JPH06123850A - 軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置 - Google Patents
軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置Info
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- JPH06123850A JPH06123850A JP30029592A JP30029592A JPH06123850A JP H06123850 A JPH06123850 A JP H06123850A JP 30029592 A JP30029592 A JP 30029592A JP 30029592 A JP30029592 A JP 30029592A JP H06123850 A JPH06123850 A JP H06123850A
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- Japan
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- ceramic
- rotary sleeve
- thrust
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸受装置において、接触回転部の発熱量を低
減し、かつ塵芥等の混入やかじり等を防止する。 【構成】 スラスト板２３を有する回転スリーブ２４と
固定軸２１を回転自在に嵌合し、固定軸２１の上端部に
球面２１ａを形成し、スラスト板２３の中央近傍にセラ
ミック部材２５を埋設し、スラスト板２３の下面のセラ
ミック部材２５の周囲に浅溝２６を形成する。回転スリ
ーブ２４が回転すると、浅溝２６によりスラスト方向に
動圧が発生し、固定軸２１とセラミック部材２５の接触
圧が減少する。
減し、かつ塵芥等の混入やかじり等を防止する。 【構成】 スラスト板２３を有する回転スリーブ２４と
固定軸２１を回転自在に嵌合し、固定軸２１の上端部に
球面２１ａを形成し、スラスト板２３の中央近傍にセラ
ミック部材２５を埋設し、スラスト板２３の下面のセラ
ミック部材２５の周囲に浅溝２６を形成する。回転スリ
ーブ２４が回転すると、浅溝２６によりスラスト方向に
動圧が発生し、固定軸２１とセラミック部材２５の接触
圧が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザービーム
プリンタ等において回転多面鏡を回転する回転装置及び
それを用いた偏向走査装置に関するものである。
プリンタ等において回転多面鏡を回転する回転装置及び
それを用いた偏向走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転多面鏡を高速・高精度で回転
する回転装置には、非接触で回転する動圧流体軸受が使
用されている。図５はこのような動圧流体軸受が使用さ
れた回転装置の断面図であり、回転軸１とスリーブ２は
回転自在に嵌合し、スリーブ２は外筒３内に固定されて
いる。スリーブ２と外筒３の下部には固定板４が設けら
れ、固定板４と回転軸１の下端部との間にはスラスト板
５が配置されている。スラスト板５の表面には浅溝６が
刻設されて動圧スラスト軸受が形成され、スリーブ２内
の回転軸１の外周面の２個所にはヘリングボーン状の浅
溝７ａ、７ｂが刻設されて動圧ラジアル軸受が形成され
ている。
する回転装置には、非接触で回転する動圧流体軸受が使
用されている。図５はこのような動圧流体軸受が使用さ
れた回転装置の断面図であり、回転軸１とスリーブ２は
回転自在に嵌合し、スリーブ２は外筒３内に固定されて
いる。スリーブ２と外筒３の下部には固定板４が設けら
れ、固定板４と回転軸１の下端部との間にはスラスト板
５が配置されている。スラスト板５の表面には浅溝６が
刻設されて動圧スラスト軸受が形成され、スリーブ２内
の回転軸１の外周面の２個所にはヘリングボーン状の浅
溝７ａ、７ｂが刻設されて動圧ラジアル軸受が形成され
ている。
【０００３】スリーブ２の開口部近傍の回転軸１の外周
面には、潤滑流体を動圧スラスト軸受に循環するために
スパイラル状の浅溝８が刻設されている。また、浅溝７
ａと浅溝８の間のスリーブ２側には、潤滑流体の安定性
を確保するために小径孔９を有する凹部１０が設けられ
ている。更に、浅溝７ａと浅溝７ｂの間及び浅溝７ｂと
固定板４の間のスリーブ２側には、動圧流体軸受の損失
を低減するために逃げ部１１、１２が形成されている。
面には、潤滑流体を動圧スラスト軸受に循環するために
スパイラル状の浅溝８が刻設されている。また、浅溝７
ａと浅溝８の間のスリーブ２側には、潤滑流体の安定性
を確保するために小径孔９を有する凹部１０が設けられ
ている。更に、浅溝７ａと浅溝７ｂの間及び浅溝７ｂと
固定板４の間のスリーブ２側には、動圧流体軸受の損失
を低減するために逃げ部１１、１２が形成されている。
【０００４】一方、回転軸１の上部に固定されたフラン
ジ１３の上面には回転多面鏡１４が固定され、フランジ
１３の下面にはマグネット１５を備えたヨーク１６が固
定されている。また、マグネット１５に対向するように
電磁コイル１７が外筒３の外周面に配置され、駆動モー
タが構成されている。
ジ１３の上面には回転多面鏡１４が固定され、フランジ
１３の下面にはマグネット１５を備えたヨーク１６が固
定されている。また、マグネット１５に対向するように
電磁コイル１７が外筒３の外周面に配置され、駆動モー
タが構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例には次のような欠点がある。 (1) 潤滑流体に油、グリース等の液体が使用された場合
に、回転軸１が高速で回転すると潤滑流体の粘性抵抗が
増大して損失トルクが増大し、発熱量が増加すると共に
電力消費量も増加してしまう。
た従来例には次のような欠点がある。 (1) 潤滑流体に油、グリース等の液体が使用された場合
に、回転軸１が高速で回転すると潤滑流体の粘性抵抗が
増大して損失トルクが増大し、発熱量が増加すると共に
電力消費量も増加してしまう。
【０００６】(2) 潤滑流体に空気等の気体が使用された
場合に、スリーブ２内に塵芥や湿気が混入して性能が劣
化すると共に、それを防止するために取り扱いが極めて
厄介なものとなっている。また、高速で回転している回
転軸１とスリーブ２が振動等により接触してかじり等が
発生し易い。
場合に、スリーブ２内に塵芥や湿気が混入して性能が劣
化すると共に、それを防止するために取り扱いが極めて
厄介なものとなっている。また、高速で回転している回
転軸１とスリーブ２が振動等により接触してかじり等が
発生し易い。
【０００７】(3) 動圧スラスト軸受にピボット軸受が使
用された場合に、スラスト負荷が増加するとピポット軸
受に摩擦が生ずると共に接触抵抗が増大して損失トルク
が増大する。また、回転軸１は気体で浮上されるため、
その浮上量を充分に確保するためには軸径や端面等を大
きくしなければならず、大型化してしまうと共にコスト
も高くなってしまう。
用された場合に、スラスト負荷が増加するとピポット軸
受に摩擦が生ずると共に接触抵抗が増大して損失トルク
が増大する。また、回転軸１は気体で浮上されるため、
その浮上量を充分に確保するためには軸径や端面等を大
きくしなければならず、大型化してしまうと共にコスト
も高くなってしまう。
【０００８】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、接触回転部の発熱量を低減すると共に、塵芥等の混
入やかじり等を防止するための軸受装置及びそれを用い
た偏向走査装置を提供することにある。
し、接触回転部の発熱量を低減すると共に、塵芥等の混
入やかじり等を防止するための軸受装置及びそれを用い
た偏向走査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る軸受装置は、相互に回転可能に嵌合す
る固定軸と回転スリーブをセラミックで形成し、前記回
転スリーブの一端にスラスト板を固定し、前記スラスト
板と前記固定軸の端面とが突き当たる面の内の少なくと
も一方を球面又は中央近傍を凸部とし、前記スラスト板
の前記固定軸と突き当たる部分をセラミックで形成する
と共に、スラスト方向に動圧を発生させる浅溝を設けた
ことを特徴とする。
めの本発明に係る軸受装置は、相互に回転可能に嵌合す
る固定軸と回転スリーブをセラミックで形成し、前記回
転スリーブの一端にスラスト板を固定し、前記スラスト
板と前記固定軸の端面とが突き当たる面の内の少なくと
も一方を球面又は中央近傍を凸部とし、前記スラスト板
の前記固定軸と突き当たる部分をセラミックで形成する
と共に、スラスト方向に動圧を発生させる浅溝を設けた
ことを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る偏向走査装置は、光源
と、前記光源からの光束を偏向走査する偏向器と、該偏
向器を回転駆動する回転装置とを有する偏向走査装置に
おいて、前記回転装置の軸受の相互に回転可能に嵌合す
る固定軸と回転スリーブをセラミックで形成し、前記回
転スリーブの一端にスラスト板を固定し、前記スラスト
板と前記固定軸の端面とが突き当たる面の内の少なくと
も一方を球面又は中央近傍を凸部とし、前記スラスト板
の前記固定軸と突き当たる部分をセラミックで形成する
と共に、スラスト方向に動圧を発生させる浅溝を設けた
ことを特徴とする。
と、前記光源からの光束を偏向走査する偏向器と、該偏
向器を回転駆動する回転装置とを有する偏向走査装置に
おいて、前記回転装置の軸受の相互に回転可能に嵌合す
る固定軸と回転スリーブをセラミックで形成し、前記回
転スリーブの一端にスラスト板を固定し、前記スラスト
板と前記固定軸の端面とが突き当たる面の内の少なくと
も一方を球面又は中央近傍を凸部とし、前記スラスト板
の前記固定軸と突き当たる部分をセラミックで形成する
と共に、スラスト方向に動圧を発生させる浅溝を設けた
ことを特徴とする。
【００１１】
【作用】上述の構成を有する軸受装置及びそれを用いた
偏向走査装置は、固定軸又は回転スリーブが回転する
と、スラスト板の動圧発生溝によりスラスト板と固定軸
の間に動圧が発生し、固定軸とスラスト板の接触圧が減
少する。
偏向走査装置は、固定軸又は回転スリーブが回転する
と、スラスト板の動圧発生溝によりスラスト板と固定軸
の間に動圧が発生し、固定軸とスラスト板の接触圧が減
少する。
【００１２】
【実施例】本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の断面図、図２
は偏向走査装置の平面図であり、固定軸２１の下部はハ
ウジング２２に固定され、固定軸２１の上部はスラスト
板２３を固定した回転スリーブ２４に回転自在に嵌合し
ている。固定軸２１と回転スリーブ２４はセラミックか
ら形成され、固定軸２１の上端部には球面２１ａが形成
されている。スラスト板２３は合成樹脂材から形成さ
れ、その中央近傍にはセラミック部材２５がインサート
成形により埋設されている。従って、球面２１ａとセラ
ミック部材２５は点接触するようになっている。スラス
ト板２３の下面のセラミック部材２５の周囲にはスラス
ト方向の動圧発生用の浅溝２６が刻設され、固定軸２１
とスラスト板２３の間に動圧スラスト軸受が形成される
ようになっている。ここで、固定軸２１と回転スリーブ
２４の間の間隙は２〜５μｍ程度が望ましい。
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の断面図、図２
は偏向走査装置の平面図であり、固定軸２１の下部はハ
ウジング２２に固定され、固定軸２１の上部はスラスト
板２３を固定した回転スリーブ２４に回転自在に嵌合し
ている。固定軸２１と回転スリーブ２４はセラミックか
ら形成され、固定軸２１の上端部には球面２１ａが形成
されている。スラスト板２３は合成樹脂材から形成さ
れ、その中央近傍にはセラミック部材２５がインサート
成形により埋設されている。従って、球面２１ａとセラ
ミック部材２５は点接触するようになっている。スラス
ト板２３の下面のセラミック部材２５の周囲にはスラス
ト方向の動圧発生用の浅溝２６が刻設され、固定軸２１
とスラスト板２３の間に動圧スラスト軸受が形成される
ようになっている。ここで、固定軸２１と回転スリーブ
２４の間の間隙は２〜５μｍ程度が望ましい。
【００１３】一方、回転スリーブ２４の外周にはアルミ
ニウム又は黄銅から成るフランジ２７が焼き嵌め等によ
り固定され、フランジ２７の上面には回転多面鏡２８が
載置されて、板ばね２９により固定されている。また、
フランジ２７の外周にはマグネット３０が固定され、ハ
ウジング２２にモータ基板３１と共に固定された電磁コ
イルヨーク３２にはマグネット３０に対向するように電
磁コイル３３が配置されて、駆動モータが構成されてい
る。このような駆動モータは、図２に示すように光学箱
３４内に配置され、回転多面鏡２８の入射方向にはレー
ザーユニット３５が備えられ、回転多面鏡２８の反射方
向にはレンズ群３６ａ、３６ｂが同じ光学箱３４内に配
置されている。また、レンズ群３６ａ、３６ｂの透過方
向の光学箱３４の外部には感光体３７が設置されてい
る。
ニウム又は黄銅から成るフランジ２７が焼き嵌め等によ
り固定され、フランジ２７の上面には回転多面鏡２８が
載置されて、板ばね２９により固定されている。また、
フランジ２７の外周にはマグネット３０が固定され、ハ
ウジング２２にモータ基板３１と共に固定された電磁コ
イルヨーク３２にはマグネット３０に対向するように電
磁コイル３３が配置されて、駆動モータが構成されてい
る。このような駆動モータは、図２に示すように光学箱
３４内に配置され、回転多面鏡２８の入射方向にはレー
ザーユニット３５が備えられ、回転多面鏡２８の反射方
向にはレンズ群３６ａ、３６ｂが同じ光学箱３４内に配
置されている。また、レンズ群３６ａ、３６ｂの透過方
向の光学箱３４の外部には感光体３７が設置されてい
る。
【００１４】このような構成により回転スリーブ２４が
回転すると、固定軸２１の外周面と回転スリーブ２４の
内周面の間の空気膜により、回転スリーブ２４はラジア
ル方向に非接触で支持される。一方、スラスト板２３の
浅溝２６と固定軸２１の球面２１ａの間の動圧により、
回転スリーブ２４は弱い接触圧で支持される。従って、
レーザーユニット３５から射出されたビームが回転多面
鏡２８で偏向され、レンズ群３６ａ、３６ｂで集光され
て感光体３７上を走査する際にも、固定軸２１と回転ス
リーブ２４はラジアル方向には完全に非接触で回転し、
スラスト方向には弱い接触圧で回転することになる。
回転すると、固定軸２１の外周面と回転スリーブ２４の
内周面の間の空気膜により、回転スリーブ２４はラジア
ル方向に非接触で支持される。一方、スラスト板２３の
浅溝２６と固定軸２１の球面２１ａの間の動圧により、
回転スリーブ２４は弱い接触圧で支持される。従って、
レーザーユニット３５から射出されたビームが回転多面
鏡２８で偏向され、レンズ群３６ａ、３６ｂで集光され
て感光体３７上を走査する際にも、固定軸２１と回転ス
リーブ２４はラジアル方向には完全に非接触で回転し、
スラスト方向には弱い接触圧で回転することになる。
【００１５】本実施例では、スラスト板２３に浅溝２６
を形成する際に、エッチングにより刻設しても、合成樹
脂材から成型しても金属材料から転造してもよい。ま
た、固定軸２１や回転スリーブ２４をセラミックから形
成しているが、特に高強度を有する窒化硅素Ｓｉ3 Ｎ4
を使用することが望ましく、この場合には摩耗やかじり
の発生が極めて少なくなる。
を形成する際に、エッチングにより刻設しても、合成樹
脂材から成型しても金属材料から転造してもよい。ま
た、固定軸２１や回転スリーブ２４をセラミックから形
成しているが、特に高強度を有する窒化硅素Ｓｉ3 Ｎ4
を使用することが望ましく、この場合には摩耗やかじり
の発生が極めて少なくなる。
【００１６】図３は第２の実施例の断面図であり、ここ
では固定軸４１の上端部は平面４１ａとされ、セラミッ
ク部材４２はスラスト板２３の下面から長さδだけ突出
するように設けられている。このような構成による作用
効果は先の第１の実施例と同様であり、セラミック部材
４２の径をできるだけ小さくすれば、固定軸４１との接
触面積が小さくなってセラミック部材４２の摩耗も小さ
くなる。また、固定軸４１の上端部を平面４１ａとした
が、第１の実施例と同様な球面のままであっもよい。
では固定軸４１の上端部は平面４１ａとされ、セラミッ
ク部材４２はスラスト板２３の下面から長さδだけ突出
するように設けられている。このような構成による作用
効果は先の第１の実施例と同様であり、セラミック部材
４２の径をできるだけ小さくすれば、固定軸４１との接
触面積が小さくなってセラミック部材４２の摩耗も小さ
くなる。また、固定軸４１の上端部を平面４１ａとした
が、第１の実施例と同様な球面のままであっもよい。
【００１７】図４は第３の実施例の断面図であり、ここ
ではスラスト板５１の下面に球状のセラミック部材５２
が埋設されている。本実施例では、第２の実施例と同様
な作用効果を得ることができる上に、更にコストが低下
する。
ではスラスト板５１の下面に球状のセラミック部材５２
が埋設されている。本実施例では、第２の実施例と同様
な作用効果を得ることができる上に、更にコストが低下
する。
【００１８】なお、上述した第１〜第３の実施例におい
ては、インナロータ型の回転装置について記述したが、
アウタロータ型、面対向型等の回転装置についても本実
施例を適用することができる。
ては、インナロータ型の回転装置について記述したが、
アウタロータ型、面対向型等の回転装置についても本実
施例を適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る軸受装
置及びそれを用いた偏向走査装置は、回転スリーブが回
転すると固定軸とスラスト板の接触圧が減少するため、
摩擦や粘性抵抗が減少して損失トルクが減少し、発熱や
電気消費量が減少する。また、固定軸や回転スリーブが
セラミックで形成されているため、塵芥や湿気が混入し
ても振動等によるかじり等が生ずることがない。更に、
セラミック部材の径を小さくすることができるため、小
型化が可能になる。
置及びそれを用いた偏向走査装置は、回転スリーブが回
転すると固定軸とスラスト板の接触圧が減少するため、
摩擦や粘性抵抗が減少して損失トルクが減少し、発熱や
電気消費量が減少する。また、固定軸や回転スリーブが
セラミックで形成されているため、塵芥や湿気が混入し
ても振動等によるかじり等が生ずることがない。更に、
セラミック部材の径を小さくすることができるため、小
型化が可能になる。
【図１】第１の実施例の断面図である。
【図２】偏向走査装置の平面図である。
【図３】第２の実施例の断面図である。
【図４】第３の実施例の断面図である。
【図５】従来例の断面図である。
２１、４１ 固定軸 ２３、５１ スラスト板 ２４ 回転スリーブ ２５、４２、５２ セラミック部材 ２６ 浅溝 ２８ 回転多面鏡
Claims (6)
- 【請求項１】 相互に回転可能に嵌合する固定軸と回転
スリーブをセラミックで形成し、前記回転スリーブの一
端にスラスト板を固定し、前記スラスト板と前記固定軸
の端面とが突き当たる面の内の少なくとも一方を球面又
は中央近傍を凸部とし、前記スラスト板の前記固定軸と
突き当たる部分をセラミックで形成すると共に、スラス
ト方向に動圧を発生させる浅溝を設けたことを特徴とす
る軸受装置。 - 【請求項２】 前記固定軸、前記回転スリーブ、及び前
記スラスト板をセラミックで形成し、前記セラミックを
窒化硅素とした請求項１に記載の軸受装置。 - 【請求項３】 前記スラスト板はスラスト方向に動圧を
発生させる浅溝を設けた部分を合成樹脂部材とし、前記
固定軸と突き当たる部分はセラミックをインサート成形
した請求項１に記載の軸受装置。 - 【請求項４】 光源と、前記光源からの光束を偏向走査
する偏向器と、該偏向器を回転駆動する回転装置とを有
する偏向走査装置において、前記回転装置の軸受の相互
に回転可能に嵌合する固定軸と回転スリーブをセラミッ
クで形成し、前記回転スリーブの一端にスラスト板を固
定し、前記スラスト板と前記固定軸の端面とが突き当た
る面の内の少なくとも一方を球面又は中央近傍を凸部と
し、前記スラスト板の前記固定軸と突き当たる部分をセ
ラミックで形成すると共に、スラスト方向に動圧を発生
させる浅溝を設けたことを特徴とする偏向走査装置。 - 【請求項５】 前記固定軸、前記回転スリーブ、及び前
記スラスト板をセラミックで形成し、前記セラミックを
窒化硅素とした請求項４に記載の偏向走査装置。 - 【請求項６】 前記スラスト板はスラスト方向に動圧を
発生させる浅溝を設けた部分を合成樹脂材料とし、前記
固定軸と突き当たる部分はセラミックをインサート成形
した請求項４に記載の偏向走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30029592A JPH06123850A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30029592A JPH06123850A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123850A true JPH06123850A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17883069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30029592A Pending JPH06123850A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 軸受装置及びそれを用いた偏向走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229637B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary apparatus and deflection-scanning apparatus using the rotary apparatus |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP30029592A patent/JPH06123850A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229637B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary apparatus and deflection-scanning apparatus using the rotary apparatus |
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