JPH0622528A - ポリゴンスキャナモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 速度検出用磁極を外周部の突起の外周表面に
設けることにより、着磁時の干渉をさらに少なくし、着
磁ムラによる速度ムラをなくし、小型で回転精度のよい
ポリゴンスキャナモータを提供する。 【構成】 円板状のロータマグネットを有するロータ１
２と、該ロータに対向して設けた駆動コイル１７を固定
した板状のステータ１３と、前記ロータ１２およびポリ
ゴンミラー１８を一体的に形成し中心部に固定された回
転軸１６と、該回転軸を回転自在に軸支するとともに前
記ステータを固定するハウジング２１と、を備えたポリ
ゴンスキャナモータであって、前記ロータマグネット１
４，１４Ａは、該ロータマグネットの平表面の外周部ま
たは内周部に平表面から突出した環状の突起２４を有
し、前記平表面および前記突起にそれぞれ多極着磁され
た駆動用磁極２５および速度検出用磁極２６を設けるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリゴンスキャナモー
タ、例えば、レーザビームプリンタ、デジタルコピア等
のレーザー光によるビームを振らすポリゴンスキャナモ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、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、出力画像の高密度
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。このようなレーザプリンタ等には、周知のよう
に、ビーム偏向用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。

【０００３】例えばレーザプリンタにおいては、レーザ
ー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感光体ド
ラムに二次元画像を形成する。その一次元方向にスキャ
ンさせるために回転多面鏡である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線一本分のレーザ
ー光によるビームを振らすことになる。

【０００４】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
するとともに、高精度に回転させる必要がある。このよ
うな高精度にポリゴンミラーを回転させる従来のポリゴ
ンスキャナモータとしては、例えば、実開平２−６５０
５３号公報に記載された図４に示すようなもの（モー
タ）がある。図４（ａ）に示すモータにおいて、１はモ
ータの回転軸、２は回転軸１に固定されたロータボス、
３は円板状のロータマグネット、４はロータマグネット
３を固定する磁性材料からなるロータヨークである。５
はロータマグネット３と軸方向に所定の空隙を保って配
備されたステータ基板であり、ステータ基板５には周波
数発電コイル用パターン５ａが形成されており、６はこ
のステータ基板５に固着された駆動コイルである。

【０００５】７は駆動コイル６の磁気回路を構成するス
テータヨーク、８は回転軸１を軸支するベアリングであ
る。９はステータ基板５とステータヨーク７とベアリン
グ８を固定しているハウジングである。また、図４
（ｂ）はロータマグネット３の磁極パターンを示した平
面図であり、３ａは８極着磁された駆動用磁極で、３ｂ
は20極着磁された回転速度を検出する速度検出用磁極
で、３ｃは環状の溝である。溝３ｃは駆動用磁極３ａと
速度検出用磁極３ｂとの間に無磁極空間を設けて、駆動
用磁極３ａの磁束が周波数発電コイル用パターンへの干
渉をなくしたものである。

【０００６】このポリゴンスキャナモータにも適用され
るモータにおいては、回転するロータマグネット３の速
度検出用磁極３ｂと対向する周波数発電コイル用パター
ン５ａとの間で、回転速度に応じた速度信号が発生し、
この速度信号を基に、ロータを一定回転速度に保つため
の回転制御が行われるようになされている。

【０００７】

【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は小型化、軽量化を
進めて行くと、図４（ｃ）に示すように、駆動用磁極３
ａと速度検出用磁極３ｂを同一平面上に設けているの
で、速度検出用磁極３ｂと周波数発電コイル用パターン
５ａとの間の間隙Ｇが大きくなり過ぎ、周波数発電コイ
ル用パターン５ａに発生する速度信号が弱くなり、高精
度の回転制御ができないという問題点がある。

【０００８】また、円形平板状のロータマグネット部材
に電磁石等で駆動用磁極３ａおよび駆動用磁極３ａの外
側に接してすなわち、前述の溝３ｃをなくして小型化
し、速度検出用磁極３ｂを多極着磁すると、ロータマグ
ネット部材のほぼ同一平面上で、かつ隣り合っての着極
であるので、駆動用磁極３ａと速度検出用磁極３ｂが互
に干渉し合い、着磁ムラができる。このため、着磁ムラ
のある駆動用磁極３ａおよび速度検出用磁極３ｂを用い
ると、速度ムラが発生し周波数発電コイル用パターン５
ａの検出にも駆動用磁極３ａが干渉して、高速高精度の
回転制御ができないという問題点がある。

【０００９】また、駆動用磁極３ａと速度検出用磁極３
ｂとの間には駆動用磁極３ａの磁束が周波数発電コイル
用パターン５ａに干渉するのを防ぐため、環状の溝３ｃ
を設ける間隔を開けねばならず、この溝３ｃの幅Ｄの２
倍だけ、ロータマグネット３の径が大きくなる。また、
溝３ｃを設けないで、それぞれの磁極を着磁すると、駆
動用磁極３ａと速度検出用磁極３ｂとの干渉をさけるた
め、速度検出用磁極３ｂを駆動用磁極３ａからさらに大
きく外方に隔離せねばならず、小型化の目的には適さな
いという問題点もある。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、このような従来技術を背景に
なされたものであり、円板状のロータマグネットの平表
面に駆動用磁極を、平表面から突出した環状の突起に速
度検出用磁極を設けることにより、着磁時の両磁極間の
干渉をなくし、着磁ムラによる速度ムラをなくし、小型
で回転精度が向上でき、また、速度検出用磁極を外周部
の突起に設けることにより、着磁をさらに容易にし、か
つ、回転制御の精度をさらに向上でき、さらに、速度検
出用磁極を外周部の突起の外周表面に設けることによ
り、着磁時の干渉をさらに少なくし、回転制御の精度を
さらに向上できるポリゴンスキャナモータを提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するめたの手段】本発明は、上記目的達成
のため、請求項１では、円板状のロータマグネットを有
するロータと、該ロータに対向して設けた駆動コイルを
固定した板状のステータと、前記ロータおよびポリゴン
ミラーを一体的に形成し中心部に固定された回転軸と、
該回転軸を回転自在に軸支するとともに前記ステータを
固定するハウジングと、を備えたポリゴンスキャナモー
タであって、前記ロータマグネットは、該ロータマグネ
ットの平表面の外周部または内周部に平表面から突出し
た環状の突起を有し、前記平表面および前記突起にそれ
ぞれ多極着磁された駆動用磁極および速度検出用磁極を
設けたことを特徴とし、また、請求項２では、前記ロー
タマグネットは外周部に前記回転軸の軸方向で前記ステ
ータ側に突出した突起を有し、該突起のステータ側端面
に前記速度検出用磁極を設けたことを特徴とし、また、
請求項３では、前記ロータマグネットは外周部に前記回
転軸の軸方向で前記ステータ側に突出した突起を有し、
該突起の外周表面に前記速度検出用磁極を設けたことを
特徴とし、また、請求項４では、前記ロータマグネット
は前記突起の内周面に回転バランスの修正可能な釣合い
用のおもりを設けることを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１では、ロータマグネットの平
表面に駆動用磁極が、平表面から突出した、環状の突起
に速度検出用磁極が設けられているので、両磁極は互い
に同一平面から突起の突出分だけ突出方向に離れ、着磁
時に両磁極間の干渉は起こらず、着磁ムラも起こらな
い。

【００１３】また、請求項２では、ロータマグネットの
外周部の突起端面に速度検出用磁極が設けられているの
で、着磁作業が外周部の突出した突起上で容易で、か
つ、着磁の面積も内周部の突起上の場合より広くなる。
また、突起が軸方向にステータ側に突出しているので、
従来の溝が不要で小型化でき、さらに、ステータ上の磁
束も強く、磁束の検出精度が向上する。

【００１４】また、請求項３では、外周部の突起の外周
表面に速度検出用磁極が設けられているので、両磁極は
さらに離れ、着磁時の干渉はさらに小さくなる。また、
請求項４では、突起の内周面に釣合い用のおもりを設け
るので、このおもりで回転バランスの修正ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１、２は本発明の請求項１、２および４に係るポ
リゴンスキャナモータの第１実施例を示す図である。ま
ず、構成について説明する。図１（ａ）、（ｂ）におい
て11はポリゴンスキャナモータであり、ポリゴンスキャ
ナモータ11は円板状のロータ12と、ロータ12に対向して
ロータ12の下側に長方形板状のステータ13を有してい
る。ロータ12は環状のロータマグネット14と、ロータマ
グネット14の内周14ａに固定しロータマグネット14を支
持する円板状の支持部材15を有し、支持部材15の中心部
が回転自在な回転軸16の上部に固定されている。ロータ
12のロータマグネット14に対向して駆動コイル17がステ
ータ13上に固定され、ステータ13はポリゴンスキャナモ
ータ11の固定ヨークを構成している。ステータ13上には
駆動コイル17の他に図示していないＩＣ、チップ部品等
が取付けられている。ロータマグネット14の上側にはポ
リゴンミラー18が配置され、ポリゴンミラー18は、支持
部材15のフランジ上にミラー押え19により取付られてい
る。すなわち、支持部材15はロータマグネット14および
ポリゴンミラー18を一体的に形成している。21はハウジ
ングであり、ハウジング21は２つのベアリング22を介し
て回転軸16を回転自在に軸支するとともに、ステータ13
を支持固定している。

【００１６】ロータマグネット14は環状で平い平表面14
ｂを有する下面と、ロータマグネット14の外周部に平表
面14ｂから軸方向ステータ13側にステータ13の近傍まで
突出した環状の突起24を有している。ロータマグネット
14の下面の環状の平表面14ｂおよび突起24のステータ13
側の端面24ａには図２（ａ）〜（ｃ）に示すようにそれ
ぞれ多極着磁された駆動用磁極25および速度検出用磁極
26（図には磁極を短い斜線にて示している）が設けられ
ている。図２（ｃ）にはこれら磁極25、26の平面上の磁
極パターンを示す。駆動用磁極25は周方向にＮ極および
Ｓ極が交互に８極配置されている。速度検出用磁極26は
磁極25の外側で磁極25に接し周方向にＮ極およびＳ極が
交互に16極配置されている。

【００１７】このような構成の磁極25、26をロータマグ
ネット14に着磁するには、外周部に突起24を有するロー
タマグネット部材に駆動用磁極25および速度検出用磁極
26を着磁するための電磁石を、従来のように、干渉を防
ぐ溝を形成するための間隔Ｄを開けることなく、互い間
隔をなくし、かつ、突起24の突出量Ｈ₂₄に対応した分だ
け軸方向の高さの差を形成することにより、磁極間に干
渉を起こすことなく着磁できる。

【００１８】28は検出用パターンであり、検出用パター
ン28は突起24の端面24ａに対向してステータ13上に設け
られた検出用パターンである。検出用パターン28は検出
用パターン28に対向して回転する速度検出用磁極26の磁
気的信号を受信し、受信結果を入力して、ポリゴンスキ
ャナモータ11の回転速度の制御を行う。図２（ｆ）にお
いて、29はおもりであり、おもり29はロータマグネット
14の突起24の内周面に設けられており、ロータマグネッ
ト14の回転バランスの修正を行うためのものである。ス
テータ13には回転バランスの修正のための修正孔13ａが
設けられている。

【００１９】次に、作用について説明する。本発明で
は、駆動用磁極25がロータマグネット14の平表面14ｂに
設けられ、速度検出用磁極26が突起24の端面24ａに設け
られているので、駆動用磁極25と速度検出用磁極26とは
従来のような間隔Ｄは開いていないが、平表面14ｂから
突起24の突出量Ｈ₂₄だけ軸方向の高さの差を有し、ロー
タマグネット14に着磁時の干渉は起こすこともなく、明
確に区画された磁極が形成され、従来の間隔Ｄの２倍分
だけロータマグネット14の径は小さくできる。また、速
度検出用磁極26が外周部の突起24の端面24ａに設けられ
るので、着磁のための電磁石は周辺に干渉を配慮する必
要もなく、着磁作業が容易にできる。また、速度検出用
磁極26がステータ13の近傍まで突出した突起24の端面24
ａに設けられているので、ステータ13上の検出用パター
ン28との間隙は極めて近く、検出用パターン28に発生す
る回転速度信号は強く、高精度の回転制御ができる。

【００２０】さらにまた、速度検出用磁極26が駆動用磁
極25から突起24の突出量Ｈ₂₄分だけ軸方向の差がある位
置に設けられているので、検出用パターン28への駆動用
磁極25の磁束の影響は極めて小さく、干渉等も起こらず
検出用パターン28は速度検出用磁極26からのみの速度信
号でさらに高精度の回転制御ができる。また、突起24の
内周面にはおもり29が設けられているので、おもり29の
調整により回転バランスの修正ができ、従来ロータマグ
ネット14に特別に、バランス修正のための溝などの加工
をしたりして設けていたが、これらの必要がなく、小型
化、簡素化が容易にできる。

【００２１】なお、前述の実施例では、速度検出用磁極
26はロータマグネット14の外周部に設けた突起24に設け
た場合につき説明したが、本発明では、速度検出用磁極
26は図２（ｄ）、（ｅ）に示すようにロータマグネット
14Ａの内周部に突起24Ａを設けてもよいのは勿論であ
る。速度検出用磁極26がロータマグネット14の外周部の
突起24（図２（ｃ））と、内周部の突起24Ａ（図２
（ｅ））とに設けた場合を比較すると、外周部のとき
は、速度検出用磁極26の１極当りの面積が大きいので、
検出用パターン28による検出信号の出力も大きく、ま
た、作成時の着磁もし易く、高精度に回転制御できる。
これに対し、内周部のときは、１極当りの面積が小さ
く、精度は落ちるが、回転のイナーシャは小さい。この
ため、内周部に突起24Ａを設けたものは高速型に、外周
部に突起24を設けたものは中小型のポリゴンスキャナに
適している。

【００２２】図３に本発明のポリゴンスキャナモータの
第２実施例の要部を示し、第１実施例と同じ構成には同
じ符号をつける。図３に示すポリゴンスキャナモータ31
は、速度検出用磁極26を突起24の外周表面24ｂに設け、
この突起24に対向して外周表面24ｂの外方に検出用パタ
ーン28を設けた場合である。この場合速度検出用磁極26
の外方にステータ13に固定した検出用パターン28が設け
られている。

【００２３】この場合、速度検出用磁極26は駆動用磁極
25に対して第１実施例の端面24ａよよりさらに遠い外周
表面24ｂに設けられており、着磁はさらに容易であり、
駆動用磁極25との干渉はさらに少なくなり、回転制御は
さらに高精度になる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、円板状のロータマグネットの平表面に駆動用
磁極を、平表面から突出した環状の突起に速度検出用磁
極を設けることにより、着磁時の両磁極間の干渉をなく
し、着磁ムラによる速度ムラをなくし、小型で回転精度
が向上できる。また、請求項２によれば、速度検出用磁
極を外周部の突起に設けることにより、着磁をさらに容
易にし、かつ、回転制御の精度をさらに向上でき、さら
に請求項３によれば、外周部の突起の外周表面に設ける
ことにより、着磁時の干渉をさらに少なくし、回転制御
の精度をさらに向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるポリゴンスキャナモータの第１
実施例を示す図で（ａ）はその全体斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図２】図１における要部を示す図で、（ａ）はその突
起の近傍を示す説明図、（ｂ）はそのロータマグネット
の断面図、（ｃ）は（ｂ）の磁極の配置を示す平面説明
図、（ｄ）は他のロータマグネットの断面図、（ｅ）は
（ｄ）の磁極の配置を示す平面説明図、（ｆ）はその釣
合いおもりの取付けを示す説明図である。

【図３】本発明におけるポリゴンスキャナモータの第２
実施例を示す要部説明図である。

【図４】従来のポリゴンスキャナモータを示す図で、
（ａ）はその断面説明図、（ｂ）はその磁極の配置を示
す平面説明図、（ｃ）はその要部を示す断面説明図であ
る。

【符号の説明】

11、31 ポリゴンスキャナモータ 12 ロータ 13 ステータ 14、14Ａ ロータマグネット 16 回転軸 17 駆動コイル 18 ポリゴンミラー 21 ハウジング 24、24Ａ 突起 25 駆動用磁極 26 速度検出用磁極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状のロータマグネットを有するロー
   タと、該ロータに対向して設けた駆動コイルを固定した
   板状のステータと、前記ロータおよびポリゴンミラーを
   一体的に形成し中心部に固定された回転軸と、該回転軸
   を回転自在に軸支するとともに前記ステータを固定する
   ハウジングと、を備えたポリゴンスキャナモータであっ
   て、前記ロータマグネットは、該ロータマグネットの平
   表面の外周部または内周部に平表面から突出した環状の
   突起を有し、前記平表面および前記突起にそれぞれ多極
   着磁された駆動用磁極および速度検出用磁極を設けたこ
   とを特徴とするポリゴンスキャナモータ。
2. 【請求項２】 前記ロータマグネットは外周部に前記回
   転軸の軸方向で前記ステータ側に突出した突起を有し、
   該突起のステータ側端面に前記速度検出用磁極を設けた
   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】 前記ロータマグネットは外周部に前記回
   転軸の軸方向で前記ステータ側に突出した突起を有し、
   該突起の外周表面に前記速度検出用磁極を設けたことを
   特徴とする請求項１記載のポリゴンスキャナモータ。
4. 【請求項４】 前記ロータマグネットは前記突起の内周
   面に回転バランスを修正可能な釣合い用のおもりを設け
   ることを特徴とする請求項１、２または３記載のポリゴ
   ンスキャナモータ。