专利名称：主轴电机和主轴电机组件以及具有该组件的成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及主轴电才几、主轴电机组件以及成像装置。
技术背景通常，诸如复印机或者激光打印机之类的成像装置采用激光扫描单元(LSU， Laser Scanning Unit )在光导介质(比如光导硒鼓)上形成静电潜像。所述LSU可以包括发射激光的光源、将从所述光源发射的激光作为扫描光 来扫描的多边形反射镜(polygon mirror )、用于旋转所述多边形反射镜的传 统主轴电机、以及将所述扫描光导引到所述光导介质上的光学元件。其中，所 述传统主轴电机被分成一定子和一转子。具有驱动线圈的定子被固定在所述 LSU的主体框架上或者固定在安装于所述主体框架中的电路板上。所述传统主轴电机的转子包括一轴、用于支撑磁铁的转子壳体、与所述转 子壳体相联接用于支撑所述多边形反射镜的转子框架、以及用于将所述多边形 反射镜固定在所述转子框架上的反射镜紧固件。当具有以上结构的转子旋转时，由所述转子容纳的部件与其一起旋转，同 时所述轴通过位于轴与主体框架之间的轴承被可旋转地支撑于所述主体框架 上。也就是说，所述转子的部件彼此整体地连接在一起，从而形成与所述多边 形反射镜一起旋转的旋转体。近来，因为打印机、复印机、传真机以及多功能设备流行不同的设计、尺 寸、应用等等，所以不同样式的成像装置被开发和发布出来。根据正在开发的 成像装置的模型，所述LSU可以被向前或者反向安装。也就是说，根据设计条 件，所述LSU可以以各种姿态被安装，例如水平颠倒，倾斜等等。如果所述传统主轴电机没有以所述常规(向前)方向被安装，例如，如果 所述传统主轴电机被倒装，那么所述转子就受重力影响。当处于重力下的转子 以高速旋转或者受到来自外部的剧烈震动时，所述转子可能从它的正常安装位 置脱出。因此，额外提供用于防止所述转子脱出的限位器。
然而，这种限位器只不过用于防止所述转子从所述定子完全分离，因而所 述限位器不可能是一种抑制所述转子顺着所述轴沿轴向从所述定子分离的根 本解决方案。当包括所述轴的转子沿它的轴的轴向移动时，处于所述定子和所 述转子之间的吸引力与所述转子的静重量之间达到平衡的位置上且其上安装 有所述多边形反射镜的结构失去平衡，并且所述转子的旋转变得不稳定。结果， 正常的扫描操作被中断。发明内容本发明提供具有能够限制转子沿轴向移动的改进结构的主轴电机、主轴电 机组件、以及成像装置。本发明的其他方面和优点部分将在随后的说明书中阐述，部分从说明书中 显而易见，或者可以通过实践本发明来了解。本发明的前述和/或其他的方面和用途可以通过^是供一种主轴电^^实现，所述主轴电机包括可旋转地连接至定子的轴、与所述轴一起旋转的转子、以气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定子移动。所述转子可以包括支撑磁铁的转子壳体、以及与所述转子壳体相连接的转子框架，转子框架上固定有所述轴并且安装有所述动态压力发生器。所述动态压力发生器可以包括在所述转子框架的外表面上按预定的图案形成的动态压力发生图案。所述动态压力发生图案可以包括多个螺旋槽，它们从所述转子框架的旋转中心向外螺旋状形成。随着每一个所述螺旋槽远离所述旋转中心，其宽度可以增大。 随着每一个所述螺旋槽远离所述旋转中心，其深度可以增大。 随着每一个所述螺旋槽远离所述旋转中心，其横截面可以增大。 所述动态压力发生器可以包括动态压力发生图案，其按预定的图案形成于与所述轴的轴向相交的所述转子的外表面上，从而在所述转子旋转时将周围空气引导到旋转中心。所述动态压力发生器可以包括螺旋桨，所述螺旋桨形成于所述转子的外表面上，用于在所述转子旋转时将周围空气引导到旋转中心。本发明的前述和/或其他的方面和用途还可以通过提供一种主轴电机组件
实现，所述主轴电机组件包括可旋转地连接至定子的轴、与所述轴一起旋转的转子、与所述转子一起旋转的多边形反射镜、以及动态压力发生器，所述动 态压力发生器通过所述转子旋转过程中产生的周围气流产生动态压力，以使所 述转子朝所述定子接触。所述主轴电机组件此外可以包括固定件，其连接于所述多边形反射镜和转 子之间，用于将所述多边形反射镜固定在所述转子上的。本发明的前述和/或其他的方面和用途还可以通过提供一种成像装置实现，所述成像装置包括显影单元，其安装于所述成像装置的主体中并且有图 像载置体；以及用于扫描激光束到所述图像载置体的激光扫描单元，所述激光 扫描单元包括可旋转地连接至定子的轴、与所述轴一起旋转的转子、与所述 转子一起旋转的多边形反射镜、以及动态压力发生器，所述动态压力发生器通 过所述转子旋转过程中产生的周围气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定 子移动。所述动态压力发生器可以包括具有多个螺旋槽的动态压力发生图案，所述 螺旋槽从所述转子框架的旋转中心向外螺旋状形成。所述动态压力发生器可以包括形成于所述转子框架的外表面上的螺旋桨。所述激光扫描单元被安装于所述主体内使得所述主轴电机组件相对重力 在所述主体内上下颠倒。本发明的前述和/或其他的方面和用途还可以通过4是供一种主轴电机实 现，所述主轴电机包括定子、相对所述定子旋转的转子、以及动态压力发生 器，所述动态压力发生器形成于所述转子之上，用于在所述转子旋转过程中产 生动态力从而将所述转子推向所述定子。所述动态压力发生器可以导引所述转子旋转过程中产生的气流来产生所 述动态力。所述动态压力发生器可以包括经构图的旋转部分，所述旋转部分与所述转 子一起旋转并且导51所述转子旋转过程中产生的气流来产生所述动态力。所述动态压力发生器可以包括沿在所述转子的中心产生气流的方向形成 于所述转子的表面上的槽。所述转子可以围绕旋转轴旋转，并且所述动态压力发生器可以形成于与所 述旋转轴垂直的所述转子的表面上。 ':'所述动态压力发生器可以包括形成于所述转子的表面之间的多个槽，用于 逆着所述转子的旋转方向在所述槽中产生压力。本发明的前述和/或其他的方面和用途还可以通过提供一种图像形成装置实现，所述成像装置包括显影单元，其安装于所述成像装置的主体中并且有 图像载置体；以及用于扫描激光束到所述图像载置体的激光扫描单元，所述激 光扫描单元具有主轴电机，所述主轴电机包括定子、相对所述定子旋转的转 子、以及动态压力发生器，所述动态压力发生器形成于所述转子之上，用于在所述激光扫描单元此外可以包括限制所述转子相对所述定子移动的限位 器(stopper )。
通过结合附图对实施例的以下说明，本发明的前述和/或其它的方面以及 优点将变得显而易见和更易于理解，图中图1是示出根据本发明的示例性实施例的主轴电机组件的示意性透视图； 图2是示出图1所示的主轴电机组件的横截面图； 图3是示出图1的动态压力发生器的平面图； 图4图解说明了图3所示螺旋槽的结构；图5是示出根据本发明的示例性实施例的成像装置的示意性透视图；以及具体实施方式
现在将详细说明本发明的实施例，它们的例子在附图中已示出，所有附图 中同样的参考标号指代同样的元件。为了通过参考附图解释本发明以下描述了实施例。参考图l和2，根据本发明的示例性实施例的主轴电机组件可以包括一主 轴电机IOO、由主轴电机100支撑的多边形反射镜200、以及一动态压力发生 器300。图2是详细说明沿与重力相反的方向安装主轴电机100的状态的横截面 图。如图2所示，主轴电^L100可以包括安装于基底110上的定子12一0、可旋 转地连接至定子120的轴130、以及与轴130相连接从而一起旋转的转子140。定子120可以包括连接到基底110上的轴承壳体121、以及连接至轴承壳
体121外部的定子芯122和线圈123。定子芯122可以被紧压入轴承壳体121 的周缘，并且线圈123可以缠绕定子芯122。轴承壳体121的内部可以是中空 的，并且轴承125可以安装于其中。轴承125和轴130彼此相连接。因此，轴承125帮助轴130被定子120(也 就是说，轴承壳体121 )可旋转地支撑。转子140可以包括与轴130相连接的转子框架141、与转子框架141相连 接的转子壳体142、以及由转子壳体142支撑的,兹铁143。因为轴130可以被 紧压入转子框架141中，所以转子框架141和轴130 —起旋转。此外，因为转 子壳体142连接至转子框架141上，所以它也与转子框架141和轴130 —起旋 转。磁铁143可以对应定子120的线圈123被安装在转子壳体142的内周表面。多边形反射镜200是具有多个形成于其外表上的反射表面(或平面)210 的光学元件，其具有中空部分220，转子框架141被插入该中空部分220。当 转子框架141被插入中空部分220中时，它可以被单独的固定件150固定。详 细地说，被置于多边形反射镜200外部的固定件150弹性连接至形成于转子框 架141的外表面上的台阶部分141a，从而将多边形反射镜200固定于转子框架 141上。也就是说，多边形反射镜200和转子140可以通过固定件150彼此连 接起来从而 一起旋转。动态压力发生器300通过转子140旋转过程中围绕转子产生的气流产生动 态压力P,从而推动转子140朝着邻近定子120的位置移动或者移动到该位置。 如图1和图3所示，这种动态压力发生器300可以设置有形成于转子140上(或 者更确切地说形成在转子框架141的外表面上)的预定的动态压力发生图案 310。所述动态压力发生图案310可以包括多个螺旋槽311，它们从所述旋转中 心C螺旋状形成于转子框架141的外部上。螺旋槽311可以沿转子框架141的旋转方向Al以有规律的间隔形成一预 定的曲率。如图4所示，随着螺旋槽311远离所述旋转中心C，它可以逐渐增加深度 D。这样，螺旋槽311的底部表面311a能够从外侧向所述旋转中心C倾斜。回到图3,随着螺旋槽311远离所述旋转中心C，它的宽度W可以逐渐增 加。根据具有这种螺旋槽311的动态压力发生图案310,转子14(H(包括转子 框架141)沿Al方向旋转，而转子框架141周围的空气受到每一个螺旋槽311 的导引并沿A2方向行进。此时，因为螺旋槽311的深度D和宽度W(也就是说
所述螺旋槽的横截面)逐渐减小，所以顺着螺旋槽311沿A2方向行进的空气 的流速增加，从而压力增大。如图4和图2所示，这样产生的动态压力P在所 述旋转中心C的一侧急剧增加。此动态压力P限制转子140由于例如重力的缘 故而沿轴130的轴向离开定子120。因此，如图2所示，即使所述主轴电机组 件颠倒安装，多边形反射镜200和转子140克服重力的影响仍旧会旋转，使得 多边形反射镜200能够不发生任何位移地沿轴130的轴向稳定地旋转。因此， 可以改善由多边形反射镜200扫描的扫描光的精度。虽然图2所示主轴电机组 件相对重力被颠倒安装来说明动态压力发生器300的效果，但是本发明并不局 限于此，当所述主轴电机组件相对重力以不同的位置被安装时，例如，当所述 主轴电机组件相对重力被倾斜安装时，所述动态压力P也能够限制转子140沿 轴130的轴向离开定子120。同时，图1和2中的参考标号160表示能够被安装于基底IIO上的限位器。 限位器160被设置成在轴130的轴向上与转子壳体142的外部叠置，从而在结 构上防止转子壳体142从定子120上完全分离。本发明的动态压力发生器300防止转子140与轴承125分离，使之处于限 位器160与基底110之间移动范围之内。通过控制转子140使之停留在沿轴130 的轴向的固定位置，可以稳定地维持定子120和转子140之间产生的旋转力以 及多边形反射镜200的位移和旋转速度。图5是示出采用根据本发明的示例性实施例的主轴电机组件的成像装置的 示意性透视图。参考图5,所述成像装置可以包括成像装置的主体10、安装于主体10的 下部用来提供打印介质的送纸单元20、激光扫描单元30、定影单元40、输送 辊50、以及显影单元60。在此结构中，送纸单元20拾取所述打印介质并且将所述打印介质提供至 输送辊50与显影单元60的图像载置体61之间。显影单元60设置有图像载置体61,在图像载置体61上利用从激光扫描 单元扫描的激光束形成想要的图像的静电潜像从而形成图像；提供显影剂给图 像载置体61的显影剂供给单元62;充电辊63;以及清洁刮片64。显影单元 60此外可以包括容纳所述显影剂的显影剂盒65、搅拌器66等等。因为能够从 众所周知的技术中方便地了解显影单元60的结构，所以此处不再提供更多的 细节。
同时，当所述打印介质通过输送辊50和图像载置体61时，定影单元40 将图像定影到所述打印介质上。激光扫描单元30可以将激光扫描到图像载置体61上。在激光扫描单元30 中，如图1至4所示的包括主轴电机100和多边形反射镜200的主轴电机组件 被颠倒安装。除了所述主轴电机组件之外，激光扫描单元30还可以包括一系 列光学系统，所述光学系统可以包括光源(激光二极管)、准直透镜、F-e透镜、 反射镜等等。这样，在采用所述主轴电机组件被颠倒安装于其上的激光扫描单元30的 情况下，主轴电机100的动态压力发生器300起到防止所述主轴电机组件的旋 转体(多边形反射镜200和转子140)由于它们的自身重量向下倾斜的作用。 以这种方式，可以稳定地维持通过多边形反射镜200的反射光的扫描位置。图6是示出根据本发明的另 一个示例性实施例的主轴电机组件的示意性透 视图。图6中，同样的参考标号被赋予图1中所示的主轴电机组件的同样的元 件。参考图6,在转子框架141上设置动态压力发生器400。此处，动态压力 发生器400按预定的图案(例如，螺旋桨形状)构造。所述螺旋桨可以通过对 转子框架141的外露表面进行加工来一体形成，使得在转子140旋转过程中朝 向所述旋转中心产生气流。随着所述气流靠近所述旋转中心时，所述动态压力 增加。此螺旋桨形的动态压力发生器400可以在转子框架141上一体形成，或 者可以通过连接至特定的螺旋桨元件(未示出)以单独的形式形成。尽管图6中示出的本发明的实施例举例说明了一4翼螺旋桨，然而并不限 于这一螺旋桨翼数目，不同数目的翼也可以被用于螺旋桨形动态压力发生器 400。类似地，尽管图1和3中示出的动态压力发生器300中举例说明了一螺 旋槽螺线形状，然而本发明并不限于此，而可以使用不同的形状来产生有效的 力P。根据本发明的主轴电机和主轴电机组件以及具有其的成像装置，无需增加 单独的部件或者辅助的材料，形成于所述转子框架的上表面上的螺旋槽就起到离的作用。 y此外，因为连接至所述转子的轴与所述轴承紧密接触，所以所述多边形反 射镜可以在固定的轴向位置操作。尽管已描述了本发明的示例性实施例，然而本领域的技术人员应该明白本 发明并不限定于所描述的示例性实施例，而是在由所附权利要求书所界定的本 发明的精神和范围内可以进行各种改动和修改。
权利要求
1.一种主轴电机，其包括可旋转地连接至定子的轴；与所述轴一起旋转的转子；以及动态压力发生器，所述动态压力发生器通过所述转子旋转过程中产生的周围气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定子移动。
2. 如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述转子包括 支撑磁铁的转子壳体；以及与所述转子壳体相连接的转子框架，其上固定有所述轴并且安装有所述动 态压力发生器。
3. 如权利要求2所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括 在所述转子框架的外表面上按预定的图案形成的动态压力发生图案。
4. 如权利要求3所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生图案包括 多个螺旋槽，所述多个螺旋槽从所述转子框架的旋转中心向外螺旋状形成。
5. 如权利要求4所述的主轴电机，其中，随着每一个所述螺旋槽远离所 述旋转中心，其宽度增大。
6. 如权利要求4所述的主轴电机，其中，随着每一个所述螺旋槽远离所 述旋转中心，其深度增大。
7. 如权利要求4所述的主轴电机，其中，随着每一个所述螺旋槽远离所 述旋转中心，其横截面增大。
8. 如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括 在与所述轴的轴向相交的所述转子的外表面上按预定的图案形成的动态压力发生图案，其用于在所述转子旋转时将周围空气引导到所述旋转中心。
9. 如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括 螺旋桨，所述螺旋桨形成于所述转子的外表面上，用于在所述转子旋转时将周围空气引导到所述旋转中心。
10. —种主轴电机组件，其包括 可旋转地连接至定子的轴； 与所述轴一起旋转的转子； 与所述转子一起旋转的多边形反射镜；以及围气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定子接触。
11. 如权利要求IO所述的主轴电机组件，其中，所述转子包括 支撑磁铁的转子壳体；以及与所述转子壳体相连接的转子框架，其上支撑有所述多边形反射镜并且安 装有所述动态压力发生器。
12. 如权利要求11所述的主轴电机组件，其中，所述动态压力发生器包括在所述转子框架的外表面上按预定的图案形成的动态压力发生图案。
13. 如权利要求12所述的主轴电机组件，其中，所述动态压力发生图案 包括多个螺旋槽，所述多个螺旋槽从所述转子框架的旋转中心向外螺旋状形成。
14. 如权利要求13所述的主轴电机组件，其中，随着每一个所述螺旋槽 远离所述旋转中心，其宽度增大。
15. 如权利要求13所述的主轴电机组件，其中，随着每一个所述螺旋槽 远离所述旋转中心，其深度增大。
16. 如权利要求13所述的主轴电机组件，其中，随着每一个所述螺旋槽 远离所述旋转中心，其横截面增大。
17. 如权利要求10所述的主轴电机组件，其中，所述动态压力发生器包压力发生图案，其用于在所述转子旋转时将周围空气引导到所述旋转中心。
18.如权利要求10所述的主轴电机组件，其中，还包括 固定件，其连接于所述多边形反射镜和转子之间，用于将所述多边形反射镜固定在所述转子上。
19. 如权利要求10所述的主轴电机组件，其中，所述动态压力发生器包括形成于所述转子框架的外表面上的螺旋桨。
20. —种成像装置，其包括 显影单元，其安装于所述成像装置的主体中并且具有图^f象载置体；以及 用于扫描激光束到所述图像载置体上的激光扫描单元，所述激光扫描单元 包括可旋转地连接至定子的轴， 与所述轴一起旋转的转子， 与所述转子一起旋转的多边形反射镜，以及围气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定子移动。
21. 如权利要求20所述的成像装置，其中，所述动态压力发生器包括 动态压力发生图案，所述动态压力发生图案具有从所述转子框架的旋转中心向外螺旋状形成的多个螺旋槽。
22. 如权利要求20所述的成像装置，其中，所述动态压力发生器包括 形成于所述转子框架的外表面上的螺旋桨。
23. 如权利要求20所述的成像装置，其中，所述激光扫描单元被安装于 所述主体内，使得所述主轴电机组件相对重力在所述主体内上下颠倒。
24. —种主轴电机，其包括定子；相对所述定子旋转的转子；以及动态压力发生器，所述动态压力发生器形成于所述转子之上，用于在所述 转子旋转过程中产生动态力，从而将所述转子推向所述定子。
25. 如权利要求24所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器导引在 所述转子旋转过程中产生的气流来产生所述动态力。
26. 如权利要求24所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括经 构图的旋转部分，所述旋转部分与所述转子一起旋转并且导引在所述转子旋转 过程中产生的气流来产生所述动态力。
27. 如权利要求24所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括 沿在所述转子的中心产生气流的方向形成于所述转子的表面上的槽。
28. 如权利要求24所述的主轴电机，其中，所述转子围绕一旋转轴旋转， 并且所述动态压力发生器形成于与所述旋转轴垂直的所述转子的表面上。
29. 如权利要求24所述的主轴电机，其中，所述动态压力发生器包括 多个槽，其形成于所述转子的表面之间，用于逆着所述转子的旋转方向在所述槽中产生压力。
30. —种成像装置，其包括显影单元，其安装于所述成像装置的主体中并且具有图像载置体；以及 用于扫描激光束到所述图像载置体上的激光扫描单元，所述激光扫描单元 具有一主轴电机，所述主轴电机包括 定子；相对所述定子旋转的转子；以及动态压力发生器，所述动态压力发生器形成于所述转子之上，用于在所述 转子旋转过程中产生动态力，从而将所述转子推向所述定子。
31. 如权利要求30所述的成像装置，其中，所述激光扫描单元还包括 用于限制所述转子相对所述定子的移动的 一 限位器。
全文摘要
本发明提供主轴电机和主轴电机组件以及具有其的成像装置。所述主轴电机包括可旋转地连接至定子的轴、与所述轴一起旋转的转子、以及动态压力发生器，所述动态压力发生器通过所述转子旋转过程中产生的周围气流产生动态压力，以使所述转子朝所述定子接触。
文档编号H02K7/00GK101150267SQ200710129190
公开日2008年3月26日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年9月22日
发明者柳霁桓 申请人:三星电子株式会社