JPH0677105B2 - ポリゴンミラ− - Google Patents
ポリゴンミラ−Info
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- JPH0677105B2 JPH0677105B2 JP7449987A JP7449987A JPH0677105B2 JP H0677105 B2 JPH0677105 B2 JP H0677105B2 JP 7449987 A JP7449987 A JP 7449987A JP 7449987 A JP7449987 A JP 7449987A JP H0677105 B2 JPH0677105 B2 JP H0677105B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- polygon mirror
- polygon
- rotor
- dynamic pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
- F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
- F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/18—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with floating brasses or brushing, rotatable at a reduced speed
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- Fluid Mechanics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザプリンタ、バーコードリーダやレーザ
複写機などに用いられているレーザ走査光学系において
レーザ光を反射させて感光体表面に照射するためのポリ
ゴンミラーに関するものである。
複写機などに用いられているレーザ走査光学系において
レーザ光を反射させて感光体表面に照射するためのポリ
ゴンミラーに関するものである。
従来のポリゴンミラーは第６図に示すように、高鮮明な
画像処理に適した密閉構造の例について知られているレ
ーザプリンタでは半導体レーザやガスレーザなどからな
るレーザユニットからのレーザ光を回転するポリゴンロ
ータａのミラーｂによって反射させて、感光体表面に照
射するものであり、ポリゴンロータａは駆動モータｃに
よって固定軸ｄ上にスリーブｅを介して回転されるよう
に構成されている。
画像処理に適した密閉構造の例について知られているレ
ーザプリンタでは半導体レーザやガスレーザなどからな
るレーザユニットからのレーザ光を回転するポリゴンロ
ータａのミラーｂによって反射させて、感光体表面に照
射するものであり、ポリゴンロータａは駆動モータｃに
よって固定軸ｄ上にスリーブｅを介して回転されるよう
に構成されている。
そして、前記固定軸ｄの外周面には多数の動圧発生用溝
部が形成され、回転スリーブｅの回転によってスラスト
荷重及びラジアル荷重を支えるための動圧が発生する様
になっている。即ち、この動圧発生用の溝部は、機能的
にはヘリングボーン状の下部溝部f1及びヘリングボーン
形状を形成する中部溝部f2と上部溝部f3とによって動圧
を発生させてラジアル荷重を支え、且つ、中部溝部f2に
よって固定軸ｄ上面に空気を送り込み、以て固定軸ｄの
上端にあるスラスト軸受ｇとの間の空気圧を高めてスラ
スト荷重を支えるようになっている。
部が形成され、回転スリーブｅの回転によってスラスト
荷重及びラジアル荷重を支えるための動圧が発生する様
になっている。即ち、この動圧発生用の溝部は、機能的
にはヘリングボーン状の下部溝部f1及びヘリングボーン
形状を形成する中部溝部f2と上部溝部f3とによって動圧
を発生させてラジアル荷重を支え、且つ、中部溝部f2に
よって固定軸ｄ上面に空気を送り込み、以て固定軸ｄの
上端にあるスラスト軸受ｇとの間の空気圧を高めてスラ
スト荷重を支えるようになっている。
回転スリーブｅの上部にはポリゴンロータａがねじ止め
され、また下部にはロータマグネットc1が固定され、か
つロータマグネットc1を駆動するためのステータコイル
c2がロータマグネットc1の周囲を囲むように固定されて
駆動モータｃとなっていると共に、外部からポリゴンロ
ータａのミラーｂへ照射されるレーザ光、及び所望の露
光面へ反射されるレーザ光を透過させるレーザ入出窓部
ｈが外筒ｉの上部周面の一部に形成されたものから成っ
ていて、駆動モータｃで高速回転するポリゴンロータは
回転精度が高く維持される必要があるばかりでなく反射
面の面振れを小さくしなければならないために固定軸と
回転スリーブとの間隙は極めて狭いものとしている。
され、また下部にはロータマグネットc1が固定され、か
つロータマグネットc1を駆動するためのステータコイル
c2がロータマグネットc1の周囲を囲むように固定されて
駆動モータｃとなっていると共に、外部からポリゴンロ
ータａのミラーｂへ照射されるレーザ光、及び所望の露
光面へ反射されるレーザ光を透過させるレーザ入出窓部
ｈが外筒ｉの上部周面の一部に形成されたものから成っ
ていて、駆動モータｃで高速回転するポリゴンロータは
回転精度が高く維持される必要があるばかりでなく反射
面の面振れを小さくしなければならないために固定軸と
回転スリーブとの間隙は極めて狭いものとしている。
ところが、このようなレーザプリンタは鮮明な文字や画
像を高速度で再生するものであるから、ポリゴンミラー
は高速度で、しかも反射面の倒れが少ない状態で回転さ
れねばならないために、ポリゴンミラーは切削が容易
で、高反射率のアルミ合金の平板をダイヤモンドで切削
することで製造されているが、形状を維持するために、
その厚みは10mm以上にもなっていた。しかしポリゴンミ
ラーが高速回転している時の負荷は、大半がポリゴンの
外周縁の空気抵抗であり、レーザ光を反射する領域が1m
m以下でも十分である狭い幅であることを考慮すればポ
リゴンミラーが周囲の空気を乱すことによる動力損失は
極めて大きなものとなる。
像を高速度で再生するものであるから、ポリゴンミラー
は高速度で、しかも反射面の倒れが少ない状態で回転さ
れねばならないために、ポリゴンミラーは切削が容易
で、高反射率のアルミ合金の平板をダイヤモンドで切削
することで製造されているが、形状を維持するために、
その厚みは10mm以上にもなっていた。しかしポリゴンミ
ラーが高速回転している時の負荷は、大半がポリゴンの
外周縁の空気抵抗であり、レーザ光を反射する領域が1m
m以下でも十分である狭い幅であることを考慮すればポ
リゴンミラーが周囲の空気を乱すことによる動力損失は
極めて大きなものとなる。
これらのことから、固定軸と回転スリーブとの摺動部は
極めて精密に加工されて、空気による動圧が効果的に発
生するようにし、かつ回転スリーブ、ポリゴンロータ、
ミラー部、ロータマグネット等の回転部分は精密に加工
され、同時に好適にマスバランスが調整されていなけれ
ばならない。
極めて精密に加工されて、空気による動圧が効果的に発
生するようにし、かつ回転スリーブ、ポリゴンロータ、
ミラー部、ロータマグネット等の回転部分は精密に加工
され、同時に好適にマスバランスが調整されていなけれ
ばならない。
しかし、ポリゴンミラーの反射面での面の倒れを±1.5
μｍ以下とするには50mm以上の長さの固定軸を精度よく
加工し、回転スリーブとの間隔を３μｍ以下にしなけれ
ばならないので、製品の量産化が困難であり、また更に
高速度の画像処理を行う場合には、ポリゴンミラーの回
転速度を30,000rpm以上とすることが望まれているも、
この様な高速回転の場合には固定軸に対するラジアル荷
重が増加し、空気膜による支持は極めて困難であり、バ
ランス調整も頗る煩雑であり、しかもポリゴンロータを
誤って逆方向に回転させる焼損事故につながって保安上
問題があった。
μｍ以下とするには50mm以上の長さの固定軸を精度よく
加工し、回転スリーブとの間隔を３μｍ以下にしなけれ
ばならないので、製品の量産化が困難であり、また更に
高速度の画像処理を行う場合には、ポリゴンミラーの回
転速度を30,000rpm以上とすることが望まれているも、
この様な高速回転の場合には固定軸に対するラジアル荷
重が増加し、空気膜による支持は極めて困難であり、バ
ランス調整も頗る煩雑であり、しかもポリゴンロータを
誤って逆方向に回転させる焼損事故につながって保安上
問題があった。
本発明は、この従来の欠点を適確に排除しようとするも
ので、ポリゴンロータの垂直度、平行度を大幅に向上さ
せ回転時の空気抵抗も少なく、高速回転が可能なコンパ
クトなポリゴンミラーとし、さらに、反射面の倒れが少
なく、正逆回転時のいずれにもスラスト荷重を受けられ
保安上良好でかつ安定した高速回転も可能で、レーザ光
等を精度よく反射できるポリゴンミラーを構成簡単で製
作容易安価な形態で提供することを目的とするものであ
る。
ので、ポリゴンロータの垂直度、平行度を大幅に向上さ
せ回転時の空気抵抗も少なく、高速回転が可能なコンパ
クトなポリゴンミラーとし、さらに、反射面の倒れが少
なく、正逆回転時のいずれにもスラスト荷重を受けられ
保安上良好でかつ安定した高速回転も可能で、レーザ光
等を精度よく反射できるポリゴンミラーを構成簡単で製
作容易安価な形態で提供することを目的とするものであ
る。
本発明は、鏡面のある回転体を支持体に備えた固定軸に
回転自在に設けてポリゴンロータとし、前記回転体にマ
グネットを設けると共に、該マグネットに対応してステ
ータコイルを配備したポリゴンミラーにおいて、前記回
転体と支持体との間に、両面に動圧発生用のスパイラル
溝を形成したセラミックス材からなる摺動部材を介在配
備したことを特徴とするポリゴンミラーである。
回転自在に設けてポリゴンロータとし、前記回転体にマ
グネットを設けると共に、該マグネットに対応してステ
ータコイルを配備したポリゴンミラーにおいて、前記回
転体と支持体との間に、両面に動圧発生用のスパイラル
溝を形成したセラミックス材からなる摺動部材を介在配
備したことを特徴とするポリゴンミラーである。
本発明の実施例を第１〜３図例で説明すると、平板状に
して中央に貫通孔１が形成され、外周縁を正多角形とす
る複数の鏡面２を有する回転体３を前記の貫通孔１を貫
通して支持体４に備えられた固定軸５に回転自在に設け
てポリゴンロータとし、平板の回転体３と平行に固定さ
れ、ポリゴンロータを回転させるステータコイル６を前
記支持体４に備え、前記回転体３に設けられた永久磁石
又は二次導体のマグネット７と前記ステータコイル６と
によって回転体３を回転させるモータユニットを構成し
て、前記回転体３と支持体４との間に両面に動圧発生用
溝11即ちスパイラル溝を形成したセラミックス材からな
る摺動部材10を介在配備するようにしてある。
して中央に貫通孔１が形成され、外周縁を正多角形とす
る複数の鏡面２を有する回転体３を前記の貫通孔１を貫
通して支持体４に備えられた固定軸５に回転自在に設け
てポリゴンロータとし、平板の回転体３と平行に固定さ
れ、ポリゴンロータを回転させるステータコイル６を前
記支持体４に備え、前記回転体３に設けられた永久磁石
又は二次導体のマグネット７と前記ステータコイル６と
によって回転体３を回転させるモータユニットを構成し
て、前記回転体３と支持体４との間に両面に動圧発生用
溝11即ちスパイラル溝を形成したセラミックス材からな
る摺動部材10を介在配備するようにしてある。
前記回転体３は、前記支持体４上に介在される摺動面に
動圧発生用溝11のある摺動部材10に対面配備されている
もので、この摺動部材10としては角形又は円形の板体で
回転体３のマグネット７に対向する面及びステータコイ
ル６に対向する面の摺動面の両方の面に動圧発生用溝1
1、例えばねじり方向が逆向きのスパイラル溝をランド
部101を残して形成した硬質のセラミックス材料例えばS
iC焼結体、BeOを含むα−SiC焼結体、又はSi3N4焼結体
などで構成したものを用いてスラスト軸受部として形成
するのがよく、前記回転体３も硬質のセラミックス材料
の平板を用いてもよいし、必要に応じて対応する摺動面
に動圧発生用溝を形成してもよい。
動圧発生用溝11のある摺動部材10に対面配備されている
もので、この摺動部材10としては角形又は円形の板体で
回転体３のマグネット７に対向する面及びステータコイ
ル６に対向する面の摺動面の両方の面に動圧発生用溝1
1、例えばねじり方向が逆向きのスパイラル溝をランド
部101を残して形成した硬質のセラミックス材料例えばS
iC焼結体、BeOを含むα−SiC焼結体、又はSi3N4焼結体
などで構成したものを用いてスラスト軸受部として形成
するのがよく、前記回転体３も硬質のセラミックス材料
の平板を用いてもよいし、必要に応じて対応する摺動面
に動圧発生用溝を形成してもよい。
前記マグネット７は回転体３の挿入孔８に埋込配備し
て、上面を平坦に面合せしてもよいし、挿入孔８に対し
てマグネット７を上面より窪み状態或いは突出状態に配
置し、バックアップ板（図示せず）を当てて保持する構
成としてもよい。
て、上面を平坦に面合せしてもよいし、挿入孔８に対し
てマグネット７を上面より窪み状態或いは突出状態に配
置し、バックアップ板（図示せず）を当てて保持する構
成としてもよい。
前記挿入孔８は前記回転体３に複数個環状に形成配備し
てあるが、第４図例のように円板状のロータコアを形成
するようにリング状に連接配備し固定軸５と直交する平
面上に沿って環状に複数の磁極を着磁しているようにす
ることもできるし、さらに前記鏡面２はアルミニウム箔
（0.1〜0.5mm）又は蒸着膜、その他の反射率の高いコー
ティグ層でミラー部とするのが便利である。
てあるが、第４図例のように円板状のロータコアを形成
するようにリング状に連接配備し固定軸５と直交する平
面上に沿って環状に複数の磁極を着磁しているようにす
ることもできるし、さらに前記鏡面２はアルミニウム箔
（0.1〜0.5mm）又は蒸着膜、その他の反射率の高いコー
ティグ層でミラー部とするのが便利である。
図中111はヘリングボーン状に形成した動圧発生用溝で
固定軸５の外周面又はこれに対応する面に多数設けてい
る。12はカバー体であって、支持体４に嵌着し、レーザ
プリンタなどの密閉構造としたもので、バーコードリー
ダなどのように鮮明度を要求されない場合には省略でき
る。13は投光用窓部、14は留めナットで温度膨脹経時に
よるゆるみを防止するものである。
固定軸５の外周面又はこれに対応する面に多数設けてい
る。12はカバー体であって、支持体４に嵌着し、レーザ
プリンタなどの密閉構造としたもので、バーコードリー
ダなどのように鮮明度を要求されない場合には省略でき
る。13は投光用窓部、14は留めナットで温度膨脹経時に
よるゆるみを防止するものである。
なお前記動圧発生用溝11はスパイラル状の方向は両面に
設けた場合に逆方向（投影面上同じ向き）に設けてポリ
ゴンロータを回転駆動する際に誤って逆方向に回転させ
ても焼損することがないようにし、即ち正逆いずれの回
転時においても動圧効果を生じさせスラスト荷重を受け
て保安上有効にしてあるが、必要に応じ同方向（投影面
上逆向き）に設けて一方をクラッチ作用を与えるように
してもよい。この場合、中間部材を介在させて活用する
ことが考慮されるし、さらに回転体３の外周にある鏡面
２もアルミニウム箔でバランス調整をすることができ
る。
設けた場合に逆方向（投影面上同じ向き）に設けてポリ
ゴンロータを回転駆動する際に誤って逆方向に回転させ
ても焼損することがないようにし、即ち正逆いずれの回
転時においても動圧効果を生じさせスラスト荷重を受け
て保安上有効にしてあるが、必要に応じ同方向（投影面
上逆向き）に設けて一方をクラッチ作用を与えるように
してもよい。この場合、中間部材を介在させて活用する
ことが考慮されるし、さらに回転体３の外周にある鏡面
２もアルミニウム箔でバランス調整をすることができ
る。
第５図の具体例では回転軸として金属製支持軸５上にヘ
リングボーン状溝を外周に有するセラミックス材料のス
リーブ状ブッシュ51を備えたもので前記回転体３の浮上
量を拘束する手段としては回転体３の上方位置で固定軸
５に設けた上部摺動板15或いは座金若しくはその他のス
トッパを選んで当てる構成としてあるが、摺動板15など
にコイルバネその他弾性部材を付設させたりその他弾性
構造物などを押圧部材として回転体３の上方部の固定軸
５に備えた構成としてもよい。
リングボーン状溝を外周に有するセラミックス材料のス
リーブ状ブッシュ51を備えたもので前記回転体３の浮上
量を拘束する手段としては回転体３の上方位置で固定軸
５に設けた上部摺動板15或いは座金若しくはその他のス
トッパを選んで当てる構成としてあるが、摺動板15など
にコイルバネその他弾性部材を付設させたりその他弾性
構造物などを押圧部材として回転体３の上方部の固定軸
５に備えた構成としてもよい。
なお、実施例では前記上部摺動板15はセラミックス材料
から成り摺動面側に動圧発生用溝を必要に応じ備えて回
転体３に付設してあり、該上部摺動板15と座金16との間
にコイルバネ17を介在配備して回転体３の浮上量拘束機
構としてある。
から成り摺動面側に動圧発生用溝を必要に応じ備えて回
転体３に付設してあり、該上部摺動板15と座金16との間
にコイルバネ17を介在配備して回転体３の浮上量拘束機
構としてある。
また前記支持体４はアルミニウム材から構成されるもの
であって、前記摺動部材の廻り止めとして用いられるも
のであるが、前記固定軸５及び支持体４もSiCを主体と
するセラミックス材料で構成することも選んでできる
し、さらに前記支持体４は磁性体で構成してマグネット
７との間で常時吸引力を働かせて回転体３が墜落させな
いようにし、かつこの吸引力で安定な回転を得るように
考慮してもよい。さらに固定軸５は軸端面間の平行度及
びヘリングボーン状溝面との垂直度を精密加工してある
が、必要に応じ同様に精密加工したスリーブ状のブッシ
ュ51を嵌着配備してもよく、これらの場合固定軸５又は
ブッシュ51を段付軸として各部材に対応させてもよい。
また前記回転体３に設けたマグネット７に対して平板状
のステータコイル６を支持体４に設けてモータとしてポ
リゴンロータの回転体３を回転させるようにしてある
が、ステータコイル６に面する摺動部材10の端面は固定
軸５を直角即ち貫通孔１の内周面と直角で、その外周縁
に形成された鏡面２に対して直角となるように加工され
ている。
であって、前記摺動部材の廻り止めとして用いられるも
のであるが、前記固定軸５及び支持体４もSiCを主体と
するセラミックス材料で構成することも選んでできる
し、さらに前記支持体４は磁性体で構成してマグネット
７との間で常時吸引力を働かせて回転体３が墜落させな
いようにし、かつこの吸引力で安定な回転を得るように
考慮してもよい。さらに固定軸５は軸端面間の平行度及
びヘリングボーン状溝面との垂直度を精密加工してある
が、必要に応じ同様に精密加工したスリーブ状のブッシ
ュ51を嵌着配備してもよく、これらの場合固定軸５又は
ブッシュ51を段付軸として各部材に対応させてもよい。
また前記回転体３に設けたマグネット７に対して平板状
のステータコイル６を支持体４に設けてモータとしてポ
リゴンロータの回転体３を回転させるようにしてある
が、ステータコイル６に面する摺動部材10の端面は固定
軸５を直角即ち貫通孔１の内周面と直角で、その外周縁
に形成された鏡面２に対して直角となるように加工され
ている。
しかして鏡面２のある回転体３は支持体４にある固定軸
５及び動圧発生用溝11を有するセラミックス材料の摺動
部材10上にマスバランス、流体バランス及び磁気バラン
スが良好に維持されて円滑に回転され、回転時の空気抵
抗も小さく運転できるものである。
５及び動圧発生用溝11を有するセラミックス材料の摺動
部材10上にマスバランス、流体バランス及び磁気バラン
スが良好に維持されて円滑に回転され、回転時の空気抵
抗も小さく運転できるものである。
この場合前記支持体４と回転体３との間に介在された摺
動部材10の対応面の両面に動圧発生用溝11を形成し、対
面側は平滑な平面としてスラスト軸受部とするものであ
り、また、ラジアル軸受部は固定軸５の外周面、又は貫
通孔１の円筒面のいずれか一方の面に動圧発生用のヘリ
ングボーン状の溝111を形成し、他方の面を平滑な円筒
面とするものであり、この実施例においては、スラスト
荷重を支えるための動圧発生用溝11、ラジアル荷重を支
えるための動圧発生用溝111は各々３〜10μｍ程度の溝
深さである。またこの動圧発生用溝11は回転体３の両面
に溝加工を施してバランスをよくし、変形をなくすよう
にするのもよいし、摺動部材10又は摺動板15としては、
その片面のみにスパイラル溝加工する場合に比べて両面
に形成する場合には径に対して厚みの薄いセラミックス
板では溝加工後に変形することもあるので変形しない厚
みに選定することが考慮される。
動部材10の対応面の両面に動圧発生用溝11を形成し、対
面側は平滑な平面としてスラスト軸受部とするものであ
り、また、ラジアル軸受部は固定軸５の外周面、又は貫
通孔１の円筒面のいずれか一方の面に動圧発生用のヘリ
ングボーン状の溝111を形成し、他方の面を平滑な円筒
面とするものであり、この実施例においては、スラスト
荷重を支えるための動圧発生用溝11、ラジアル荷重を支
えるための動圧発生用溝111は各々３〜10μｍ程度の溝
深さである。またこの動圧発生用溝11は回転体３の両面
に溝加工を施してバランスをよくし、変形をなくすよう
にするのもよいし、摺動部材10又は摺動板15としては、
その片面のみにスパイラル溝加工する場合に比べて両面
に形成する場合には径に対して厚みの薄いセラミックス
板では溝加工後に変形することもあるので変形しない厚
みに選定することが考慮される。
前記摺動板15及び／又は摺動部材10は全面のうねりが0.
3μｍ以下で最大面粗度が0.1μｍの平滑な平面であるラ
ンド面とした上で、ショットブラストによって３〜10μ
ｍの深さのスパイラル状溝加工をしたものである。
3μｍ以下で最大面粗度が0.1μｍの平滑な平面であるラ
ンド面とした上で、ショットブラストによって３〜10μ
ｍの深さのスパイラル状溝加工をしたものである。
なお、動圧効果を利用したラジアル軸受を製作する場合
も同様に、上述のショットブラストによる溝加工をする
ことができる。いずれにても硬質のセラミックス材料で
高い精度で前記動圧発生用溝11を加工することができ、
かつ、その動圧発生に適した摺動部の形状が動圧が発生
した状態においても維持され、しかも、起動、停止の際
に生じる固体摺擦に対しても、ある程度の負荷であれば
耐久性を持って有効に用いられる。
も同様に、上述のショットブラストによる溝加工をする
ことができる。いずれにても硬質のセラミックス材料で
高い精度で前記動圧発生用溝11を加工することができ、
かつ、その動圧発生に適した摺動部の形状が動圧が発生
した状態においても維持され、しかも、起動、停止の際
に生じる固体摺擦に対しても、ある程度の負荷であれば
耐久性を持って有効に用いられる。
〔発明の効果〕 本発明は、回転体に設けたマグネットと、このマグネッ
トに対向され前記回転体を回転させるステータコイルと
を備えたポリゴンミラーにおいて、前記回転体と支持体
との間に、両面に動圧発生用のスパイラル溝を形成した
セラミックス材料からなる摺動部材を介在配備したこと
によりセラミックス摺動部材でポリゴンロータの垂直
度、平行度を大幅に向上できロータの芯振れも可及的に
小さくできるほか、ステータコイルやマグネットの付設
位置も変化させてバランス調整も容易であって安定した
回転運動が可能となり、ポリゴンロータを回転させるた
めの永久磁石又は二次導体からなるロータコアと、外周
面がミラー部とされたポリゴンロータの厚みが薄くても
その変形量を小さすることができ、従来のポリゴンミラ
ーに比べ、ポリゴンミラーを装着した回転軸方向の寸法
が短くなり、著しく薄く小型軽量化することが可能であ
って、その空気抵抗をも著しく減少せしめることができ
るし、さらに小さな動力で従来と同等の回転速度が得ら
れることになり、また従来と同程度の電力を投入すれ
ば、より高回転速度を得ることができるポリゴンミラー
となるし、ポリゴンミラーの回転軸方向端面をセラミッ
クの摺動部材部分の動圧発生用溝で正逆回転のいずれに
も動圧効果を生じさせスラスト荷重を良好に受けること
から保守・保安がらくで起動・停止の際の固体接触があ
っても摩耗することがなく、また、軸受の母材が硬質の
ゼイ性材料であることから変形が極めて小さく、実質的
に無視できるものであり、更に、動圧発生時の動圧発生
効果は良好に維持されて高負荷のスラスト荷重を支える
ことができるので、光線を安定して走査するポリゴンミ
ラーとしての機能が常時良好で、かつセラミックス摺動
部材の介在で、レーザ光等を精度よく反射できるポリゴ
ンミラーを構成簡単で製作容易安価な形態で得られるも
のである。
トに対向され前記回転体を回転させるステータコイルと
を備えたポリゴンミラーにおいて、前記回転体と支持体
との間に、両面に動圧発生用のスパイラル溝を形成した
セラミックス材料からなる摺動部材を介在配備したこと
によりセラミックス摺動部材でポリゴンロータの垂直
度、平行度を大幅に向上できロータの芯振れも可及的に
小さくできるほか、ステータコイルやマグネットの付設
位置も変化させてバランス調整も容易であって安定した
回転運動が可能となり、ポリゴンロータを回転させるた
めの永久磁石又は二次導体からなるロータコアと、外周
面がミラー部とされたポリゴンロータの厚みが薄くても
その変形量を小さすることができ、従来のポリゴンミラ
ーに比べ、ポリゴンミラーを装着した回転軸方向の寸法
が短くなり、著しく薄く小型軽量化することが可能であ
って、その空気抵抗をも著しく減少せしめることができ
るし、さらに小さな動力で従来と同等の回転速度が得ら
れることになり、また従来と同程度の電力を投入すれ
ば、より高回転速度を得ることができるポリゴンミラー
となるし、ポリゴンミラーの回転軸方向端面をセラミッ
クの摺動部材部分の動圧発生用溝で正逆回転のいずれに
も動圧効果を生じさせスラスト荷重を良好に受けること
から保守・保安がらくで起動・停止の際の固体接触があ
っても摩耗することがなく、また、軸受の母材が硬質の
ゼイ性材料であることから変形が極めて小さく、実質的
に無視できるものであり、更に、動圧発生時の動圧発生
効果は良好に維持されて高負荷のスラスト荷重を支える
ことができるので、光線を安定して走査するポリゴンミ
ラーとしての機能が常時良好で、かつセラミックス摺動
部材の介在で、レーザ光等を精度よく反射できるポリゴ
ンミラーを構成簡単で製作容易安価な形態で得られるも
のである。
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図第１図Ｉ−
Ｉ線における平面図、第３図は第１図II−II線における
平面図、第４図は他の実施例の切断側面図、第５図はさ
らに他の実施例の一部切断側面図、第６図は従来例の縦
断面図である。 １…貫通孔、２…鏡面、３…回転体、31…筒状部、４…
支持体、５…固定軸、６…ステータコイル、７…マグネ
ット、８…挿入孔、10…摺動部材、15…摺動板、16…座
金、17…バネ。
Ｉ線における平面図、第３図は第１図II−II線における
平面図、第４図は他の実施例の切断側面図、第５図はさ
らに他の実施例の一部切断側面図、第６図は従来例の縦
断面図である。 １…貫通孔、２…鏡面、３…回転体、31…筒状部、４…
支持体、５…固定軸、６…ステータコイル、７…マグネ
ット、８…挿入孔、10…摺動部材、15…摺動板、16…座
金、17…バネ。
Claims (5)
- 【請求項１】鏡面のある回転体を支持体に備えた固定軸
に回転自在に設けてポリゴンロータとし、前記回転体に
マグネットを設けると共に、該マグネットに対応してス
テータコイルを配備したポリゴンミラーにおいて、前記
回転体と支持体との間に、両面に動圧発生用のスパイラ
ル溝を形成したセラミックス材からなる摺動部材を介在
配備したことを特徴とするポリゴンミラー。 - 【請求項２】前記摺動部材が、スラスト軸受部となる平
板であって、その表裏に逆向きのスパイラル溝を有し前
記固定軸と直交する水平面上に備えられるものである特
許請求の範囲第１項記載のポリゴンミラー。 - 【請求項３】前記回転体が、外周縁が正多角形の平板状
の板体であって、該外周面にアルミニウム箔を固着して
鏡面を形成したポリゴンロータとしたものである特許請
求の範囲第１項又は第２項記載のポリゴンミラー。 - 【請求項４】前記回転体が、中央に貫通孔のある平板で
あって、該貫通孔と同心円状にマグネットを環状に複数
配備したポリゴンロータである特許請求の範囲第１〜３
項のいずれか一つの項記載のポリゴンミラー。 - 【請求項５】前記支持体が、アルミニウム材から構成さ
れるものであって、前記摺動部材の廻り止めとして用い
られるものである特許請求の範囲第１〜４項のいずれか
一つの項記載のポリゴンミラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7449987A JPH0677105B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | ポリゴンミラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7449987A JPH0677105B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | ポリゴンミラ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241518A JPS63241518A (ja) | 1988-10-06 |
| JPH0677105B2 true JPH0677105B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=13549061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7449987A Expired - Lifetime JPH0677105B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | ポリゴンミラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677105B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05241090A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-21 | Ebara Corp | ポリゴンミラー |
| JP2002277804A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Konica Corp | 光偏向装置及び画像形成装置 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7449987A patent/JPH0677105B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63241518A (ja) | 1988-10-06 |
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