JP4268746B2 - 反発型磁気浮上軸受および光偏向走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸方向を鉛直方向とするロータにロータ磁石を設け、ステータにロータ磁石と対向するようにステータ磁石を設けていて、両磁石の反発力によりロータをステータに対して浮上させてロータの回転軸を軸受する反発型磁気浮上軸受、その製造方法および光偏向走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真には、レーザビームを一方向に偏向走査して感光体上に静電潜像を形成する光偏向走査装置が使用されている。また、レーザ走査型ディスプレイ装置では、偏向方向が直交する２つの光偏向走査装置を組み合わせてスクリーン上でビームを走査し画像を形成している。
【０００３】
このような光偏向走査装置で、ポリゴンミラーを回転駆動するのに使用する軸受としては、装置構成が簡易な反発型磁気浮上軸受が知られている（特開平11−2777号公報参照）。この反発型磁気浮上軸受には、回転軸が鉛直方向に対して直交する所謂横置き型と、回転軸が鉛直方向である所謂縦置き型が存在する。
【０００４】
縦置き型の反発型磁気浮上軸受の構造は次のようなものである。すなわち、ロータは内側に、ステータは外側に、いずれも回転軸と同軸に配置されている。ロータは回転軸を中心とした円筒形を、ステータは回転軸と同軸で中抜けの円筒形を基本形状とする。ロータの外周面とステータの内周面の間にはギャップ領域を設け、ロータの外周面とステータの内周面は接触していない。ロータとステータには、回転軸と同軸である永久磁石を設けている。ロータ側の永久磁石（以下、ロータ磁石という）と、ステータ側の永久磁石（以下、ステータ磁石という）は、ロータ磁石の外周面とステータ磁石の内周面の一部が対向するように配置されている。ロータ磁石とステータ磁石の対を、以下、永久磁石対という。この永久磁石対は軸の中心点をはさんで上下に各１組、計２組設けている。ロータ磁石とステータ磁石は、いずれも軸方向に着磁配向されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の反発型磁気浮上軸受を、レーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に適用することができれば、高速に光走査を行うことができ、書き込み速度の高速化や、ディスプレイの画質向上に対する効果が期待できる。しかしながら、従来製作されてきた反発型磁気浮上軸受は比較的大型（軸長が数１０ｃｍ程度）であり、反発型磁気浮上軸受をレーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に適用するためには、従来に比べてコンパクトな装置構成としたい。
【０００６】
そこで、例えば、永久磁石を用いた反発型磁気浮上軸受を、回転軸の軸長が数ｃｍ程度のレーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置用の光偏向走査装置の軸受に適用しようとすると、次のような課題が発生する。
【０００７】
まず、軸受を小型化すると、軸受の重量が軽量化される。ロータ磁石とステータ磁石との反発力は回転軸の径方向成分（以下ｒ方向反発力という）と回転軸方向成分（以下、Ｚ方向反発力という）に分けることができる。そして、Ｚ方向反発力は軸受の自重とバランスさせる必要がある。軸受の自重が軽くなれば、Ｚ方向反発力も弱めなければならないが、磁石の磁力を弱めるとｒ方向反発力も弱くなる。ｒ方向反発力が弱くなるとロータとステータとが接触しやすくなるという不具合が生じる。したがって、ｒ方向反発力とｚ方向反発力を調整する手段が必要である。なお、Ｚ方向反発力が強すぎると、回転軸が支持体側に強くおされることになり、ロータが回転しなくなる。一方、ｚ方向反発力が弱すぎると、回転軸が支持体から離れやすくなり、この状態では軸を安定化できない。
【０００８】
また、磁力バランス調整の容易性の観点から、以下のことがいえる。すなわち、ロータ磁石、ステータ磁石の磁力を調節するためのある調整パラメータを考えた場合、そのパラメータ値の変化量に対するロータ磁石とステータ磁石との反発力の変化量が大きいと、磁力の調整が困難となる。換言すると、調整感度の緩い調整パラメータを見つけることによって、磁力バランス調整を容易にしたい。調整パラメータは多数存在するが、その中でもロータの重量、径、長さなどは重要なパラメータとなっている。しかしながら、上記の反発型磁気浮上軸受を、ポリゴンミラーを用いた光偏向走査装置に適用する場合、適用される装置のスペックによってポリゴンミラーに求められる形状、サイズ、重量が予め規定されてしまう。このため、予め規定された条件のなかで、磁力のバランス調整を可能にする現実的な手段が必要となる。
【０００９】
この発明の目的は、ロータ磁石、ステータ磁石の大きさを調整することで磁力の調整感度を緩くして、磁力の調整を容易にすることにより、反発型磁気浮上軸受を容易に小型化することである。
【００１０】
この発明の目的は、磁性体でロータの回転軸方向の反発力を発生することで磁力の調整を容易として、反発型磁気浮上軸受を容易に小型化することである。
【００１１】
この発明の目的は、ステータ磁石の分割してその間隔を調節することで、ロータの回転軸方向の剛性を下げて磁力の調整感度を緩くすることにより、磁力の調整を容易にして、軸受を容易に小型化することである。
【００１２】
この発明の目的は、この場合にスペーサを介装することで、ステータ磁石の分割部分の間隔を目標の値に容易に調整することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回転軸方向を鉛直方向とするロータに永久磁石からなるロータ磁石を設け、ステータに前記ロータ磁石と対向して反発する永久磁石からなるステータ磁石を設けていて、磁気的に前記ロータを前記ステータに対して浮上させて前記ロータの回転軸を軸受する反発型磁気浮上軸受において、前記ステータ磁石は、外周部に磁性体が被覆されていて、前記ステータ磁石の量は、前記ロータ磁石より多く、前記磁性体は、前記ステータ磁石の鉛直方向上側に被覆されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反発型磁気浮上軸受において、前記ステータ磁石は、鉛直方向の対向面の極性が逆になるように配置された複数のステータ磁石片からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の反発型磁気浮上軸受と、前記ロータを回転する駆動源と、前記ロータの回転によって回転し光を偏向走査するポリゴンミラーと、を備えていることを特徴とする光偏向走査装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
この発明の一実施の形態を、発明の実施の形態１として説明する。
【００３０】
図１は、この発明の実施の形態１である光偏向走査装置の縦断面図である。
【００３１】
図１に示すように、この光偏向走査装置１は、縦置き型の反発型磁気浮上軸受を用いていて、軸方向を鉛直方向として設置される非磁性材で構成した丸軸状の回転軸であるロータ２と、ロータ２の上下２箇所に設けられ、ロータ２の周方向を一周して形成されたリング状の永久磁石であるロータ磁石３，３と、ロータ２と、このロータ２にロータ磁石３と対向して形成され、ロータ磁石３と反発し合うステータ磁石５とを備えている。
【００３２】
ｚ方向中央部にはロータ２よりも半径の大きい回転板６を同軸で設け、回転板６の周面部にポリゴンミラー７を形成している。また、回転板６のつば部分の上下に駆動源となる駆動モータ８を配置している。さらに、ロータ２の軸先端の上部には制御電磁石９を配置し、下部にはz方向変位センサ１０を設けている。
【００３３】
図２は、光偏向走査装置１の制御系のブロック図である。図２に示すように、z方向変位センサ１０によりｚ方向（鉛直方向の）の変位を検出し、この検出信号はＡ／Ｄコンバータ２１を介してコントローラ２２に出力される。コントローラ２２は、検出信号に基づいて制御電磁石９に与える制御信号を生成し、この制御信号はＤ／Ａコンバータ２３でＤ／Ａ変換され、増幅器２４で増幅されて制御電磁石９に入力される。これにより、z方向変位センサ１０によるｚ方向の変位を検出し、ｚ方向の位置が常に一定範囲内にあるようにフィードバック制御を行うしたがって、ロータ２は制御電磁石９の吸引により安定的に浮上し、コントローラ２２が制御信号を、駆動モータ８を駆動するモータドライバ２５に出力することによりロータ２は回転し、ポリゴンミラー７は図示しない光を偏向走査する。
【００３４】
この光偏向走査装置１の設計に際しては、ロータ磁石３とステータ磁石５との間の反発力のｚ方向における成分を調整するパラメータとして、ステータ磁石５の量を用いている。そして、ロータ磁石３よりもステータ磁石５の量を多くすることによって、ｚ方向の剛性を下げることができることがわかった。ｚ方向の剛性とは、ロータ磁石３とステータ磁石５とによって生じる磁気的反発力のｚ方向（これは鉛直方向となる。以下、ｚ方向という。）成分、すなわちｚ方向反発力の変化率δＦ／δzである（Ｆはｚ方向反発力、ｚはｚ方向変位量）。この値が小さいということは調整感度が緩くなるということであり、ロータ磁石３、ステータ磁石５の磁力の調節容易性が向上するということである。
【００３５】
図３は、光偏向走査装置１におけるロータ磁石３とステータ磁石５の配置を示す図である。２つのロータ磁石３同士は、例えば３０ｍｍの間隔を置いて設けている。ロータ磁石３とステータ磁石５の極性Ｎ，Ｓは図に示すとおりである。ステータ磁石５はロータ磁石３よりｚ方向に厚くした。
【００３６】
以上説明した光偏向走査装置１によれば、ｚ方向の剛性を弱める具体的かつ現実的な調整手段がえられた。これにより、回転軸方向の剛性を下げ、磁力の調整感度を緩くすることにより、磁力の調整を容易にすることができる。この調整手段は、ロータ２やステータ４の形状、重量などの条件が予め決定されている状況下でも容易に実施可能で、所望の効果を得ることができる。これにより、軸受、ひいては光偏向走査装置１の小型化を実現でき、レーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に搭載可能である。
【００３７】
そして、ロータ２とステータ４は非接触であるため、高速でロータ２を回転させることが可能である。これによって、光書込速度、ひいては印字速度の速いプリンタを実現することができる。あるいは、画質の優れたディスプレイ装置を実現することができる。
【００３８】
さらに、ロータ磁石３、ステータ磁石５そのものの磁力を調整することで、同様の効果を奏することも可能ではある。しかしながら、このような手段をとる場合には、着磁を極めて精密に制御する必要があるので、装置の製造コストは必然的に上昇する。また、ロータ磁石３や、ステータ磁石５の保磁力に分布を与えるという手段も考えられるが、この手段もやはり製造コストや調整コストの点で比較すると劣る。磁石そのものの磁気パラメータのみで反発力のバランスを調整する手段は現実性に乏しいものであると思われる。よって、発明の実施の形態１によれば、前記の効果を低製造コストで実現することができる。
【００３９】
［発明の実施の形態２］
この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態２として説明する。
【００４０】
図６は、この発明の実施の形態２である光偏向走査装置の縦断面図である。図７は、同光偏向走査装置におけるロータ磁石とステータ磁石の配置を示す図である。発明の実施の形態２の光偏向走査装置１で発明の実施の形態１と共通する部材などには、発明の実施の形態１と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
発明の実施の形態２の光偏向走査装置１が、発明の実施の形態１のものと相違するのは、ステータ磁石５の外周部にリング状の磁性体１１が被覆されている点である。すなわち、ステータ磁石５には磁性体１１を形成し、この磁性体１１の形成を、ロータ磁石、ステータ磁石が発生する磁界のｚ方向の成分を調整するためのパラメータにして反発型磁気浮上軸受を設計する。これにより、発明の実施の形態１の場合と同様に剛性の低下が図られるのみならず、ロータ磁石３とステータ磁石５の間の磁束密度分布が非対称になり、図８に示すように、０点を中心に、ｚ方向の反発力が発生する。磁性体１１は、ステータ磁石外周面のｚ方向上側に被覆することが望ましい。
【００４２】
このように、ステータ磁石５をロータ磁石３より大きくし、ステータ磁石５の外周部にリング状の磁性体１１を被覆することで、ロータ磁石３とステータ磁石５の間の磁束密度分布が非対称になり、磁力の制御性を高めることができる。この調整手段は、ロータ２やステータ４の形状、重量などの条件が予め決定されている状況下でも容易に実施可能で、所望の効果を得ることができる。これにより、軸受、ひいては光偏向走査装置１の小型化を実現でき、レーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に搭載可能である。
【００４３】
そして、ロータ２とステータ４は非接触であるため、高速でロータ２を回転させることが可能である。これによって、光書込速度、ひいては印字速度の速いプリンタを実現することができる。あるいは、画質の優れたディスプレイ装置を実現することができる。
【００４４】
しかも、前記の効果を低製造コストで実現することができる。
【００４５】
［発明の実施の形態３］
この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態３として説明する。
【００４６】
図１２は、この発明の実施の形態３である光偏向走査装置の縦断面図である。発明の実施の形態３の光偏向走査装置１で発明の実施の形態１と共通する部材などには、発明の実施の形態１と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４７】
発明の実施の形態３の光偏向走査装置１が、発明の実施の形態１のものと相違するのは、ステータ磁石５を複数、この例では２つに分割し、ステータ磁石片５ａ，５ｂとしている点である。すなわち、ステータ磁石５はｚ方向に複数に分割されたステータ磁石片５ａ，５ｂを用い、このステータ磁石片５ａ，５ｂの間隔をｚ方向の成分を調整するためのパラメータにして、反発型磁気浮上軸受を設計する。具体的には、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂはいずれもｚ方向に配向磁化し、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂの対向面は極性が逆になるように配置し、ステータ磁石５をロータ磁石３よりも大きくしたところ、発明の実施の形態１の場合と同様に剛性の低下が図られるのみならず、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂの間隔を調整して、ロータ２のｚ方向の剛性を下げ、磁力の調整感度を緩くすることにより、磁力の調整を容易にすることが可能となる（図１３参照）。
【００４８】
この場合に、図１４に示すように、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂの間に非磁性材料からなるリング状のスペーサ１２を挟挿して、両者の間隔を調節することができる。これにより、ロータ２の回転軸方向の剛性を容易に調整することができる、すなわち、磁力のロータ２のｚ方向における成分の変化率δＦ／δｚを調整することができ、スペーサ１２を挟まず、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂ間に間隔がない場合よりもδＦ／δｚは小さくできる。したがって、スペーサ１２によって、磁力バランスの調整感度を緩めることができ、磁力バランスの調整精度を高くすることができる。なお、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂの厚みの合算値は、ロータ磁石３よりも大きく設定している。
【００４９】
そして、スペーサ１２の厚みを変えることにより、剛性を容易に変化させることができる。スペーサ１２が厚すぎると磁力の水平方向（以下、ｒ方向という）成分が横ずれを起こすため、適正な厚みの範囲が存在することがわかる。
【００５０】
以上のように、簡易な調整部材であるスペーサ１２を用いてロータ２の回転軸方向の剛性を容易に調整可能である。これにより、軸受、ひいては光偏向走査装置１の小型化を実現でき、レーザビームプリンタやレーザ走査型ディスプレイ装置に搭載可能である。
【００５１】
そして、ロータ２とステータ４は非接触であるため、高速でロータ２を回転させることが可能である。これによって、光書込速度、ひいては印字速度の速いプリンタを実現することができる。あるいは、画質の優れたディスプレイ装置を実現することができる。
【００５２】
しかも、前記の効果を低製造コストで実現することができる。
【００５３】
なお、図１７、図１８に示すように、発明の実施の形態２で用いた磁性体１１を設けるようにしてもよい。
【００５４】
【実施例】
［実施例１］
発明の実施の形態１に対応した実施例を説明する。図１を参照して前記した偏向走査装置１において、ロータ磁石３とステータ磁石５について、次のような構成条件ＡとＢの場合で製作して比較したところ、ロータ磁石３よりもステータ磁石５の量を多くすることによって、ｚ方向の剛性を下げることができることが確認できた。
【００５５】
構成条件Ａ：ロータ磁石３は内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、ステータ磁石５は内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ８ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成した。
【００５６】
構成条件Ｂ：ロータ磁石３は内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、ステータ磁石５は内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ４ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成した。
【００５７】
図４は、実施例１における光偏向走査装置１のロータ磁石３とステータ磁石５の縦断面図である。構成条件Ａにおいては、ロータ磁石３とステータ磁石５の大きさはほぼ同一である。構成条件Ｂでは、ステータ磁石５をロータ磁石３の２倍の厚さで構成した。図中０点位置はｚ方向位置（＝０）を示す。
【００５８】
図５は、実施例１における構成条件Ａ，Ｂそれぞれの場合について、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。構成条件ＡとＢを比較すると、構成条件Ａの場合に比べて構成条件Ｂの場合は、０点においてｚ方向変位に対するz方向反発力の勾配は緩やかになっていることがわかる。
【００５９】
［実施例２］
発明の実施の形態２に対応した実施例を説明する。図６を参照して前記した偏向走査装置１において、構成条件Ａと従来構成条件Ｂの比較において、ロータ磁石３とステータ磁石５について、次のような構成条件ＡとＢの場合で製作して比較したところ、ロータ２、ステータ４間の磁束密度分布が歪み、ｚ方向中心点でｚ方向の反発力を発生させることができた。なお、磁性体１１を被覆しない場合には、このような反発力は得られなかった。
【００６０】
構成条件Ａ：ロータ磁石３は内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、ステータ磁石５は内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ８ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、Ｓ４５Ｃ材料で作製したリング状の磁性体１１は内径１４ｍｍΦ、外径１５ｍｍΦ、厚さ４ｍｍとし、ステータ磁石５の外周部の上側４ｍｍの領域に設けた。
【００６１】
構成条件Ｂ：ロータ磁石３は内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、ステータ磁石５は内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ８ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、磁性体１１は設けなかった。
【００６２】
図９は構成条件Ｂの場合におけるロータ磁石３、ステータ磁石５近傍の磁束線を示す概念図であり、図１０は構成条件Ａの場合におけるロータ磁石３、ステータ磁石５近傍の磁束線を示す概念図である。図９と図１０の比較により、磁性体１１が被覆されることにより、ロータ磁石３とステータ磁石５の間の磁束線が非対称になり、ｚ方向への反発力が発生することがわかる。
【００６３】
図１１は、実施例２における構成条件Ａ，Ｂそれぞれの場合について、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。このグラフからも、磁性体１１が被覆されることにより、ロータ磁石３とステータ磁石５の間の磁束線が非対称になり、ｚ方向への反発力が発生することがわかる。
【００６４】
［実施例３］
発明の実施の形態３に対応した実施例を説明する。図１２を参照して前記した偏向走査装置１において、ロータ磁石３は内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成したステータ磁石５は内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ４ｍｍのものを２つ、ステータ磁石片５ａ，５ｂとして用いたところ、ｚ方向の剛性を低下できることが確認できた。図１５は、この場合のロータ磁石３、ステータ磁石５近傍の磁束線を示す概念図である。２つのステータ磁石片５ａ，５ｂ間に隙間を設けることにより、ロータ磁石３とステータ磁石５の間における磁束線が変化している様子がわかる。
【００６５】
図１６は、スペーサ１２なしの場合、厚さ０．４２ｍｍのスペーサ１２を使用した場合、厚さ１．０ｍｍのスペーサ１２を使用した場合のそれぞれについて、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。スペーサ１２を設けることにより、その厚さの大小で、ｚ方向変位ゼロ近傍のｚ方向反発力の変化率、すなわち勾配を変化させることができることがわかる。
【００６６】
そして、1．０ｍｍのスペーサ１２を使用すると剛性（δＦ／δｚ）は負となる。この場合、ｚ方向に対しては復元力（＋ｚ方向変位に対し、負の力が生じる）が働くため、ｚ方向に対しては自発的（受動的）に安定である。しかしながら、このとき、水平（ｒ）方向に対しては，アーンショウの定理により横ずれ力が働くことが自明である。
【００６７】
アーンショウの定理とは、「静電場に電荷があるとき，どのように工夫しても静電力によって安定に浮上することはできない」というもので、これを静電界と静磁界の双対性を考えると、「静磁界（磁石の配置）をどのように工夫しても、静磁力だけで安定に浮上することはできない」と言える。
【００６８】
また、ヨネーの剛性定理とは「各座標軸方向の剛性の和はゼロである」なるもので、ある座標系（ｘ，ｙ，ｚ）において、各座標軸方向の剛性をＫｘ，Ｋｙ，Ｋｚとすると、
Ｋｘ＋Ｋｙ＋Ｋｚ＝０
が成り立つ。
【００６９】
前記の場合、ｚ方向の剛性が負であれば、自ずと他の座標軸の剛性は正となり、横ずれ力を発生することがわかる。
【００７０】
［実施例４］
前記実施例３で、磁性体１１を設けた場合の例である。すなわち、ロータ磁石３は、内径２ｍｍΦ、外径６ｍｍΦ、厚さ３ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂは、内径９ｍｍΦ、外径１４ｍｍΦ、厚さ４ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材料で構成し、Ｓ４５Ｃ材料で作製した磁性体１１は、内径１４ｍｍΦ、外径１５ｍｍΦ、厚さ４ｍｍとし、ステータ磁石５の外周部の上側４ｍｍの領域に装置した。また、２つのステータ磁石片５ａ，５ｂの間に、内径９ｍｍΦ、外径２０ｍｍΦ、厚さ０．２８ｍｍのスペーサ１２を設けた。図１９は、この場合に、磁性体１１を形成した場合と、しなかった場合のそれぞれについて、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。図１９に示すように、磁性体１１を形成した場合は、１．２Ｎのｚ方向反発力が得られた。また、ｚ方向変位のゼロ点の近傍でｚ方向反発力の変化率、すなわち勾配を緩やかにできると同時に、ｚ方向変位のゼロ点の近傍でｚ方向反発力を発生できることがわかる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、この磁性体の形成を、ロータ磁石、ステータ磁石が発生する磁界のｚ方向の成分を調整するためのパラメータとして反発型磁気浮上軸受を設計することができて、回転軸方向の剛性を下げることができ、ロータ磁石とステータ磁石の間の磁束密度分布が非対称になり、磁力の制御性を高めることができるので、軸受を容易に小型化することができる。
【００７２】
また、請求項１に記載の発明は、ロータ磁石、ステータ磁石が発生する磁界のｚ方向の成分を調整するためのパラメータとして反発型磁気浮上軸受を設計することができて、回転軸方向の剛性を下げ、ロータ磁石とステータ磁石の間の磁束密度分布が非対称になり、磁力の制御性を高めることができるので、軸受を容易に小型化することができる。
【００７３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の反発型磁気浮上軸受において、回転軸方向の剛性を下げ、磁力の調整感度を緩くすることにより、磁力の調整を容易にすることができるので、軸受を容易に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１である光偏向走査装置の縦断面図である。
【図２】前記光偏向走査装置の制御系のブロック図である。
【図３】前記光偏向走査装置におけるロータ磁石とステータ磁石の配置を示す図である。
【図４】実施例１における光偏向走査装置のロータ磁石とステータ磁石の縦断面図である。
【図５】実施例１における構成条件Ａ，Ｂそれぞれの場合について、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態２である光偏向走査装置の縦断面図である。
【図７】前記光偏向走査装置におけるロータ磁石とステータ磁石の配置を示す図である。
【図８】前記光偏向走査装置におけるロータ磁石とステータ磁石の配置を示す図である。
【図９】実施例２における構成条件Ｂの場合におけるロータ磁石、ステータ磁石近傍の磁束線を示す概念図である。
【図１０】実施例２における構成条件Ａの場合のロータ磁石、ステータ磁石近傍の磁束線を示す概念図である。
【図１１】実施例２における構成条件Ａ，Ｂそれぞれの場合について、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。
【図１２】この発明の実施の形態３である光偏向走査装置の縦断面図である。
【図１３】前記光偏向走査装置におけるロータ磁石とステータ磁石の配置を示す図である。
【図１４】前記光偏向走査装置におけるロータ磁石、ステータ磁石およびスペーサの配置を示す図である。
【図１５】実施例２におけるロータ磁石、ステータ磁石近傍の磁束線を示す概念図である。
【図１６】実施例３におけるｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。
【図１７】前記発明の実施の形態３の光偏向走査装置に磁性体を形成した場合の縦断面図である。
【図１８】前記光偏向走査装置において、ロータ磁石、ステータ磁石、スペーサおよび磁性体の配置を示す縦断面図である。
【図１９】実施例４における磁性体を形成した場合と、しなかった場合のそれぞれについて、ｚ方向の変位と反発力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 光偏向走査装置
２ ロータ
３ ロータ磁石
４ ステータ
５ ステータ磁石

Claims (3)

1. 回転軸方向を鉛直方向とするロータに永久磁石からなるロータ磁石を設け、ステータに前記ロータ磁石と対向して反発する永久磁石からなるステータ磁石を設けていて、磁気的に前記ロータを前記ステータに対して浮上させて前記ロータの回転軸を軸受する反発型磁気浮上軸受において、
   前記ステータ磁石は、外周部に磁性体が被覆されていて、
   前記ステータ磁石の量は、前記ロータ磁石より多く、
   前記磁性体は、前記ステータ磁石の鉛直方向上側に被覆されていることを特徴とする反発型磁気浮上軸受。
2. 前記ステータ磁石は、鉛直方向の対向面の極性が逆になるように配置された複数のステータ磁石片からなることを特徴とする請求項１記載の反発型磁気浮上軸受。
3. 請求項１又は２記載の反発型磁気浮上軸受と、
   前記ロータを回転する駆動源と、
   前記ロータの回転によって回転し光を偏向走査するポリゴンミラーと、を備えていることを特徴とする光偏向走査装置。

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