低減を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る光偏向走査装置及びこれを有する画像形成装置は、駆動モータ回転時に発生するコアの振動及びコイルの発熱が軸受に伝わる程度を減少させ、またステータの圧入によるハウジング変形の影響が軸受に伝わらないことにより、高速かつ高精度な回転支持を可能としている。
【００２２】
また、ハウジングへのスリーブ挿入時に余剰接着剤が軸やステータ側へ回り込むことを防止することができ、回転軸のロックを防止することができると共に、余剰接着剤がはみ出していないことから接着剤の硬化を容易とすることができる。
【００２３】
さらに、ハウジングとスリーブの狭くなっている嵌合部長さを従来の嵌合部長さよりも短くすることができ、嵌合部加工を容易にすることができる。
【００２４】
なお、上述した発明は、軸受として動圧空気軸受の場合で説明したが、当然、軸受の種類を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】光偏向走査装置の部分断面図である。
【図２】第一実施形態に係るハウジングとスリーブの挿入形態を示す拡大図である。
【図３】第二実施形態に係るハウジングとスリーブの挿入形態を示す拡大図である。
【図４】画像形成装置の全体構成を説明する概略図である。
【図５】従来の光偏向走査装置の例を示す図である。
【図６】従来の光偏向走査装置のハウジングとスリーブの嵌合部拡大図である。
【符号の説明】
Ａ    …光偏向走査装置
Ｍ１  …隙間
Ｍ３  …接着剤高さ
Ｍ４  …嵌合長
Ｓ    …シート
１    …ハウジング
１ａ  …嵌合部
２    …固定スリーブ
３    …回転軸
５    …回転多面鏡
６    …駆動マグネット
７    …回路基板
８    …コイル
９    …コア
９ａ  …嵌合部
10    …第二永久磁石
11    …第一永久磁石
14    …板ばね
15    …押さえ部材
16    …固定部材
17    …金属部材
18    …金属部材
19    …ステータ
20    …接着剤
50    …画像形成装置
51    …像担持体
52    …光学手段
53    …現像ローラ
54    …転写手段
55    …給送部
56    …給送ローラ
57    …レジストローラ対
58    …定着器
59    …排出ローラ対
60    …排出トレイ
101   …ハウジング
102   …固定スリーブ
103   …回転軸
104   …金属部材
105   …回転多面鏡
106   …駆動マグネット
107   …回路基板
108   …コイル
109   …ステータ
110   …第二永久磁石
111   …第一永久磁石
115   …押さえ部材
116   …固定部材
120   …接着剤
【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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