KR20010045601A

KR20010045601A - Polygon scanning motor

Info

Publication number: KR20010045601A
Application number: KR1019990048937A
Authority: KR
Inventors: 이기영
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2001-06-05

Abstract

PURPOSE: A polygon scanning motor is provided to achieve an enhanced rotation by fixing a shaft and placing a polygon mirror between bearing surfaces. CONSTITUTION: A polygon scanning motor comprises a holder(100) having a printed circuit board(110) mounted onto the upper surface of the holder; a shaft(300) having a lower end coupled to the central surface of the holder and grooves(310,320) formed at the upper and lower outer peripheries of the shaft; a stator(200) coupled to the upper outer periphery of the holder and which has a core(210) and a coil(220); a bush(400) inserted into the outer periphery of the shaft and supported to be rotatable, and which has a rotor(500) having a case(510) and a magnet(520) coupled to the lower outer periphery of the bush; a polygon mirror(600) coupled to the outer periphery of the bush between the grooves formed at the upper and lower outer peripheries of the shaft; and a thrust bearing(700) inserted into the upper central surface of the bush and which contacts an end of the shaft so as to support loadings in the thrust direction.

Description

Polygon scanning motor

본 발명은 광 주사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속으로 회전되면서 레이저 빔을 전반사 시키는 폴리건 스캐닝 모터(polygon scanning motor)에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly, to a polygon scanning motor for total reflection of a laser beam while rotating at a high speed.

일반적으로 폴리건 스캐닝 모터는 고속 회전을 요망하는 것이기 때문에 통상적으로 헤링본 형상의 그르부(herringbone groove)를 통한 미끄럼 지지방식을 채용하고 있다.In general, polygon scanning motors require a high speed rotation, and thus, a sliding support method through a herringbone groove is generally adopted.

이와같이 폴리건 스캐닝 모터에 적용되는 헤링본 그르부 타입의 베어링은 그르부의 가공 부위에 따라 도 1a 및 도 1b에 나타내 보인 바와 같이, 내경 그르부 타입과 외경 그르부 타입으로 대별된다.As described above, the herringbone group portion bearing applied to the polygon scanning motor is roughly classified into an inner diameter group portion and an outer diameter group portion type, as shown in FIGS.

즉, 내경 그르부 타입은 도시된 바와 같이 부쉬(bush;2)의 상,하부 내주면에 헤링본 형상의 그르부(2a)를 형성한 것으로서, 샤프트(1)의 회전에 따라 그르부(2a)의 위치가 변하지 않기 때문에 즉, 압력 분포가 일정하여 회전의 불안정성을 제거할 수 있는등 성능이 뛰어나다는 장점이 있는 반면에 가공의 어려움 및 가공시간이 오래 걸려 생산성 저하를 초래하는 문제점이 내재되어 있다.That is, the inner diameter grout type is a herringbone-shaped grout 2a formed on the upper and lower inner circumferential surfaces of the bush 2 as shown in the drawing, and according to the rotation of the shaft 1, Since the position does not change, i.e., the pressure distribution is constant to remove the instability of the rotation, which has the advantage of excellent performance, while the difficulty of machining and the processing time are long, resulting in a decrease in productivity.

한편, 외경 그르부 타입은, 샤프트(1)의 상,하부 외주면에 역시 헤링본 형상의 그르부(1a)를 형성한 것으로서, 샤프트(1)가 회전할 때 압력분포가 변하여 샤프트(1)의 정적 평형위치가 계속하여 변하는 현상이 발생하기가 쉽다. 이러한 현상은 회전체의 회전 불안정성을 높이는 요인이 되어 고속 회전에 부적합하다는 문제점이 내재되어 있다.On the other hand, the outer diameter grout type is formed by herringbone-shaped grouts 1a on the upper and lower outer peripheral surfaces of the shaft 1, and the pressure distribution changes when the shaft 1 rotates, so that the shaft 1 is static. The phenomenon that the equilibrium position changes continuously tends to occur. This phenomenon is a factor that increases the rotational instability of the rotating body, there is a problem that is unsuitable for high-speed rotation.

도 2에는 전술한 외경 그르부 타입을 채용한 폴리건 스캐닝 모터를 나타내 보였다.2 shows a polygon scanning motor employing the outer diameter grub type described above.

이는, 상,하부 외주면에 헤링본 형상의 그르부(11,12)가 형성된 샤프트(shaft;10)를 구비한다.It includes a shaft 10 in which herringbone shaped grooves 11 and 12 are formed on upper and lower outer peripheral surfaces thereof.

이 샤프트(10)에는 상면에 회로기판(21)이 위치된 부쉬(bush;20)가 끼워 삽입된다.The shaft 10 is inserted with a bush 20 in which the circuit board 21 is positioned on the upper surface.

부쉬(20)의 중심측 외주면에는 코어(core;31)와 코일(coil;32)로 이루어진 스테이터(stator;30)가 고정 설치된다.A stator 30 composed of a core 31 and a coil 32 is fixedly installed on the outer peripheral surface of the center side of the bushing 20.

부쉬(20)의 하부 내주면에는 전술한 샤프트(10)를 스러스트 방향으로의 하중을 지지하기 위한 것으로서 스러스트 베어링(40)이 개재된다.The thrust bearing 40 is interposed in the lower inner peripheral surface of the bush 20 as to support the above-mentioned shaft 10 in the thrust direction.

샤프트(10)의 상단부에는 홀더(holder;50)가 끼워 삽입되는 바, 이 홀더(50)의 하부 내주면에는 케이스(case;61)와 마그네트(62)로 이루어지며 전술한 스테이터(30)와 함께 회전전자기력을 발생시키는 로터(rotor;60)가 결합된다.A holder 50 is inserted into and inserted into an upper end of the shaft 10. The lower inner circumferential surface of the holder 50 includes a case 61 and a magnet 62, together with the stator 30 described above. Rotor 60 for generating a rotating electromagnetic force is coupled.

그리고 홀더(50)의 상부 외주면에는 도시되지 않은 레이저 다이오드로부터 주사된 빔을 감광드럼(미도시)로 반사시키는 폴리건 미러(polygon mirror;70)가 판 스프링 부재(80)를 통해 결합된다.A polygon mirror 70, which reflects a beam scanned from a laser diode (not shown) to a photosensitive drum (not shown), is coupled to the upper outer circumferential surface of the holder 50 through the leaf spring member 80.

이때 특히 폴리건 미러(70)의 결합위치는 샤프트(10)의 그르부(11,12)를 중심으로 할 때 상부측에 치우친채 위치된다.In this case, in particular, the coupling position of the polygon mirror 70 is located at the upper side when the center of the grooves 11 and 12 of the shaft 10.

이와같이 구성된 종래 폴리건 스캐닝 모터는, 스테이터(30)와 로터(60)간의 회전 전자기력을 통해 부쉬(20)를 중심으로 샤프트(10)가 그 외주면에 형성된 그르부(11,12)에 의해 발생되는 동압을 통해 회전되게 되고, 이 샤프트(10)의 상단부에 결합된 홀더(50)가 회전된다.The conventional polygon scanning motor configured as described above has dynamic pressure generated by the grooves 11 and 12 formed on the outer circumferential surface of the shaft 10 about the bush 20 through the rotating electromagnetic force between the stator 30 and the rotor 60. It is rotated through, the holder 50 coupled to the upper end of the shaft 10 is rotated.

따라서 홀더(50)의 상부 외주면에 결합된 폴리건 미러(70)를 통해 레이저 빔을 소정방향으로 즉, 감광드럼을 향해 반사시키게 되는 것이다.Therefore, the polygon beam 70 coupled to the upper outer circumferential surface of the holder 50 reflects the laser beam in a predetermined direction, that is, toward the photosensitive drum.

그러나 이와같은 종래 폴리건 스캐닝 모터에 있어서는, 전술한 바와 같이 그르부(11,12)가 형성된 샤프트(10)가 회전되는 방식이기 때문에 압력분포 변화에 따른 회전불안정이 발생되고 이에의해 안정된 회전정도를 얻을 수 없는 문제점이 야기된다.However, in the conventional polygon scanning motor as described above, since the shaft 10 in which the grooves 11 and 12 are formed is rotated as described above, rotational instability occurs due to the change in pressure distribution, thereby obtaining a stable degree of rotation. Unavoidable problems are caused.

이러한 문제점은 특히 화살표로 나타내 보인 바와 같이 샤프트(10)에 레디얼 방향으로 가해지는 힘의 방향에 비하여 큰 하중을 갖는 폴리건 미러(70)가 상측에 위치됨으로써 회전시 발생되는 원심력에 의해 압력 분포 변화를 더욱 심화시킴으로써 회전정도의 열화를 더욱 심각하게 초래하게 된다.This problem is caused by the change in pressure distribution due to the centrifugal force generated during rotation because the polygon mirror 70 having a large load is located on the upper side as compared with the direction of the force applied to the shaft 10 in the radial direction, as indicated by the arrow. Further deepening will cause more serious degradation of the degree of rotation.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 샤프트를 고정시킴으로써 회전에 따른 압력의 불평형 위치가 변화는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 특히 폴리건 미러의 위치를 베어링면 사이에 위치시킴으로써 안정된 회전정도를 얻을 수 있는 폴리건 스캐닝 모터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to solve such a conventional problem, and it is possible to prevent the unbalanced position of pressure due to rotation by fixing the shaft, and in particular, by positioning the position of the polygon mirror between the bearing surfaces It is an object of the present invention to provide a polygon scanning motor capable of obtaining a stable rotation degree.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 동압베어링에 그르부를 형성하는 예를 보인 예시도,Figures 1a and 1b is an exemplary view showing an example of forming a groove in a general dynamic pressure bearing,

도 2는 종래 폴리건 스캐닝 모터의 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional polygon scanning motor,

도 3은 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터의 단면도.3 is a cross-sectional view of a polygon scanning motor in accordance with the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 홀더 110 : 회로기판100: holder 110: circuit board

200 : 스테이터 210 : 코어200: stator 210: core

220 : 코일 300 : 샤프트220: coil 300: shaft

310,320 : (헤링본 형상의)그르부310,320: group of (herringbone shape)

400 : 부쉬 500 : 로터400: bush 500: rotor

510 : 케이스 520 : 마그네트510 case 520 magnet

600 : 폴리건 미러 700 : 스러스트 베어링600: polygon mirror 700: thrust bearing

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터는, 상면에 회로기판이 위치된 홀더와; 상기 홀더의 중심면에 하단부가 결합되며, 상,하 외주면에 그르부가 형성된 샤프트와; 상기 홀더의 상부 외주면에 결합되며, 코어와 코일로 이루어진 스테이터와; 상기 샤프트의 외주면에 끼워 삽입된채 회전 가능하게 미끄럼 지지되며, 하부 외주면에는 케이스와 마그네트로 이루어진 로터가 결합된 부쉬와; 상기 샤프트의 상,하 그르부 사이의 부쉬 외주면에 결합되는 미러와; 상기 부쉬의 상부 중심면에 끼워 삽입되어 상기 샤프트의 단부와 접촉됨으로써 스러스트 방향으로의 하중을 지지하는 스러스트 베어링;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polygon scanning motor according to the present invention comprises: a holder on which a circuit board is located; A shaft having a lower end coupled to a center surface of the holder and having a groove formed on upper and lower outer peripheral surfaces thereof; A stator coupled to an upper outer circumferential surface of the holder, the stator comprising a core and a coil; A bush coupled to the outer circumferential surface of the shaft to be rotatably slidably supported, and a lower outer circumferential surface to which a rotor made of a case and magnet is coupled; A mirror coupled to a bush outer circumferential surface between upper and lower grooves of the shaft; And a thrust bearing inserted into the upper center surface of the bush to be in contact with the end of the shaft to support the load in the thrust direction.

이하 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a polygon scanning motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 다른 폴리건 스캐닝 모터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of another polygon scanning motor in accordance with the present invention.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터는, 상면에 회로기판(110)이 위치된 홀더(holder;100)를 구비한다.As shown therein, the polygon scanning motor according to the present invention includes a holder 100 on which a circuit board 110 is located.

홀더(100)의 외주면에는 코어(core;210)와 코일(coil;220)로 이루어진 스테이터(stator;200)가 결합된다.A stator 200 formed of a core 210 and a coil 220 is coupled to an outer circumferential surface of the holder 100.

홀더(100)의 중심면에는 상,하부 외주면에 헤링본 형상의 그르부(310,320)가 형성된 샤프트(300)의 하단부가 압입 설치된다.In the center surface of the holder 100, the lower end of the shaft 300 in which herringbone-shaped grooves 310 and 320 are formed on upper and lower outer circumferential surfaces is press-fitted.

샤프트(300)의 중심측 외주면에는 부쉬(bush;400)가 회전될 수 있도록 즉, 그르부(310,320)를 통해 미끄럼 지지되어 회전될 수 있도록 끼워 삽입된다.The bush 400 is inserted into the outer peripheral surface of the center side of the shaft 300 so that the bush 400 can be rotated, ie, the bush 400 can be slid and rotated through the grooves 310 and 320.

부쉬(400)의 하면에는 전술한 스테이터(200)와 함께 회전 전자기력을 발생시키는 것으로서, 케이스(case;510)와 마그네트(520)로 이루어진 로터(rotor;500)가 결합된다.The lower surface of the bush 400 generates a rotating electromagnetic force together with the stator 200 described above, and a rotor 500 including a case 510 and a magnet 520 is coupled.

부쉬(400)의 대략 중심측 외주면에는 즉, 좀더 상세히는 샤프트(300)의 상,하부에 형성된 그르부(310,320) 사이에는 도시되지 않은 레이저 다이오드로부터 주사된 레이저 빔을 감광드럼(미도시)을 향해 반사시키는 폴리건 미러(polygon mirron;600)가 결합된다.On the outer circumferential surface of the bush 400, that is, more specifically, between the grooves 310 and 320 formed above and below the shaft 300, a laser beam scanned from a laser diode (not shown) is used. Polygon mirron 600 reflecting toward is combined.

또한 부쉬(400)의 상부 중심 내주면에는 샤프트(300)의 상단부와 접촉됨으로써 회전될 때 스러스트 방향으로의 하중을 지지하기위한 스러스트 베어링(700)이 개재된다.In addition, the upper center inner circumferential surface of the bush 400 is interposed with a thrust bearing 700 for supporting the load in the thrust direction when rotated by contacting the upper end of the shaft (300).

이와같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터는, 홀더(100)상에 위치된 스테이터(200)와 부쉬(400)상에 위치된 로터(500)간에 발생되는 회전 전자기력을 통해 샤프트(300)를 중심으로 부쉬(400)가 회전하게 된다.Polygon scanning motor according to the present invention having such a configuration, the shaft 300 through the rotating electromagnetic force generated between the stator 200 located on the holder 100 and the rotor 500 located on the bush 400 Bush 400 is rotated about.

그리고 이 부쉬(400)의 회전에 의해 폴리건 미러(600)가 함께 회전되게 되어 결과적으로 레이저 다이오드로부터 주사되는 빔을 감광드럼을 향해 반사시키게 되는 것이다.The polygon mirror 600 is rotated together by the rotation of the bush 400, and as a result, reflects the beam scanned from the laser diode toward the photosensitive drum.

한편, 부쉬(400)가 회전됨에 의해서는 그르부(310,320)가 형성된 샤프트(300)를 중심으로 회전하는 것이기 때문에 압력불평형 위치가 변화지 않게되어 안정된 회전이 이루어진다.On the other hand, since the bush 400 is rotated about the shaft 300 in which the grooves 310 and 320 are formed, the pressure imbalance position does not change and stable rotation is achieved.

이에 더하여 도 3에 나타내 보인 바와 같이 큰 하중을 갖고 있는 폴리건 미러(600)가 샤프트(300)의 그르부(310,320) 사이에 위치되는 것이기 때문에 폴리건 미러(600)가 회전할 때 발생되는 원심력에 의한 힘의 분포가 균등하게 베어링면 사이로 즉, 그르부(310,320) 사이로 분할됨으로써 이를 통해서도 안정된 회전정도를 얻을 수 있게된다.In addition, since the polygon mirror 600 having a large load is located between the grooves 310 and 320 of the shaft 300 as shown in FIG. 3, the centrifugal force generated when the polygon mirror 600 rotates. The force distribution is equally divided between the bearing surfaces, that is, between the grooves 310 and 320, thereby obtaining a stable degree of rotation.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리건 스캐닝 모터에 의하면, 그르부가 형성된 샤프트가 고정된 상태에서 폴리건 미러가 결합된 부쉬가 회전되는 것이기 때문에 압력의 불평형위치가 변화하지 않게되어 회전정도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻게된다.As described above, according to the polygon scanning motor according to the present invention, since the bush in which the polygon mirror is coupled is rotated while the shaft in which the groove is formed is fixed, the unbalanced position of the pressure is not changed, and thus the degree of rotation can be improved. You get the effect.

이에 더하여 폴리건 미러가 그르부 사이에 위치되는 것이어서, 힘의 균등한 분할을 도모할 수 있게됨으로써 이를 통해서도 회전정도의 향상을 꾀할 수 있는 이점을 얻게된다.In addition, since the polygon mirror is positioned between the grooves, an even division of the force can be achieved, thereby obtaining an advantage of improving the degree of rotation.

Claims

A holder on which a circuit board is located;

A shaft having a lower end coupled to a center surface of the holder and having a groove formed on upper and lower outer peripheral surfaces thereof;

A stator coupled to an upper outer circumferential surface of the holder, the stator comprising a core and a coil;

A bush coupled to the outer circumferential surface of the shaft to be rotatably slidably supported, and a lower outer circumferential surface to which a rotor made of a case and a magnet are coupled;

A mirror coupled to a bush outer circumferential surface between upper and lower grooves of the shaft;

And a thrust bearing inserted into the upper center surface of the bush to be in contact with an end portion of the shaft to support a load in the thrust direction.