(57)【要約】【課題】励磁コイルによるホール素子への影響を低減し、かつリング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれを低減するＤＣブラシレスモータおよびこれを用いる光偏向装置を提供すること。【解決手段】基板上にホール素子を個々の励磁コイルの外側で励磁コイル間に配設すると共に、磁石が駆動と位置検出の２つの機能を兼ねることを特徴とするＤＣブラシレスモータ。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁されたリング状の磁石を有するロータ部と、該磁石に対向するように前記磁石に対して平行な基板上に個々に励磁コイルを配置したステータ部とを有する面対抗型のＤＣブラシレスモータにおいて、
前記基板上にホール素子を個々の励磁コイルの外側で前記励磁コイル間に配設すると共に、前記磁石が駆動と位置検出の２つの機能を兼ねることを特徴とするＤＣブラシレスモータ。
【請求項２】
前記磁石がプラスティック部材からなるフェライト磁石であることを特徴とする請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ。
【請求項３】
前記基板が剛性を有する金属基板であることを特徴とする請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ。
【請求項４】
前記磁石が円周上に配置させる励磁コイルの外径よりも小さく、前記ホール素子も前記励磁コイルの外径よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ。
【請求項５】
ポリゴンミラーを有する請求項１ないし請求項４に記載のＤＣブラシレスモータを備える光偏向装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面対抗型のＤＣブラシレスモータに関し、特に、レーザプリンタ、バーコードリーダ、レーザ複写機等の光偏向装置に用いられる面対抗型のＤＣブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタ等の画像記録装置においては、その画像の書き込み手段として読み取った情報を基にレーザ光を光偏向装置の高速回転するポリゴンミラー（回転多面鏡）に入光させ、反射光を走査させて感光体面に投影して画像記録を行っている。ポリゴンミラーの光偏向装置を用いたビーム走査光学装置の一実施の形態の斜視図を図５に示すように、８０は半導体レーザ、８１はビーム整形用光学系のコリメータレンズ、８２は第１シリンドリカルレンズ、８３はポリゴンミラー、８４Ａ、８４Ｂはｆθレンズ、８５は第２シリンドリカルレンズ、８６は第３ミラー、８７はカバーガラス、８８は感光体ドラムをそれぞれ示している。なお、８９はタイミング検出用のインデックスミラー、８９Ｓは同期検知用インデックスのインデックスセンサ、８３Ｍは光偏向装置のポリゴンミラー８３の回転駆動部である。
【０００３】
半導体レーザ８０から出射したビーム光は、コリメータレンズ８１により平行光となり、第１結像光学系の第１シリンドリカルレンズ８２を経て、等速で高速回転するポリゴンミラー８３のミラー面に入射する。この反射光はｆθレンズ８４Ａ、８４Ｂ、第２シリンドリカルレンズ８５から成る第２結像光学系を透過し、第３ミラー８６、カバーガラス８７を介して感光体ドラム８８の周面上に所定のスポット径で（主）走査が行われる。主走査方向は図示しない調整機構によって微調整がなされ、１ライン毎の同期検知は、走査開始前のビームをインデックスミラー８９を介してインデックスセンサ８９Ｓに入射することによって行われるものが特許文献１等によって知られている（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、上記の光偏向装置に用いられ、リング状の磁石や励磁コイルやホール素子等を備え安価でかつ小型・薄形の面対抗型ＤＣブラシレスモータが特許文献２等にて開示されている（特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１７１７４７号公報
【０００６】
【特許文献２】
実公平６−６７０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２に開示されるリング状の磁石や励磁コイルやホール素子等を備えた面対抗型のＤＣブラシレスモータにおいては、励磁コイルによるホール素子への影響が大きく、また、リング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれが生じるという問題が起こる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決し、励磁コイルによるホール素子への影響を低減し、かつリング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれを低減するＤＣブラシレスモータおよびこれを用いる光偏向装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【００１０】
（１）着磁されたリング状の磁石を有するロータ部と、該磁石に対向するように前記磁石に対して平行な基板上に個々に励磁コイルを配置したステータ部とを有する面対抗型のＤＣブラシレスモータにおいて、前記基板上にホール素子を個々の励磁コイルの外側で前記励磁コイル間に配設すると共に、前記磁石が駆動と位置検出の２つの機能を兼ねることを特徴とするＤＣブラシレスモータ（第１の発明）。
【００１１】
（２）ポリゴンミラーを有する請求項１ないし請求項４に記載のＤＣブラシレスモータを備える光偏向装置（第２の発明）。
【００１２】
本発明は上記の如き構成をとることにより、励磁コイルによるホール素子への影響を低減すると共に、リング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれを低減するＤＣブラシレスモータおよびこれを用いる光偏向装置の提供を可能とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
本発明に係る面対抗型（アキシャルタイプ）のＤＣブラシレスモータおよび光偏向装置について、図１ないし図４を用いて以下に説明する、図１は、本発明に係る面対抗型（アキシャルタイプ）のＤＣブラシレスモータの構造例を示す図であり、図２は、ホール素子と励磁コイルとの関係および磁石を示す平面図であり、図３は、ホール素子と励磁コイルとの位置関係の詳細説明図であり、図４は、ＤＣブラシレスモータが用いられる一例としての光偏向装置を示す図である。
【００１５】
図１ないし図３によれば、ＤＣブラシレスモータ１Ａは、図１に示すように、上側のロータ部１１０と下側のステータ部１２０とから構成されるものである。上側のロータ部１１０は、スリーブ６と、該スリーブ６下面のリング状の切欠部（符号なし）に接着剤にて貼付けられたマグネットヨーク６Ａと、さらに該マグネットヨーク６Ａの下面に接着剤にて貼付けられた磁石５とにより構成される。磁石５は、ナイロン系のプラスティック部材とフェライト部材とを混合して成型したものが用いられ、動圧軸受１０（図４参照、図１には不図示）の軸直交方向に、例えば図２（Ｂ）に示すように、Ｎ極、Ｓ極が交互に着磁された８極のリング状の部材よりなる。磁石としてプラスティック部材からなるフェライト磁石を用いることにより、磁石が低価格に抑えられ、低磁力でＳ／Ｎ比が低下しても安定した制御が可能となる。
【００１６】
また下側のステータ部１２０は、磁石５に対して平行な剛性を有する基板、例えばステンレス部材を用いた金属基板（ステータヨーク）３と、図２（Ａ）に示すように、該金属基板３の上面に、磁石５のそれぞれの磁極と対向して配設された励磁コイル４とにより構成される。剛性を有する金属基板を用いることにより、ベース板を設けずに済み、部品点数が削減されると共に、磁石と励磁コイルのずれが低減される。
【００１７】
また図２（Ａ）に示すように、ホール素子５１は金属基板３上に個々の励磁コイル４の外側で、該励磁コイル４間に配設される。ホール素子５１は図に示すように８個に限らず、４個或いは１個としてもよい。励磁コイル間にホール素子を配設することにより、励磁コイルのホール素子への影響が、励磁コイル間に配設していないときの１／２に低減される。
【００１８】
上記の構成において、磁石５は駆動と位置検出の２つの機能を兼ねるものである。即ち、磁石５の発生する軸方向の磁束に対して励磁コイル４に流れる電流の径方向成分が作用してロータ部１１０の回転駆動力が生じる。また、ホール素子５１が、磁石５の移動するＮ、Ｓ極の交互の極の回転位置を検出し、ロータ部１１０に回転力を与えるために必要な励磁コイル４を選択して励磁コイル４に電流を流し、ロータ部１１０を常に一定の方向に回転させるようにコントロールしている。
【００１９】
また磁石５は、図１または図２に示すように、円周上に配置させる励磁コイル４の外径よりも小さく、ホール素子５１も励磁コイル４の外径よりも内側に配置されることが好ましい。
【００２０】
具体的には、図３（Ａ）に示すような、ホール素子５１を励磁コイル４の内側に配置する従来型の配置では、ホール素子５１は励磁コイル４の電流により、４方向からの磁力受けて誤検知するが、図３（Ｂ）に示すように、ホール素子５１が励磁コイル４の周辺の上側や下側に配置されるときは、励磁コイル４の電流による影響は１方向のみで、誤検知には至らない。また図３（Ｃ）に示すように、ホール素子５１が隣り合う励磁コイル４間に配置されるとき、かつ両隣の励磁コイル４に電流が流れるときは、ホール素子５１を挟みそれぞれの励磁コイル４の電流が逆方向となり、磁力は打ち消し合い誤検知には至らず、図３（Ｄ）に示すように、ホール素子５１が隣り合う励磁コイル４間に配置されるとき、かつ片隣の励磁コイル４にしか電流が流れないときには、励磁コイル４の電流による影響は１方向のみで、誤検知には至らない。
【００２１】
本発明の如き構成をとることにより、励磁コイルによるホール素子への影響を低減すると共に、リング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれを低減するＤＣブラシレスモータが得られる。
【００２２】
図４に上記にて説明したＤＣブラシレスモータが用いられる一例としての光偏向装置を示す。
【００２３】
上スラスト軸受１０ａと、下スラスト軸受１０ｂと、上スラスト軸受１０ａおよび下スラスト軸受１０ｂに挟まれた内筒軸受１０ｃとにより形成される固定軸受と、可動軸受としての外筒軸受１０ｄとにより動圧軸受１０が構成される。該動圧軸受１０の外筒軸受１０ｄに、前述したＤＣブラシレスモータ１Ａのロータ部１１０の（図１参照、図４には不図示）スリーブ６を焼嵌め、該スリーブ６の中心の凸部上部にポリゴンミラー１６を接着剤にて固着して回転多面鏡を有するロータ部１１０Ａが形成される。
【００２４】
軸部２ａに、治具等を用いて、位置決め部材２を挟んで励磁コイル４とホール素子５１とが設けられるステータ部１２０と回転多面鏡を有するロータ部１１０Ａとを嵌込み、位置決めした状態で上下よりネジＮａ、Ｎｂにより金属基板３にネジ止めし、光偏向装置１が形成される。
【００２５】
光偏向装置１の金属基板３上には、その他アルミ電解コンデンサ６０やコネクタ７０が載置される。
【００２６】
本発明の如き構成をとることにより、安定して良好な走査が可能な光偏向装置が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１によれば、励磁コイルの外側にホール素子を配設することにより、励磁コイルによるホール素子への影響が低減されると共に、駆動と位置検出とを磁石で兼用することにより、リング状の磁石の磁極ずれによる回転の制御ずれが低減されるＤＣブラシレスモータの提供が可能となる。
【００２８】
請求項２によれば、磁石としてプラスティック部材からなるフェライト磁石を用いることにより、磁石が低価格に抑えられ、低磁力でＳ／Ｎ比が低下しても安定した制御が可能となる。
【００２９】
請求項３によれば、剛性を有する金属基板を用いることにより、ベース板を設けずに済み、部品点数が削減されると共に、磁石と励磁コイルのずれが低減される。
【００３０】
請求項４によれば、励磁コイル間にホール素子を配設することにより、励磁コイルのホール素子への影響が、励磁コイル間に配設していないときの１／２に低減される。
【００３１】
請求項５によれば、安定して良好な走査が可能な光偏向装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面対抗型（アキシャルタイプ）のＤＣブラシレスモータの構造例を示す図である。
【図２】ホール素子と励磁コイルとの関係および磁石を示す平面図である。
【図３】ホール素子と励磁コイルとの位置関係の詳細説明図である。
【図４】ＤＣブラシレスモータが用いられる一例としての光偏向装置を示す図である。
【図５】ビーム走査光学装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　光偏向装置
１Ａ　ＤＣブラシレスモータ
２　位置決め部材
２ａ　軸部
３　金属基板（ステータヨーク）
４　励磁コイル
５　磁石
６　スリーブ
６Ａ　マグネットヨーク
１０　動圧軸受
１０ａ　上スラスト軸受
１０ｂ　下スラスト軸受
１０ｃ　内筒軸受
１０ｄ　外筒軸受
１６　ポリゴンミラー
５１　ホール素子
１１０，１１０Ａ　ロータ部
１２０　ステータ部
【図１】
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【図２】
2004129427.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004129427.tif 000006
【図５】
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