JP4105813B2 - Dynamic pressure air bearing type optical deflector - Google Patents

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air bearing
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仲蔵 有山
剛史 三浦
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ等に利用される動圧空気軸受型光偏向器に関し、特に、カラーレーザプリンタ等の高精度・高速回転を必要とする機器に利用される、小型で高精度な動圧空気軸受型光偏向器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の動圧空気軸受型光偏向器を、図8ないし図9を参照して説明する。
【0003】
図8は従来のスリーブ回転型の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図であり、ケース61の略中央部に、動圧溝(図示せず)の刻設された固定軸63が圧入等の方法により垂直に固定されており、この固定軸63の外周には中空のスリーブ69が、前記動圧溝により発生するラジアル動圧軸受により回転自在に支持されている。このスリーブ69にミラー71を搭載するためのフランジ部が形成されており、このフランジ部にねじ止め等の方法によりミラー71が固定されるとともに、このフランジ部より下側にはロータマグネットが固着されている。このロータマグネットと対向する位置のケース61には、ステータコイルが固着されており、このステータコイルに適宜通電することにより、スリーブ69、ミラー71、ロータマグネット等のロータ部が、固定軸63の外周を高速に回転する。
【0004】
一方、図9は従来の軸回転型の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図であり、ケース35の略中央部に、中空のスリーブ33が下方から挿入され、底板41を介して固定ねじ43により固定されている。また、スリーブ33の内周には円柱状の回転軸31が配置され、スリーブ33の内周あるいは回転軸31の外周に形成された動圧溝(図示せず)により、回転軸31が回転自在に支持されている。この回転軸31には、ミラー搭載面を有するハブ45が固着されており、前記スリーブ回転型の動圧空気軸受型光偏向器と同様にミラー51やロータマグネット等が、回転軸31とともにスリーブ33の内周を高速に回転する。
【0005】
ここで、スリーブ回転型の動圧空気軸受型光偏向器においては、回転モーメントが大きいことから、スリーブ69の変形が生じ易く、スリーブ69に変形が生じると、動圧空気軸受の剛性が低下してしまうことから、搭載するミラーが大きい場合などには、図9のような軸回転型の動圧空気軸受型光偏向器が有利である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の軸回転型の動圧空気軸受型光偏向器では、高精度・高速回転・小型化の要求が高まるにつれて、軸受部を含めて小型化・軽量化する方向にあり、スリーブの内径に対してその肉厚を最小に抑える必要が生じ、その結果、ケースにスリーブをねじにより固定した際に、その応力がスリーブに作用することにより、スリーブが僅かに変形してしまうことが実験により確認された。
【0007】
また、環境温度の変化により、ケースとスリーブとの間に線膨張係数の違いによる応力が発生し、この応力によってもスリーブが僅かに変形してしまうことが実験により確認された。
【0008】
このスリーブの僅かな変形は、特に精度を要求されない仕様においては、問題とならないレベルであるため、今まで見過ごされてきたものと思われるが、改めて50,000回転等の高速回転を達成しようとした際に、初めてこれらの問題が認識され、さらに、この僅かなスリーブの変形が面精度(ジッタ等)の悪化や騒音の原因になってしまうことが実験により確認された。
【0009】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、これらの欠点を除去するためになされたものであり、小型化の要求の高まりに応じて、軸受部を含めた小型化・軽量化を図っても、スリーブの変形を最小量に抑え、面精度が高く騒音の小さな動圧空気軸受型光偏向器を得ることを目的としている。
【0010】
本発明の目的と新規な特徴は、次の説明を添付図面と照らし合わせて読むことにより、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、スリーブとケースとが対向する面のどちらか一方あるいはその両方に3つの凸部を形成し、この3つの凸部を介してケースにスリーブをねじにより固定することにより動圧空気軸受型光偏向器を構成している。
【0012】
また、ケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、厚さのほぼ均一な3つのスペース部材を介してケースにスリーブをねじにより固定することにより動圧空気軸受型光偏向器を構成している。
【0013】
さらに、前記ケースと前記スリーブとを線膨張係数がほぼ同一な部材により形成することにより動圧空気軸受型光偏向器を構成している。
【0014】
【実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の第1の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図であり、図2はこの動圧空気軸受型光偏向器の底面図である。
【0016】
5はケースで、略中央下部には後述のスリーブ33が挿入される孔部を有しており、その側壁にはロータ部を回転駆動させるためのステータコイルや、ロータ部をスラスト方向に支持するためのスラスト磁気軸受が固着されるとともに、ホール素子等の検出素子が搭載された回路基板が固定されている。そして、後述のスリーブ33を固定ねじ43により固定する箇所には、同一円周上に約120度間隔で3つの凸部5aが形成されている。
【0017】
33は下部にフランジ部を有する中空のスリーブで、このフランジ部の上面が、前記ケース5の凸部5aに当接するように、ケース5の略中央下部に設けられた孔部に挿入され、フランジ部の底面を空気流通孔を有する底板41により覆った状態で、底板41とともに固定ねじ43によりケース5に締め付け固定されている。
【0018】
31は略円柱状の回転軸で、その上端外周にはミラー搭載面を有するハブ45が固着されており、前記スリーブ33の内周に、スリーブ33の上部から挿入されている。前記ハブ45のミラー搭載面にはミラー51が搭載され、ミラー係止部材53により押圧固定されている。また、ハブ45の下端部外周の前記ステータコイルと対向する箇所には、ロータヨーク及びロータマグネットが固着されている。
【0019】
前記スリーブ33の内周面及び前記回転軸31の外周面に形成した動圧空気軸受により、固定軸であるスリーブ33と回転軸31、ハブ45等のロータ部は回転自在に支持されており、ステータコイルに適宜通電することにより、ロータ部を高速で回転することができる。
【0020】
ところで、ケース5にスリーブ33を固定ねじにより締め付け固定する際に、従来の動圧空気軸受型光偏向器93(図9参照)では、スリーブ33のフランジ部の上面全体がケース35の底面に当接した状態で、固定ねじ43により締め付け固定されていたため、図6(A)及び(B)に示すように、スリーブ33に僅かな変形が生じ、真円が確保できなくなっていることが実験により確認された。この(A)及び(B)は、各々図5の中央部、下部に相当する箇所のスリーブ断面形状を模式的に表したものである。なお、図中の一点鎖線は理想状態のスリーブの断面形状を模式的に表したものである。
【0021】
これは、20,000回転程度での使用では、全くと言っていいほど問題とならないレベルであり、今までは何の認識も持ち得るものではなかったが、高精度・高速回転・小型化の要求が高まるにつれて、軸受部を含めて小型化・軽量化する方向にあり、スリーブの内径に対してその肉厚を最小に抑える必要が生じた結果、特に50,000回転等の超高速回転領域において、この僅かなスリーブの変形が面精度(ジッタ等)の悪化や騒音の原因になってしまうことが実験により確認されたものである。
【0022】
これに対し、本発明の第1の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器にあっては、ケース5に形成した3つの凸部5aのみが、スリーブ33のフランジ部の上面に当接した状態で、固定ねじ43により締め付け固定しているため、図5(C)(図6の中央部に相当)に示すように、スリーブ33はほとんど変形することがなく、騒音レベルの増加を防ぐことができるとともに、面精度(ジッタ等)の悪化を防ぐことができる。
【0023】
なお、底板41を不要とすることができることは勿論、スラスト磁気軸受、ミラー搭載方法等、本発明に直接関係のない部分については、任意に構成してもよく、ラジアル動圧空気軸受機構については、ヘリングボーン形、くさび形、多円弧形状形等、どのような形式であってもよい。
【0024】
次に、本発明の他の実施の形態について図3ないし図4を参照して説明する。なお、本発明の第1の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器と同一の構成については同一の符号を付与することにより、その説明を省略する。
【0025】
図3は本発明の第2の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向の縦断面図であり、本発明の第1の実施の形態と特に異なる点は、3つの凸部3aをスリーブ3のフランジ部の上面に形成したことにあり、第1の実施の形態と同様の効果を有する。
また、3つの凸部をケース及びスリーブの両方の当接する箇所に形成しても同様の効果を有する。
【0026】
図4は本発明の第3の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向の縦断面図であり、本発明の第1、第2の実施の形態と特に異なる点は、ケースあるいはスリーブに、3つの凸部を設ける代わりに、厚さがほぼ均一なスペース部材7を挿入したことにあり、第1、第2の実施の形態とほぼ同じ効果を有するとともに、既存の部品をそのまま利用できるという効果を有する。
【0027】
図示は省略するが、本発明の第4の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向が、本発明の第1、第2の実施の形態と特に異なる点は、ケースとスリーブとを線膨張係数がほぼ同じ部材により形成したことにある。
【0028】
ここで、図7は回転数と騒音レベルとの相関関係を示した図であり、図中の破線は従来の動圧空気軸受型光偏向器、実線は本発明の第4の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器を示すものである。
この図を見れば明らかなように、第4の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器にあっては、40,000回転以上の超高速回転領域においても、僅かしか騒音レベルの増加は認められず、安定した回転状態を保っていることがわかる。
これは、超高速回転領域での使用や環境温度の変化により、ケースやスリーブが膨張・収縮を起こしても、ケースとスリーブとの線膨張係数がほとんど同じであることから、ケースに対するスリーブの固定状態が初期の状態を維持することができるため、スリーブの変形を極力抑えることができ、騒音レベルの増大を防ぐことができるものである。特に、ケースとスリーブとの固定を3つの凸部のみの当接により行っているため、初期のスリーブの変形を最小に抑えることができるため、低速回転領域から超高速回転領域に亘って、安定した回転状態を得ることができる。
【0029】
このように、本発明の第4の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器にあっては、
ケースとスリーブとの初期の固定時におけるスリーブの変形を最小に抑えるとともに、環境温度の変化によっても、ケースとスリーブとの固定状態が変化することがなく、安定した回転状態を得ることができるとともに、騒音レベルの増大を防ぐことができる。
【0030】
なお、線膨張係数がほぼ同一な部材とは、アルミ合金材に対するアルミ材のように、ほとんど同じ部材からなるものをいい、アルミ合金材に対するアルミ合金材のように、全く同じ部材からなるものを含む。
【0031】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明にあっては次に列挙する効果を得ることができる。
【0032】
(1)ケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、スリーブとケースとが対向する面のどちらか一方あるいはその両方に3つの凸部を形成し、この3つの凸部を介してケースにスリーブをねじにより固定したことにより動圧空気軸受型光偏向器を構成しているため、スリーブをケースに固定する際に発生する、スリーブの変形を極力少なくすることができるため、騒音レベルの増加を防ぐことができるとともに、面精度(ジッタ等)の悪化を防ぐことができるという効果を有する。
【0033】
(2)ケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、厚さのほぼ均一な3つのスペース部材を介してケースにスリーブをねじにより固定したことにより動圧空気軸受型光偏向器を構成しているので、前記(1)とほぼ同じ効果を有するとともに、既存の部品をそのまま利用できるという効果を有する。
【0034】
(3)前記(1)、(2)に加えて、前記ケースと前記スリーブとを線膨張係数がほぼ同一な部材により形成することにより動圧空気軸受型光偏向器を構成しているので、前記(1)、(2)と同様の効果を有するとともに、環境温度の変化によっても、ケースとスリーブとの固定状態が変化することがなく、安定した回転状態を得ることができるとともに、騒音レベルの増大を防ぐことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器の底面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図。
【図5】スリーブの構造を示す縦断面図。
【図6】スリーブの変形状態を示す模式図。
【図7】回転数と騒音レベルとの相関関係を示す図。
【図8】従来の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図。
【図9】従来の他の動圧空気軸受型光偏向器の縦断面図。
【符号の説明】
1a、1b、1c、91、93:動圧空気軸受型光偏向器、
5、35、61:ケース、 3、33、69:スリーブ、
3a、5a:凸部、 7:スペース部材、
31:回転軸、 63:固定軸、
45:ハブ、 51、71:ミラー、
53:ミラー係止部材、 41:底板、
43:固定ねじ、 65:カバー。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydrodynamic air bearing type optical deflector used for a laser printer or the like, and in particular, a small and highly precise dynamic pressure used for a device requiring high precision and high speed rotation such as a color laser printer. The present invention relates to an air bearing type optical deflector.
[0002]
[Prior art]
A conventional hydrodynamic air bearing type optical deflector will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional sleeve rotation type dynamic pressure air bearing type optical deflector. A fixed shaft 63 in which a dynamic pressure groove (not shown) is engraved is press-fitted substantially in the center of the case 61. A hollow sleeve 69 is rotatably supported on the outer periphery of the fixed shaft 63 by a radial dynamic pressure bearing generated by the dynamic pressure groove. A flange portion for mounting the mirror 71 is formed on the sleeve 69. The mirror 71 is fixed to the flange portion by a method such as screwing, and a rotor magnet is fixed below the flange portion. ing. A stator coil is fixed to the case 61 at a position facing the rotor magnet. By appropriately energizing the stator coil, the rotor portion such as the sleeve 69, the mirror 71, the rotor magnet, etc. Rotate at high speed.
[0004]
On the other hand, FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a conventional axial rotation type hydrodynamic air bearing type optical deflector. A hollow sleeve 33 is inserted from below into a substantially central portion of the case 35 and fixed through a bottom plate 41. It is fixed by a screw 43. A cylindrical rotating shaft 31 is disposed on the inner periphery of the sleeve 33, and the rotating shaft 31 is rotatable by a dynamic pressure groove (not shown) formed on the inner periphery of the sleeve 33 or the outer periphery of the rotating shaft 31. It is supported by. A hub 45 having a mirror mounting surface is fixed to the rotary shaft 31, and a mirror 51, a rotor magnet, etc., together with the rotary shaft 31, a sleeve 33, similar to the sleeve rotating type hydrodynamic air bearing type optical deflector. Rotates the inner circumference of the high speed.
[0005]
Here, in the sleeve rotation type dynamic pressure air bearing type optical deflector, since the rotational moment is large, the sleeve 69 is likely to be deformed. When the sleeve 69 is deformed, the rigidity of the dynamic pressure air bearing is lowered. Therefore, when a mirror to be mounted is large, a shaft rotation type hydrodynamic air bearing type optical deflector as shown in FIG. 9 is advantageous.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional shaft rotation type hydrodynamic air bearing type optical deflector, as the demand for high precision, high speed rotation, and downsizing increases, it is in the direction of downsizing and weight reduction including the bearing part, It is necessary to keep the wall thickness to the minimum with respect to the inner diameter of the sleeve. As a result, when the sleeve is fixed to the case with a screw, the stress acts on the sleeve, so that the sleeve is slightly deformed. Was confirmed by experiments.
[0007]
Further, it was confirmed by experiments that a stress due to a difference in linear expansion coefficient was generated between the case and the sleeve due to a change in environmental temperature, and the sleeve was slightly deformed by this stress.
[0008]
The slight deformation of this sleeve is a level that does not cause a problem in the specification that does not particularly require accuracy, so it seems that it has been overlooked so far, but it tries to achieve high speed rotation such as 50,000 rotations again. In this case, these problems were recognized for the first time, and it was further confirmed by experiments that this slight deformation of the sleeve would cause deterioration of surface accuracy (jitter, etc.) and noise.
[0009]
The present invention has been made in order to eliminate these drawbacks in view of the above-described conventional drawbacks. In response to the growing demand for miniaturization, the present invention aims to reduce the size and weight of bearings. Another object of the present invention is to obtain a hydrodynamic air bearing type optical deflector that suppresses the deformation of the sleeve to a minimum amount, has high surface accuracy and is low in noise.
[0010]
The objects and novel features of the present invention will become more fully apparent when the following description is read in conjunction with the accompanying drawings. However, the drawings are for explanation only and do not limit the technical scope of the present invention.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a case, a hollow sleeve fixed to the case, a rotation shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve, and a rotation shaft integrally rotating with the rotation shaft. In the hydrodynamic air bearing type optical deflector that rotationally drives the rotor part by appropriately energizing a stator part provided on the outer periphery of the sleeve, the sleeve and the case face each other. Three or more convex portions are formed on one or both of them, and a dynamic pressure air bearing type optical deflector is configured by fixing a sleeve to the case with screws through the three convex portions.
[0012]
A sleeve, a hollow sleeve fixed to the case, a rotating shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve, and a rotor portion that rotates integrally with the rotating shaft; In a hydrodynamic air bearing type optical deflector that rotationally drives the rotor portion by appropriately energizing the stator portion provided on the outer periphery, the sleeve is fixed to the case with screws through three space members having a substantially uniform thickness. By doing so, a dynamic pressure air bearing type optical deflector is configured.
[0013]
Furthermore, the dynamic pressure air bearing type optical deflector is configured by forming the case and the sleeve by members having substantially the same linear expansion coefficient.
[0014]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hydrodynamic air bearing type optical deflector according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of the hydrodynamic air bearing type optical deflector.
[0016]
Reference numeral 5 denotes a case, which has a hole portion into which a sleeve 33 (described later) is inserted in a substantially central lower portion, and a stator coil for rotating the rotor portion and a rotor portion in the thrust direction are supported on the side wall thereof. And a circuit board on which a detection element such as a Hall element is mounted is fixed. And in the location which fixes the below-mentioned sleeve 33 with the fixing screw 43, three convex parts 5a are formed on the same circumference at intervals of about 120 degrees.
[0017]
Reference numeral 33 denotes a hollow sleeve having a flange portion at the lower portion. The flange portion is inserted into a hole provided at a substantially lower center portion of the case 5 so that the upper surface of the flange portion is in contact with the convex portion 5a of the case 5, With the bottom plate 41 covered with a bottom plate 41 having an air circulation hole, it is fastened and fixed to the case 5 together with the bottom plate 41 by a fixing screw 43.
[0018]
A hub 45 having a mirror mounting surface is fixed to the outer periphery of the upper end of the rotation shaft 31 and is inserted into the inner periphery of the sleeve 33 from the upper portion of the sleeve 33. A mirror 51 is mounted on the mirror mounting surface of the hub 45 and is pressed and fixed by a mirror locking member 53. Further, a rotor yoke and a rotor magnet are fixed to a portion of the outer periphery of the lower end portion of the hub 45 facing the stator coil.
[0019]
The dynamic pressure air bearings formed on the inner peripheral surface of the sleeve 33 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 31 support the rotor portion such as the sleeve 33 that is a fixed shaft, the rotary shaft 31, the hub 45, and the like. By appropriately energizing the stator coil, the rotor portion can be rotated at high speed.
[0020]
By the way, when the sleeve 33 is fastened and fixed to the case 5 with a fixing screw, in the conventional hydrodynamic air bearing type optical deflector 93 (see FIG. 9), the entire upper surface of the flange portion of the sleeve 33 contacts the bottom surface of the case 35. As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the sleeve 33 is slightly deformed due to being fixed with the fixing screw 43 in the contact state. confirmed. (A) and (B) schematically represent the sleeve cross-sectional shapes at locations corresponding to the central portion and the lower portion of FIG. Note that the alternate long and short dash line in the figure schematically represents the cross-sectional shape of the sleeve in an ideal state.
[0021]
This is a level that does not cause any problems when used at about 20,000 revolutions, and until now there was no recognition, but high accuracy, high speed rotation, and miniaturization. As demand increases, it is in the direction of miniaturization and weight reduction including the bearing part, and it is necessary to minimize the wall thickness with respect to the inner diameter of the sleeve. It has been confirmed by experiments that the slight deformation of the sleeve causes deterioration of surface accuracy (jitter and the like) and noise.
[0022]
On the other hand, in the dynamic pressure air bearing type optical deflector according to the first embodiment of the present invention, only the three convex portions 5a formed on the case 5 abut on the upper surface of the flange portion of the sleeve 33. In this state, since it is fastened and fixed by the fixing screw 43, as shown in FIG. 5C (corresponding to the central portion of FIG. 6), the sleeve 33 hardly deforms and prevents an increase in noise level. It is possible to prevent deterioration of surface accuracy (such as jitter).
[0023]
It should be noted that the bottom plate 41 can be made unnecessary and, of course, a portion not directly related to the present invention, such as a thrust magnetic bearing and a mirror mounting method, may be arbitrarily configured. , Herringbone, wedge, multi-arc, etc.
[0024]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure same as the dynamic pressure air bearing type | mold optical deflector of the 1st Embodiment of this invention, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0025]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the hydrodynamic air bearing type optical deflection according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment of the present invention is that the three protrusions 3a are formed by the sleeve 3. This has the same effect as that of the first embodiment.
Further, the same effect can be obtained by forming the three convex portions at locations where both the case and the sleeve abut.
[0026]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a hydrodynamic air bearing type optical deflection according to a third embodiment of the present invention. The difference from the first and second embodiments of the present invention is that the case or sleeve is Instead of providing three protrusions, the space member 7 having a substantially uniform thickness is inserted, which has substantially the same effect as the first and second embodiments, and that existing parts can be used as they are. Has an effect.
[0027]
Although illustration is omitted, the hydrodynamic air bearing type optical deflection of the fourth embodiment of the present invention is different from the first and second embodiments of the present invention in that the case and the sleeve are linearly expanded. The reason is that they are formed by members having substantially the same coefficient.
[0028]
Here, FIG. 7 is a diagram showing the correlation between the rotational speed and the noise level. The broken line in the figure is a conventional hydrodynamic air bearing type optical deflector, and the solid line is the fourth embodiment of the present invention. 1 shows a hydrodynamic air bearing type optical deflector.
As is apparent from this figure, in the hydrodynamic air bearing type optical deflector of the fourth embodiment, the noise level is slightly increased even in the ultrahigh speed rotation region of 40,000 rotations or more. It is not recognized, and it can be seen that a stable rotating state is maintained.
This is because the linear expansion coefficient of the case and the sleeve is almost the same even if the case or sleeve expands or contracts due to use in the ultra-high speed rotation region or changes in environmental temperature. Since the initial state can be maintained, deformation of the sleeve can be suppressed as much as possible, and an increase in noise level can be prevented. In particular, since the case and the sleeve are fixed by contacting only the three convex portions, the deformation of the initial sleeve can be suppressed to the minimum, so that it is stable from the low-speed rotation region to the ultra-high-speed rotation region. Can be obtained.
[0029]
Thus, in the dynamic pressure air bearing type optical deflector according to the fourth embodiment of the present invention,
In addition to minimizing the deformation of the sleeve at the time of initial fixing between the case and the sleeve, the fixed state between the case and the sleeve does not change even when the environmental temperature changes, and a stable rotational state can be obtained. The increase in noise level can be prevented.
[0030]
In addition, a member having substantially the same linear expansion coefficient means a member made of almost the same material, such as an aluminum material for an aluminum alloy material, and a member made of the same member, such as an aluminum alloy material for an aluminum alloy material. Including.
[0031]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the present invention, the following effects can be obtained.
[0032]
(1) A sleeve comprising: a case; a hollow sleeve fixed to the case; a rotary shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve; and a rotor portion that rotates integrally with the rotary shaft, In the hydrodynamic air bearing type optical deflector that rotationally drives the rotor portion by appropriately energizing the stator portion provided on the outer periphery of the sleeve, there are three protrusions on one or both of the surfaces facing the sleeve and the case. Formed in the dynamic pressure air bearing type optical deflector by fixing the sleeve to the case with the screws through the three convex portions, so that the sleeve is generated when the sleeve is fixed to the case. Therefore, the increase in the noise level can be prevented, and the deterioration of the surface accuracy (such as jitter) can be prevented.
[0033]
(2) a sleeve, a hollow sleeve fixed to the case, a rotating shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve, and a rotor portion that rotates integrally with the rotating shaft; In the hydrodynamic air bearing type optical deflector that rotationally drives the rotor portion by appropriately energizing the stator portion provided on the outer periphery of the sleeve, the sleeve is screwed into the case via three space members having a substantially uniform thickness. Since the dynamic pressure air bearing type optical deflector is configured by fixing, it has substantially the same effect as the above (1) and also has the effect that the existing parts can be used as they are.
[0034]
(3) In addition to the above (1) and (2), since the case and the sleeve are formed of members having substantially the same linear expansion coefficient, a dynamic pressure air bearing type optical deflector is configured. While having the same effect as the above (1) and (2), the fixed state between the case and the sleeve does not change even when the environmental temperature changes, and a stable rotational state can be obtained and the noise level can be obtained. It is possible to prevent an increase in the amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hydrodynamic air bearing type optical deflector according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the hydrodynamic air bearing type optical deflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a hydrodynamic air bearing type optical deflector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a hydrodynamic air bearing type optical deflector according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a structure of a sleeve.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a deformed state of a sleeve.
FIG. 7 is a diagram showing a correlation between the rotation speed and the noise level.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional hydrodynamic air bearing type optical deflector.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another conventional hydrodynamic air bearing type optical deflector.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c, 91, 93: dynamic pressure air bearing type optical deflector,
5, 35, 61: Case, 3, 33, 69: Sleeve,
3a, 5a: convex part, 7: space member,
31: Rotating shaft, 63: Fixed shaft,
45: Hub, 51, 71: Mirror,
53: Mirror locking member, 41: Bottom plate,
43: fixing screw, 65: cover.

Claims (3)

ケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、
スリーブとケースとが対向する面のどちらか一方あるいはその両方に3つの凸部を形成し、この3つの凸部を介してケースにスリーブをねじにより固定したことを特徴とする動圧空気軸受型光偏向器。
A case, a hollow sleeve fixed to the case, a rotating shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve, and a rotor portion that rotates integrally with the rotating shaft; In the dynamic pressure air bearing type optical deflector for rotating the rotor part by energizing the provided stator part as appropriate,
A hydrodynamic air bearing type characterized in that three convex portions are formed on one or both of the surfaces where the sleeve and the case face each other, and the sleeve is fixed to the case with screws through the three convex portions. Optical deflector.
ケースと、このケースに固定された中空のスリーブと、このスリーブの内周を回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するロータ部とを備え、前記スリーブの外周に設けたステータ部に適宜通電することにより、前記ロータ部を回転駆動させる動圧空気軸受型光偏向器において、
厚さのほぼ均一な3つのスペース部材を介してケースにスリーブをねじにより固定したことを特徴とする動圧空気軸受型光偏向器。
A case, a hollow sleeve fixed to the case, a rotating shaft rotatably supported on the inner periphery of the sleeve, and a rotor portion that rotates integrally with the rotating shaft; In the dynamic pressure air bearing type optical deflector for rotating the rotor part by energizing the provided stator part as appropriate,
A hydrodynamic air bearing type optical deflector characterized in that a sleeve is fixed to a case with screws through three space members having a substantially uniform thickness.
前記ケースと前記スリーブとを線膨張係数がほぼ同一な部材により形成したことを特徴とする請求項1または2記載の動圧空気軸受型光偏向器。3. The hydrodynamic air bearing type optical deflector according to claim 1, wherein the case and the sleeve are formed of members having substantially the same linear expansion coefficient.
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