JPH06130314A - Optical deflector - Google Patents

Optical deflector

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Publication number
JPH06130314A
JPH06130314A JP28424692A JP28424692A JPH06130314A JP H06130314 A JPH06130314 A JP H06130314A JP 28424692 A JP28424692 A JP 28424692A JP 28424692 A JP28424692 A JP 28424692A JP H06130314 A JPH06130314 A JP H06130314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotary
mirror
fixed shaft
optical deflector
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP28424692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Takahashi
正弘 高橋
Sadaji Sada
貞二 佐田
Yasuo Horino
康夫 堀野
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP28424692A priority Critical patent/JPH06130314A/en
Publication of JPH06130314A publication Critical patent/JPH06130314A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the optical deflector which has high rotation precision and low vibration characteristics by preventing the rigidity of a dynamic pressure air bearing from decreasing. CONSTITUTION:A rotary polygon mirror 11 and a magnet yoke 5 which supports rotary magnets 6-1 and 6-2 are fixed and a rotary sleeve 3 which constitutes a fixed shaft 1 and the dynamic pressure air bearing are composed of a cylinder part 3-1 and a mirror flange 3-2 which is fixed to the outer periphery of the cylinder part 3-1 across a magnetic which has a smaller Young's modulus than the cylinder part 3-1. The centrifugal force based on the rotation of the rotary polygon mirror 1 operates only on an external cylinder part and the gap between the fixed shaft 1 and internal cylinder part does not expand, so the rigidity of the dynamic pressure air bearing does not decrease and a decrease in rotation precision and the generation of resulting vibration can be evaded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、外周に複数の反射鏡面
を形成した回転多面鏡を回転させ、前記反射鏡面に入射
する光ビームを反射させて画像担体あるいは記録部材上
に偏向走査させる光偏向器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light for rotating a rotary polygonal mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces on its outer periphery and reflecting a light beam incident on the reflecting mirror surfaces to deflect and scan the image carrier or a recording member. Regarding the deflector.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レーザ等の光源から出射された
光ビームで画像担体等を走査してその画像を読み取る画
像読取装置、あるいは画像信号や文字信号で変調された
光ビームで記録媒体を走査して画像の記録を行う画像記
録装置では、上記光ビームを走査するための手段として
複数の反射鏡面を外周に有する回転多面鏡が用いられ
る。
2. Description of the Related Art Generally, an image reading device that scans an image carrier or the like with a light beam emitted from a light source such as a laser to read the image, or a recording medium with a light beam modulated by an image signal or a character signal. In the image recording apparatus for recording an image by using the rotary polygonal mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces on its outer circumference, a means for scanning the light beam is used.

【0003】この種の光偏向器として、相互に挿着する
スリーブと軸の何れか一方を回転部材とし他方を固定部
材とする動圧空気軸受等を好適とする回転軸受と、回転
部材に取りつけた永久磁石(マグネット)と固定部材に
設置した環状鉄心(ステータコア)に電磁コイルを巻回
してなる磁気回路により回転トルクを発生する回転トル
ク発生機能,所謂スキャナーモータを構成すると共に軸
方向に回転体を保持する磁気軸受の機能を兼ね備えた磁
気回路を有する光偏向器が知られている。
As an optical deflector of this type, a rotary bearing, which is preferably a dynamic pressure air bearing or the like, in which one of a sleeve and a shaft, which are inserted into each other, is a rotating member, and the other is a fixed member, is attached to the rotating member. A rotating torque generating function for generating a rotating torque by a magnetic circuit formed by winding an electromagnetic coil around a permanent magnet (magnet) and an annular iron core (stator core) installed on a fixed member, which constitutes a so-called scanner motor, and a rotating body in the axial direction. There is known an optical deflector having a magnetic circuit that also has the function of a magnetic bearing that holds the.

【0004】図5はこの種の光偏向器を用いた画像記録
装置の概略構成の説明図であって、30はレーザ、31
はコリメータレンズ、32は集光光学系、33は記録媒
体である感光体、53は回転多面鏡、53−1は回転多
面鏡を構成する複数の反射鏡面、57は回転駆動機構
(スキャナーモータ)、58は防塵カバー(以下、単に
カバーという)、58−1は光ビームが入出射する開口
部(入出射窓)である。
FIG. 5 is an explanatory view of a schematic structure of an image recording apparatus using this type of optical deflector, in which 30 is a laser and 31 is a laser.
Is a collimator lens, 32 is a condensing optical system, 33 is a photoconductor as a recording medium, 53 is a rotating polygon mirror, 53-1 is a plurality of reflecting mirror surfaces constituting a rotating polygon mirror, and 57 is a rotation driving mechanism (scanner motor). Reference numerals 58 and 58 denote dust-proof covers (hereinafter simply referred to as covers), and 58-1 denote openings (entrance / emission windows) through which light beams enter and exit.

【0005】同図において、回転多面鏡53はスキャナ
ーモータ57で矢印A方向に回転される。半導体レーザ
あるいはガスレーザ等のレーザ30から出射される光ビ
ームは、図示しない変調手段によって画像信号等で変調
され、回転多面鏡53の反射鏡面53−1に入射する。
回転多面鏡53の反射鏡面53−1で反射された光ビー
ム(反射光ビーム)は集光光学系32を通して感光体3
3に投射される。
In the figure, the rotary polygon mirror 53 is rotated in the direction of arrow A by a scanner motor 57. A light beam emitted from a laser 30 such as a semiconductor laser or a gas laser is modulated by an image signal or the like by a modulation means (not shown), and is incident on the reflecting mirror surface 53-1 of the rotary polygon mirror 53.
The light beam (reflected light beam) reflected by the reflecting mirror surface 53-1 of the rotating polygonal mirror 53 passes through the condensing optical system 32 and the photoconductor 3
3 is projected.

【0006】この反射光ビームは回転多面鏡53の矢印
A方向の回転に伴って矢印B方向に偏向されて感光体3
3上を主走査する。これと共に感光体33の矢印C方向
の回転により副走査が行われて当該感光体33上に2次
元の画像書込みがなされる。なお、光ビームの入出射窓
58−1を有する防塵カバー58は回転多面鏡53の反
射鏡面53−1に塵埃が付着するのを防止するために取
付けられるものである。
This reflected light beam is deflected in the direction of arrow B as the rotary polygon mirror 53 rotates in the direction of arrow A, and is reflected by the photosensitive member 3.
3. Main scanning is performed on the upper part. Along with this, sub-scanning is performed by rotation of the photoconductor 33 in the direction of arrow C, and a two-dimensional image is written on the photoconductor 33. A dustproof cover 58 having a light beam entrance / exit window 58-1 is attached to prevent dust from adhering to the reflecting mirror surface 53-1 of the rotary polygon mirror 53.

【0007】図6は従来の光偏向器の1例の構造を説明
する断面図であって、1は固定軸、1−1は動圧発生用
溝、2−1はハウジング、2−2はハウジングアダプ
タ、3は回転スリーブ、3−1はミラーフランジ、5は
マグネットヨーク、6はインナーマグネツト6−1とア
ウターマグネツト6−2とからなるマグネツト、7はス
テータコア、8−1,8−2はスタッド、9は回路基
板、10は磁気検出素子、11は回転多面鏡、11−1
は反射鏡面、12はキャップフランジ、13,16,1
7,18,20はネジ、15は隙間、21はカラー、2
2はダンパー、23は空気だまり、24は微細孔であ
る。なお、前記図5で示したカバーは省略している。
FIG. 6 is a sectional view for explaining the structure of an example of a conventional optical deflector, in which 1 is a fixed shaft, 1-1 is a groove for generating dynamic pressure, 2-1 is a housing, and 2-2 is A housing adapter, 3 is a rotary sleeve, 3-1 is a mirror flange, 5 is a magnet yoke, 6 is a magnet including an inner magnet 6-1 and an outer magnet 6-2, 7 is a stator core, and 8-1, 8- 2 is a stud, 9 is a circuit board, 10 is a magnetic detection element, 11 is a rotating polygon mirror, 11-1.
Is a reflecting mirror surface, 12 is a cap flange, 13, 16, 1
7, 18, 20 are screws, 15 is a gap, 21 is a collar, 2
2 is a damper, 23 is an air trap, and 24 is a fine hole. The cover shown in FIG. 5 is omitted.

【0008】この光偏向器は軸1が固定され、この軸1
に挿着したスリーブが回転する固定軸形式のものであ
り、ここでは軸1を固定軸、スリーブ3を回転スリーブ
として説明する。図6において、固定軸1の一端はハウ
ジング2−1に固着されており、ハウジング2−1はネ
ジ16,20によりハウジングアダプタ2−2に固定さ
れている。
This optical deflector has its axis 1 fixed, and this axis 1
The sleeve inserted into the shaft is of a fixed shaft type that rotates. Here, the shaft 1 will be described as a fixed shaft, and the sleeve 3 will be described as a rotating sleeve. In FIG. 6, one end of the fixed shaft 1 is fixed to the housing 2-1 and the housing 2-1 is fixed to the housing adapter 2-2 with screws 16 and 20.

【0009】固定軸1の周表面には、ラジアル軸受とし
て働く動圧発生用溝1−1が設けられている。このラジ
アル軸受は、軸方向に対して直角の方向に力が働いて
も、回転の中心が所定の位置よりズレないようにするた
めの軸受である。スキャナーモータを構成するロータ部
は固定軸1に隙間15を隔てて挿着した部分であり、回
転スリーブ3とこの回転スリーブ3に圧入あるいは接着
等により固着されたマグネットヨーク5、マグネットヨ
ーク5に固着したマグネット6−1,6−2で構成され
ている。
On the peripheral surface of the fixed shaft 1, a dynamic pressure generating groove 1-1 which functions as a radial bearing is provided. This radial bearing is a bearing for preventing the center of rotation from deviating from a predetermined position even when a force acts in a direction perpendicular to the axial direction. The rotor portion constituting the scanner motor is a portion inserted into the fixed shaft 1 with a gap 15 therebetween, and is fixed to the rotary sleeve 3 and the magnet yoke 5 fixed to the rotary sleeve 3 by press fitting or adhesion. It is composed of magnets 6-1 and 6-2.

【0010】このロータ部に回転多面鏡11が取り付け
られる。回転多面鏡11の取り付けは、当該多面鏡11
の中心孔を回転スリーブ3に挿着し、その上方からキャ
ップフランジ12を当て、ネジ13によって回転スリー
ブ3のミラーフランジ3−1に固定することによって行
う。固定軸1の上端とキャップフランジ12の間には、
スラスト方向(軸方向)のダンピングを抑制する空気だ
まり23が形成される。なお、微細孔24は空気だまり
23と外気とを連通して上記空気だまり23によるダン
ピング効果を安定化させる。なお、ダンパ22はロータ
部が停止している場合に当該ロータ部とハウジング2−
1とが直接接触しないようにするものである。
A rotary polygon mirror 11 is attached to this rotor portion. The rotary polygon mirror 11 is attached by the polygon mirror 11
The center hole is attached to the rotary sleeve 3, the cap flange 12 is applied from above, and the screw 13 is fixed to the mirror flange 3-1 of the rotary sleeve 3. Between the upper end of the fixed shaft 1 and the cap flange 12,
An air pocket 23 that suppresses damping in the thrust direction (axial direction) is formed. The fine holes 24 communicate the air pocket 23 with the outside air to stabilize the damping effect of the air pocket 23. It should be noted that the damper 22 and the housing 2 are connected to each other when the rotor portion is stopped.
This is to prevent direct contact with 1.

【0011】一方、スキャナーモータを構成するステー
タ部は、ハウジング2−1と、このハウジング2−1に
ネジ16,20で固定された軸ハウジングアダプタ2−
2、固定軸1、トロイダルコイルを好適とする電磁コイ
ルを巻回しハウジング2−1にカラー21を介しネジ2
0により固定されたステータコア7、ステータコア7に
取り付けられたスタッド8によって支持される回路基板
9、回路基板9上に植立設置されたホール素子を好適と
する磁気検出素子(センサー)10等から構成されてい
る。
On the other hand, the stator portion constituting the scanner motor is a housing 2-1 and a shaft housing adapter 2-fixed to the housing 2-1 with screws 16 and 20.
2. A fixed shaft 1 and an electromagnetic coil, which is preferably a toroidal coil, are wound around the housing 2-1 and a screw 2 is provided via a collar 21.
A stator core 7 fixed by 0, a circuit board 9 supported by studs 8 attached to the stator core 7, a magnetic detection element (sensor) 10 suitable for a hall element installed on the circuit board 9, and the like. Has been done.

【0012】回転多面鏡11を回転駆動する所謂スキャ
ナーモータ部を構成するマグネツト6(インナーマグネ
ット6−1,アウターマグネツト6−2)は永久磁石で
あり、対向するステータコア7との間には磁気的吸引力
が働いている。この吸引力は、マグネット6とステータ
コア7との対向位置が、モータの軸方向(スラスト方
向)にズレないようにする作用をする。
The magnets 6 (inner magnets 6-1 and outer magnets 6-2) constituting a so-called scanner motor portion for rotating the rotary polygon mirror 11 are permanent magnets, and are magnetized between the opposing stator cores 7. Attractive force is working. This attractive force acts so that the opposing positions of the magnet 6 and the stator core 7 are not displaced in the axial direction (thrust direction) of the motor.

【0013】つまり、マグネット6が右方に移動した時
には、前記吸引力に左方へ引き戻す成分が現れて引き戻
されるし、左方に移動したときには右方に引き戻される
成分が現れて引き戻される。かくして、マグネット6と
ステータコア7とは、前記磁気吸引力により、軸方向の
所定位置にて対向せしめられるようにされる。すなわ
ち、マグネット6とステータコア7により、磁気的スラ
スト軸受が構成されている。
That is, when the magnet 6 moves to the right, a component that pulls back to the left appears in the attraction force and is pulled back, and when it moves to the left, a component that pulls back to the right appears and pulls back. Thus, the magnet 6 and the stator core 7 are made to face each other at a predetermined axial position by the magnetic attraction force. That is, the magnet 6 and the stator core 7 form a magnetic thrust bearing.

【0014】磁気検出素子10としては、例えば、ホー
ル素子が用いられる。これは、マグネット6の漏れ磁束
を検出して、マグネット6が回転する際、N極が通過し
たかS極が通過したかを検出する。磁気検出素子10の
検出信号は、回路基板9に印刷された配線を通して図示
しない制御回路部へ送られる。制御回路部では、この検
出信号を基に、ステータコア7の各個所に巻回されてい
る電磁コイルに流す電流の向きを決める。その結果、マ
グネット6との相互作用により回転を持続する方向の力
が発生させられる。インナーマグネツト6−1の磁極と
対向するアウターマグネツト6−2の磁極は同極となる
ように配置される。
As the magnetic detection element 10, for example, a Hall element is used. This detects the leakage magnetic flux of the magnet 6 and detects whether the N pole or the S pole has passed when the magnet 6 rotates. The detection signal of the magnetic detection element 10 is sent to a control circuit unit (not shown) through the wiring printed on the circuit board 9. The control circuit section determines the direction of the current flowing through the electromagnetic coil wound around each part of the stator core 7 based on this detection signal. As a result, the interaction with the magnet 6 generates a force in the direction of continuing the rotation. The magnetic poles of the outer magnet 6-2 facing the magnetic poles of the inner magnet 6-1 are arranged so as to have the same poles.

【0015】回転スリーブ3が回転すると、動圧発生用
溝1−1により、軸1の周囲(隙間15の部分)に高い
圧力の空気層が生ぜしめられる。この圧力により、回転
スリーブ3は軸1より浮いた状態で支持される動圧空気
軸受が構成される。なお、同図では、動圧発生用溝1−
1を固定軸1の外周に設けているが、これに代えて回転
スリーブ3の内壁に動圧発生用溝1−1を設けるように
してもよいものである。
When the rotary sleeve 3 rotates, the dynamic pressure generating groove 1-1 produces an air layer of high pressure around the shaft 1 (the gap 15). This pressure forms a dynamic air bearing in which the rotary sleeve 3 is supported in a state of floating above the shaft 1. In the figure, the dynamic pressure generating groove 1-
Although 1 is provided on the outer periphery of the fixed shaft 1, a dynamic pressure generating groove 1-1 may be provided on the inner wall of the rotating sleeve 3 instead of this.

【0016】上記隙間15の空気層はロータ部の回転中
心を一定に保つ作用をする。例えば、回転スリーブ3が
同図の左方にズレたとすると、右方の隙間15の隙間が
大となり、この部分の隙間の圧力はズレる前より小とな
る。一方、左方の隙間は小となるから、この部分の隙間
の圧力はズレる前より大となる。圧力の大小関係が上記
のようになると、回転スリーブ3は右方に押され、最終
的には元の位置へ戻されることになる。
The air layer in the gap 15 acts to keep the center of rotation of the rotor part constant. For example, if the rotary sleeve 3 is displaced to the left in the figure, the gap of the gap 15 on the right becomes large, and the pressure in the gap in this portion becomes smaller than that before the displacement. On the other hand, since the gap on the left side is small, the pressure in the gap in this part is larger than that before the gap. When the magnitude relation of the pressure is as described above, the rotary sleeve 3 is pushed rightward and finally returned to the original position.

【0017】図7は光偏向器とその動作の説明図であっ
て、前記図5をキャップフランジ12側からみた上面図
である。同図において、回転多面鏡11は、軸方向の上
方から見た場合、正多角形を成しており、その外周(側
面)には多数の反射鏡面11−1を有している。入射し
たレーザー等の光ビームは、回転多面鏡11の反射鏡面
11−1で反射され、感光体ドラム等の被走査媒体に向
けて出射される。
FIG. 7 is an explanatory view of the optical deflector and its operation, and is a top view of FIG. 5 seen from the cap flange 12 side. In the figure, the rotary polygon mirror 11 has a regular polygonal shape when viewed from above in the axial direction, and has a large number of reflecting mirror surfaces 11-1 on its outer circumference (side surface). The incident light beam of the laser or the like is reflected by the reflecting mirror surface 11-1 of the rotary polygon mirror 11 and emitted toward the medium to be scanned such as the photoconductor drum.

【0018】光ビームが反射鏡面に入射して回転多面鏡
11が回転すると、該光ビームの反射光ビームは徐々に
向きが変えさせられ、偏向がなされる。回転が進んで、
次の反射鏡面が回転して来ると、光ビームは今度はこれ
に入射する。この反射鏡面でも、前の反射鏡面と同様に
して偏向が行われる。従って、反射光ビームは、一定の
角度範囲を走査する形となり、その走査速度は回転多面
鏡11の回転速度に依存する。
When the light beam is incident on the reflecting mirror surface and the rotary polygon mirror 11 rotates, the direction of the reflected light beam of the light beam is gradually changed and deflected. As the rotation progresses,
As the next mirror surface rotates, the light beam in turn strikes it. With this reflecting mirror surface, deflection is performed in the same manner as the previous reflecting mirror surface. Therefore, the reflected light beam scans a certain angular range, and its scanning speed depends on the rotation speed of the rotary polygon mirror 11.

【0019】上記の光偏向器は軸1を固定した固定軸型
であるが、スリーブをハウジングに固定し、これに回転
軸を挿着した回転軸型も知られている。なお、この種の
光偏向器に関する従来技術は、例えば特開昭62−23
1922号公報に開示されている。
The above-mentioned optical deflector is a fixed shaft type in which the shaft 1 is fixed, but a rotating shaft type in which a sleeve is fixed to a housing and a rotary shaft is inserted into this is also known. A conventional technique relating to this type of optical deflector is disclosed in, for example, JP-A-62-23.
It is disclosed in Japanese Patent No. 1922.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかし、回転多面鏡は
高速回転して光偏向を行うものであり、この高速回転に
よってロータ部に大きな遠心力がかかる。上記従来技術
においては、回転多面鏡11を固定するミラーフランジ
3−1を一体化した回転フランジ3の形状や質量によっ
て回転スリーブ3が局部的に変形し、これが動圧空気軸
受の剛性を低下させて回転精度を劣化させ、また振動発
生の原因となって、光偏向器のみならず光学系全体の性
能を劣化させるという問題があった。
However, the rotary polygon mirror rotates at a high speed to deflect light, and a large centrifugal force is applied to the rotor portion by the high speed rotation. In the above prior art, the rotary sleeve 3 is locally deformed due to the shape and mass of the rotary flange 3 in which the mirror flange 3-1 for fixing the rotary polygon mirror 11 is integrated, which lowers the rigidity of the dynamic pressure air bearing. As a result, there is a problem in that the rotation accuracy is deteriorated, and vibration is caused, which deteriorates not only the optical deflector but also the performance of the entire optical system.

【0021】すなわち、この種の光偏向器は回転が高精
度でなければならないということは固より、その高速化
が大きな課題であって、高速回転を実現するためには動
圧空気軸受の剛性を最適にする必要がある。回転スリー
ブは回転多面鏡を固着保持するために、ミラーフランジ
を必要とする。ミラーフランジは高速回転にも適合する
ように、所要の形状,大きさ,厚さが必要とされ、かつ
回転多面鏡を固着するネジ用の穴を備えた高剛性な部材
であることが要求される。
In other words, the rotation of this type of optical deflector must be highly accurate, and it is a major issue to increase its speed. To realize high-speed rotation, the rigidity of the dynamic pressure air bearing is required. Needs to be optimized. The rotating sleeve requires a mirror flange to securely hold the rotating polygon mirror. The mirror flange is required to have a required shape, size, and thickness so that it can be adapted to high-speed rotation, and it is also required to be a high-rigidity member having a hole for a screw to fix the rotating polygon mirror. It

【0022】しかしながら、このミラーフランジが回転
スリーブと一体化されている場合には、高速回転に伴つ
てミラーフランジの形状や質量によって回転スリーブの
内壁に歪みが生じ、ミラーフランジの部分にあたる回転
スリーブの内径が拡大してしまう。この回転スリーブの
内径拡大が起こると、動圧を発生させる空気層が半径方
向に広くなり、動圧空気軸受の剛性が低下する。
However, when this mirror flange is integrated with the rotary sleeve, the inner wall of the rotary sleeve is distorted due to the shape and mass of the mirror flange due to high-speed rotation, and the rotary sleeve corresponding to the mirror flange portion is distorted. The inner diameter will increase. When the inner diameter of the rotary sleeve increases, the air layer that generates the dynamic pressure becomes wider in the radial direction, and the rigidity of the dynamic pressure air bearing decreases.

【0023】図8は上記従来技術における問題点を模式
的に説明する前記図6と同様の光偏向器の断面図であっ
て、図6と同一符号は同一部分に対応し、27は内径変
形部である。同図に示したように、回転多面鏡11の回
転が増加するに従い、ミラーフランジ3−1部分の回転
スリーブ3の内壁が半径方向に変形して内径変形部27
を形成する。すなわち、当該回転スリーブ3の内径が拡
大し、隙間15における空気圧力が減少して動圧空気軸
受の剛性が低下し、回転精度の低下や振動を生起し、光
学系を構成するレーザ発振器や光学レンズ等の周辺装置
の性能と信頼性を低下させてしまうという問題があっ
た。
FIG. 8 is a sectional view of an optical deflector similar to FIG. 6 for schematically explaining the problems in the prior art. The same reference numerals as those in FIG. 6 correspond to the same parts, and 27 is an inner diameter deformation. It is a department. As shown in the figure, as the rotation of the rotary polygon mirror 11 increases, the inner wall of the rotary sleeve 3 in the mirror flange 3-1 portion is deformed in the radial direction, and the inner diameter deformed portion 27.
To form. That is, the inner diameter of the rotary sleeve 3 is enlarged, the air pressure in the gap 15 is reduced, the rigidity of the dynamic pressure air bearing is lowered, the rotation accuracy is lowered, and the vibration is caused. There is a problem that performance and reliability of peripheral devices such as lenses are deteriorated.

【0024】なお、この問題に鑑みて提案された実開平
1−172017号公報記載の従来技術では、回転スリ
ーブのミラーフランジを形成する位置を軸の動圧空気発
生溝の無い部分、例えば図8において上下2組の動圧空
気軸受部分の境界部分に対応させている。しかし、回転
フランジのミラーフランジ形成部分を特定の位置に固定
すると、光偏向器の設計の自由度を狭めてしまうという
欠点がある。
In the prior art disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-172017, which is proposed in view of this problem, the position where the mirror flange of the rotary sleeve is formed is a portion of the shaft where there is no dynamic pressure air generating groove, for example, FIG. In the above, it corresponds to the boundary portion between the upper and lower two sets of dynamic pressure air bearing portions. However, if the mirror flange forming portion of the rotary flange is fixed at a specific position, there is a drawback that the degree of freedom in designing the optical deflector is narrowed.

【0025】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、動圧空気軸受の剛性の低下を防ぎ、回転多面鏡
の高速回転状態においても高回転精度と低振動特性をも
った光偏向器を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, prevent the deterioration of the rigidity of the dynamic pressure air bearing, and provide the light with high rotation accuracy and low vibration characteristics even in the high speed rotation state of the rotary polygon mirror. It is to provide a deflector.

【0026】[0026]

【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、回転多面鏡を有するスキャナーモータの
軸受に動圧空気軸受構造を具備する光偏向器において、
回転スリーブを円筒形状の内筒部とこの内筒部の外周面
に接着剤等の弾性材、あるいは回転スリーブよりも剛性
が小さい材料(ヤング率の小さい材料)を介して取り付
け、高速回転による遠心力を上記弾性材あるいは介在材
料で吸収させることにより、軸と挿通した回転スリーブ
内壁の変形を回避し、動圧空気軸受の機能を保持するよ
うにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical deflector having a dynamic air bearing structure as a bearing of a scanner motor having a rotary polygon mirror.
Attach the rotating sleeve to the cylindrical inner cylinder and the outer peripheral surface of this inner cylinder via an elastic material such as an adhesive or a material having a lower rigidity than the rotating sleeve (a material with a smaller Young's modulus), and centrifuge at high speed. By absorbing the force with the elastic material or the intervening material, the deformation of the inner wall of the rotary sleeve inserted through the shaft is avoided, and the function of the dynamic pressure air bearing is maintained.

【0027】また、本発明は、回転スリーブを円筒形状
の内筒部とミラーフランジ部を有する外筒部とから構成
し、高速回転で発生する遠心力が内筒に達しないように
したことを特徴とする。すなわち、請求項1に記載の発
明は、ハウジング2−1と電磁コイルを巻回したステー
タコア7および固定軸1とを少なくとも備えたステータ
部と、外周に複数の反射鏡面11−1を形成した回転多
面鏡11と回転マグネット6−1,6−2を支持するマ
グネットヨーク5とを固定する回転スリーブ3を少なく
とも備えたロータ部とからなり、上記ステータ部の固定
軸1に上記ロータ部のスリーブ3を動圧空気軸受で支持
してなる光偏向器において、前記ロータ部を構成する回
転スリーブ3を、前記固定軸1に挿通する円筒部3−1
とこの円筒部3−1の外周に前記円筒部よりもヤング率
の小さい材料を介して固定したミラーフランジ3−2と
から構成したことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the rotary sleeve is composed of a cylindrical inner cylinder portion and an outer cylinder portion having a mirror flange portion so that the centrifugal force generated at high speed rotation does not reach the inner cylinder. Characterize. That is, the invention described in claim 1 is a rotation part having at least a housing portion 2-1, a stator core 7 around which an electromagnetic coil is wound, and a fixed shaft 1, and a plurality of reflecting mirror surfaces 11-1 formed on the outer periphery. The polygonal mirror 11 and the magnet yoke 5 supporting the rotary magnets 6-1 and 6-2 are fixed to a rotor portion having at least a rotating sleeve 3, and a fixed shaft 1 of the stator portion has a sleeve 3 of the rotor portion. In a light deflector in which the bearing is supported by a dynamic pressure air bearing, a cylindrical portion 3-1 in which the rotary sleeve 3 constituting the rotor portion is inserted into the fixed shaft 1
And a mirror flange 3-2 fixed to the outer periphery of the cylindrical portion 3-1 via a material having a Young's modulus smaller than that of the cylindrical portion 3-1.

【0028】上記の円筒部よりもヤング率の小さい材料
としては、樹脂を主成分とする接着剤を用いるのが好適
であるが、これに限らず接着機能をもつ適宜の材料を用
いることができる。また、請求項2に記載の発明は、ハ
ウジング2−1と電磁コイルを巻回したステータコア7
および固定軸1とを少なくとも備えたステータ部と、外
周に複数の反射鏡面11−1を形成した回転多面鏡11
と回転マグネット6−1,6−2を支持するマグネット
ヨーク5とを固定する回転スリーブ3を少なくとも備え
たロータ部とからなり、上記ステータ部の固定軸1に上
記ロータ部のスリーブ3を動圧空気軸受で支持してなる
光偏向器において、前記ロータ部を構成する回転スリー
ブ3を、前記固定軸1に挿通する内筒部3−3と外周に
前記回転多面鏡11を固定するミラーフランジ3−4を
有する外筒部3−5とから構成し、上記内筒部3−3の
外周に上記外筒部3−5を圧着固定してなることを特徴
とする。
As a material having a Young's modulus smaller than that of the cylindrical portion, it is preferable to use an adhesive containing a resin as a main component, but not limited to this, an appropriate material having an adhesive function can be used. . The invention according to claim 2 is the stator core 7 in which the housing 2-1 and the electromagnetic coil are wound.
And a rotary polygonal mirror 11 having a stator portion having at least the fixed shaft 1 and a plurality of reflecting mirror surfaces 11-1 formed on the outer circumference.
And a magnet yoke 5 for supporting the rotating magnets 6-1 and 6-2, and a rotor portion having at least a rotating sleeve 3 for fixing the rotor yoke. In an optical deflector supported by an air bearing, a rotating sleeve 3 forming the rotor portion is inserted into the fixed shaft 1, an inner cylindrical portion 3-3, and a mirror flange 3 for fixing the rotating polygon mirror 11 to the outer periphery. -4, and the outer cylinder part 3-5 having the outer cylinder part 3-5, and the outer cylinder part 3-5 is crimped and fixed to the outer circumference of the inner cylinder part 3-3.

【0029】そして、請求項3に記載の発明は、ハウジ
ング2−1と電磁コイルを巻回したステータコア7およ
び固定軸1とを少なくとも備えたステータ部と、外周に
複数の反射鏡面11−1を形成した回転多面鏡11と回
転マグネット6−1,6−2を支持するマグネットヨー
ク5とを固定する回転スリーブ3を少なくとも備えたロ
ータ部とからなり、上記ステータ部の固定軸1に上記ロ
ータ部のスリーブ3を動圧空気軸受で支持してなる光偏
向器において、前記ロータ部を構成する回転スリーブ3
を、前記固定軸1に挿通する内筒部3−3と外周に前記
回転多面鏡11を固定するミラーフランジ3−4を有す
る外筒部3−5とから構成し、上記外筒部3−5を上記
内筒部3−3の回転軸方向両端部近傍のみで固着してな
ることを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, a stator portion having at least the housing 2-1 and the stator core 7 around which the electromagnetic coil is wound and the fixed shaft 1, and a plurality of reflecting mirror surfaces 11-1 are provided on the outer circumference. The rotor part includes at least a rotating sleeve 3 for fixing the formed rotating polygon mirror 11 and a magnet yoke 5 supporting the rotating magnets 6-1 and 6-2, and the rotor part is attached to the fixed shaft 1 of the stator part. In the optical deflector in which the sleeve 3 of FIG. 3 is supported by a dynamic pressure air bearing, the rotary sleeve 3 that constitutes the rotor section.
Is composed of an inner cylinder portion 3-3 which is inserted through the fixed shaft 1 and an outer cylinder portion 3-5 which has a mirror flange 3-4 which fixes the rotary polygon mirror 11 on the outer circumference. 5 is fixed only in the vicinity of both ends of the inner cylindrical portion 3-3 in the rotation axis direction.

【0030】なお、本発明は、軸受の軸を固定した固定
軸形式に限らず、スリーブ側を固定部材とし、これに挿
着した回転軸に回転多面鏡を固定した回転軸形式の動圧
空気軸受を備える光偏向器にも同様に適用できることは
言うまでもない。さらに、本発明は、ステータコアの内
周に回転マグネットを配置した,所謂インナーローター
型スキャナーモータに限るものではなく、回転マグネッ
トをステータコアの外周に配置した,所謂アウターロー
タ型のスキャナーモータをもつ光偏向器にも適用でき、
また、光偏向器以外の駆動用モータにも同様に適用でき
るものである。
The present invention is not limited to the fixed shaft type in which the shaft of the bearing is fixed, but is a rotary shaft type dynamic pressure air in which the sleeve side is a fixed member and the rotary polygon mirror is fixed to the rotary shaft inserted and attached to this. It goes without saying that the same can be applied to an optical deflector having a bearing. Further, the present invention is not limited to a so-called inner rotor type scanner motor in which a rotating magnet is arranged on the inner circumference of a stator core, but an optical deflection having a so-called outer rotor type scanner motor in which a rotating magnet is arranged on the outer circumference of a stator core. Can also be applied to vessels,
Further, it can be similarly applied to a driving motor other than the optical deflector.

【0031】[0031]

【作用】上記請求項1の発明の構成により、回転スリー
ブ3を構成する円筒部3−1とミラーフランジ3−2の
間に介在する材料が弾性的緩衝材として機能し、回転多
面鏡の高速回転に伴う遠心力で円筒部3−1の内径が広
がるのを抑制し、動圧空気軸受の剛性低下を回避する。
According to the structure of the first aspect of the invention, the material interposed between the cylindrical portion 3-1 and the mirror flange 3-2 constituting the rotary sleeve 3 functions as an elastic cushioning material, and the rotary polygon mirror at high speed. It is possible to prevent the inner diameter of the cylindrical portion 3-1 from expanding due to the centrifugal force caused by the rotation, and to avoid a decrease in the rigidity of the dynamic pressure air bearing.

【0032】これにより、高速回転における回転精度の
低下、回転精度の低下による振動発生を無くすことがで
きる。また、請求項2の発明の構成により、ミラーフラ
ンジ3−4を有する外筒部3−5にかかる遠心力は内筒
部3−3に及ぶことがなく、回転多面鏡11の高速回転
時に当該内筒部3−3の内径の広がりが防止され、動圧
空気軸受の剛性低下を回避する。
As a result, it is possible to eliminate the deterioration of the rotation accuracy at the time of high speed rotation and the occurrence of vibration due to the deterioration of the rotation accuracy. Further, according to the configuration of the invention of claim 2, the centrifugal force applied to the outer cylinder portion 3-5 having the mirror flange 3-4 does not reach the inner cylinder portion 3-3, and the rotary polygon mirror 11 is rotated at a high speed. It is possible to prevent the inner diameter of the inner cylindrical portion 3-3 from expanding, and to avoid a decrease in the rigidity of the dynamic pressure air bearing.

【0033】これにより、高速回転における回転精度の
低下、回転精度の低下による振動発生を無くすことがで
きる。さらに、請求項3の発明の構成により、ミラーフ
ランジ3−4を有する外筒部3−6にかかる遠心力は戸
付がい外筒部3−6と内筒部3−5の間の空間で緩衝さ
れるため内筒部3−5に及ぶことがなく、回転多面鏡1
1の高速回転時に当該内筒部3−5の内径の広がりが防
止され、動圧空気軸受の剛性低下を回避する。
As a result, it is possible to prevent the deterioration of the rotation accuracy at the time of high speed rotation and the occurrence of vibration due to the deterioration of the rotation accuracy. Further, according to the configuration of the invention of claim 3, the centrifugal force applied to the outer tubular portion 3-6 having the mirror flange 3-4 is generated in the space between the door-attached outer tubular portion 3-6 and the inner tubular portion 3-5. Since it is buffered, it does not reach the inner cylindrical portion 3-5, and the rotary polygon mirror 1
At the time of high speed rotation of No. 1, the inner diameter of the inner cylindrical portion 3-5 is prevented from widening, and the reduction in rigidity of the dynamic pressure air bearing is avoided.

【0034】これにより、高速回転における回転精度の
低下、回転精度の低下による振動発生を無くすことがで
きる。
As a result, it is possible to eliminate the deterioration of the rotation accuracy at the time of high speed rotation and the occurrence of vibration due to the deterioration of the rotation accuracy.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明による光偏向器の1実
施例を説明する断面図であって、1は固定軸、1−1は
動圧発生用溝、2−1はハウジング、ハウジングアダプ
タ2−2、3は円筒部3−1とミラーフランジ3−2か
らなる回転スリーブ、5はマグネットヨーク、6はイン
ナーマグネツト6−1とアウターマグネツト6−2とか
らなるマグネツト、7はステータコア、8−1,8−2
はスタッド、9は回路基板、10は磁気検出素子、11
は回転多面鏡、11−1は反射鏡面、12はキャップフ
ランジ、13,16,17,18,20はネジ、15は
隙間、21はカラー、22はダンパー、23は空気だま
り、24は微細孔、25は接着剤である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view for explaining one embodiment of an optical deflector according to the present invention, in which 1 is a fixed shaft, 1-1 is a groove for generating dynamic pressure, 2-1 is a housing, and housing adapters 2-2 and 3 are shown. Is a rotary sleeve composed of a cylindrical portion 3-1 and a mirror flange 3-2, 5 is a magnet yoke, 6 is a magnet composed of an inner magnet 6-1 and an outer magnet 6-2, 7 is a stator core, 8-1, 8-2
Is a stud, 9 is a circuit board, 10 is a magnetic detection element, 11
Is a rotating polygon mirror, 11-1 is a reflecting mirror surface, 12 is a cap flange, 13, 16, 17, 18, and 20 are screws, 15 is a gap, 21 is a collar, 22 is a damper, 23 is an air pocket, and 24 is a fine hole. , 25 are adhesives.

【0036】この光偏向器は軸1が固定され、この軸1
に挿着したスリーブが回転する固定軸形式のものであ
り、ここでは軸1を固定軸、スリーブ3を回転スリーブ
としてこの回転スリーブ3に固定した回転多面鏡11と
マグネットヨーク5で保持したマグネット6−1,6−
2からる部材をロータ部とするものである。なお、図2
は図1におけるマグネットと回転スリーブの位置関係を
示す要部平面図であって、2つのマグネット6−1と6
−2が回転スリーブ7の内側と外側に同心的に配置され
ている。
This optical deflector has its axis 1 fixed, and this axis 1
The sleeve inserted into the rotary shaft is of a fixed shaft type. Here, the shaft 1 is a fixed shaft and the sleeve 3 is a rotary sleeve. The rotary polygon mirror 11 fixed to the rotary sleeve 3 and the magnet 6 held by the magnet yoke 5 are used. -1, 6-
The member consisting of 2 is used as the rotor portion. Note that FIG.
2 is a plan view of an essential part showing the positional relationship between the magnet and the rotary sleeve in FIG.
-2 are arranged concentrically inside and outside the rotary sleeve 7.

【0037】図1,図2において、固定軸1の一端はハ
ウジング2−1に固着されており、ハウジング2−1は
ネジ16によりハウジングアダプタ2−2に固定されて
いる。固定軸1の周表面には、ラジアル軸受として働く
動圧発生用溝1−1が設けられている。このラジアル軸
受は、軸方向に対して直角の方向に力が働いても、回転
の中心が所定の位置よりズレないようにするための軸受
である。
In FIGS. 1 and 2, one end of the fixed shaft 1 is fixed to the housing 2-1 and the housing 2-1 is fixed to the housing adapter 2-2 with the screw 16. On the peripheral surface of the fixed shaft 1, a dynamic pressure generating groove 1-1 that functions as a radial bearing is provided. This radial bearing is a bearing for preventing the center of rotation from deviating from a predetermined position even when a force acts in a direction perpendicular to the axial direction.

【0038】スキャナーモータを構成するロータ部は固
定軸1に隙間15を隔てて挿着した部分であり、回転ス
リーブ3とこの回転スリーブ3に接着あるいは焼き嵌め
により固定されたマグネットヨーク5、マグネットヨー
ク5に固着したマグネット6−1,6−2、回転スリー
ブ3を構成するミラーフランジ3−1に固定された回転
多面鏡11、およびキャップフランジ12で構成されて
いる。
The rotor portion constituting the scanner motor is a portion inserted into the fixed shaft 1 with a gap 15 therebetween, and the rotary sleeve 3 and the magnet yoke 5 and the magnet yoke fixed to the rotary sleeve 3 by adhesion or shrink fitting. It is composed of magnets 6-1, 6-2 fixed to 5, a rotary polygon mirror 11 fixed to a mirror flange 3-1 constituting the rotary sleeve 3, and a cap flange 12.

【0039】一方、スキャナーモータを構成するステー
タ部は、ハウジング2−1と、このハウジング2−1に
固着された固定軸1、スタッド8−1,8−2にネジ1
7で保持された回路基板9と共にトロイダル形式を好適
とする電磁コイルを巻回しネジ18でハウジング2に固
定されたステータコア7、回路基板9上に植立設置され
たホール素子を好適とする磁気検出素子10等から構成
されている。
On the other hand, the stator portion constituting the scanner motor has a housing 2-1, a fixed shaft 1 fixed to the housing 2-1, and screws 1 for the studs 8-1, 8-2.
7. Magnetic detection suitable for a stator core 7 fixed to the housing 2 with a screw 18 and a hall element installed on the circuit board 9 by winding an electromagnetic coil suitable for the toroidal type together with the circuit board 9 held by 7. It is composed of the element 10 and the like.

【0040】回転多面鏡11を回転駆動する所謂スキャ
ナーモータ部を構成するマグネット6−1,6−2は永
久磁石であり、図2に示したように4極着磁された環状
のマグネットをステータコア7の内周と外周に配置さ
れ、対向するステータコア7との間には磁気的吸引力が
働いている。この吸引力は、マグネット6−1,6−2
とステータコア7との対向位置が、モータの軸方向(ス
ラスト方向)にズレないようにする作用をする。つま
り、マグネット6−1,6−2が右方に移動した時に
は、前記吸引力に左方へ引き戻す成分が現れて引き戻さ
れるし、左方に移動したときには右方に引き戻される成
分が現れて引き戻される。かくして、マグネット6−
1,6−2とステータコア7とは、前記磁気吸引力によ
り、軸方向の所定位置にて対向せしめられるようにされ
る。すなわち、マグネット6−1,6−2とステータコ
ア7により、磁気的スラスト軸受が構成されている。
Magnets 6-1 and 6-2 forming a so-called scanner motor section for rotating the rotary polygon mirror 11 are permanent magnets. As shown in FIG. 2, a quadrupole magnetized annular magnet is used as a stator core. A magnetic attraction force is exerted between the stator core 7 and the stator core 7, which are arranged on the inner circumference and the outer circumference of the stator 7. This attraction force is generated by the magnets 6-1 and 6-2.
And the opposing position of the stator core 7 do not shift in the axial direction (thrust direction) of the motor. That is, when the magnets 6-1 and 6-2 move to the right, a component that pulls back to the left appears in the attraction force and is pulled back, and when the magnets 6-1 and 6-2 move to the left, a component that pulls back to the right appears and pulls back. Be done. Thus, the magnet 6-
1, 6-2 and the stator core 7 are made to oppose at a predetermined axial position by the magnetic attraction force. That is, the magnets 6-1 and 6-2 and the stator core 7 constitute a magnetic thrust bearing.

【0041】また、磁気検出素子10としては、例え
ば、ホール素子が用いられる。これは、マグネット6−
2の漏れ磁束を検出して、マグネット6−2が回転する
際、N極が通過したかS極が通過したかを検出する。磁
気検出素子10の検出信号は、回路基板9に印刷された
配線を通して図示しない制御回路部へ送られる。制御回
路部では、この検出信号を基に、ステータコア7の各個
所に巻回されている電磁コイルに流す電流の向きを決め
る。その結果、マグネット6−1,6−2とステータコ
ア7との相互作用により回転を持続する方向の力が発生
させられる。
As the magnetic detecting element 10, for example, a Hall element is used. This is a magnet 6-
By detecting the leakage magnetic flux of No. 2, it is detected whether the N pole or the S pole has passed when the magnet 6-2 rotates. The detection signal of the magnetic detection element 10 is sent to a control circuit unit (not shown) through the wiring printed on the circuit board 9. The control circuit section determines the direction of the current flowing through the electromagnetic coil wound around each part of the stator core 7 based on this detection signal. As a result, the interaction between the magnets 6-1 and 6-2 and the stator core 7 generates a force in the direction of continuing the rotation.

【0042】回転スリーブ3が回転すると、動圧発生用
溝1−1により、軸1の周囲(隙間15の部分)に高い
圧力の空気層が生ぜしめられる。この圧力により、回転
スリーブ3は軸1より浮いた状態で支持される動圧空気
軸受が構成される。なお、同図では、動圧発生用溝1−
1を固定軸1の外周に設けているが、これに代えて回転
スリーブ3の内壁に動圧発生用溝1−1を設けるように
してもよい。
When the rotary sleeve 3 rotates, the dynamic pressure generating groove 1-1 creates a high-pressure air layer around the shaft 1 (the gap 15). This pressure forms a dynamic air bearing in which the rotary sleeve 3 is supported in a state of floating above the shaft 1. In the figure, the dynamic pressure generating groove 1-
Although 1 is provided on the outer circumference of the fixed shaft 1, a dynamic pressure generating groove 1-1 may be provided on the inner wall of the rotary sleeve 3 instead of this.

【0043】上記隙間15の空気層はロータ部の回転中
心を一定に保つ作用をする。例えば、回転スリーブ3が
同図の左方にズレたとすると、右方の隙間15の隙間が
大となり、この部分の隙間の圧力はズレる前より小とな
る。一方、左方の隙間は小となるから、この部分の隙間
の圧力はズレる前より大となる。圧力の大小関係が上記
のようになると、回転スリーブ3は右方に押され、最終
的には元の位置へ戻されることになる。
The air layer in the gap 15 functions to keep the center of rotation of the rotor part constant. For example, if the rotary sleeve 3 is displaced to the left in the figure, the gap of the gap 15 on the right becomes large, and the pressure in the gap in this portion becomes smaller than that before the displacement. On the other hand, since the gap on the left side is small, the pressure in the gap in this part is larger than that before the gap. When the magnitude relation of the pressure is as described above, the rotary sleeve 3 is pushed rightward and finally returned to the original position.

【0044】そして、回転スリーブ3は軸1に挿通する
円筒部3−1とこの円筒部に接着剤25で固着されたミ
ラーフランジ3−2とからなる。また、この円筒部3−
1にはヨーク5が接着剤のよる固着あるいは圧入,焼嵌
め等によって固定されている。このような構成におい
て、回転多面鏡11が回転し、回転数が増大すると、そ
の遠心力でミラーフランジ3−2はその質量により半径
方向に膨張し変形して内径が拡大する。これにより、回
転スリーブ3の内筒部とミラーフランジ3−2の間に介
在する接着剤25に引張応力が働く。
The rotary sleeve 3 is composed of a cylindrical portion 3-1 which is inserted into the shaft 1 and a mirror flange 3-2 fixed to the cylindrical portion with an adhesive 25. In addition, this cylindrical portion 3-
A yoke 5 is fixed to 1 by fixing with an adhesive, press fitting, shrink fitting, or the like. In such a configuration, when the rotary polygon mirror 11 rotates and the number of rotations increases, the centrifugal force causes the mirror flange 3-2 to expand and deform in the radial direction due to its mass to expand the inner diameter. As a result, tensile stress acts on the adhesive 25 interposed between the inner cylindrical portion of the rotary sleeve 3 and the mirror flange 3-2.

【0045】接着剤25のヤング率はミラーフランジ3
−2のそれよりも小さいため伸びを伴い、かつ弾性的緩
衝となって体積のみが大きく変形する。接着剤25が変
形することで接着剤25に加わる応力は小さくなる。こ
れにより、回転スリーブ3の円筒部3−1には、その内
径を広げる程の引張応力は発生し難くなり、固定軸1と
の間の隙間15が拡大することを阻止する。
The Young's modulus of the adhesive 25 depends on the mirror flange 3
Since it is smaller than that of -2, it is accompanied by elongation and becomes an elastic buffer, so that only the volume is largely deformed. The deformation of the adhesive 25 reduces the stress applied to the adhesive 25. As a result, a tensile stress to the extent that the inner diameter of the rotary sleeve 3 is widened is less likely to be generated in the cylindrical portion 3-1, and expansion of the gap 15 with the fixed shaft 1 is prevented.

【0046】したがって、動圧空気軸受の剛性の低下を
抑制でき、高精度の回転を維持し、振動が発生すること
もない。図3は本発明による光偏向器の他の実施例を説
明する断面図であって、図1と同一符号は同一部分に対
応し、3−3は内筒部、3−4はミラーフランジ、3−
5は外筒部である。
Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the rigidity of the dynamic pressure air bearing, maintain a highly accurate rotation, and prevent vibration from occurring. 3 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the optical deflector according to the present invention, the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same parts, 3-3 is an inner cylindrical portion, 3-4 is a mirror flange, 3-
5 is an outer cylinder part.

【0047】同図において、ロータ部は円筒形状の内筒
部3−3とミラーフランジ3−4を有する外筒部3−5
からなる回転スリーブ3、ミラーフランジ3−4にネジ
13で固定した回転多面鏡11、マグネット6−1,6
−2を取付けたマグネットヨーク5とから構成される。
回転多面鏡11とヨーク5を固着した外筒部3−5は、
内筒部3−3の外周に圧入あるいは焼嵌め等の固着手段
によって固着される。
In the figure, the rotor portion is a cylindrical inner cylindrical portion 3-3 and an outer cylindrical portion 3-5 having a mirror flange 3-4.
Rotating sleeve 3 consisting of, rotating polygon mirror 11 fixed to the mirror flange 3-4 with screws 13, magnets 6-1 and 6
-2 attached to the magnet yoke 5.
The outer cylinder portion 3-5, to which the rotary polygon mirror 11 and the yoke 5 are fixed,
It is fixed to the outer periphery of the inner cylindrical portion 3-3 by a fixing means such as press fitting or shrink fitting.

【0048】上記構成において、回転スリーブが回転す
ると、回転多面鏡11等の質量により遠心力が発生す
る。この遠心力により外筒部3−5は半径方向に膨張し
変形する。しかし、内筒部3−3は外筒部3−5とは別
部品であるために、この変形が及ばない。そのため、内
筒部3−3と固定軸1との間の隙間15に変化がなく、
その内径の拡大はないので動圧空気軸受の剛性の低下は
抑制される。
In the above structure, when the rotary sleeve rotates, centrifugal force is generated by the mass of the rotary polygon mirror 11 and the like. Due to this centrifugal force, the outer cylinder portion 3-5 expands and deforms in the radial direction. However, since the inner tubular portion 3-3 is a separate component from the outer tubular portion 3-5, this deformation does not occur. Therefore, there is no change in the gap 15 between the inner cylindrical portion 3-3 and the fixed shaft 1,
Since the inner diameter does not increase, the decrease in rigidity of the dynamic pressure air bearing is suppressed.

【0049】したがって、動圧空気軸受の剛性の低下を
抑制でき、高精度の回転を維持し、振動が発生すること
もない。図4は本発明による光偏向器のさらに他の実施
例を説明する断面図であって、図1,図2と同一符号は
同一部分に対応し、3−3は内筒部、3−4はミラーフ
ランジ、3−5は外筒部、3−6,3−7は固着部であ
る。
Therefore, it is possible to suppress the decrease in rigidity of the dynamic pressure air bearing, maintain highly accurate rotation, and prevent vibration. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining still another embodiment of the optical deflector according to the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 correspond to the same parts, and 3-3 is an inner cylindrical part, 3-4. Is a mirror flange, 3-5 is an outer cylinder portion, and 3-6 and 3-7 are fixed portions.

【0050】同図において、内筒部3−3と外筒部3−
5は内筒部3−3の両端部、またはその近傍の2箇所で
圧入、焼嵌めまたは接着、あるいは溶接等の固着手段で
固着され、中間部では両者は離れている。この構成にお
いて、ロータ部の回転による遠心力によって外筒部3−
5は内筒部3−3との固着部3−6,3−7の中間部分
で膨張し変形するが、内筒部3−3には及ばない。その
ため、内筒部3−3と固定軸1との間の隙間15に変化
がなく、その内径の拡大はないので動圧空気軸受の剛性
の低下は抑制される。
In the figure, the inner cylinder portion 3-3 and the outer cylinder portion 3-
5 is fixed at both ends of the inner cylindrical portion 3-3 or at two locations in the vicinity thereof by fixing means such as press fitting, shrink fitting or adhesion, or welding, and the two are separated from each other in the intermediate portion. In this configuration, the outer cylinder portion 3-is generated by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor portion.
Reference numeral 5 expands and deforms in the intermediate portions of the fixed portions 3-6 and 3-7 with the inner tubular portion 3-3, but does not reach the inner tubular portion 3-3. Therefore, the gap 15 between the inner cylindrical portion 3-3 and the fixed shaft 1 does not change and the inner diameter thereof does not increase, so that the reduction in rigidity of the dynamic pressure air bearing is suppressed.

【0051】したがって、動圧空気軸受の剛性の低下を
抑制でき、高精度の回転を維持し、振動が発生すること
もない。
Therefore, it is possible to suppress the decrease in rigidity of the dynamic pressure air bearing, maintain highly accurate rotation, and prevent vibration.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータ部の回転による遠心力で回転スリーブの内径は広
がって動圧空気軸受の剛性が低下することを抑制でき、
ロータ部の高速回転における回転精度の低下とそれによ
る振動の発生を回避することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the inner diameter of the rotating sleeve from expanding due to the centrifugal force due to the rotation of the rotor part, and to reduce the rigidity of the dynamic pressure air bearing.
It is possible to avoid deterioration of the rotation accuracy of the rotor portion at high speed rotation and generation of vibration due to the decrease.

【0053】そして、この光偏向器のみならず、レーザ
発振器や光学レンズ等の周辺装置の性能低下を阻止し、
その性能と信頼性を維持することができ、低速回転から
高速回転までの広範囲の回転領域で使用可能な光偏向器
を提供できる。なお、本発明は、実施例で説明した動圧
空気軸受を回転軸に採用したものに限るものではなく、
静圧空気式、あるいは流体式の軸受機構を採用した光偏
向器にも適用できることはいうまでもない。
Not only the optical deflector but also peripheral devices such as a laser oscillator and an optical lens are prevented from deteriorating in performance.
It is possible to provide an optical deflector which can maintain its performance and reliability and can be used in a wide range of rotation regions from low speed rotation to high speed rotation. Note that the present invention is not limited to the one in which the dynamic pressure air bearing described in the embodiment is adopted as the rotating shaft,
It goes without saying that the present invention can also be applied to an optical deflector adopting a static pressure air type or fluid type bearing mechanism.

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

【図1】 本発明による光偏向器の1実施例を説明する
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating an embodiment of an optical deflector according to the present invention.

【図2】 本発明による光偏向器の1実施例におけるマ
グネットと回転スリーブ部分の要部を示す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing essential parts of a magnet and a rotary sleeve portion in an embodiment of an optical deflector according to the present invention.

【図3】 本発明による光偏向器の他の実施例を説明す
る断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating another embodiment of the optical deflector according to the present invention.

【図4】 本発明による光偏向器のさらに他の実施例を
説明する断面図である。
FIG. 4 is a sectional view for explaining still another embodiment of the optical deflector according to the present invention.

【図5】 光偏向器を用いた画像記録装置の概略構成の
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a schematic configuration of an image recording device using an optical deflector.

【図6】 従来の光偏向器の1例の構造を説明する断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of an example of a conventional optical deflector.

【図7】 光偏向器とその動作の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an optical deflector and its operation.

【図8】 上記従来技術における問題点を模式的に説明
する前記図6と同様の光偏向器の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical deflector similar to FIG. 6 for schematically explaining the problems in the above-mentioned conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・固定軸、1−1・・・・動圧発生用溝、2−
1・・・・ハウジング、2−2ハウジングアダプタ、3
・・・・回転スリーブ、3−1・・・・円筒部、3−2
・・・・ミラーフランジ、3−3・・・・内筒部、3−
4・・・・ミラーフランジ、3−5・・・・外筒部、3
−3・・・・内筒部、、3−6,3−7・・・・固着
部、5・・・・ヨーク、6・・・・マグネット、6−1
・・・・インナーマグネツト、6−2・・・・アウター
マグネツト、7・・・・ステータコア、8−1,8−2
・・・・スタッド、9・・・・回路基板、10・・・・
磁気検出素子、11・・・・回転多面鏡、11−1・・
・・反射鏡面、12・・・・キャップフランジ、13,
16,17,18,20・・・・ネジ、15・・・・隙
間、21・・・・カラー、22・・・・ダンパー、23
・・・・空気だまり、24・・・・微細孔、25・・・
・接着剤。
1 ... Fixed shaft, 1-1 ... Groove for dynamic pressure generation, 2-
1 ... Housing, 2-2 Housing adapter, 3
.... Rotating sleeve, 3-1 .... Cylindrical part, 3-2
・ ・ ・ Mirror flange, 3-3 ・ ・ ・ Inner cylinder part, 3-
4 ... Mirror flange, 3-5 ... Outer cylinder part, 3
-3 ... Inner cylinder part, 3-6, 3-7 ... Fixed part, 5 ... Yoke, 6 ... Magnet, 6-1
.... Inner magnet, 6-2 ... Outer magnet, 7 ... Stator core, 8-1, 8-2
.... Studs, 9 ... Circuit boards, 10 ...
Magnetic detection element, 11 ... Rotating polygon mirror, 11-1 ...
..Reflecting mirror surface, 12 ... Cap flanges, 13,
16, 17, 18, 20 ... ・ Screw, 15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Gap, 21 ・ ・ ・ ・ Collar, 22 ・ ・ ・ ・ Damper, 23
・ ・ ・ ・ Air pockets, 24 ・ ・ ・ ・ Micropores, 25 ・ ・ ・
·adhesive.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジングと電磁コイルを巻回したステ
ータコアおよび固定軸とを少なくとも備えたステータ部
と、外周に複数の反射鏡面を形成した回転多面鏡と回転
マグネットを支持するマグネットヨークとを固定する回
転スリーブを少なくとも備えたロータ部とからなり、上
記ステータ部の固定軸に上記ロータ部の回転スリーブを
動圧空気軸受で支持してなる光偏向器において、 前記ロータ部を構成する回転スリーブを、前記固定軸に
挿通する円筒部とこの円筒部の外周に前記円筒部よりも
ヤング率の小さい材料を介して固定したミラーフランジ
とから構成したことを特徴とする光偏向器。
1. A stator, which includes at least a housing, a stator core around which an electromagnetic coil is wound, and a fixed shaft, a rotary polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces formed on its outer periphery, and a magnet yoke for supporting a rotary magnet. An optical deflector comprising a rotor part having at least a rotating sleeve, wherein a fixed shaft of the stator part supports the rotating sleeve of the rotor part with a dynamic pressure air bearing, wherein the rotating sleeve constituting the rotor part is: An optical deflector comprising a cylindrical portion that is inserted through the fixed shaft and a mirror flange that is fixed to the outer periphery of the cylindrical portion through a material having a Young's modulus smaller than that of the cylindrical portion.
【請求項2】 ハウジングと電磁コイルを巻回したステ
ータコアおよび固定軸とを少なくとも備えたステータ部
と、外周に複数の反射鏡面を形成した回転多面鏡と回転
マグネットを支持するマグネットヨークとを固定する回
転スリーブを少なくとも備えたロータ部とからなり、上
記ステータ部の固定軸に上記ロータ部の回転スリーブを
動圧空気軸受で支持してなる光偏向器において、 前記ロータ部を構成する回転スリーブを、前記固定軸に
挿通する内筒部と外周に前記回転多面鏡を固定するミラ
ーフランジを有する外筒部とから構成し、上記内筒部の
外周に上記外筒部を圧着してなることを特徴とする光偏
向器。
2. A stator, which comprises at least a housing, a stator core around which an electromagnetic coil is wound, and a fixed shaft, a rotary polygonal mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces on its outer periphery, and a magnet yoke for supporting a rotary magnet. An optical deflector comprising a rotor part having at least a rotating sleeve, wherein a fixed shaft of the stator part supports the rotating sleeve of the rotor part with a dynamic pressure air bearing, wherein the rotating sleeve constituting the rotor part is: It is composed of an inner cylinder part that is inserted through the fixed shaft and an outer cylinder part that has a mirror flange that fixes the rotary polygon mirror on the outer periphery, and the outer cylinder part is crimped to the outer periphery of the inner cylinder part. And an optical deflector.
【請求項3】 ハウジングと電磁コイルを巻回したステ
ータコアおよび固定軸とを少なくとも備えたステータ部
と、外周に複数の反射鏡面を形成した回転多面鏡と回転
マグネットを支持するマグネットヨークとを固定する回
転スリーブを少なくとも備えたロータ部とからなり、上
記ステータ部の固定軸に上記ロータ部のスリーブを動圧
空気軸受で支持してなる光偏向器において、 前記ロータ部を構成する回転スリーブを、前記固定軸に
挿通する内筒部と外周に前記回転多面鏡を固定するミラ
ーフランジを有する外筒部とから構成し、上記外筒部を
上記内筒部の回転軸方向両端部近傍のみで固着してなる
ことを特徴とする光偏向器。
3. A stator, which comprises at least a housing, a stator core around which an electromagnetic coil is wound, and a fixed shaft, a rotary polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces formed on its outer periphery, and a magnet yoke for supporting a rotary magnet. An optical deflector comprising a rotor portion having at least a rotating sleeve, wherein a sleeve of the rotor portion is supported by a dynamic air bearing on a fixed shaft of the stator portion, wherein the rotating sleeve constituting the rotor portion is It is composed of an inner cylinder part that is inserted through the fixed shaft and an outer cylinder part that has a mirror flange that fixes the rotating polygon mirror on the outer periphery, and the outer cylinder part is fixed only near both ends of the inner cylinder part in the rotation axis direction. An optical deflector characterized in that
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