JP2010197428A - ポリゴンミラースキャナモータ - Google Patents

Abstract

【課題】レーザービームプリンタや複写機等で、レーザースキャニングに利用されるポリゴンミラースキャナモータにおいて、ポリゴンミラーを固定する際にシャフトに外力が加わらず、また、常にポリゴンミラーに均等な力を作用させてポリゴンミラーをシャフトに対して高い同芯精度を確保しながら固定できる構造を有する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。
【解決手段】ポリゴンミラー５２を第１のマグネット１１と第２のマグネット１２との吸引力で固定するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明はレーザービームプリンタや複写機等で使用され、レーザースキャニングに利用される高速回転で動作するポリゴンミラースキャナモータに関するものである。

従来、この種のポリゴンミラースキャナモータは、ミラー押えバネとバネの位置決部材の２部品を用いて、ポリゴンミラーをロータボス座面に押し付け固定している（例えば特許文献１参照）。

図４は、前記特許文献１に記載された従来のポリゴンミラースキャナモータを示すものである。

図４に従来のポリゴンミラースキャナモータの構造を示す。図４において、シャフト５１は基板５９に固定された軸受５８の内径孔に対して回転可能に支持されると共に、ロータボス５５が締結されている。そしてロータボス５５の上部にはポリゴンミラー５２が搭載され、ポリゴンミラー５２の上方にシャフト５１に固定されたバネの位置決部材であるバネ用鋼６３により軸方向上側の位置を規制されたミラー押えバネ６２によりロータボス５５側に押圧され固定されている。ポリゴンミラー５２の側面には鏡面加工が施されている。そして、この鏡面加工されたミラー面は、光ビームの偏光走査を精度良く行うために、平面度が高精度に保たれている。

また、ロータボス５５にはロータフレーム５４が取り付けられ、ロータフレーム５４の内周面にはロータマグネット５３が固定されている。シャフト５１のロータボス５５が固定された側とは反対側の端部はＲ形状に加工されており、このＲ形状の先端部が軸受５８の下端部側に固定されたスラストカバー６０に保持されたスラスト板６１により軸方向に支持されるピボット軸受を構成している。

そして、基板５９にはロータマグネット５３と対向した位置にステータコイル５７が巻装されたステータコア５６が配置されている。このステータコイル５７に電流を流して、ロータマグネット５３と前記ステータコア５６との間で発生する吸引力と反発力によりポリゴンミラー５２を回転させて光ビームを投射することにより偏光走査を行う。
特開２００６−１８７９７０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、バネの位置決部材をシャフトに固定する際にシャフトのＲ形状の先端部に応力が加わり歪みが生じ易い。シャフトのＲ形状の先端部に歪みが生じた場合、ピボット軸受の異常な磨耗あるいはシャフトのスリコギ運動等を生じ、寿命あるいは回転精度に重大な影響を及ぼす虞がある。又、バネの位置決部材がシャフトに精度よく直角に固定されない場合には、ミラー押えバネがシャフトに対して傾きを生じるためポリゴンミラーに対して均等な付勢力を与えられないのでポリゴンミラーがシャフトに対して特定の方向に偏って固定される。そして、ポリゴンミラーの偏芯は、ポリゴンミラースキャナモータのレーザースキャニング特性に大きな影響を及ぼすという課題を有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ポリゴンミラーを固定する際にシャフトに外力が加わらず、また、常にポリゴンミラーに均等な力を作用させてポリゴンミラ
ーをシャフトに対して高い同芯精度を確保しながら固定できる構造を有する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。

上記従来の課題を解決するために、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ポリゴンミラーをマグネットの吸引力で固定するようにしたものである。

本発明のポリゴンミラースキャナモータによれば、ポリゴンミラーを固定する際にシャフトに外力が加わらないので、Ｒ形状の先端部に歪みが生じない。また、常にポリゴンミラーに均等な力を作用させてポリゴンミラーをシャフトに対して高い同芯精度を確保しながら固定できるという有利な効果が得られる。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの要部断面図である。図１に示す要部以外は、図４に示す従来の技術と同様な構成であるので、省略している。また、図１において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用いる。

シャフト５１にはロータボス５５が締結されている。また、ロータボス５５にはロータフレーム５４が取り付けられ、このロータフレーム５４の内周面にはロータマグネット５３が固定されている。そしてロータボス５５の軸方向上側にはポリゴンミラー５２が搭載されている。また、ロータボス５５にはポリゴンミラー５２を搭載する座面５５ａとポリゴンミラー５２を挿入する円筒部５５ｂが軸方向上側に突出して形成されている。ここで、ポリゴンミラー５２のロータボス５５側の底面とロータボス５５の座面５５ａの内周面と円筒部５５ｂの外周面との間に形成された円環状の領域内において、第１のマグネット１１がポリゴンミラー５２のロータボス５５側の底面に、そして第２のマグネット１２がロータボス５５に、それぞれ互いが吸引する極性で対向して取り付けられている。ポリゴンミラー５２は第１のマグネット１１と第２のマグネット１２の間に働く磁気吸引力により吸引され、ロータボス５５に固定されている。

図２（ａ）は、本発明の実施の形態１における第１のマグネット１１の、図２（ｂ）は第２のマグネット１２の平面図である。

図２（ａ）、（ｂ）において、第１のマグネット１１及び第２のマグネット１２はそれぞれ外径及び内径の異なる円環形状に形成されている。

以下、図２（ａ）、（ｂ）に記載される第１のマグネット１１及び第２のマグネット１２について説明する。

ここでは、図１に示されるポリゴンミラー５２の底部に取り付けられるマグネットを第１のマグネット１１、図１に記載されるロータボス５５の座面５５ａの内周面と円筒部５５ｂの外周面との間に形成された円環状の領域内に取り付けられるマグネットを第２のマグネット１２とする。

第１のマグネット１１の外径Ｄ１は、ポリゴンミラー５２を座面５５ａに搭載する際に干渉しない様に、ロータボス５５の座面５５ａの内径Ｄ３以下に設定されている。

又、第１のマグネット１１の内径Ｄ２は、ロータボス５５の円筒部５５ｂに干渉しない様に円筒部５５ｂの外径以上に設定されている。

そして、第２のマグネット１２の外径ｄ１は、第１のマグネット１１の外径Ｄ１よりも小さく設定されている。

又、第２のマグネット１２の内径ｄ２は、第１のマグネット１１の内径Ｄ２よりも小さく設定されている。

以下、図１に示されるポリゴンミラーの固定構造について説明する。
ポリゴンミラー５２の底部に取り付けられた第１のマグネット１１の磁極と第２のマグネット１２の磁極は互いに吸引する向きに対向させて取り付けられている。そして、ポリゴンミラー５２をポリゴンミラー５２の底部が挿入方向となるように、ロータボス５５の円筒部５５ｂに挿入し、ロータボス５５の座面５５ａに装着させる。このとき、第１のマグネット１１と第２のマグネット１２との互いの磁気吸引力で、ポリゴンミラー５２をロータボス５５の座面５５ａに固定することが可能となる。

このように、本発明の実施の形態では、シャフトに外力を加えることなく、容易にポリゴンミラーを組み付けることが可能となる。

さらに、ポリゴンミラー５２の内径とロータボス５５の円筒部５５ｂとのクリアランスが生じた場合においても、第１のマグネット１１及び第２のマグネット１２は、それぞれ外径及び内径の異なる円環形状であるために、ロータボス５５の中心に対して調芯する方向に吸引力が発生するので、ポリゴンミラー５２の内径とロータボス５５の円筒部５５ｂとのクリアランスが周方向に均等となる様に調芯されるという効果を奏することができる。

なお、第１のマグネット１１をロータボス５５側に、第２のマグネット１２をポリゴンミラー５２の底部に取り付けても同様の効果を得ることが出来る。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２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。

図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

ポリゴンミラー５２の底部には、磁性材からなる円環形状のプレート２１が取り付けられており、実施の形態１と同様に、ポリゴンミラー５２はロータボス５５の座面５５ａの内周面と円筒部５５ｂの外周面との間に形成された円環状の領域に取り付けられた第２のマグネット１２により吸引され、座面５５ａに装着されて固定されている。

上記実施の形態１と同様に、シャフトに外力を加えることなく、容易にポリゴンミラーを組み付けることが可能となり、また、ポリゴンミラー５２の内径とロータボス５５の円筒部５５ｂとのクリアランスが周方向に均等となる様に調芯されるという効果を奏することができる。

加えて、本発明の実施の形態では、部品単価の安いマグネットで容易にポリゴンミラーを固定することが出来るため、総部品コストは図４に記載される従来のミラー押えバネ６２とバネ用鋼６３の組み合わせと比較し、約５％削減することが出来る。

又、図４に記載される従来の構造では、ミラー押えバネ６２がシャフトに対して傾いて取り付けられる可能性が有り、ポリゴンミラー５２を周方向に不均等に加圧することにより、鏡面加工されたミラー面の平面度を悪化させていたが、本発明の実施の形態では、ミラー面を不均等に加圧することなく、ポリゴンミラー５２を固定することが可能であるため、ミラー平面度を悪化させることがない。

なお、ポリゴンミラースキャナモータは、高速で回転するため、ポリゴンミラー５２に加わる遠心力以上の吸引力でポリゴンミラー５２を固定するような磁気吸引力を発生する様に第１のマグネット１１及び第２のマグネット１２を選定する必要がある。

本発明にかかる、ポリゴンミラースキャナモータはポリゴンミラーを固定する際にシャフトに外力を加えることなく、ポリゴンミラーを均一な力によって固定することが可能になるので、レーザービームプリンタや複写機等の用途に有用である。

本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態１における第１のマグネットの平面図、（ｂ）第２のマグネットの平面図 本発明の実施の形態２におけるポリゴンミラースキャナモータの要部断面図 従来のポリゴンミラースキャナモータの断面図

１１ 第１のマグネット
１２ 第２のマグネット
２１ プレート
５１ シャフト
５２ ポリゴンミラー
５３ ロータマグネット
５４ ロータフレーム
５５ ロータボス
５５ａ 座面
５５ｂ 締結部
５６ ステータコア
５７ ステータコイル
５８ 軸受
５９ 基板
６０ スラストカバー
６１ スラスト板
６２ ミラー押えバネ
６３ バネ用鋼
Ｄ１、ｄ１ マグネット外径
Ｄ２、ｄ２ マグネット内径
Ｄ３ ロータボス座面の内径

Claims (3)

1. 基板とこの基板に固定された軸受とこの軸受に支持されたシャフトとこのシャフトに締結されたロータボスとこのロータボスに取り付けられたロータフレームとこのロータフレームの内周面に固定されたロータマグネットとこのロータマグネットと対向して前記基板に取り付けられステータコイルが巻装されたステータコアと前記軸受の下端部側に固定されたスラストカバーとこのスラストカバーに保持されたスラスト板とを備え、前記シャフトの前記ロータボスが取り付けられた側とは反対側の端部はＲ形状に形成され、このＲ形状の先端部が前記軸受スラスト板により軸方向に支持されてピボット軸受を構成し、前記ロータボスの上部にはポリゴンミラーが搭載され、前記ロータボスには前記ポリゴンミラーを搭載する座面と前記ポリゴンミラーを挿入する円筒部が軸方向上側に突出して形成され、前記ポリゴンミラーの前記ロータボス側の底面と前記座面の内周面と前記円筒部の外周面との間に形成された円環状の領域内において、吸引マグネットを互いが吸引する極性で対向させるようにそれぞれ前記ポリゴンミラーの底面と前記ロータボスに取り付けたことを特徴とするポリゴンミラースキャナモータ。
2. 吸引マグネットは、それぞれ双方が外径及び内径の異なる円環形状に形成された請求項1に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
3. 吸引マグネットは、回転体に加わる遠心力以上の力でポリゴンミラーを座面に押圧するような磁気吸引力を生じるように設定された請求項1もしくは請求項２のいずれか１項に記載のポリゴンミラースキャナモータ。

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