JP2009086409A - ポリゴンミラースキャナモータ - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転および高速起動にも適応したポリゴンミラースキャナモータを提供する。
【解決手段】円筒状にロータマグネット１３を配置したロータフレーム１２と、ロータフレーム１２の中央に締結された軸受スリーブ１４と、ベース基板１９に一方の端部が固定され、他方の端部において軸受スリーブ１４を回転自在に支持する固定軸１７と、ロータフレーム１２に載置されるポリゴンミラー１１とを備え、ロータフレーム１２は、一面に少なくとも３つの突起部１２ａを有し、突起部１２ａに当接してポリゴンミラー１１を載置する。
【選択図】図１

Description

本発明はレーザプリンタ、レーザ複写機などのレーザ走査に用いられるポリゴンミラースキャナモータに関し、特に、高速回転や高速起動化、小型化さらに長寿命化に適したポリゴンミラースキャナモータに関する。

近年、ポリゴンミラースキャナモータ（以下、適宜、単に「ポリゴンモータ」と呼ぶ）はＬＢＰ（Ｌａｓｅｒ Ｂｅａｍ Ｐｒｉｎｔｅｒ）の普及に伴ってより小型化、薄型化や低コスト化が要求されている。同時に、回転変動や騒音あるいはポリゴンミラーの面倒れについては高精度の性能の維持が必要である。そうした中、鉄基板などに軸受部を固定し、この軸受部に回転軸を枢支するような構成により薄型化、低コスト化を図るとともに、軸受として流体軸受を採用して高精度化や長寿命化が図られてきた。

また、このような軸回転型とは逆に、ブラケットなどに固定された軸によって枢支される軸受部が軸の周りを回転するような軸固定型のモータも従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、従来の軸固定型であるポリゴンモータの一例を示す断面図である。

図５において、ブラケット８０１には、環状突出部８０２が設けられている。環状突出部８０２にはステータコア８０３が固定され、ステータコア８０３にはステータコイル８０４が巻回されている。また、ブラケット８０１は鉄板回路基板８０５に取付固定されており、ブラケット８０１の中央部には固定軸であるシャフト８０６が圧入固定されている。一方、ハブ８１１には、フランジ部８１１ａから下方に突出した円筒状のスリーブ軸受部８１１ｂが突設されている。スリーブ軸受部８１１ｂの内周面にはヘリングボーン溝が形成されており、シャフト８０６とハブ８１１との僅かな間隙に介在された潤滑剤とにより、モータ回転時に動圧が発生する。スリーブ軸受部８１１ｂの外周面８１１ｃには、ロータ８１４が固定されている。このロータ８１４は、フェライトの磁性分を含んだ樹脂により形成されており、ステータコア８０３と対向する内周面が多極着磁されている。さらに、フランジ部８１１ａの上部には、方形状を成すポリゴンミラー８１５が載置され、クランプ用バネ８１６により上部から押圧固定されている。

このような構成とすることにより、ロータ８１４が固定軸であるシャフト８０６の周りを回転する軸固定型の流体軸受構造となり、両持支持構造に近い軸受構成が容易に実現できる。すなわち、このような軸固定型とすることによって、軸が円錐形を描きながら回転するような、すりこぎ運動の発生を抑制することが可能であった。特に、近年ではＬＢＰの普及に伴い、より高速化あるいはカラー化が望まれており、ポリゴンモータも３０，０００〜５０，０００ｒｐｍといった一層の高速回転化が求められている。このような高速回転においては、上述したような軸回転型で生じやすいすりこぎ運動が動圧軸受部へ与える影響は極めて大きくなり、軸受寿命を著しく低下させる可能性がある。このため、図５で示したような軸固定型の構成としたポリゴンモータが見直されつつある。

また、さらに、高速化に対応したポリゴンモータを実現しようとする場合、ロータの重量が高速回転や高速起動の各特性に影響しやすくなるため、いかにロータの軽量化を図るかが課題であった。このため、ロータの部品点数を削減して低コスト化を図るとともに、回転体全体のイナーシャの増大を抑制しモータの高速起動化を図るような技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

図６は、このような従来の軸回転型に基づくポリゴンミラー駆動装置の一例を示す断面図である。

図６において、従来のポリゴンミラー駆動装置は、ハウジング９０１に保持された軸受部９０２に回転自在に支承された回転軸９０３を有し、回転軸９０３はロータ９０４に一体的に結合されている。ロータ９０４は、ハウジング９０１に固定されたモータ基板９０５上のステータ９０６とともに、モータを構成する。ステータ９０６は、モータ基板９０５と一体であるコア９０６ａと、これに巻き付けたコイル９０６ｂとを有する。また、ポリゴンミラー９０７は、回転軸９０３の上端に装着された押さえバネ９０８によって、回転軸９０３に接着されているロータ９０４に押圧され、これらが一体的に結合される。ロータ９０４は切削性の良好なプラスチック製のマグネットにより形成されており、コイル９０６ｂを包囲する筒状部分９０４ａと、ポリゴンミラー９０７を載置する円板部分９０４ｂとを有し、円板部分９０４ｂの上面には、切削によって高い面精度に仕上げられた基準面９０４ｃが形成されている。

従来のポリゴンミラー駆動装置は、このように、押さえバネ９０８により、切削によって仕上げられたロータ９０４の基準面９０４ｃにポリゴンミラー９０７を当接させるような構成としており、これによって、ポリゴンミラーとロータとの間に従来介在させていたフランジの必要をなくし、組立部品点数の削減による低コスト化とともに、小型化および薄型化を図っている。また、フランジを省略することで、ポリゴンミラーとロータを含む回転体全体のイナーシャが低減され、モータの立ち上り時間を短縮することができる。
特開平７−３３６９７０号公報 特開平１０−９６８７２号公報

しかしながら、特許文献１のような構成とした場合、軸固定型に基づき簡易な構成ですりこぎ運動を抑制することが可能となるが、例えば図５で示したフランジ部８１１ａが必要であるため、回転体全体の重量が増加し、上述したように高速回転や高速起動の各特性に悪影響を与えるという課題があった。特に、図５で示したハブ８１１などに比重の重い金属切削部品を用いた場合、ロータの重心位置が高くなることで不安定になり、高速回転時に、ロータがラジアル方向に振動しながら回転するような振れ周り運動が大きくなり、さらに、それを支える軸受への負荷も重くなり、耐久性にも悪影響を及ぼすことになる。

また、特許文献２のような構成とした場合、図５で示したフランジ部８１１ａのような部品を削減できるため、回転体全体の重量も削減でき、高速起動に適した構成となるが、図６の軸受部９０２のように、回転軸を受ける軸受部を回転体全体の下部に設けるような構造となるため、軸回転型に基づくすりこぎ運動が生じやすいという課題があった。さらに、回転軸とポリゴンミラーの内径とを直接嵌合する構成であるため、ポリゴンミラーを製作する加工上、ポリゴンミラーの内径を回転軸の径寸法程に縮小するのは非常に困難であり、回転軸とポリゴンミラー内径との間にロータボスなどのスペーサを介挿せざるを得ないのが実状であった。また、ロータがプラスチック製のマグネットにより形成されるため、高速回転時にロータに加わる遠心力によりクラックが生じる虞があった。

本発明は、上述したような課題を解決するためになされたもので、ポリゴンミラーの面倒れ、軸倒れや偏心を高精度に維持しながら、高速回転および高速起動にも適応したポリゴンミラースキャナモータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ベース基板に搭載され、ステータコイルを巻装したステータコアを含むステータ部と、ステータコアに対向して配置されたロータマグネットを含み、ポリゴンミラーを搭載するロータ部とを備えたポリゴンミラースキャナモータであって、ロータ部は、磁性金属材料により略カップ形状に形成されるとともに円筒状部の内周側にロータマグネットを配置したロータフレームと、ロータフレームの中央に締結された軸受スリーブと、ロータフレームに載置されるポリゴンミラーとを備え、ステータ部は、ベース基板に一方の端部側を固定された固定軸を備え、軸受スリーブが固定軸の他方の端部側において軸受スリーブを回転自在に支持され、ロータフレームは、一面に少なくとも３つの突起部を有し、突起部に当接してポリゴンミラーを載置した構成である。

このような構成により、ロータフレームと一体化した軸受スリーブをベース基板に固定された固定軸により支持するような軸固定型の構造としているため、両持支持構造に近い軸受構成となり、すりこぎ運動の発生を抑制することができる。さらに、ロータフレームの一面に設けた少なくとも３つの突起部がポリゴンミラーを支持する構成であるため、ポリゴンミラーを載置するためのフランジや、回転軸とポリゴンミラー内径との間に介在させるロータボスなどを設ける必要はなく、軸受スリーブやロータフレームを含む回転体全体の軽量化とともに薄型化を図ることができる。また、回転体全体の重心位置が低くなるため、高速回転時のロータ振れ周り運動も抑制できる。また、ポリゴンミラーとロータフレームとの隙間を軽減できるため、回転時の風切り音を低減することもできる。そして、ロータマグネットを磁性金属材料製のロータフレームで覆うので、高速回転時の遠心力によるロータマグネットの破損を防ぐことができる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレームが、３つの突起部に当接してポリゴンミラーを載置した構成である。

このような構成により、いわゆる３点支持によりポリゴンミラーを載置するため、ポリゴンミラーを載置するための安定した基準面を実現できる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ポリゴンミラーを、軸受スリーブに固定された押さえバネにより突起部に押圧固定している。

このような構成により、３点支持の安定した基準面によるポリゴンミラーの面倒れ、軸倒れや偏心の高精度な維持とともに、ポリゴンミラーを載置するために基準面を作成するための切削工程などは必要ないため、簡易な組立工法によりポリゴンミラースキャナモータを実現できる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、軸受スリーブの内周面または固定軸の軸面に、２組の動圧発生溝を設けた構成である。また、２組の動圧発生溝の軸方向中心位置を、ロータ部の軸方向重心位置とおおよそ一致するように配置しても良い。

このような構成により、回転体全体であるロータ部の重心付近に、このような両持支持構造の軸受を形成できるため、すりこぎ運動の抑制効果を高めることができる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレームが、突起部を有した面の周縁部に段差を設けた段部を有する構成である。

このような構成により、ロータフレームの段部によりロータフレームの剛性を高めることが可能となるため、高速回転時の遠心力によるロータフレームの突起部を有した面の歪みの影響を抑制できる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、軸受スリーブの固定軸の他方の端部側に樹脂製のスラスト板を直接固定して、固定軸の他方の端部をスラスト板によりスラスト方向に支承する構成である。

このような構成により、回転体全体の軽量化が図れるため、軸受スラスト部の負荷が減り、従来スラスト板を補強するために必要であったスラスト受補強板などを廃止できるため、このような構成とすることが可能となり、これによって、簡易な加工方法により軸受スラスト部を形成できるとともに、部品数の削減を図ることができる。

また、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、固定軸が、ベース基板にレーザ溶接で固定された構成である。

さらに、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレームと軸受スリーブとが、圧入、接着および溶接の少なくとも１つを使って締結された構成である。

上述のように、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、部品数の削減とともに回転体全体の軽量化を図っているため、このような簡易な組立工法によりポリゴンミラースキャナモータを実現できる。

本発明によれば、軸受スリーブやロータフレームを含む回転体全体の軽量化とともに薄型化を図り、また、回転体全体の重心位置も低くすることができるため、重心位置を低くすることにより、ポリゴンミラーの面倒れ、軸倒れや偏心を高精度に維持しながら、軽量化により、高速回転および高速起動にも適応したポリゴンミラースキャナモータを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの断面図である。また、図２は、本発明の実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータのロータフレームの斜視図である。

図１に示すように、本ポリゴンミラースキャナモータは、ベース基板１９に、ステータコイル１８ｂを巻装したステータコア１８ａが搭載されるとともに、ベース基板１９には、固定軸１７が固定されている。また、固定軸１７は、ロータフレーム１２を締結した軸受スリーブ１４を回転自在に支持している。すなわち、軸受スリーブ１４は、一端に開口部を有したほぼ円筒形状を成し、開口部を介して軸受スリーブ１４の内周側に固定軸１７が挿入される。また、軸受スリーブ１４の内周側の他端側において、軸受スラスト部１６を構成する樹脂製のスラスト板１５が配置され、これによって、軸受スリーブ１４がスラスト方向に固定軸１７を受けている。さらに、軸受スリーブ１４の内周側には、ラジアル方向への動圧軸受部２０が構成されている。このようにして、固定軸１７は、その軸方向の一方の端部側がベース基板１９に固定され、他方の端部側において軸受スリーブ１４を回転自在に支持している。

また、ロータフレーム１２は、図２に示すように、磁性金属材料をプレス加工により略カップ形状に形成されており、その一面である円形状の天面部と、天面部の周縁部から円筒状に突出する円筒状部とを含む形状を成している。ロータフレーム１２において、軸受スリーブ１４がその天面部の中央に締結されるとともに、ロータフレーム１２の円筒状部の内部側において、ステータコア１８ａに対向するように、円筒状にロータマグネット１３が配置される。さらに、ロータフレーム１２は、天面部において、複数の突起部１２ａを有している。ポリゴンミラー１１は、これら突起部１２ａに当接して載置され、押さえバネ２１により、ポリゴンミラー１１がロータフレーム１２の突起部１２ａ上に押圧固定される。

このように、本実施の形態のポリゴンモータは、ベース基板１９と、ステータコイル１８ｂを巻装したステータコア１８ａと、ベース基板１９に固定された固定軸１７とを含むステータ部、および固定軸１７を受ける軸受スリーブ１４と、ロータマグネット１３を配置したロータフレーム１２と、ロータフレーム１２に搭載されるポリゴンミラー１１とを含むロータ部を備える。また、ベース基板１９に固定された固定軸１７によりロータ部が枢支されるような構成であるため、本実施の形態のポリゴンモータは軸固定型のモータである。

また、本実施の形態のポリゴンモータは、ロータフレーム１２の天面部に設けられた突起部１２ａ上にポリゴンミラー１１を載置するような構成としたことを特徴としており、これによって、従来ポリゴンミラーを載置するために必要であったフランジやロータボスなどの部品を削減しており、軸受スリーブやロータフレームを含むロータ部の軽量化および薄型化を図っている。さらに、ロータフレーム１２の天面部全体では無く、突起部１２ａのみをパンチ加工により高精度に形成すれば良いので、切削加工による仕上げ加工も不要である。

次に、本実施の形態のポリゴンモータのより詳細な構成について説明する。なお、以下、ベース基板１９に対して、ロータフレームなどのロータ部が配置される方向を上部方向とし、その反対方向を下部方向として説明する。

まず、ベース基板１９は、例えば鉄基板などで構成され、このベース基板１９を介して本ポリゴンモータがプリンタ装置などに装着される。また、ベース基板１９は、ポリゴンモータを駆動するための回路部品を搭載した回路基板を備えている。これとともに、ベース基板１９は、ロータマグネット１３に対してトルクを発生するステータコイル１８ｂを巻回し、磁性体を積層したステータコア１８ａを搭載している。ステータコア１８ａは、複数個の固定ピン２２にてベース基板１９に固定されている。

さらに、ベース基板１９には円形状の貫通孔が形成されており、この貫通孔に固定軸１７が挿入されている。すなわち、本ポリゴンモータの組立工程において、ベース基板１９の裏面側で、固定軸１７と貫通孔の接合部とを例えばレーザ溶接することにより、固定軸１７がベース基板１９に堅固に固定される。特に、本実施の形態のポリゴンモータは、上述したようにロータ部の軽量化を図っているため、固定軸１７の固定強度を軽減できる。このため、本ポリゴンモータは、固定軸１７をベース基板１９に取付けるためのブラケットなどの部品は必要なく、固定軸１７をベース基板１９に直接レーザ溶接により固定するような構造とすることができる。また、これにより、部品数を削減できるとともに、ベース基板１９の下部方向への突出箇所の高さを低くできるため、薄型化を図ることができる。

次に、このようにベース基板１９に固定され、上部方向へ突出した固定軸１７に対して、軸受スリーブ１４が回転自在に支承される。軸受スリーブ１４の内周側円筒面には、ラジアル方向への動圧軸受部２０として、例えばヘリングボーン溝のような動圧発生溝が形成されている。本実施の形態では、軸受スリーブ１４の内周面において、上部側の動圧発生溝２０ａと下部側の動圧発生溝２０ｂとの２組の動圧発生溝が形成された一例を示している。なお、固定軸１７と軸受スリーブ１４との当接面において、固定軸１７側、すなわち軸面に動圧発生溝を形成するような構成であっても良い。固定軸１７と軸受スリーブ１４とは、ロータ部が停止状態の場合、動圧発生溝２０ａあるいは２０ｂの任意の位置で接触状態となっているが、ロータ部が回転を始めると、動圧発生溝２０ａおよび２０ｂには、回転数に比例するような動圧が発生し、所定の軸受剛性にて軸受スリーブ１４を気体または流体を介して非接触状態で支持する。このようにして、固定軸１７に対する軸受スリーブ１４のラジアル方向の軸受が形成される。また、本実施の形態のように、固定軸１７と軸受スリーブ１４との当接面において、２組の動圧発生溝を構成することにより、両持支持構造の軸受構成となる。さらに、本実施の形態のように軸固定型とすることにより、ポリゴンミラー１１を含む回転体全体の重心付近に、このような両持支持構造の軸受を形成できるため、すりこぎ運動の抑制効果を高めることができる。特に、２組の動圧発生溝の軸方向中心位置を、ロータ部の軸方向重心位置とおおよそ一致するように配置することにより、すりこぎ運動の抑制効果をより高めることができる。

また、軸受スリーブ１４の内周側の上部方向端部において樹脂製のスラスト板１５が配置され、このスラスト板１５を介して、軸受スリーブ１４がスラスト方向に固定軸１７を受けている。スラスト板１５には、例えばスパイラルグルーブが設けられおり、固定軸１７に対するスラスト方向の動圧軸受が形成される。また、スラスト板１５は、軸受スリーブ１４の上部円周部をカシメ工法によってカシメることで、軸受スリーブ１４に直接固定される。これによって、スラスト密封されたスラスト方向の軸受である軸受スラスト部１６が形成される。特に、本実施の形態のポリゴンモータは、ロータ部を含む回転体全体の軽量化を図っているため、軸受スラスト部１６の負荷が減り、従来必要であったスラスト受補強板などを省くことができる。このため、このように、簡易な加工方法により軸受スラスト部１６を形成できるとともに、部品数の削減を図ることができる。

以上のような構成により、ベース基板１９に固定された固定軸１７が、ロータフレーム１２を締結した軸受スリーブ１４を所定の軸受剛性にて回転自在に支持している。

次に、ロータフレーム１２は、例えば亜鉛メッキ鋼板をプレス加工することにより形成される。さらに、ロータフレーム１２の天面部の中央に、軸受スリーブ１４が圧入、接着、あるいは溶接の少なくとも１つによって固定され、これによって、ロータフレーム１２と軸受スリーブ１４とが締結される。

また、ロータフレーム１２の天面部には、凸状の突起部１２ａがパンチ加工により３箇所形成されている。突起部１２ａのそれぞれの中央は、軸受スリーブ１４と同心の仮想円上に等間隔に配置されている。特に、これら突起部１２ａは、上述したようにポリゴンミラー１１を搭載するため、３つの突起部１２ａの先端部で形成される基準面の精度が重要となる。このような、３つの突起部１２ａの先端部で形成される高精度な基準面を実現するため、本実施の形態では、次のような加工方法によりこれら突起部１２ａを形成している。すなわち、ロータフレーム１２の天面部を、平面度を高精度に仕上げた治具で受けて固定し、３箇所パンチのついた治具を上方から各パンチに均等な圧力でプレスし、３つの突起部１２ａを形成する。このような加工方法により、高精度な基準面を実現する突起部１２ａを形成している。

なお、本実施の形態では、ロータフレーム１２の天面部に３つの突起部１２ａを形成した一例を挙げて説明したが、天面部に少なくとも３つの突起部１２ａを有した構成であればよく、これら複数個の突起部１２ａの中から所定の３つの突起部１２ａにより基準面が形成され、この３つの突起部１２ａがポリゴンミラー１１に当接し、いわゆる３点支持によりポリゴンミラー１１を載置するような構成であれば良い。また、これら突起部１２ａが軸受スリーブ１４と同心の仮想円上に等間隔に配置された一例を挙げて説明したが、必ずしも仮想円上に等間隔に配置する必要はなく、安定にポリゴンミラー１１が載置できるような配置であれば良い。また、本実施の形態ではポリゴンミラー１１の平面を、平面を規定する最低限かつ最も安定性の良い３つの突起部１２ａにより受けているが、複数の突起部１２ａ間の高さ精度が充分確保できれば、３つ以上の突起部１２ａによりポリゴンミラー１１の平面を受けても良い。

また、本実施の形態のポリゴンモータは、図１および図２に示すように、ロータフレーム１２の天面部において、その周縁部に段差を設けた段部１２ｂを有する構成としている。このような構成により、段部１２ｂによりロータフレーム１２の剛性を高めることが可能となるため、高速回転時の遠心力によるロータフレーム１２の突起部１２ａを有した基準面の歪みの影響を抑制することができる。

以上のようなロータフレーム１２の突起部１２ａの先端部、すなわち仮想的に形成される基準面に、ポリゴンミラー１１が載置される。

また、本実施の形態では、ロータフレーム１２上に載置されるポリゴンミラー１１の面倒れ、軸倒れや偏心を高精度に保つため、次のような工法により、軸受スリーブ１４、ロータフレーム１２およびポリゴンミラー１１の一体化を図っている。

すなわち、軸受スリーブ１４とロータフレーム１２とを治具で規制し、それぞれ同心位置合わせしながら、両間の隙間嵌め部を接着剤により接着固定する。

図３および図４は、軸受スリーブ１４およびロータフレーム１２を治具により固定した様子を示しており、図３はその断面、および図４はその斜視方向を示している。図３および図４において、フレーム規制用治具８３は、磁石など磁気的にロータフレーム１２を吸引するような治具である。ロータフレーム１２は、各突起部１２ａがフレーム規制用治具８３と接触するように規制される。一方、軸受スリーブ１４は、その開口部を受ける突出部を有した受治具８２に配置されるとともに、チャック治具８０および押さえ治具８１により規制される。また、フレーム規制用治具８３、受治具８２チャック治具８０および押さえ治具８１は、あらかじめ十分な直角精度を有している。このような直角精度を有した各治具で、軸受スリーブ１４とロータフレーム１２との同心位置合わせを行い、接着剤によりそれぞれを接着固定する。

さらに、ロータフレーム１２の突起部１２ａ上にポリゴンミラー１１を配置し、押さえバネ２１によりポリゴンミラー１１を３つの突起部１２ａ上に固定する。このような工法によって、軸受スリーブ１４、ロータフレーム１２およびポリゴンミラー１１の一体化を図ることにより、固定軸１７に対する垂直精度を高めることができ、ポリゴンミラー１１の面倒れ、軸倒れや偏心を高精度に保つことが可能となる。また、このようにロータフレーム１２上に設けた３つの突起部１２ａによってポリゴンミラー１１を支持するような構成とすることにより、ポリゴンミラー１１を支持するために従来必要であったフランジやロータボスなどを設ける必要はなく、軸受スリーブ１４やロータフレーム１２を含む回転体全体の軽量化とともに薄型化を図ることができる。また、回転体全体の重心位置が低くなるため、高速回転時のロータ振れ周り運動も抑制できる。また、ポリゴンミラー１１とロータフレーム１２との隙間を軽減できるため、回転時の風切り音を低減することもできる。また、ポリゴンミラー１１に軸受スリーブ１４を貫通させるような構成であるため、軸受スリーブ１４を貫通させるためのポリゴンミラー１１の孔の内径を小さくする必要はなく、従来のようにロータボスなどのスペーサを介挿する必要もない。そして、ロータマグネット１３を磁性金属材料製のロータフレーム１２で覆うような構成としているため、高速回転時の遠心力によるロータマグネット１３の破損を防ぐことができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータは、円筒状にロータマグネット１３を配置したロータフレーム１２と、ロータフレーム１２の中央に締結された軸受スリーブ１４と、ベース基板１９に一方の端部側が固定され、他方の端部側において軸受スリーブ１４を回転自在に支持する固定軸１７と、ロータフレーム１２に載置されるポリゴンミラー１１とを備え、ロータフレーム１２が、一面に少なくとも３つの突起部１２ａを有し、突起部１２ａに当接してポリゴンミラー１１を載置した構成である。このような構成とすることにより、軸固定型の構造としているため、すりこぎ運動の発生を抑制することができ、さらに、ロータフレーム１２の天面部に設けた突起部１２ａがポリゴンミラー１１を支持する構成であるため、ポリゴンミラーを支持するために従来必要であったフランジやロータボスなどを設ける必要はなく、回転体全体の軽量化とともに薄型化を図ることができる。また、回転体全体の重心位置が低くなるため、高速回転時のロータ振れ周り運動も抑制できる。したがって、本発明によれば、重心位置を低くすることにより、ポリゴンミラーの面倒れ、軸倒れや偏心を高精度に維持しながら、軽量化により、高速回転および高速起動にも適応したポリゴンミラースキャナモータを提供することができる。

本発明によれば、高速回転および高速起動にも適応したポリゴンミラースキャナモータを提供できるため、レーザプリンタ、レーザ複写機などのレーザ走査に用いられるポリゴンミラースキャナモータに好適である。

本発明の実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの断面図 同ポリゴンミラースキャナモータのロータフレームの斜視図 軸受スリーブおよびロータフレームを治具により固定した断面の様子を示す図 同斜視方向の様子を示す図 従来の軸固定型であるポリゴンモータの一例を示す断面図 従来の軸回転型に基づくポリゴンミラー駆動装置の一例を示す断面図

符号の説明

１１，８１５，９０７ ポリゴンミラー
１２ ロータフレーム
１２ａ 突起部
１２ｂ 段部
１３ ロータマグネット
１４ 軸受スリーブ
１５ スラスト板
１６ 軸受スラスト部
１７ 固定軸
１８ａ，８０３ ステータコア
１８ｂ，８０４ ステータコイル
１９ ベース基板
２０ 動圧軸受部
２０ａ，２０ｂ 動圧発生溝
２１，９０８ 押さえバネ
２２ 固定ピン
８０ チャック治具
８１ 押さえ治具
８２ 受治具
８３ フレーム規制用治具
８０１ ブラケット
８０２ 環状突出部
８０５ 鉄板回路基板
８０６ シャフト
８１１ ハブ
８１１ａ フランジ部
８１１ｂ スリーブ軸受部
８１１ｃ 外周面
８１４，９０４ ロータ
８１６ クランプ用バネ
９０１ ハウジング
９０２ 軸受部
９０３ 回転軸
９０４ａ 筒状部分
９０４ｂ 円板部分
９０４ｃ 基準面
９０５ モータ基板
９０６ ステータ
９０６ａ コア
９０６ｂ コイル

Claims (9)

1. ベース基板に搭載され、ステータコイルを巻装したステータコアを含むステータ部と、前記ステータコアに対向して配置されたロータマグネットを含み、ポリゴンミラーを搭載するロータ部とを備えたポリゴンミラースキャナモータであって、
   前記ロータ部は、磁性金属材料により略カップ形状に形成されるとともに円筒状部の内周側に前記ロータマグネットを配置したロータフレームと、前記ロータフレームの中央に締結された軸受スリーブと、前記ロータフレームに載置される前記ポリゴンミラーとを備え、
   前記ステータ部は、前記ベース基板に一方の端部側を固定された固定軸を備え、前記軸受スリーブが、前記固定軸の他方の端部側において回転自在に支持され、
   前記ロータフレームは、一面に少なくとも３つの突起部を有し、前記突起部に当接して前記ポリゴンミラーを載置したことを特徴とするポリゴンミラースキャナモータ。
2. 前記ロータフレームは、３つの前記突起部に当接して前記ポリゴンミラーを載置したことを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
3. 前記ポリゴンミラーは、前記軸受スリーブに固定された押さえバネにより前記突起部に押圧固定されることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
4. 前記軸受スリーブの内周面または前記固定軸の軸面に、２組の動圧発生溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
5. ２組の前記動圧発生溝の軸方向中心位置を、前記ロータ部の軸方向重心位置とおおよそ一致するように配置したことを特徴とする請求項４に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
6. 前記ロータフレームは、前記突起部を有した面の周縁部に段差を設けた段部を有することを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
7. 前記軸受スリーブの、前記固定軸の他方の端部側は、樹脂製のスラスト板が直接固定され、前記固定軸の他方の端部を前記スラスト板によりスラスト方向に支承することを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
8. 前記固定軸は、前記ベース基板にレーザ溶接で固定されていることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
9. 前記ロータフレームと前記軸受スリーブとは、圧入、接着および溶接の少なくとも１つを使って締結されていることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。

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