【事件の表示】
　特許第３２７８６５４号「ポリゴンスキャナモータ」の請求項１ないし５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２７８６５４号の請求項１ないし３，５に係る特許を取り消す。
　同請求項４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　　特許出願　　　 平成１３年　２月２１日
　　特許権設定登録 平成１４年　２月１５日
　　特許異議申立　 平成１４年１０月２５日
　　取消理由通知　 平成１４年１２月２５日
　　訂正請求　　　 平成１５年　３月１１日
　　
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
　平成１５年３月１１日付訂正請求において、特許権者が求めている訂正の内容は、以下の訂正事項ａ〜ｆのとおりである。
訂正事項ａ．請求項１の
　「側面に反射面が形成されたポリゴンミラー」を、
　「中心部に取付孔が形成され、側面に反射面が形成されたポリゴンミラー」に訂正する。                        
訂正事項ｂ．請求項１の
　「非磁性体でなるロータと」を、
　「前記取付孔側に放射状につっぱり力を持たせて前記ポリゴンミラーの抜け止め固定を行う突部が形成された、非磁性体でなるロータと」に訂正する。
訂正事項ｃ．請求項２の
　「前記ロータは、前記圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係で行われることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナモータ。」を、
　「前記ロータは、外径部で前記ヨークが嵌合されるフランジ部を有し、前記圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの前記フランジ部の外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係で行われることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナモータ。」に訂正する。
訂正事項ｄ．請求項３の
　「前記ヨークの材質が鉄であること」を、
　「前記ヨークの材質が円環状の鉄であること」に訂正する。
訂正事項ｅ．請求項４の
　「前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のポリゴンスキャナモータ。」を、
　「先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿されることにより当該ロータが回転自在に支承されるステータを備え、前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のポリゴンスキャナモータ。」に訂正する。
訂正事項ｆ．請求項５の
　「前記保存保証温度の最低温度は略−３０℃であることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナモータ。」を、
　「前記保存保証温度の最低温度は略−３０℃であることを特徴とする請求項２に記載のポリゴンスキャナモータ。」に訂正する。
　　　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
訂正事項ａ．について
　請求項の訂正である訂正事項ａは、当初明細書【００２５】段落の記載に基づいてポリゴンミラーの形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
訂正事項ｂ．について
  請求項の訂正である訂正事項ｂは、当初明細書【００２６】段落の記載に基づいてロータの形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。           
訂正事項ｃ．について
  訂正事項ｃの「フランジ部」は、当初明細書にはその文言が記載されていないが、図１には回転子２６の外周側に鍔状に延び鉄製ヨーク２７と結合する部位が記載されている。フランジとは「管を他の管または機械部分と結合する際に用いる鍔（つば）型の部品」（広辞苑第５版）の意味であると解されるので、上記部位が「フランジ部」であるとみなせる。よって請求項の訂正である訂正事項ｃは、当初の図１に基づいてロータの形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
訂正事項ｄ．について
　請求項の訂正である訂正事項ｄは、当初明細書【００２０】段落の記載に基づいてヨークの形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
訂正事項ｅ．について
  請求項の訂正である訂正事項ｅは、当初明細書【００２７】段落の記載に基づいてステータの形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものとである。
訂正事項ｆ．について
　訂正事項ｆが、誤記の訂正であることは明らかである。
　　
　そして、上記訂正事項ａ〜ｆのいずれも実質上特許請求の範囲を拡張し、変更するものではない。
　　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　　
３．特許異議の申立の概要及び取消理由の概要
　異議申立人皆川美芳は、下記の甲１〜３号証，参考物件１〜３を提出して、請求項１〜５に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨主張している。
　　　　　　　　　　　　　記    
甲１号証：特開平４−３５７３１９号公報
甲２号証：特開平７−１２１９７５号公報
甲３号証：特開平６−７０４９５号公報
参考物件１：特開平９−１０３０６１号公報
参考物件２：特開２０００−３７０６９号公報
参考物件３：本件特許発明の審査における「審査用メモ」
　　
  そして、平成１４年１２月１３日付で以下の取消理由を通知した。
１）本件出願の請求項１に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。
２）本件出願の請求項１ないし５に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明に基づいて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。     
　　　　　　　　　　　　　記
刊行物：特開平４−３５７３１９号公報（異議申立人が提出した甲１号証）　　　　  
４．本件発明
　本件特許第３２７８６５４号の請求項１〜５に係る発明（以下、それぞれ、「本件発明１〜５」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された事項により特定される次のものである。
「【請求項１】ブラシレスモータの構造をなし、中心部に取付孔が形成され、側面に反射面が形成されたポリゴンミラーを回転させて光偏向走査を行なうポリゴンスキャナモータにおいて、前記取付孔側に放射状につっぱり力を持たせて前記ポリゴンミラーの抜け止め固定を行う突部が形成された、非磁性体でなるロータと、前記ロータに圧入嵌合され磁性体でなるヨークと、を備え、前記圧入嵌合が前記ロータの外径部分と前記ヨークの内径部分とで行われることを特徴とするポリゴンスキャナモータ。
【請求項２】前記ロータは、外端部で前記ヨークが勘合されるフランジ部を有し、前記圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの前記フランジ部の外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係で行われることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナモータ。
【請求項３】前記ロータの材質がアルミニウム、前記ヨークの材質が円環状の鉄であることを特徴とする請求項１に記載のポリゴンスキャナモータ。
【請求項４】先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿されることにより当該ロータが回転自在に支承されるステータを備え、前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずか一つに記載のポリゴンスキャナモータ。
【請求項５】前記保存保証温度の最低温度は略−３０°Ｃであることを特
徴とする請求項２に記載のポリゴンスキャナモータ。」　
　　　　
５．刊行物記載の発明
刊行物には次の事項が記載されている。
　「・・・この軸部材２０は炭素繊維入りのアルミ合金製である。・・・」（明細書段落【００１７】）
　「・・・その回転多面鏡５０は、軸部材２０と共に駆動モータ６０で回転駆動される。この駆動モータ６０のロータマグネット６１は、鉄合金製のケース６３に取付けられている。このケース６３は、軸部材２０の外径面に嵌合により取付けられている。一方、ロータマグネット６１と半径方向に対向するステータコイル６４は、ハウジング１０の下側部材１０ｂに取付けられている。」（明細書段落【００１９】）
　「軸部材２０に対する、上記多面鏡５０とロータマグネット６１のケース６３との嵌合は、いずれか一方が、又はいずれも焼きばめ又は圧入により行われており、・・・」（明細書段落【００２０】）　 
　「ロータマグネットのケース６３を多面鏡５０に接するようにフランジ２５Ａに取り付けている。」（段落【００３６】）
　図５には「フランジ２５Ａ」は「軸部材２０」の一部であることが見て取れる。            
　図５から「ケース６３」の形状が円環状ではないことが見て取れる。
　図１〜６には「軸部材２０」を中心としてその外周に「回転多面鏡５０」が嵌合されていることが見て取れる。
　　　
６．本件発明１についての対比・判断
　本件発明１と刊行物記載のものとを比較すると、刊行物記載のものにおける「回転多面鏡５０」「軸部材２０」「鉄合金製のケース６３」はそれぞれ本件発明１における「側面に反射面が形成されたポリゴンミラー」「ロータ」「磁性体でなるヨーク」に相当する。
　刊行物記載のモータは、上記段落【００１９】の記載からみて、回転子にマグネットが配置され固定子にコイルが配置されブラシがない構成をとっていることから、本件発明１と同様にブラシレスモータである。  
　図１〜６には、「軸部材２０」を中心としてその外周に「回転多面鏡５０」が嵌合されていることが見て取れることから、「回転多面鏡５０」の中心部には取付孔が形成されていることが理解できる。   
　刊行物記載の「軸部材２０」は炭素繊維入りのアルミ合金製であるので、非磁性である。
　上記段落【００１９】の「ケース６３は、軸部材２０の外径面に嵌合により取付けられている。」の記載からみて、本件請求項１に係る発明の「圧入嵌合が前記ロータの外径部分と前記ヨークの内径部分とで行われる」点は、刊行物に実質的に記載されている。
　よって本件発明１と刊行物記載の発明は「ブラシレスモータの構造をなし、中心部に取付孔が形成され、側面に反射面が形成されたポリゴンミラーを回転させて光偏向走査を行なうポリゴンスキャナモータにおいて、非磁性体でなるロータと、前記ロータに圧入嵌合され磁性体でなるヨークと、を備え、前記圧入嵌合が前記ロータの外径部分と前記ヨークの内径部分とで行われるポリゴンスキャナモータ」である点で一致し、ロータに「取付孔側に放射状につっぱり力を持たせて前記ポリゴンミラーの抜け止め固定を行う突部が形成された」との事項が刊行物に記載されていない点で相違する。
　上記相違点について判断すると、放射状につっぱり力を持たせてポリゴンミラーの抜け止め固定を行う突部を形成する点は周知技術（例えば特開平４−２５８１４号公報，特開平９−２１９７４号公報参照）であるから、周知技術を勘案して刊行物の発明から本願発明のようにすることは、当業者が適宜なし得たことである。　
　したがって、本件発明１は、刊行物記載の発明と周知技術に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、本件発明１の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　　　
７．本件発明２についての対比・判断
　本件発明２は、本件請求項１の技術事項をさらに「前記ロータは外端部で前記ヨークが嵌合されるフランジ部を有し、圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係で行われる」と技術的に限定するものである。本件請求項１に係る発明と同様の技術的事項については、上記と同様の判断である。
　そして限定された上記技術事項について判断すると、刊行物には「ロータマグネットのケース６３を多面鏡５０に接するようにフランジ２５Ａに取り付けている。」（段落【００３６】）と記載され、また同図５から「フランジ２５Ａ」は「軸部材２０」の一部であることが見て取れるので、上記本件発明２の「前記ロータは外端部で前記ヨークが勘合されるフランジ部を有し」の点に相当する構成が刊行物には記載されている。　　
　「保存保証温度および使用保証温度」の点は、機械設計において当然考慮すべき要件である。また、圧入部抜けが起こらないように環境温度を勘案して圧入しろ等を設定することは当然に行うことであるから、圧入嵌合において、上記「ロータの外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係を維持し続ける」よう設計することは当業者にとって任意になし得る程度のことである。
　したがって、本件発明２は、刊行物記載の発明に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、本件発明２の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　  　
８．本件発明３についての対比・判断           
　本件発明３は、本件請求項１の技術事項をさらに「前記ロータの材質がアルミニウム、前記ヨークの材質が円環状の鉄であること」と技術的に限定するものである。本件請求項１に係る発明と同様の技術的事項については、上記と同様の判断である。
　そして限定された上記技術事項について判断すると、本件発明の「ロータの材質がアルミニウム、前記ヨークの材質が鉄である」と技術的に限定するものであるが、刊行物にはそれぞれ「この軸部材２０は炭素繊維入りのアルミ合金製である。」（段落【００１７】），「 鉄合金製のケース６３」（段落【００１９】）と記載されている。
　本件発明３記載の「アルミニウム」，「鉄」に対して、刊行物にはそれぞれ「炭素繊維入りのアルミ合金」，「鉄合金」と記載されており一応異なっているが、「アルミニウム」，「鉄」の語はそれぞれ、アルミニウム系素材，鉄系素材を意味して使われることが通常であり、刊行物の上記「アルミ合金」，「鉄合金」はその下位概念であると見なせる。また金属を使用する際、改質のために繊維を入れることは周知の技術であり、繊維を入れるか否かは当業者が適宜行う設計的事項にすぎない。   
　本件発明３記載の「ヨークの材質が円環状」に対して、刊行物図５記載の「ケース６３」は円環状ではない点で相違する。本件発明３のフランジ部はロータの最外周近傍まで延びてヨークと嵌合しているのに対し、刊行物図５では「ケース６３」が内周側に延びて「フランジ２５Ａ」と勘合している。そして「ケース６３」は内周側に延びることにより円環状とは異なった形状となっただけであり、ヨークがその機能を果たすためにはマグネット背後の部位が磁性体であれば良いのであるから円環状の形状自体が技術的意義をもつものではない。そしてロータとヨークを勘合するために、フランジ，ヨーク（ケース６３）のいずれかを延ばすかといった事項は当業者が適宜選択し得る程度の設計的事項である。　　
　したがって、本件発明３は、刊行物記載の発明に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、本件発明３の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
            
９．本件発明４についての対比・判断
　本件発明４は、本件請求項１の技術事項をさらに「先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿されることにより当該ロータが回転自在に支承されるステータを備え前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下」と技術的に限定するものである。本件請求項１に係る発明と同様の技術的事項については、上記と同様の判断である。
　本件発明４はステータの軸部に環状のロータが緩挿される構成をとっているものであるが、刊行物のものはステータの孔部に軸状のロータが緩挿される構成であるから、上記「先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿される」構成は刊行物のものからは生じ得ないものである。
　また上記「先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿」の構成は、特許異議申立人が提出した甲２〜３号証，参考物件１〜３には記載も示唆もなく、それから容易に想到しえたものということはできない。
　したがって、本件発明４は、特許異議申立人が証拠として提出したいずれの刊行物に記載された発明でも、また、これらの刊行物に記載された発明から容易に発明できたものでもないので、本件発明４の特許は、特許法第２９条第１項第３号または同法第２９条２項の規定に違反するものではない。
　　
１０．本件発明５に係る特許についての対比・判断
　本件発明５は、本件請求項２の技術事項をさらに「保存保証温度の最低温度は略−３０℃であること」と技術的に限定するものである。本件請求項２に係る発明と同様の技術的事項については、上記と同様の判断である。
  そして限定された上記技術事項について判断すると、「保存保証温度の最低温度」は、保存・使用環境等を勘案して設定されるものであるから、上記「最低温度は略−３０°Ｃである」の点は、当業者が適宜設定し得る設計的事項に過ぎない。
　したがって、本件発明５は、刊行物記載の発明に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、本件発明５の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
            
１１．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１ないし３，５の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　また、本件発明４については、取消理由を発見しない。
　よって結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年６月１２日（２００３．６．１２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
ポリゴンスキャナモータ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　ブラシレスモータの構造をなし、
中心部に取付孔が形成され、
　
前記取付孔側に放射状につっぱり力を持たせて前期ポリゴンミラーの抜け止め固定を行う突部が形成された、
　前記ロータに圧入嵌合され磁性体でなるヨークと、
を備え、
　前記圧入嵌合が前記ロータの外径部分と前記ヨークの内径部分とで行われることを特徴とするポリゴンスキャナモータ。
　【請求項２】　
前記ロータは、外端部で前記ヨークが嵌合されるフランジ部を有し、
　前記圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの
前記フランジ部の
　【請求項３】　前記ロータの材質がアルミニウム、前記ヨークの材質が
円環状の
　【請求項４】　
先端部に形成された細径部に前記ロータが緩挿されることにより当該ロータが回転自在に支承されるステータを備え、
　前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずか一つに記載のポリゴンスキャナモータ。
　【請求項５】　前記保存保証温度の最低温度は略−３０°Ｃであることを特徴とする請求項
２
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、レーザビームプリンタ、デジタル複写機などレーザビームの走査を行なうレーザ走査装置に用いられ、より詳細には、アルミニウム製のロータに薄肉のヨーク（磁性体）を圧入嵌合して固定するポリゴンスキャナモータに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　モノクロあるいはフルカラーの、レーザプリンタやデジタル複写機、レーザファクシミリ装置などレーザ走査系を搭載した電子写真方式の画像形成装置は、高画像品質、高速プリント性、静粛性など優れた特長と低コスト化により、急速に普及している。このレーザ走査系に搭載されるポリゴンスキャナモータには、プリント速度、画素密度に応じた回転速度が要求される。近年、プリント速度の高速化および画質の高解像化に伴い、ポリゴンスキャナモータにはたとえば３００００〜５００００ｒｐｍの高速回転数の実現とその信頼性向上が要求されている。そこで、従来のボールベアリングタイプの軸受では、軸受寿命、軸受騒音などの面から要求品質を満たすことができないため、高速回転用のポリゴンスキャナモータとして、空気動圧軸受を用いたものが実用化されている。
　【０００３】
　さて、このようなレーザ走査系に用いられる動圧軸受け構造のポリゴンスキャナモータとして、たとえば、ラジアル構造のものが特開平８−１９６０５６号公報、特開平９−１８２３５７号公報が開示されている。特に、ロータの内側にヨークと磁石を配置したり、あるいは現実的ではないがミラーの垂下壁にヨークを固定するものが特許第３００２５５１号に開示されている。また、アルミニウム合金などで構成されるロータの内側に鉄製のバックヨークを接着などで固定し、さらにバックヨークの内側に２ｍｍ厚のマグネットを挿入する従来のポリゴンスキャナモータも知られている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上記に示されるような従来のポリゴンスキャナモータにあっては、ロータの内側にバックヨークを接着し、その内側に２ｍｍ厚程度のマグネットを挿入するといった厚肉構造であるので、回転時の慣性（イナーシャ）が大きくなって動バランスが不安定になると共に、起動に時間がかかるなどの問題点があった。また、アルミニウム合金のロータの内側に鉄系のヨークを固定した場合、アルミニウム合金の方が線膨張係数が大きいために、温度変化によっては固定が不安定になるという問題点もある。
　【０００５】
　また、上記慣性（イナーシャ）を少なくするためには薄肉化が考えられるが、たとえば、それぞれ薄肉でなる非磁性のロータ部分に磁性体のヨークを固定する場合、接着剤で固定すると接着ムラにより動バランスが崩れる場合がある。また、上述したように、材質が異なる２つの部品を圧入固定する場合には、使用温度および保存下限温度（たとえば−３０°Ｃ）により、その線膨張率の違いから収縮差が生じ圧入部分が抜けてしまうことが考えられる。
　【０００６】
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薄肉のヨーク化を実現する上で規定温度範囲内における圧入の弛緩を排除してヨーク固定を強固にすると共に、ロータの回転開始時および回転時における慣性を小さくすることを目的とする。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するために、請求項１にかかるポリゴンスキャナモータにあっては、ブラシレスモータの構造をなし、側面に反射面が形成されたポリゴンミラーを回転させて光偏向走査を行なうポリゴンスキャナモータにおいて、非磁性体でなるロータと、前記ロータに圧入嵌合され磁性体でなるヨークと、を備え、前記圧入嵌合が前記ロータの外径部分と前記ヨークの内径部分とで行われるものである。
　【０００８】
　この発明によれば、非磁性体のロータの外側に磁性体のヨークを圧入する際に、それぞれ熱膨張係数が異なり、温度変化により収縮差が生じてもロータ外径＞ヨーク内径の関係となるように、つまり、圧入部分に緩みが生じないように締まりばめのはめあい公差を設定することにより、規定されている保存温度や使用温度の範囲において圧入部抜けを防止することが可能になる。
　【０００９】
　また、請求項２にかかるポリゴンスキャナモータにあっては、前記圧入嵌合は、あらかじめ規定された保存保証温度および使用保証温度の範囲で、前記ロータの外径が前記ヨークの内径よりも大なる関係で行われるものである。
　【００１０】
　この発明によれば、保存保証温度および使用保証温度を考慮し、これらの環境温度下であっても、圧入部分に緩みが生じないように締まりばめのはめあい公差を設定することにより、これら温度変化があっても圧入部分が常に締まり勝手になることで芯ずれの発生がなくなる。
　【００１１】
　また、請求項３にかかるポリゴンスキャナモータにあっては、前記ロータの材質がアルミニウム、前記ヨークの材質が鉄とするものである。
　【００１２】
　この発明によれば、ロータの材質をアルミニウム、ヨークの材質を鉄とした場合、それぞれ線膨張係数が異なり、温度変化によって収縮差が生じることを考慮した寸法設定とすることにより、軽量のアルミニウム製ロータヘのヨーク取り付けが実現してイナーシャを小さくすることが可能になり、しかも温度変化などによる圧入部の緩みを排除することが可能になる。
　【００１３】
　また、請求項４にかかるポリゴンスキャナモータにあっては、前記ヨークの肉厚を１ｍｍ以下とするものである。
　【００１４】
　この発明によれば、請求項１〜３のいずか一つにおいて、ロータおよびヨークの厚さを１ｍｍ程度の薄肉として上述したように温度変化による収縮差を考慮した圧入公差設定を行なうことにより、温度変化などによる圧入部の緩みを排除した状態で、薄肉によるロータおよびヨークが実現すると共に、そのイナーシャが小さくなって回転バランス性の向上が可能になる。
　【００１５】
　また、請求項５にかかるポリゴンスキャナモータにあっては、前記保存保証温度の最低温度は略−３０°Ｃとするものである。
　【００１６】
　この発明によれば、請求項１において、−３０°Ｃ程度の保存状態であっても、ロータとヨークの収縮状態を考慮し、ロータ外径＞ヨーク内径の関係となるように締まりばめのはめあい公差を設定することにより、圧入部抜けを防止することが可能になる。
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明にかかるポリゴンスキャナモータの好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。また、このポリゴンスキャナモータはレーザプリンタなどの画像形成装置に搭載される例について記述するが、この他にポリゴンミラーの代わりにディスク状の薄片体を高速回転する装置に同様に展開することが可能である。また、ポリゴンスキャナモータ以外にもヨーク部分が薄肉で圧入固定が後述するような主旨で構成されるモータにも同様に適用することが可能である。
　【００１８】
　本発明のポリゴンスキャナモータは、レーザプリンタやデジタル複写機などのレーザ走査系（レーザ書き込みユニット）に搭載され、ポリゴンミラーを所定の速度で回転し、その側面の反射面により偏向走査し、さらに各レンズおよびミラーを介してレーザビームを感光体表面に光学走査する装置に用いられるものである。したがって、このポリゴンスキャナモータの品質（ジッター特性、面倒れなど）の善し悪しが画像品質に影響するため、重要なユニットとして位置付けられている。
　【００１９】
　図１は、本発明の実施の形態にかかるポリゴンスキャナモータの構成を示す断面図である。図において、符号１はポリゴンスキャナモータ、符号２はブラシレスモータ（ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ｍｏｔｏｒ）構造の直流モータ、符号３は回転多面鏡となるポリゴンミラー（ｐｏｌｙｇｏｎ　ｍｉｒｒｏｒ）である。
　【００２０】
　また、符号４は鉄板上に、ドライバなどの各回路およびＩＣ部品を配線し搭載するためのプリント配線基板、符号５はラジアルおよびスラスト方向でなる空気動圧軸受、符号６は突部、符号２１は固定子、符号２２はモータコア、符号２３はステータ（ｓｔａｔｏｒ：固定子）部、符号２４は軸部、符号２５はロータ（ｒｏｔｏｒ：回転子）部、符号２６は回転子、符号２７は円環状の鉄性（磁性体であること）でなるヨーク（ｙｏｋｅ：継鉄）、符号２８はヨーク２７の内側に設けられた円環状のマグネットである。
　【００２１】
　また、符号２９はスラスト方向のストッパの機能およびスラスト動圧グルーブが形成されているスラスト板、符号３１はポリゴンミラー３の中心軸に設けられた取付孔、符号３２は反射面、符号４０はホール効果デバイス（Ｈａｌｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｄｅｖｉｃｅ、以下、ホールセンサという）である。また、符号４５はラジアルおよびスラスト方向よりなる動圧軸受面である。以下、これらの部品の構成関係などについて述べる。
　【００２２】
　このポリゴンスキャナモータ１は、軸部２４に軸支されたポリゴンミラー３をブラシレス型の直流モータ２によって高速回転するように構成されている。また、その下部は１ｍｍ厚程度の鉄板上に絶縁処理し、その上にプリント配線がなされたプリント配線基板４が設けられ、その孔部分に回転子２１の下部が位置決めされ嵌合されている。
　【００２３】
　直流モータ（ＤＣブラシスモータ）２は、プリント配線基板４にカシメなどの適宜の手段で固定されている固定子２１にモータコア２２を所定位置に軽圧入にて固定してなるステータ部２３を備えており、固定子２１には空気動圧軸受５を介してロータ部２５が回転自在に支承されている。
　【００２４】
　ロータ部２５は、回転子２６の外周に固定されている磁性材料からなるヨーク２７の内側に、たとえば、希土類磁石であるネオジボンド・マグネット（ネオジウム（Ｎｄ）系）、サマリウムコバルト系（サマリウム（Ｓｍ）系）などでなるリング状のマグネット２８を固定し、モータコア２２に流れる駆動電流による磁界とマグネット２８による磁界との間に働く力により回転子２６が回転する構成となっている。
　【００２５】
　ポリゴンミラー３は、アルミニウム材料からなり、レーザビームを等角走査するために正六角形の薄板状をなし、その中心部には円形の取付孔３１が形成されている。ポリゴンミラー３の側面にはレーザビームを反射させるためにサブミクロンオーダの鏡面仕上げの反射面３２が形成されている。なお、ポリゴンミラー３は正六角形に限らず、正多面形であれば何角形であってもよい。
　【００２６】
　ポリゴンミラー３をその取付孔３１を用いて回転子２６に固定するために、回転子２６には取付孔３１に嵌合する円環状の突部６が回転子２６と同心で形成されている。すなわち、ポリゴンミラー３の取付孔３１を突部６に挿入し、突部６の上縁部分を所定圧（ポリゴンミラー３の表面鏡面部を変形させない程度の圧力）で押圧し突部６をポリゴンミラー３に塑性変形させることにより、取付孔３１側に放射状につっぱり力を持たせて抜け止め固定を行なう。
　【００２７】
　ロータ部２５をステータ部２３に回転自在に設けるために、固定子２１の先端部には、細径部２１ａが同軸心で形成されており、回転子２６が細径部２１ａに緩挿されることにより、回転子２６が固定子２１に回転自在に支承される構成になっている。さらに、細径部２１ａの先端の軸部２４には動圧発生用部材としてのスラスト板２９がカシメ加工により固定されている。これにより、回転子２６のスラスト方向の動きが制限される。
　【００２８】
　また、図示の符号４５は動圧軸受面であり、それぞれの部品面（ステータ部２３、回転子２６、スラスト板２９の接触面）に５ミクロン程度の動圧溝（グルーブ）がたとえば旋削加工によって形成され、さらにその上に、結露発生時における水滴の付着による不起動発生などを防止するために、低摩擦係数で撥水性のあるＰＴＦＥなどの微粒子を分散させた金属で表面処理されている。これにより、回転子２６の動圧作用によって細径部２１ａを中心に円滑にかつ安定して高速回転できるように微量の間隙が形成されるように構成されている。
　【００２９】
　ロータ部２５の外周には磁性材料（鉄など）で作製された円筒状のヨーク２７が嵌合され、その内側に厚さ１ｍｍほどのリング状をなしたマグネット２８が固定されている。すなわち、この実施の形態におけるポリゴンスキャナモータ１は、外に対するマグネット２８からの磁力のもれを考慮して磁気的なアンバランスを回避するために、アルミニウム製のロータ部２５の外側に鉄製のヨーク２７を圧入する。つまり、マグネット２８だけでは磁力が弱いのでマグネット２８の外側に磁性体（ヨーク２７）を設けている。この場合、磁気的に飽和させる量だけ鉄を設けるが、厚さ１ｍｍのマグネット２８に対しては、ヨーク２７の肉厚が１ｍｍ以下で十分飽和する。厚さ１ｍｍのマグネット２８に対してヨーク２７の肉厚を１ｍｍより大きくすると、回転するロータ部２５のイナーシャを大きくしてしまうだけであり、消費電力の増加を招来させることになる。
　【００３０】
　そして、このマグネット２８の磁力分布における最適位置を考慮し、マグネット２８に対向する位置に、ホール効果（Ｈａｌｌ　Ｅｆｆｅｃｔ）と呼ばれる一種の電流磁気効果作用（電磁変換型）を応用した磁極位置を検出するホールセンサ４０が所定の位置（モータコア２２との関係）に所定の間隔（角度）をもって複数個プリント配線基板４上に設けられている。
　【００３１】
　つぎに、本発明の特徴であるロータ部２５とヨーク２７とを圧入して嵌合する際における両者の関係などについて詳述する。このポリゴンスキャナモータ１は、先に述べたように、たとえばデジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置のレーザ光学系に搭載される。このような、画像形成装置を使用する際における画像品質を保証する温度は一般的に約１０°Ｃ〜３０°Ｃである。この使用保証温度において高速回転し、その遠心力および発熱に起因するロータ部２５とヨーク２７との緩み発生を回避する必要がある。
　【００３２】
　さらに、船便あるいは空輸による海外輸出時の保存温度や倉庫保管などの環境を考慮した最低保管保証温度は、たとえば−３０°Ｃ程度になり、この温度において装置における部品の脱落、接着はがれなどの不具合がないように規定されている。このため、ポリゴンスキャナモータ１においてもこの最低保管保証温度−３０°Ｃで保存されてもロータ部２５とヨーク２７との緩みによる脱落などの発生を防止する必要がある。
　【００３３】
　ところが、ロータ部２５はアルミニルムで作製され、ヨーク２７は鉄製であり、互いに材質が異なる。このため、両材質の線膨張係数が、アルミニルムが２３×１０−６／°Ｃ、鉄が１１．６×１０−６／°Ｃと異なり、その収縮差があるので、上述した温度範囲を考慮したはめあい寸法公差などの設計が必要となる。この圧入寸法公差および締め代について以下に述べる。
　【００３４】
　表１は、ロータ部２５およびヨーク２７の圧入寸法公差を温度別に計算した例である。すなわち、図２に示すようにロータ部２５の圧入部外径をＤｒ、ヨーク２７の圧入部内径をＤｙとすれば、表１における数値はそれぞれの設定温度に到達したときの基準径（φ３４）に対する伸び量となる。なお、この数値は設定温度に到達した際の基準径から嵌合時（２０°Ｃ）の基準値を差し引いた値を記載している。また、線膨張係数は上述した値を用いている。
　【００３５】
　【表１】
　【００３６】
　また、表１における設定温度到達時の値は、径＝基準径（嵌合時の直径）×線膨張係数×（温度差２０°Ｃからの温度変化分）＋基準径（嵌合部の直径）、によって算出する。
　【００３７】
　ロータ部２５とヨーク２７との嵌合外れを防止するためには、ロータ圧入部外径Ｄｒ＞ヨーク圧入部内径Ｄｙの関係をすべての保証温度で確保する必要がある。上記表１から、たとえば−３０°Ｃの保存温度では、基準径φ３４に対し、
となり、ロータ圧入部外径Ｄｒ＞ヨーク圧入部内径Ｄｙの関係をすべて満足している。したがって、保存温度が−３０°Ｃに達してもロータ部２５からヨーク２７が外れることがない。また、ポリゴンスキャナモータが密閉構造体の中で高速回転し、その発熱による温度上昇など他の使用温度においても同様の関係が確保される。
　【００３８】
　また、締代σ＝０．０１４３２４（ｃｍ）＝１４３．２３６２（μｍ）にする必要がある。この限界締め代の計算例を表２に示し、その計算式および条件を数１に示す。
　【００３９】
　【表２】
　【００４０】
　【数１】
　【００４１】
　したがって、これまで説明してきたこの実施の形態のポリゴンスキャナモータは、ロータの外側にヨークを圧入する構成とし、さらに圧入しろを−３０°Ｃといった保存温度でも緩まない相対寸法とすることで、薄肉化の構成による動バランスが向上し、しかも温度変化による固定ゆるみを排除することができる。
　【００４２】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明にかかるポリゴンスキャナモータ（請求項１）によれば、非磁性体のロータの外側に磁性体のヨークを圧入する際に、それぞれ熱膨張係数が異なり、温度変化により収縮差が生じてもロータ外径＞ヨーク内径の相対寸法、つまり、圧入部分に緩みが生じないように締まりばめのはめあい公差を設定することにより、規定されている保存温度や使用温度の範囲において圧入部抜けを防止することが可能になるため、運転時の温度上昇があっても圧入部分が締まり勝手になることで芯ずれを生じることがなく、長時間安定した回転が得られる。したがって、薄肉のヨーク化を実現する上で規定温度範囲内における圧入の弛緩を排除してヨーク固定が強固になると共に、ロータの回転開始時および回転時における慣性を小さくすることができる。
　【００４３】
　また、本発明にかかるポリゴンスキャナモータ（請求項２）によれば、保存保証温度および使用保証温度を考慮し、これらの環境温度下であっても、圧入部分に緩みが生じないように締まりばめのはめあい公差を設定することにより、これら温度変化があっても圧入部分が常に締まり勝手になることで芯ずれの発生がなくなるため、規定温度範囲内における圧入の弛緩を排除することができ、ヨーク固定が強固になる。
　【００４４】
　また、本発明にかかるポリゴンスキャナモータ（請求項３）によれば、ロータの材質をアルミニウム、ヨークの材質を鉄とした場合、それぞれ線膨張係数が異なることを考慮した相対寸法の設定とすることにより、軽量のアルミニウム製ロータヘのヨーク取り付け構造が実現し、回転時の動バランス特性が向上するので、振動やイナーシャを小さくすることができ、しかも温度変化などによる圧入部の緩みを排除することができる。
　【００４５】
　また、本発明にかかるポリゴンスキャナモータ（請求項４）によれば、請求項１または２において、ロータおよびヨークの厚さを１ｍｍ程度の薄肉として上述したように温度変化による収縮差を考慮した圧入公差設定を行なうことにより、温度変化などによる圧入部の緩みを排除した状態で、薄肉によるロータおよびヨークが実現し、回転時における動バランス特性が向上するので、そのイナーシャや振動を小さくすることができる。
　【００４６】
　また、本発明にかかるポリゴンスキャナモータ（請求項５）によれば、請求項１において、−３０°Ｃ程度の保存状態であっても、ロータとヨークの圧入部分が、ロータ外径＞ヨーク内径の関係となるように締まりばめのはめあい公差（圧入しろ）を設定するので、規定された温度範囲において圧入部抜けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施の形態にかかるポリゴンスキャナモータの構成を示す断面図である。
　【図２】
　本発明の実施の形態にかかるロータとヨークとの圧入関係を示す断面図である。
　【符号の説明】
　　１　ポリゴンスキャナモータ
　　２　直流モータ
　　３　ポリゴンミラー
　　５　空気動圧軸受
　２３　ステータ部
　２５　ロータ部
　２７　ヨーク
　２８　マグネット