KR20110048286A

KR20110048286A - 스캐너모터

Info

Publication number: KR20110048286A
Application number: KR1020090105027A
Authority: KR
Inventors: 송상재; 배영진; 오송본
Original assignee: 엄용남
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-05-11
Also published as: KR101047258B1

Abstract

본 발명은 스캐너모터에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스캐너모터는 길이방향으로 회전하는 회전축, 상기 회전축의 외주면에 삽입고정되고, 상측 모서리를 따라 단차가 형성된 하우징, 중심에 구비된 개구부의 하측 모서리가 상기 단차에 안착되고 상면이 고정부재에 의해 가압된 다면경 및 상기 하우징의 측면으로부터 방사상으로 연장된 지지부의 상면으로부터 상기 다면경 방향으로 돌출되어 상기 다면경의 하면을 지지하는 지지부재를 포함하는 구성이며, 나사 등의 지지부재를 채용함으로써 정밀하게 다면경의 수평도를 조절하여 하우징의 가공중 발생한 오차를 상쇄할 수 있고, 다양한 형태의 다면경을 하우징에 안착할 수 있어 다면경과 하우징 사이에 호환성을 강화할 수 있는 장점이 있다.

스캐너모터, 다면경, 지지부재, 나사, 하우징

Description

스캐너모터{SCANNER MOTOR}

본 발명은 스캐너모터에 관한 것이다.

본 발명은 레이저빔 프린터나 스캐너와 같은 광학기술을 이용한 출력장치에 사용되는 스캐너모터에 관한 것이다. 광학기술을 이용한 출력장치가 더욱 소형화, 고속화됨에 따라 다면경과 같은 광학반사장치를 정밀하게 구동하기 위해서 다양한 성능이 요구되고 있다. 이 중에서도 특히 중요한 성능은 스캐너모터가 다면경을 회전시킬 때 다면경의 수평도 유지이다. 다면경의 수평도 유지와 함께 스캐너모터의 제조비용 감소도 중요한 고려사항이다. 전술한 점을 중심으로 종래기술을 살펴보도록 한다.

도 1은 종래기술에 따른 스캐너모터의 단면도이며, 이를 참조하여 종래기술의 문제점을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 스캐너모터(1)는 고속으로 회전 하면서 광원으로부터 방출된 레이저빔을 편향주사하는 다면경(2), 다면경(2)이 안착되는 하우징(3) 및 다면경(2)을 상부에서 가압하여 고정하는 스프링(4)을 포함하는 구성이다. 여기서, 하우징(3)은 전체적으로 원판형으로 그 상부에 다면경(2)이 안착되고, 중앙에 회전축(5)이 삽입된다. 또한, 하우징(3)의 하부에는 로터케이스(6)가 코킹(caulking) 공정을 통해서 고정된다. 한편, 로터케이스(6)의 내주면에는 마그네트(7)가 스테이터(8)에 대응되게 구비된다.

스캐너모터(1)의 구동과정을 살펴보면, 외부전원이 인가되는 스테이터(8)와 로터케이스(6)의 내주면에 구비된 마그네트(7) 사이에 형성되는 자기력에 의해서 로터케이스(6) 및 하우징(3)이 회전한다. 그에 따라 하우징(3)에 안착된 다면경(2)도 회전하며 광원에서 방출된 레이저빔을 편향주사한다.

레이저빔을 편향주사함에 있어서 다면경(2)의 수평도를 유지하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 다면경(2)의 지지체인 하우징(3)의 정밀한 가공이 요구되고, 이를 만족시키기 위해서 통상 하우징(3)은 정밀한 가공이 가능한 금속을 기계가공하여 제작하고 있다. 하지만, 하우징(3)을 가공할 때 오차가 발생하면 이를 수정할 수 없고, 결국 다면경(2)의 수평도 유지가 불가능해지는 문제점이 있다.

게다가, 하우징(3)은 금속을 이용하여 기계가공해야 하므로 제조비용이 높고, 다른 재질에 비해 무거워 스캐너모터(1)가 회전할 때 전기에너지가 상대적으로 많이 소모되는 문제점이 있다.

또한, 제조비용을 낮추기 위해서 금속을 다른 재질로 대체하면 정밀한 가공이 힘들어지고, 그에 따라 다면경(2)의 수평도 유지가 더욱 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 다면경의 수평도를 유지할 수 있으면서도, 제조비용을 절약할 수 있는 스캐너모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너모터는 길이방향으로 회전하는 회전축, 상기 회전축의 외주면에 삽입고정되고, 상측 모서리를 따라 단차가 형성된 하우징, 중심에 구비된 개구부의 하측 모서리가 상기 단차에 안착되고, 상면이 고정부재에 의해 가압된 다면경 및 상기 하우징의 측면으로부터 방사상으로 연장된 지지부의 상면으로부터 상기 다면경 방향으로 돌출되어 상기 다면경의 하면을 지지하는 지지부재를 포함하는 구성이다.

여기서, 상기 하우징은 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축와 상기 하우징은 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한. 상기 지지부재는 나사인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부는 상기 지지부재가 삽입고정되는 체결공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재에 의해 상기 지지부의 하면에 결합된 로터케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부의 상면과 상기 다면경의 하면은 소정거리 이격된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 상기 회전축을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 120°씩 3 등분하는 위치에 3개가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 상기 회전축을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 90°씩 4 등분하는 위치에 4개가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 나사 등의 지지부재를 채용함으로써 정밀하게 다면경의 수평도를 조절하여 하우징의 가공중 발생한 오차를 상쇄할 수 있고, 다양한 형태의 다면경이 하우징에 안착될 수 있어 다면경과 하우징 사이에 호환성을 강화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 하우징을 플라스틱으로 제작할 수 있어 스캐너모터의 제조비용을 절약할 수 있고, 금속에 비해 가벼우므로 스캐너모터가 회전할 때 전기에너지가 상대적으로 적게 소모되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 하우징과 회전축을 일체로 제작하여 제조공정을 단순화할 수 있고, 스캐너모터의 전체적인 내구성을 강화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 다면경을 지지하는 나사 등의 지지부재를 이용하여 하우징과 로터케이스를 결합시킬 수 있으므로 별도의 체결수단이 불필요하여 제조비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "상면", "하면", "측면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너모터의 단면도이다.

도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스캐너모터(100)는 길이방향으로 회전하는 회전축(110), 회전축(110)의 외주면에 삽입고정되고, 상측 모서리를 따라 단차(125)가 형성된 하우징(120), 중심에 구비된 개구부(135)의 하측 모서리가 단차(125)에 안착되고 상면이 고정부재(140)에 의해 가압된 다면경(130) 및 하우징(120)의 측면으로부터 방사상으로 연장된 지지부(127)의 상면으로부터 다면경(130) 방향으로 돌출되어 다면경(130)의 하면을 지지하는 지지부재(150)를 포함하는 구성이다.

회전축(110)은 스캐너모터(100)의 회전중심 역할을 하는 것으로, 베어링(170)의 내측에 삽입되고, 베어링(170)에 의해 회전가능하게 지지된다. 또한, 회전축(110)은 스테이터(180)와 마그네트(190) 사이의 자기력에 의해서 길이방향(회전축(110)의 축방향)으로 회전하고, 회전축(110)이 회전하면 다면경(130)도 회전하면서 레이저빔을 편향주사한다.

하우징(120)은 다면경(130)을 안착시키는 역할을 하는 것으로, 중앙에 삽입공(123)이 구비되고 이를 이용하여 회전축(110)의 외주면에 삽입고정된다. 또한, 다면경(130)을 안착시키기 위해서 하우징(120)의 상측 모서리에는 다면경(130)의 개구부(135)에 대응하도록 단차(125)가 형성된다. 그리고, 하우징(120)은 그 측면으로부터 방사상으로 연장된 지지부(127)를 포함하는데, 지지부(127)에는 지지부재(150)가 돌출되어 다면경(130)의 하면을 지지한다. 여기서, 지지부(127)는 단차(125)보다 낮은 위치에 구비된다. 따라서, 지지부(127)의 상면과 하우징(120)에 안착되는 다면경(130)의 하면은 소정거리 이격되고, 이격된 거리만큼 지지부재(150)가 돌출되어 다면경(130)을 지지한다. 이때, 지지부(127)에는 지지부재(150)를 삽입고정하는 체결공(129)을 구비하는 것이 바람직하다.

종래기술과 달리 본 발명에 따른 하우징(120)은 다면경(130)을 직접 지지하지 않고 별도의 지지부재(150)를 이용하여 다면경(130)을 지지하므로 다면경(130)의 수평도에 직접적인 영향을 주지않는다. 따라서, 정밀한 가공의 필요성이 낮아지므로 금속 대신 플라스틱을 이용하여 하우징(120)을 가공할 수 있다. 하우징(120)을 플라스틱으로 가공하는 경우 사출공정 등을 이용하여 하우징(120)을 제작할 수 있으므로 제조비용을 절약할 수 있고, 플라스틱은 금속에 비해 가벼우므로 스캐너모터(100)가 회전할 때 전기에너지가 상대적으로 적게 소모되는 효과가 있다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 하우징(120)과 회전축(110)을 일체로 제작하여 회전축(110)에 하우징(120)을 삽입고정하는 공정을 생략할 수 있고, 스캐너모터(100)의 전체적인 내구성을 높일 수 있다. 이때, 하우징(120)과 회전축(110)은 인서트사 출을 통해서 일체로 제작할 수 있다.

다면경(130)은 광원(미도시됨)에서 방출된 레이저빔을 편향주사하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 다각기둥 형태로 제작되어 외측면으로 레이저빔을 편향주사하고 중심에 개구부(135)가 구비된다. 여기서, 개구부(135)의 하측 모서리는 하우징(120)의 단차(125)에 안착되고, 다면경(130)의 상면은 회전축(110)으로부터 연장된 스프링 등의 고정부재(140)에 의해 가압되며, 다면경(130)의 하면은 지지부재(150)에 의해 지지된다. 따라서, 다면경(130)은 개구부(135)의 하측 모서리가 하우징(120)에 안착된 상태에서 상면과 하면이 고정부재(140)와 지지부재(150)에 의해 각각 고정되는 것이다.

지지부재(150)는 전술한 바와 같이 다면경(130)을 지지하는 역할을 하는 것으로, 하우징(120)의 지지부(127) 상면으로부터 다면경(130) 방향으로 돌출된다. 여기서, 지지부재(150)는 지지부(127)에 구비된 체결공(129)에 삽입고정되고, 지지부재(150)의 개수는 많을수록 뛰어난 지지력을 구현할 수 있지만 제조공정의 효율을 고려할 때 3개 또는 4개인 것이 바람직하다. 이하, 도면을 참조하여 지지부재(150), 하우징(120) 및 로터케이스(160) 간의 결합관계를 살펴본다.

도 3 내지 도 4는 도 2에 도시된 스캐너모터의 결합관계를 도시한 분해사시도이다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 지지부재(150)가 서로 동일간격으로 구비될 때 안정적인 지지가 가능하므로 지지부재(150)가 3개인 경우는 회전 축(110)을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 120°씩 3 등분하는 위치에 구비하는 것(도 3 참조)이 바람직하고, 지지부재(150)가 4개인 경우는 회전축(110)을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 90°씩 4 등분하는 위치에 구비하는 것(도 4 참조)이 바람직하다. 또한, 또한, 도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 지지부(127)와 지지부(127)의 하면에 구비되는 로터케이스(160)를 지지부재(150)로 결합시키는 것이 바람직하고, 이 경우 지지부재(150)는 로터케이스(160)와 지지부(127)를 관통한다. 지지부재(150)를 이용하여 지지부(127)와 로터케이스(160)를 결합시킴으로써 코킹(caulking) 공정, 압입 공정 등과 같은 종래기술에 의한 별도의 결합 공정이 불필요하므로 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다. 한편, 로터케이스(160)에는 회전축(110)에서의 이탈을 방지하기 위해 설치된 스토퍼(210)와 계합되도록 로터케이스(160)의 하측단으로부터 연장된 계합부(200)가 구비된다.

또한, 다면경(130)의 수평도를 정밀하게 제어하기 위해서 지지부재(150)로는 돌출된 높이 조절이 가능한 나사를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 나사를 회전시켜 지지부(127)의 상면로부터 돌출된 높이를 정밀하게 조절함으로써 다면경(130)의 완전한 수평을 구현할 수 있다. 또한, 나사의 돌출된 높이 조절을 통해서 다양한 형태의 다면경(130)에 대응할 수 있으므로 다면경(130)과 하우징(120) 사이에 호환성을 강화할 수 있는 장점이 있다. 한편, 지지부재(150)로 나사를 이용하는 경우 지지부재(150)가 삽입고정되는 체결공(129)에는 나사에 대응하는 나사선이 형성되어야 함은 물론이다.

전술한 회전축(110), 다면경(130) 및 하우징(120) 등은 본 발명의 주요한 구성요소로 스캐너모터(100)가 구동시 회전하는 회전부에 해당한다. 이러한 회전부 이외에도 스캐너모터(100)는 구동시에도 고정되는 고정부를 더 포함한다. 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 고정부는 베이스플레이트(220), 베어링홀더(175), 베어링(170) 및 스테이터(180)를 포함하는 구성인데, 이러한 구성는 예시적인 것에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다. 고정부에 대해서는 스캐너모터(100)의 작동과정을 위주로 간략히 설명하도록 한다.

베이스플레이트(220)는 스캐너모터(100)를 전체적으로 지지하는 역할을 하는 것으로, 스테이터(180)에 전기에너지를 공급하는 회로기판(미도시됨)이 상면에 구비될 수 있고, 베이스플레이트(220)의 중앙에는 베어링홀더(175)가 고정된다.

또한, 베어링홀더(175)는 그 내부에 수용되는 베어링(170)을 지지하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 중공원통형으로 형성되고, 외주면에 스테이터(180)가 구비된다.

그리고, 베어링(170)은 그 내부에 삽입된 회전축(110)을 회전가능하게 지지하는 역할을 하는 것으로, 회전축(110)의 원활한 회전을 위해서 윤활제를 내포하는 것이 바람직하다.

또한, 스테이터(180)는 회로기판으로부터 전기에너지를 공급받아 자기장을 형성함으로써 스캐너모터(100)의 회전력을 제공하는 역할을 한다. 더욱 상세히 살펴보면, 스테이터(180)는 로터케이스(160)에 구비된 마그네트(190)에 대향하도록 배치되고, 스테이터(180)에 자기장이 형성되면 마그네트(190)는 자기력에 의해서 회전하게 되고, 그에 따라 로터케이스(160), 하우징(120) 및 다면경(130)이 회전하게 되는 것이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스캐너모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 스캐너모터의 단면도;

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너모터의 단면도; 및

도 3 내지 도 4는 도 2에 도시된 스캐너모터의 결합관계를 도시한 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 스캐너모터 110: 회전축

120: 하우징 123: 삽입공

125: 단차 127: 지지부

129: 체결공 130: 다면경

135: 개구부 140: 고정부재

150: 지지부재 160: 로터케이스

170: 베어링 175: 베어링홀더

180: 스테이터 190: 마그네트

200: 계합부 210: 스토퍼

220: 베이스플레이트

Claims

길이방향으로 회전하는 회전축;

상기 회전축의 외주면에 삽입고정되고, 상측 모서리를 따라 단차가 형성된 하우징;

중심에 구비된 개구부의 하측 모서리가 상기 단차에 안착되고, 상면이 고정부재에 의해 가압된 다면경; 및

상기 하우징의 측면으로부터 방사상으로 연장된 지지부의 상면으로부터 상기 다면경 방향으로 돌출되어 상기 다면경의 하면을 지지하는 지지부재;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징은 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 회전축와 상기 하우징은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부재는 나사인 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부는 상기 지지부재가 삽입고정되는 체결공을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부재에 의해 상기 지지부의 하면에 결합된 로터케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부의 상면과 상기 다면경의 하면은 소정거리 이격된 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부재는 상기 회전축을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 120°씩 3 등분하는 위치에 3개가 구비된 것을 특징으로 하는 스캐너모터.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부재는 상기 회전축을 중심으로 한 동일 반경의 원호를 90°씩 4 등분하는 위치에 4개가 구비된 것을 특징으로 하는 스캐너모터.