JP2002244065A - Polygon scanner motor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、デジタル複写機などレーザビームの走査を行なう
レーザ走査装置に用いられ、より詳細には、ポリゴンミ
ラーの面倒れ発生を極小量に抑えたポリゴンスキャナモ
ータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a laser beam scanning device such as a laser beam printer or a digital copying machine for scanning a laser beam. More specifically, the present invention relates to a polygon in which the occurrence of surface tilt of a polygon mirror is minimized. It relates to a scanner motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】モノクロあるいはフルカラーの、レーザ
プリンタやデジタル複写機、レーザファクシミリ装置な
どレーザ走査系を搭載した電子写真方式の画像形成装置
は、高画像品質、高速プリント性、静粛性など優れた特
長と低コスト化により、急速に普及している。このレー
ザ走査系に搭載されるポリゴンスキャナモータには、プ
リント速度、記録密度に応じた回転速度が要求される。
近年、プリント速度の高速化および画質の高解像化に伴
い、ポリゴンスキャナモータにはたとえば３００００〜
５００００ｒｐｍの高速回転数の実現とその信頼性向上
が要求されている。そこで、従来のボールベアリングタ
イプの軸受では、軸受寿命、軸受騒音などの面から要求
品質を満たすことができないため、高速回転用のポリゴ
ンスキャナモータとして、空気動圧軸受を用いたものが
実用化されている。2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus equipped with a laser scanning system such as a laser printer, a digital copier, and a laser facsimile machine of monochrome or full color has excellent features such as high image quality, high-speed printing, and quietness. It is rapidly spreading due to cost reduction. A polygon scanner motor mounted on this laser scanning system is required to have a rotation speed according to a printing speed and a recording density.
In recent years, with the increase in print speed and resolution of image quality, polygon scanner motors have a
Realization of a high-speed rotation speed of 50,000 rpm and improvement of its reliability are required. Therefore, conventional ball bearing type bearings cannot meet the required quality in terms of bearing life, bearing noise, etc.Therefore, those using pneumatic bearings have been commercialized as polygon scanner motors for high-speed rotation. ing.
【０００３】さて、このようなレーザ走査系に用いられ
るポリゴンスキャナモータのうち、動圧軸受け構造の方
式として、たとえば、特開平８−１９６０５６号公報、
特開平９−１８２３５７号公報が開示されている。これ
らのポリゴンスキャナモータは、ラジアル軸受構造によ
って、ポリゴンミラーの厚み方向における中心が軸受の
中心から離れた位置に設けられている。また、実開平７
−２７２８２号公報にはロータ全体の重心位置を軸受中
心に配置したポリゴンスキャナモータが開示されてい
る。[0003] Among the polygon scanner motors used in such a laser scanning system, a system of a dynamic pressure bearing structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-196556.
JP-A-9-182357 is disclosed. In these polygon scanner motors, the center in the thickness direction of the polygon mirror is provided at a position away from the center of the bearing by a radial bearing structure. In addition, actual opening 7
Japanese Unexamined Patent Publication No. 27282 discloses a polygon scanner motor in which the position of the center of gravity of the entire rotor is arranged at the center of the bearing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるような従来のポリゴンスキャナモータにあって
は、ポリゴンミラーの厚さ方向の中心位置がロータ軸受
の中心と離れて配置されているため、ポリゴンミラーが
高速回転した場合にすりこぎ状の動き（首振り運動）が
発生する。このため、ポリゴンミラーの反射面が各面ご
とに理想面に対する倒れ精度が変化し、ポリンゴンミラ
ーの反射面が傾いて光反射が行なわれることになる。こ
のようにポリンゴンミラーに面倒れが発生すると、最終
的に本来の光スポット位置に照射されず、画像形成装置
においては画像品質に影響を与えるという問題点があっ
た。However, in the conventional polygon scanner motor as described above, since the center position in the thickness direction of the polygon mirror is arranged away from the center of the rotor bearing, When the polygon mirror rotates at high speed, a rubbing motion (swinging motion) occurs. For this reason, the reflection accuracy of the reflection surface of the polygon mirror with respect to the ideal surface changes for each surface, and the reflection surface of the polygon mirror is inclined to reflect light. When the polygon mirror is tilted as described above, the original light spot position is not finally irradiated, and the image forming apparatus has a problem that the image quality is affected.
【０００５】この面倒れについて図３および図４を参照
して説明する。図３は、従来におけるポリゴンミラーと
軸受との位置関係を示す説明図である。図４は、ポリゴ
ンミラーの面倒れ発生によるビームスポットのズレ量発
生状態を示す説明図であり、同じ角度だけ反射面が倒れ
た場合を表している。図３において、ポリゴンミラー３
のミラー中心３ａが軸受中心Ｇに対してＬの長さ離れて
いるとすると、ポリゴンミラー３が回転したときにミラ
ー反射面３２が図示のようにすりこぎ現象により傾き、
変位量が大きくなる。このようにミラー反射面３２の傾
きにより変位量が大きくなると、図４に示すように、感
光体７０上にビーム走査を行なう際にスポット位置（焦
点位置）にずれが生じる。通常のレーザ光学系ではこの
面倒れを考慮し、トーリックレンズ６０を設けて補正を
行なっているが、焦点位置のズレ量を十分に補正するも
のではないため、本来のドット径の照射特性が得られ
ず、最終的に解像度に影響することになる。これは高記
録密度を有する画像形成装置になるほどより顕著となっ
て発生する。[0005] This tilting will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional positional relationship between a polygon mirror and a bearing. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the deviation amount of the beam spot occurs due to the occurrence of the surface tilt of the polygon mirror, and shows a case where the reflection surface is tilted by the same angle. In FIG. 3, the polygon mirror 3
Assuming that the mirror center 3a is apart from the bearing center G by the length L, when the polygon mirror 3 rotates, the mirror reflection surface 32 tilts due to the rubbing phenomenon as shown in FIG.
The displacement increases. When the displacement amount is increased due to the inclination of the mirror reflecting surface 32, the spot position (focal position) shifts when performing beam scanning on the photoconductor 70 as shown in FIG. In a normal laser optical system, correction is performed by providing the toric lens 60 in consideration of this surface tilt. However, since the deviation amount of the focal position is not sufficiently corrected, the irradiation characteristic of the original dot diameter can be obtained. And ultimately affect the resolution. This becomes more remarkable as the image forming apparatus has a higher recording density.
【０００６】すなわち、ポリゴンミラーの中心位置が軸
受中心から離れた位置にあると、アンバランスなどによ
る軸受の振動の影響により、ポリゴンミラーの反射面の
位置が上下にずれ、ビーム反射位置が変化し、良好な光
走査品質が得られなくなる。That is, if the center position of the polygon mirror is far from the center of the bearing, the position of the reflection surface of the polygon mirror shifts up and down due to the effect of vibration of the bearing due to imbalance and the like, and the beam reflection position changes. And good optical scanning quality cannot be obtained.
【０００７】なお、実開平７−２７２８２号公報にあっ
ては、ロータ全体の重心位置を軸受中心に配置してポリ
ゴンミラーのすりこぎ現象の発生を抑制しようとしてい
るが、ロータ全体の重心位置が必ずしもポリゴンミラー
の中心に一致するものではないので、十分な面倒れ抑制
効果が得られない場合がある。これは、軸の倒れを防止
するためにラジアル方向の長さを多くとるＩ字型の軸受
構造である。このため、ポリゴンミラーを付けた場合、
いわゆる竹トンボのような形になり、ロータ中心をミラ
ー中心に合致させることが実際に設計する上において困
難であった。In Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 7-27282, the center of gravity of the entire rotor is arranged at the center of the bearing to suppress the occurrence of the rubbing phenomenon of the polygon mirror. Since it does not always coincide with the center of the polygon mirror, there may be cases where a sufficient effect of suppressing surface tilt cannot be obtained. This is an I-shaped bearing structure having a large length in the radial direction to prevent the shaft from falling down. Therefore, when a polygon mirror is attached,
It has a shape like a so-called bamboo dragonfly, and it is difficult to make the center of the rotor coincide with the center of the mirror in actual design.
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、ポリゴンミラーの厚さ方向の中心を軸受中心に合
わせる構成を実現することにより、ポリゴンミラーの面
倒れ発生を低減し、光走査における品質向上を図ること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above, and realizes a configuration in which the center of the polygon mirror in the thickness direction is aligned with the center of the bearing, thereby reducing the occurrence of surface tilt of the polygon mirror and achieving optical scanning. The aim is to improve the quality in
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかるポリゴンスキャナモータにあっ
ては、ブラシレスモータの構造をなし、ポリゴンミラー
を回転させて光偏向走査を行なうポリゴンスキャナモー
タにおいて、下部がベース面に固定され、上部に軸受部
が形成された固定子と、前記固定子の軸受部に遊嵌さ
れ、回転するロータと、を備え、前記ポリンゴンミラー
は、前記ロータの中心と同軸に固定され、かつスラスト
方向のミラー中心が、前記軸受部のスラスト方向の中心
位置と同一（略同一）位置上に配置されたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a polygon scanner motor having a brushless motor structure for rotating a polygon mirror to perform light deflection scanning. In a scanner motor, a lower portion is fixed to a base surface, a stator having a bearing portion formed on an upper portion, and a rotor that is loosely fitted to a bearing portion of the stator and rotates, the polingon mirror includes: The mirror is fixed coaxially with the center of the rotor, and the mirror center in the thrust direction is arranged at the same (substantially the same) position as the center position of the bearing in the thrust direction.
【００１０】この発明によれば、ブラシレスモータの構
造およびその作用によってポリゴンミラーを回転するポ
リゴンスキャナモータにおいて、ポリンゴンミラーの水
平方向の中心を、ポリンゴンミラーを固定して一体的に
高速回転するロータの軸受中心位置に合わせた構成とす
ることにより、回転時に軸受長さに起因する軸振れによ
る影響を低減し、ポリンゴンミラーの各反射面の理想位
置における光走査を実現可能にさせる。According to the present invention, in the polygon scanner motor which rotates the polygon mirror by the structure of the brushless motor and its operation, the center of the polygon mirror in the horizontal direction is rotated at high speed integrally with the polygon mirror fixed. By adopting a configuration in accordance with the bearing center position of the rotor, the influence of shaft runout due to the bearing length during rotation is reduced, and optical scanning at ideal positions of the respective reflecting surfaces of the polygon mirror can be realized.
【００１１】また、請求項２にかかるポリゴンスキャナ
モータにあっては、前記軸受部は、空気動圧軸受で構成
されるものである。Further, in the polygon scanner motor according to the second aspect, the bearing portion is constituted by an air dynamic pressure bearing.
【００１２】この発明によれば、空気動圧軸受を採用し
た高速仕様のポリゴンスキャナモータを構成して高速回
転が行われる場合、ポリゴンミラーの中心を空気動圧軸
受の中心に合致させることにより、毎分あたり数万回回
転するポリゴンミラーにおいてさらに面倒れ抑制が可能
になる。According to the present invention, when a high-speed rotation is performed by forming a polygon scanner motor of a high speed specification employing an air dynamic pressure bearing, the center of the polygon mirror is made to coincide with the center of the air dynamic pressure bearing. In the polygon mirror which rotates several tens of thousands of times per minute, it is possible to further suppress the surface tilt.
【００１３】また、請求項３にかかるポリゴンスキャナ
モータにあっては、前記軸受部は、ラジアルおよびスラ
スト方向の空気動圧軸受で構成されるものである。According to a third aspect of the present invention, in the polygon scanner motor, the bearing portion is formed of a radial and thrust air dynamic pressure bearing.
【００１４】この発明によれば、ラジアルおよびスラス
ト方向の空気動圧軸受により軸方向の長さが縮小された
偏平型のポリゴンスキャナモータにおいて、さらにポリ
ゴンミラーの中心を空気動圧軸受の中心に合致させる構
成とすることにより、従来のような竹トンボのような回
転状態を取らなくなるので、さらに効果的にポリゴンミ
ラーの反射面の面倒れ発生を抑制することが可能にな
る。According to the present invention, in the flat polygon scanner motor whose axial length is reduced by the radial and thrust air dynamic pressure bearings, the center of the polygon mirror further coincides with the center of the air dynamic pressure bearing. By adopting such a configuration, it is no longer possible to take a rotating state like a bamboo dragonfly as in the prior art, so that it is possible to more effectively suppress the occurrence of surface tilt of the reflection surface of the polygon mirror.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるポリゴンス
キャナモータの好適な実施の形態について添付図面を参
照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態
に限定されるものではない。また、このポリゴンスキャ
ナモータはレーザプリンタなどの画像形成装置に搭載さ
れる例について記述するが、この他にポリゴンミラーの
代わりにディスク状の薄片体を高速回転する装置に同様
に展開することが可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a polygon scanner motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, this polygon scanner motor is described as an example mounted on an image forming apparatus such as a laser printer. However, in addition to the polygon mirror, the polygon scanner motor can be similarly developed to a device that rotates a disk-shaped thin body at a high speed. It is.
【００１６】本発明のポリゴンスキャナモータはレーザ
プリンタやデジタル複写機などのレーザ走査系（レーザ
書き込みユニット）に搭載され、ポリゴンミラーを所定
の速度で回転し、その側面の反射面により偏向走査し、
さらに各レンズおよびミラーを介してレーザビームを感
光体表面に光学走査する装置に用いられるものである。
したがって、このポリゴンスキャナモータの品質（ジッ
ター特性、面倒れなど）の善し悪しが画像品質に影響す
るため、重要なユニットとして位置付けられている。The polygon scanner motor of the present invention is mounted on a laser scanning system (laser writing unit) such as a laser printer or a digital copying machine, rotates a polygon mirror at a predetermined speed, and deflects and scans the light by a reflection surface on its side.
Further, it is used for an apparatus that optically scans the surface of a photoreceptor with a laser beam via each lens and mirror.
Therefore, the quality (jitter characteristics, tilting, etc.) of the polygon scanner motor affects the image quality, so that it is positioned as an important unit.
【００１７】図１は、本発明の実施の形態にかかるポリ
ゴンスキャナモータの構成を示す断面図である。図にお
いて、符号１はポリゴンスキャナモータ、符号２はブラ
シレスモータ（ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ｍｏｔｏｒ）構造
の直流モータ、符号３はポリゴンミラー（ｐｏｌｙｇｏ
ｎ ｍｉｒｒｏｒ）、符号３ａはポリゴンミラー３の厚
み方向に対するミラー中心である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a polygon scanner motor according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a polygon scanner motor, reference numeral 2 denotes a DC motor having a brushless motor structure, and reference numeral 3 denotes a polygon mirror.
n mirror), reference numeral 3a denotes a mirror center in the thickness direction of the polygon mirror 3.
【００１８】また、符号４は鉄板上に、ドライバなどの
各回路およびＩＣ部品を配線し搭載するためのプリント
配線基板、符号５はラジアルおよびスラスト方向でなる
空気動圧軸受、符号６は突部、符号２１は固定子、符号
２２はモータコア、符号２３はステータ（ｓｔａｔｏ
ｒ：固定子）部、符号２４は軸部、符号２５はロータ
（ｒｏｔｏｒ：回転子）部、符号２６は回転子、符号２
７は円環状の鉄性（磁性体であること）でなるヨーク
（ｙｏｋｅ：継鉄）、符号２８はヨーク２７の内側に設
けられた円環状のマグネットである。Reference numeral 4 denotes a printed wiring board for wiring and mounting each circuit such as a driver and IC parts on an iron plate, reference numeral 5 denotes an air dynamic pressure bearing in radial and thrust directions, and reference numeral 6 denotes a protrusion. , Reference numeral 21 denotes a stator, reference numeral 22 denotes a motor core, and reference numeral 23 denotes a stator.
r: stator part, reference numeral 24 denotes a shaft part, reference numeral 25 denotes a rotor part, reference numeral 26 denotes a rotor, reference numeral 2
Reference numeral 7 denotes an annular yoke (yoke) made of iron (which is a magnetic material), and reference numeral 28 denotes an annular magnet provided inside the yoke 27.
【００１９】また、符号２９はスラスト方向のストッパ
の機能およびスラスト動圧グルーブが形成されているス
ラスト板、符号３１は取付孔、符号３２は反射面、符号
４０はホール効果デバイス（Ｈａｌｌ ｅｆｆｅｃｔ
ｄｅｖｉｃｅ、以下、ホールセンサという）である。ま
た、符号４５はラジアルおよびスラスト方向よりなる動
圧軸受面、符号５０は動圧軸受面４５における軸受中心
を示すものである。以下、これらの部品の構成関係など
について述べる。Reference numeral 29 denotes a thrust plate having a function of a stopper in a thrust direction and a thrust dynamic pressure groove, reference numeral 31 denotes a mounting hole, reference numeral 32 denotes a reflection surface, and reference numeral 40 denotes a Hall effect device (Hall effect).
device, hereinafter referred to as a Hall sensor). Reference numeral 45 denotes a dynamic pressure bearing surface in the radial and thrust directions, and reference numeral 50 denotes a bearing center on the dynamic pressure bearing surface 45. Hereinafter, the configuration relationship of these parts will be described.
【００２０】このポリゴンスキャナモータ１は、軸部２
４に軸支されたポリゴンミラー３をブラシレス型の直流
モータ２によって高速回転するように構成されている。
また、その下部は１ｍｍ厚程度の鉄板上に絶縁処理し、
その上にプリント配線がなされたプリント配線基板４が
設けられ、その孔部分に固定子２１の下部が位置決めさ
れ嵌合されている。The polygon scanner motor 1 has a shaft 2
The brushless DC motor 2 rotates the polygon mirror 3 supported by the shaft 4 at a high speed.
In addition, the lower part is insulated on a steel plate about 1 mm thick,
A printed wiring board 4 on which printed wiring is provided is provided thereon, and the lower portion of the stator 21 is positioned and fitted in the hole.
【００２１】直流モータ（ＤＣブラシスモータ）２は、
プリント配線基板４にカシメなどの適宜の手段で固定さ
れている固定子２１にモータコア２２を所定位置に軽圧
入にて固定してなるステータ部２３を備えており、固定
子２１には空気動圧軸受５を介してロータ部２５が回転
自在に支承されている。The DC motor (DC brush motor) 2
A stator 21 fixed to the printed wiring board 4 by appropriate means such as caulking is provided with a stator portion 23 in which a motor core 22 is fixed at a predetermined position by light press-fitting. The rotor part 25 is rotatably supported via the bearing 5.
【００２２】ロータ部２５は、回転子２６の外周に固定
されている磁性材料からなるスカート部２７の内側に、
たとえば、希土類磁石であるネオジボンド・マグネット
（ネオジウム（Ｎｄ）系）、サマリウムコバルト系（サ
マリウム（Ｓｍ）系）などでなるリング状のマグネット
２８を固定し、モータコア２２に流れる駆動電流による
磁界とマグネット２８による磁界との間に働く力により
回転子２６が回転する構成となっている。The rotor portion 25 is provided inside a skirt portion 27 made of a magnetic material fixed to the outer periphery of the rotor 26.
For example, a ring-shaped magnet 28 made of a rare earth magnet, such as a neodybond magnet (neodymium (Nd) system) or a samarium cobalt system (samarium (Sm) system) is fixed, and a magnetic field generated by a drive current flowing through the motor core 22 and the magnet 28 are fixed. The rotor 26 is configured to rotate by a force acting between the rotor 26 and the magnetic field.
【００２３】ポリゴンミラー３は、アルミニウム材料か
らなり、レーザビームを等角走査するために正六角形の
薄板状をなし、その中心部には円形の取付孔３１が形成
されている。ポリゴンミラー３の側面にはレーザビーム
を反射させるためにサブミクロンオーダの鏡面仕上げの
反射面３２が形成されている。なお、ポリゴンミラー３
は正六角形に限らず、正多面形であれば何角形であって
もよい。The polygon mirror 3 is made of an aluminum material, has a regular hexagonal thin plate shape for performing a conformal scan with a laser beam, and has a circular mounting hole 31 formed at the center thereof. On the side surface of the polygon mirror 3, a reflection surface 32 having a mirror finish of a submicron order is formed to reflect a laser beam. The polygon mirror 3
Is not limited to a regular hexagon, and may be any regular polygon.
【００２４】ポリゴンミラー３をその取付孔３１を用い
て回転子２６に固定するために、回転子２６には取付孔
３１に嵌合する円環状の突部６が回転子２６と同心で形
成されている。すなわち、ポリゴンミラー３の取付孔３
１を突部６に挿入し、突部６の上縁部分を所定圧（ポリ
ゴンミラー３の表面鏡面部を変形させない程度の圧力）
で押圧し突部６をポリゴンミラー３側に塑性変形させる
ことにより、取付孔３１側に放射状につっぱり力を持た
せて抜け止め固定を行なう。In order to fix the polygon mirror 3 to the rotor 26 using the mounting hole 31, the rotor 26 has an annular projection 6 fitted in the mounting hole 31 and formed concentrically with the rotor 26. ing. That is, the mounting hole 3 of the polygon mirror 3
1 is inserted into the protrusion 6 and a predetermined pressure is applied to the upper edge of the protrusion 6 (a pressure that does not deform the surface mirror of the polygon mirror 3).
And the protrusion 6 is plastically deformed toward the polygon mirror 3 so that the mounting hole 31 is provided with a radial pulling force to secure the projection 6 from falling off.
【００２５】ロータ部２５をステータ部２３に回転自在
に設けるために、固定子２１の先端部には、細径部２１
ａが同軸心で形成されており、回転子２が細径部２１ａ
に緩挿されることにより、回転子２６が固定子２１に回
転自在に支承される構成になっている。さらに、細径部
２１ａの先端の軸部２４には動圧発生用部材としてのス
ラスト板２９がカシメ加工により固定されている。これ
により、回転子２６のスラスト方向の動きが制限され
る。In order to rotatably provide the rotor portion 25 to the stator portion 23, a small-diameter portion 21
a is formed coaxially, and the rotor 2 is
, The rotor 26 is rotatably supported by the stator 21. Further, a thrust plate 29 as a dynamic pressure generating member is fixed to the shaft portion 24 at the distal end of the small diameter portion 21a by caulking. This limits the movement of the rotor 26 in the thrust direction.
【００２６】また、図示の符号４５は動圧軸受面であ
り、それぞれの部品面（ステータ部２３、回転子２６、
スラスト板２９の接触面）に５ミクロン程度の動圧溝
（グルーブ）がたとえば旋削加工によって形成され、さ
らにその上に低摩擦係数で撥水性のあるＰＴＦＥなどの
フッ素化合物の微粒子を分散させた金属で表面処理され
ている。これにより、回転子２６の動圧作用によって細
径部２１ａを中心に円滑にかつ安定して高速回転できる
ように微量の間隙が形成されるように構成されている。Reference numeral 45 in the drawing denotes a hydrodynamic bearing surface, and each component surface (the stator portion 23, the rotor 26,
A dynamic pressure groove (groove) of about 5 μm is formed on the contact surface of the thrust plate 29 by, for example, turning, and a metal in which fine particles of a fluorine compound such as PTFE having a low friction coefficient and water repellency are further dispersed thereon. Surface treated. Thus, a small gap is formed so that the rotor 26 can rotate smoothly and stably at a high speed around the small-diameter portion 21a by the dynamic pressure action.
【００２７】ロータ部２５の外周には磁性材料（鉄な
ど）で作製された円筒状のスカート部２７が嵌合され、
その内側に厚さ１ｍｍほどのリング状をなしたマグネッ
ト２８が固定されている。そして、このマグネット２８
の磁力分布における最適位置を考慮し、マグネット２８
に対向する位置に、ホール効果（Ｈａｌｌ Ｅｆｆｅｃ
ｔ）と呼ばれる一種の電流磁気効果作用（電磁変換型）
を応用した磁極位置を検出するホールセンサ４０が所定
の間隔をもって複数個プリント配線基板４上に設けられ
ている。A cylindrical skirt portion 27 made of a magnetic material (such as iron) is fitted around the outer periphery of the rotor portion 25.
A ring-shaped magnet 28 having a thickness of about 1 mm is fixed to the inside. And this magnet 28
Considering the optimal position in the magnetic force distribution of
Hall Effect (Hall Effect)
t) a kind of galvanomagnetic effect (electromagnetic conversion type)
A plurality of Hall sensors 40 for detecting the position of the magnetic pole using the above-described method are provided on the printed wiring board 4 at predetermined intervals.
【００２８】さて、このポリゴンスキャナモータ１の構
成における特徴は、ポリゴンミラー３のミラー中心３ａ
と軸受中心５０とを一致あるいは略一致させ、高速回転
時におけるバランスを向上させたことにある。また、ミ
ラー中心３ａにレーザ光を照射させて偏向走査させるよ
うに設計することが、面倒れ低減、すなわち理想の反射
面での光学走査を実現する上で最も有効となる。これに
よって、前述した動圧軸受面４５が断面形状としてＨ形
状（太実線の部分）をなし、高速回転時におけるポリゴ
ンミラー３の反射面３２の傾き（面倒れ）の発生を極小
量に抑制することが可能になる。The feature of the configuration of the polygon scanner motor 1 is that the polygon mirror 3 has a mirror center 3a.
And the bearing center 50 are matched or substantially matched to improve the balance during high-speed rotation. Further, designing to irradiate the laser beam to the mirror center 3a to perform deflection scanning is most effective in reducing surface tilt, that is, realizing optical scanning on an ideal reflection surface. As a result, the dynamic pressure bearing surface 45 has an H shape (a portion indicated by a thick solid line) as a cross-sectional shape, and the occurrence of inclination (surface tilt) of the reflection surface 32 of the polygon mirror 3 during high-speed rotation is suppressed to a minimum amount. It becomes possible.
【００２９】図２は、本発明の実施の形態にかかるポリ
ゴンスキャナモータにおけるポリゴンミラー中心と軸受
中心との位置関係を示す説明図である。先に述べた図３
の従来例に対し、ここではポリンゴンミラー３のミラー
反射面３ａと動圧軸受面４５の軸受中心５０とを一致さ
せた構成とすることより、高速回転時においてポリゴン
ミラー３の反射面３２の首振り運動による面倒れ発生が
抑制される。この結果、理想とする反射面角度および反
射位置に偏向走査が行われるビーム光が照射されるの
で、レンズ・ミラー群を介して本来のビームスポット径
の静電潜像が感光体上に形成される。すなわち、本来の
ドット径で光書き込みが行われるので、高品位の画像形
成が実現する。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the center of the polygon mirror and the center of the bearing in the polygon scanner motor according to the embodiment of the present invention. Figure 3 mentioned earlier
In contrast to the conventional example, the mirror reflecting surface 3a of the polygon mirror 3 and the bearing center 50 of the dynamic pressure bearing surface 45 are made to coincide with each other. The occurrence of tilting due to the swinging motion is suppressed. As a result, the ideal reflection surface angle and the reflection position are irradiated with the beam light for performing the deflection scanning, so that the electrostatic latent image having the original beam spot diameter is formed on the photosensitive member via the lens / mirror group. You. That is, since optical writing is performed at the original dot diameter, high-quality image formation is realized.
【００３０】このように、ポリンゴンミラー３のミラー
反射面３ａと動圧軸受面４５の軸受中心５０とを一致さ
せた構成とすることにより、特に、数万ｒｐｍの高速回
転が行なわれる空気動圧軸受方式のポリゴンスキャナモ
ータにおいてすりこぎ運動の発生が抑制されるので、さ
らに面倒れ抑制の効果が顕著となる。さらに軸中心とす
るポリゴンミラー３の首振り運動が低減され、安定した
回転が維持されるので、回転時における静粛性および信
頼性が向上する。As described above, by making the mirror reflecting surface 3a of the polygon mirror 3 coincide with the bearing center 50 of the dynamic pressure bearing surface 45, in particular, the pneumatic system which rotates at a high speed of tens of thousands of rpm is performed. Since the occurrence of the rubbing motion is suppressed in the polygon scanner motor of the pressure bearing type, the effect of suppressing the surface tilt becomes more remarkable. Further, the swing motion of the polygon mirror 3 about the axis is reduced, and stable rotation is maintained, so that quietness and reliability during rotation are improved.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるポ
リゴンスキャナモータ（請求項１）によれば、ブラシレ
スモータの構造およびその作用によってポリゴンミラー
を回転するポリゴンスキャナモータにおいて、ポリンゴ
ンミラーの水平方向の中心を、ポリンゴンミラーを固定
して一体的に高速回転するロータの軸受中心位置に合わ
せた構成とすることにより、回転時に軸受長さに起因す
る軸振れによる影響を低減し、ポリンゴンミラーの各反
射面の理想位置における光走査が実現する。このため、
レーザ光を感光体に走査する画像形成装置などにおいて
本来の理想のスポット径による理想位置への光照射を安
定した状態で実現することができる。As described above, according to the polygon scanner motor according to the present invention (claim 1), in the polygon scanner motor that rotates the polygon mirror by the structure and operation of the brushless motor, the horizontal movement of the polygon mirror is achieved. By setting the center of the direction to the bearing center position of a rotor that rotates integrally and at high speed with a polygon mirror fixed, the effect of shaft runout due to the bearing length during rotation is reduced, Optical scanning at an ideal position of each reflecting surface of the mirror is realized. For this reason,
In an image forming apparatus or the like that scans a photosensitive member with laser light, light irradiation to an ideal position with an original ideal spot diameter can be realized in a stable state.
【００３２】また、本発明にかかるポリゴンスキャナモ
ータ（請求項２）によれば、空気動圧軸受を採用した高
速仕様のポリゴンスキャナモータを構成して高速回転が
行われる場合、ポリゴンミラーの中心を空気動圧軸受の
中心に合致させることにより、毎分あたり数万回回転す
るポリゴンミラーにおいて、安定した状態でポリゴンミ
ラーが回転されるので、さらに面倒れの発生を抑制する
ことができる。Further, according to the polygon scanner motor of the present invention (claim 2), when a polygon scanner motor of a high speed specification employing an air dynamic pressure bearing is configured to rotate at a high speed, the center of the polygon mirror is moved. By matching the center of the air dynamic pressure bearing, the polygon mirror is rotated in a stable state in the polygon mirror that rotates tens of thousands of times per minute, so that the occurrence of surface tilt can be further suppressed.
【００３３】また、本発明にかかるポリゴンスキャナモ
ータ（請求項３）によれば、ラジアルおよびスラスト方
向の空気動圧軸受により軸方向の長さが縮小された偏平
型のポリゴンスキャナモータにおいて、さらにポリゴン
ミラーの中心を空気動圧軸受の中心に合致させる構成と
することにより、より効果的にポリゴンミラーの反射面
の面倒れ発生を抑制することが可能になるので、さらに
安定してポリンゴンミラーが回転され、走査品質の向上
を図ることができる。According to the polygon scanner motor of the present invention (claim 3), in the flat polygon scanner motor whose axial length is reduced by the radial and thrust air dynamic pressure bearings, the polygon scanner motor further comprises: By making the center of the mirror coincide with the center of the air dynamic pressure bearing, it becomes possible to more effectively suppress the occurrence of surface tilt of the reflection surface of the polygon mirror, so that the polygon mirror can be more stably used. It can be rotated to improve the scanning quality.
【図１】本発明の実施の形態にかかるポリゴンスキャナ
モータの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a polygon scanner motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態にかかるポリゴンスキャナ
モータにおけるポリゴンミラー中心と軸受中心との位置
関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a polygon mirror center and a bearing center in the polygon scanner motor according to the embodiment of the present invention.
【図３】従来のポリゴンスキャナモータにおけるポリゴ
ンミラー中心と軸受中心との位置関係を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a center of a polygon mirror and a center of a bearing in a conventional polygon scanner motor.
【図４】ポリゴンミラーの面倒れ発生によるビームスポ
ットのズレ量発生状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of a deviation amount of a beam spot due to occurrence of surface tilt of a polygon mirror.
１ ポリゴンスキャナモータ ２ 直流モータ ３ ポリゴンミラー ４ プリント配線基板 ５ 空気動圧軸受 ３ａ ミラー中心 ２３ ステータ部 ２５ ロータ部 ３２ 反射面 ４５ 動圧軸受面 ５０ 軸受中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polygon scanner motor 2 DC motor 3 Polygon mirror 4 Printed wiring board 5 Air dynamic pressure bearing 3a Mirror center 23 Stator part 25 Rotor part 32 Reflection surface 45 Dynamic pressure bearing surface 50 Bearing center
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年４月３日（２００２．４．３）[Submission date] April 3, 2002 (2002.4.3)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 29/08 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ ５Ｈ６０７ (72)発明者 金子 薫 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA08 BA10 BA11 2H045 AA14 AA24 DA41 3J011 BA02 CA02 KA02 KA03 KA05 5H019 BB01 BB05 BB15 BB18 BB22 CC04 DD01 FF01 FF03 5H605 BB05 BB14 BB19 CC04 DD09 EB02 EB06 5H607 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD14 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 29/08 B41J 3/00 D 5H607 (72) Inventor Kaoru Kaneko 1-8 Nakase, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Address Seiko Instruments Co., Ltd. F-term (reference) 2C362 BA08 BA10 BA11 2H045 AA14 AA24 DA41 3J011 BA02 CA02 KA02 KA03 KA05 5H019 BB01 BB05 BB15 BB18 BB22 CC04 DD01 FF01 FF03 5H605 BB05 BB01 BB05 BB01 BB05 BB09 BB05 BB09 BB05 BB09 BB01 CC01 DD14 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG14
Claims (3)
ンミラーを回転させて光偏向走査を行なうポリゴンスキ
ャナモータにおいて、 下部がベース面に固定され、上部に軸受部が形成された
固定子と、 前記固定子の軸受部に遊嵌され、回転するロータと、 を備え、 前記ポリンゴンミラーは、前記ロータの中心と同軸に固
定され、かつスラスト方向のミラー中心が、前記軸受部
のスラスト方向の中心位置と同一（略同一）位置上に配
置されたことを特徴とするポリゴンスキャナモータ。1. A polygon scanner motor having a brushless motor structure and rotating a polygon mirror to perform light deflection scanning, wherein a stator having a lower portion fixed to a base surface and a bearing portion formed on an upper portion; A rotor rotatably fitted to and rotating on a bearing of the child, wherein the polygon mirror is fixed coaxially with the center of the rotor, and the mirror center in the thrust direction is the center position of the bearing in the thrust direction. A polygon scanner motor, wherein the polygon scanner motor is disposed on the same (substantially the same) position as that of the polygon scanner motor.
ることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナ
モータ。2. The polygon scanner motor according to claim 1, wherein said bearing portion is formed of an air dynamic pressure bearing.
方向の空気動圧軸受で構成されることを特徴とする請求
項１に記載のポリゴンスキャナモータ。3. The polygon scanner motor according to claim 1, wherein said bearing portion is formed of a radial and thrust air dynamic pressure bearing.
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