JPH0296112A - 回転多面鏡走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は１例えはファクシミリ等の画像走査装置におい
てレーザー光を回転多面鏡に照射し、その反射光を画面
にて走査炙るが如きの高速回転し、しかも定速走査に適
する回転多面鏡支持用鍔で、その他、レーサプリンタ、
イメージスキャナ、形状測定機等多くの分野に利用でき
るものである。

［技術背景と従来の問題点］ 従来から情報信号によって変調された情報レザー光を鏡
やその他の偏光手段を用いて偏光させ、感光体等を配し
た被走査面上を走査させて情報信号の記録を行なったり
、被走査面上の情報信号の読み出しを行うことは良く知
られている。

かかる光偏光器としては１種々の形式のものがあるが１
回転多面鏡支持用鍔もその−っである。

この回転多面鏡支持用鍔は、偏光速度か速く連続的な光
信光ができるのて、高速度で高密度の情報の記録乃至は
読み出しが可能である。

例えば、パソコンやワープロに採用されているワイヤ・
ドツトプリンタ等による印字方式ではその印字速度が遅
く、ドツト数の制限上からも高精度印字が不可箭という
欠点かあり、また印字時に大きな印字音を発生するので
、騒音に悩まされる欠点を生じていた。

特にＯＡ機器の発展により、一つの部屋に複数のＯＡ機
器を有する場合か多く、これと共に複数のワイヤ・ドツ
トプリンタが同時に駆動するとその大きな印字音は相乗
的な作用を伴って、一種の騒音になり、当該ＯＡ機器を
作動する者のみならず１周囲にいる者に対しても、不快
感を与えるという迷惑なものになっていた。

このようなことからも、測定器のみならず。

レーサプリンタ用として１回転多面鏡支持用鍔は望まれ
ているのもである。

然るに、従来の回転多面鏡支持用鍔は、突極ロータを有
する有鉄心形モータの回転軸にそのまま回転多面鏡を付
設して回転多面鏡を回転させるようにしているのみなの
て１回転多面鏡の同心バランスが取りに＜＜２回転多面
鏡を装着するのか厄介てまな、非常に大型のものになり
、昨今の高密度実装化電子機器に採用するには今一つ適
さない構造となっていた。

特に突極ロータを有する径方向空隙型の有鉄心形モータ
は、コアレス構造のものとなっていないことから１数〜
１０万回転といったような高速回転には適さず、高速回
転させる必要のある回転多面鏡支持用鍔には、適さない
ものとなっていた。

例えは、これら従来のものとしては、特開昭４９−９３
０２７号公報、同５７−６２７５１号公報に開示された
ものかある。またこれらに開示されている両端軸回転型
の構造のものは、軸受の芯出しが極めて難しく、そのた
めに回転多面鏡を動的にも極めて変動しないように一定
回転且つ高速回転させるために動圧空気軸受を使用する
ことは困難であり、あるいは空気軸受を用いたとしても
、空気軸受を用いることの最大の利点を十分に発揮でき
ないものであった。

また上記のように突極ロータを有する径方向空隙型の有
鉄心形モータを用いた従来の回転多面鏡支持用鍔による
と、大型で７軸方向に長く厚みがあり、然も重量の重い
有鉄心形モータの回転軸に単に回転多面鏡を（＝１設し
ているのみなので、今日のように軽薄短小化が要求され
、特に筐体に取り付（〕るのにおいて負担とならないよ
うに小型・軽量化が要求される高密度実装化電子機器に
採用した場合には１重量が重く、大型でかつ高価で、高
精度のものが得られない欠点があり、また特に厚みの構
造が簡単で安価且つ容易に量産するに適した厚みの薄い
回転多面鏡を得ることができない欠点があった。

更に従来の有鉄心形モータを用いた回転多面鏡支持用鍔
では、有鉄心形モータを用いているために、必然的にコ
ギングが発生し、滑らかな回転が行えないために、回転
むらが生し、レーサープリンター等に用いた場合には、
走査むらが生じ、精度良く画面走査が行えない欠点があ
った。

また１回転多面鏡支持用鍔ては、高速回転させつつも、
一定速度で情報を走査させる必要があるが、従来の回転
多面鏡支持用鍔によると、情報を定速走査することが困
難で７定速走査するためには大型且つ高価な回転速度検
出手段としてタコジェネレータ、エンコーダあるいはレ
ソルバ等を回転多面鏡の外部に設けなはならず、又内部
に上記の回転速度検出手段を設けると構造が複雑になり
、この結果２回転多面鏡支持用鍔自体も大型で且つ高価
になる為、コストの面に加えて、軽薄短小化が要求され
ている高密度実装化電子機器に適用するには、大きな欠
点となっていた。

特に、従来の回転多面鏡支持用鍔によると、安価に構成
するために２回転多面鏡として反射面の数が少ない小数
面体のものを採用した場合には高速回転させると、風損
か大きいため、非常に耳障りで大きな回転音を生ずる欠
点があった。また風損が大きいために、高速回転におい
て支障となり、滑らかな回転が行えず、上記したように
走査むらが生じ、精度の良い画面走査が行えない欠点が
あった。更にまた。このような欠点を生ずることから回
転多面鏡として安価な小数面体の回転多面鏡を使用てき
ず、安価な回転多面鏡支持用鍔を形成できない欠点があ
った。

［本発明の課題］ 本発明は、軽薄短小化が要求される高密度実装化電子機
器に用いて有用な小型　偏平・軽量且つ安価て高速回転
に適し、而も高精度な回転速度検出機構を合理的に組み
込んて、高精度の定速走査が可能な構造的にも簡素て安
価に量産するに適した回転多面鏡支持用鍔であり、しか
も軽量にして筐体に取りイ」けるに当たっての筐体に加
わる負担を軽減できるようにする為に１重量が軽く、安
価な小数面体の回転多面鏡を用いても、風損が少なく、
また回転音の小さい効率良好で滑らかに回転する回転多
面鏡支持用鍔を得ることを課題になされたちのである。

上記のような課題を達成しつつも１回転軸と回転多面鏡
との取付を容易にし、しかも回転多面鏡を取りイ・１り
るに当なって、軸受の心出しを容易にし、且つ回転多面
鏡のダイナミックバランスを容易に取ることができるよ
うにして組立を非常に容易にして、安価に量産できる回
転多面鏡支持用鍔を得ることを課題にする。

また別の課題としては、動圧空気軸受（動圧グルーブ軸
受）の採用並びに効率の良いコアレス偏平ブラシレスモ
ークの採用を可能にし、コギングの発生、著しい回転む
らを防ぎ、滑らかな回転。

画面走査を可能にした精度が良く、シかも効率が良好で
、長寿命の回転多面鏡支持用鍔を安価に量産できるよう
にすることを課題になされたものである。

［発明の課題達成手段］ かかる本発明の課題は、下記構成要素｛１｝〜｛７｝か
ら構成され多回転多面鏡支持用鍔を提供することによっ
て達成できる。

構成要素： ■　少なくとも外周部が多面鏡となっている回転多面鏡
［１２］の回転によって当該回転多面鏡［１２］に照射
された入射光ヒムを偏光させるようにした回転多面鏡走
査装置であること。

■　固定側位置に植設された固定軸［３コとこの固定軸
［３］の周囲を回動する回転軸［１０］からなり、上記
固定軸「３」または回転軸［１０］の互いに対向する面
の少なくともいずれか一方に動圧ブルーフ軸受形成用溝
［３ａ］を形成して動圧グルーブ軸受を形成しているこ
と。

■　上記回転軸［３］には、該回転軸［３］に直交して
円板状のマグネットロータ及び回転多面鏡支持周鍔［１
０ｂ］を一体形成していること。

■　上記支持鍔［１０ｂ］の上端面に少なくとも外周部
が多面鏡となっている回転多面鏡［１２］を配設してい
ること。

■　上記支持鍔［１０ｂ］にＮ極、Ｓ極の磁極を交互に
２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有する駆動用磁極［１１ａ
］を形成したフラットなマグネットロータ［１１］を設
けて回転子を構成すると共に該回転子に実質的にＮ極、
Ｓ極の磁極か交互に微細なピッチで並ぶように多極に着
磁形成された周波数検出用多極着磁極［１ｌｂ］を設け
ていること。

■　上記マグネットロータ［１１］の駆動用磁極［１１
ａ］と軸方向の空隙［１７］を介して対向する固定側位
置にステータコアレス電機子［１６コを設け、該ステー
タコアレス電機子［１６］を励磁させることで回転多面
鏡［１２］を回転させるようになしていること。

■　上記周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］と軸方向の
空隙［１７］を介して対向する固定側に周波数検出用の
くシ歯状の導電パターン［１５］を設け、該周波数検出
用導電バタン［１５］かち得られる周波数を回転多面鏡
［１２］の定速回転制御用の信号として利用しているこ
と。

その他の課題達成手段は、上記周波数検出用多極着磁極
［１１ｂ］を、上記マグネットロータ［１１］に形成し
たり、上記周波数検出用多極着磁極［１１，ｂ　］を、
上記マグネットロータ［１１］に着磁形成した駆動用磁
極面［１１ａ］に形成し、Ｎ極の駆動用磁極には強い磁
極のＮ極と弱い磁極のＮ”極を交互に微細ピッチで多極
に着磁形成しており、Ｓ極の駆動用磁極には強い磁極の
Ｓ極と弱い磁極のＳ′極を交互に微細ピッチで多極に着
磁形成したり、上記周波数検出用のくし歯状の導電パタ
ーン［１５］を、ステータコアレス電機子［１６］の上
記マグネットロータ［１１］と対向する面に配設された
プリント基板［７］の上記周波数検出用多極着磁極［１
ｌｂ］と対向する部分に形成したり、上記回転多面鏡［
１２］の上面に当該回転多面鏡［１２］の半径よりも長
い半径の風防体［１３］を設けたり、または／及び上記
回転多面鏡［１２］を２回転軸［３］の支持鍔［１０ｂ
］の上面と上記風防体［１３］の下面間に介設したりす
ることによって達成てきる。

［発明の第１実施例］ 第１図乃至第７図を参照して本発明の第１実施例を説明
する。

第１図は回転多面鏡支持用鍔１の縦断面図、第２図は第
１図の主要部の組立分解斜視図で、以下第１図および第
２図を主に参照して説明する。

１は回転多面鏡支持用鍔、２は凹部２ａを有する偏平カ
ップ型支持体（ただし、第２図においては図示せず）、
３は上記支持体２の略略中心部に垂直に固設された動圧
空気軸受を形成するスクリュー溝（スパイラル溝。なお
、これらに限らす他の形式の動圧グルーブ軸受形成溝２
例えば、同様な目的を達成できるヘリングボーン溝等で
あってもよい）３ａを外周に形成した固定軸である。

なお、固定軸３の外周にスクリュー溝３ａを形成してい
るが１回転軸１０（円筒状軸受部１０ａ）の内周に形成
しても良く、或いは両方に形成しても良い。

４は上記支持体２の上端開口部に固設されたフラットな
円環状の磁性体からなるステータヨークで１例えは鉄粉
とプラスチック紛との混合粉を圧縮成型したもの、ある
いは鉄粉等の磁性粉入り樹脂で形成したものを用いると
望ましいものを得ることがてきる。

５はステータヨーり４と凹部２ａを有する上記支持体２
によって形成される通電制御回路［駆動回路のみからな
るものであっても良い］収納用空隙部で、この通電制御
回路収納用空隙部５を有効利用する一例としては、ステ
ータヨーり４の下面にプリント基板を配設し、このプリ
ント基板に電気部品を配設し７ステータヨーク４の一部
に透孔等の切欠部を形成し、該切欠部を利用してステタ
ヨーク４の下面のプリント基板と後記プリント基板７と
の電気的結線を行う方法であるが１この方法に限らす、
上記空隙部５を有効利用できる方法は多々ある。

このように１通電制御回路［駆動回路］を内蔵できるよ
うにしておくと１通電制御回路［駆動回路］一体型の回
転多面鏡支持用鍔１をコンパクトに構成でき、高密度実
装化電子機器に使用するのに適したものを得ることがて
きる。

６は空心型のコアレス電機子コイルで、ステタヨーク４
の上に（なお、この場合、ステータヨーク４を絶縁シー
ル１へしておくことが望ましい。）適宜数２例えば３相
のブラシレスモーフを構成するなめに第３図に示すよう
に６個のコアレス電機子コイル群６−１．・・・、６−
６を互いに畳重しないように等間隔に配設して、３相ブ
ラシレスモータ用のステータコアレス電機子１６を形成
している。これについては、第３図を参照して後記にて
詳細に説明する。

７は中心部に透孔を有し且つエツチング等の手段によっ
て形成された図示しないΦ プリ〉′ド配線導 体部（プリント配電パターン〉を有するプリント基板で
、電機子コイル６群（ステータコアレス電機子１６）の
上に固設している。

８はプリント基板７の下面て、かつ電機子コイル６の枠
内空胴部９に臨む位置に配設された位置検知素子として
用いたポール素子やホールＩＣ等の磁電変換素子である
。この磁電変換素子は、３相ブラシレスモータを構成す
るために３個の磁電変換素子８−１．・・　、８−３を
用いており磁電変換素子８−１は電機子コイル６−２の
枠内空胴部９位置に配設しており、磁電変換素子８２は
電機子コイル６−１の枠内空胴部９位置に配設しており
、磁電変換素子８−３は電機子コイル６−３の枠内空胴
部９位置に配設している。

この磁電変換素子８−１．　　・　、８−３の配設位置
等の詳細については、後記する。

１０は固定軸３の外周部に回動自在に装着された円筒状
軸受部１０ａおよび該軸受部１０ａの外周に直交して半
径外側方向に伸びるように一体形成された円板状のマグ
ネットロータ及び回転多面鏡支持周鍔［１０ｂ］を有す
る回転軸で、軸受の機能を兼ねている。

なお、この実施例における回転軸１ｏの場合。

円筒状軸受部１０ａとマグネットロータ及び回転多面鏡
支持鍔１０ａとを一体形成したものとなっているが、こ
の場合９回転軸１ｏはこれを形成する材質によって種々
の工夫を凝らすともっと最適なものを得ることができる
。例えは１回転軸１゜がセラミックスでできている場合
には、マグネットロータ及び回転多面鏡支持鍔１０ａに
マグネットロータ１１個の磁路を閉しるロータヨーを設
りてもよい。しかし、上記回転軸１ｏを、磁性体によっ
て形成している場合には、上記マグネットロータ及び回
転多面鏡支持鍔１０ｂがマグネットロータ１１の磁路を
閉じるためのロータヨークの機能を兼ねるため、ロータ
ヨーりは不要になる。

従って、この実施例の場合１回転軸１ｏとして磁性体で
形成したものを用いている。このなめマグネットロータ
及び回転多面鏡支持鍔１０ｂはロータヨークの機能を成
している。

この場合１回転軸の固定軸３と摺動する面をセラミック
スで形成しておくと、更に望ましいものを得ることがで
きる。

このような固定軸３と回転軸１０．及びマグネットロー
タ１０及びステータコアレス電機子１６を用いているた
め、軸受に負担が少なく、また軸受の心出しは殆ど問題
にならない。

また回転軸１０と一体してマクネットロータ及び回転多
面鏡支持鍔１０ｂを形成しているため回転軸１０に直接
回転多面鏡１２を取り付ける必要がなく、該支持鍔１０
ｂの上面に直接或は間接でもよいが回転多面鏡１２を容
易に配設固定できるため１回転多面鏡１２の位置合わせ
並びにダイナミックバランスを取っての当該回転多面鏡
１２の取付が非常に容易になる。また上記支持鍔１０ｂ
の下面には２直接或は間接でもよいがマクネットロータ
１１を容易に配設固定できるなめマグネットロータ１１
の位置合わせ並ひにダイナミックバランスを取っての当
該マグネットロータ１１の取付が非常に容易になる。

この結果１回転多面鏡支持用鍔１の組立が容易になるた
め、極めて容易且つ安価に量産できるものとなる。

１１はロータヨーりとして機能するマグネットロータ支
持鍔１０ｂの下面に固設されなＮ極　Ｓ極の磁極を交互
に２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個この例では８個有する８
極の駆動用磁極１１ａを着磁形成したフラットな円環状
のマグネットロタ（第４図参照）で、上記マクネットロ
ータ支持鍔］、　Ｏｂの下面に固設して、上面にプリン
ト基板７を有する電機子コイル６−１．　　・　　６−
６群からなるステータコアレス電機子１６に軸方向の空
隙１７を合して面対向させ、相対的回動をなすようにし
ている。

上記マグネットロータ支持鍔１０ｂは、その外周部に垂
直下方に延長形成した折曲部１０ｃを設け、この折曲部
１０ｃでマクネットロータ１１を保持すると共にマグネ
ットロータ１１の外周部から発生する漏洩磁束の発生を
極力防いている。またこの折曲部１０ｃによって、マグ
ネットロータ１１の位置決めを容易にして、ダイナミッ
クバランスを取り易くしている。

１２は少なくとも外周面が小数面体鏡となっている回転
多面鏡で、いまアルミニウムによって一体形成しており
、研磨手段によって外周に反射面１２ａを有するものと
なっており、いま外周に４箇所の反射面１２ａを有する
軸方向に偏平で平面において小数面体鏡である４面鏡の
四角形板状のものとなっており、マグネットロータ支持
鍔１０ｂの上面に適宜な手段によって固定されている。

なお、この実施例での反射面１２ａと回転多面鏡１２と
は、一体した材質にて形成しているが必すしも、このよ
うにする必要はなく、プラスチック等で形成した回転多
面鏡１２本体の外周面にメツキやコーテング等の蒸着手
段を採用して反射面１２ａを形成しても良いことは言う
までもない １３は、上記反射面１２ａに位置する空気層を回転多面
鏡１２の回転と共に回転移送させるための風防用円板体
で１回転多面鏡１２よりも半径の長いものに形成してお
り、上記回転多面鏡１２の上面に適宜な手段、によって
固設されている。

この風防用円板体１３の必要な理由についてであるが、
風防用円板体１３は２回転多面鏡１２の反射面１２ａが
多数形成された多数面体であるときには、特に設けなく
ても、はとんど問題にならないが、安価に形成するため
に回転多面鏡１２が三面鏡や四面鏡等のように小数面体
の場合には重要な機能を果たすものである。

すなわち９回転多面鏡１２が多数面体のものであるとき
には１回転多面鏡１２が回転したとしても反射面１２ａ
における空気層の風圧抵抗が少ないために反射面１２ａ
における空気層が殆どないため、風防用円板体１３を設
けたとしても風損が少なく７重要な意味を持たないもの
であるが１回転多面鏡体１２が第２図に示すような四面
体等のように小数面体の場合には、その反射面１２ａに
おける空気層が多く存在していて風圧抵抗（風損）が大
きくなるため、その状態において回転多面鏡体１２が高
速回転すると大きな回転音を生じるほか、風損によって
効率の悪い回転多面鏡支持用鍔１になる欠点がある。

したがって２回転多面鏡１２が小数面体（鏡）の場合に
は、上記のように回転多面鏡１２の上面に風防用円板体
１３を設けることにより、より反射面１２ａにおいて逃
げ道の無くなった空気層は１回転多面鏡１２の回転と共
に一体して回転するため、上記風防用円板体１３を設け
ておかない場合に比較して風圧抵抗が少なくなり１回転
多面鏡１２の高速回転によって生ずる回転音が非常に小
さくなり、したがって１回転多面鏡支持用鍔１を非常な
小さな回転音（回転に伴う実質的な回転音で、このよう
な回転音は殆ど生じない）で回転する有用なものに構成
できる。このため、安価な小数面体の回転多面鏡１２を
用いても、精度の良い回転多面鏡支持用鍔１を安価に量
産できる。

第３図は、ステータコアレス電機子１６を形成する６個
のコアレス電機子コイル６−１゜６−６群の条件及び配
設方法等を説明 するための斜視図である。

この第３図から明らかなように６個のコアレス電機子コ
イル６−１．・・・、６−６群は、扇枠状に巻回形成さ
れた空心型のものとなっており。

６個の電機子コイル６−１．・　・、６−６は。

それぞれ半径方向の発生トルクに寄与する有効導体部６
ａと６ｂとの開角（この場合、一般には有効導体部６ａ
、６ｂの中心線を基準にする）をマグネットロータ１１
の一磁極の幅に等しい開角のものに形成して、効率の良
いものを得ることができるようにしている。

なお、６個の電機子コイル６−１ ６−６は、互いに畳重しないように等間隔に上記した第
３図においては図示しないステータヨーク４上に配設さ
れている。ステータヨーク４の上に６個のコアレス電機
子コイル６−１ ６−６を配設することにより、ステータコアレス電機子
１６を形成し、このステータコアレス電機子１６の上面
には、第１図、第２図及び第７図に示すような非磁性体
て形成された円板状のプリント基板７が配設され、３個
の電機子コイル６１．６−２．６−３の枠内空胴部つと
対向するプリント基板７の下面には、それぞれ、磁電変
換素子８−２．８−．１．８−３が配設されている。こ
の磁電変換素子８−２．８−１．８−３の配設位置の詳
細については、第５図において後記する。

第４図は、マグネットロータ１１の下面図てＮ極、Ｓ極
の磁極を交互に等しい幅で９等間隔に８個形成した８極
の駆動用磁極１１ａのものを本実施例ては用いているこ
とを示す。

マグネットロータ１１の駆動用磁極１１ａの外周辺部に
は、マグネットロータ１１の回転速度検出用としての約
１８０極の周波数検出用多極着磁極１１ｂを多極着磁し
ている。

この周波数検出用多極着磁極１１ｂは、駆動用磁極１１
ａを着磁形成した後に、多極着磁用の着磁ヨーりくこれ
には細かなピッチで約１８０回くらいの折り返しでくし
歯状に細い線径の導線を巻線している）を用い、この着
磁ヨーりの導線に電圧をか（つることで、駆動用磁極１
１ａ面に約１８０極の多極着磁極が二重着磁されるので
。

度の着磁手段で容易に形成できる。

このような二重着磁手段を用いることで、駆動用磁極１
１ａ面に周波数検出用多極着磁極１１ｂを形成すると、
Ｎ極の駆動用磁極１１ａには１強い（磁力の大きい）磁
極に着磁されたＮ極と９弱い（磁力の小さい）磁極に着
磁されたＮ′極の磁極が形成される。磁力の弱いＮ′極
の周波数検出用多極着磁極１１ｂが形成されるのは、Ｎ
極の駆動用磁極１１ａの磁極を弱めるように、上記二重
着磁手段によって磁極が施されることによって形成され
るものである。ここに７強い磁極のＮ極の周波数検出用
多極着磁極１　］、　ｂは、Ｎ′極に比較して強い磁極
のことで、駆動用磁極１１ａのＮ極よりも強い磁極に着
磁されることは、一般においては生じない。したがって
、第７図から明らかなように、′周波数検出用多極着磁
極１１ｂにおけるＮ′極は、実質的には、Ｓ極の作用を
なす。

同様に上記二重着磁手段によると、Ｓ極の駆動用磁極１
１ａには１強く着磁されたＳ極と弱く着磁されたＳ”極
の周波数検出用多極着磁極１１ｂが交互に形成され、こ
の場合のＮ′極は実質的にＮ極の作用をなす。

したがって、駆動用磁極１１ａのＮ極には　Ｎ極とＮ′
極か交互に微細ピッチで多極着磁された周波数検出用多
極着磁極１１ｂが形成され、駆動用磁極１１ａのＳ極に
は、Ｓ極とＮ′極が交互に微細ピッチで多極着磁された
周波数検出用多極着磁極１１ｂか形成される。ここで、
上記したようにＮ′極はＳ極の作用をなし、Ｎ′極はＮ
極の作用をなすため１周波数検出用多極着磁極１１ｂに
は、実質的にＮ極とＳ極の磁極が交互に微細なピッチで
１例えは、約１８０極に多極着磁形成された周波数検出
用多極着磁［１１１ｂが形成されることになる。

なお、当然のことなから、駆動用磁極１．１　ａのＮ極
とＳ極の境目においては１周波数検出用多極着磁極１１
ｂのＮ極、Ｎ′極、Ｓ極、Ｎ′極があってはまずい場合
には、この部分の所要の磁極を削除したり１位相をずら
して形成するなとの設計上の配慮か必要である。

周波数検出用多極着磁極１１ｂは９以上のように形成し
ているため、マグネットロータ１１が形成する空隙１７
部の磁束密度波形１８は第７図のようになる。

この第７図に示すように、駆動用磁極１１ａによって形
成された磁束密度波形１つに周波数検出用多極着磁極１
１ｂによって形成された磁束密度波形２０が畳重されて
いるので、駆動用磁極１１ａによって形成された磁束密
度波形１９の山まなは谷部に上記磁束密度波形２０が畳
重されるために細かな凹凸の波形が形成される。

ここで、この細かな凹凸の磁束密度波形２０のみを、単
独で取り出せば１周波数発電機から得られる周波数信号
と同しになるので、かかる信号を後記するくし歯状の周
波数検出用導電パターン１５によって取り出すことによ
って、マグネットロータ１１の回転速度を容易に検出て
きることになる。

したかって１回転多面鏡支持用鍔１を定速制御でき、一
定の品質並びに速度でもって情報を走査できることにな
る。

第５図はマグネットロータ１１とステータコアレス電機
子１６を構成する６個のコアレス電機子コイル６−１．
・・・、６−６との展開図て、更に磁電変換素子８−１
．・　・、８−３の配設位置を示すものである。

この第５図（第３図も参照）から明らかなように３相ブ
ラシレスモークのステータコアレス電機子１６を構成す
る電機子コイル６−１　　・６−６は、半径方向の発生
トルクに寄与する有効導体部６ａと６ｂとの開角か、マ
グネットロータ１１の駆動用磁極１１ａの一磁極幅の略
略２ｎ１倍、この実施例では、ｎ−１を選択しておりマ
グネットロータ１１の駆動用磁極１１ａの一磁極幅と略
略等しい開角幅、すなわち４５度の開角幅に形成された
空心型のものとなっており、各電機子コイル６−１．・
　・、６−６群は、第３図及び第５図に示すように、互
いに畳重しないように等間隔に配設されている。

電機子コイル６−１．・・・、６−６群は、電気的に同
相位置にある９周方向に１８０度位相がずれた２個の電
機−子コイル６群を１組としたものを３組設けて３相ブ
ラシレスモータを構成するためのステータコアレス電機
子１６を形成している。

すなわち、Ｕ相の電機子コイル６−１と６４　■相の電
機子コイル６−２と６−４．Ｗ相の電機子コイル６−３
と６−６とが各相の組を形成している。各相の組の電機
子コイル６群それぞれに１個の磁電変換素子８を設けて
いる。

該磁電変換素子８−１．・・・、８−３は、それぞれ電
機子コイル６−２．６−１．６−３の枠内空胴部９に収
納配設されている。このようにした理由については、以
下に示す。

上記Ｕ相の電機子コイル６−１と６−４．Ｖ相の電機子
コイル６−２と６−４．Ｗ相の電機子コイル６−３と６
−６は、それぞれ、順次２通電角で６０度ずれるように
配設されている。

ここに　３個の磁電変換素子８−１．・・８−３のみを
設けたのは、３相のブラシレスモタを構成するために、
各電機子コイル６１、・・・、６−６それぞれに磁電変
換素子８を設けたのでは、高価になることから、同相位
置にある電機子コイル６に対しては、共通の磁電変換素
子８を兼用させるようにして安価に構成できるようにし
たためである。

位置検知素子である磁電変換素子８ １　・・・、８−３を配設するのに望ましい位置は、有
効導体部６ａまたは６ｂと対向する位置である。

しかし、仮に電機子コイル６−４．６−５６−６上の位
置Ｕ、Ｖ、Ｗを選択するとするとこのような位置に配設
した場合、プリント基板７があるため、磁電変換素子８
の配設がやっかいになることと、若しもプリント基板７
面に磁電変換素子８を配設した場合には、その素子８の
厚み分だけ、マグネットロータ１１とステータヨーク４
間の空隙１７長が増加し、大きなトルクが得られなくな
り、効率の良い３相のブラシレスモータが得られなくな
る。

このため、電機子コイル６−４の有効導体部６ｂ、電機
子コイル６−５の有効導体部６ａ、電機子コイル６−６
の有効導体部６ａ上の位置Ｕ。

Ｖ、Ｗに配設する磁電変換素子８−１．８−２゜８−３
をこれと均等位置にある電機子コイル６２　６−１．６
−３の枠内空胴部９内の記号Ｕ”、ｖ’　、ｗ’位置に
配設して空隙１７の長さを増加させないようにし、効率
の良い３相ブラシレスモータを得るようにしている。

第６図は、第１図及び第２図に示したプリント基板７の
平面図である。プリント基板７の表面におりるマグネッ
トロータ１１の周波数検出用多極着磁極１１ｂと対向す
る部分には、第６図に示すようなくし歯状の回転速度検
出用の為の周波数検出用導電パターン１５が形成されて
いる。この導電パターン１５の半径方向の発電線素１５
ａのピッチは、第４図に示すように周波数発電機検出用
多極着磁極１１ｂの１ピツチと同一である。導電パター
ン１５０半径方向の１本置きの発電線素１５ａ群が１例
えば１周波数検出用多極着磁極１１ｂのＮ極又はＳ極と
対向しているとき、これらの間の発電線素１５ａ群はＮ
“極またはＳ′極と対向する。これによって、各発電線
素１５ａ群に周波数検出用多極着磁極１１ｂに応じた同
方向の起電力が発生し、導電パターン１５の図示しない
出力端子からマグネットロータ１１の回転速度に応じた
同方向の起電力が発生し、導電ノ（ターン１５の図示し
ない出力端子から、マグネ・ントロタ１１の回転速度に
応じた周波数の検出出力か得られる。

なお２周波数検出用多極着磁極１１ｂによる）くルス状
磁束は２間欠的に現れるが、導電パターン１５が第６図
に示すように全周に形成されているので、検出出力は連
続波で得られる。

また周波数検出用多極着磁極１１ｂにピッチむらがあっ
ても、複数の導電パターン１５の発電線素１５ａによっ
てピッチむらは平均化され、マグネットロータ１１の回
転数が一定のとき一定の周波数の検出出力が得られる。

マグネ・ントロ−タ１１の回転数の変動分は、検出出力
の周波数変調成分として取り出される。

第８図は１本発明の第２実施例を示す回転多面鏡支持用
鍔１′の縦断面図で、この回転多面鏡支持用鍔１′は第
１実施例に示したものと殆ど同じであるが、駆動回路収
納用空隙部５″の軸方向の厚みを増加してあり、この空
隙部５′内に制御回路、駆動回路等を装備したプリント
基板を平行に複数段配設できるようにすると共に７回転
多面鏡支持用鍔１′の安定化、高精度化を図ったもので
ある。

第９図は１本発明の第３実施例を示す回転多面鏡支持用
鍔１″の縦断面図を示すもので、第１図及び第６図に示
す空隙部５，５′を全く無くし、ステータコアレス電機
子１６．マグネットロータ１１及び回転多面鏡１２等の
構成要素を下部位置に設（つることで、当該回転多面鏡
支持用鍔１″の安定化を図ると共に、厚みの薄い軸方向
に偏平なものを得ることを可能にしたものである。

なお、この回転多面鏡支持用鍔１′”では１回転軸１０
及び固定軸３を回転多面鏡１２の上部に突出形成させて
なるが、これは、上記実施例に示した回転多面鏡支持用
鍔１，１′との兼ね合いによるものて１回転多面鏡支持
用鍔１“を更に偏平なものに構成したい場合には１回転
軸１０等を軸方向に長さの短いものを用いて１回転多面
鏡１２の上部に大きく突出させないようにすることで可
能になる。なお、符号１４は　スラストキャップを示す
。

［発明の作用］ 本発明に示した回転多面鏡支持用鍔１．１１″によれば
、磁電変換素子８がマグネットロータ１１の駆動用磁極
１１ａのＮ極、Ｓ極の磁極を検出すると２図示しない駆
動回路にその信号が伝達され、適宜な方向の電流を電機
子コイル６群に流して励磁し、このことにより、フレミ
ングの左手の法則に従ってマグネットロータ１１は所定
方向に回転する。

また、マグネットロータ１１が回転すると、これに形成
された周波数検出用多極着磁極１１ｂが導電パターン１
５と相対的回転するので、マグネットロータ１１の回転
速度に応じた回転速度検出用の周波数が上記導電パター
ン１５の図示しない端子から取り出すことができるので
、この周波数信号を回転速度制御回路によってＦ／Ｖ（
周波数／電圧）変換して、速度電圧になおし、この電圧
を基にフィードバックして電機子コイル６群への通電を
制御することで、マグネットロータ１１を一定の回転速
度で回転させることができる。

したがって、マグネットロータ支持鍔１０ａに固設され
た回転多面鏡１２も一定速度で回転し。

該多面鏡１２の反射面１２ａに照射された情報レザー光
は、偏光された反射光となって画面を一定の速度で走査
する。

［発明の効果］ 本発明によれば、従来のように大型で且つ高価なエンコ
ータやタコジェネレータを用いることなく、また従来の
ように特別に多くのスペースを必要とすることなく、導
電パターンと周波数検出用多極着磁極とによる簡単な構
成で、しかも特にスペースを必要とすることなく１回転
速度検出機構を合理的に回転多面鏡支持用鍔に内蔵てき
るため、軽薄短小化が要求される高密度実装化電子機器
に用いて有用な小型・偏平且つ軽量で高速回転し且つ精
度良く定速回転し、したがって、一定速度で精度良く画
面を走査てきる回転多面鏡支持用鍔を極めて安価に量産
構成できる。

その上部に本発明ては、固定軸の外周を回転する回転軸
と一体してマグネットロータ及び回転多面鏡支持鍔を一
体形成しているため２回転多面鏡及びマグネットロータ
の位置合わせと取付が非常に簡単で、構造も簡単になり
、当該回転多面鏡支持用鍔を組立が容易で安価に量産で
きるものとなる。

しかも９本発明の回転多面鏡支持用鍔によれば、安価な
小数面体鏡の回転多面鏡を用いても風損、風切り音が殆
ど生じないなめに回転音が小さく、従って効率が良好な
ため、軽薄短小化が要求される高密度実装化電子機器に
用いて有用な小型・偏平且つ軽量て高速回転且つ一定速
度で精度良く、シかも低音で画面を走査できる回転多面
鏡支持用鍔を極めて容易且つ安価に量産構成できる。

しかも軽量なため、筐体に取りイ１けるに当たっての筐
体に加わる負担を軽減できる為、各種の高密度実装化電
子機器に用いて有用なものを構成できる。

また動圧空気軸受（動圧グルーブ軸受）の採用並びに効
率の良いコアレス偏平ブラシレスモークの採用を可能に
しているので、コギングの発生。

著しい回転むらを防き、滑らかな高速回転が可能で、精
度の良い高速な画面走査を可能にし、しかも効率が良好
で、長寿命の回転多面鏡支持用鍔を安価に量産てきる。

なお、上記実施例におけるステータコアレス電機子は、
空心型のコアレス電機子コイル群によって形成している
が、かかるステータコアレス電機子は、エツチング等の
手段で形成したシートコイル　プリントコイルで形成し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回転多面鏡支持用鍔
の縦断面図、第２図は同主要部の組立分解斜視図、第３
図はコアレス電機子コイル群からなるステータコアレス
電機子の斜視図、第４図はマグネットロータの下面図、
第５図はマグネットロータとコアレス電機子コイル群か
らなるステータコアレス電機子との展開図、第６図は周
波数検出用導電パターンを形成したプリント基板の平面
図、第７図はマグネットロータが形成する磁束密度波形
の説明図、第８図は本発明の第２実施例を示す回転多面
鏡支持用鍔の縦断面図、第９図は本発明の第３実施例を
示す回転多面鏡支持用鍔の縦断面図である。 ［符号の説明］ １．１’、１”　　・・・回転多面鏡支持用鍔２・・　
偏平カップ型ステータヨーク支持体２ａ・・・凹部、３
・・・固定軸、３ａ・・・スクリュー溝（スパイラル溝
）、４・・・ステータヨーク、５．５’　　・・・駆動
回路収納用空隙部。 ６６−１　　・・　６−６・・・コアレス電機子コイル
、６ａ、６ｂ・・・発生トルクに寄与する有効導体部、
７・・・プリント基板。 ８　８−１．　　・・・、８−３・・・磁電変換素子　
９・・・枠内空胴部、１０・・・回転軸１０ａ・・・円
筒状軸受部、１０ｂ・・・マグネットロータ及び回転多
面鏡支持鍔。 １０ｃ・・・折曲部、１１・・・マグネットロタ　ｌｌ
ａ・・・駆動用磁極、１１ｂ・・・周波数検出用多極着
磁極、１２・・　回転多面鏡。 １２ａ・・・反射面、１３・・・風防用円板体、１４　
　・スラストキャップ、１５・・・周波数検出用導電パ
ターン、１６・・・ステータコアレス電機子、１７・・
・空隙、１８・・・空隙１７部における磁束密度波形、
１９・・・駆動用磁極１１ａによって形成された磁束密
度波形。 ２０・・・周波数検出用多極着磁極１１ｂによって形成
された磁束密度波形。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記構成要素｛１｝〜｛７｝から構成され多回転
   多面鏡走査装置。 ｛１｝少なくとも外周部が多面鏡となっている回転多面
   鏡［１２］の回転によって当該回転多面鏡［１２］に照
   射された入射光ビームを偏光させるようにした回転多面
   鏡走査装置であること。 ｛２｝固定側位置に植設された固定軸［３］と、この固
   定軸［３］の周囲を回動する回転軸［１０］からなり、
   上記固定軸［３］または回転軸［１０］の互いに対向す
   る面の少なくともいずれか一方に動圧グルーブ軸受形成
   用溝［３ａ］を形成して動圧グルーブ軸受を形成してい
   ること。 ｛３｝上記回転軸［３］には、該回転軸［３］に直交し
   て円板状のマグネットロータ及び回転多面鏡支持用鍔［
   １０ｂ］を一体形成していること。 ｛４｝上記支持鍔［１０ｂ］の上端面に少なくとも外周
   部が多面鏡となっている回転多面鏡［１２］を配設して
   いること。 ｛５｝上記支持鍔［１０ｂ］にＮ極、Ｓ極の磁極を交互
   に２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有する駆動用磁極［１１
   ａ］を形成したフラットなマグネットロータ［１１］を
   設けて回転子を構成すると共に該回転子に実質的にＮ極
   、Ｓ極の磁極が交互に微細なピッチで並ぶように多極に
   着磁形成された周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］を設
   けていること。 ｛６｝上記マグネットロータ［１１］の駆動用磁極［１
   １ａ］と軸方向の空隙［１７］を介して対向する固定側
   位置にステータコアレス電機子［１６］を設け、該ステ
   ータコアレス電機子［１６］を励磁させることで回転多
   面鏡［１２］を回転させるようになしていること。 ｛７｝上記周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］と軸方向
   の空隙［１７］を介して対向する固定側に周波数検出用
   のくし歯状の導電パターン［１５］を設け、該周波数検
   出用導電パターン［１５］から得られる周波数を回転多
   面鏡［１２］の定速回転制御用の信号として利用してい
   ること。
2. （２）上記周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］は、上記
   マグネットロータ［１１］に形成したことを特徴とする
   、特許請求の範囲第（１）項記載の回転多面鏡走査装置
   。
3. （３）上記周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］は、上記
   マグネットロータ［１１］に着磁形成した駆動用磁極面
   ［１１ａ］に形成したものであり、Ｎ極の駆動用磁極に
   は強い磁極のＮ極と弱い磁極のＮ’極を交互に微細ピッ
   チで多極に着磁形成しており、Ｓ極の駆動用磁極には強
   い磁極のＳ極と弱い磁極のＳ’極を交互に微細ピッチで
   多極に着磁形成してなることを特徴とする、特許請求の
   範囲第（１）項記載の回転多面鏡走査装置。
4. （４）上記周波数検出用のくし歯状の導電パターン［１
   ５］は、ステータコアレス電機子［１６］の上記マグネ
   ットロータ［１１］と対向する面に配設されたプリント
   基板［７］の上記周波数検出用多極着磁極［１１ｂ］と
   対向する部分に形成したことを特徴とする、特許請求の
   範囲第（１）項乃至第（３）項いずれかに記載の回転多
   面鏡走査装置。
5. （５）上記回転多面鏡［１２］は、その上面に当該回転
   多面鏡［１２］の半径よりも長い半径の風防体［１３］
   を設けなることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）
   項乃至第（４）項いずれかに記載の回転多面鏡走査装置
   。
6. （６）上記回転多面鏡［１２］は、回転軸［３］の支持
   鍔［１０ｂ］の上面と上記風防体［１３］の下面間に介
   設されてなることを特徴とする、特許請求の範囲第（５
   ）項記載の回転多面鏡走査装置。