KR20010057300A - Polygon scanning motor for optical scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 주사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리건 미러를 고속으로 회전시켜 일정화각으로 레이저 빔을 감광드럼을 향해 반사시키기 위한 폴리건 스캐닝 모터에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly, to a polygon scanning motor for rotating a polygon mirror at high speed to reflect a laser beam toward a photosensitive drum at a predetermined angle of view.
일반적으로 레이저 프린터에 적용되고 있는 광 주사장치에 있어서, 가장 핵심적인 부분은 레이저 빔을 감광드럼을 향해 전반사시키기 위하여 마련되는 폴리건 미러를 고속으로 회전시키는 폴리건 미러 스캐닝 모터라 할 것이다.In general, in the optical scanning device applied to the laser printer, the most essential part will be a polygon mirror scanning motor that rotates a polygon mirror provided to totally reflect the laser beam toward the photosensitive drum at high speed.
도 1에는 이와같은 종래의 일반적인 폴리건 스캐닝 모터를 나타내 보였다.Figure 1 shows such a conventional general polygon scanning motor.
이에 나타내 보인 바와 같이 종래 폴리건 스캐닝 모터는, 상면에 회로기판(P)이 설치된 홀더(holder;10)를 구비한다.As shown in the drawing, the conventional polygon scanning motor includes a holder 10 provided with a circuit board P on an upper surface thereof.
이 홀더(10)의 외주면에는 코어(21)와 코일(22)로 이루어진 스테이터(stator;20)가 고정 설치된다.On the outer circumferential surface of the holder 10, a stator 20 composed of a core 21 and a coil 22 is fixedly installed.
홀더(10)의 중심면에는 샤프트(shaft;30)의 하단부가 압입 설치되며, 샤프트(30)의 상,하 외주면에는 베어링면을 형성하기 위한 것으로서, 헤링본 형상의 그르부(groove;31,32)가 형성된다.The lower end of the shaft 30 is press-fitted to the center surface of the holder 10, and the upper and lower outer surfaces of the shaft 30 are formed to form a bearing surface. Herringbone-shaped grooves 31 and 32 are provided. ) Is formed.
샤프트(30)에는 부쉬(bush;40)가 회전 가능하게 미끄럼 지지되며, 이 부쉬(40)의 외주면에는 레이저 빔을 소정화각으로 반사시키는 폴리건 미러(polygon mirror;41)가 마련된다.A bush 40 is rotatably supported on the shaft 30, and a polygon mirror 41 is provided on the outer circumferential surface of the bush 40 to reflect the laser beam at a predetermined angle of view.
부쉬(40)의 하면에는 로터(rotor;50)가 설치되는 바, 이 로터(50)는 전술한 스테이터(20)를 감싸는 형태의 케이스(51)와, 이 케이스(51)의 내주면에 설치되는 마그네트(52)로 이루어진다.A rotor 50 is installed on the lower surface of the bush 40, and the rotor 50 is provided on a case 51 having a shape surrounding the stator 20 and an inner circumferential surface of the case 51. It is made of a magnet (52).
한편, 전술한 부쉬(40)의 상부 중심면에는 샤프트(30)의 상단부가 접촉될 수 있도록 와셔(washer;60)가 개재된다.On the other hand, a washer (60) is interposed on the upper center surface of the above-described bush 40 so that the upper end of the shaft 30 can be contacted.
이와같이 구성된 종래 폴리건 스캐닝 모터는, 스테이터(20)를 구성하고 있는 코어(21)와 코일(22) 그리고 로터(50)를 구성하고 있는 마그네트(52) 사이에서 발생되는 회전 전자기력을 통해 부쉬(40)가 샤프트(30)의 베어링면 즉, 헤링본 형상의 그르부(31,32)를 중심으로 회전한다.The conventional polygon scanning motor configured as described above has a bush 40 through a rotating electromagnetic force generated between the core 21 constituting the stator 20, the coil 22, and the magnet 52 constituting the rotor 50. Rotates about the bearing surface of the shaft 30, that is, the herringbone shaped grooves 31 and 32. FIG.
따라서 이 부쉬(40)의 외주면에 결합된 폴리건 미러(41)가 고속으로 회전하면서 레이저 빔을 소정화각으로 반사시키게 되는 것이다.Therefore, the polygon mirror 41 coupled to the outer circumferential surface of the bush 40 rotates at a high speed to reflect the laser beam at a predetermined angle of view.
한편, 이와같이 부쉬(40)와 로터(50)가 고속으로 회전하면서 레디얼 방향으로의 하중 지지능력은 샤프트(30)와 부쉬(40)간의 베어링면을 통해 확보하게 되고, 동시에 스러스트 방향으로의 하중지지능력은 샤프트(30)의 상단부와 와셔(60)간의 접촉을 통해 확보하게 된다.On the other hand, while the bush 40 and the rotor 50 rotate at high speed in this way, the load bearing capacity in the radial direction is secured through the bearing surface between the shaft 30 and the bush 40, and at the same time, the load bearing in the thrust direction is supported. The ability is ensured through contact between the top of the shaft 30 and the washer 60.
그러나 이와같은 종래 폴리건 스캐닝 모터에 있어서는 다음에 열거하는 많은 문제점을 내재하고 있다.However, such a conventional polygon scanning motor has many problems listed below.
첫째, 와셔(60)와 샤프트(30)간의 접촉 상태를 통해 스러스트 방향으로의 하중 지지능력을 확보하는 것이어서, 상호간의 접촉면을 매우 정밀하게 가공하여야 함으로써 가공성의 저하를 초래하는 문제점이 야기된다.First, the load bearing capacity in the thrust direction is secured through the contact state between the washer 60 and the shaft 30, so that the contact surfaces of each other must be processed very precisely, thereby causing a problem of deterioration of workability.
둘째, 와셔(60)의 결합이 정밀하게 이루어지지 못하고 비틀린 상태로 부쉬(40)에 결합될 경우에는 샤프트(30)와의 접촉 부위에서 분력이 발생되고 이에의해 회전시 진동이 유발되어 폴리건 미러(41)를 통해 레이저 빔을 반사시키는 것이 안정되게 이루어지지 못한다.Second, when the washer (60) is not precisely coupled and is coupled to the bush (40) in a twisted state, a partial force is generated at the contact portion with the shaft (30), thereby causing vibration during rotation, resulting in a polygon mirror (41). Reflecting the laser beam through the beam does not occur stably.
셋째, 와셔(60)에 접촉되는 샤프트(30)의 단부를 소정곡률로 가공하여야 함으로써 이 또한 가공성을 떨어뜨리는 요인이 되어왔다.Third, the end of the shaft 30 in contact with the washer 60 has to be processed to a predetermined curvature, which has also been a factor in degrading workability.
이와같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도 2에 나타내 보인 바와 같이, 비 접촉상태로 스러스트 방향으로의 하중 지지능력을 확보하도록 된 것이 제안되어 있다.In order to solve such problems, it has been proposed to secure load carrying capacity in the thrust direction in a non-contact state as shown in FIG. 2.
즉, 와셔(60')와 샤프트(30')의 상단부에 소정의 극성을 부여함으로써 이들 사이에 발생되는 자력을 통해 스러스트 방향으로의 하중 지지능력을 확보하도록 되어 있는 것이 제안되어 있다.In other words, it is proposed to secure the load bearing capacity in the thrust direction through the magnetic force generated between them by applying predetermined polarities to the upper ends of the washer 60 'and the shaft 30'.
그러나 이와같은 방법은, 마그네트를 균형되게 착자하는 것이 매우 어려운 것이어서, 약간의 착자 불균형이 발생되어도 전술한 바와 같이 회전시 진동이 유발될 우려가 내재되어 있다.However, such a method is difficult to magnetize the magnets in a balanced manner, and there is a possibility that vibration may be caused during rotation as described above even if a slight magnetization imbalance occurs.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 가공성의 향상을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라 와셔의 조립 오차 불균일에 관계없이 일정한 회전정도를 얻을 수 있는 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a polygon scanning motor of an optical scanning device that not only can improve workability but also obtain a constant degree of rotation regardless of assembling error of washers. Has its purpose.
도 1은 일반적인 폴리건 스캐닝 모터의 단면도,1 is a cross-sectional view of a typical polygon scanning motor,
도 2는 종래 다른 실시예를 개념적으로 나타낸 구성도,2 is a block diagram conceptually showing another conventional embodiment;
도 3은 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing a polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention;
도 4는 요부 발췌 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of the main excerpt.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 홀더 200 : 스테이터100: holder 200: stator
210 : 코어 220 : 코일210: core 220: coil
300 : 샤프트 310,320 : (헤링본 형상의)그르부300: shaft 310,320: (herringbone shape)
400 : 부쉬 420 : 폴리건 미러400: bush 420: polygon mirror
500 : 로터 510 : 케이스500: rotor 510: case
520 : 마그네트 600 : 와셔520: magnet 600: washer
700 : 볼 P : 회로기판700: Ball P: Circuit Board
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터는, 상면에 회로기판이 설치되고, 외주면에는 코어와 코일로 이루어진 스테이터가 고정 설치된 홀더와; 상기 홀더의 중심면에 하단부가 압입되며, 상,하 외주면 베어링면이 형성된 샤프트와; 상기 샤프트에 회전 가능하게 미끄럼 지지되며, 외주면에는 폴리건 미러가 마련된 부쉬와; 상기 부쉬의 하면에 상기 스테이터를 감싸는 형태로 고정 설치되는 케이스와, 이 케이스의 내주면에 부착되는 마그네트로 이루어진 로터와; 상기 샤프트와 상단부와 소정간격 이격된 상기 부쉬의 중심 상면에 고정 설치되는 와셔와; 상기 와셔와 상기 샤프트의 상단부 사이에 개재되어 상기 부쉬의 회전시 스러스트 방향으로의 하중을 지지하는 스러스트 베어링 지지수단;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention includes a holder on which a circuit board is installed on an upper surface, and a stator consisting of a core and a coil is fixed on an outer circumference; A shaft in which a lower end is press-fitted into the center surface of the holder, and upper and lower outer circumferential bearing surfaces are formed; A bush rotatably supported by the shaft, the bush having an polygon mirror provided on an outer circumferential surface thereof; A rotor comprising a case fixedly installed to surround the stator on a bottom surface of the bush, and a magnet attached to an inner circumferential surface of the case; A washer fixed to the central upper surface of the bush spaced apart from the shaft and the upper end by a predetermined distance; And a thrust bearing support means interposed between the washer and the upper end of the shaft to support the load in the thrust direction when the bush is rotated.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 스러스트 베어링 지지수단은, 상기 와셔의 중심면에 고정되며, 상기 샤프트의 상단부에 접촉되는 볼인 것에 있다.One preferred feature of the present invention is that the thrust bearing support means is a ball fixed to the center surface of the washer and in contact with the upper end of the shaft.
본 발명의 바람직한 다른 한 특징은, 상기 샤프트의 상단부는 편평한 면을 이루고 있는 것에 있다.Another desirable feature of the present invention is that the upper end of the shaft forms a flat surface.
본 발명의 바람직한 또 다른 한 특징은, 상기 볼은 세라믹으로 성형된 것에 있다.Another preferred feature of the present invention is that the ball is molded from ceramic.
이하 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a polygon scanning motor of an optical scanning device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터를 나타낸 단면도이고, 도 4는 요부 발췌 확대 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention, Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion extract.
이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터는, 상면에 회로기판(P)이 설치된 홀더(holder;100)를 구비한다.As shown therein, the polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention includes a holder 100 provided with a circuit board P on an upper surface thereof.
이 홀더(100)의 외주면에는 스테이터(stator;200)가 설치되는 바, 스테이터(200)는 코어(210)와, 이 코어(210)상에 권선되는 코일(220)로 이루어진다.A stator 200 is installed on an outer circumferential surface of the holder 100. The stator 200 includes a core 210 and a coil 220 wound on the core 210.
홀더(100)의 상부 중심 내면에는 상,하부 외주면에 헤링본 형상의 그르부(groove;310,320)가 형성된 샤프트(300)의 하단부가 억지 끼워 삽입된다.The lower end of the shaft 300 having herringbone-shaped grooves 310 and 320 formed on upper and lower outer circumferential surfaces of the holder 100 is forcibly inserted into the upper center inner surface of the holder 100.
샤프트(300)에는 외주면에 폴리건 미러(polygon mirror;410)가 마련된 부쉬(bush;400)가 베어링면을 통해 즉, 샤프트(300)의 헤링본 형상의 그르부(310,320)를 통해 회전 가능하게 미끄럼 지지된다.Shaft 300 is a bush (400) having a polygon mirror (410) on the outer circumferential surface is rotatably sliding through the bearing surface, that is, through the herringbone-shaped grooves 310,320 of the shaft 300 do.
부쉬(400)의 하면에는 로터(rotor;500)가 결합되는 바, 이 로터(500)는 스테이터(200)를 감싸는 형태로 형성된 케이스(510)와, 이 케이스(510)의 내주면에 결합되는 마그네트(520)로 이루어진다.The lower surface of the bush 400 is coupled to a rotor (rotor; 500), the rotor 500 is formed in the form surrounding the stator 200 and the magnet coupled to the inner peripheral surface of the case 510 520.
한편, 부쉬(400)의 중심 내면에는 샤프트(300)와 소정간격 유지된채 와셔(washer;600)가 결합되며, 이 와셔(600)와 샤프트(300)의 상단부 사이에는 실질적으로 본 발명의 특징적인 요소를 갖고 있는 것으로서, 부쉬(400)의 회전시 스러스트 방향으로의 하중을 지지하기 위한 스러스트 베어링 지지수단이 마련된다.On the other hand, the central inner surface of the bush 400 is coupled to the washer (washer; 600) while being maintained at a predetermined interval, the shaft 300, substantially between the washer 600 and the upper end of the shaft 300 is a feature of the present invention As having an element, a thrust bearing support means for supporting a load in the thrust direction when the bush 400 is rotated is provided.
이러한 스러스트 베어링 지지수단으로써는 볼(boll;700)이 사용되는 바, 이 볼(700)은 와셔(600)의 중심 하면에 소정깊이 내장된채 고정되고, 하면은 샤프트(300)의 상면과 접촉된다.As the thrust bearing support means, a ball 700 is used, and the ball 700 is fixed to the center lower surface of the washer 600 with a predetermined depth, and the lower surface contacts the upper surface of the shaft 300. do.
이와같이 볼(700)의 샤프트(300)의 상단면과 접촉되는 것이기 때문에 종래와 같이 샤프트(300)의 단부를 소정곡률로 가공하지 않고, 평편한면을 사용하여도 무방하다.As such, since the upper surface of the shaft 300 of the ball 700 is in contact with each other, a flat surface may be used without processing the end portion of the shaft 300 to a predetermined curvature as in the related art.
한편, 볼(700)은 와셔(600)와 함께 고속으로 회전하면서 샤프트(300)의 상면에 접촉되는 것이기 때문에 내구성이 요망된다.On the other hand, since the ball 700 is in contact with the upper surface of the shaft 300 while rotating at high speed with the washer 600, durability is desired.
따라서 볼(700)은 내구성이 뛰어난 세라믹으로 성형된다.Therefore, the ball 700 is formed of a ceramic having excellent durability.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터는, 스테이터(200)를 구성하고 있는 코어(210)와 코일(220) 그리고 로터(500)를 구성하고 있는 마그네트(520) 사이에서 발생되는 회전 전자기력을 통해 부쉬(400)가 샤프트(300)의 베어링면 즉, 헤링본 형상의 그르부(310,320)를 중심으로 회전한다.The polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention configured as described above has a rotation generated between the core 210 constituting the stator 200, the coil 220, and the magnet 520 constituting the rotor 500. The bush 400 rotates about the bearing surfaces of the shaft 300, that is, the herringbone-shaped grooves 310 and 320 through the electromagnetic force.
따라서 이 부쉬(400)의 외주면에 결합된 폴리건 미러(410)가 고속으로 회전하면서 레이저 빔을 소정화각으로 반사시키게 되는 것이다.Accordingly, the polygon mirror 410 coupled to the outer circumferential surface of the bush 400 rotates at a high speed to reflect the laser beam at a predetermined angle of view.
한편, 이와같이 부쉬(400)와 로터(500)가 고속으로 회전하면서 레디얼 방향으로의 하중 지지능력은 샤프트(300)와 부쉬(400)간의 베어링면을 통해 확보하게 되고, 동시에 스러스트 방향으로의 하중지지능력은 샤프트(300)의 상단부와 접촉되고, 와셔(600)에 결합된 볼(700)간의 접촉을 통해 확보하게 된다.On the other hand, while the bush 400 and the rotor 500 rotate at a high speed, the load bearing capacity in the radial direction is secured through the bearing surface between the shaft 300 and the bush 400, and at the same time, the load bearing in the thrust direction is supported. The ability is in contact with the upper end of the shaft 300 and is ensured through contact between the balls 700 coupled to the washer 600.
이때 볼(700)이 샤프트(300)의 상단부에 즉, 평편한면에 접촉되는 것이기 때문에 와셔(600)의 결합이 불안정하게 이루어져도 즉, 볼(700)과 샤프트(300)의 접촉은 항상 일정하게 된다.At this time, since the ball 700 is in contact with the upper end of the shaft 300, that is, the flat surface, even if the washer 600 is unstable, that is, the contact between the ball 700 and the shaft 300 is always constant. do.
따라서 부쉬(400)의 회전시 분력이 발생되지 않게되어 진동이 발생되지 않고 고정도의 회전정도를 갖은채 회전될 수 있다.Therefore, when the bush 400 is rotated, the component force is not generated, and thus the vibration may not be generated and may be rotated with a high degree of precision.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광 주사장치의 폴리건 스캐닝 모터에 의하면, 스러스트 방향으로의 하중지지능력의 확보가 샤프트와 와셔에 결합된 볼을 통해 이루어진다.As described above, according to the polygon scanning motor of the optical scanning device according to the present invention, the load bearing capacity in the thrust direction is secured through the ball coupled to the shaft and the washer.
따라서 와셔의 가공정도를 요망하지 않는 것은 물론이고, 샤프트의 상단부를 평탄한 면으로 형성할 수 있어 가공성의 향상을 꾀한 이점이 있다.Therefore, not only the degree of processing of the washer is desired, but also the upper end portion of the shaft can be formed in a flat surface, thereby improving the workability.
이외에도 샤프트와 볼이 항상 일정하게 접촉되는 것이기 때문에 고정도의 회전정도를 얻을 수 있게되어 이를 채용하는 기기의 신뢰성을 더 한층 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the shaft and the ball are always in constant contact with each other, a high degree of rotation can be obtained, thereby further improving the reliability of a device employing the same.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |