JP2000147414A - ポリゴンミラーモータのロータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリゴンミラーの精度を保ちつつ簡単な構成
によってその偏重心を小さく抑え、安定した特性が得ら
れるようにする。 【解決手段】 軸受ハウジング１に配置したボールベア
リング５ａ、５ｂに軸支された回転軸にミラーベース１
５を固定する。ミラーベース１５の大径部１５ａ外周に
駆動マグネット１７を固定してステータ側の駆動コイル
に対向させる。ミラーベース１５の小径部１５ｂの外周
面には、ポリゴンミラー１９をその中心部に設けた挿通
孔１９ａではめる。ポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａ
内周面における厚み方向中央部のみをミラーベース１５
との間で、例えば「締りばめ」状態で当接する。抑え板
２１でポリゴンミラー１９の飛出しを抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリゴンミラーモー
タのロータ装置に係り、特に、ポリゴンミラーの精度を
保ちつつ簡単な構成でその偏重心を改善したロータ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のポリゴンミラーモータと
しては、例えば図３に示すような構成が知られている。

【０００３】すなわち、概略筒形の軸受ハウジング１の
中空部３に一対のボールベアリング５ａ、５ｂを共軸的
にはめ込み、軸受ハウジング１の外周から突出するフラ
ンジ７と間隔を保つように回路基板９を軸受ハウジング
１の外周に固定し、そのフランジ７との間において軸受
ハウジング１の周囲に位置するように複数の駆動コイル
１１をその回路基板９に固定し、ボールベアリング５
ａ、５ｂに軸支させてボールベアリング５ｂ側から突出
した回転軸１３にカップ状のミラーベース１５を貫通固
定し、このミラーベース１５の先端側大径部１５ａの外
周に円板状の駆動マグネット１７を固定して駆動コイル
１１に対面させ、六角ナット状のポリゴンミラー１９の
中心部に設けた挿通孔１９ａをミラーベース１５におけ
る回路基板９とは反対側の小径部１５ｂにはめ込み、ポ
リゴンミラー１９の端面（図中上側）に円板状の抑え板
２１の周縁部を圧接させるとともに、回転軸１３に係止
された係止板２３でその抑え板２１を抑えてなる構成で
ある。

【０００４】図３において、符号２５は回転軸１３の下
側端面に重ねたストッパであり、同じ下側端面からねじ
込まれたねじ２７によって回転軸１３に固定されるとと
もに、下側のボールベアリング５ａの内輪を押圧してい
る。

【０００５】このようなポリゴンミラーモータでは、駆
動コイル１１を切換え通電することによって駆動マグネ
ット１７に回転応力が加わり、ミラーベース１５ととも
にポリゴンミラー１９が回転するから、このポリゴンミ
ラー１９の周面に例えばレーザー光を照てると、所定の
方向へ投射できる。

【０００６】そして、この構成のポリゴンミラーモータ
では、図４に示すように、ミラーベース１５の小径部１
５ｂの外径Ｐ１とポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａの
内径Ｐ２との間で、５〜１０μｍ程度の隙間を設けた
「すきまばめ」状態ではめ込まれるよう各々の外径Ｐ１
や内径Ｐ２の寸法を設定し、ポリゴンミラー１９をミラ
ーベース１５にはめ込む構成が一般的であった。なお、
図４では抑え板２１および係止板２３の図示を省略し
た。

【０００７】もっとも、ミラーベース１５とポリゴンミ
ラー１９が「すきまばめ」状態ではめ込まれているか
ら、ポリゴンミラー１９の回転時にこれが２．５〜５μ
ｍの偏重心状態で回転し易く、例えば２０，０００〜３
０，０００ｒｐｍといった高速回転では振動の原因とな
る。

【０００８】このため、従来構成においては、駆動マグ
ネット１７を部分的に削ったりウエイトを付ける等のバ
ランス調節を施していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
ポリゴンミラーモータでは、安定した動作を確保する観
点からバランス調節が必要であり、このバランス調整作
業量がミラーベース１５の小径部１５ｂの外径Ｐ１およ
びポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａの内径Ｐ２のアン
バランスに比例するうえ、ミラーベース１５とポリゴン
ミラー１９との間に隙間があるので、ポリゴンミラー１
９に大きな力が加わると、それが移動し易く、安定した
動作を確保し難い不具合も発生する。

【００１０】もっとも、この不具合を軽減するために、
従来から、ミラーベース１５とポリゴンミラー１９の隙
間をなくす目的で、圧入や例えばポリボンミラー１９を
加熱し、熱膨張を利用して填め込むいわゆる「あたため
ばめ」等の「締りばめ」が利用されてきた。

【００１１】しかし、図３に示したように、ミラーベー
ス１５の小径部１５ｂの外周面とポリゴンミラー１９の
挿通孔１９ａの内周面との間が、厚み方向下側だけ填め
込まれる状態の構造では、ミラーベース１５やポリゴン
ミラー１９にそのような「締りばめ」を使用した場合、
ミラーベース１５からポリゴンミラー１９に偏った応力
が働くため、ポリゴンミラー１９にアンバランスな変形
が生じ易くなり、安定した動作に支障が生じる難点があ
る。

【００１２】特に、近年のポリゴンミラーモータに対し
ては上述したようにますます高速化の要求が強まってお
り、ポリゴンミラーの精度を保ちつつこのミラー偏重心
を小さく抑えた構成が望まれている。

【００１３】本発明はこのような状況の下になされたも
ので、簡単な構成によりポリゴンミラーの精度を保ちつ
つその偏重心を小さく抑え、特性を安定化することが容
易なポリゴンミラーモータのロータ装置の提供を目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、モータのステータ側に回転自在に軸
支された外形円柱状のミラーベースと、外周にミラー面
を中心部に挿通孔を有しその挿通孔をそのミラーベース
にはめて固定されたポリゴンミラーとを具備し、その挿
通孔内周面ではその厚み方向中央部のみでそのポリゴン
ミラーとミラーベースとを当接させて構成されている。

【００１５】また、本発明は、その挿通孔の内周面を締
りばめ状態でそのミラーベースの外周面に当接させる構
成としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分
には同一の符号を付す。

【００１７】図１は本発明に係るロータ装置の実施の形
態例をポリゴンミラーモータとともに示す縦半断面図で
ある。

【００１８】図１において、軸受ハウジング１は、例え
ばアルミダイカスト等の金属材料から概略円筒状に形成
され、軸方向外周中ほどから横方向へ突設するフランジ
７を一体的に有しており、このフランジ７を図示しない
電子機器のシャーシ等に適当な手段によって固定し、モ
ータ自体が固定される。

【００１９】軸受ハウジング１の中空部３内には、両端
側から一対のボールベアリング５ａ、５ｂが共軸的には
め込まれており、互いに対面する端面側で外輪が軸受ハ
ウジング１に係止されている。

【００２０】一方（図中下方）のボールベアリング５ａ
は、中空部３内にあって図中下方の内径幅広部分へ軸受
ハウジング１から突出しないように、他方（図中上方）
のボールベアリング５ｂは、中空部３内にあって軸受ハ
ウジング１の図中上方の端面から突出するように配置さ
れている。

【００２１】軸受ハウジング１の外周には、フランジ７
と若干の間隔を保つように回路基板９がボールベアリン
グ５ｂ側からはめ込み固定されており、この回路基板９
には軸受ハウジング１の周囲を囲むように複数の駆動コ
イル１１が固定接続されている。

【００２２】回路基板９は従来公知の構成を有し、例え
ばフェノール基板にエッチング等によって回路パターン
を形成するとともに、複数の駆動コイル１１を切換え駆
動する駆動回路（図示せず。）が配置されている。

【００２３】ボールベアリング５ａ、５ｂには回転軸１
３が回転自在に軸支されており、ボールベアリング５ａ
側の端面にストッパ２５を重ねるとともにこれを抑える
ようにしてねじ２７が回転軸１３にねじ込まれており、
ストッパ２５の一部がボールベアリング５ａ側の内輪に
当接し、予圧が与えられるようになっている。

【００２４】これら軸受ハウジング１、ボールベアリン
グ５ａ、５ｂ等の軸受、回路基板９および駆動コイル１
１等によってモータのステータ部２９が形成されてい
る。

【００２５】ボールベアリング５ａ、５ｂから突出する
回転軸１３には、例えば黄銅材料からカップ状に形成さ
れたミラーベース１５が圧入するようにして貫通固定さ
れており、この内側の一部がボールベアリング５ｂの内
輪に当接してボールベアリング５ｂに予圧が与えられる
ようになっている。

【００２６】ミラーベース１５は、回転軸１３との挿通
領域部分の径方向が小径部１５ｂとなって概略的に外形
円柱状を有し、これから先端側が大径部１５ａとなって
開放され、軸受ハウジング１との間に間隔をおいて被せ
られている。

【００２７】ミラーベース１５は、小径部１５ｂから大
径部１５ａへ至る部分には軸方向へ若干突出する受台１
５ｃが環状に突設されている。しかも、ミラーベース１
５の小径部１５ｂの外周面には、後述するポリゴンミラ
ー１９がこの小径部１５ｂに挿通されたとき、そのポリ
ゴンミラー１９の軸方向厚み中央部に当接する突条１５
ｄが一体的かつ環状に突設されている。

【００２８】ミラーベース１５の先端側大径部１５ａの
外周には、回転方向にＮ極とＳ極を交互に着磁した円板
状の駆動マグネット１７が固定され、回路基板９と僅か
な間隔を置いて駆動コイル１１と対向している。

【００２９】ミラーベース１５の先端側小径部１５ｂの
外周には、ポリゴンミラー１９がこの中心部に形成され
た挿通孔１９ａで圧入されるか、又は「あたためばめ」
等の方法にて挿入固定されており、受台１５ｃに当接す
るとともにポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａにあって
軸方向厚み中央部を突条１５ｄに圧接させるようにして
固定されている。図１中の一点鎖線Ｓは、その中央部を
仮想的に示すものである。

【００３０】すなわち、ポリゴンミラー１９の挿通孔１
９ａの内周面においては、この中央部のみがミラーベー
ス１５との関係で「締りばめ」状態で当接されており、
図２に示すように、ミラーベース１５の小径部１５ｂの
外周面に環状に突設形成した突条１５ｄの外径寸法Ｐ３
が、ポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａの内径寸法Ｐ４
よりも大径に、換言すれば内径寸法Ｐ４が小径に形成さ
れている。

【００３１】このポリゴンミラー１９は従来公知の形
状、例えば高純度アルミニウム材料から六角ナット形状
を大きくした形状に形成され、少なくとも六周面が鏡面
加工されている。

【００３２】このポリゴンミラー１９の端面（図中上
側）には、この挿通孔１９ａより大径の円板状抑え板２
１が重ねられ、ポリゴンミラー１９より突出した回転軸
１３の先端部にはめたＣ字状の係止板２３によって抑え
板２１が抑えられ、その抑え板２１の周縁部がポリゴン
ミラー１９の端面を均一的かつ弾性的に抑えている。そ
れら回転軸１３、ミラーベース１５、駆動マグネット１
７、ポリゴンミラー１９および抑え板２１等によってモ
ータのロータ部３１が形成されている。

【００３３】そして、このようなポリゴンミラーモータ
も、駆動コイル１１を切換え通電することによってミラ
ーベース１５とともにポリゴンミラー１９が回転駆動さ
れる点は、従来例と同様である。

【００３４】このように本発明のロータ装置は、ボール
ベアリング５ａ、５ｂに回転自在に軸支された回転軸１
３にミラーベース１５を貫通固定し、このミラーベース
１５の先端側の大径部１５ａに駆動マグネット１７を固
定し、ミラーベース１５の小径部１５ｂの外周にはポリ
ゴンミラー１９の挿通孔１９ａをミラーベース１５にお
ける回路基板９とは反対側の小径部１５ｂから圧入もし
くは「あたためばめ」等の方法にて挿入してポリゴンミ
ラー１９を固定するとともにミラーベース１５から突設
した受台１５ｃにそれを当接させ、回転軸１３の先端部
にはめた係止板２３によって抑えた抑え板２１の周縁部
でポリゴンミラー１９の端面を均一的かつ弾性的に抑え
て構成されている。

【００３５】特に、ミラーベース１５の小径部１５ｂ外
周面には、ポリゴンミラー１９の挿通穴１９ａにあって
軸方向厚み中央部に相当する部分に環状の突条１５ｄを
突設しており、ポリゴンミラー１９がミラーベース１５
の小径部１５ｂに圧入もしくは「あたためばめ」等の方
法にて挿入固定されたとき、ポリゴンミラー１９の挿通
孔１９ａの内周面においては中央部のみがミラーベース
１５との関係で締りばめの状態で当接されている。

【００３６】そのため、ミラーベース１５の小径部１５
ｂとポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａとが圧接されて
いて空隙がないから、静止時および回転時にミラーベー
ス１５に対してポリゴンミラー１９が移動し難く、バラ
ンス調節が不要又は極めて簡単となり、組立効率や調整
効率が大幅に簡素化されるうえ、ポリゴンミラーの偏重
心を小さく抑えることが可能となる。

【００３７】また、静止時および回転時にミラーベース
１５に対してポリゴンミラー１９が移動し難いので、ポ
リゴンミラー１９の周面に照てた例えばレーザー光を所
定の方向へ正確に投射できるし、騒音も著しく低下させ
て安定した動作を確保し易い。

【００３８】さらに、ミラーベース１５の小径部１５ｂ
の外周面とポリゴンミラー１９の挿通孔１９ａの内周面
との間では、軸方向厚み中央部のみの「締りばめ」とな
っており、軸方向下側のみの偏った「締りばめ」ではな
いから、ミラーベース１５やポリゴンミラー１９に偏っ
た応力がかからず、ポリゴンミラー１９のアンバランス
な変形となり難く、安定した動作に支障を与え難い。

【００３９】ところで、上述したロータ構成では、ミラ
ーベース１５の小径部１５ｂの外周面全周に連続する環
状の突条１５ｄを突設し、ポリゴンミラー１９の挿通穴
１９ａの厚み方向中央部全周にその突条１５ｄを圧接さ
せて「締りばめ」状態とした。

【００４０】しかし、本発明のロータ装置においては、
突条１５ｄをミラーベース１５の小径部１５ｂ外周面全
周に連続して突設する構成に限らず、ミラーベース１５
の小径部１５ｂ外周面に分散して不連続の突起を突設す
る構成も可能である。

【００４１】もっとも、ポリゴンミラー１９が回転軸に
対して同芯状に配置する必要から、等間隔で突起を多数
突設させる必要がある。突起はドット状でも長さのある
突条の何れでも可能である。

【００４２】また、上述したロータ装置では、ミラーベ
ース１５の小径部１５ｂの外周面から突条１５ｄを突設
し、ポリゴンミラー１９の挿通穴１９ａの内周の曲面に
その突条１５ｄを圧接させて「締りばめ」状態とした
が、逆に、ミラーベース１５の小径部１５ｂ外周面を単
なる曲面とし、ポリゴンミラー１９の挿通穴１９ａにあ
って厚み方向中央部から突条を突設させ、ミラーベース
１５の小径部１５ｂ外周面との間で「締りばめ」状態と
する構成も可能である。

【００４３】さらに、本発明に係るロータ装置では、ポ
リゴンミラー１９をミラーベース１５に対して「締りば
め」状態で固定する構成に限らず、ポリゴンミラー１９
の挿通穴１９ａの厚み方向中央部とミラーベース１５の
小径部１５ｂ外周面との間で当接状態としても本発明の
目的達成が可能である。

【００４４】この場合の当接状態としては、「締りば
め」状態に至らない誤差の範囲内で当接させるものであ
る。この構成においても、ポリゴンミラー１９とミラー
ベース１５の何れの側に突起を形成するかは任意であ
る。なお、突起の当接先端を尖頭状や曲面状にするか、
若干の平坦部にするかは任意である。

【００４５】また、本発明の実施に当っては、ミラーベ
ース１５がモータのロータ部３１の一部であれば良く、
ミラーベース１５の形状等は上述した形状に限定されな
い。

【００４６】本発明に係るロータ装置の基本的構成は、
上述した構成に限らず、駆動コイル１１と駆動マグネッ
ト１７が周対向する構成、その他公知の構成において実
施可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のロータ装置
は、モータのステータ側にミラーベースを回転自在に軸
支し、ポリゴンミラーの挿通孔をそのミラーベースには
めてポリゴンミラーを固定するとともに、そのポリゴン
ミラーの挿通孔内周面でその厚み方向中央部のみをその
ミラーベースと当接したから、簡単な構成によってポリ
ゴンミラーの偏重心をミラーの精度を保ちつつ小さく抑
え、特性を安定させることができる。また、挿通孔の内
周面を「締りばめ」状態でミラーベースに当接させる構
成では、ポリゴンミラーの偏重心を一層小さく抑えると
ともに特性を安定させることができる。特に、本発明の
ロータ装置は、高速化したポリゴンミラーモータに搭載
するのに好適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータ装置の実施の形態をポリゴ
ンミラーモータとともに示す縦半断面図である。

【図２】図１中の本発明に係るロータ装置を示す概略縦
断面図である。

【図３】従来のポリゴンミラーモータを示す縦半断面図
である。

【図４】図３中のロータ装置を示す概略縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸受ハウジング ３ 中空部 ５ａ、５ｂ ボールベアリング（軸受） ７ フランジ ９ 回路基板 １１ 駆動コイル １３ 回転軸 １５ ミラーベース １５ａ 大径部 １５ｂ 小径部 １５ｃ 受台 １５ｄ 突条 １７ 駆動マグネット １９ ポリゴンミラー １９ａ 挿通孔 ２１ 抑え板 ２３ 係止板 ２５ ストッパ ２７ ねじ ２９ ステータ部 ３１ ロータ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータのステータ側に回転自在に軸支さ
   れた外形円柱状のミラーベースと、 外周にミラー面を、中心部に挿通孔を有し、この挿通孔
   を前記ミラーベースの外周にはめてこれに固定されたポ
   リゴンミラーとを具備し、 前記ポリゴンミラーは、前記挿通孔の内周面ではその厚
   み方向中央部のみ前記ミラーベースとの間で当接されて
   なることを特徴とするポリゴンミラーモータのロータ装
   置。
2. 【請求項２】 前記ポリゴンミラーは、前記挿通孔の内
   周面を締りばめの状態で前記ミラーベースの外周面に当
   接されてなる請求項１記載のポリゴンミラーモータのロ
   ータ装置。