(57)【要約】【課題】レーザービームプリンタや複写機等で、レーザースキャニングに利用されるポリゴンミラースキャナモータにおいて、ロータフレーム天面とロータボス受面間の外周部に隙間が存在する場合に発生する振動、騒音を低下させることを目的とする。【解決手段】ロータフレーム天面９ａと接触するロータボス６に設けられた一定の面積を有する円周から成るロータボス受面６ａの形状を外周部から内周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状、又は前記ロータボス受面６ａの外周部が内周部より厚くなるような段差を設けるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータフレームに固定されたロータボスに多角形のポリゴンミラーを搭載するロータを有し、前記ロータボスは前記ポリゴンミラーを搭載する面とは反対側の面で前記ロータフレームに取り付け固定されており、このロータフレーム取り付け面を外周部から内周部へ向けて前記ポリゴンミラーを搭載する面側に漸近するテーパ形状に形成したポリゴンミラースキャナモータ。
【請求項２】
ロータフレームに固定されたロータボスに多角形のポリゴンミラーを搭載するロータを有し、前記ロータボスは前記ポリゴンミラーを搭載する面とは反対側の面で前記ロータフレームに取り付け固定されており、このロータフレーム取り付け面に外周部が内周部より厚くなるような段差を形成したポリゴンミラースキャナモータ。
【請求項３】
ロータフレーム取り付け面のテーパの最外周部と最内周部との高さ寸法の差を１〜２０μｍ程度とするように形成した請求項１に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
【請求項４】
ロータフレーム取り付け面の段差の寸法を１〜２０μｍ程度とするように形成した請求項２に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
【請求項５】
ロータボスの厚みをＴとし、ロータフレームの板厚をｔとした場合、Ｔ≧ｔとするように形成した請求項１ないし２のいずれか１項に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザービームプリンタや複写機等で、レーザースキャニングに利用される高速回転を有するポリゴンミラースキャナモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレームに固定されたロータボスに多角形のポリゴンミラーを搭載する構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、前記特許文献１に記載された従来のポリゴンミラースキャナモータを示すものである。
【０００４】
図８において、回転軸１は基板２に固定された軸受３の内径孔に対して回転可能に支持されると共に、ポリゴンミラー４を設置するロータボス６が締結されている。そしてロータボス６の上部にはポリゴンミラー４がミラー押えバネ７を介して、グリップリング８によって固定されている。ロータボス６を介して、ポリゴンミラー４と対向するようにロータフレーム９が固定され、ロータフレーム９の内周にはロータマグネット１０が固定されている。以上が回転体の構造である。また、基板２には前記ロータマグネット１０と対向した位置にステータコイル１１が配置されており、前記ステータコイル１１の外周上に回転時の位相検出を行うホール素子が実装されている。
【０００５】
ポリゴンミラー４の側面には鏡面加工された複数のミラーが形成されている。そして、このミラー面は、光ビームの偏光走査を精度良く行うために、平面度が高精度に保たれている。そして、ロータボス６のポリゴンミラー受面にも極めて高い加工精度が要求される。ポリゴンミラー受面がフラットに形成されない場合にはポリゴンミラーに歪みが生じ、光ビームの偏光走査の精度が悪化するためである。
【０００６】
以上のように構成されたポリゴンミラースキャナモータについて、以下その動作を説明する。まず、ステータコイル１１に電流が流れロータマグネット１０との間で発生する吸引力と反発力により駆動力を発生させ、基板２に実装されたホール素子が前記ロータマグネット１０の位相を検出することにより、軸受３に支持された回転体が連続的に回転可能となり、前記回転体に搭載されたポリゴンミラー４に光ビームを投射することにより偏光走査を行う。
【特許文献１】特開平１１−１４９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、ロータボスのロータフレーム取り付け面がフラットに形成されない場合にはロータフレーム天面とロータボスのロータフレーム取り付け面間の外周部に隙間が生じ、前記隙間が高速回転に伴うロータフレーム天面のスラスト方向変位量を増加させ、振動、騒音を発生させる原因となるという課題を有していることが判明した。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ロータフレーム天面とロータボスのロータフレーム取り付け面間の外周部に隙間が存在する場合に発生する振動を抑制し、低振動、低騒音なポリゴンミラースキャナモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレーム天面と接触するロータボスのロータフレーム取り付け面を外周部から内周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状、又は前記ロータフレーム取り付け面の外周部が内周部より厚くなるような段差を設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリゴンミラースキャナモータによれば、ロータフレーム天面とロータフレーム取り付け面間の外周部に隙間が存在する場合に発生する振動、騒音を低下させることができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータボス断面図である。
【００１３】
図１において、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１４】
図１において、ロータフレーム取り付け面６ａの形状は外周部から内周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状である。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータフレーム９にロータボス６が固定されたロータ組立断面図である。
【００１６】
図２において、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１７】
図２において、ロータボス６をロータフレーム９へ固定することにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａはフラットに密着した状態となっている。
【００１８】
図３は、ポリゴンミラースキャナモータのロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在する場合のロータ組立断面図である。
【００１９】
図３において、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２０】
図３において、フラットに加工されるべきロータフレーム取り付け面６ａが、内周部から外周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状となっている。この場合、ロータボス６をロータフレーム９へ固定することにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在する結果となる。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの回転時における振動レベルをロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間量別に表記したグラフである。
【００２２】
図４において、横軸に回転数、縦軸に振動レベル（マイナスからプラスへ向けて振動大）をとると、振動レベルは隙間（２０μｍ）が存在することにより、隙間が存在しないフラットな状態と比較し、各回転数において悪化していることが伺える。これにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間量と振動レベルの関係が明白となった。
【００２３】
この様に、回転体が回転した場合、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間量が大きい程、振動レベルが悪化する事が判明したので、このロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間と振動レベルの関係に着目して種々検討を行った結果、以下のことが究明された。
【００２４】
図５は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの回転時におけるロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間量に伴う前記ロータフレーム天面９ａ外周部のスラスト方向変位量を表記したグラフである。
【００２５】
図５において、横軸に回転数、縦軸にロータフレーム天面９ａ外周部のスラスト方向変位量をとると、前記スラスト方向変位量は、前記ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間（２０μｍ）が存在する場合、隙間が存在しないフラットな状態と比較し、約４倍のスラスト方向変位量となる（ここではロータフレーム９の外径がφ２４、板厚が０．５ｍｍとする）。ここで、ロータフレーム天面９ａ外周部がスラスト方向に変位する過程であるが、回転時における高速回転に伴う遠心力によって、前記ロータフレーム天面９ａ外周部にはスラスト方向へと変位する力が働き、この時、スラスト方向の変位はロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在する場合、隙間が存在しないフラットな状態と比較し、前記隙間分だけ大きな変位を促すこととなる。また本現象は高速回転になるほど（遠心力が増すほど）スラスト方向変位量の増化が顕著に見られる。これにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に存在する隙間量に伴う前記ロータフレーム天面９ａ外周部のスラスト方向変位量の関係が明白となった。
【００２６】
前記図４及び図５の結果より、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在する場合、高速回転に伴う遠心力によって、ロータフレーム天面９ａ外周部は前記隙間分だけスラスト方向変位を繰り返し、その結果、振動を発生させる原因となることが推定される。これより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在しないフラットな状態において、振動を抑制することが可能となる。
【００２７】
図６は、本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータフレーム取り付け面６ａの外周側と内周側の軸方向寸法の差（以下テーパ高さと称す）をロータフレーム９へ固定する前後で比較測定したグラフである。
【００２８】
図６において、前記図１のロータフレーム取り付け面６ａ形状より、横軸にモータＮｏ、縦軸にロータフレーム９を固定する前後で測定したロータフレーム取り付け面６ａのテーパ高さをとると、前記ロータフレーム取り付け面６ａのテーパ高さは前記ロータフレーム９を固定後にほぼフラットな状態へと移行する傾向にあることが伺える。これは、前記ロータフレーム９にロータボス６を固定する際、ロータフレーム取り付け面６ａが前記ロータフレーム９の平面形状にならうためであり、これにより、前記図２において、ロータボス６をロータフレーム９へ固定することにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａはフラットに密着した状態とすることが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるポリゴンミラースキャナモータのロータボス断面図である。
【００３０】
図7において、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３１】
図7において、ロータフレーム取り付け面６ａの形状は外周部が内周部より厚くなるような段差を設けるように形成されている。前記段差を設け、前記ロータフレーム取り付け面６ａの外周部をロータフレーム天面９ａと密着させる構造とすることにより、前記ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が生じることはない。
【００３２】
本発明の実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの振動レベルを、前記図４の結果より、例えば２０ｄＢ以下にするためには、ロータフレーム取り付け面６ａの形状を外周部から内周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状、又は前記ロータボス受面の外周部が内周部より厚くなるような段差を設けるように形成し、テーパ、又は段差の高さは、前記図６の結果を元に、ロータボス６をロータフレーム９へ固定することによって、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａがフラットに密着した状態となり、且ポリゴンミラースキャナモータの基本特性に影響を与えない１〜２０μｍ程度とする。
【００３３】
ここで、ロータフレーム９とロータボス６を固定する際、前記ロータフレーム９が前記ロータボス６以上の厚みを要している場合、前記ロータフレーム９の面状態によっては、固定時にロータフレーム取り付け面６ａがロータフレーム天面９ａの形状に沿ってしまうため、前記ロータフレーム天面９ａと前記ロータフレーム取り付け面６ａをフラットに密着させることが出来ない。よって、ロータボス６の厚みをＴ、ロータフレーム９の厚みをｔとした場合、Ｔ≧ｔとするように形成しなければならない。
【００３４】
上記実施の形態より、ロータフレーム天面９ａと接触するロータボス６に設けられたロータフレーム取り付け面６ａの形状を外周部から内周部へ向けてポリゴンミラー側に漸近するテーパ形状、又は前記ロータボス受面６ａの外周部が内周部より厚くなるような段差を設ける形状とすることにより、ロータフレーム天面９ａとロータフレーム取り付け面６ａ間の外周部に隙間が存在する場合に発生する振動、騒音を低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかるポリゴンミラースキャナモータは、ロータフレーム天面とロータフレーム取り付け面間の外周部に隙間が存在する場合に発生する振動、騒音を低下させることが可能になるので、レーザービームプリンタや複写機等の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータボス断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータフレームにロータボスが固定されたロータ組立断面図
【図３】本発明の比較用のポリゴンミラースキャナモータのロータフレーム天面とロータフレーム取り付け面間の外周部に隙間が存在するロータ組立断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの回転時における振動レベルをロータフレーム天面とロータフレーム取り付け面間の外周部に存在する隙間量別に表記したグラフ
【図５】本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータの回転時におけるロータフレーム天面とロータフレーム取り付け面間の外周部に存在する隙間量に伴う前記ロータフレーム天面外周部のスラスト方向変位量を表記したグラフ
【図６】本発明の実施の形態１におけるポリゴンミラースキャナモータのロータボス受面のテーパ高さをロータフレームへ固定する前後で比較測定したグラフ
【図７】本発明の実施の形態２におけるポリゴンミラースキャナモータのロータボス断面図
【図８】従来のポリゴンミラースキャナモータの断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  回転軸
２  基板
３  軸受
４  ポリゴンミラー
６  ロータボス
６ａ  ロータフレーム取り付け面
７  ミラー押えバネ
８  グリップリング
９  ロータフレーム
９ａ  ロータフレーム天面
１０  ロータマグネット
１１  ステータコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007108567.tif 000008
【図７】
2007108567.tif 000009
【図８】
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