JP2002303815A - Dynamic pressure air bearing type polygon scanner, and processing method for dynamic pressure air bearing type polygon scanner - Google Patents

Dynamic pressure air bearing type polygon scanner, and processing method for dynamic pressure air bearing type polygon scanner

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JP2002303815A
JP2002303815A JP2001086783A JP2001086783A JP2002303815A JP 2002303815 A JP2002303815 A JP 2002303815A JP 2001086783 A JP2001086783 A JP 2001086783A JP 2001086783 A JP2001086783 A JP 2001086783A JP 2002303815 A JP2002303815 A JP 2002303815A
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JP
Japan
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dynamic pressure
air bearing
pressure air
hollow
bearing
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Application number
JP2001086783A
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Japanese (ja)
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Yukio Itami
幸男 伊丹
Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive, high-precision dynamic pressure air bearing type polygon scanner which uses a radial dynamic pressure air bearing and a suction type axial magnetic bearing, and to provide a processing method for the dynamic pressure air bearing type polygon scanner. SOLUTION: A hollow rotary shaft 11 of the dynamic pressure air bearing type polygon scanner 1 has at least its dynamic pressure air bearing part 11a and polygon mirror part 11c formed integrally of a metal material consisting principally of aluminum; and the hollow rotary shaft 11 has a polygon mirror processing reference surface formed orthgonally to the dynamic pressure air bearing part 11a and the surface of the dynamic air bearing surface is processed. Thus, the dynamic air bearing part 11a and polygon mirror part 11c of the hollow rotary shaft 11 are formed integrally of the metal material consisting essentially of aluminum without being processed by providing shrink p arts respectively, so the hollow rotary shaft 11 can be formed at a low cost with high precision by decreasing its constitution component and a polygon surface is prevented from being strained to have worse flatness, thereby maintaining a high-precision mirror surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧空気軸受型ポ
リゴンスキャナ及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの
加工方法に関し、詳細には、動圧空気軸受型ポリゴンス
キャナの回転体及び回転体の加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic pressure air bearing type polygon scanner and a method of processing the dynamic pressure air bearing type polygon scanner. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル複写機やレーザプリンタ等の
レーザ書込系を用いた電子写真方式の記録装置は、その
印字品質が良好なこと、印字速度が速いこと及び騒音が
低いこと等の特徴と低価格化が進んできたことから、近
時、急速に普及してきている。
2. Description of the Related Art An electrophotographic recording apparatus using a laser writing system, such as a digital copying machine or a laser printer, has features such as good printing quality, high printing speed, and low noise. Recently, it has been rapidly spreading because of the lower price.

【0003】この電子写真方式の記録装置のレーザ書込
系に用いられているポリゴンスキャナには、記録装置の
プリント速度及び画素密度に応じた回転速度でポリゴン
ミラーを回転させることが要求され、特に、近年、プリ
ント速度の高速化及び画素密度の高密度化にともない、
ポリゴンスキャナには、20000rpm以上の超高速
回転が要求される。
A polygon scanner used in a laser writing system of the electrophotographic recording apparatus is required to rotate a polygon mirror at a rotation speed corresponding to a printing speed and a pixel density of the recording apparatus. In recent years, with the increase in print speed and pixel density,
The polygon scanner is required to rotate at a very high speed of 20,000 rpm or more.

【0004】このような超高速回転の要求されるポリゴ
ンスキャナには、従来のボールベアリングタイプの軸受
装置では、軸受寿命や軸受騒音などの面から要求される
画像品質を満足させることができない。
In such a polygon scanner that requires ultra-high speed rotation, a conventional ball bearing type bearing device cannot satisfy the required image quality in terms of bearing life and bearing noise.

【0005】そこで、従来から、超高速回転の要求され
るポリゴンスキャナには、動圧空気を利用した動圧空気
軸受が用いられている。
[0005] Therefore, conventionally, a polygonal scanner requiring ultra-high-speed rotation has used a dynamic pressure air bearing utilizing dynamic pressure air.

【0006】このような動圧空気軸受を使用した装置と
しては、例えば、セラミック製固定軸の外側にあって前
記セラミック製固定軸とともに気体動圧軸受を構成する
高速回転体であって、ラジアル方向に一定の厚さを有す
るセラミックスリーブ及びその外周に焼きばめ固着し前
記セラミックスリーブより熱膨張係数の大きい金属製外
周部材により構成される高速回転体において、前記セラ
ミックスリーブは前記金属製外周部材を焼きばめ固着し
た後にその内径を所定のつづみ形状に加工した高速回転
体が提案されている(特開平7−190047号公報参
照)。
An apparatus using such a dynamic pressure air bearing is, for example, a high-speed rotating body outside a ceramic fixed shaft and constituting a gas dynamic pressure bearing together with the ceramic fixed shaft in a radial direction. A high-speed rotating body composed of a ceramic sleeve having a constant thickness and a metal outer peripheral member which is shrink-fitted and fixed to the outer periphery thereof and has a larger coefficient of thermal expansion than the ceramic sleeve, wherein the ceramic sleeve is formed of A high-speed rotating body has been proposed in which the inside diameter is worked into a predetermined conical shape after shrink-fitting and fixing (see JP-A-7-190047).

【0007】また、従来、外周面に照射された照明光を
感光体に向かって偏向走査する回転多面鏡であって、外
周面に反射膜を被着された多角柱状の本体と、これを回
転させる駆動部を有し、前記本体がファインセラミック
で作られている回転多面鏡が提案されている(特開平7
−306374号公報参照)。
A conventional rotary polygon mirror for deflecting and scanning illumination light applied to an outer peripheral surface toward a photoreceptor, comprising a polygonal column-shaped main body having an outer peripheral surface covered with a reflective film, and rotating the main body. There has been proposed a rotary polygon mirror having a driving unit for driving the main body made of fine ceramic (Japanese Patent Application Laid-Open No. H07-1995).
-306374).

【0008】すなわち、この回転多面鏡は、具体的に
は、アルミニウム等に比べてヤング率が大きく線膨張係
数の小さいファインセラミックで作られた正多角柱状の
本体とその外周面に被着された反射膜を有し、本体は同
じファインセラミックで一体成型されたスリーブを備
え、スリーブはベースと一体である固定軸に遊嵌し、こ
れによって回転自在に支持されている。回転多面鏡を回
転させるモータは、スリーブと一体であるロータマグネ
ットと、ベースに支持された回路基板上のステータコイ
ルによって構成されている。
That is, this rotary polygon mirror is specifically attached to a regular polygonal column-shaped main body made of fine ceramic having a large Young's modulus and a small linear expansion coefficient as compared with aluminum or the like and its outer peripheral surface. It has a reflective film, the main body has a sleeve integrally formed of the same fine ceramic, and the sleeve is loosely fitted on a fixed shaft integral with the base, and is thereby rotatably supported. The motor for rotating the rotary polygon mirror is composed of a rotor magnet integrated with the sleeve and a stator coil on a circuit board supported by the base.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の軸受装置等にあっては、ポリゴンスキャナ等
の高速回転の軸受としては、なお、改良の余地があっ
た。
However, such a conventional bearing device has room for improvement as a high-speed rotating bearing such as a polygon scanner.

【0010】すなわち、特開平7−190047号公報
記載の高速回転体にあっては、鏡面加工したポリゴンミ
ラーを焼きばめすると、焼きばめ時の圧縮応力によりポ
リゴンミラー面が歪んで平面度が悪化し、高精度な鏡面
を維持できない。その結果、良好な画像出力が得られな
いという問題があった。また、焼きばめ後にポリゴンミ
ラーのミラー面を加工した場合であっても、高速回転に
より回転体の温度が上昇すると、セラミック製回転スリ
ーブの線膨張係数が金属製外周部材の線膨張係数より小
さいため、焼きばめによる圧縮応力が取り除かれる結
果、ポリゴンミラー面が歪んで平面度が悪化し、高精度
な鏡面を維持できない。その結果、良好な画像出力が得
られないという問題があった。
That is, in the high-speed rotating body described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-190047, when a mirror-finished polygon mirror is shrink-fitted, the compressive stress at the time of shrink-fitting distorts the polygon mirror surface and flatness. It deteriorates and cannot maintain a highly accurate mirror surface. As a result, there is a problem that a good image output cannot be obtained. Further, even when the mirror surface of the polygon mirror is processed after shrink fitting, when the temperature of the rotating body increases due to high speed rotation, the linear expansion coefficient of the ceramic rotary sleeve is smaller than the linear expansion coefficient of the metal outer peripheral member. Therefore, as a result of removing the compressive stress caused by shrink fitting, the polygon mirror surface is distorted, the flatness is deteriorated, and a highly accurate mirror surface cannot be maintained. As a result, there is a problem that a good image output cannot be obtained.

【0011】また、特開平7−306374号公報記載
の回転多面鏡にあっては、回転多面鏡とスリーブをファ
インセラミックスで一体成形すると、ファインセラミッ
クスの硬度が非常に高いため、回転多面鏡を形成するた
めの研削加工が非常にコストの高い加工になり、ポリゴ
ンスキャナのコストが高くなってしまうという問題があ
った。
In the rotating polygon mirror described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-306374, if the rotating polygon mirror and the sleeve are integrally formed of fine ceramics, the hardness of the fine ceramics is extremely high. However, there is a problem that the cost of the grinding is very high, and the cost of the polygon scanner is high.

【0012】そこで、請求項1記載の発明は、軸方向に
中空部を有する中空回転軸にポリゴンミラーが固定され
て回転体を形成する中空回転軸の中空部内に固定軸が挿
入され、固定部としてプリント基板等を有するモータに
より回転体が回転され、当該回転体の回転により発生す
る空気の動圧を中空回転軸の内周面と固定軸の外周面か
らなる動圧空気軸受面で受けるラジアル動圧空気軸受と
所定のアキシャル軸受により回転体を半径方向及び軸方
向に回転自在に支持する動圧空気軸受型ポリゴンスキャ
ナの中空回転軸を、少なくともラジアル動圧空気軸受部
とポリゴンミラー部がアルミニウムを主成分とする金属
材料で一体形成され、中空回転軸にラジアル動圧空気軸
受と直交するポリゴンミラー加工基準面が形成され、動
圧空気軸受面に表面処理が施されているものとすること
により、中空回転軸の動圧空気軸受とポリゴンミラーの
それぞれに焼きばめ部を設けて加工することなく、アル
ミニウムを主成分とする金属材料により動圧軸受とポリ
ゴンミラーを一体形成して、回転体の構成部品を削減し
て安価にかつ高精度に形成するととに、中空回転軸に対
してポリゴンミラーを一定角度で形成して、光走査を行
ったときの各ミラー面毎の走査位置バラツキを小さく
し、かつ、高速回転、あるいは周囲温度の変化により、
回転体の温度が変化しても、ポリゴンミラー面が歪んで
平面度が悪化することを防止して、高精度な鏡面を維持
し、画像品質を向上させることのできる動圧空気軸受型
ポリゴンスキャナを提供することを目的としている。
[0012] In view of the above, according to the first aspect of the present invention, a fixed shaft is inserted into a hollow portion of a hollow rotary shaft that forms a rotary body by fixing a polygon mirror to a hollow rotary shaft having a hollow portion in the axial direction. The rotating body is rotated by a motor having a printed circuit board or the like, and the dynamic pressure of air generated by the rotation of the rotating body is received by a dynamic pressure air bearing surface including an inner peripheral surface of a hollow rotating shaft and an outer peripheral surface of a fixed shaft. The hollow rotating shaft of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner that supports a rotating body rotatably in the radial and axial directions by a dynamic pressure air bearing and a predetermined axial bearing, at least the radial dynamic pressure air bearing portion and the polygon mirror portion are made of aluminum. Is formed integrally with a metal material whose main component is a polygon mirror machining reference surface orthogonal to the radial dynamic pressure air bearing is formed on the hollow rotary shaft, and the surface is displayed on the dynamic pressure air bearing surface. It is assumed that the processing has been applied, so that the dynamic pressure air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror do not have to be provided with shrink-fitting parts, and are processed by a metal material mainly composed of aluminum. And the polygon mirror are integrally formed to reduce the number of components of the rotator and to be formed inexpensively and with high precision, and the polygon mirror is formed at a fixed angle with respect to the hollow rotating shaft, and optical scanning is performed. The variation of the scanning position of each mirror surface at the time is reduced, and at the high speed rotation or the change of the ambient temperature,
Even if the temperature of the rotating body changes, the polygon mirror surface is prevented from being distorted and the flatness is not deteriorated, the highly accurate mirror surface is maintained, and the dynamic pressure air bearing type polygon scanner that can improve the image quality It is intended to provide.

【0013】請求項2記載の発明は、中空回転軸の動圧
空気軸受面を、中空回転軸の内筒部に形成し、当該動圧
空気軸受の一端を略閉止する閉止部を、動圧空気軸受部
及びポリゴンミラー部と同じアルミニウムを主成分とす
る金属材料で一体形成することにより、動圧空気軸受の
一端を閉止する閉止部材を不要として、中空回転軸の構
成部品を削減し、より一層安価で、画像品質を向上させ
ることのできる動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを提供
することを目的としている。
According to a second aspect of the present invention, a dynamic pressure air bearing surface of a hollow rotary shaft is formed on an inner cylindrical portion of the hollow rotary shaft, and a closing portion for substantially closing one end of the dynamic pressure air bearing is provided with a dynamic pressure air bearing. By integrally forming the same metal material as aluminum as the main component with the air bearing portion and the polygon mirror portion, a closing member for closing one end of the dynamic pressure air bearing is not required, and the number of components of the hollow rotary shaft is reduced. An object of the present invention is to provide a dynamic pressure air bearing type polygon scanner which is more inexpensive and can improve image quality.

【0014】請求項3記載の発明は、動圧空気軸受面の
表面処理として、微粒子衝突による表面改質処理を施す
ことにより、中空回転軸のリサイクル性を向上させ、よ
り一層安価で環境にやさしく、画像品質の良好な動圧空
気軸受型ポリゴンスキャナを提供することを目的として
いる。
According to a third aspect of the present invention, as a surface treatment for a hydrodynamic air bearing surface, a surface reforming treatment by collision of fine particles is performed, thereby improving the recyclability of the hollow rotary shaft, making it even more inexpensive and environmentally friendly. It is an object of the present invention to provide a dynamic pressure air bearing type polygon scanner having good image quality.

【0015】請求項4記載の発明は、動圧空気軸受の軸
受面の両端部にのみ、表面改質処理を施すことにより、
表面処理コストを低減し、より一層安価で、画像品質の
良好な動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを提供すること
を目的としている。
According to a fourth aspect of the present invention, a surface modification treatment is performed only on both ends of the bearing surface of the dynamic pressure air bearing,
It is an object of the present invention to provide a dynamic pressure air bearing type polygon scanner with reduced surface treatment cost, lower cost, and good image quality.

【0016】請求項5記載の発明は、中空回転軸に、少
なくとも、動圧空気軸受面とポリゴンミラーの鏡面加工
用基準面を形成する切削工程処理と、動圧空気軸受部の
軸受面に表面処理膜を形成する表面処理加工工程処理
と、ポリゴンミラーの鏡面を形成する鏡面切削工程処理
と、を施すことにより、中空回転軸の動圧空気軸受とポ
リゴンミラーのそれぞれに焼きばめ部を設けることな
く、アルミニウムを主成分とする金属材料により動圧軸
受とポリゴンミラーを一体形成して、回転体の構成部品
を削減して安価にかつ高精度に形成するととに、中空回
転軸に対してポリゴンミラーを一定角度で形成して、光
走査を行ったときの各ミラー面毎の走査位置バラツキを
小さくし、かつ、高速回転、あるいは周囲温度の変化に
より、回転体の温度が変化しても、ポリゴンミラー面が
歪んで平面度が悪化することを防止して、高精度な鏡面
を維持して、画像品質を向上させることのできる動圧空
気軸受型ポリゴンスキャナを安価にかつ容易に加工する
ことのできる動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの加工方
法を提供することを目的としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cutting process for forming at least a hydrodynamic air bearing surface and a mirror processing reference surface of a polygon mirror on a hollow rotary shaft, and a surface on a bearing surface of a hydrodynamic air bearing portion. A shrink-fit portion is provided on each of the hydrodynamic air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror by performing a surface treatment processing process for forming a processing film and a mirror surface cutting process for forming a mirror surface of the polygon mirror. In addition, the hydrodynamic bearing and polygon mirror are integrally formed of a metal material containing aluminum as the main component to reduce the number of components of the rotating body and to be formed inexpensively and with high precision. A polygon mirror is formed at a fixed angle to reduce variations in the scanning position of each mirror surface when performing optical scanning, and the temperature of the rotating body is increased due to high-speed rotation or changes in the ambient temperature. Even if the polygon mirror is distorted, the polygon mirror surface is prevented from being distorted and the flatness is not deteriorated, and the high-precision mirror surface can be maintained and the image quality can be improved. It is an object of the present invention to provide a processing method of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner which can be processed into a shape.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の動
圧空気軸受型ポリゴンスキャナは、軸方向に中空部を有
する中空回転軸にポリゴンミラーが固定されて回転体を
形成する前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入
され、固定部としてプリント基板等を有するモータによ
り前記回転体が回転され、当該回転体の回転により発生
する空気の動圧を前記中空回転軸の内周面と前記固定軸
の外周面からなる動圧空気軸受面で受けるラジアル動圧
空気軸受と所定のアキシャル軸受により前記回転体を半
径方向及び軸方向に回転自在に支持する動圧空気軸受型
ポリゴンスキャナであって、前記中空回転軸は、少なく
とも前記ラジアル動圧空気軸受部と前記ポリゴンミラー
部がアルミニウムを主成分とする金属材料で一体形成さ
れ、前記中空回転軸に前記ラジアル動圧空気軸受と直交
するポリゴンミラー加工基準面が形成され、前記動圧空
気軸受面に表面処理が施されていることにより、上記目
的を達成している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dynamic pressure air bearing type polygon scanner, wherein a polygon mirror is fixed to a hollow rotating shaft having a hollow portion in an axial direction to form a rotating body. A fixed shaft is inserted into the hollow portion of the shaft, the rotating body is rotated by a motor having a printed circuit board or the like as a fixed portion, and a dynamic pressure of air generated by rotation of the rotating body is applied to an inner peripheral surface of the hollow rotating shaft. A dynamic pressure air bearing type polygon scanner that supports the rotating body rotatably in a radial direction and an axial direction by a radial dynamic pressure air bearing received on a dynamic pressure air bearing surface formed of an outer peripheral surface of the fixed shaft and a predetermined axial bearing. In the hollow rotary shaft, at least the radial dynamic pressure air bearing portion and the polygon mirror portion are integrally formed of a metal material containing aluminum as a main component, and the hollow rotary shaft is Polygon mirror working reference plane that is perpendicular to the radial dynamic pressure air bearing is formed by a surface treatment to the dynamic pressure air bearing surface is applied, it has achieved the above objects to.

【0018】上記構成によれば、軸方向に中空部を有す
る中空回転軸にポリゴンミラーが固定されて回転体を形
成する中空回転軸の中空部内に固定軸が挿入され、固定
部としてプリント基板等を有するモータにより回転体が
回転され、当該回転体の回転により発生する空気の動圧
を中空回転軸の内周面と固定軸の外周面からなる動圧空
気軸受面で受けるラジアル動圧空気軸受と所定のアキシ
ャル軸受により回転体を半径方向及び軸方向に回転自在
に支持する動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの中空回転
軸を、少なくともラジアル動圧空気軸受部とポリゴンミ
ラー部がアルミニウムを主成分とする金属材料で一体形
成され、中空回転軸にラジアル動圧空気軸受と直交する
ポリゴンミラー加工基準面が形成され、動圧空気軸受面
に表面処理が施されているものとしているので、中空回
転軸の動圧空気軸受とポリゴンミラーのそれぞれに焼き
ばめ部を設けて加工することなく、アルミニウムを主成
分とする金属材料により動圧軸受とポリゴンミラーを一
体形成して、回転体の構成部品を削減して安価にかつ高
精度に形成することができるととに、中空回転軸に対し
てポリゴンミラーを一定角度で形成して、光走査を行っ
たときの各ミラー面毎の走査位置バラツキを小さくし、
かつ、高速回転、あるいは周囲温度の変化により、回転
体の温度が変化しても、ポリゴンミラー面が歪んで平面
度が悪化することを防止して、高精度な鏡面を維持する
ことができ、画像品質を向上させることができる。
According to the above construction, the polygon mirror is fixed to the hollow rotary shaft having the hollow portion in the axial direction, and the fixed shaft is inserted into the hollow portion of the hollow rotary shaft forming the rotary body. A radial dynamic pressure air bearing in which a rotating body is rotated by a motor having a dynamic pressure air bearing surface formed by an inner peripheral surface of a hollow rotating shaft and an outer peripheral surface of a fixed shaft. The hollow rotary shaft of the dynamic pressure air bearing type polygon scanner that supports the rotating body rotatably in the radial direction and the axial direction by a predetermined axial bearing, at least the radial dynamic pressure air bearing portion and the polygon mirror portion are mainly made of aluminum. The hollow rotary shaft is integrally formed with a polygon mirror processing reference surface orthogonal to the radial dynamic pressure air bearing, and the dynamic pressure air bearing surface is surface-treated. Therefore, the dynamic pressure bearing and polygon mirror are integrated with a metal material containing aluminum as the main component, without the need to provide shrink-fit parts on the hydrodynamic air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror. When it is possible to reduce the number of components of the rotating body and form it inexpensively and with high precision, and to perform optical scanning by forming a polygon mirror at a fixed angle with respect to the hollow rotating shaft Of the scanning position of each mirror surface
Also, even if the temperature of the rotating body changes due to high-speed rotation or a change in the ambient temperature, it is possible to prevent the polygon mirror surface from being distorted and the flatness from being deteriorated, and to maintain a highly accurate mirror surface, Image quality can be improved.

【0019】この場合、例えば、請求項2に記載するよ
うに、前記中空回転軸は、その動圧空気軸受面が、前記
中空回転軸の内筒部に形成され、当該動圧空気軸受の一
端を略閉止する閉止部が、前記動圧空気軸受部及び前記
ポリゴンミラー部と同じアルミニウムを主成分とする金
属材料で一体形成されているものであってもよい。
In this case, for example, the hollow rotary shaft has a dynamic pressure air bearing surface formed on an inner cylindrical portion of the hollow rotary shaft, and one end of the dynamic pressure air bearing. May be integrally formed of the same metal material mainly composed of aluminum as the hydrodynamic air bearing portion and the polygon mirror portion.

【0020】上記構成によれば、中空回転軸の動圧空気
軸受面を、中空回転軸の内筒部に形成し、当該動圧空気
軸受の一端を略閉止する閉止部を、動圧空気軸受部及び
ポリゴンミラー部と同じアルミニウムを主成分とする金
属材料で一体形成しているので、動圧空気軸受の一端を
閉止する閉止部材を不要として、中空回転軸の構成部品
を削減することができ、より一層安価なものとすること
ができるとともに、画像品質を向上させることができ
る。
According to the above construction, the dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft is formed in the inner cylindrical portion of the hollow rotary shaft, and the closing portion for substantially closing one end of the dynamic pressure air bearing is provided with the dynamic pressure air bearing. Since the unit and the polygon mirror unit are integrally formed of the same metal material mainly composed of aluminum, a closing member for closing one end of the hydrodynamic air bearing is not required, and the number of components of the hollow rotary shaft can be reduced. In addition, the cost can be further reduced, and the image quality can be improved.

【0021】また、例えば、請求項3に記載するよう
に、前記動圧空気軸受面は、前記表面処理として、微粒
子衝突による表面改質処理が施されているものであって
もよい。
Further, for example, as set forth in claim 3, the dynamic pressure air bearing surface may be subjected to a surface modification treatment by particle collision as the surface treatment.

【0022】上記構成によれば、動圧空気軸受面の表面
処理として、微粒子衝突による表面改質処理を施してい
るので、中空回転軸のリサイクル性を向上させることが
でき、より一層安価で環境にやさしいものとすることが
できるとともに、画像品質を向上させることができる。
According to the above structure, the surface treatment of the dynamic pressure air bearing surface is performed by the particle reforming treatment by the collision of fine particles. Therefore, the recyclability of the hollow rotary shaft can be improved, and the cost can be further reduced. And image quality can be improved.

【0023】さらに、例えば、請求項4に記載するよう
に、前記動圧空気軸受は、当該軸受面の両端部にのみ、
前記表面改質処理が施されているものであってもよい。
Further, for example, as described in claim 4, the dynamic pressure air bearing is provided only at both ends of the bearing surface.
The surface modification treatment may be applied.

【0024】上記構成によれば、動圧空気軸受の軸受面
の両端部にのみ、表面改質処理を施しているので、表面
処理コストを低減することができ、より一層安価なもの
とすることができるとともに、画像品質を向上させるこ
とができる。
According to the above configuration, since the surface modification is performed only on both ends of the bearing surface of the dynamic pressure air bearing, the cost of the surface treatment can be reduced, and the cost can be further reduced. And the image quality can be improved.

【0025】請求項5記載の発明の動圧空気軸受型ポリ
ゴンスキャナの加工方法は、軸方向に中空部を有する中
空回転軸にポリゴンミラーが固定されて回転体を形成す
る前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、
固定部としてプリント基板等を有するモータにより前記
回転体が回転され、当該回転体の回転により発生する空
気の動圧を前記中空回転軸の内周面と前記固定軸の外周
面からなる動圧空気軸受面で受けるラジアル動圧空気軸
受と所定のアキシャル軸受により前記回転体を半径方向
及び軸方向に回転自在に支持する動圧空気軸受型ポリゴ
ンスキャナの加工方法であって、前記中空回転軸に、少
なくとも、前記動圧空気軸受面と前記ポリゴンミラーの
鏡面加工用基準面を形成する切削加工工程処理と、前記
動圧空気軸受部の軸受面に表面処理膜を形成する表面処
理加工工程処理と、前記ポリゴンミラーの鏡面を形成す
る鏡面切削工程処理と、を施すことにより、上記目的を
達成している。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the working method of the polygon scanner of the present invention, wherein the polygonal mirror is fixed to a hollow rotary shaft having a hollow portion in the axial direction to form a rotary body. A fixed shaft is inserted into the hollow part,
The rotating body is rotated by a motor having a printed circuit board or the like as a fixed part, and the dynamic pressure of air generated by the rotation of the rotating body is changed to the dynamic pressure air comprising the inner peripheral surface of the hollow rotating shaft and the outer peripheral surface of the fixed shaft. A method for processing a dynamic pressure air bearing type polygon scanner that supports the rotating body rotatably in a radial direction and an axial direction by a radial dynamic pressure air bearing and a predetermined axial bearing received on a bearing surface, wherein the hollow rotating shaft includes: At least, a cutting process for forming the dynamic pressure air bearing surface and a mirror processing reference surface of the polygon mirror, and a surface processing process for forming a surface treatment film on the bearing surface of the dynamic pressure air bearing portion, The above object is achieved by performing a mirror surface cutting process for forming a mirror surface of the polygon mirror.

【0026】上記構成によれば、中空回転軸に、少なく
とも、動圧空気軸受面とポリゴンミラーの鏡面加工用基
準面を形成する切削工程処理と、動圧空気軸受部の軸受
面に表面処理膜を形成する表面処理加工工程処理と、ポ
リゴンミラーの鏡面を形成する鏡面切削工程処理と、を
施しているので、中空回転軸の動圧空気軸受とポリゴン
ミラーのそれぞれに焼きばめ部を設けることなく、アル
ミニウムを主成分とする金属材料により動圧軸受とポリ
ゴンミラーを一体形成して、回転体の構成部品を削減し
て安価にかつ高精度に形成することができるととに、中
空回転軸に対してポリゴンミラーを一定角度で形成し
て、光走査を行ったときの各ミラー面毎の走査位置バラ
ツキを小さくし、かつ、高速回転、あるいは周囲温度の
変化により、回転体の温度が変化しても、ポリゴンミラ
ー面が歪んで平面度が悪化することを防止して、高精度
な鏡面を維持して、画像品質を向上させることのできる
動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを安価にかつ容易に加
工することができる。
According to the above construction, at least a cutting process for forming a dynamic pressure air bearing surface and a mirror processing reference surface of a polygon mirror on the hollow rotary shaft, and a surface treatment film on the bearing surface of the dynamic pressure air bearing portion. Since the surface treatment processing process for forming the mirror and the mirror surface cutting process for forming the mirror surface of the polygon mirror are performed, the shrink-fit portions are provided on each of the dynamic pressure air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror. In addition, the hydrodynamic bearing and the polygon mirror are integrally formed of a metal material mainly composed of aluminum, so that the components of the rotating body can be reduced and formed at low cost and with high accuracy. A polygon mirror is formed at a fixed angle to reduce the variation in the scanning position of each mirror surface when optical scanning is performed. Even if the temperature changes, the polygon mirror surface is prevented from being distorted and the flatness is not deteriorated, and a high-precision dynamic-pressure air-bearing polygon scanner that can maintain high-precision mirror surface and improve image quality is inexpensive And can be easily processed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and therefore, various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. The embodiments are not limited to these embodiments unless otherwise specified.

【0028】図1〜図4は、本発明の動圧空気軸受型ポ
リゴンスキャナ及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの
加工方法の一実施の形態を示す図であり、図1は、本発
明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ及び動圧空気軸受
型ポリゴンスキャナの加工方法の一実施の形態を適用し
た動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ1の正面断面図、図
2は、図1の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ1の分解
斜視図である。
FIGS. 1 to 4 are views showing an embodiment of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner and a working method of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner according to the present invention. FIG. 1 is a front sectional view of a hydrodynamic air bearing polygon scanner 1 to which an embodiment of a processing method of a hydrodynamic air bearing polygon scanner and a hydrodynamic air bearing polygon scanner is applied, and FIG. 2 is a hydrodynamic air bearing type of FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the polygon scanner 1.

【0029】図1において、動圧空気軸受型ポリゴンス
キャナ1は、ハウジング2とハウジング2上にネジ固定
された上カバー(ケーシング)3により、その外観が形
成されており、ハウジング2には、図示しない光学ハウ
ジングへの取付基準面2aが形成されている。
In FIG. 1, the appearance of a polygon scanner 1 of a dynamic pressure air bearing type is formed by a housing 2 and an upper cover (casing) 3 fixed on the housing 2 by screws. A reference surface 2a for attachment to the optical housing is formed.

【0030】ハウジング2は、図2に示すように、中空
の略円盤形状に形成されて、その中央部に円筒状の軸受
基準部2bが形成されており、軸受基準部2bには、固
定軸4が固定されている。固定軸4は、軸受基準部2b
内に圧入固着、焼きばめ、あるいは、接着固定等により
固定されている。
As shown in FIG. 2, the housing 2 is formed in a substantially disk-like hollow shape, and a cylindrical bearing reference portion 2b is formed in the center of the housing 2. The bearing reference portion 2b has a fixed shaft. 4 is fixed. The fixed shaft 4 has a bearing reference portion 2b.
It is fixed by press-fitting, shrink fitting, or adhesive fixing.

【0031】固定軸4は、その周壁部の適切な位置にヘ
リングボーン溝4aが形成されており、固定軸4の円筒
内には、アキシャル方向(軸方向)に所定長さを有した
リング状の吸引型磁気軸受固定部5が、軸受基準部2b
の上端面を基準にして埋設されている。吸引型磁気軸受
固定部5は、キャップ部材6とストッパ7が固定軸4の
内筒部に圧入固定されることで軸方向に挟まれて固定さ
れている。キャップ部材6の中央部には、空気が通過す
るときの粘性抵抗を利用して上下振動を減衰させるφ
0.2〜φ0.5程度の微細穴が形成されている。キャ
ップ部材6とストッパ7は、ともに非磁性材料のステン
レス鋼板などが用いられている。
The fixed shaft 4 has a herringbone groove 4a formed at an appropriate position on a peripheral wall portion thereof, and a ring-shaped member having a predetermined length in an axial direction (axial direction) is formed in a cylinder of the fixed shaft 4. Of the attraction type magnetic bearing fixing part 5 is the bearing reference part 2b.
It is buried with reference to the upper end surface. The attraction type magnetic bearing fixing portion 5 is fixed by being sandwiched in the axial direction by the cap member 6 and the stopper 7 being press-fitted and fixed to the inner cylindrical portion of the fixed shaft 4. At the center of the cap member 6, a vertical vibration is attenuated by utilizing viscous resistance when air passes.
Fine holes of about 0.2 to 0.5 are formed. Both the cap member 6 and the stopper 7 are made of a non-magnetic material such as a stainless steel plate.

【0032】吸引型磁気軸受固定部5は、図2に示すよ
うに、所定の大きさの中心円がその中心部に形成されア
キシャル方向に2極に着磁されてアキシャル方向に磁極
が向いたリング状の永久磁石8と、永久磁石8のアキシ
ャル方向両端(軸方向両端)に固定され永久磁石8の中
心円(内径)よりも小さい中心円がその中心部に形成さ
れた強磁性材料からなる一対の第1固定ヨーク板9及び
第2固定ヨーク板10と、で形成されている。吸引型磁
気軸受固定部5は、第1固定ヨーク板9と第2固定ヨー
ク板10とで永久磁石8を挟んだ状態で、かつ、第1固
定ヨーク板9の中心円と第2固定ヨーク板10の中心円
が固定軸4の軸中心と一致する(同軸となる)状態で、
固定軸4の円筒内に埋設されている。上記第1固定ヨー
ク板9及び第2固定ヨーク板10は、鉄鋼系の板材で形
成されており、永久磁石8は、例えば、主に希土類系の
永久磁石が用いられている。固定軸4は、アルミニウム
合金等の非磁性材料で形成されており、耐摩耗性あるい
は潤滑性の表面処理膜が形成されている。
As shown in FIG. 2, a center circle of a predetermined size is formed at the center of the attraction type magnetic bearing fixing portion 5, and the magnetic portion is magnetized to two poles in the axial direction and the magnetic poles are oriented in the axial direction. A ring-shaped permanent magnet 8 and a ferromagnetic material fixed at both axial ends (both axial ends) of the permanent magnet 8 and having a central circle smaller than the central circle (inner diameter) of the permanent magnet 8 are formed at the center thereof. A pair of the first fixed yoke plate 9 and the second fixed yoke plate 10 are formed. The attraction-type magnetic bearing fixing portion 5 has a state in which the permanent magnet 8 is sandwiched between the first fixed yoke plate 9 and the second fixed yoke plate 10, and the center circle of the first fixed yoke plate 9 and the second fixed yoke plate. In a state where the center circle of 10 coincides with the axis center of the fixed shaft 4 (becomes coaxial),
It is embedded in the cylinder of the fixed shaft 4. The first fixed yoke plate 9 and the second fixed yoke plate 10 are formed of a steel-based plate material, and the permanent magnet 8 is, for example, mainly a rare-earth permanent magnet. The fixed shaft 4 is made of a non-magnetic material such as an aluminum alloy, and has a wear-resistant or lubricated surface treatment film.

【0033】固定軸4は、図1に示すように、中空回転
軸11の中空内に挿入されており、中空回転軸11は、
アルミニウムを主成分とする金属部材により、図2〜図
4に示すように、キャップ形状に形成されて動圧空気軸
受部11aが形成されているとともに、外方(径方向)
に鍔状に突出したフランジ部11bが固定されている。
中空回転軸11のキャップ形状の上面中央部には、吸引
型磁気軸受回転部12が圧入固定されており、吸引型磁
気軸受回転部12は、第1固定ヨーク板9の中心円部分
及び第2固定ヨーク板10の中心円部分との間に磁気ギ
ャップを構成する外筒面が形成されている。この外筒面
は、吸引型磁気軸受回転部12の回転中心軸と同軸にな
るように配置されている。
As shown in FIG. 1, the fixed shaft 4 is inserted into the hollow of the hollow rotary shaft 11, and the hollow rotary shaft 11 is
As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the metal member mainly composed of aluminum is formed in a cap shape to form the dynamic pressure air bearing portion 11 a, and outward (in a radial direction).
A flange portion 11b protruding in a flange shape is fixed to the flange portion 11b.
A suction-type magnetic bearing rotation unit 12 is press-fitted and fixed to the center of the upper surface of the cap shape of the hollow rotation shaft 11. The suction-type magnetic bearing rotation unit 12 is formed by a center circle portion of the first fixed yoke plate 9 and a second circle. An outer cylindrical surface which forms a magnetic gap is formed between the fixed yoke plate 10 and the center circle. The outer cylinder surface is arranged so as to be coaxial with the rotation center axis of the suction type magnetic bearing rotating unit 12.

【0034】中空回転軸11のフランジ部11bの鍔状
に突出した部分の上側外周面には、ポリゴンミラー部1
1cが一体で形成されており、当該ポリゴンミラー部1
1cの下側には、マグネット保持部11dが形成されて
いる。マグネット保持部11dは、モータ用のロータマ
グネット13が接着または圧入固定されており、ロータ
マグネット13は、例えば、軽量かつ機械的耐力(引張
強度)の高いアルミ−マンガン系の金属磁石等により形
成されている。中空回転軸11の動圧空気軸受部11a
の内周面は、動圧軸受面となっており、耐摩耗性の表面
処理膜が形成されて、起動・停止時の接触摩耗を抑制し
ている。
A polygon mirror portion 1 is provided on the upper outer peripheral surface of a flange-shaped portion of the flange portion 11b of the hollow rotary shaft 11.
1c is formed integrally with the polygon mirror 1
A magnet holding portion 11d is formed below 1c. The magnet holding portion 11d has a rotor magnet 13 for a motor adhered or press-fitted and fixed. The rotor magnet 13 is formed of, for example, an aluminum-manganese metal magnet having a light weight and high mechanical strength (tensile strength). ing. Dynamic pressure air bearing 11a of hollow rotary shaft 11
The inner peripheral surface is a dynamic pressure bearing surface, and a wear-resistant surface treatment film is formed to suppress contact wear at the time of starting and stopping.

【0035】固定軸4の上端と中空回転軸11の上面に
より閉止された中空部に空気溜まり14が形成され、中
空回転軸11の上面に形成されたφ0.2〜0.5の微
細穴(図示略)を出入りするときの空気の粘性抵抗によ
って、上下振動減衰効果が得られる。なお、中空回転軸
11の上面の閉止部は、別部品を圧入することで形成す
ることもできるが、ポリゴンミラー部11cや動圧空気
軸受部11aと一体で形成することで部品点数が少な
く、低コストになる。また、一体化により部品点数が少
なくなり、温度変化によって回転体のバランスが崩れ、
振動が大きくなるならないように、中空回転軸11は、
不釣り合い(アンバランス)振動が非常に小さいレベルに
なるように、中空回転軸11の上下2箇所の修正面11
eと修正面13aでバランス修正が行われている。
An air reservoir 14 is formed in a hollow portion closed by the upper end of the fixed shaft 4 and the upper surface of the hollow rotary shaft 11, and a fine hole (φ0.2 to 0.5) formed on the upper surface of the hollow rotary shaft 11 is formed. A vertical vibration damping effect is obtained by viscous resistance of air when entering and exiting (not shown). The closing portion on the upper surface of the hollow rotary shaft 11 can be formed by press-fitting another component, but the number of components is small by integrally forming the polygon mirror portion 11c and the dynamic pressure air bearing portion 11a. Lower cost. In addition, the integration reduces the number of components, and the balance of the rotating body is lost due to temperature changes.
In order not to increase the vibration, the hollow rotary shaft 11 is
The two correction surfaces 11 above and below the hollow rotary shaft 11 so that the unbalanced vibration is at a very small level.
e and the correction surface 13a are subjected to balance correction.

【0036】上記吸引型磁気軸受回転部12は、永久磁
石あるいは鉄鋼系の強磁性体等の材料で形成されてい
る。また、上記固定軸4及び中空回転軸11は、セラミ
ックやアルミニウム合金等の非磁性材料で形成されてお
り、吸引型磁気軸受の磁束が漏れるのを防止して、後述
するアキシャル軸受に効率よく吸引力を発生させる。
The rotating portion 12 of the attraction type magnetic bearing is made of a material such as a permanent magnet or a ferromagnetic material of iron or steel. Further, the fixed shaft 4 and the hollow rotary shaft 11 are formed of a nonmagnetic material such as a ceramic or an aluminum alloy, and prevent the magnetic flux of the attraction type magnetic bearing from leaking, so that the attraction to the axial bearing described later can be efficiently performed. Generate force.

【0037】上記中空回転軸11、吸引型磁気軸受回転
部12、ポリゴンミラー部11c及びロータマグネット
13は、一体となって回転体15を構成している。
The hollow rotary shaft 11, the attraction type magnetic bearing rotating portion 12, the polygon mirror portion 11c and the rotor magnet 13 constitute a rotating body 15 integrally.

【0038】中空回転軸11のマグネット保持部11d
の上記ロータマグネット13に対向するハウジング2の
軸受基準部2bの面には、ステータコア16が配設され
ており、ステータコア16には、モータ巻線16aが巻
かれている。ロータマグネット13及びモータ巻線16
aの巻かれたステータコア16の下方のハウジング2上
には、プリント基板17が配設されている。プリント基
板17は、図2に示すように、略中央部に穴が形成され
ており、当該穴の内周部がハウジング2の軸受基準部2
bに密着される状態で侵入さされてハウジング2に取り
付けられる。
Magnet holding portion 11d of hollow rotary shaft 11
A stator core 16 is disposed on a surface of the bearing reference portion 2b of the housing 2 facing the rotor magnet 13 described above, and a motor winding 16a is wound around the stator core 16. Rotor magnet 13 and motor winding 16
A printed circuit board 17 is provided on the housing 2 below the stator core 16 wound with the letter a. As shown in FIG. 2, the printed circuit board 17 has a hole formed at a substantially central portion, and an inner peripheral portion of the hole is formed in the bearing reference portion 2 of the housing 2.
b and is attached to the housing 2 while being in close contact with b.

【0039】このプリント基板17の上面に当接すると
ともに、ハウジング2の軸受基準部2bの外周部にスペ
ーサ18と上記モータ巻線16aの巻かれたスタータコ
ア16が順番に嵌合され、軸受基準部2bの先端がカシ
メられて(塑性変形されて)、これらの部品が固定され
ている。
The spacer 18 and the starter core 16 around which the motor winding 16a is wound are fitted in order on the outer peripheral portion of the bearing reference portion 2b of the housing 2 while being in contact with the upper surface of the printed circuit board 17. The tip of 2b is caulked (plastically deformed), and these parts are fixed.

【0040】プリント基板17は、その金属基板で形成
された表面に、ホール素子19、駆動素子20、その他
の回路素子21及びコネクタ22等が搭載されており、
そのAl合金で形成された裏面がハウジング2と密着し
て固定されている。したがって、駆動素子20等の回路
素子の発熱に対し、回路素子の熱容量を大きくすること
ができ、放熱効率を向上させて、小型で安価な回路素子
を使用することができる。
The printed circuit board 17 has a Hall element 19, a driving element 20, other circuit elements 21, a connector 22 and the like mounted on a surface formed of the metal substrate.
The back surface made of the Al alloy is fixed in close contact with the housing 2. Therefore, the heat capacity of the circuit element against the heat generated by the circuit element such as the drive element 20 can be increased, the heat radiation efficiency can be improved, and a small and inexpensive circuit element can be used.

【0041】このプリント基板17は、回路素子の実装
されていない領域が設けられており、当該回路素子非実
装部に弾性シール部材23が配置・圧縮されて上カバー
3が取り付けられて、回転体15及びプリント基板17
上の回路素子の配設された部分と外部とが遮断されて、
密閉されている。
The printed circuit board 17 is provided with a region where no circuit element is mounted, and the elastic seal member 23 is disposed and compressed on the non-circuit element mounted portion, and the upper cover 3 is attached. 15 and printed circuit board 17
The part where the above circuit elements are arranged and the outside are cut off,
Sealed.

【0042】このように、回転体15を密閉空間に配置
することで、ポリゴンミラー部11cが攪拌する空気量
を減らして、風損を小さく抑え、駆動素子20に流れる
電流を小さくして、不必要な電力消費を抑制している。
また、ポリゴンミラー部11cの風きり音を上カバー3
で閉じこめて、騒音レベルを小さくしている。
By arranging the rotator 15 in the closed space in this manner, the amount of air agitated by the polygon mirror 11c is reduced, the windage loss is reduced, and the current flowing through the drive element 20 is reduced. The required power consumption is reduced.
In addition, the wind noise of the polygon mirror 11c is reduced by the upper cover 3.
To reduce the noise level.

【0043】これらロータマグネット13、プリント基
板17、モータ巻線16a、ホール素子19及び駆動素
子20等により、ラジアルギャップ・アウターロータ型
のブラシレスモータ24が構成されており、モータ巻線
16a、プリント基板17、ホール素子19及び駆動素
子20等は、ブラシレスモータ24の固定部として機能
している。ブラシレスモータ24は、プリント基板17
の駆動素子20がホール素子19の位置検出信号に基づ
いて、順次モータ巻線16aへの通電を制御して、励磁
切り換えを行うことにより、回転体15を回転させて、
定速制御する。
A radial gap outer rotor type brushless motor 24 is constituted by the rotor magnet 13, the printed board 17, the motor winding 16a, the Hall element 19, the drive element 20, and the like. 17, the Hall element 19, the driving element 20 and the like function as a fixing part of the brushless motor 24. The brushless motor 24 is mounted on the printed circuit board 17.
The drive element 20 controls the energization of the motor winding 16a sequentially based on the position detection signal of the Hall element 19, and switches the excitation, thereby rotating the rotating body 15,
Control at constant speed.

【0044】上記固定軸4の外周面には、上述のよう
に、ヘリングボーン溝4aが形成されているため、ブラ
シレスモータ24の駆動により回転体15が回転する
と、中空回転軸11と固定軸4の隙間の軸受すきまの空
気圧力が高まり、中空回転軸11の内周面と固定軸4の
外周面を動圧空気軸受面として動圧空気を利用したラジ
アル軸受(動圧軸受)として機能して、非接触でラジア
ル方向(半径方向)に回転体15を支持する。
Since the herringbone groove 4a is formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft 4 as described above, when the rotating body 15 is rotated by driving the brushless motor 24, the hollow rotating shaft 11 and the fixed shaft 4 are rotated. The air pressure in the bearing clearance in the gap increases, and the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft 11 and the outer peripheral surface of the fixed shaft 4 function as a dynamic pressure air bearing surface to function as a radial bearing (dynamic pressure bearing) using dynamic pressure air. The rotor 15 is supported in a radial direction (radial direction) without contact.

【0045】また、上記フランジ部11bに固定された
吸引型磁気軸受回転部12、固定軸4の円筒内に埋設・
固定された永久磁石8、第1固定ヨーク板9と第2固定
ヨーク板10からなる吸引型磁気軸受固定部5は、吸引
型磁気軸受回転部12と固定軸4に埋設・固定された吸
引型磁気軸受固定部5に吸引力が発生して、回転体15
を浮上させるアキシャル軸受(磁気軸受)として機能し
て、回転体15を軸方向に非接触で支持する。すなわ
ち、アキシャル軸受は、上記ラジアル軸受の動圧空気軸
受面よりも半径方向において内側に形成されている。
Further, the suction type magnetic bearing rotating part 12 fixed to the flange part 11b is embedded in the cylinder of the fixed shaft 4.
The attraction type magnetic bearing fixing portion 5 including the fixed permanent magnet 8, the first fixed yoke plate 9, and the second fixed yoke plate 10 is an attraction type magnetic bearing rotating portion 12 and the attraction type magnetic bearing embedded and fixed to the fixed shaft 4. Attraction force is generated in the magnetic bearing fixing portion 5, and the rotating body 15
Functions as an axial bearing (magnetic bearing) for floating the rotor 15 and supports the rotating body 15 in a non-contact manner in the axial direction. That is, the axial bearing is formed radially inward of the dynamic pressure air bearing surface of the radial bearing.

【0046】そして、上カバー3には、図示しない半導
体レーザからのレーザ光の入出射用の開口部25にガラ
ス窓26が両面テープまたは接着剤等で固定されて、内
部が密閉されている。
In the upper cover 3, a glass window 26 is fixed to an opening 25 for inputting and outputting laser light from a semiconductor laser (not shown) with a double-sided tape or an adhesive, and the inside is closed.

【0047】なお、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ1
は、ハウジング2にレーザ光入出射用の開口部25の形
成された上カバー3が取り付けられているが、光学ハウ
ジング(ケーシング)に取り付けられた際に密閉空間に
回転体15が配置される場合には、上カバー3を取り除
いてもよい。
The dynamic pressure air bearing type polygon scanner 1
Is a case in which the upper cover 3 having the opening 25 for inputting and outputting laser light is attached to the housing 2, but the rotating body 15 is arranged in a closed space when attached to the optical housing (casing). , The upper cover 3 may be removed.

【0048】そして、上記中空回転軸11は、以下の3
つの加工工程処理、すなわち、第1工程:動圧空気軸受
部11a内径及びポリゴンミラー部11cの鏡面加工用
基準面の切削加工工程、第2工程:軸受面表面処理工程
及び第3工程:ポリゴンミラー部11cの鏡面切削加工
工程での各処理を行うことで形成される。
The hollow rotary shaft 11 has the following 3
One processing step, namely, the first step: a cutting step of the inner diameter of the dynamic pressure air bearing portion 11a and the mirror processing reference surface of the polygon mirror section 11c, the second step: a bearing surface surface treatment step, and the third step: a polygon mirror It is formed by performing each processing in the mirror cutting process of the portion 11c.

【0049】まず、第1工程では、図5に示すように、
動圧空気軸受部11aの内径とその動圧空気軸受部11
aの内径に直交するポリゴンミラー部11cの鏡面加工
用基準面11fが切削加工により形成される。このと
き、図5に示すように、一度のチャックで動圧空気軸受
部11aの内径と鏡面加工用基準面11fを形成するこ
とができるので、動圧空気軸受部11aの内径を加工
し、その動圧空気軸受部11aの内径を基準にして鏡面
加工用基準面11fが形成される場合に比べて、動圧空
気軸受部11aの内径に対する鏡面加工用基準面11f
の直交精度を極めて高いものにすることができる。な
お、図5において、30は、加工用の刃物である。ま
た、鏡面加工用基準面は、図5の中空回転軸11の断面
において、11g、11h等に設けることもできる。
First, in the first step, as shown in FIG.
Inner diameter of dynamic pressure air bearing 11a and its dynamic pressure air bearing 11
A mirror-finish reference surface 11f of the polygon mirror portion 11c orthogonal to the inner diameter of a is formed by cutting. At this time, as shown in FIG. 5, since the inner diameter of the dynamic pressure air bearing 11a and the reference surface 11f for mirror finishing can be formed by one chuck, the inner diameter of the dynamic pressure air bearing 11a is processed. Compared to the case where the mirror processing reference surface 11f is formed based on the inner diameter of the dynamic pressure air bearing portion 11a, the mirror processing reference surface 11f with respect to the inner diameter of the dynamic pressure air bearing portion 11a is provided.
Can have an extremely high orthogonality. In FIG. 5, reference numeral 30 denotes a cutting blade for processing. The mirror processing reference surface may be provided at 11g, 11h, or the like in the cross section of the hollow rotary shaft 11 in FIG.

【0050】上記第2工程では、動圧空気軸受部11a
内径に動圧軸受面となる表面処理膜を形成する。動圧空
気軸受部11aの表面処理加工は、微粒子衝突による表
面改質処理が行われる。微粒子衝突による表面改質処理
としては、例えば(株)不二製作所のWPC処理(特許
第1594395号公報参照)がある。この表面改質処
理は、セラミックの微粒子を高速で衝突させることで、
数μmの耐摩耗性の表面処理膜が形成される。微粒子衝
突による表面改質処理では、処理前と処理後の寸法変化
が小さいため、処理前の寸法を維持して耐摩耗性を高め
た表面処理膜を形成することができる。したがって、処
理前に精密切削加工により所望の軸受寸法に仕上げ、表
面改質処理後そのまま軸受面として使用することができ
るので、従来に比べ、容易に軸受面を形成することがで
きる。
In the second step, the dynamic pressure air bearing 11a
A surface treatment film to be a dynamic pressure bearing surface is formed on the inner diameter. In the surface treatment of the dynamic pressure air bearing portion 11a, a surface reforming treatment by collision of fine particles is performed. As a surface modification treatment by the collision of fine particles, for example, there is a WPC treatment (refer to Japanese Patent No. 1594395) by Fuji Seisakusho. This surface modification treatment is achieved by colliding ceramic fine particles at high speed.
An abrasion-resistant surface treatment film of several μm is formed. In the surface modification treatment by the collision of fine particles, since the dimensional change before and after the treatment is small, it is possible to form a surface treatment film having improved abrasion resistance while maintaining the dimensions before the treatment. Therefore, the bearing can be finished to a desired bearing size by precision cutting before the treatment, and can be used as the bearing surface as it is after the surface modification treatment, so that the bearing surface can be formed more easily than in the past.

【0051】なお、通常の表面処理では、処理の前後で
形状寸法が変化し、その変化量がばらつくため、処理
後、ホーニングや円筒研削等の研削加工により軸受面を
形成する機械加工が必要になる。
In the ordinary surface treatment, the shape and dimensions change before and after the treatment, and the amount of the change varies. Therefore, after the treatment, machining for forming the bearing surface by grinding such as honing or cylindrical grinding is required. Become.

【0052】この表面改質処理では、軸受面として接触
摩耗しやすい動圧空気軸受部11aの両端部にのみ表面
改質処理を施すことで処理時間を短縮し、低コスト化す
ることができる。なお、表面処理としては、処理前と処
理後の寸法変化が小さく、耐摩耗性あるいは潤滑性を有
するものであれば良いが、微粒子衝突による表面改質処
理では表面処理膜もアルミニウムを表面改質したものに
なるので、異材質を表面処理膜として形成したものに比
べて、アルミニウム素材としてのリサイクル性に優れて
いる。
In this surface modification treatment, the treatment time can be shortened and the cost can be reduced by performing the surface modification treatment only on both ends of the dynamic pressure air bearing portion 11a, which is likely to be in contact wear as a bearing surface. The surface treatment may be any as long as it has a small dimensional change between before and after the treatment and has abrasion resistance or lubricity. Therefore, as compared with the case where a dissimilar material is formed as a surface treatment film, the recyclability as an aluminum material is excellent.

【0053】そして、第3工程では、中空回転軸11を
鏡面加工用基準面11fで固定し、ポリゴンミラー部1
1c面を形成する。ここで、第1工程で動圧空気軸受部
11aの内径に対して鏡面加工用基準面11fの直交精
度が極めて高精度に形成されているので、動圧空気軸受
部11aの内径に対して一定の角度で高精度にポリゴン
ミラー部11cの鏡面を形成することができる。その結
果、ポリゴンスキャナーとして光走査を行ったときに、
各面毎の位置バラツキを小さくすることができ、画像品
質が良好なものとなる。
In the third step, the hollow rotary shaft 11 is fixed on the mirror-finish reference surface 11f, and the polygon mirror 1
Form a 1c plane. Here, in the first step, since the orthogonal accuracy of the mirror-finished reference surface 11f is formed with extremely high precision with respect to the inner diameter of the dynamic pressure air bearing portion 11a, it is constant with respect to the inner diameter of the dynamic pressure air bearing portion 11a. The mirror surface of the polygon mirror portion 11c can be formed with high precision at the angle of. As a result, when performing optical scanning as a polygon scanner,
Variations in position for each surface can be reduced, and image quality is improved.

【0054】そして、プリント基板17の一部はハウジ
ング2と上カバー3の間から露出しており、その露出部
に入出力信号および駆動電源用のコネクタ22が実装さ
れている。ハウジング2の取付基準面より上方に入出力
信号および駆動電源用のコネクタ22を配置すること
で、ポリゴンスキャナを取り付けた後でもハーネスの取
り付けができ、上方からの差込みにより作業性もよい。
A portion of the printed circuit board 17 is exposed from between the housing 2 and the upper cover 3, and a connector 22 for input / output signals and a drive power supply is mounted on the exposed portion. By arranging the connector 22 for input / output signals and driving power above the mounting reference plane of the housing 2, the harness can be mounted even after the polygon scanner has been mounted, and the workability is good due to the insertion from above.

【0055】このように、本実施の形態の動圧空気軸受
型ポリゴンスキャナ1は、上カバー3を含めて構成され
ているので、小型でコンパクトな状態で、高速回転での
回転むらおよび騒音等の特性保証および検査が容易であ
る。
As described above, the dynamic pressure air bearing type polygon scanner 1 of the present embodiment is configured including the upper cover 3, so that it is small, compact, and has uneven rotation at high speed rotation and noise. It is easy to assure characteristics and to inspect.

【0056】また、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ1
は、ハウジング2の取付基準面2aと密着する面を設け
たアルミダイキャスト製の光学ハウジングに取り付けて
使用することで、高速回転にともなうポリゴンスキャナ
の発熱に対して、金属基板17からハウジング2、さら
に、光学ハウジングへと伝わる放熱経路を確保すること
ができる。その結果、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ
1の駆動素子20などの温度上昇を低く抑えることがで
き、信頼性を確保した状態で使用することができる。
Also, a dynamic pressure air bearing type polygon scanner 1
Is mounted on an optical housing made of aluminum die-cast provided with a surface that is in close contact with the mounting reference surface 2a of the housing 2. Further, it is possible to secure a heat radiation path transmitted to the optical housing. As a result, the temperature rise of the drive element 20 and the like of the dynamic pressure air bearing type polygon scanner 1 can be suppressed to be low, and the polygon scanner 1 can be used in a state where reliability is secured.

【0057】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the preferred embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0058】[0058]

【発明の効果】請求項1記載の発明の動圧空気軸受型ポ
リゴンスキャナによれば、軸方向に中空部を有する中空
回転軸にポリゴンミラーが固定されて回転体を形成する
中空回転軸の中空部内に固定軸が挿入され、固定部とし
てプリント基板等を有するモータにより回転体が回転さ
れ、当該回転体の回転により発生する空気の動圧を中空
回転軸の内周面と固定軸の外周面からなる動圧空気軸受
面で受けるラジアル動圧空気軸受と所定のアキシャル軸
受により回転体を半径方向及び軸方向に回転自在に支持
する動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの中空回転軸を、
少なくともラジアル動圧空気軸受部とポリゴンミラー部
がアルミニウムを主成分とする金属材料で一体形成さ
れ、中空回転軸にラジアル動圧空気軸受と直交するポリ
ゴンミラー加工基準面が形成され、動圧空気軸受面に表
面処理が施されているものとしているので、中空回転軸
の動圧空気軸受とポリゴンミラーのそれぞれに焼きばめ
部を設けて加工することなく、アルミニウムを主成分と
する金属材料により動圧軸受とポリゴンミラーを一体形
成して、回転体の構成部品を削減して安価にかつ高精度
に形成することができるととに、中空回転軸に対してポ
リゴンミラーを一定角度で形成して、光走査を行ったと
きの各ミラー面毎の走査位置バラツキを小さくし、か
つ、高速回転、あるいは周囲温度の変化により、回転体
の温度が変化しても、ポリゴンミラー面が歪んで平面度
が悪化することを防止して、高精度な鏡面を維持するこ
とができ、画像品質を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, a polygonal mirror is fixed to a hollow rotary shaft having a hollow portion in the axial direction to form a rotary body. The rotating shaft is rotated by a motor having a printed board or the like as a fixed portion, and the dynamic pressure of air generated by the rotation of the rotating body is changed to the inner circumferential surface of the hollow rotating shaft and the outer circumferential surface of the fixed shaft. The hollow rotating shaft of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner that supports a rotating body rotatably in a radial direction and an axial direction by a radial dynamic pressure air bearing received on a dynamic pressure air bearing surface and a predetermined axial bearing,
At least the radial dynamic pressure air bearing portion and the polygon mirror portion are integrally formed of a metal material containing aluminum as a main component. Since the surface is surface-treated, the dynamic pressure air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror do not have to be provided with shrink-fitting parts and work with metal material mainly composed of aluminum. By forming the pressure bearing and the polygon mirror integrally, the components of the rotating body can be reduced and it can be formed inexpensively and with high accuracy, and the polygon mirror is formed at a fixed angle with respect to the hollow rotating shaft. When the optical scanning is performed, the variation in the scanning position for each mirror surface is reduced, and even if the temperature of the rotating body changes due to high-speed rotation or a change in the ambient temperature, Thereby preventing the flatness is deteriorated distorted Rigonmira surface, it is possible to maintain a highly accurate mirror surface, it is possible to improve the image quality.

【0059】請求項2記載の発明の動圧空気軸受型ポリ
ゴンスキャナによれば、中空回転軸の動圧空気軸受面
を、中空回転軸の内筒部に形成し、当該動圧空気軸受の
一端を略閉止する閉止部を、動圧空気軸受部及びポリゴ
ンミラー部と同じアルミニウムを主成分とする金属材料
で一体形成しているので、動圧空気軸受の一端を閉止す
る閉止部材を不要として、中空回転軸の構成部品を削減
することができ、より一層安価なものとすることができ
るとともに、画像品質を向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft is formed on the inner cylindrical portion of the hollow rotary shaft, and one end of the dynamic pressure air bearing is formed. Since the closing portion that substantially closes is integrally formed of the same metal material mainly composed of aluminum as the dynamic pressure air bearing portion and the polygon mirror portion, a closing member for closing one end of the dynamic pressure air bearing is unnecessary, The number of components of the hollow rotary shaft can be reduced, the cost can be further reduced, and the image quality can be improved.

【0060】請求項3記載の発明の動圧空気軸受型ポリ
ゴンスキャナによれば、動圧空気軸受面の表面処理とし
て、微粒子衝突による表面改質処理を施しているので、
中空回転軸のリサイクル性を向上させることができ、よ
り一層安価で環境にやさしいものとすることができると
ともに、画像品質を向上させることができる。
According to the dynamic pressure air bearing type polygon scanner of the third aspect of the present invention, since the surface treatment of the dynamic pressure air bearing surface is performed by the surface reforming process by the collision of fine particles,
The recyclability of the hollow rotary shaft can be improved, and the hollow rotary shaft can be made even more inexpensive and environmentally friendly, and the image quality can be improved.

【0061】請求項4記載の発明の動圧空気軸受型ポリ
ゴンスキャナによれば、動圧空気軸受の軸受面の両端部
にのみ、表面改質処理を施しているので、表面処理コス
トを低減することができ、より一層安価なものとするこ
とができるとともに、画像品質を向上させることができ
る。
According to the dynamic pressure air bearing type polygon scanner of the fourth aspect of the present invention, since only the both ends of the bearing surface of the dynamic pressure air bearing are subjected to the surface modification treatment, the surface treatment cost is reduced. The cost can be further reduced, and the image quality can be improved.

【0062】請求項5記載の発明の動圧空気軸受型ポリ
ゴンスキャナの加工方法によれば、中空回転軸に、少な
くとも、動圧空気軸受面とポリゴンミラーの鏡面加工用
基準面を形成する切削工程処理と、動圧空気軸受部の軸
受面に表面処理膜を形成する表面処理加工工程処理と、
ポリゴンミラーの鏡面を形成する鏡面切削工程処理と、
を施しているので、中空回転軸の動圧空気軸受とポリゴ
ンミラーのそれぞれに焼きばめ部を設けることなく、ア
ルミニウムを主成分とする金属材料により動圧軸受とポ
リゴンミラーを一体形成して、回転体の構成部品を削減
して安価にかつ高精度に形成することができるととに、
中空回転軸に対してポリゴンミラーを一定角度で形成し
て、光走査を行ったときの各ミラー面毎の走査位置バラ
ツキを小さくし、かつ、高速回転、あるいは周囲温度の
変化により、回転体の温度が変化しても、ポリゴンミラ
ー面が歪んで平面度が悪化することを防止して、高精度
な鏡面を維持して、画像品質を向上させることのできる
動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを安価にかつ容易に加
工することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a cutting method for forming at least a dynamic pressure air bearing surface and a mirror processing reference surface of a polygon mirror on a hollow rotary shaft. Processing, a surface treatment processing step of forming a surface treatment film on the bearing surface of the dynamic pressure air bearing portion,
Mirror surface cutting process processing for forming the mirror surface of the polygon mirror,
Because the dynamic pressure air bearing of the hollow rotary shaft and the polygon mirror are not provided with shrink fit portions, the dynamic pressure bearing and the polygon mirror are integrally formed of a metal material mainly composed of aluminum, The components of the rotating body can be reduced and it can be formed at low cost and with high accuracy.
A polygon mirror is formed at a fixed angle with respect to the hollow rotating shaft to reduce variations in the scanning position of each mirror surface when performing optical scanning, and to rotate the rotating body at high speeds or changes in ambient temperature. Even if the temperature changes, the polygon mirror surface is prevented from being distorted and the flatness is not deteriorated, and the high-precision mirror surface can be maintained and the image bearing quality can be improved. And can be easily processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ及び
動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの加工方法の一実施の
形態を適用した動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの正面
断面図。
FIG. 1 is a front sectional view of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner to which an embodiment of a dynamic pressure air bearing type polygon scanner and a working method of the dynamic pressure air bearing type polygon scanner of the present invention is applied.

【図2】図1の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの分解
斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the polygon scanner of FIG. 1;

【図3】図1の中空回転軸の拡大分解斜視図。FIG. 3 is an enlarged exploded perspective view of the hollow rotary shaft of FIG. 1;

【図4】図1の中空回転軸の拡大正面断面図。FIG. 4 is an enlarged front sectional view of the hollow rotary shaft of FIG. 1;

【図5】図1の中空回転軸の加工工程の説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a processing step of the hollow rotary shaft of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ 2 ハウジング 2b 軸受基準部 3 上カバー 4 固定軸 5 吸引型磁気軸受固定部 6 キャップ部材 7 ストッパ 8 永久磁石 9 第1固定ヨーク板 10 第2固定ヨーク板 11 中空回転軸 11a 動圧空気軸受部 11b フランジ部 11c ポリゴンミラー部 11d マグネット保持部 11e 修正面 11f、11g、11h 鏡面加工用基準面 12 吸引型磁気軸受回転部 13 ロータマグネット 13a 修正面 14 空気溜まり 15 回転体 16 ステータコア 16a モータ巻線 17 プリント基板 18 スペーサ 19 ホール素子 20 駆動素子 21 回路素子 22 コネクタ 23 弾性シール部材 24 ブラシレスモータ 25 開口部 26 ガラス窓 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dynamic pressure air bearing type polygon scanner 2 Housing 2b Bearing reference part 3 Upper cover 4 Fixed shaft 5 Attraction type magnetic bearing fixing part 6 Cap member 7 Stopper 8 Permanent magnet 9 First fixed yoke plate 10 Second fixed yoke plate 11 Hollow rotation Shaft 11a Dynamic pressure air bearing portion 11b Flange portion 11c Polygon mirror portion 11d Magnet holding portion 11e Correction surface 11f, 11g, 11h Mirror surface reference surface 12 Suction type magnetic bearing rotating portion 13 Rotor magnet 13a Correction surface 14 Air pocket 15 Rotating body Reference Signs List 16 Stator core 16a Motor winding 17 Printed circuit board 18 Spacer 19 Hall element 20 Drive element 21 Circuit element 22 Connector 23 Elastic seal member 24 Brushless motor 25 Opening 26 Glass window

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/036 B41J 3/00 D 5C072 1/113 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2C362 BA06 BA09 BA10 2H045 AA07 AA14 AA24 AA62 3J011 AA20 BA02 CA02 CA05 DA01 DA02 KA02 KA05 MA02 SB04 3J102 AA01 AA08 BA03 BA04 BA17 BA18 CA02 CA16 CA18 CA22 DA03 DA07 DA10 DA16 FA03 FA16 FA22 GA02 5C051 AA02 CA07 DB24 DB30 DC04 DC07 FA01 5C072 AA03 BA04 HA02 HA13 XA01 XA05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/036 B41J 3/00 D 5C072 1/113 H04N 1/04 104A F-term (Reference) 2C362 BA06 BA09 BA10 2H045 AA07 AA14 AA24 AA62 3J011 AA20 BA02 CA02 CA05 DA01 DA02 KA02 KA05 MA02 SB04 3J102 AA01 AA08 BA03 BA04 BA17 BA18 CA02 CA16 CA18 CA22 DA03 DA07 DA10 DA16 FA03 FA16 FA22 GA02 5C051 AA04 CA07 DB02 X

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軸方向に中空部を有する中空回転軸にポリ
ゴンミラーが固定されて回転体を形成する前記中空回転
軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、固定部としてプ
リント基板等を有するモータにより前記回転体が回転さ
れ、当該回転体の回転により発生する空気の動圧を前記
中空回転軸の内周面と前記固定軸の外周面からなる動圧
空気軸受面で受けるラジアル動圧空気軸受と所定のアキ
シャル軸受により前記回転体を半径方向及び軸方向に回
転自在に支持する動圧空気軸受型ポリゴンスキャナであ
って、前記中空回転軸は、少なくとも前記ラジアル動圧
空気軸受部と前記ポリゴンミラー部がアルミニウムを主
成分とする金属材料で一体形成され、前記中空回転軸に
前記ラジアル動圧空気軸受と直交するポリゴンミラー加
工基準面が形成され、前記動圧空気軸受面に表面処理が
施されていることを特徴とする動圧空気軸受型ポリゴン
スキャナ。
A polygon mirror is fixed to a hollow rotary shaft having a hollow portion in the axial direction, and a fixed shaft is inserted into the hollow portion of the hollow rotary shaft forming a rotary body, and has a printed board or the like as a fixed portion. The rotating body is rotated by a motor, and the dynamic pressure of air generated by the rotation of the rotating body is received by a dynamic pressure air bearing surface including an inner peripheral surface of the hollow rotating shaft and an outer peripheral surface of the fixed shaft. A dynamic pressure air bearing type polygon scanner that rotatably supports the rotating body in a radial direction and an axial direction by a bearing and a predetermined axial bearing, wherein the hollow rotating shaft includes at least the radial dynamic pressure air bearing portion and the polygon. The mirror portion is integrally formed of a metal material containing aluminum as a main component, and a polygon mirror processing reference surface orthogonal to the radial dynamic pressure air bearing is formed on the hollow rotary shaft. , Dynamic pressure air bearing type polygon scanner, wherein a surface treatment is applied to the dynamic pressure air bearing surface.
【請求項2】前記中空回転軸は、その動圧空気軸受面
が、前記中空回転軸の内筒部に形成され、当該動圧空気
軸受の一端を略閉止する閉止部が、前記動圧空気軸受部
及び前記ポリゴンミラー部と同じアルミニウムを主成分
とする金属材料で一体形成されていることを特徴とする
請求項1記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
2. The dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft is formed on an inner cylindrical portion of the hollow rotary shaft, and a closing portion for substantially closing one end of the dynamic pressure air bearing is provided with the dynamic pressure air bearing. 2. The dynamic pressure air bearing type polygon scanner according to claim 1, wherein the bearing portion and the polygon mirror portion are integrally formed of the same metal material containing aluminum as a main component.
【請求項3】前記動圧空気軸受面は、前記表面処理とし
て、微粒子衝突による表面改質処理が施されていること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の動圧空気軸
受型ポリゴンスキャナ。
3. The dynamic pressure air bearing type polygon according to claim 1, wherein said dynamic pressure air bearing surface is subjected to a surface modification treatment by particle collision as said surface treatment. Scanner.
【請求項4】前記動圧空気軸受は、当該軸受面の両端部
にのみ、前記表面改質処理が施されていることを特徴と
する請求項3記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
4. The polygon scanner according to claim 3, wherein the surface modification is performed only on both ends of the bearing surface of the dynamic pressure air bearing.
【請求項5】軸方向に中空部を有する中空回転軸にポリ
ゴンミラーが固定されて回転体を形成する前記中空回転
軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、固定部としてプ
リント基板等を有するモータにより前記回転体が回転さ
れ、当該回転体の回転により発生する空気の動圧を前記
中空回転軸の内周面と前記固定軸の外周面からなる動圧
空気軸受面で受けるラジアル動圧空気軸受と所定のアキ
シャル軸受により前記回転体を半径方向及び軸方向に回
転自在に支持する動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの加
工方法であって、前記中空回転軸に、少なくとも、前記
動圧空気軸受面と前記ポリゴンミラーの鏡面加工用基準
面を形成する切削加工工程処理と、前記動圧空気軸受部
の軸受面に表面処理膜を形成する表面処理加工工程処理
と、前記ポリゴンミラーの鏡面を形成する鏡面切削工程
処理と、を施すことを特徴とする動圧空気軸受型ポリゴ
ンスキャナの加工方法。
5. A polygonal mirror is fixed to a hollow rotary shaft having a hollow portion in the axial direction, and a fixed shaft is inserted into the hollow portion of the hollow rotary shaft forming a rotary body, and has a printed board or the like as a fixed portion. The rotating body is rotated by a motor, and the dynamic pressure of air generated by the rotation of the rotating body is received by a dynamic pressure air bearing surface including an inner peripheral surface of the hollow rotating shaft and an outer peripheral surface of the fixed shaft. A processing method of a hydrodynamic air bearing type polygon scanner that rotatably supports the rotating body in a radial direction and an axial direction by a bearing and a predetermined axial bearing, wherein the hollow rotating shaft has at least the hydrodynamic air bearing surface. And a cutting process for forming a mirror processing reference surface of the polygon mirror; a surface processing process for forming a surface treatment film on a bearing surface of the hydrodynamic air bearing portion; Method for processing a dynamic pressure air bearing type polygon scanner and mirror cutting step process for forming a mirror surface of Ra, characterized in that the subjecting.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014062535A (en) * 2012-09-24 2014-04-10 Furukawa Industrial Machinery Systems Co Ltd Uniaxial eccentric screw pump

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