JP2725005B2 - スキャナモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザープリンタ等の光学系で光ビームを走
査するポリゴンミラー等を駆動するのに使用されるスキ
ャナモータに関する。 〔従来技術〕 レーザープリンタ等の光学系では、スキャナモータの
軸に固定されたポリゴンミラー（回転多面鏡）等で光ビ
ームを感光体上に等速走査して潜像を形成させ、複写プ
ロセス部により普通紙に転写して情報を記録していく構
成のものがある。 このようなスキャナモータでは、その軸に振れや倒れ
があると前記ポリゴンミラーの回転にも振れや倒れが生
じて鮮明な画像が得られず印字品質に悪影響が生じるの
で、モータ軸の振れや倒れは極力なくす必要がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、２個のボールベアリングまたは２個のロー
ラベアリング等でモータ軸を支持する従来のスキャナモ
ータにあっては、軸と軸受との間にクリアランスがある
ため、軸の振れや倒れを防止するためには軸受の間隔す
なわち軸受スパンを大きくする必要があった。 このため、従来のポリゴンミラー付きスキャナモータ
においては、一対の軸受部の間隔Ａと前記ポリゴンミラ
ーに近い方の軸受部およびポリゴンミラー間の間隔Ｂと
比A/Bが大きく設定され、スキャナモータの軸受ハウジ
ング部が長くなりモータが大型になるという問題があっ
た。 例えば、従来のポリゴンミラー付きスキャナモータに
おける前述の比A/Bの値は３程度であったが、この値で
もミラーの倒れや振れの問題を解消するのが非常に困難
であった。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので
あり、軸受部の嵌合隙間や振れを全てなくすことがで
き、軸受スパンを小さくして小形軽量化を図りうるスキ
ャナモータを提供することを目的とする。 本発明は、上記目的を達成するため、光ビームを走査
するポリゴンミラーが軸に装着された偏平構造のスキャ
ナモータにおいて、励磁コイルの位置決め突起を環状に
複数個有するフランジ部と軸付き軸受を組み付けるボス
部とを備えたモータハウジングが設けられ、前記軸付き
軸受は、その軸自体の２ヶ所にインナーレースを設け、
それらのインナーレースに複数のボールを介して一方に
小径用のアウターレースを設け、他方に大径用のアウタ
ーレースを設け、それらのアウターレース間にガタ除去
用スプリングを設けて一対の軸受を形成し、前記ボス部
に前記大径用のアウターレースを圧入により固定すると
ともに前記小径用のアウターレースを焼嵌めにより固定
し、前記大径用のアウターレース側の前記軸付き軸受の
軸には前記各励磁コイルに対向するロータマグネットを
備えた回転子が取り付けられるとともに前記ポリゴンミ
ラーが取り付けられ、前記軸付き軸受の一対の軸受の間
隔をＡとし、前記ポリゴンミラーと該ミラー寄りの軸受
との間隔をＢとするとき、A/Bを２±0.4の範囲に設定す
ることを特徴とする。 〔実施例〕 以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。 第１図は本発明によるスキャナモータの縦断面図であ
る。 第１図において、モータハウジング10のボス部11には
軸受が嵌合固定されるための嵌合孔が形成され、該ハウ
ジング10には軸付き軸受12が組込まれている。 第２図は前記軸付き軸受12を示す。 第２図において、軸付き軸受12は、軸13自体をインナ
ーレース14、14として利用し、該軸13上の２ヶ所にそれ
ぞれ円周方向に複数のボール15を挿入するとともにそれ
らの外周にアウターレース16A、16Bを装着して一対の軸
受部17A、17Bを形成し、これと同時に前記アウターレー
ス16A、16B間にガタ除去用の圧縮スプリング18を組込ん
だ構造をしている。 前記２ヶ所のインナーレース14、14は軸13上のボール
15の外径より大きな円弧断面の円周溝として形成されて
いる。 また、図示の例では、スプリング18の両端面はスライ
ドピース19、19を介してアウターレース16A、16Bを互い
に離反する方向に押している。これらのアウターレース
16A、16Bの内径面には前記ボール15の外径より大きな円
弧断面のレース溝20が形成されている。 第２図で説明した軸付き軸受12においては、スプリン
グ18の押圧力により、各インナーレース14、14に対する
ボール15およびアウターレース16A、16Bの軸方向位置が
それらの形状および寸法から決まる一定の位置に決めら
れており、この状態はスプリング18の予圧によって保持
されるので、軸13とアウターレース16A、16Bとの間のガ
タ（隙間）は全て除去される。 第１図に戻って、軸付き軸受12は、前記ハウジング10
に対し、小径側のアウターレース16Aは焼嵌めにより、
大径側のアウターレース16Bは圧入によりそれぞれ所定
の位置に固定されている。この場合、焼嵌め部が未だ冷
却されずルーズな間に大径部を圧入固定して位置めし、
然る後焼嵌め部の冷却によって小径部が固定される。 したがって、軸付き軸受12は、ハウジング10に組込ん
だ状態でも軸13とハウジング10との間にガタが存在しな
い状態で固定される。 ハウジング10のフランジ部22の対向面（第１図の右側
の面）には、複数の励磁コイル23が環状に配列されて取
り付けられており、さらに、その外周部には回路基板24
が取付けられている。 前記ハウジング10は、少なくとも前記コイル装着部の
領域で磁性材で作られており、この磁性材部分によって
ステータヨーク（固定側の磁気通路）が形成されてい
る。 一方、前記軸（シャフト）12の右側突出部には位置決
め用のカラー25が圧入等で所定位置に固定されており、
該カラー25の外径部およびフランジ部を利用して回転部
材としてのロータ（モータ回転子）26が取付けられてい
る。このロータ26はロータヨーク27とロータマグネット
28とで構成されている。前記ロータマグネット28は円盤
状をしており、ステータ（固定子）側の複数のコイル23
に対し所定の隙間で対向している。 以上説明した面対向偏平形構造のスキャナモータの軸
13に、光ビームを走査するポリゴンミラー30が固定され
ている。図示の例では、ポリゴンミラー30は前記カラー
25の外側端面に当接する位置で軸13に圧入されている。 第３図は第１図のポリゴンミラー30付きのスキャナモ
ータにおける軸付き軸受12の各軸受部17A、17Bとポリゴ
ンミラー30の軸13上での配置を模式的に示す。 第３図において、軸受部17A、17B間の間隔をＡとし、
ミラー側の軸受17Bとポリゴンミラー30との間隔をＢと
すれば、本発明におけるスキャナモータにおいてはA/B
≒２±0.4の範囲に設定されている。 第４図は第１図のポリゴンミラー付きスキャナモータ
を使用して感光体面上を走査する光学系を示す。 第４図において、半導体レーザーユニット31から出射
されたビームはビーム整形光学系32を通り平行光に変換
された後、スキャナモータにより等角速度回転している
ポリゴンミラー（回転多面鏡）30により偏向され、補正
光学系33を通ってドラム34表面上の感光体面上に等速直
線走査される。 第４図の光学系はレーザープリンタ等に使用される光
書込系の概略構成を示すものである。 以上説明したスキャナモータによれば、モータ軸13の
軸受構造として軸付き軸受12を使用し、その軸（モータ
軸と同一）13に直接ポリゴンミラー30を取付けたので、
次のような作用効果を奏することができた。 （ｉ）軸13とアウターレース16A、16Bの間のガタを除去
した軸付け軸受12をハウジング10に圧入および焼嵌めで
同様にガタのない状態に組付けるので、モータ軸13の振
れや倒れをなくすことができ、したがって、該軸13に固
定されるポリゴンミラー30の回転時の振れや倒れもなく
すことができた。 こうして、走査光の振れや倒れもなくすことができ、
レーザーリンタに使用した場合画像文字を鮮明に記録す
ることができ、印字品質の安定した向上を図ることが可
能になった。 （ii）軸13とハウジング10との間のガタすなわち振れや
倒れがないので、２つの軸受部17A、17Bの間隔（軸受ス
パン）Ａ（第３図）を最小値に設定することができ、ス
キャナモータの小型軽量化を達成することができた。 例えば、軸受スパンをＡとし、ポリゴンミラー30と該
ミラー寄りの軸受17Bとの間の間隔をＢとする時、従来
のボールベアリング等では軸との隙間があるので、振れ
や倒れのためB/Aの値を３以下に設定するのが困難であ
ったが、本発明構造ではガタのない軸付き軸受12を使用
するのでこのB/Aの値を２程度に下げも振れや倒れの問
題が生じることなく、コンパクトなスキャナモータで精
度の高い光走査を実施することができた。 （iii）軸13と軸受17A、17Bとの隙間について従来のよ
うに管理する必要が全てなくなり、軸受スパンを短縮し
ても従来以上の精度を維持することができた。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、光
ビームを走査するポリゴンミラーが軸に装着された偏平
構造のスキャナモータにおいて、励磁コイルの位置決め
突起を環状に複数個有するフランジ部と軸付き軸受を組
み付けるボス部とを備えたモータハウジングが設けら
れ、前記軸付き軸受は、その軸自体の２ヶ所にインナー
レースを設け、それらのインナーレースに複数のボール
を介して一方に小径用のアウターレースを設け、他方に
大径用のアウターレースを設け、それらのアウターレー
ス間にガタ除去用スプリングを設けて一対の軸受を形成
し、前記ボス部に前記大径用のアウターレースを圧入に
より固定するとともに前記小径用のアウターレースを焼
嵌めにより固定し、前記大径用のアウターレース側の前
記軸付き軸受の軸には前記各励磁コイルに対向するロー
タマグネットを備えた回転子が取り付けられるとともに
前記ポリゴンミラーが取り付けられ、前記軸付き軸受の
一対の軸受の間隔をＡとし、前記ポリゴンミラーと該ミ
ラー寄りの軸受との間隔をＢとするとき、A/Bを２±0.4
の範囲に設定する構成としたので、軸と軸受との間のガ
タをなくすことにより、回転時のポリゴンミラーの振れ
や倒れをなくすとともに、軸受スパンを小さくしてスキ
ャナモータの小型軽量化を図ることができ、しかも、軸
付き軸受の各軸受の許容荷重を向上させることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるポリゴンミラー付きスキャナモー
タの縦断面図、第２図は第１図中の軸付き軸受の縦断面
図、第３図は第１図のモータの軸受スパンおよびポリゴ
ンミラーの位置を模式的に示す説明図、第４図は第１図
のポリゴンミラー付きスキャナモータでレーザー光を走
査する光学系の模式的構成図である。 10……モータハウジング、11……ボス部、12……軸付き
軸受、13……軸、14……インナーレース、15……ボー
ル、16A……小径用アウターレース、16B……大径用アウ
ターレース、17A、17B……軸受（部）、18……スプリン
グ、22……フランジ部、23……励磁コイル、26……回転
子、30……ポリゴンミラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 孝男 東京都目黒区中根２丁目４番19号 キヤ ノン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−178936（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−197755（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．光ビームを走査するポリゴンミラーが軸に装着され
   た偏平構造のスキャナモータにおいて、励磁コイルの位
   置決め突起を環状に複数個有するフランジ部と軸付き軸
   受を組み付けるボス部とを備えたモータハウジングが設
   けられ、前記軸付き軸受は、その軸自体の２ヶ所にイン
   ナーレースを設け、それらのインナーレースに複数のボ
   ールを介して一方に小径用のアウターレースを設け、他
   方に大径用のアウターレースを設け、それらのアウター
   レース間にガタ除去用スプリングを設けて一対の軸受を
   形成し、前記ボス部に前記大径用のアウターレースを圧
   入により固定するとともに前記小径用のアウターレース
   を焼嵌めにより固定し、前記大径用のアウターレース側
   の前記軸付き軸受の軸には前記各励磁コイルに対向する
   ロータマグネットを備えた回転子が取り付けられるとと
   もに前記ポリゴンミラーが取り付けられ、前記軸付き軸
   受の一対の軸受の間隔をＡとし、前記ポリゴンミラーと
   該ミラー寄りの軸受との間隔をＢとするとき、A/Bを２
   ±0.4の範囲に設定することを特徴とするスキャナモー
   タ。