JPH04229039A - ポリゴンスキャナモータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタあるい
はデジタルコピア等に設けられたポリゴンスキャナモー
タの低騒音化に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速、高画質の画像形成装置として、か
つては大型コンピュータ等一部に限られて使用されてい
たレーザプリンタあるいはデジタルコピアは、最近の飛
躍的な技術の進歩に伴い、出力画質の高密度化、一段の
高速化とともに小型化、軽量化が進められ、ＯＡ機器と
して広くオフィスの分野にまで進出するに至った。

【０００３】このようなレーザプリンタ等には、周知の
ように、ビーム偏向器として回転多面鏡を備えたポリゴ
ンスキャナが設けられており、該回転多面鏡を駆動する
ポリゴンスキャナモータも本体装置とともに高速化、小
型化される傾向にある。例えば、レーザプリンタにおい
ては、レーザ光を感光体ドラムに対して一次元方向にス
キャンさせながら感光体ドラムを回転させることによっ
て二次元的画像を形成する。

【０００４】その一次元方向にスキャンさせるために回
転多面鏡（ポリゴンミラー）が使用されており、回転多
面鏡は正多角形柱体で構成され、その各側面が鏡面とな
っている。この回転多面鏡が回転することにより側面の
一枚の鏡が主走査方向一本分のレーザ光によるビームを
振らすことになる。このような構成において、感光体ド
ラムに高解像度の画像を形成するためには、走査線の幅
を密にする必要があり、さらにプリントの速度を大きく
するためには回転多面鏡の回転速度を大きくしなければ
ならない。すなわち、プリント速度を、例えば一般の複
写機程度の速度とするためには、回転多面鏡を毎分数千
回の回転数で回転させる必要がある。

【０００５】そして、ポリゴンスキャナモータの高速化
に伴い、スキャナ自体の騒音が問題視され、これに対応
して低騒音化の工夫が施されたポリゴンスキャナモータ
が各種開発、提案されている。従来、この種のポリゴン
スキャナモータとしては、例えば、モータ自体の振動お
よびこれに基づく騒音を低減するものとして特開昭６１
−１４７７６４号公報（以下、第１従来例という）に記
載のものがあり、また、回転多面鏡の風切り音を低減す
るものとして特開平１−１０５９０７号公報（以下、第
２従来例という）に記載されたようなものが知られてい
る。

【０００６】これら従来例のうち第１従来例に記載のも
のは、駆動コイルが固定された板状ステータヨークの表
面にシリコンゴムシート等からなる防振剤を接着し、モ
ータの駆動時に板状ステータヨークに生じる振動を減衰
してモータの騒音を低減させるものである。また、第２
従来例に記載のものはスキャナモータを回転多面鏡とと
もに密閉型のハウジングに収納し、該ハウジングの内壁
面に、回転多面鏡に対向してテーパ付き凹部を形成し、
回転多面鏡の回転により発生する風切り音を減衰、吸収
してモータの騒音の低減を図るものである。

【０００７】一方、第１従来例に記載されたポリゴンス
キャナモータは、磁気回路を形成するモータの固定ヨー
クとモータ制御用のＩＣ、チップ部品が組付けられた基
板を一体化して板状ステータヨークとしたものであり、
上記公報では平面対向型ブラシレスモータとして記述さ
れている。そして、最近では、この種のモータが、前述
のような小型化の要請に対応可能なものとして広く採用
されており、図２、３にこの種の代表的なポリゴンスキ
ャナモータを示す（以下、これを第３従来例という）。

【０００８】図２、３において、符号１はディスク状の
ロータであり、ロータ１はその外周にリング状のマグネ
ット２を備えている。一方、符号３は長方形の板状ステ
ータであり、この板状ステータ３にはロータ１に対向し
てリング状の駆動コイル４が固定されており、駆動コイ
ル４の外周には所定の間隙を保ってマグネット２が取囲
むように配設されている。そして、板状ステータ３はポ
リゴンスキャナモータ５の固定ヨークを構成し、図示し
ていないが、前述のようにモータ制御用のＩＣ、チップ
部品が取付けられている。

【０００９】また、符号６は前述の回転多面鏡であるポ
リゴンミラー７を回転駆動する回転軸であり、回転軸６
の図３中上部はフランジ部材８を貫通してフランジ部材
８に固定され、下部はベアリング９、１０を介して板状
ステータ３に固着されたハウジング１１に軸支されてい
る。 さらに、フランジ部材８にはポリゴンミラー７が回転軸
と同軸で嵌合し、ポリゴンミラー７はミラー押え１２に
よりフランジ部材８に固定され、またフランジ部材８の
下端はロータ１に回転軸６と同軸に穿設された嵌合孔１
ａに嵌装、固定されている。また、ポリゴンスキャナモ
ータ５はハウジング１１の下端部がモールド１３（図３
にのみ示す）に挿入されるとともに板状ステータ３が複
数のボルト１４によってモールド１３に固定されること
によってモールド１３に取付けられている。

【００１０】したがって、ポリゴンミラー７はフランジ
部材８、回転軸６、ベアリング９、１０およびハウジン
グ１１を介して板状ステータ３に支持され、ステータ１
の回転に伴い、フランジ部材８を介して回転軸６の回り
に回転駆動されるようになっている。そして、駆動コイ
ル４に３相の交流電圧が印加されると、回転軸６の回り
に回転磁界が形成され、これにマグネット２が反発、吸
収されてロータ１がマグネット２とともに回転し、上述
のようにポリゴンミラー７が回転駆動される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のポリゴンスキャナモータのうち、第１従来例
に記載のものにあっては、板状ステータに防振材を接着
してモータの騒音を低減させる構成であったため、部品
点数が増加し、さらに部品点数の増加に伴う組立工数の
増加を招き、ポリゴンスキャナモータの製造コストが高
くなるという不具合があった。

【００１２】また、第２従来例に記載のものにあっては
、モータを回転多面鏡とともにハウジングに収納する構
成であったため、ポリゴンスキャナモータの小型化、軽
量化が困難であり、また、ハウジングの内壁面に凹部を
形成する構成であったため、その製造が複雑となってポ
リゴンスキャナモータの製造が高くなるという不具合が
あった。さらに、ハウジングの凹部により回転多面鏡の
風切り音を減衰、吸収させることはできるものの、モー
タ自体の振動に起因する騒音を低減することは困難であ
り、騒音の低減効果が不十分であるという不具合があっ
た。

【００１３】ここで、第２従来例に記載されるように、
回転多面鏡の風切り音に起因する騒音のみに着目しても
、ポリゴンスキャナモータの騒音対策は不充分であるこ
とを図４、５に基づいて説明する。なお、図４、５は、
第３従来例に示すポリゴンスキャナモータ５の運転時に
おける、周波数ｆに対応した騒音の測定例であり、図４
は騒音の起因として板状ステータ３に加えられる加速度
を示し、また、図５はポリゴンスキャナモータ５の騒音
分析図である。

【００１４】図４に示すように、図３中駆動コイル４に
印加される３相交流電圧の励磁切替周波数において、板
状ステータ３には大きな加速度が加えられる。すなわち
、駆動コイル４が形成する回転磁界に反発、吸引されて
マグネット２がロータ１とともに回転し、その際駆動コ
イル４は反作用により逆方向に移動しようとするが、板
状ステータ３に固定されているため板状ステータ３には
大きな加速度が加えられ、これが板状ステータの振動を
誘発し、ポリゴンスキャナモータ５の励磁切替音として
騒音の原因となっている。

【００１５】したがって、図５において明らかなように
、ポリゴンスキャナモータ５の励磁切替音に基づく騒音
はポリゴンミラー７の風切り音、ベアリング９、１０の
振動音等に基づく騒音よりもはるかに著しい。したがっ
て、特に小型、軽量化されたポリゴンスキャナモータ５
においては、単にポリゴンミラー７の風切り音を減衰吸
収しただけでは、その騒音対策が不充分であることは明
瞭である。

【００１６】第３従来例に記載のものは板状ステータ３
がボルト１４によってモールド１３に記載されているた
め、ボルト１４近傍では振動を誘発しないが、ボルト１
４間では図３に矢印で示すように上下に振動してしまう
とともに外周端部で大きな振動が発生してしまい、これ
らが振動源となっていた。このような不具合を解決する
ために板状ステータ３の外周端部を折り曲げてリブを設
けて板状ステータ３の剛性を高めるようにしたものが提
案されているが、このような構造にしてもボルト１４の
間、すなわち、板状ステータ３の中央部の振動を完全に
抑えることはできなかった。なお、図５に示す暗騒音と
はポリゴンスキャナモータ５の停止時における周囲の雰
囲気に基づく騒音である。

【００１７】そこで、請求項１記載の発明は、板状ステ
ータが回転軸の軸方向に振動するのを抑制することがで
きるポリゴンスキャナモータを提供することを目的とし
ている。また、請求項２記載の発明は、低コストで板状
ステータを支持部材に固定することができるポリゴンス
キャナモータを提供することを目的としている。

【００１８】さらに、請求項３記載の発明は、低コスト
で板状ステータを支持部材に固定することができるとと
もに、板状ステータを支持部材に対して容易に脱着させ
て交換作業の作業性を向上させることができるポリゴン
スキャナモータを提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を達成するために、マグネットを有するロータ
と、ロータに対向して駆動コイルが固定された板状ステ
ータと、ロータに結合され、ロータとともに回転してポ
リゴンミラーを回転駆動する回転軸と、回転軸を軸支す
るハウジングと、を備えたポリゴンスキャナモータにお
いて、前記板状ステータの裏面を支持部材に支持させる
とともに、該裏面全面を支持部材に固定する固定手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項２記載の発明は、上記課題を達成す
るために、前記固定手段が、粘弾性的性質を有する接着
剤であることを特徴とするものである。請求項３記載の
発明は、上記課題を達成するために、前記固定手段が、
粘弾性的性質を有する両面テープであることを特徴とす
るものである。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明では、板状ステータの裏面
が支持部材に支持されるとともに、該裏面全面を支持部
材に固定する固定手段が設けられる。したがって、板状
ステータの軸方向の振動、特に外周端部の振動が抑制さ
れ、ポリゴンスキャナモータの振動が充分に低減する。 また、板状ステータの裏面全面が支持部材に固定される
ので、板状ステータの軸方向の反り、曲り等が修正され
、高い精度のポリゴンスキャナモータが得られる。

【００２２】請求項２記載の発明では、板状ステータの
裏面が粘弾性的性質を有する接着剤によって支持部材に
固定される。したがって、防振剤等を使用せずに振動が
接着剤に吸収されたり、接着剤を介して支持部材に伝達
され、低コストなポリゴンスキャナモータが得られる。 請求項３記載の発明では、板状ステータの裏面が粘弾性
的性質を有する両面テープによって支持部材に固定され
る。したがって、防振剤等を使用せずに振動が両面テー
プに吸収されたり、両面テープを介して支持部材に伝達
され、低コストなポリゴンスキャナモータが得られる。 また、板状ステータが支持部材に対して容易に脱着され
、ポリゴンスキャナモータの交換作業の作業性が向上す
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 図１は本発明に係るポリゴンスキャナモータの一実施例
を示す図である。なお、図１に示すポリゴンスキャナモ
ータ２１は固定手段を除き図２、３に示した第３従来例
の構成と同様であるため、同様の構成には同一番号を付
して説明を省略する。

【００２４】まず、構成を説明する。図１において、ロ
ータ１はマグネット２を有し、板状ステータ３にはロー
タ１に対向して駆動コイル４が固定され、また、回転軸
６はロータ１に結合され、ロータ１とともに回転してポ
リゴンミラー７を回転駆動する機能を有し、さらにハウ
ジング１１はベアリング９、１０を介して回転軸６を軸
支する構成となっている。ハウジング１１の下部は支持
部材としてのモールド２２に支持されているとともに、
板状ステータ３の裏面全面は固定手段としての粘弾性的
性質を有する接着剤２３によってモールド２２に固定さ
れる。

【００２５】次に、作用を説明する。ポリゴンスキャナ
モータ２１の駆動コイル４に３相の交流電圧が印加され
、回転軸６の回りに回転磁界が形成され、マグネット２
が該回転磁界に反発、吸引されてロータ１とともに回転
する。同時に、ポリゴンミラー７がフランジ部材８を介
してマグネット６を軸に回転駆動され、ポリゴンミラー
７によるスキャニングが行なわれる。

【００２６】このとき、駆動コイル４は反作用により逆
方向に移動しようとするが、板状ステータ３に固定され
ているため、板状ステータ３には大きな加速度が加えら
れ、このため板状ステータ３には前述の駆動コイル４の
励磁切替に基づく振動が誘発される。そして、このよう
な振動により板状ステータ３が回転軸６の軸方向に振動
するが、板状ステータ３の裏面全面を接着剤２３によっ
てモールド２２に固定しているため、板状ステータ３の
軸方向の振動、特に外周端部の振動を抑制することがで
き、ポリゴンスキャナモータ２１の振動を充分に低減す
ることができる。

【００２７】また、板状ステータ３の裏面全面をモール
ド２２に固定しているので、板状ステータ３の軸方向の
反り、曲り等を修正して、ポリゴンスキャナモータ２１
の回転精度を向上させることができる。さらに、板状ス
テータ３の裏面を粘弾性的性質を有する接着剤２３によ
ってモールド２２に固定しているため、従来のように防
振剤等を使用せずに振動を接着剤２３に吸収させたり、
接着剤２３を介してモールド２２に伝達することができ
、ポリゴンスキャナモータ２１のコストを低減すること
ができる。

【００２８】なお、　本実施例では、固定手段として接
着剤を用いているが、これに限らず、両面テープを使用
してもよい。このようにすれば上記効果に加えて、板状
ステータ３をモールド２２に対して容易に脱着すること
ができ、ポリゴンスキャナモータ２１の交換作業の作業
性を向上させることができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、板状ステ
ータの裏面を支持部材に支持させるとともに、該裏面全
面を支持部材に固定する固定手段を設けているので、板
状ステータの軸方向の振動、特に外周端部の振動を抑制
することができ、ポリゴンスキャナモータの振動を充分
に低減することができる。また、板状ステータの裏面全
面を支持部材に固定しているので、板状ステータの軸方
向の反り、曲り等を修正することができ、高い精度のポ
リゴンスキャナモータを得ることができる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、板状ステー
タの裏面を粘弾性的性質を有する接着剤によって支持部
材に固定しているので、防振剤等を使用せずに振動を接
着剤に吸収されたり、接着剤を介して支持部材に伝達さ
せたりすることができ、低コストなポリゴンスキャナモ
ータを得ることができる。請求項３記載の発明によれば
、板状ステータの裏面を粘弾性的性質を有する両面テー
プによって支持部材に固定しているので、防振剤等を使
用せずに振動を両面テープに吸収させたり、両面テープ
を介して支持部材に伝達させたりすることができ、低コ
ストなポリゴンスキャナモータを得ることができる。 また、板状ステータを支持部材に対して容易に脱着する
ことができ、ポリゴンスキャナモータの交換作業の作業
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポリゴンスキャナモータの一実施
例を示す断面図である。

【図２】従来のポリゴンスキャナモータの外観斜視図で
ある。

【図３】図２におけるポリゴンスキャナモータのＡ−Ａ
矢視断面図である。

【図４】周波数に対応して板状ステータに加えられる加
速度を示すグラフである。

【図５】そのポリゴンスキャナモータの騒音分析グラフ
である。

【符号の説明】

１　　　　ロータ ２　　　　マグネット ４　　　　駆動コイル ６　　　　回転軸 ７　　　　ポリゴンミラー １１　　　　ハウジング ２１　　　　ポリゴンスキャナモータ ２２　　　　モールド（支持部材） ２３　　　　接着剤（固定手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネットを有するロータと、ロータに対
   向して駆動コイルが固定された板状ステータと、ロータ
   に結合され、ロータとともに回転してポリゴンミラーを
   回転駆動する回転軸と、回転軸を軸支するハウジングと
   、を備えたポリゴンスキャナモータにおいて、前記板状
   ステータの裏面を支持部材に支持させるとともに、該裏
   面全面を支持部材に固定する固定手段を設けたことを特
   徴とするポリゴンスキャナモータ。
2. 【請求項２】前記固定手段が、粘弾性的性質を有する接
   着剤であることを特徴とする請求項１記載のポリゴンス
   キャナモータ。
3. 【請求項３】前記固定手段が、粘弾性的性質を有する両
   面テープであることを特徴とする請求項１記載のポリゴ
   ンスキャナモータ。