JP4777871B2

JP4777871B2 - ポリゴンミラースキャナモータ

Info

Publication number: JP4777871B2
Application number: JP2006351254A
Authority: JP
Inventors: 正貴角; 昭光前谷; 康嗣福井
Original assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Current assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008164691A

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て、特にポリゴンミラーの取付構造を改善したものである。

近年ポリゴンミラースキャナモータは高速回転、回転むら（ジッターと呼ぶ）の低減が要求されている。その中でもポリゴンミラーの精度によるジッターへの影響は大きな課題である。そこで、ジッターの低減対策として、種々の対策案が提案されているが、いずれも部材コストの上昇、工程数の増加などが課題である。

従来のポリゴンミラースキャナモータにおいて、ポリゴンミラーを回転軸に締結されたロータボスに取り付ける構造のものがある。（例えば特許文献１参照）
以下、従来の方法について図４に示すポリゴンミラースキャナモータの断面図を用いて説明する。１は回転軸、２はロータボスで回転軸１に締結される。ロータボス２にロータフレーム４が固定されており、さらにポリゴンミラー３がロータボス２に挿入され、ポリゴンミラー３の上面から押えバネ５で押えられる。さらに、押えバネ５が適切な押圧力を維持するために、Ｃリング６が回転軸１に嵌挿され、押えバネ５の上部への戻りを抑制している。
特開２００６−１８７９７０号公報（第７頁、図１）

しかしながら、上記従来のロータボスを用いる方法では、ポリゴンミラーの内径に合った外径を持つ専用のロータボスが必要であり、一品一葉の構成となってしまう。よって、モータ機種や生産工程の切替えロス、部品管理コストの増加につながる要因となっている。尚且つ、真鍮材やアルミ材を切削して製作されるロータボスは、非常に高価であり、特に真鍮材などは比重が大きいために、ロータの回転イナーシャを増加させ、高速応答性に影響を与える要因ともなっている。

また、ロータボスを介さずに回転軸とポリゴンミラーの内径を直接嵌合する方法が考えられるが、ポリゴンミラーを製作する加工上の問題で、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の空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る。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ポリゴンミラーのロータへの取付構造を改善することにより、安価で信頼性の高い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。

上記課題を解決するために本発明は、ロータボスなどのスペーサを用いずに、ポリゴンミラーの底面に形成された円周溝と、それと同心かつ同一直径上にロータフレームの上面に形成された３個以上６個以下の突起部とを対面させて嵌合しながら、押えバネ、およびＣリングを用いて、ポリゴンミラーをロータに固定する構成を備えるポリゴンミラースキャナモータである。

請求項１記載の発明によれば、ポリゴンミラーの底面に形成された円周溝と、それと同
心径にロータフレームの上面に形成された複数の突起部とを対面させて嵌合することによって、従来構造に示されるような、ロータと同軸にポリゴンミラーを拘束する役割をポリゴンミラーの内径部から、ポリゴンミラーの底面部へと変更され、回転軸とポリゴンミラーの間にロータボスなどのスペーサを必要としない構造が可能となる。ロータボスを必要としないことで、様々な内径寸法をもつポリゴンミラーに対応することができ、一品一葉で対応していたロータ構造を共通化し、生産機種削減、機種切替えロスを大幅に改善する効果が得られる。また、従来構造に用いられるロータボスは金属材料を用いた切削部品であり、非常に材料、加工コストが高いため、このロータボスを廃止することにより、コスト削減にも効果がある。また、比重の大きい金属製ロータボスが削減されることで、回転イナーシャを大幅に削減でき、高速応答性を改善する効果も有するものである。

また、請求項２記載の発明によれば、上記ロータフレームに形成される突起と押えバネでポリゴンミラーを挟んで両面の対応する位置を押えることで、押えバネの力点と、ポリゴンミラーを支える作用点が鉛直線上で一致し、鏡面平面度に悪影響を及ぼす曲げ応力が発生せず、結果的に適正なジッターを維持できるという効果を奏するものである。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１において、１はφ３ｍｍのステンレス材製の回転軸で、亜鉛メッキ鋼板をプレス加工したロータフレーム４が圧入、あるいは溶接によって固定されている。ロータフレーム４の天面部には、凸状突起４ａがパンチ加工により３箇所形成されている。突起４ａのそれぞれの中心は、回転軸１と同心のφ１４ｍｍの仮想円上に等間隔に配置されている。本実施の形態では突起４ａの寸法を、高さ０．８ｍｍ、先端径φ０．２ｍｍとしている。そして、ロータフレーム４の上面には、ポリゴンミラー３が搭載されている。ポリゴンミラー３の底面には、深さ０．２ｍｍのＶ型円周溝３ａが形成されている。円周溝３ａの幅方向の中心は、前記ロータフレームの突起４ａの中心が配置される仮想円と同径のφ１４ｍｍの位置に設定されている。

ロータフレーム４の突起４ａをポリゴンミラー３の円周溝３ａに嵌合させることによりポリゴンミラー３が回転軸１と同軸に位置規制される。さらに、ポリゴンミラー３の上面に押えバネ５が挿入され、Ｃリング６によって押えバネ５を所定の圧力を加えることによって、回転軸１とロータフレーム４で構成されるロータ部とポリゴンミラー３が固定される構造である。

図２は、上記回転軸１とロータフレーム４で構成されるロータ部の斜視図である。ロータフレーム４の上面に形成された突起４ａはいずれも同じ大きさ、高さで、回転軸１と同心の仮想円上に等間隔に配置して形成することが重要である。その加工方法の一例として、回転軸１を冶具に挿入して中心位置を規定し、さらにロータフレーム４の上面を平面度を高精度に仕上げた冶具で受けて固定する。この状態で３箇所パンチのついた冶具を上方から各パンチに均等な圧力でプレスして突起４ａを形成する。この加工方法により高精度な突起４ａを形成することが可能である。

図３は、ポリゴンミラー３をロータ部に取り付ける構成を説明するための斜視図である。ポリゴンミラー３の円周溝３ａを形成した側とは反対側の面において、ロータフレーム４の各突起４ａと対応する位置に押えバネ５の自由端である３枚の足５ａが位置するように押えバネ５を調整し、Ｃリング６で回転軸１に対する軸方向位置を規制して固定する。押えバネ５の押圧力がポリゴンミラー３に対して突起４ａが当接する部分近傍を圧縮する方向のみに作用する。この構成により、ポリゴンミラー３の複数の突起４ａ間の部分に曲
げ応力が作用してミラーを撓ませることを抑制できるので、鏡面の平面度に影響を及ぼさない効果が期待できる。

本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ポリゴンミラーのロータへの固定方法において、従来に比べて、部品点数とそれにかかる製作工程を削減でき、且つポリゴンミラーのミラー面の歪みを軽減できる効果を有し、安定したレーザ走査精度が求められるポリゴンミラースキャナモータとして有用である。

本発明の実施例１によるポリゴンミラースキャナモータを示す断面図本発明の実施例１におけるロータ部の斜視図本発明の実施例１によるポリゴンミラー取り付け構造を説明するための斜視図従来のロータボスを用いるポリゴンミラースキャナモータの断面図

符号の説明

１回転軸
２ロータボス
３ポリゴンミラー
３ａ円周溝
４ロータフレーム
４ａ突起
５押えバネ
５ａ押えバネの足
６Ｃリング

Claims

回転軸とこの回転軸に締結されたロータフレームとこのロータフレームに装着されるポリゴンミラーとを備え、前記ロータフレームの上面に複数の凸状突起がそれぞれの中心を前記回転軸と同心の仮想円上に配置して形成され、前記ポリゴンミラーの前記ロータフレームに対抗する側の面には円周溝がその溝幅の中心を前記突起の中心が配置される仮想円と同一の直径寸法に形成され、この円周溝に前記突起を嵌合させて、前記ポリゴンミラーを前記ロータフレームに装着してなるポリゴンミラースキャナモータ。
突起と同一数の自由端を備える押えバネを、回転軸に対し軸方向位置を規制して配設し、ポリゴンミラーの円周溝を形成した面とは反対側の面において、円周溝に嵌合した突起と対応する位置を、前記押えバネの自由端側で押圧してポリゴンミラーをロータフレームに固定したことを特徴とする請求項１記載のポリゴンミラースキャナモータ。