JP3642928B2 - 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ - Google Patents

Description

【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に関し、詳細には、ラジアル動圧空気軸受と吸引型アキシャル磁気軸受を利用した動圧空気軸受型ポリゴンスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機やレーザープリンタ等のレーザー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。
【０００３】
この電子写真方式の記録装置のレーザー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。
【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。
【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。
【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、特開昭６０−２４４９１３号公報に記載されている回転体支持装置が提案されている。この回転体支持装置は、第１の磁気部材及びこの第１の磁気部材を囲続する状態に設けられた第２の磁気部材を有し、いずれか一方の磁気部材に回転体が回転可能に取着された磁気スラスト軸受により上記回転体のスラスト方向の支持を行うようにした回転体支持装置であって、上記第１、第２の磁気部材の両側をそれぞれ強磁性体で挟んだことを特徴としている。
【０００７】
この回転体支持装置をポリゴンスキャナに適用すると、回転体に固定され鉄板等の強磁性材料からなる板状リングで上下から挟まれた内側磁気リングと、モータハウジングに固定され鉄板等の強磁性材料からなる板状リングで上下から挟まれた外側磁気リングと、から構成される吸引型の磁気軸受と動圧空気軸受でポリゴンミラーを支持することになる。
【０００８】
また、特開昭６１−２６９１１５号公報に記載されている回転体支持装置は、磁性材料からなる固定軸と、この固定軸にジャーナル軸受部を介して外嵌され、前記固定軸を中心として回転するモータロータを備えた回転組立体と、この回転組立体を回転させる駆動機構部とからなる回転支持装置において、スラスト荷重支持用磁気軸受は内輪が前記固定軸に設けられ、この内輪に対向する外輪が回転組立体の内側に固着され、かつ前記内輪と前記固定軸の支持部端部の間に０．５ｍｍ以上のギャップが形成されていることを特徴としている。
【０００９】
この回転支持装置をポリゴンスキャナに適用すると、回転軸の支持部に固定された固定側磁気リングと回転体を構成するシリンダの内側に固定された回転側磁気リングとから構成される吸引型の磁気軸受と動圧空気軸受でポリゴンミラーを支持することになる。
【００１０】
さらに、特開平５−７１５３２号公報に記載されている軸受装置は、固定軸にスリーブが嵌合し、該スリーブに設けた一方のラジアル軸受面が固定軸に設けた他方のラジアル軸受面と対向し、前記一方のラジアル軸受面と他方のラジアル軸受面との少なくとも一方にヘリングボーン状の溝を設け、前記固定軸に取り付けた磁石部材がスリーブに取り付けた磁石部材または磁性体部材と非接触に対向して磁気軸受を構成し、前記スリーブの外周面にロータマグネット部材とミラーとを取り付けたことを特徴としている。
【００１１】
また、本出願人は、先に、動圧流体軸受によって支持され、一体的に構成されたモータの駆動により回転する装置において、回転体に使用される接着剤を９０℃で４００ＭＰａ以上のヤング率で構成してなるブラシレスモータの回転体装置、すなわち、ラジアル方向には、動圧空気軸受が構成され、アキシャル方向には、上下反発型の磁気軸受が構成され、回転体を回転自在に支持するブラシレスモータの回転体装置を提案している（特開平８−２６６０３０号公報参照）。
【００１２】
すなわち、この軸受装置は、具体的には、例えば、図８に示すように、ポリゴンスキャナの軸受装置１に適用され、ポリゴンスキャナの軸受装置１は、ハウジング２に圧入固着あるいは焼きばめ等の方法で堅固に固定された固定軸３と、固定軸３が挿入された中空回転軸４と、を備えている。
【００１３】
中空回転軸４は、図９に示すように、軸方向途中に外方（径方向）に突出して図示しない光学ハウジングへの取付基準面となる鍔部４ａが形成されており、当該鍔部４ａの上面にポリゴンミラー５が載置されている。ポリゴンミラー５は、ミラー押さえ６により中空回転軸４の鍔部４ａに押さえ付けられるとともに、ミラー押さえ６がネジ７により中空回転軸４に固定されることにより、中空回転軸４に固定されている。ミラー押さえ６は、永久磁石８を保持しており、マグネットホルダーとしての機能も有している。
【００１４】
この永久磁石８に対向する上方の位置には、図８に示すように、ハウジング２に固定された上カバー９に保持された永久磁石１０が所定の微小間隔を開けて配設されており、永久磁石８に対向する下方の位置には、固定軸３の上端に固定された永久磁石１１が所定の微小間隔を開けて配設されている。永久磁石１０及び永久磁石１１は、それぞれ永久磁石８に対して相互に向かい合う面が同極となるように配設されており、永久磁石８に対してそれぞれ反発力が作用する。上カバー９には、図示しないが半導体レーザからのレーザー光の入出射用の開口部が形成されており、当該開口部には、両面テープあるいは接着剤等でガラスが設けられて、上カバー９及びハウジング２内が密閉されている。
【００１５】
そして、ミラー押さえ６には、図示しない上下振動減衰用連通穴が形成されており、この上下振動減衰用連通穴は、後述するアキシャル軸受に適切なダンピング特性を持たせている。
【００１６】
中空回転軸４の鍔部４ａの下面であって中空回転軸４の外周面には、図８及び図９に示すように、周状にロータマグネット１２が取り付けられており、ロータマグネット１２は、中空回転軸４に対して内周部を嵌合させ、内周部と軸方向上面を中空回転軸４及び鍔部４ａに直接接着等で固着することにより、中空回転軸４に固着されている。
【００１７】
上記ロータマグネット１２は、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により形成されており、中空回転軸４と固定軸３は、軽量化と高速回転のために、比重の小さいアルミニウム合金で形成されているとともに、起動停止時の摩耗を防止するために、軸受表面には、無電界複合ニッケルメッキの表面処理が施されている。また、ポリゴンミラー５及びミラー押さえ６は、アルミニウム合金で形成されている。
【００１８】
上記ポリゴンミラー５、ミラー押さえ６及びロータマグネット１２等の取り付けられた中空回転軸４は、回転体１３を構成している。
【００１９】
そして、上記ロータマグネット１２に対向する下方の位置に、図８に示すように、プリント基板１４を挟んでコイル部１５とホール素子１６が配設されており、これらプリント基板１４、コイル部１５及びホール素子１６は、ハウジング２に取り付けられている。プリント基板１４は、コネクタ１７及びハーネス１８を介して回路基板１９に接続されており、これらロータマグネット１２、プリント基板１４、コイル部１５、ホール素子１６、コネクタ１７、ハーネス１８及び回路基板１９の制御回路等により、アキシャルギャップ（面対向）型のモータ２０が構成されている。このモータ２０は、制御回路（回路基板）１９により励磁切り換えを行うことにより、回転体１３を回転させる。
【００２０】
そして、上記ミラー押さえ６には、回転体１３の不釣り合い修正用のバランス修正溝６ａが形成されており、ロータマグネット１２には、回転体１３の不釣り合い修正用のバランス修正溝１２ａが形成されている。バランス修正用溝１２ａは、ロータマグネット１２の内周面の一部を周状に切り欠くことにより形成されており、ロータマグネット１２のバランス修正用溝１２ａ以外の内周面は、中空回転軸４に精度良く嵌合されている。
【００２１】
また、固定軸３の外周面には、図８に示すように、ヘリングボーン溝３ａ、３ｂが上下２対形成されており、モータ２０の駆動により回転体１３が回転すると、中空回転軸４と固定軸３の隙間の圧力が高まり、中空回転軸４、固定軸３及びヘリングボーン溝３ａ、３ｂにより動圧空気を利用したラジアル軸受として機能して、非接触でラジアル方向に回転体１３を支持する。
【００２２】
一方、上記ミラー押さえ６に保持された磁石８、上カバー９に保持された磁石１０、固定軸３の上端に固定された磁石１１及びミラー押さえ６に形成された上下振動減衰用連通穴は、磁石１０と磁石１１がミラー押さえ６に保持された磁石８に上下双方から反発力を付与して、磁石８及び磁石８を保持するミラー押さえ６を介して回転体１３を反発浮上させるアキシャル軸受として機能して、回転体１３を軸方向に非接触で支持する。
【００２３】
すなわち、この軸受装置１は、ラジアル方向に動圧軸受を用い、アキシャル方向に磁石反発型の磁気軸受を用いており、モータ方式として、アキシャル方向に磁気ギャップを持った、いわゆる面対向型を採用している。
【００２４】
【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。
【００２５】
すなわち、特開昭６０−２４４９１３号公報記載の回転支持装置は、回転体に固定される内側磁気リングの機械的強度が低いため、この回転支持装置をポリゴンスキャナに適用した場合、高速回転によって遠心応力が働くと、破壊されやすく、特に、外径が保持されていない場合には、破壊されやすい。また、板状リングで上下から挟まれた内側磁気リングが回転体に接着固定されているため、高温と低温に繰り返し曝されると、線膨張率が異なる材料同士の接着部分に剪断応力がかかり、接着部分が徐々に劣化して、回転体のバランスが崩れ、周りを振動させて、騒音を発生させたり、書込画像の画像品質を悪化させて、信頼性を低下させるという問題があった。
【００２６】
また、特開昭６１−２６９１１５号公報記載の回転体支持装置にあっては、回転体を固定軸に嵌合する際にむき出しになっている永久磁石同士が接触してしまうため、その接触で発生した微小なゴミやもともと永久磁石に付着していたゴミ等が回転支持装置の組み立て中に軸受隙間内に侵入して、正常に回転しなくなるという問題がある。また、一般に、永久磁石は、寸法精度が悪いため、リング状永久磁石の外径または内径の一方を位置決めに利用し、他方を磁気ギャップとして利用しようとすると、接触を避けるために磁気ギャップを比較的大きくする必要があるが、磁気ギャップを大きくすると、吸引力が低下し、意図する吸引力を確保するには、磁気軸受部を半径方向に大型化する必要があり、装置が大型化するという問題があった。さらに、永久磁石は、機械的な強度が小さいため、接着により永久磁石を接着部に固定するのが一般的であるが、永久磁石の接着部が高温と低温に繰り返し曝されると、線膨張率の異なる材料同士の接着部分に剪断応力がかかり、接着部分が徐々に劣化して、回転体のバランスが崩れる。その結果、この回転体支持装置をポリゴンスキャナに適用すると、ポリゴンミラーの取り付けられる回転体の不釣り合い振動が発生し、回転体の取り付けられている周りの部材を振動させて、騒音を発生させたり、書込画像の画像品質を悪化させて、信頼性を低下させるという問題があった。
【００２７】
さらに、特開平５−７１５３２号公報記載の軸受装置にあっては、磁気軸受部の固定部が固定軸の先端に突出して配置されており、磁気ギャップを小さくして大きな吸引力を得ようとすると、必然的に外径部がむき出しになった状態で、動圧空気軸受の軸受隙間へとつながる空間に配置・固定される。その結果、回転体を固定軸に嵌合する際に接触しやすく、その接触で発生した微小なゴミやもともと永久磁石に付着していたゴミが装置の組立中または回転中に動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落、侵入し、正常に回転しなくなるという問題があった。
【００２８】
また、特開平８−２６６０３０号公報記載のブラシレスモータの回転体装置にあっては、磁気軸受が反発型であるため、以下のような改良の余地があった。
【００２９】
すなわち、上下反発型の磁気軸受では、３個の永久磁石８、１０、１１が必要であり、装置が大型化して、コストが高くなる。また、３個の永久磁石８、１０、１１を固定するためには、３箇所の接着作業が必要であり、作業工程が多く、コストが高くなる。さらに、寒冷地での保存や実使用での温度上昇を含めると、高温と低温に繰り返し曝されることがあるが、この場合、線膨張率が異なる材料同士の接着となるため、硬化した接着剤に剪断応力がかかり、剪断破壊が生じるおそれがあり、接着部分の信頼性を向上させる上で改良の余地があった。特に、回転体１３に固定される永久磁石１０の接着部で剪断破壊が生じて、永久磁石１０が回転軸中心から半径方向にずれると、回転体１３のバランスが崩れてしまい、周囲を振動させて、騒音を発生したり、書込画像の画像品質を低下させるおそれがあった。
【００３０】
また、ポリゴンミラー５がミラー押さえ６を介してネジ７により中空回転軸４に固定されていたために、中空回転軸４にネジ穴の加工が必要であり、単純にネジ穴加工の分だけ、加工コストが高くなるとともに、ネジ穴加工時に使用する切削油がネジ穴に残りやすく、ネジ穴に残った切削油が中空回転軸４の高速回転時に、ネジ穴から外側に飛散して、ポリゴンミラー５や窓ガラス等の光学部品を汚して、ポリゴンスキャナとしての品質を低下させるおそれがあるとともに、当該ポリゴンスキャナの品質低下を防止するために、ネジ穴の入念な洗浄が必要であり、ネジ穴の加工コストに加えて、ネジ穴の洗浄コストもかかり、ポリゴンスキャナのコストがさらに上昇するおそれがあった。
【００３１】
さらに、ポリゴンミラー５やミラー押さえ６は、その材料としてアルミニウム合金が用いられるが、ネジの締め付け力のバラツキが大きかったり、ミラー押さえ６の端面の精度が悪いと、ポリゴンミラー５のミラー面の面精度を悪化させることとなり、光学特性を悪化させるおそれがあった。
【００３２】
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た回転体の中空回転軸の中空部内に固定軸が挿入され、回転体が回転されると発生する空気の動圧を利用したラジアル動圧空気軸受と吸引型磁気力を利用した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し、中空回転軸の一端側に中空部を閉止する保持部材が取り付けられ、固定軸の当該保持部材側の先端部に、軸方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石を軸方向に挟むとともに、当該リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板がそれぞれの中心円が中空回転軸に対して同軸となる状態で配置された吸引型磁気軸受固定部を固定し、かつ、吸引型磁気軸受固定部を、その一部が前記固定軸に固定された部分に対してラジアル方向に移動可能とし、保持部材に、吸引型磁気軸受固定部内に挿入され、吸引型磁気軸受固定部の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、当該外周部が中空回転軸に対して同軸になる状態で配置された吸引型磁気軸受回転部を固定することにより、吸引型磁気軸受回転部の外周部を固定軸に固定された吸引型磁気軸受固定部で覆った状態として、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止し、また、加工が容易で寸法精度の高い第１及び第２固定ヨーク板と吸引型磁気軸受固定部との間に磁気ギャップを高精度に形成して、吸引型磁気軸受固定部の永久磁石の磁気力を有効利用し、信頼性が高く画像品質の良好な小型で安価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。
【００３３】
請求項２記載の発明は、吸引型磁気軸受回転部を、強磁性材料で形成することにより、吸引型磁気軸受回転部として加工精度の高い強磁性材料を使用するとともに、永久磁石を削減して、より一層信頼性が高く画像品質の良好なより一層小型で、より一層安価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。
【００３４】
請求項１，２記載の発明はまた、固定軸を、非磁性材料で形成するとともに、保持部材側の端部に円筒状の凹部を形成し、当該凹部内に吸引型磁気軸受固定部を埋設することにより、吸引型磁気軸受回転部を覆う吸引型磁気軸受固定部を固定軸に形成された凹部内に埋設して、固定軸と中空回転軸の嵌合の際に、中空回転軸の動圧空気軸受面と吸引型磁気軸受固定部が接触するのを防止し、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止するとともに、固定軸と中空回転軸の嵌合作業を容易なものとし、より一層小型・安価で信頼性が高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。
【００３５】
請求項１，２記載の発明はさらに、第１固定ヨーク板と第２固定ヨーク板のうち、保持部材側に位置する第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板のみを、固定軸の凹部の内周面に固定して、吸引型磁気軸受固定部を凹部内に埋設・固定することにより、簡単、かつ、容易に吸引型磁気軸受固定部を固定軸の凹部内に埋設固定するとともに、固定した第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板以外の固定ヨーク板と永久磁石が、凹部内で移動可能な状態として、温度変化による固定軸の先端部分の変形を抑制し、より一層安価で、かつ、動圧空気軸受特性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。
【００３６】
請求項３記載の発明は、吸引型磁気軸受固定部のリング状の永久磁石の内径を、Ｄｍｉ、その外径を、Ｄｍｏ、第１及び第２固定ヨーク板の内径を、Ｄｙｉ、その外径を、Ｄｙｏ、固定軸に形成された凹部の内径を、Ｄｓ、としたとき、永久磁石、第１固定ヨーク板、第２固定ヨーク板及び固定軸の凹部を、Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ−Ｄｙｏ＋２Ｄｓなる関係を満足するように形成することにより、リング状の永久磁石の内径が第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内径の内側にはみ出すことを適切に防止し、永久磁石と第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板との特別な位置決め作業を行うことなく、吸引型磁気軸受固定部を簡単に組み立てて、より一層安価で、吸引型磁気軸受特性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。
【００３７】
請求項４記載の発明は、保持部材を、固定軸の凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、カップ状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定することにより、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止し、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとするとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省いて、より一層安価で、小型の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。
【００３８】
請求項５記載の発明は、保持部材を円盤状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、円盤状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定することにより、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止し、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとするとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省いて、より一層安価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。
【００３９】
請求項８記載の発明は、固定軸の凹部の形成された部分の外周面と当該外周面に半径方向で対向する中空回転軸の内周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間を有する変形許容空間部を形成することにより、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収し、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止するとともに、書込画像の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。
【００４０】
請求項９記載の発明は、カップ状の保持部材の内周面と固定軸の凹部の形成された部分の外周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間の変形許容空間部を形成することにより、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収し、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止するとともに、書込画像の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。
【００４１】
請求項６記載の発明は、リング状のカシメ部の内周側に付加重りを付加して、回転体の回転バランスを修正することにより、中空回転軸及び保持部材に回転バランス修正専用の修正溝等を形成することなく、回転体の回転バランスを修正し、製造が容易で、安価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。
【００４２】
請求項７記載の発明は、中空回転軸の外周部に所定幅で所定量外方に突出した鍔部を形成し、ポリゴンミラーを、中空回転軸の外周部に圧入・固定される略リング状の板ばねにより鍔部に弾性的に押し付けて中空回転軸に固定することにより、中空回転軸にネジ穴を形成することなく、ポリゴンミラーを中空回転軸に固定し、中空回転軸のネジ穴加工とその後の洗浄処理を省いて、より一層製造が容易で、安価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。
【００４３】
【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の固定された回転体の前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、前記中空回転軸の一端側に前記中空部を閉止して所定の空気溜まりを形成する状態で所定の保持部材が取り付けられ、前記回転体がモータにより回転され、前記回転体が前記モータに回転されること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吸引型磁気力を利用したアキシャル軸受により前記回転体を半径方向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、前記アキシャル軸受は、前記固定軸の前記保持部材側の先端部に固定されたリング状の吸引型磁気軸受固定部と、前記中空回転軸に取り付けられた前記保持部材に固定され前記リング状の吸引型磁気軸受固定部内に挿入された吸引型磁気軸受回転部と、を備え、前記吸引型磁気軸受固定部は、前記軸方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第２固定ヨーク板と、を備え、前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板は、前記リング状の永久磁石を前記軸方向に挟むとともに、それぞれの中心円が前記中空回転軸に対して同軸に配置され、かつ、前記吸引型磁気軸受固定部は、その一部が前記固定軸に固定された部分に対してラジアル方向に移動可能であり、前記吸引型磁気軸受回転部は、前記吸引型磁気軸受固定部の前記第１固定ヨーク板及び前記第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、前記外周部が前記中空回転軸に対して同軸に配置されていることにより、上記目的を達成している。
【００４４】
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た回転体の中空回転軸の中空部内に固定軸が挿入され、回転体が回転されると発生する空気の動圧を利用したラジアル動圧空気軸受と吸引型磁気力を利用した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し、中空回転軸の一端側に中空部を閉止する保持部材が取り付けられ、固定軸の当該保持部材側の先端部に、軸方向に２極が着磁されたリング状の永久磁石を軸方向に挟むとともに、当該リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板がそれぞれの中心円が中空回転軸に対して同軸となる状態で配置された吸引型磁気軸受固定部を固定し、保持部材に、吸引型磁気軸受固定部内に挿入され、吸引型磁気軸受固定部の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、当該外周部が中空回転軸に対して同軸になる状態で配置された吸引型磁気軸受回転部を固定しているので、吸引型磁気軸受回転部の外周部を固定軸に固定された吸引型磁気軸受固定部で覆った状態として、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止することができ、また、加工が容易で寸法精度の高い第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板と吸引型磁気軸受固定部との間に磁気ギャップを高精度に形成して、吸引型磁気軸受固定部の永久磁石の磁気力を有効利用することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを信頼性が高く画像品質の良好なものとすることができるとともに、小型で安価なものとすることができる。
また、吸引型磁気軸受固定部は、その一部が前記固定軸に固定された部分に対してラジアル方向に移動可能であるので、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部との寸法変化が生じても、固定軸の外周部の膨らみを軽減でき、動圧空気軸受特性を向上させることができる。その結果、安定して高速に回転体を回転させることができ、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【００４５】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記吸引型磁気軸受回転部は、強磁性材料により形成されていてもよい。
【００４６】
上記構成によれば、吸引型磁気軸受回転部を、強磁性材料で形成しているので、吸引型磁気軸受回転部として加工精度の高い強磁性材料を使用するとともに、永久磁石を削減することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層信頼性が高く画像品質の良好なものとすることができるとともに、より一層小型で、より一層安価なものとすることができる。
【００４７】
請求項１、２記載の発明では、固定軸は、非磁性材料で形成されているとともに、前記保持部材側の端部に円筒状の凹部が形成され、前記吸引型磁気軸受固定部は、当該固定軸の凹部内に埋設されている。
【００４８】
上記構成によれば、固定軸を、非磁性材料で形成するとともに、保持部材側の端部に円筒状の凹部を形成し、当該凹部内に吸引型磁気軸受固定部を埋設しているので、吸引型磁気軸受回転部を覆う吸引型磁気軸受固定部を固定軸に形成された凹部内に埋設して、固定軸と中空回転軸の嵌合の際に、中空回転軸の動圧空気軸受面と吸引型磁気軸受固定部が接触するのを防止することができるとともに、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止することができ、固定軸と中空回転軸の嵌合作業を容易なものとすることができるとともに、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層小型で、より一層安価なものとすることができる。
【００４９】
請求項１、２記載の発明では、さらに、前記吸引型磁気軸受固定部は、前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板のうち、前記保持部材側に位置する前記第１固定ヨーク板あるいは前記第２固定ヨーク板のみが、前記固定軸の前記凹部の内周面に固定され、前記凹部内に埋設・固定されている。
【００５０】
上記構成によれば、第１固定ヨーク板と第２固定ヨーク板のうち、保持部材側に位置する第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板のみを、固定軸の凹部の内周面に固定して、吸引型磁気軸受固定部を凹部内に埋設・固定しているので、簡単、かつ、容易に吸引型磁気軸受固定部を固定軸の凹部内に埋設固定することができるとともに、固定した第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板以外の固定ヨーク板と永久磁石が、凹部内で移動可能な状態として、温度変化による固定軸の先端部分の変形を抑制することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを、より一層安価で、かつ、動圧空気軸受特性が良好なものとすることができる。
【００５１】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記吸引型磁気軸受固定部の前記リング状の永久磁石の内径を、Ｄｍｉ、前記リング状の永久磁石の外径を、Ｄｍｏ、前記第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内径を、Ｄｙｉ、前記第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の外径を、Ｄｙｏ、前記固定軸に形成された前記内筒状の凹部の内径を、Ｄｓ、としたとき、前記永久磁石、前記第１固定ヨーク板、第２固定ヨーク板及び前記固定軸の凹部は、Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ−Ｄｙｏ＋２Ｄｓなる関係を満足するものであってもよい。
【００５２】
上記構成によれば、吸引型磁気軸受固定部のリング状の永久磁石の内径を、Ｄｍｉ、その外径を、Ｄｍｏ、第１及び第２固定ヨーク板の内径を、Ｄｙｉ、その外径を、Ｄｙｏ、固定軸に形成された凹部の内径を、Ｄｓ、としたとき、永久磁石、第１固定ヨーク板、第２固定ヨーク板及び固定軸の凹部を、Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ−Ｄｙｏ＋２Ｄｓなる関係を満足するように形成しているので、リング状の永久磁石の内径が第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内径の内側にはみ出すことを適切に防止することができ、永久磁石と第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板との特別な位置決め作業を行うことなく、吸引型磁気軸受固定部を簡単に組み立てて、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを、より一層安価で、吸引型磁気軸受特性の良好なものとすることができる。
【００５３】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記保持部材は、前記吸引型磁気軸受回転部が固定されるとともに、前記固定軸の前記凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成され、前記中空回転軸は、前記保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を有し、前記カップ状の保持部材は、前記カシメ部により前記中空回転軸の一端部に固定されていてもよい。
【００５４】
上記構成によれば、保持部材を、固定軸の凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、カップ状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定しているので、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止することができ、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとすることができるとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省くことができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層安価で、小型のものとすることができる。
【００５５】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記保持部材は、前記吸引型磁気軸受回転部に固定されるとともに円盤状に形成され、前記中空回転軸は、前記保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を有し、前記円盤状の保持部材は、前記カシメ部により前記中空回転軸の一端部に固定されていてもよい。
【００５６】
上記構成によれば、保持部材を円盤状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、円盤状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定しているので、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止することができ、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとすることができるとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省くことができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層安価なものとすることができる。
【００５７】
さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記動圧空気軸受型ポリゴンスキャナは、前記固定軸の前記凹部の形成された部分の外周面と当該外周面に半径方向で対向する前記中空回転軸の内周面との間に、前記動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間を有する変形許容空間部が形成されていてもよい。
【００５８】
上記構成によれば、固定軸の凹部の形成された部分の外周面と当該外周面に半径方向で対向する中空回転軸の内周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間を有する変形許容空間部を形成しているので、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【００５９】
また、例えば、請求項９に記載するように、前記動圧空気軸受型ポリゴンスキャナは、前記カップ状の保持部材の内周面と前記固定軸の前記凹部の形成された部分の外周面との間に、前記動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間の変形許容空間部が形成されていてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、カップ状の保持部材の内周面と固定軸の凹部の形成された部分の外周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間の変形許容空間部を形成しているので、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【００６１】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記動圧空気軸受型ポリゴンスキャナは、前記リング状のカシメ部の内周側に付加重りが付加されて、前記回転体の回転バランスの修正が行われていてもよい。
【００６２】
上記構成によれば、リング状のカシメ部の内周側に付加重りを付加して、回転体の回転バランスを修正しているので、中空回転軸及び保持部材に回転バランス修正専用の修正溝等を形成することなく、回転体の回転バランスを修正することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを製造が容易で、安価なものとすることができる。
【００６３】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記中空回転軸は、その外周部に所定幅で所定量外方に突出した鍔部が形成され、前記ポリゴンミラーは、前記中空回転軸の外周部に圧入・固定される略リング状の板ばねにより前記鍔部に弾性的に押し付けられて前記中空回転軸に固定されていてもよい。
【００６４】
上記構成によれば、中空回転軸の外周部に所定幅で所定量外方に突出した鍔部を形成し、ポリゴンミラーを、中空回転軸の外周部に圧入・固定される略リング状の板ばねにより鍔部に弾性的に押し付けて中空回転軸に固定しているので、中空回転軸にネジ穴を形成することなく、ポリゴンミラーを中空回転軸に固定することができ、中空回転軸のネジ穴加工とその後の洗浄処理を省いて、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層製造が容易で、安価なものとすることができる。
【００６５】
【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。
【００６６】
図１〜図３は、本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第１の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の第１の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３０の正面断面図である。
【００６７】
図１において、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０は、ハウジング３１とハウジング３１上にネジ固定された上カバー３２により、その外観が形成され、ハウジング３１の底部中央部に、固定軸３３が圧入固着あるいは焼きばめ等の方法で固定されている。
【００６８】
固定軸３３は、その周壁部の適切な位置に２対のヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂが形成されており、固定軸３３の上端部中央部は、円柱状の上端凹部３３ｃ（図３参照）が形成されている。この上端凹部３３ｃ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３４が埋設されており、吸引型磁気軸受固定部３４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３５と、永久磁石３５のアキシャル方向両端（軸方向両端）に固定され永久磁石３５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３６及び第２固定ヨーク板３７と、で形成されている。第１固定ヨーク板３６は、その外周面に所定量径方向に突出した凸部３６ａが形成されており、吸引型磁気軸受固定部３４は、第２固定ヨーク板３７及び永久磁石３５を固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に収納した後、第１固定ヨーク板３６を、上端凹部３３ｃ内に圧入して、第１固定ヨーク板３６の凸部３６ａを上端凸部３３ｃの内周壁に係合させることにより、永久磁石３５を第１固定ヨーク板３６と第２固定ヨーク板３７で固定軸３３の軸方向に挟んだ状態で、かつ、第１固定ヨーク板３６の中心円と第２固定ヨーク板３７の中心円が固定軸３３の軸中心と一致する（同軸となる）状態で、固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設されている。上記第２固定ヨーク板３７は、固定軸３３の上端凹部３３ｃの内周面に密接する外径を有しており、上記第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７は、鉄鋼系の板材が用いられている。また、永久磁石３５は、例えば、主に希土類系の永久磁石が用いられている。
【００６９】
固定軸３３は、図１に示すように、中空回転軸３８の中空内に挿入されており、中空回転軸３８は、その軸方向途中に外方（径方向）に突出する鍔部３８ａが形成されている。この鍔部３８ａの上面にポリゴンミラー３９が載置されており、ポリゴンミラー３９は、ミラー押さえ（保持部材）４０により中空回転軸３８の鍔部３８ａに押さえつけられるとともに、ミラー押さえ４０がネジ４１により中空回転軸３８に固定されることにより、中空回転軸３８に固定されている。ミラー押さえ４０は、中空回転軸３８の上方の中空部を閉止する状態で中空回転軸３８に取り付けられており、固定軸３３の上端とミラー押さえ４０により閉止された中空回転軸３８の中空部に空気溜まり４２が形成されている。
【００７０】
ミラー押さえ４０の中央部には、図２に示す吸引型磁気軸受回転部４３が固定されており、吸引型磁気軸受回転部４３は、アキシャル方向（中空回転軸３８の軸方向）に２極に着磁された永久磁石で形成されている。吸引型磁気軸受回転部４３は、その着磁方向が吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５の着磁方向と逆方向、すなわち、半径方向で相対向する面が逆極性となる方向に着磁されている。吸引型磁気軸受回転部４３は、ミラー押さえ４０に固定された状態でミラー押さえ４０が中空回転軸３８に固定されると、上記固定軸３３の上端凹部３３ｃに埋設された吸引型磁気軸受固定部３４の中心円内に侵入し、少なくとも吸引型磁気軸受固定部３４に侵入する部分が、吸引型磁気軸受固定部３４の長さと同じ長さを有した円柱状あるいは円筒状に形成されて、吸引型磁気軸受固定部３４の第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と対向する磁気ギャップを形成している。この吸引型磁気軸受固定部３４の第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と吸引型磁気軸受回転部４３との磁気ギャップは、約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの微細間隔に設定されている。吸引型磁気軸受回転部４３は、円柱状に形成されて部分の軸芯が、中空回転軸３８の回転中心と一致する状態、すなわち、中空回転軸３８と同軸となるように配設されている。
【００７１】
吸引型磁気軸受回転部４３は、アルミマンガン磁石あるいは希土類系の樹脂成形磁石等のように、寸法精度の高い材料で形成されている。また、上記固定軸３３、中空回転軸３８及びミラー押さえ４０は、アルミニウム合金等の非磁性材料で形成されており、吸引力を発生する吸引型磁気軸受固定部３４と吸引型磁気軸受回転部４３のギャップ中に磁束漏れが発生することを抑制して、後述するアキシャル軸受に効率よくアキシャル吸引力を発生させる。
【００７２】
また、ミラー押さえ４０には、図１に示すように、空気溜まり４２を中空回転軸３８の外部に連通する微細穴４０ａが吸引型磁気軸受回転部４３の周囲に形成されており、微細穴４０ａは、微細穴４０ａを通過する空気の粘性抵抗により、後述するアキシャル軸受に適切なダンピング特性を持たせている。
【００７３】
中空回転軸３８の鍔部３８ａの下面であって中空回転軸３８の外周面には、図１に示すように、周状にロータマグネット４４が取り付けられており、ロータマグネット４４は、中空回転軸３８に対して内周部を嵌合させ、内周部と軸方向上面を中空回転軸３８及び鍔部３８ａに直接接着等で固着することにより、中空回転軸３８に固着されている。上記ロータマグネット４４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により形成されている。
【００７４】
上記ポリゴンミラー３９、ミラー押さえ４０及びロータマグネット４４等の取り付けられた中空回転軸３８は、回転体４５を構成している。
【００７５】
上記ロータマグネット４４に対向する下方の位置には、プリント基板４６を挟んでコイル部４７とホール素子４８が配設されており、プリント基板４６は、コネクタ４９及びハーネス５０を介して回路基板５１に接続されている。これらプリント基板４６、コイル部４７及びホール素子４８等は、ハウジング３１に取り付けられており、これらロータマグネット４４、プリント基板４６、コイル部４７、ホール素子４８、コネクタ４９、ハーネス５０及び回路基板５１の制御回路等により、アキシャルギャップ（面対向）型のモータ５２が構成されている。このモータ５２は、制御回路（回路基板）５１により励磁切り換えを行うことにより、回転体４５を回転させる。
【００７６】
そして、上記ミラー押さえ４０には、回転体４５の不釣り合い修正用のバランス修正溝４０ｂが形成されており、ロータマグネット４４には、回転体４５の不釣り合い修正用のバランス修正溝４４ａが形成されている。バランス修正溝４４ａは、ロータマグネット４４の内周面の一部を周状に切り欠くことにより形成されており、ロータマグネット４４のバランス修正溝４４ａ以外の内周面は、中空回転軸３８に精度良く嵌合されている。ロータマグネット４４の外周面は、開放されており、面対向型モータの欠点であるイナーシャをできる限り小さくしている。また、ロータマグネット４４の軸方向面側は、ロータヨークなどが設けられておらず、磁気的に開放されている。
【００７７】
上記固定軸３３の外周面には、上述のように、ヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂが形成されているため、モータ５２の駆動により回転体４５が回転すると、中空回転軸３８と固定軸３３の隙間の圧力が高まり、中空回転軸３８、固定軸３３及びヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂにより中空回転軸３８と固定軸３３のヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂの形成された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４５を支持する。
【００７８】
また、上記ミラー押さえ４０に固定された永久磁石からなる吸引型磁気軸受回転部４３、固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設・固定された永久磁石３５、第１固定ヨーク板３６と第２固定ヨーク板３７からなる吸引型磁気軸受固定部３４は、ミラー押さえ４０の吸引型磁気軸受回転部４３と固定軸３３に埋設・固定された吸引型磁気軸受固定部３４にアキシャル方向の吸引力が発生して、回転体４５を浮上させるアキシャル軸受として機能して、回転体４５を軸方向に非接触で支持する。
【００７９】
そして、ハウジング３２には、図示しない半導体レーザからのレーザー光の入出射用の開口部にガラス窓が両面テープまたは接着剤で固定されて、内部が密閉されている。
【００８０】
次に、本実施の形態の作用を説明する。動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０は、ハウジング３１に固定された固定軸３３が中空回転軸３８に挿入され、固定軸３３の上端部中央部に上端凹部３３ｃが形成されて、この上端凹部３３ｃ内に吸引型磁気軸受固定部３４が埋設されている。吸引型磁気軸受固定部３４は、アキシャル方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石３５を上下（アキシャル方向）の１対のリング状の第１固定ヨーク板３６と第２固定ヨーク板３７で挟んだ状態に形成され、第１固定ヨーク板３６と第２固定ヨーク板３７の中心円は、永久磁石３５の中心円よりも小さく形成されているとともに、中空回転軸３８の軸芯と一致する状態で配設されている。
【００８１】
この固定軸３３は、中空回転軸３８の中空内に挿入されており、中空回転軸３８には、ポリゴンミラー３９、ミラー押さえ４０及びロータマグネット４４等が取り付けられて、回転体４５を構成している。
【００８２】
ミラー押さえ４０には、固定軸３３の上端凹部３３ｃに埋設された吸引型磁気軸受固定部３４の中心円内に侵入する吸引型磁気軸受回転部４３が設けられており、吸引型磁気軸受回転部４３は、アルミマンガン磁石あるいは希土類系の樹脂成形磁石等のように、寸法精度の高い材料で、吸引型磁気軸受固定部３４の長さと同じ長さを有した円柱状あるいは円筒状に形成されて、吸引型磁気軸受固定部３４の第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と対向する磁気ギャップを形成している。
【００８３】
吸引型磁気軸受回転部４３は、アキシャル方向に吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５と逆極性の２極に着磁されており、図２に示すように、吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５、第１固定ヨーク板３６、吸引型磁気軸受回転部４３及び第２固定ヨーク板３７へと向かい、再び永久磁石３５へと向かう閉ループ状に磁力線が形成されて、固定軸３３の上端凹部３３ｃに埋設された吸引型磁気軸受固定部３４とミラー押さえ４０を介して中空回転軸３８に固定された吸引型磁気軸受回転部４３との間にアキシャル方向の吸引力が発生して、ミラー押さえ４０に固定された吸引型磁気軸受回転部４３と固定軸３３の上端部の上端凹部３３ｃ内に埋設された吸引型磁気軸受固定部３４は、回転体４５を浮上させるアキシャル軸受として機能して、回転体４５を軸方向に非接触で支持する。
【００８４】
また、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０は、ロータマグネット４４に対向する下方の位置に、プリント基板４６を挟んでコイル部４７とホール素子４８が配設されており、これらプリント基板４６、コイル部４７、ホール素子４８及び回路基板５１の制御回路等は、アキシャルギャップ（面対向）型のモータ５２を構成して、制御回路（回路基板）５１により励磁切り換えを行うことにより、回転体４５を回転させる。
【００８５】
上記固定軸３３の外周面には、ヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂが形成されており、モータ５２の駆動により回転体４５が回転すると、中空回転軸３８と固定軸３３の隙間の圧力が高まって、中空回転軸３８、固定軸３３及びヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂが、動圧空気を利用したラジアル軸受として機能して、非接触でラジアル方向に回転体４５を支持する。
【００８６】
このように、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０は、アキシャル軸受が回転体４５を非接触で軸方向に支持し、モータ５２により回転体４５を回転駆動することにより、動圧空気を利用したラジアル軸受が、非接触で回転体４５をラジアル方向に支持する。
【００８７】
そして、このアキシャル軸受がミラー押さえ４０に固定された吸引型磁気軸受回転部４３と固定軸３３の上端部の上端凹部３３ｃ内に埋設された吸引型磁気軸受固定部３４との間に作用するアキシャル方向の吸引力により、回転体４５をアキシャル方向に支持しており、吸引型磁気軸受固定部３４が、アキシャル方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石３５と、この永久磁石３５の中心円よりも小さい中心円を有し永久磁石３５をアキシャル方向から挟む状態で配設されたリング状の第１固定ヨーク板３６と第２固定ヨーク板３７と、で形成され、吸引型磁気軸受回転部４３が、この第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と微細間隔、例えば、約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの磁気ギャップを空けて配設されている。したがって、吸引型磁気軸受回転部４３と吸引型磁気軸受固定部３４の磁力線を有効に利用することができるとともに、吸引型磁気軸受回転部４３と吸引型磁気軸受固定部３４を固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に収納することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０を小型化することができる。また、ミラー押さえ４０に固定された吸引型磁気軸受回転部４３と固定軸３３の上端部の上端凹部３３ｃ内に埋設された吸引型磁気軸受固定部３４との間に組立バラツキ等により、偏心が発生しすると、偏心方向に吸引力が強くなるが、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７は、鋼板材を用いて高い寸法精度で製作することができるので、組立バラツキによる偏心量を小さく抑えて、吸引力の偏りを小さくすることができる。その結果、摩耗粉の発生を極力低減させることができ、軸受にロックが発生することを防止することができる。
【００８８】
さらに、吸引型磁気軸受固定部３４が固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設され、この吸引型磁気軸受固定部３４内に吸引型磁気軸受回転部４３が挿入されているので、吸引型磁気軸受固定部３４や吸引型磁気軸受回転部４３に付着したゴミが組立時や組立後の回転中あるいは輸送中等に動圧空気軸受であるラジアル軸受の軸受隙間内に脱落、侵入して、回転異常となるのを防止することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０の信頼性を向上させることができる。
【００８９】
また、ミラー押さえ４０に、空気溜まり４２と中空回転軸３８の外部とを連通する微細穴４０ａが形成され、微細穴４０ａによりアキシャル軸受に適切なダンピング特性を持たせているので、外乱振動に対して、減衰効果を発揮させることができ、より一層軸受ロックを防止して、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０の信頼性を向上させることができる。
【００９０】
さらに、吸引型磁気軸受回転部４３の取り付けられているミラー押さえ４０及び吸引型磁気軸受固定部３４の埋設されている固定軸３３が、上述のように、アルミ合金等の非磁性材で形成されているため、吸引力を発生する吸引型磁気軸受回転部４３と吸引型磁気軸受固定部３４の磁気ギャップ中に磁束漏れが発生することを抑制することができ、アキシャル軸受に効率よくアキシャル吸引力を発生させることができる。その結果、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０をより一層小型化することができる。
【００９１】
また、第１固定ヨーク板３６に凸部３６ａを形成して、第２固定ヨーク板３７及び永久磁石３５を固定軸３３の上端凹部３３ｃに収納した後、第１固定ヨーク板３６を固定軸３３の上端凹部３３ｃに圧入して、当該上端凹部３３ｃの内周壁に凸部３６ａを係合させることにより、吸引型磁気軸受固定部３４を固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設・固定しているので、吸引型磁気軸受固定部３４を容易に固定軸３３の上端凹部３３ｃに埋設・固定することができるとともに、第１固定ヨーク板３６のみを圧入により固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に固定しているので、温度変化により固定軸３３の上端凹部３３ｃと吸引型磁気軸受固定部３４の構成部品である永久磁石３５と第２固定ヨーク板３７の上端凹部３３ｃ内での移動を可能にして、動圧空気軸受の特性を向上させることができる。すなわち、吸引型磁気軸受固定部３４の全ての部品（永久磁石３５と第１及び第２固定ヨーク板３６、３７）を圧入あるいは接着により固定軸３３の上端凹部３３ｃに固定すると、例えば、温度上昇により接着剤が膨張したとき、固定軸３３の外周部がラジアル方向に膨らんだり、第１及び第２固定ヨーク板３６、３７及び永久磁石３５と固定軸３３の線膨張率の差によって、低温時に固定軸３３の外周部が膨らむことがあるが、第１固定ヨーク板３６のみを固定軸３３の上端凹部３３ｃに圧入固定すると、温度変化により固定軸３３と吸引型磁気軸受固定部３４との寸法変化が生じても、永久磁石３５と第２固定ヨーク板３７が半径方向（ラジアル方向）に移動することができ、固定軸３３の外周部の膨らみを、固定軸３３の先端の小さい範囲に押さえることができる。したがって、温度変化による固定軸３３の先端部の変形が固定軸３３動圧空気軸受面に及ぶことを防止することができ、動圧空気軸受特性を向上させることができる。その結果、安定して高速に回転体４５を回転させることができ、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【００９２】
また、固定軸３３の上端凹部３３ｃの形成された部分の外周部分の外径をヘリングボーン溝３３ａ、３３ｂの形成された動圧空気軸受面と同径に形成すると、当該外周部分を固定軸３３の外径加工時の案内面として利用することができ、固定軸３３の動圧空気軸受面の外径研削加工（センタレス加工）を容易に行うことができる。
【００９３】
そして、吸引型磁気軸受固定部３４と吸引型磁気軸受回転部４３との磁気ギャップを適切に微細なギャップとするには、以下のようにする。
【００９４】
すなわち、いま、図３に示すように、吸引型磁気軸受固定部３４のリング状の永久磁石３５の内径を、Ｄｍｉ、永久磁石３５の外径を、Ｄｍｏ、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径を、Ｄｙｉ、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外径を、Ｄｙｏ、固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径を、Ｄｓとすると、永久磁石３５の内径が第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分よりも内側に入らないようにするためには、まず、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外径Ｄｙｏと固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径Ｄｓとの間に隙間が全くない場合には、図３において、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外接部と中心円のうち当該外接部から最も遠い位置までの距離Ｌｙと、永久磁石３５の外接部と中心円のうち当該外接部から最も遠い位置までの距離Ｌｍと、がＬｍ＞Ｌｙの関係にあればよい。
【００９５】
ここで、Ｌｍ＞Ｌｙの関係に、上記永久磁石３５の内径Ｄｍｉ、外径Ｄｍｏ、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径Ｄｙｉ、外径Ｄｙｏを代入すると、
Ｄｍｉ／２＋Ｄｍｏ／２＞Ｄｙｉ／２＋Ｄｙｏ／２
となり、これを整理すると、次式（１）のようになる。
【００９６】
Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ＋Ｄｙｏ・・・（１）
したがって、（１）式を満足するように、吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５と第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７を形成することにより、吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５と第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７を固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に固定した際に、例え、偏心した状態で組み立てられても、永久磁石３５の内径部分が第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分よりも内側にはみ出すことを防止し、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分を、永久磁石３５の内径部分の内側に常に位置させて、吸引型磁気軸受回転部４３との間に適切な微小の磁気ギャップを形成することができる。
【００９７】
また、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外径Ｄｙｏと固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径Ｄｓとの間に多少の隙間がある場合には、Ｌｍ＞Ｌｙの右辺に、隙間分（Ｄｓ−Ｄｙｏ）を追加すると、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分を、永久磁石３５の内径部分よりも内側に常に位置させることができる。
【００９８】
すなわち、Ｌｍ＞Ｌｙ＋（Ｄｓ−Ｄｙｏ）の関係に、上記永久磁石３５の内径Ｄｍｉ、外径Ｄｍｏ、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径Ｄｙｉ、外径Ｄｙｏを代入すると、
Ｄｍｉ／２＋Ｄｍｏ／２＞Ｄｙｉ／２＋Ｄｙｏ／２＋（Ｄｓ−Ｄｙｏ）
となり、これを整理すると、次式（２）のようになる。
【００９９】
Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞２Ｄｓ＋Ｄｙｉ−Ｄｙｏ・・・（２）
この（２）式を、ＤｍｏまたはＤｙｏについて整理すると、（３）式及び（４）式のようになる。
【０１００】
２Ｄｓ＋Ｄｙｉ−Ｄｙｏ−Ｄｍｉ＜Ｄｍｏ＜Ｄｓ・・・（３）
２Ｄｓ＋Ｄｙｉ−Ｄｍｏ−Ｄｍｉ＜Ｄｙｏ＜Ｄｓ・・・（４）
したがって、吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５の外径Ｄｍｏと第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外径Ｄｙｏを、上記（３）式あるいは（４）式に示す条件を満足するように設定すると、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の外径Ｄｙｏと固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径Ｄｓとの間に隙間がある場合にも、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分を、永久磁石３５の内径部分よりも内側に常に位置させることができ、永久磁石３５の内径部分が第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径部分よりも内側にはみ出すことを防止することができる。
【０１０１】
ただし、第１固定ヨーク板３６を固定軸３３の上端凹部３３ｃに圧入する場合には、第１固定ヨーク板３６の外径Ｄｙｏを固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径Ｄｓよりも大きく設定する。
【０１０２】
このように吸引型磁気軸受固定部３４の永久磁石３５の内径が第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の内径の内側にはみ出すことがないので、永久磁石３５と第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の固定軸３３の上端凹部３３ｃへの埋設時に、永久磁石３５と第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７の特別な位置決め作業を行うことなく、吸引型磁気軸受固定部３４の組立作業を簡単、かつ、速やかに行うことができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０を安価で、組立作業の容易なものとすることができる。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、吸引型磁気軸受回転部４３を永久磁石で形成しているが、吸引型磁気軸受回転部４３としては、永久磁石である必要はなく、図４に示すように、強磁性体により形成した回転ヨーク４３ａであってもよい。吸引型磁気軸受回転部４３としての回転ヨーク４３ａは、例えば、鉄鋼系の強磁性体で形成することができ、永久磁石で形成する場合よりも、その寸法精度を向上させることができる。
【０１０４】
このように、吸引型磁気軸受回転部４３を強磁性体の回転ヨーク４３ａで形成すると、上述のように、その寸法精度を向上させることができ、より一層吸引型磁気軸受回転部４３と吸引型磁気軸受固定部３４の磁気ギャップを適切なものとして、より一層動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ３０を小型で、安価なものとすることができる。
【０１０５】
また、この回転ヨーク４３ａは、上記第１の実施の形態の吸引型磁気軸受回転部４３と同様に、円柱状であってもよいし、図４に示すように、第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と対向する部分に、リング状の外筒凸部４３ｂが形成されていてもよい。このようにすると、当該外筒凸部４３ｂと吸引型磁気軸受固定部３４との磁気ギャップの精度を向上させることができる。
【０１０６】
さらに、上記実施の形態においては、第１固定ヨーク板３６に凸部３６ａを形成して、第２固定ヨーク板３７及び永久磁石３５を固定軸３３の上端凹部３３ｃに収納した後、第１固定ヨーク板３６を固定軸３３の上端凹部３３ｃに圧入して、当該上端凹部３３ｃの内周壁に凸部３６ａを係合させることにより、吸引型磁気軸受固定部３４を固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設・固定しているが、吸引型磁気軸受固定部３４の上端凹部３３ｃへの埋設・固定方法は、上記方法に限るものではなく、例えば、図４に示すように、少なくとも第１固定ヨーク板３６の外径全体を固定軸３３の上端凹部３３ｃの内径よりも多少大きく形成して、第１固定ヨーク板３６を上端凹部３３ｃに圧入するものであってもよいし、第１固定ヨーク板３６を接着してもよい。
【０１０７】
図５は、本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第２の実施の形態を示す図であり、図５は、本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第２の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６０の正面断面図である。
【０１０８】
本実施の形態は、中空回転軸の上部開放端を閉止するとともに吸引型磁気軸受回転部を保持するカップ状の保持部材をカシメ等で固定し、ポリゴンミラーを板ばねで固定したものである。
【０１０９】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナに適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナと同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１１０】
図５において、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ６０は、固定軸３３、固定軸３３の上端部の上端凹部３３ｃ及び当該上端凹部３３ｃ内に埋設される吸引型磁気軸受固定部３４は、上記第１の実施の形態と同様の構成である。
【０１１１】
動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ６０は、その中空回転軸６１が、図６に示すように、固定軸３３の挿入される中空を有するとともに、鍔部６１ａを備え、上端部に、リング状のカシメ部６１ｂを備えている。このリング状のカシメ部６１ｂの内周側には、リング状の平面部６１ｃが形成されており、リング状のカシメ部６１ｂの内側の平面部６１ｃ上にカップ状の保持部材６２が嵌合されて、中空回転軸６１の開放上端部が、図５に示すように、固定軸３３との間に空気溜まり６３を形成した状態で閉止される。保持部材６２は、カシメ部６１ｂが内側にカシメられる（塑性変形される）ことにより、中空回転軸６１の上端の平面部６１ｃに固定され、カップ状の保持部材６２の内周部６２ａは、その径が中空回転軸６１の固定軸３３との動圧空気軸受面の内径よりも大きく形成されている。保持部材６２の中心部の中空回転軸６１側には、吸引型磁気軸受回転部４３として図４に示した強磁性材料で形成された回転ヨーク４３ａが固定されており、固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設されている吸引型磁気軸受固定部３４の第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と適切な微細磁気ギャップを形成している。
【０１１２】
保持部材６２の回転ヨーク４３ａの周辺には、空気溜まり６３と中空回転軸６１の外部とを連通する微細穴６２ｂが形成され、微細穴６２ｂは、微細穴６２ｂを通過する空気の粘性抵抗により、後述するアキシャル軸受に適切なダンピング特性を持たせている。また、中空回転軸６１のカシメ部６１ｂは、カップ状の保持部材６２との嵌合部よりも軸方向に長く形成されており、カップ状の保持部材６２との間に形成されるリング状の溝６１ｄを利用して回転のバランス修正が行われる。すなわち、このリング状の溝６１ｄに付加重りを付加して、回転バランスの調整を行うことができる。
【０１１３】
そして、中空回転軸６１の鍔部６１ａの上面にポリゴンミラー３９が載置され、ポリゴンミラー３９は、板ばね６４を中空回転軸６１のカシメ部６１ｂよりも下側の部分に固定して、ポリゴンミラー３９を中空回転軸６１の鍔部６１ａに軸方向に弾性的に押さえつけることにより、固定されている。すなわち、板ばね６４は、略リング状に形成されるとともに、その中央部に、中空回転軸６１のカシメ部６１ｂよりも下側の部分の外径よりもわずかに小さい内径となる位置まで突出した突出固定部６４ａが複数形成され、その外周部に、中空回転軸６１に固定された際に軸方向下側に弾性力を発生させる複数の押さえ部６４ｂが突出固定部６４ａの内接円を中心として放射状に形成されている。この押さえ部６４ｂは、突出固定部６４ａの内接円の接線と平行な線で下方に折り曲げられており、板ばね６４は、中空回転軸６１の上方からカシメ部６１ｂよりも下側の部分まで押し込まれると、突出固定部６４ａが当該中空回転軸６１に圧縮されて、中空回転軸６１に固定されるとともに、軸方向に弾性力が発生して、押さえ部６４ｂがポリゴンミラー３９を中空回転軸６１の鍔部６１ａに押し付けて固定する。
【０１１４】
上記ポリゴンミラー３９、保持部材６２、板ばね６４及びロータマグネット４４等の取り付けられた中空回転軸６１は、回転体６５を構成している。
【０１１５】
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６０は、中空回転軸６１の上端部にリング状のカシメ部６１ｂを形成し、吸引型磁気軸受回転部４３ａの取り付けられたカップ状の保持部材６２を当該カシメ部６１ｂをカシメて固定している。
【０１１６】
したがって、回転体６５を構成する材料のうち、線膨張率の異なる材料同士の接着部分を減らすことができ、長期にわたる使用により回転体６５が高温と低温に繰り返し曝されても、回転体６５のバランスが崩れるのを防止することができる。その結果、回転体６５の不釣り合い振動を防止することができ、当該不釣り合い振動により回転体６５の周囲の部材が振動することによる騒音を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【０１１７】
また、カップ状の保持部材６２の内周部６２ａは、その径が中空回転軸６１の固定軸３３との動圧空気軸受面の内径よりも大きく形成されているので、温度変化により固定軸３３の上端凹部３３ｃの外周部がラジアル方向に膨らんだり、第１及び第２固定ヨーク板３６、３７と固定軸３３の線膨張率の差によって、低温時に固定軸３３の外周部が膨らんでも、この変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を向上させることができる。
【０１１８】
さらに、吸引型磁気軸受回転部４３ａを当該カシメにより固定される保持部材６２に固定しているので、中空回転軸６１にネジ穴を形成する必要がなく、中空回転軸６１のネジ穴加工とネジ穴加工後の洗浄処理を省くことができ、中空回転軸６１の加工コスト及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ６０のコストを低減することができる。
【０１１９】
さらに、ポリゴンミラー３９を板ばね６４を用いて中空回転軸６１に固定しているので、中空回転軸６１にネジ穴を設ける必要がなく、中空回転軸６１のネジ穴加工とネジ穴加工後の洗浄処理を省くことができ、中空回転軸６１の加工コスト及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ６０のコストを低減することができる。
【０１２０】
また、中空回転軸６１のカシメ部６１ｂとカップ状の保持部材６２との間に形成されるリング状の溝６１ｄを利用して、例えば、当該溝６１ｄに付加重りを付加することにより、回転体６５の回転バランスの修正を行うことができ、中空回転軸６１及び保持部材６２にバランス修正専用の溝を形成する必要がなく、コストを低減することができる。
【０１２１】
図７は、本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第３の実施の形態を示す図であり、図７は、本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第３の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７０の正面断面図である。
【０１２２】
本実施の形態は、中空回転軸の上部開放端を閉止するとともに吸引型磁気軸受回転部を保持する保持部材をカシメ等で固定し、ポリゴンミラーを板ばねで固定し、さらに、固定軸の先端部と中空回転軸との間に隙間を形成したものである。
【０１２３】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナに適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナと同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２４】
図７において、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ７０は、固定軸３３、固定軸３３の上端部の上端凹部３３ｃ及び当該上端凹部３３ｃ内に埋設される吸引型磁気軸受固定部３４は、上記第１の実施の形態と同様の構成である。
【０１２５】
動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ７０は、その中空回転軸７１が、固定軸３３の挿入される中空を有するとともに、鍔部７１ａを備え、上端部が、固定軸３３の上端面よりも上方に長く形成されて、当該上端に、リング状のカシメ部７１ｂが形成されている。このリング状のカシメ部７１ｂの内周側には、リング状の平面部７１ｃが形成されており、リング状のカシメ部７１ｂの内側の平面部７１ｃ上に円盤状の保持部材７２が嵌合されて、中空回転軸７１の開放上端部が、固定軸３３との間に空気溜まり７３を形成した状態で閉止される。保持部材６２は、カシメ部７１ｂが内側にカシメられる（塑性変形される）ことにより、中空回転軸７１の上端の平面部７１ｃに固定され、保持部材７２の中心部の中空回転軸７１側には、吸引型磁気軸受回転部４３として図４に示した強磁性材料で形成した回転ヨーク４３ａが固定されており、固定軸３３の上端凹部３３ｃ内に埋設されている吸引型磁気軸受固定部３４の第１固定ヨーク板３６及び第２固定ヨーク板３７と適切な微細磁気ギャップを形成している。
【０１２６】
保持部材７２の回転ヨーク４３ａの周辺には、空気溜まり７３と中空回転軸７１の外部とを連通する微細穴７２ａが形成され、微細穴７２ａは、微細穴７２ａを通過する空気の粘性抵抗により、後述するアキシャル軸受に適切なダンピング特性を持たせている。また、中空回転軸７１のカシメ部７１ｂは、円盤状の保持部材７２との嵌合部よりも軸方向に長く形成されており、円盤状の保持部材７２との間に形成されるリング状の溝７１ｄを利用して、例えば、付加重りを付加することにより、回転のバランス修正が行われる。
【０１２７】
また、上記中空回転軸７１は、固定軸３３の上端凹部３３ｃの形成された部分の外周部にラジアル方向で対向する内周部分７１ｄが、図７に示すように、固定軸３３との動圧空気軸受面の内径よりも大きく形成されている。
【０１２８】
そして、中空回転軸７１の鍔部７１ａの上面にポリゴンミラー３９が載置され、ポリゴンミラー３９は、板ばね６４を中空回転軸７１のカシメ部７１ｂよりも下側の部分に固定して、ポリゴンミラー３９を中空回転軸７１の鍔部７１ａに軸方向に弾性的に押さえつけることにより、固定されている。
【０１２９】
上記ポリゴンミラー３９、保持部材７２、板ばね６４及びロータマグネット４４等の取り付けられた中空回転軸７１は、回転体７４を構成している。
【０１３０】
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７０は、中空回転軸７１の上端部にリング状のカシメ部７１ｂを形成し、吸引型磁気軸受回転部４３ａの取り付けられた円盤状の保持部材７２を当該カシメ部７１ｂをカシメて固定している。
【０１３１】
したがって、回転体７４を構成する材料のうち、線膨張率の異なる材料同士の接着部分を減らすことができ、長期にわたる使用により回転体７４が高温と低温に繰り返し曝されても、回転体７４のバランスが崩れるのを防止することができる。その結果、回転体７４の不釣り合い振動を防止することができ、当該不釣り合い振動により回転体７４の周囲の部材が振動することによる騒音を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【０１３２】
また、中空回転軸７１の固定軸３３の上端凹部３３ｃの形成された部分の外周部にラジアル方向で対向する内周部分７１ｄが、固定軸３３との動圧空気軸受面の内径よりも大きく形成されているので、温度変化により固定軸３３の上端凹部３３ｃの外周部がラジアル方向に膨らんだり、第１及び第２固定ヨーク板３６、３７と固定軸３３の線膨張率の差によって、低温時に固定軸３３の外周部が膨らんでも、この変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を向上させることができる。
【０１３３】
さらに、吸引型磁気軸受回転部４３ａを当該カシメにより固定される円盤状の保持部材７２に固定しているので、中空回転軸７１にネジ穴を形成する必要がなく、中空回転軸７１のネジ穴加工とネジ穴加工後の洗浄処理を省くことができ、中空回転軸７１の加工コスト及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ７０のコストを低減することができる。特に、中空回転軸７１の上部開放端を閉止するのに、円盤状の保持部材７２を使用しているため、上記第２の実施の形態のようにカップ状の保持部材６２を使用した場合よりも、より一層加工を容易なものとすることができ、コストをより一層低減することができる。
【０１３４】
また、ポリゴンミラー３９を板ばね６４を用いて中空回転軸７１に固定しているので、中空回転軸７１にネジ穴を設ける必要がなく、中空回転軸７１のネジ穴加工とネジ穴加工後の洗浄処理を省くことができ、中空回転軸７１の加工コスト及び動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ７０のコストを低減することができる。
【０１３５】
さらに、中空回転軸７１のカシメ部７１ｂと円盤状の保持部材７２との間に形成されるリング状の溝７１ｄを利用して、例えば、付加重りを付加することにより、回転体７４の回転バランスの修正を行うことができ、中空回転軸７１及び保持部材７２にバランス修正専用の溝を形成する必要がなく、コストを低減することができる。
【０１３６】
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。
【０１３７】
例えば、上記各実施の形態においては、モータとして、アキシャルギャップ型のブラシレスモータを使用した場合について説明したが、モータとしては、アキシャルギャップ型のブラシレスモータに限るものではなく、例えば、ラジアルギャップ型のブラシレスモータ（アウターロータ型やインナーロータ型）であってもよい。
【０１３８】
【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た回転体の中空回転軸の中空部内に固定軸が挿入され、回転体が回転されると発生する空気の動圧を利用したラジアル動圧空気軸受と吸引型磁気力を利用した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し、中空回転軸の一端側に中空部を閉止する保持部材が取り付けられ、固定軸の当該保持部材側の先端部に、軸方向に２極が着磁されたリング状の永久磁石を軸方向に挟むとともに、当該リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板がそれぞれの中心円が中空回転軸に対して同軸となる状態で配置された吸引型磁気軸受固定部を固定し、保持部材に、吸引型磁気軸受固定部内に挿入され、吸引型磁気軸受固定部の第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、当該外周部が中空回転軸に対して同軸になる状態で配置された吸引型磁気軸受回転部を固定しているので、吸引型磁気軸受回転部の外周部を固定軸に固定された吸引型磁気軸受固定部で覆った状態として、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止することができ、また、加工が容易で寸法精度の高い第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板と吸引型磁気軸受固定部との間に磁気ギャップを高精度に形成して、吸引型磁気軸受固定部の永久磁石の磁気力を有効利用することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを信頼性が高く画像品質の良好なものとすることができるとともに、小型で安価なものとすることができる。
また、吸引型磁気軸受固定部は、その一部が前記固定軸に固定された部分に対してラジアル方向に移動可能であるので、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部との寸法変化が生じても、固定軸の外周部の膨らみを軽減でき、動圧空気軸受特性を向上させることができる。その結果、安定して高速に回転体を回転させることができ、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【０１３９】
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、吸引型磁気軸受回転部を、強磁性材料で形成しているので、吸引型磁気軸受回転部として加工精度の高い強磁性材料を使用するとともに、永久磁石を削減することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層信頼性が高く画像品質の良好なものとすることができるとともに、より一層小型で、より一層安価なものとすることができる。
【０１４０】
また、請求項１、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、固定軸を、非磁性材料で形成するとともに、保持部材側の端部に円筒状の凹部を形成し、当該凹部内に吸引型磁気軸受固定部を埋設しているので、吸引型磁気軸受回転部を覆う吸引型磁気軸受固定部を固定軸に形成された凹部内に埋設して、固定軸と中空回転軸の嵌合の際に、中空回転軸の動圧空気軸受面と吸引型磁気軸受固定部が接触するのを防止することができるとともに、アキシャル軸受に付着したゴミが組み立て時や組立後の回転中及び輸送中等にラジアル動圧空気軸受の軸受隙間内に脱落・侵入して、回転異常が発生することを防止することができ、固定軸と中空回転軸の嵌合作業を容易なものとすることができるとともに、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層小型で、より一層安価なものとすることができる。
【０１４１】
また、請求項１、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、第１固定ヨーク板と第２固定ヨーク板のうち、保持部材側に位置する第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板のみを、固定軸の凹部の内周面に固定して、吸引型磁気軸受固定部を凹部内に埋設・固定しているので、簡単、かつ、容易に吸引型磁気軸受固定部を固定軸の凹部内に埋設固定することができるとともに、固定した第１固定ヨーク板あるいは第２固定ヨーク板以外の固定ヨーク板と永久磁石が、凹部内で移動可能な状態として、温度変化による固定軸の先端部分の変形を抑制することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを、より一層安価で、かつ、動圧空気軸受特性が良好なものとすることができる。
【０１４２】
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、吸引型磁気軸受固定部のリング状の永久磁石の内径を、Ｄｍｉ、その外径を、Ｄｍｏ、第１及び第２固定ヨーク板の内径を、Ｄｙｉ、その外径を、Ｄｙｏ、固定軸に形成された凹部の内径を、Ｄｓ、としたとき、永久磁石、第１固定ヨーク板、第２固定ヨーク板及び固定軸の凹部を、Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ−Ｄｙｏ＋２Ｄｓなる関係を満足するように形成しているので、リング状の永久磁石の内径が第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内径の内側にはみ出すことを適切に防止することができ、永久磁石と第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板との特別な位置決め作業を行うことなく、吸引型磁気軸受固定部を簡単に組み立てて、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを、より一層安価で、吸引型磁気軸受特性の良好なものとすることができる。
【０１４３】
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、保持部材を、固定軸の凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、カップ状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定しているので、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止することができ、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとすることができるとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省くことができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層安価で、小型のものとすることができる。
【０１４４】
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によれば、保持部材を円盤状に形成し、中空回転軸の保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を設け、円盤状の保持部材を、当該カシメ部により中空回転軸の一端部に固定しているので、回転体の構成部品のうち、線膨張率の異なる材料同士が接着される部分を削減して、長期にわたる使用により回転体が高温と低温に繰り返し曝された場合に、回転体の回転バランスが崩れて、周囲の部品を振動させて騒音が発生するのを防止することができ、かつ、書込画像の画像品質の良好なものとすることができるとともに、保持部材を中空回転軸に取り付けるためのネジ穴加工とその後の洗浄処理を省くことができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層安価なものとすることができる。
【０１４５】
請求項８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、固定軸の凹部の形成された部分の外周面と当該外周面に半径方向で対向する中空回転軸の内周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間を有する変形許容空間部を形成しているので、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【０１４６】
請求項９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、カップ状の保持部材の内周面と固定軸の凹部の形成された部分の外周面との間に、動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間の変形許容空間部を形成しているので、温度変化により固定軸と吸引型磁気軸受固定部の線膨張率の違いから固定軸の凹部の形成された先端側が多少膨らんでも、変形許容空間部で当該変形を吸収することができ、動圧空気軸受特性を良好なものとして、騒音の発生を防止することができるとともに、書込画像の画像品質を向上させることができる。
【０１４７】
請求項６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、リング状のカシメ部の内周側に付加重りを付加して、回転体の回転バランスを修正しているので、中空回転軸及び保持部材に回転バランス修正専用の修正溝等を形成することなく、回転体の回転バランスを修正することができ、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナを製造が容易で、安価なものとすることができる。
【０１４８】
請求項７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、中空回転軸の外周部に所定幅で所定量外方に突出した鍔部を形成し、ポリゴンミラーを、中空回転軸の外周部に圧入・固定される略リング状の板ばねにより鍔部に弾性的に押し付けて中空回転軸に固定しているので、中空回転軸にネジ穴を形成することなく、ポリゴンミラーを中空回転軸に固定することができ、中空回転軸のネジ穴加工とその後の洗浄処理を省いて、動圧空気軸受型ポリゴンスキャナをより一層製造が容易で、安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第１の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。
【図２】図１の吸引型磁気軸受固定部及び吸引型磁気軸受回転部の分解斜視図及び正面断面図。
【図３】図１の吸引型磁気軸受固定部と固定軸の上端凹部の寸法関係を示す図。
【図４】図１の吸引型磁気軸受固定部及び吸引型磁気軸受回転部の他の例の分解斜視図及び正面断面図。
【図５】本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第２の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。
【図６】図５の回転体の分解斜視図及び正面断面図。
【図７】本発明の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの第３の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。
【図８】従来の軸受装置の正面断面図。
【図９】図８の回転体の分解斜視図及び正面断面図。
【符号の説明】
３０ 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ
３１ ハウジング
３２ 上ケース
３３ 固定軸
３３ａ、３３ｂ ヘリングボーン溝
３３ｃ 上端凹部
３４ 吸引型磁気軸受固定部
３５ 永久磁石
３６ 第１固定ヨーク板
３７ 第２固定ヨーク板
３８ 中空回転軸
３８ａ 鍔部
３９ ポリゴンミラー
４０ ミラー押さえ
４０ａ 微細穴
４０ｂ バランス修正溝
４１ ネジ
４２ 空気溜まり
４３ 吸引型磁気軸受回転部
４３ａ 回転ヨーク
４４ ロータマグネット
４４ａ バランス修正溝
４５ 回転体
４６ プリント基板
４７ コイル部
４８ ホール素子
４９ コネクタ
５０ ハーネス
５１ 回路基板
５２ モータ
６０ 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ
６１ 中空回転軸
６１ａ 鍔部
６１ｂ カシメ部
６１ｃ 平面部
６２ 保持部材
６２ａ 内周部
６２ｂ 微細穴
６３ 空気溜まり
６４ 板ばね
６４ａ 突出固定部
６４ｂ 押さえ部
６５ 回転体
７０ 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ
７１ 中空回転軸
７１ａ 鍔部
７１ｂ カシメ部
７１ｃ 平面部
７１ｄ 溝
７２ 保持部材
７２ａ 微細穴
７３ 空気溜まり
７４ 回転体

Claims (9)

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の固定された回転体の前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、前記中空回転軸の一端側に前記中空部を閉止して所定の空気溜まりを形成する状態で所定の保持部材が取り付けられ、前記回転体がモータにより回転され、前記回転体が前記モータに回転されること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吸引型磁気力を利用したアキシャル軸受により前記回転体を半径方向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、
   前記固定軸は、非磁性材料で形成されているとともに、前記保持部材側の端部に円筒状の凹部が形成され、
   前記アキシャル軸受は、前記固定軸の前記保持部材側の先端部に固定されたリング状の吸引型磁気軸受固定部と、前記中空回転軸に取り付けられた前記保持部材に固定され前記リング状の吸引型磁気軸受固定部内に挿入された吸引型磁気軸受回転部と、を備え、
   前記吸引型磁気軸受固定部は、前記軸方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第２固定ヨーク板と、を備え、
   前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板は、前記リング状の永久磁石を前記軸方向に挟むとともに、それぞれの中心円が前記中空回転軸に対して同軸に配置され、かつ、前記吸引型磁気軸受固定部は、その一部が前記固定軸に固定された部分に対してラジアル方向に移動可能であるように、前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板のうち、前記保持部材側に位置する前記第１固定ヨーク板あるいは前記第２固定ヨーク板のみが、前記固定軸の前記凹部の内周面に固定され、
   前記吸引型磁気軸受回転部は、前記吸引型磁気軸受固定部の前記第１固定ヨーク板及び前記第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、前記外周部が前記中空回転軸に対して同軸に配置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。
2. 前記吸引型磁気軸受回転部は、強磁性材料により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。
3. 前記吸引型磁気軸受固定部の前記リング状の永久磁石の内径を、Ｄｍｉ、前記リング状の永久磁石の外径を、Ｄｍｏ、前記第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の内径を、Ｄｙｉ、前記第１固定ヨーク板及び第２固定ヨーク板の外径を、Ｄｙｏ、前記固定軸に形成された前記内筒状の凹部の内径を、Ｄｓ、としたとき、前記永久磁石、前記第１固定ヨーク板、第２固定ヨーク板及び前記固定軸の凹部は、
   Ｄｍｉ＋Ｄｍｏ＞Ｄｙｉ−Ｄｙｏ＋２Ｄｓ
   なる関係を満足す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。
4. 前記保持部材は、前記吸引型磁気軸受回転部が固定されるとともに、前記固定軸の前記凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成され、前記中空回転軸は、前記保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を有し、前記カップ状の保持部材は、前記カシメ部により前記中空回転軸の一端部に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
5. 前記保持部材は、前記吸引型磁気軸受回転部に固定されるとともに円盤状に形成され、前記中空回転軸は、前記保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を有し、前記円盤状の保持部材は、前記カシメ部により前記中空回転軸の一端部に固定されていることを特徴と する請求項１から請求項４のいずれかに記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
6. 前記動圧空気軸受型ポリゴンスキャナは、前記リング状のカシメ部の内周側に付加重りが付加されて、前記回転体の回転バランスの修正が行われていることを特徴とする請求項４または７に記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
7. 前記中空回転軸は、その外周部に所定幅で所定量外方に突出した鍔部が形成され、前記ポリゴンミラーは、前記中空回転軸の外周部に圧入・固定される略リング状の板ばねにより前記鍔部に弾性的に押し付けられて前記中空回転軸に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ。
8. 軸方向に中空部を有する中空回転軸にポリゴンミラーの固定された回転体の前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、前記中空回転軸の一端側に前記中空部を閉止して所定の空気溜まりを形成する状態で所定の保持部材が取り付けられ、前記回転体がモータにより回転され、前記回転体が前記モータに回転されること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吸引型磁気力を利用したアキシャル軸受により前記回転体を半径方向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、
   前記アキシャル軸受は、前記固定軸の前記保持部材側の先端部に固定されたリング状の吸引型磁気軸受固定部と、前記中空回転軸に取り付けられた前記保持部材に固定され前記リング状の吸引型磁気軸受固定部内に挿入された吸引型磁気軸受回転部と、を備え、
   前記吸引型磁気軸受固定部は、前記軸方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第１固定ヨーク板と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第２固定ヨーク板と、を備え、
   前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板は、前記リング状の永久磁石を前記軸方向に挟むとともに、それぞれの中心円が前記中空回転軸に対して同軸に配置され、
   前記吸引型磁気軸受回転部は、前記吸引型磁気軸受固定部の前記第１固定ヨーク板及び前記第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、前記外周部が前記中空回転軸に対して同軸に配置されており、
   前記固定軸は、非磁性材料で形成されているとともに、前記保持部材側の端部に円筒状の凹部が形成され、前記吸引型磁気軸受固定部は、当該固定軸の凹部内に埋設されており、
   前記固定軸の前記凹部の形成された部分の外周面と当該外周面に半径方向で対向する前記中空回転軸の内周面との間に、前記動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間を有する変形許容空間部が形成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。
9. 軸方向に中空部を有する中空回転軸にポリゴンミラーの固定された回転体の前記中空回転軸の前記中空部内に固定軸が挿入され、前記中空回転軸の一端側に前記中空部を閉止して所定の空気溜まりを形成する状態で所定の保持部材が取り付けられ、前記回転体がモータにより回転され、前記回転体が前記モータに回転されること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吸引型磁気力を利用したアキシャル軸受により前記回転体を半径方向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、
   前記アキシャル軸受は、前記固定軸の前記保持部材側の先端部に固定されたリング状の吸引型磁気軸受固定部と、前記中空回転軸に取り付けられた前記保持部材に固定され前記リング状の吸引型磁気軸受固定部内に挿入された吸引型磁気軸受回転部と、を備え、
   前記吸引型磁気軸受固定部は、前記軸方向に２極に着磁されたリング状の永久磁石と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング 状の第１固定ヨーク板と、前記リング状の永久磁石の内径よりも小さい中心円が形成され強磁性材料からなるリング状の第２固定ヨーク板と、を備え、
   前記第１固定ヨーク板と前記第２固定ヨーク板は、前記リング状の永久磁石を前記軸方向に挟むとともに、それぞれの中心円が前記中空回転軸に対して同軸に配置され、前記吸引型磁気軸受回転部は、前記吸引型磁気軸受固定部の前記第１固定ヨーク板及び前記第２固定ヨーク板の内周面との間に所定の磁気ギャップを形成する円形の外周部を備え、前記外周部が前記中空回転軸に対して同軸に配置されており、
   前記固定軸は、非磁性材料で形成されているとともに、前記保持部材側の端部に円筒状の凹部が形成され、前記吸引型磁気軸受固定部は、当該固定軸の凹部内に埋設されており、
   前記保持部材は、前記吸引型磁気軸受回転部が固定されるとともに、前記固定軸の前記凹部の形成された先端部が進入可能な略カップ状に形成され、前記中空回転軸は、前記保持部材側の端部に略リング状のカシメ部を有し、前記カップ状の保持部材は、前記カシメ部により前記中空回転軸の一端部に固定されており、
   前記カップ状の保持部材の内周面と前記固定軸の前記凹部の形成された部分の外周面との間に、前記動圧空気軸受面の軸受隙間よりも所定量大きい隙間の変形許容空間部が形成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。

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