JP2001193732A - 動圧軸受けおよびこれを用いた光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転バランスを安定させることができる動圧
軸受けを提供するとともに、回転多面鏡の反射面の向き
を変化させないようにできる構成を備えた光走査装置を
提供する。 【解決手段】 固定軸２とこれに挿嵌される回転軸３と
で構成される回転体の両軸間に存在する空気を引き込む
ことで回転軸３をラジアル方向に支持し、回転軸３の軸
方向では磁石７の反発力を利用して回転軸３を上記固定
軸２に対して浮動状態に支持し、上記固定軸２に対して
上記回転軸３を回転可能に支持する動圧軸受けにおい
て、上記回転軸３をセラミックス製のスリーブで構成
し、その外周面に少なくともアルミ合金を含むフランジ
部材４を焼きばめ固着し、上記フランジ部材４は、純度
が９９．９％以上の高純度アルミ部５とアルミ合金から
なる閉止部材１４とを備えていることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受けおよび
これを用いた光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザを光源とし、その光源から
出射されたレーザビームを偏光器である回転多面鏡を介
して偏向走査する光走査装置が、画像形成装置の一つで
ある、レーザプリンタあるいは複写機に用いられること
がある。光走査装置における偏光器である回転多面鏡
は、アルミニウムの直接研削により複数の反射面を有し
た金属ミラーが一般的に用いられており、この金属ミラ
ーは駆動用のモータによって回転駆動されて光源からの
レーザビームを偏向して走査できるようになっている。

【０００３】近年、駆動用モータにおける軸受け構造と
して、動圧軸受けと称される空気軸受け構造が用いられ
るようになってきている。動圧軸受けは、１００００ｒ
ｐｍ以下の回転数を対象とした場合のボールベアリング
と違って例えば、３００００ｒｐｍ以上の高速回転を対
象とし、回転時に周囲の空気を引き込んでラジアル方向
に浮動状態で支持するとともに上下方向では磁石の磁力
を利用することにより、周囲と一切接触することなく回
転子を周囲から浮き上がらせて回転させる構成を備えて
いる。このような動圧軸受けでは、回転子が周囲と機械
的な接触を持つことがなく、しかも潤滑剤を要しないこ
とによりメンテナンスフリーの軸受けとすることができ
る。

【０００４】回転多面鏡に用いられる動圧軸受けの構成
としては、特開平６−１１０００７号公報、特許第２７
０７４５３号、特開平７−１９００４７号公報に開示さ
れている構成がある。特開平６−１１０００７号公報に
は、回転体として機体上に設けられた固定軸に対して嵌
合されている回転軸と、回転軸の外周に台座と、多面鏡
およびマグネットとがそれぞれ嵌合固着され、回転多面
鏡の下面に当接して回転面の水平度を維持させる台座を
軽量でしかも低イナーシャの材質であるアルミニュウム
で構成し、これら台座および回転多面鏡を回転軸に対し
て接着することで一体化した構成が開示されている。

【０００５】特許第２７０７４５３号には、複数のレー
ザビームを偏向するための回転多面共同氏をその軸方向
で接続する接続部が回転多面鏡を上方から押圧して保持
するスプリングワッシャの径よりも大きく、かつ、回転
多面鏡の内接円に対して同心円である場合にはその内接
円よりも小さい径で形成し、スプリングワッシャで押圧
された際の圧力で回転多面鏡が歪むことがないようにし
た構成が開示されている。

【０００６】特開平７−１９００４７号公報には、セラ
ミックススリーブおよびこれの外周に焼きばめ固着した
金属製外周部材を備えた高速回転体においてセラミック
ススリーブを金属製外周部材に焼きばめ固着した後、セ
ラミックススリーブの内径を所定の鼓形状とするととも
に、高速回転時での遠心力および摩擦力による熱膨張に
よって緩和される焼きばめ圧縮応力に応じてセラミック
ス製固定軸の外周面とこれに挿嵌されるセラミックスス
リーブの内周面との間の隙間が一様となるようにセラミ
ックススリーブの内径を所定の鼓形状に形成し、使用時
での温度上昇による焼きばめ圧縮応力の緩和に応じた圧
縮変形量に等しい鼓形状とすることで初期の軸受け隙間
を均一に維持するようにした構成が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この種、回転多面鏡に
用いられる動圧軸受け構造では、特開平７−１９００４
７号公報にも開示されているように、回転時に発生する
回転体側と空気との間の摩擦熱によって構成部材の温度
上昇が発生する。このため、構成部材間での熱膨張量に
差があると、結合部に緩みが発生し、回転体としてのバ
ランスが悪化する。この点に関し、特開平７−１９００
４７号公報には熱膨張による焼きばめ圧縮応力の緩和に
ついての開示があり、セラミックス製固定軸の外周面と
これに挿嵌されるセラミックススリーブの内周面との間
の隙間が不均一となるのをセラミックススリーブの内面
形状により防止するようになっているが、この他の公報
にはこの点に関する開示がない。特に、特開平６−１１
０００７号公報、特許第２７０７４５３号においては、
回転開始時での駆動源の負荷を軽減することを意図とし
て、低イナーシャ構造あるいは回転多面鏡の厚さを薄く
することに着眼しただけの構成が開示されているにすぎ
ない。

【０００８】構成部材同士の結合部において構成部材同
士の熱膨張量に差があると、回転体の一つである回転多
面鏡とこれが外周面に嵌合されているスリーブとの結合
関係が正規の状態から崩れてしまい、回転多面鏡の反射
面の面倒れが生じたり、回転時での回転重心位置が変化
してバランスが悪くなり、いわゆる、回転時での振動の
原因を招く。回転時での振動に関しては、特許第２７０
７４５３号において、接続部の上面に動バランスを採る
ためのウエイト取り付け部を設けることが開示されてい
るが、この構成は、回転多面鏡を回転軸に取り付けるこ
とが前提となっているだけで、その回転軸の軸受けを動
圧軸受け構造としたものでなく、動圧軸受けでの熱膨張
に関する着眼点は開示されていない。

【０００９】一方、熱膨張に関して各公報のものにおい
ては、特開平６−１１０００７号公報に開示されている
構成の場合、回転体回りの部品が接着剤で固定あるいは
板バネにより押圧固定されていることから、接着部分あ
るいは板バネでの温度上昇および遠心力により熱応力が
発生しやすくなり、これによって回転バランスが不安定
となる。特許第２７０７４５３号の構成では、接続部と
回転多面鏡とが板バネによって押圧固定されていること
から、上記公報の場合と同様に、熱応力が発生すると押
圧固定関係が崩れ、回転バランスが不安定となる。

【００１０】特開平７−１９００４７号公報に開示され
ている構成では、上述したように、回転バランスはある
程度矯正されるものの、金属製外周部材がセラミックス
スリーブよりも熱膨張が大きく、しかも、その金属製外
周部材にセラミックススリーブが直接固着されているた
め、セラミックススリーブのない周面を熱応力に応じた
変形代を設けた鼓形状としても両部材間での熱膨張の差
は避けられず、回転多面鏡での反射面の変形を防止する
ことができない。

【００１１】本発明の目的は、上記従来の動圧軸受けお
よびこれを用いた光走査装置における問題に鑑み、回転
バランスを安定させることができる動圧軸受けを提供す
るとともに、回転多面鏡の反射面の向きを変化させない
ようにできる構成を備えた光走査装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
固定軸とこれに挿嵌されて回転体をなす回転軸との両軸
間に存在する空気を引き込むことで回転軸をラジアル方
向に支持し、回転軸の軸方向では磁石の磁力を利用して
回転軸を上記固定軸に対して浮動状態に支持し、上記固
定軸に対して上記回転軸を回転可能に支持する動圧軸受
けにおいて、上記回転軸をセラミックス製のスリーブで
構成し、その外周面に少なくともアルミ合金を含むフラ
ンジ部材を焼きばめ固着し、上記フランジ部材は、純度
が９９．９％以上の高純度アルミ部とアルミ合金からな
る閉止部材とを備えていることを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記閉止部材は、
回転スリーブと同心軸上に配置されていることを特徴と
している。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記回転軸には、
該回転軸を軸方向で浮動状態に支持させる磁性体が設け
られ、該磁性体には、回転軸内と外部との間で空気を流
通させる構成が備えられていることを特徴としている。

【００１５】請求項４記載の発明は、上記高純度アルミ
部材は、平板形状に構成され、上記フランジ部材が上記
回転軸をなすスリーブに焼きばめ固着された後、上記ス
リーブの内面若しくは回転体の端面を基準として規定さ
れる外径部の仕上げ処理が行われることを特徴としてい
る。

【００１６】請求項５記載の発明は、上記高純度アルミ
部材は、上記フランジ部材に対して一体的に設けられ、
上記フランジ部材が上記回転軸をなすスリーブに焼きば
め固着された後、上記スリーブの内面若しくは回転体の
端面を基準として規定される外径部の仕上げ処理が行わ
れることを特徴としている。

【００１７】請求項６記載の発明は、上記高純度アルミ
部材は、回転用のロータ磁石を備え、上記フランジ部材
と一体成形されて構成され、上記フランジ部材が上記回
転軸をなすスリーブに焼きばめ固着された後、上記スリ
ーブの内面若しくは回転体の端面を基準として規定され
る外径部の仕上げ処理が行われることを特徴としてい
る。

【００１８】請求項７記載の発明は、上記高純度アルミ
部材には、その回転中心と外径部との間に外径部の厚さ
と同等若しくはそれ以上の深さを持つ溝が設けられてい
ることを特徴としている。

【００１９】請求項８記載の発明は、上記固定軸は、上
記回転軸およびフランジ部材の回転駆動用回路基板を支
持するハウジングに固定され、上記ハウジングの一部
は、上記回転駆動用回路基板との間に回路素子を取り付
けるための空間部を有する放熱部とされていることを特
徴としている。

【００２０】請求項９記載の発明は、上記ハウジングに
は、外周部に取り付け用穴が複数設けられ、該取り付け
用穴同士の形成位置間に上記固定軸の支持位置から延長
された梁の端部が位置決めされていることを特徴として
いる。

【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９
のうちの一つに記載の動圧軸受けを用いる光走査装置で
あって、上記高純度アルミ部が回転多面鏡として構成さ
れることを特徴としている。

【００２２】

【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明
する。図１は、本発明実施例による動圧軸受けが用いら
れる光走査装置の一例であるポリゴンスキャナの構成を
説明するための図である。同図においては、後述する回
転スリーブが一点鎖線で示す軸中心を境にして一方を内
部断面として表示されている。同図においてポリゴンス
キャナ１は、固定軸２に対して挿嵌されている回転軸を
なす回転スリーブ３および回転スリーブ３に一体的に固
着されているフランジ部材４とからなる回転体と、フラ
ンジ部材４に一体的に固着されている高純度アルミ部材
である回転多面鏡５とを備えている。

【００２３】固定軸２は、ラジアル方向の動圧軸受けを
構成する部材であって、セラミックス材料からなり、図
示しない光書き込み装置のハウジングユニットへの締結
用穴６Ａを有する支持ハウジング６に形成されている凸
状受け部６Ｂの外周面に嵌合されて固着されてている。
固定軸２の外周面には、ヘリングボーン状の動圧発生溝
２Ａが周方向に沿って複数条形成されている。

【００２４】回転スリーブ３は、固定軸２の外周面との
間で数μｍの隙間を持たせて対向するように挿嵌された
セラミックス製の円筒形状部材であり、内面には、図１
中、一点鎖線の左側に示すように、磁石７が固定されて
いる。磁石７は、支持ハウジング６の凸状受け部６Ｂ上
面に配置されている磁性体８との間で発生する磁気力を
利用して回転スリーブ３と非接触状態で回転スリーブ３
を軸方向に浮動させながら支持する磁気軸受けを構成し
ている。

【００２５】磁性体８は、有底筒状部材からなる金属部
材であり、磁石７の上下面近傍にそれぞれ磁性片８Ａ、
８Ｂが形成され、これら磁性片８Ａ、８Ｂと磁石７との
間の隙間を磁気ギャップとして非接触状態を維持できる
ようになっている。磁性体８における上部側の磁性片８
Ａの上方には空間部が形成されており、この空間部が空
気溜まり部８Ｃとなっている。この空気溜まり部８Ｃ
は、磁石７と磁性片８Ａ、８Ｂとの磁気ギャップである
隙間を介して磁性体８の底部に連通しており、その底部
に設けられている微細孔（図示されず）を介して磁性体
８の内部空間および外部に連通している。このような空
気の連通構造は、空気溜まり部８Ｃ都外部とで空気の流
通を可能にして、いわゆる、エアダンパ部を構成するよ
うになっている。このため、外乱により回転スリーブ３
に対して軸方向に変位させようとする外力が作用した場
合、磁性体８内で外部と空気溜まり部８Ｃ間での空気の
流通が起こるので、磁石７と磁性片８Ａ、８Ｂとの間の
磁力による浮動状態を維持して内部気圧の変化により回
転スリーブ３が軸方向の位置を変化させてしまうことが
ないようにされる。

【００２６】回転スリーブ３の外周面には、フランジ部
材４が一体化されている。フランジ部材４は、アルミ合
金を用いたダイキャスト部材またはプレス加工部材であ
り、回転スリーブ３に対して焼きばめ若しくは圧入によ
って一体化されている。

【００２７】フランジ部材４の上部側外周面には、９
９．９％以上の高純度アルミ部材で構成された回転多面
鏡５が一体化されている。回転多面鏡５は、平板形状を
なし、その中心部がフランジ部材４に焼きばめあるいは
圧入により嵌合されて一体化されるようになっており、
回転スリーブ３の内径若しくは予め上記内径に対する直
角度が高精度加工されている回転スリーブ３の端面を基
準として位置決めされた外径部に鏡面加工が実施される
ことで偏向面としての反射面が形成されるようになって
いる。

【００２８】回転スリーブ３に一体化されてロータ側を
なすフランジ部材４の下部側内周面には永久磁石を用い
たロータ側磁石１０が設けられており、このロータ側磁
石１０に対向する支持ハウジング６側には、ステータ側
コイル１１が設けられ、これらロータ側磁石１０とステ
ータコイル１１との配置構成により、アウタ・ロータ方
式のモータが構成されている。

【００２９】アウタ・ロータ方式のモータでは、この種
のモータ回転制御と同様に、ロータ側磁石１０の磁極位
置を検出することでステータ側コイル１１への励磁電流
の切り替え制御を行うことで連続的な回転を維持できる
ようになっている。このため、支持ハウジング６の凸状
受け部６Ｂに填め込まれている回路基板１２には、ロー
タ側磁石１０の近傍にロータ側磁石１０の磁極を検知可
能なホール素子１３が位置決めされて配置されている。

【００３０】フランジ部材４の上面には、磁性体８の上
端部にアルミ合金からなる蓋状の閉止部材１４が嵌合し
た状態で固定されている。閉止部材１４は、回転スリー
ブ３と同心軸上に位置し、かつ、回転スリーブ３の回転
モーメントよりも小さくなるようにその外径および質量
が決められており、特に、回転スリーブ３よりも小径に
形成されて回転モーメントが大きくならないようにして
ある。閉止部材１４は、回転スリーブ３の抜け止めを行
うとともに、回転スリーブ３の回転中心位置で回転する
慣性質量体となるので、何らかの外乱要因によって回転
スリーブ３の回転バランスが不安定となるようなことを
防止することができる。回転スリーブ３よりも回転モー
メントが小さくなる形状とされることで、回転開始時で
の負荷増加を防止して回転の立ち上がりを向上させなが
ら、回転時での外乱対策を実行することができる。

【００３１】回転スリーブ３とフランジ部材４と高純度
アルミ部材である回転多面鏡５は、次の手順で制作され
る。 （１）フランジ部材４の外周面に対して鏡面加工前の状
態の回転多面鏡５が圧入または焼きばめによって固着さ
れる。 （２）回転多面鏡５が固着されたフランジ部材４を回転
スリーブ３の外周面に焼きばめし、回転スリーブ３の内
径を固定軸２との間で動圧軸受けとしての隙間が形成で
きる精度を以て仕上げ加工する。 （３）ロータ側磁石１０をフランジ部材４の必要箇所に
圧入若しくは焼きばめによって固着する。 （４）ステータコイル１１および閉止部材１４をそれぞ
れ圧入若しくは焼きばめにより必要箇所に固着する。 （５）回転多面鏡５の鏡面加工が実施される。 この場合、回転多面鏡５はフランジ部材４に対して固着
された平板であり、このフランジ部材４が回転スリーブ
３に一体化されているので、回転スリーブ３の内径若し
くは予め上記内径に対する直角度が高精度加工されてい
る回転スリーブ３の端面を基準として位置決めされた外
径部に鏡面加工が実施されることで偏向面としての反射
面が形成される。回転多面鏡５は、その外径がフランジ
部材４よりも大径に形成されるようになっており、これ
により、外径部に鏡面加工する際、他の部材に加工工具
が接触することがない。このため、鏡面加工は、回転ス
リーブ３やロータ側磁石１０が固着された後において行
うことができるので、鏡面加工後に他の部材を組み付け
る場合のように、鏡面への無用な接触を避けることが可
能となる。

【００３２】回転スリーブ３は、軸受けとしての耐摩耗
性が良好なセラミックス（熱膨張率：０．７×１０^-5／
°Ｃ）で構成され、フランジ部材４はアルミ合金であ
り、フランジ部材４と回転多面鏡５とは、同材質で構成
されていることから熱膨張率（２．３×１０^-5／°Ｃ）
が同等である。このため、回転時での温度上昇時には、
セラミックスとアルミ合金とで熱膨張に差が生じるの
で、例えば、ポリゴンスキャナの運転実用域である３０
０００ｒｐｍ以上の高速回転時には、発熱による温度が
８０°Ｃ以上になる。このことを考慮して、焼きばめ部
での締結部は、その温度においても締結力が維持できる
ように焼きばめ代が設定されている。

【００３３】支持ハウジング６の一部には、放熱部材１
５が設けられている。放熱部材１５は、支持ハウジング
６の下面中央部に突入可能な凸状支柱部１５Ａとこの凸
状支柱部１５Ａの下面から側方に延長された放熱面１５
Ｂとを備えた断面形状がＴ字状の部材であり、支持ハウ
ジング６に対して締結されて一体化されている。放熱部
材１５の放熱面１５Ｂには、放熱用フィンに相当する凸
部あるいは溝部が多数形成されて放熱面積を確保するよ
うになっている。

【００３４】放熱部材１５の放熱面１５Ｂは、回路基板
１２と対向しており、その対向空間部が回路基板１２に
実装される回路素子、例えば、符号Ｃで示すコンデンサ
などのモータ駆動制御用回路素子などの収容空間Ｓとな
るように対向間隔が設定されている。これにより、回路
基板１２に実装される回路素子は、回路基板１２と放熱
部材１５の放熱面１５Ｂとで囲まれた状態となり、放熱
部材１５を支持ハウジング６に一体化した後にこれら組
み立てられた部品をポリゴンスキャナのハウジングに組
み付ける際、不用意に回路素子に指などが触れないよう
にガードすることができるようになっている。

【００３５】上記支持ハウジング６に設けられている締
結用穴６Ａは、図１中、符号（２）で示す方向の矢視図
である図２に示すように、放熱部材１５が一体化される
中心位置を基準として、等分角度位置に形成されてお
り、これら締結用穴６Ａ同士の間には、梁６Ｃがそれぞ
れ設けられいる。梁６Ｃは、基部を支持ハウジング６の
基部（図２中、符号Ｐで示す位置）に位置させ、端部が
基部を中心とした周方向で締結用穴６Ａの形成位置間の
中間位置に延長されている。換言すれば、梁６Ｃは、締
結用穴６Ａと支持ハウジング６の中心位置とを結ぶ線上
以外の位置に設けられている。このような支持ハウジン
グ６においては、基部（Ｐ）において発生する振動が締
結用穴６Ａに直接直進した状態で伝搬されないようにな
っている。このため、基部（Ｐ）で回転スリーブ３など
から発生した振動は、梁６Ｃの位置を介して外周部に達
し、次いで外周部の締結用穴６Ａに伝搬されることにな
るので、振動の伝搬経路が長くなり、これによってその
経路中での振動減衰が行えることになる。図２中、符号
Ｃ，Ｄ、Ｅは、支持ハウジング６に一体化されて支持さ
れている回路基板１２に実装される回路素子を示してお
り、符号Ｃで示す回路素子は、図１に示したコンデンサ
に相当している。

【００３６】梁６Ｃの設置状態としては、支持ハウジン
グ６の形態に応じて設定することができる。図３は、支
持ハウジング６の形態の変形例を示す図であり、図３
（Ａ）乃至（Ｃ）に示す支持ハウジング６の場合には、
円周形状ではなく矩形に形成されている。このような矩
形の支持ハウジングの場合、各角隅部に取り付け用穴６
Ｄが形成されると、これら締結用穴６Ａと支持ハウジン
グ６の基部（便宜上、Ｐで示す）とを結ぶ線上以外の位
置で締結用穴６Ａの形成位置中間部に向けて梁６Ｃが延
長されている。また図３（Ｄ）に示す支持ハウジング６
は、締結用穴６Ａが支持ハウジング６の基部（Ｐ）を挟
んで対向する２カ所に形成されている構成を備えてい
る。この場合には、梁６Ｃが締結用穴６Ａと９０°の位
相差を以て締結用穴６Ａの形成位置中間部に向けて延長
されている。

【００３７】本実施例は以上のような構成であるから、
上記手順により回転多面鏡５が一体化されている動圧軸
受けが制作される。回転スリーブ３に挿嵌されるフラン
ジ部材４は、高純度アルミ部である回転多面鏡５と熱膨
張率において同等な材質が用いられているので、フラン
ジ部材４では回転多面鏡５との間で熱応力が発生しな
い。このため、回転スリーブ３の回転時に温度上昇が発
生した場合でも、フランジ部材４と回転多面鏡５との嵌
合部に緩みが生じないので、回転多面鏡５の反射面に歪
みや面倒れ等の弊害が発生することがない。これによ
り、回転多面鏡５の反射面は回転スリーブ３の内径ある
いは端面を基準として形成された状態を維持することが
でき、偏向機能を損なわないようにすることができる。

【００３８】回転多面鏡５が回転スリーブ３と一体化さ
れた動圧軸受けを組み込まれているポリゴンスキャナ１
は、支持ハウジング６の上面を覆う状態で防塵カバー１
６が装着され、支持ハウジング６の締結用穴６Ａを介し
て光り書き込み装置（図示されず）に取り付けられる。
防塵カバー１６には、回転多面鏡５からのレーザビーム
を透過するためにガラスなどを装着した窓（図示され
ず）が形成されている。

【００３９】本実施例によれば、回転多面鏡５を平板形
状とすることで簡単なプレス加工によって回転多面鏡５
を構成することができ、しかも、高純度アルミを用いる
ことで材料費が嵩む部分を少なくできるので、加工コス
トの上昇を防ぐことが可能となる。

【００４０】上記フランジ部材４は、回転多面鏡５を回
収面に焼きばめあるいは圧入によって一体化した構成で
あるが、本発明では、この構成に限らない。図４は、こ
の場合を示す図であり、フランジ部材４は、高純度アル
ミ部である回転多面鏡５と一体成形されて構成されてい
る。図４に示すフランジ部材４には、回転多面鏡５の基
部が位置している部分に回転多面鏡５の厚さよりも深い
溝５Ａが形成されている。この溝５Ａは、セラミックス
製の回転スリーブ３と材質が異なることによる熱膨張の
違いが原因する熱応力の伝達を遮断して回転多面鏡５に
その熱応力が伝わらないようにする部分として設けられ
ている。これにより、回転スリーブ３側の熱応力の影響
が回転多面鏡５に及ばないようにできるので、回転多面
鏡５での反射面の歪みの発生を防止して反射面の向きが
変化する面精度の低下を防止して適正な偏向機能を維持
することができる。ちなみに、溝５Ａの深さが回転多面
鏡５の厚さよりも浅いと、熱膨張の違いによる熱応力が
直接回転多面鏡５に伝搬されてしまい、面精度を低下さ
せてしまう。

【００４１】このような構成によれば、図１に示したフ
ランジ部材４の場合のように、手順（１）にあげた工程
を不要にでき、部品点数および加工工数を低減すること
ができる。しかも、回転多面鏡５の基部側に溝５Ａを設
けているので、フランジ部４に溝を設ける場合と違っ
て、回転多面鏡５において発生しやすい熱膨張による熱
応力の影響を回転多面鏡５自体で遮断することができる
ので、回転多面鏡５の歪みや面倒れを低減して適正な偏
向機能を維持することが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１，４および５記載の発明によれ
ば、回転軸をなすスリーブが熱変形しにくいセラミック
ス製であるとともに、これに焼きばめされるフランジ部
材は熱膨張率が同等な高純度アルミ部と閉止部材とを備
えているので、フランジ部材に装備されている部材間に
熱膨張差が生じず、熱膨張差による嵌合部に緩みが生じ
ない。これにより、フランジ部材に一体化されている部
材同士がその結合状態をゆるめるようなことがないの
で、回転バランスの悪化を防止することができる。特に
請求項４および５記載の発明によれば、高純度アルミ部
がフランジ部に一体的に設けられた平板形状であるとと
もに、その外径部が回転バランスの悪化を防止されたス
リーブの内径あるいは端面を基準として仕上げ処理され
るので、回転部での高純度アルミの使用量を少なくで
き、しかも、簡単なプレス加工によっても外径部の仕上
げが正確に行えることになり、加工コストの上昇を抑え
ることが可能となる。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、回転スリー
ブと同軸心上に高純度アルミ部と熱膨張率が同等な閉止
部材が設けられているので、高純度アルミとの間での緩
みを発生することなく慣性質量体として用いられること
により高純度アルミ部の回転ムラの発生を抑制すること
ができ、動圧軸受けので回転部を安定した回転に維持さ
せることが可能となる。

【００４４】請求項３記載の発明によれば、回転軸を固
定軸に対して軸方向で浮動状態に支持する磁石を用いた
磁力発生部に外部との通気部が設けられているので、そ
の通気部を介したエアダンパを構成することができる。
これにより、スリーブが軸方向で不安定な挙動を生じた
際に内部空気を効率よく外部と流通させ、不安定な挙動
をすみやかに減衰させることができ、磁力のみによる浮
動状態を維持して高純度アルミ部の回転位置を所定位置
に保持することが可能となる。

【００４５】請求項６および７記載の発明によれば、フ
ランジ部材と高純度アルミ部とが一体成形されることに
より加工を容易化できるとともに、スリーブと高純度ア
ルミ部との間の熱膨張差による熱応力の伝達を溝によっ
て遮断することができるので、高純度アルミ部の外径部
の位置精度が悪化するのを防止することが可能となる。

【００４６】請求項８記載の発明によれば、ハウジング
の一部が回転駆動用回路基板との間に回路素子を取り付
けるための空間部を有する放熱部とされていることによ
り、余剰スペースを有効利用しながら、動圧軸受けの温
度上昇を抑えることができ、構成部材間での不用意な熱
膨張による熱応力の発生を防止して回転ムラを生じにく
い状態とすることが可能となる。

【００４７】請求項９記載の発明によれば、取り付け用
穴同士の形成位置間に梁の端部が位置するようになって
いるので、固定軸に挿嵌されているスリーブからの振動
が直接取り付け穴の位置に伝搬されにくい状態とするこ
とができる。これにより、振動伝搬経路中での振動の減
衰効率を高めて光学ハウジングへの振動伝達を低減し、
振動による騒音、画像劣化を防止できる。

【００４８】請求項１０記載の発明によれば、高純度ア
ルミ部を回転多面鏡とした場合に回転多面鏡の反射面で
の熱応力による歪みの発生を防止して高精度な偏向機能
および振動の少ない光走査装置を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による動圧軸受けを備えたポリゴ
ンスキャナの構成を説明するための図である。

【図２】図１中、符号（２）で示す方向の矢視図であ
る。

【図３】図２に示した支持ハウジングの変形例を説明す
るための図である。

【図４】図１に示した動圧軸受けに用いられるフランジ
部材と高純度アルミ部との構成の変形例を説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

１ 光走査装置の一つであるポリゴンスキャナ ２ 回転体の一構成部材である固定軸 ３ 回転体の他の構成部材である回転軸をなす回転
スリーブ ４ フランジ部材 ５ 高純度アルミ部をなす回転多面鏡 ５Ａ 溝 ６ 支持ハウジング ６Ａ 締結用穴 ６Ｂ 凸状受け部 ６Ｃ 梁 ７ 磁力生成用磁石 ８ 磁性体 １０ ロータ側磁石 １１ ステータコイル １２ 回路基板 １４ 閉止部材 １５ 支持ハウジングの一部に位置する放熱部材 １５Ｂ 放熱面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H045 AA06 AA07 AA14 AA24 3J011 AA04 BA04 CA01 CA02 DA02 QA17 SB04 SD01 3J102 AA01 BA04 CA21 DA02 DA10 5H607 BB01 BB14 BB17 CC01 DD05 DD08 GG01 GG02 GG12 GG14 GG19 HH01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定軸とこれに挿嵌されて回転体をなす回
   転軸との両軸間に存在する空気を引き込むことで回転軸
   をラジアル方向に支持し、回転軸の軸方向では磁石の磁
   力を利用して回転軸を上記固定軸に対して浮動状態に支
   持し、上記固定軸に対して上記回転軸を回転可能に支持
   する動圧軸受けにおいて、 上記回転軸をセラミックス製のスリーブで構成し、その
   外周面に少なくともアルミ合金を含むフランジ部材を焼
   きばめ固着し、 上記フランジ部材は、純度が９９．９％以上の高純度ア
   ルミ部とアルミ合金からなる閉止部材とを備えているこ
   とを特徴とする動圧軸受け。
2. 【請求項２】上記閉止部材は、回転スリーブと同心軸上
   に配置されていることを特徴とする請求項１記載の動圧
   軸受け。
3. 【請求項３】上記回転軸には、該回転軸を軸方向で浮動
   状態に支持させる磁性体が設けられ、該磁性体には、回
   転軸内と外部との間で空気を流通させる構成が備えられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受け。
4. 【請求項４】上記高純度アルミ部材は、平板形状に構成
   され、上記フランジ部材が上記回転軸をなすスリーブに
   焼きばめ固着された後、上記スリーブの内面若しくは回
   転体の端面を基準として規定される外径部の仕上げ処理
   が行われることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受
   け。
5. 【請求項５】上記高純度アルミ部材は、上記フランジ部
   材に対して一体的に設けられ、上記フランジ部材が上記
   回転軸をなすスリーブに焼きばめ固着された後、上記ス
   リーブの内面若しくは回転体の端面を基準として規定さ
   れる外径部の仕上げ処理が行われることを特徴とする請
   求項１記載の動圧軸受け。
6. 【請求項６】上記高純度アルミ部材は、回転用のロータ
   磁石を備え、上記フランジ部材と一体成形されて構成さ
   れ、上記フランジ部材が上記回転軸をなすスリーブに焼
   きばめ固着された後、上記スリーブの内面若しくは回転
   体の端面を基準として規定される外径部の仕上げ処理が
   行われることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受け。
7. 【請求項７】上記高純度アルミ部材には、その回転中心
   と外径部との間に外径部の厚さと同等若しくはそれ以上
   の深さを持つ溝が設けられていることを特徴とする請求
   項１または６記載の動圧軸受け。
8. 【請求項８】上記固定軸は、上記回転軸およびフランジ
   部材の回転駆動用回路基板を支持するハウジングに固定
   され、 上記ハウジングの一部は、上記回転駆動用回路基板との
   間に回路素子を取り付けるための空間部を有する放熱部
   とされていることを特徴とする光走査装置。
9. 【請求項９】上記ハウジングには、外周部に取り付け用
   穴が複数設けられ、該取り付け用穴同士の形成位置間に
   上記固定軸の支持位置から延長された梁の端部が位置決
   めされていることを特徴とする請求項８記載の動圧軸受
   け。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９のうちの一つに記載の動
    圧軸受けを用いる光走査装置であって、 上記高純度アルミ部が回転多面鏡として構成されること
    を特徴とする光走査装置。