JPH0677108B2 - Polygon mirror - Google Patents

Polygon mirror

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JPH0677108B2
JPH0677108B2 JP9097387A JP9097387A JPH0677108B2 JP H0677108 B2 JPH0677108 B2 JP H0677108B2 JP 9097387 A JP9097387 A JP 9097387A JP 9097387 A JP9097387 A JP 9097387A JP H0677108 B2 JPH0677108 B2 JP H0677108B2
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JP
Japan
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rotating body
polygon mirror
magnet
ring
polygon
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庄太郎 溝渕
英臣 原田
憲幸 長田
泰史 久部
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors

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。
The present invention relates to a laser scanning optical system used in a laser printer, a bar code reader, a laser copying machine, or the like, which reflects laser light to irradiate the surface of a photoconductor. It relates to a polygon mirror for doing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のポリゴンミラーは第9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。
As shown in FIG. 9, a conventional polygon mirror is a polygon that rotates a laser beam from a laser unit such as a semiconductor laser or a gas laser in a laser printer known as an example of a hermetic structure suitable for high-definition image processing. It is reflected by the mirror b of the rotor a and irradiates the surface of the photoconductor, and the polygon rotor a is configured to be rotated by the drive motor c on the fixed shaft d via the sleeve e.

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。
A large number of dynamic pressure generating grooves are formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft d, so that the rotation of the rotary sleeve e generates dynamic pressure for supporting the thrust load and the radial load. That is, the groove portion for generating dynamic pressure is functionally generated by the lower groove portion f 1 having a herringbone shape, the middle groove portion f 2 and the upper groove portion f 3 which form a herringbone shape, and a radial load is generated. Air is sent to the upper surface of the fixed shaft d by the support and the middle groove portion f 2, and
The thrust load is supported by increasing the air pressure between the upper end of the thrust bearing g and the thrust bearing g.

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。
The polygon rotor a is screwed to the upper part of the rotating sleeve e, the rotor magnet c 1 is fixed to the lower part, and a stator coil for driving the rotor magnet c 1 is used.
c 2 is fixed so as to surround the rotor magnet c 1 to form a drive motor c, and the laser light emitted from the outside to the mirror b of the polygon rotor a and the laser light reflected to a desired exposure surface The polygonal rotor, which has a laser entrance / exit window h for transmitting light formed on a part of the upper peripheral surface of the outer cylinder i and is rotated at a high speed by the drive motor c, must maintain high rotational accuracy. Not only that, the surface run-out of the reflecting surface must be reduced, so that the gap between the fixed shaft and the rotary sleeve is extremely narrow.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

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、高反射率のアルミニウム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1mm以下でも十分である狭い幅であることを考慮す
る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。
However, since such a laser printer reproduces clear characters and images at a high speed, the polygon mirror must be rotated at a high speed and with the reflection surface not tilting. It is easy to cut, and it is manufactured by cutting a flat plate of aluminum alloy with high reflectance with diamond, but its thickness was 10 mm or more to maintain the shape. However, when the polygon mirror rotates at high speed, most of the load is air resistance at the outer edge of the polygon, and considering that the area for reflecting the laser light is 1 mm or less, the width is narrow. The power loss due to the disturbance of the surrounding air becomes extremely large.

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。
For these reasons, the sliding portion between the fixed shaft and the rotary sleeve is extremely precisely processed so that the dynamic pressure by air is effectively generated, and the rotary sleeve, the polygon rotor,
The rotating parts such as the mirror part and the rotor magnet must be precisely processed, and at the same time, the mass balance must be adjusted appropriately.

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。
However, the surface tilt of the reflecting surface of the polygon mirror is ± 1.5.
In order to reduce the size to less than μm, it is necessary to accurately machine a fixed shaft with a length of 50 mm or more, and the distance between it and the rotating sleeve must be less than 3 μm, so mass production of the product is difficult, and high-speed image processing is required. When performing, it is desired to set the rotation speed of the polygon mirror to 30,000 rpm or more.
In the case of such high-speed rotation, the radial load on the fixed shaft increases, it is extremely difficult to support it with an air film, the balance adjustment is very complicated, and moreover, in the case of a burnout accident that accidentally rotates the polygon rotor in the opposite direction. There was a security problem due to the connection.

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、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。
The present invention intends to properly eliminate this conventional drawback, and to provide a compact polygon mirror capable of high-speed rotation with significantly improved verticality and parallelism of the polygon rotor, and less air resistance during rotation. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a polygon mirror which has a small tilt of the reflecting surface, is capable of stable high-speed rotation, and can reflect a laser beam or the like with high accuracy in a simple configuration, easy manufacture and inexpensive form.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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
転体に形成した嵌合孔に装入した磁性吸着板を介して回
転体お両面にマグネットを保持すると共に、これらマグ
ネットにそれぞれ対応してステータコイルを配備したこ
とを特徴とするポリゴンミラーである。
The present invention relates to a polygon mirror in which a rotating body having a mirror surface is rotatably provided on a fixed shaft provided on a support body to form a polygon rotor, and a magnet is provided on the rotating body, and a stator coil is provided corresponding to the magnet. A polygon mirror characterized in that magnets are held on both surfaces of the rotating body through magnetic attraction plates inserted in fitting holes formed in the rotating body, and stator coils are arranged corresponding to these magnets, respectively. Is.

〔実施例) 本発明の実施例を第1〜4図例で説明すると、第1図例
においては中央に貫通孔1が形成され、外周縁を正多角
形とする複数の鏡面2を有する平板状の回転体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の
外周にあって、外周に動圧発生用溝111を形成したブッ
シュ51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又はカバー体12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の両側面に動圧発生用溝11即ちスパイラル溝を形成し
これに対設してスラスト受板となる受部材10を介在配備
して前記ブッシュ51の両端から押圧挟持してスラスト動
圧軸受を形成するようにしてある。即ち、前記回転体3
に形成した嵌合孔8に装入した磁性吸着板18を介して回
転体の両面にマグネット7,7を保持すると共に、これら
マグネット7にそれぞれ対応してステータコイル6,6を
配備してポリゴンミラーとしてある。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In FIG. 1, a flat plate having a plurality of mirror surfaces 2 having a through hole 1 formed at the center and an outer peripheral edge of a regular polygon. The rotating body 3 in the shape of a ring is rotatably attached to the bush 5 1 which penetrates the through hole 1 and is located on the outer periphery of the fixed shaft 5 provided on the support body 4, and in which the dynamic pressure generating groove 11 1 is formed on the outer periphery. Provided as a polygon rotor, the stator coil 6 which is fixed in parallel with the flat plate rotating body 3 and rotates the polygon rotor is provided on the support body 4 or the cover body 12, and the permanent magnet or the secondary magnet provided on the rotating body 3 is provided. A motor unit for rotating the rotating body 3 is constituted by the conductor magnet 7 and the stator coil 6, and the dynamic pressure generating grooves 11 or spiral grooves are formed on both side surfaces of the rotating body 3 and are opposed thereto. With the receiving member 10 serving as a thrust receiving plate interposed, Are so as to form a thrust dynamic pressure bearing is pressed sandwich from both ends of the Mesh 5 1. That is, the rotating body 3
The magnets 7 and 7 are held on both sides of the rotating body through the magnetic attraction plate 18 inserted into the fitting hole 8 formed in the above, and the stator coils 6 and 6 are respectively provided corresponding to these magnets 7 to form polygons. As a mirror.

前記回転体3は、動圧発生用溝11のある摺動面が受部材
10に対面配備されているもので、対向する面の摺動面の
両方の面に動圧発生用溝11、例えばねじり方向が逆向き
のスパイラル溝をランド部を残して形成した硬質のセラ
ミックス材料例えばSiC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、前記受部材10も硬
質のセラミックス材料の平板を用いてスラスト受板とし
てもよい。回転体3とスラスト受板の受部材10との間の
クリアランスは5〜15μmとして回転体3が起動時には
下部受部材10側に密着し、回転後動圧が生じて浮上後は
上部受部材10側に接近して運転できるようになってい
る。
In the rotating body 3, the sliding surface having the dynamic pressure generating groove 11 is a receiving member.
A hard ceramics material that is arranged facing each other in 10 and has grooves 11 for dynamic pressure generation, for example, spiral grooves with opposite twist directions formed on both surfaces of the sliding surfaces facing each other, leaving the land portion. For example, a SiC sintered body, an α-SiC sintered body containing BeO, or a Si 3 N 4 sintered body is preferably used as the thrust bearing portion, and the receiving member 10 is also made of hard ceramics. A flat plate of material may be used as the thrust receiving plate. The clearance between the rotating body 3 and the receiving member 10 of the thrust receiving plate is set to 5 to 15 μm, and when the rotating body 3 starts up, the lower receiving member 10 side is brought into close contact with the upper receiving member 10 after the dynamic pressure is generated after the rotation. You can drive close to your side.

また前記回転体3が円筒体を嵌入するための円形状の嵌
合孔8を複数貫通孔1を中心とした同心円上に環状に配
列して備え、該嵌合孔8にそれぞれ連通し、回転体3の
両面にリング状の平板を嵌入するための凹溝17を形成し
たものである。
Further, the rotary body 3 is provided with circular fitting holes 8 into which the cylindrical body is fitted, which are arranged in a ring shape on a concentric circle centered on the plurality of through-holes 1. A concave groove 17 for inserting a ring-shaped flat plate is formed on both surfaces of the body 3.

即ち、嵌合孔8に円筒状磁性吸着板18を埋込み備え、該
磁性吸着板18の両側に形成したリング状凹溝17にリング
板材の前記マグネット7を嵌合配備してあるが、円筒状
の嵌合孔8に前記マグネット7を備え、該マグネット7
の両側に形成したリング状の凹溝17にそれぞれリング状
のバックアップ板を嵌合配備した構成としてもよい。
That is, a cylindrical magnetic attraction plate 18 is embedded in the fitting hole 8, and the ring-shaped recesses 17 formed on both sides of the magnetic attraction plate 18 are fitted with the magnet 7 of the ring plate material. The magnet 7 is provided in the fitting hole 8 of the
Alternatively, ring-shaped backup plates may be fitted and disposed in the ring-shaped recessed grooves 17 formed on both sides of each.

この場合、前記マグネット7又はバックアップリング
が、リング状の板体であって、前記円筒状の磁性吸着板
18又はマグネットを嵌合する廻り止め凹部27を一つ以上
備え堅牢な組立が可能にすることがよく、前記マグネッ
ト7は回転体3の凹溝17又は嵌合孔8に埋込配備して、
上面を平坦に面合せしてもよいし、嵌合孔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
て保持する構成としてもよい。第1図例では、回転体3
の両面にマグネット7,7を保持してパワーを大きくでき
るように考慮してある。
In this case, the magnet 7 or the backup ring is a ring-shaped plate, and the cylindrical magnetic attraction plate.
18 or one or more anti-rotation recesses 27 for fitting a magnet may be provided to enable robust assembly. The magnet 7 is embedded in the recessed groove 17 or the fitting hole 8 of the rotating body 3,
The upper surface may be flatly faced, or the magnet 7 may be arranged in the recessed state or the protruding state with respect to the fitting hole 8 and held. In the example of FIG. 1, the rotating body 3
It is considered that the power can be increased by holding the magnets 7, 7 on both sides.

なお前記鏡面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ング層でミラー部
とするのが便利である。
The mirror surface 2 is conveniently made of aluminum foil (0.1 to 0.5 mm) or a vapor-deposited film or other coating layer having a high reflectance to form the mirror portion.

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に嵌装されるブッシュ51の外周面又はこれに対
応する回転体側面に多数設けてラジアル軸受を形成して
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。
In the drawing, 11 1 is a herringbone-shaped groove for dynamic pressure generation, and a large number of radial bearings are formed on the outer peripheral surface of the bush 5 1 fitted to the fixed shaft 5 or on the side surface of the rotating body corresponding thereto. . Reference numeral 12 is a cover body, which is fitted to the support body 4 and has a closed structure such as a laser printer, and can be omitted when sharpness is not required as in a bar code reader. Reference numeral 13 is a light projecting window portion, and 14 is a retaining nut for preventing loosening due to temperature expansion.

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。
The dynamic pressure generating groove 11 is provided in the opposite direction (the same direction on the projection surface) when the spiral direction is provided on both sides, and even if the polygon rotor is rotationally driven by mistake, it is burned out. That is, the dynamic pressure effect is generated in both forward and reverse rotations and the thrust load is applied to make it effective for security, but if necessary, install it in the same direction (opposite direction on the projection surface). One of them may be provided with a clutch action. In this case, it is considered that the intermediate member is used to intervene, and the mirror surface 2 on the outer periphery of the rotating body 3 can also be adjusted in balance with an aluminum foil.

なお、この具体例では固定軸5として金属製固定軸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を備えてあるが前記回転体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に設けた上部受部材10を座金15及び固定用ナット
16若しくはその他のストッパを選んで固着する構成とし
てあるが、受部材10にコイルバネ161又はスプリングワ
ッシャ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。
As means although this embodiment are provided with a sleeve-like bush 5 1 of ceramic material having the outer periphery of the herringbone-like grooves on the metal securing shaft 5 as a fixed shaft 5 to restrain the floating amount of the rotating body 3 Is a washer 15 and a nut for fixing the upper receiving member 10 provided on the fixed shaft 5 above the rotating body 3.
Although 16 or other stoppers are selected and fixed, a coil spring 16 1 or a spring washer or other elastic member is attached to the receiving member 10 or other elastic structure or the like is used as a pressing member to fix the fixed shaft above the rotating body 3. 5 may be provided.

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たスリー
ブ状のブッシュ51を嵌着配備してブッシュ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及びカバー12にそれぞれ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。
The support 4 is made of an aluminum material and is used as a rotation stopper for the sliding member. The fixed shaft 5 and the support 4 are also made of a ceramic material mainly composed of SiC. You can also choose to do this, and further, if the support is made of a magnetic material, the magnet 7
It may be considered that a suction force is constantly exerted between and to prevent the rotating body 3 from falling, and that a stable rotation is obtained by this suction force. Further, the fixed shaft 5 is fitted with a sleeve-shaped bush 5 1 which is precisely machined in terms of parallelism between the shaft end surfaces and perpendicularity to the herringbone groove surface, and the bush 5 1 is used as a stepped shaft to correspond to each member. May be. Further, a flat plate-shaped stator coil 6 is provided on the support body 4 and the cover 12 with respect to the magnet 7 provided on the rotating body 3 to rotate the rotating body 3 of the polygon rotor as a motor.

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のブッシュ51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。
Therefore, the rotating body 3 having the mirror surface 2 is smoothly rotated on the bush 5 1 of the fixed shaft 5 on the support 4 while maintaining good mass balance, fluid balance and magnetic balance, and the air resistance during rotation is also small. You can drive.

この場合前記支持体4と回転体3との間に介在された受
部材10の対応面に動圧発生用溝11があり、その対面側は
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上のブッシュ51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動圧発生用溝111を形成し、
他方の面を平滑な円筒面として構成するものであり、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3〜50μm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。
In this case, there is a dynamic pressure generating groove 11 on the corresponding surface of the receiving member 10 interposed between the support body 4 and the rotating body 3, and the opposing surface is a smooth flat surface to form a thrust bearing portion. Further, in the radial bearing portion, a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove 11 1 for dynamic pressure generation is formed on either the outer peripheral surface of the bush 5 1 on the fixed shaft 5 or the cylindrical surface of the through hole 1. Then
The other surface is configured as a smooth cylindrical surface, and in this embodiment, a dynamic pressure generating groove 11 for supporting a thrust load and a dynamic pressure generating groove for supporting a radial load.
11 1 is a groove depth of about 3 to 50 μm. The dynamic pressure generating grooves 11 may be grooved on both sides of the rotating body 3 to improve balance and eliminate deformation.

前記回転体3及び/又は受部材10は全面のうねりが0.3
μm以下で最大面粗度が0.1μmの平滑は平面であるラ
ンド面とした上で、ショットブラストによって3〜50μ
mの深さのスパイラル状溝加工をしたものを用いるのが
よい。
The waviness of the entire surface of the rotating body 3 and / or the receiving member 10 is 0.3.
If the surface roughness is less than μm and the maximum surface roughness is 0.1 μm, the land surface should be flat and then 3-50 μm by shot blasting.
It is preferable to use a spiral groove having a depth of m.

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。いずれにしても軸受部には高い精度で前
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の発生した状態にお
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。
In the case of manufacturing a radial bearing utilizing the effect of dynamic pressure, the groove machining by shot blasting can be performed similarly. In any case, the dynamic pressure generating groove 11 can be machined in the bearing portion with high accuracy, and the shape of the sliding portion suitable for generating the dynamic pressure is maintained even when the dynamic pressure is generated. Moreover, even with respect to solid rubbing generated at the time of starting and stopping, it can be effectively used with durability under a certain load.

第5〜7図例では、リング状の磁性吸着板18を埋設して
備え、該磁性吸着板に当接する円形状の嵌合孔を複数環
状に配列し、該嵌合孔8に円筒形マグネット7を回転体
の両面に備えたものである。
In the example of FIGS. 5 to 7, a ring-shaped magnetic attraction plate 18 is embedded and provided, and a plurality of circular fitting holes abutting on the magnetic attraction plate are arranged in a ring shape, and a cylindrical magnet is fitted in the fitting hole 8. 7 is provided on both sides of the rotating body.

第8図例では前記ブッシュ51を受部材10,10間に挟持し
て固定軸5に設けた固定用ナット16とバネ161で保持し
たものでステータコイル6をカバー体12に設けてある。
なお前記回転体3と支持体4との間の受部材10を支持体
4で兼用させてもよく、この場合支持体4をセラミック
材料で形成するのもよい。
In the example of FIG. 8, the bush 5 1 is sandwiched between the receiving members 10 and 10 and is held by a fixing nut 16 and a spring 16 1 provided on the fixed shaft 5, and the stator coil 6 is provided on the cover body 12. .
The receiving member 10 between the rotating body 3 and the supporting body 4 may also be used as the supporting body 4. In this case, the supporting body 4 may be made of a ceramic material.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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、前記回転体に形成し
た嵌合孔に装入した磁性吸着板を介して回転体の両面に
マグネットを保持すると共に、これらマグネットにそれ
ぞれ対応してステータコイルを配備したことによりポリ
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、組立配備が簡易で
堅牢であり、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
変形量を小さくすることができ、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
し、ロータに備えられるマグネットの押えが適確にで
き、しかもマグネットの磁力線を周方向につなげて安定
に回転か可能となり、かつ組立が容易でマグネットのロ
ータへの保持が簡単にできることになり、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、ポリゴンロータに動圧
効果を生じ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。
According to the present invention, in a polygon mirror including a magnet provided on a rotating body and a stator coil facing the magnet and rotating the rotating body, a magnetic attraction plate inserted into a fitting hole formed in the rotating body. By holding magnets on both sides of the rotating body via stator coils and arranging stator coils corresponding to these magnets respectively, the perpendicularity and parallelism of the polygon rotor can be greatly improved, and the rotor runout can be minimized. In addition, the assembly and deployment are simple and robust, the balance adjustment is easy, and stable rotational movement is possible.The rotor core is made of permanent magnets or secondary conductors for rotating the polygon rotor, and the outer peripheral surface is the mirror part. Even if the polygon rotor is considered to be thin, the amount of deformation can be reduced, and compared with conventional polygon mirrors, the polygon The size in the direction of the rotating shaft equipped with the rail is shortened, it is possible to make it extremely thin and compact and lightweight, and its air resistance can also be significantly reduced, and with a smaller power, the same rotation speed as the conventional one can be achieved. It is possible to properly press the magnet provided on the rotor, and to connect the magnetic lines of force of the magnet in the circumferential direction for stable rotation, and to easily assemble and hold the magnet on the rotor easily. In addition, if the same level of power as before is applied, it becomes a polygon mirror that can obtain a higher rotation speed, and because it produces a dynamic pressure effect on the polygon rotor and receives a good thrust load, maintenance and safety are improved. Even if there is solid contact at the time of start / stop, it does not wear, and the dynamic pressure generation effect at the time of dynamic pressure generation is maintained well, and high thrust load Since it can be supported, the function as a polygon mirror that stably scans a light beam is always good, and a polygon mirror that can accurately reflect a laser beam or the like can be configured by the interposition of a ceramic sliding member. Simple and easy to manufacture. It is obtained in the form.

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

第1図は本発明の実施例の縦断面図、第2図はロータの
斜面図、第3図はその分離状態を示す斜面図、第4図は
第2図I I線の拡大切断側面図、第5図はロータの他の
実施例の斜面図、第6図はその分離状態を示す斜面図、
第7図は第5図II II線における拡大切断側面図、第8
図はさらに他の実施例の切断側面図、第9図は従来例の
縦断面図である。 1…貫通孔、2…鏡面、3…回転体、4…支持体、5…
固定軸、51…ブッシュ、6…ステータコイル、7…マグ
ネット、8…嵌合孔、10…受部材、11,111…動圧発生用
溝、15…座金、16…固定用ナット、17…凹溝、18…磁性
吸着板。
1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a rotor, FIG. 3 is a perspective view showing a separated state thereof, and FIG. 4 is an enlarged cutaway side view of line II in FIG. FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the rotor, and FIG. 6 is a perspective view showing its separated state.
FIG. 7 is an enlarged sectional side view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 9 is a sectional side view of yet another embodiment, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a conventional example. 1 ... Through hole, 2 ... Mirror surface, 3 ... Rotating body, 4 ... Support body, 5 ...
Fixed shaft, 5 1 ... Bushing, 6 ... Stator coil, 7 ... Magnet, 8 ... Fitting hole, 10 ... Receiving member, 11, 11 1 ... Dynamic pressure generating groove, 15 ... Washer, 16 ... Fixing nut, 17 … Concave groove, 18… Magnetic adsorption plate.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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
回転体に形成した嵌合孔に装入した磁性吸着板を介して
回転体の両面にマグネットを保持すると共に、これらマ
グネットにそれぞれ対応してステータコイルを配備した
ことを特徴とするポリゴンミラー。
1. A polygon mirror in which a rotating body having a mirror surface is rotatably provided on a fixed shaft provided on a support body to form a polygon rotor, a magnet is provided on the rotating body, and a stator coil is provided corresponding to the magnet. In the above polygon, the magnets are held on both sides of the rotating body through the magnetic attraction plates inserted into the fitting holes formed in the rotating body, and the stator coils are arranged corresponding to these magnets. mirror.
【請求項2】前記回転体が、前記固定軸に嵌挿配備した
ブッシュの外周面に回転自在に嵌合されているものであ
って、該ブッシュの外周面又はこれに対面する回転体側
摺動面のいずれかに動圧発生用溝を備えているものであ
る特許請求の範囲第1項記載のポリゴンミラー。
2. The rotating body is rotatably fitted to an outer peripheral surface of a bush fitted and arranged on the fixed shaft, and the outer peripheral surface of the bush or a sliding surface of the rotating body facing the outer peripheral surface. The polygon mirror according to claim 1, wherein one of the surfaces has a groove for generating a dynamic pressure.
【請求項3】前記回転体が、その両側面に動圧発生用の
スパイラル溝を形成したセラミックス材料からなる板体
であって、両側面に対面して備えられるスラスト受板で
挟持され、前記ブッシュと共に固定部材をもって固定軸
に嵌着されているものである特許請求の範囲第2項記載
のポリゴンミラー。
3. The rotating body is a plate body made of a ceramic material having spiral grooves for generating dynamic pressure formed on both side surfaces thereof, and is sandwiched by thrust receiving plates provided facing both side surfaces, The polygon mirror according to claim 2, wherein a fixed member is fitted to the fixed shaft together with the bush.
【請求項4】前記回転体が、円筒体を嵌入するための円
形状の嵌合孔を複数環状に配列して備え、該嵌合孔にそ
れぞれ連通し、回転体の両面にリング状の平板を嵌入す
るための凹溝を形成したものである特許請求の範囲第2
項又は第3項記載のポリゴンミラー。
4. The rotary body is provided with a plurality of circular fitting holes arranged in an annular shape for inserting a cylindrical body, and the circular fitting holes communicate with the fitting holes, and ring-shaped flat plates are provided on both sides of the rotary body. Claim 2 which is one in which a concave groove for inserting the
The polygon mirror according to item 3 or 3.
【請求項5】前記回転体が、環状に複数配列された円形
状の嵌合孔に円筒状の磁性吸着板を備え、該磁性吸着板
の両側に形成したリング状凹溝に前記マグネットを嵌合
配備したものである特許請求の範囲第2〜4項のいずれ
か一つの項記載のポリゴンミラー。
5. The rotating body is provided with cylindrical magnetic attraction plates in circular fitting holes arranged in a plurality of annular shapes, and the magnets are fitted into ring-shaped concave grooves formed on both sides of the magnetic attraction plates. The polygon mirror according to any one of claims 2 to 4, wherein the polygon mirror is jointly arranged.
【請求項6】前記回転体が、リング状磁性吸着板を備
え、該磁性吸着板に当接する円形状の嵌合孔を複数環状
に配列し、該嵌合孔に円筒形マグネットを回転体の両面
に備えたものである特許請求の範囲第2項又は第3項記
載のポリゴンミラー。
6. The rotating body is provided with a ring-shaped magnetic attraction plate, a plurality of circular fitting holes abutting against the magnetic attraction plate are arranged in a ring shape, and a cylindrical magnet is provided in the fitting hole of the rotating body. The polygon mirror according to claim 2 or 3, which is provided on both sides.
【請求項7】前記回転体が、環状に複数配列された円筒
状の嵌合孔に前記マグネットを備え、該マグネットの両
側に形成したリング状の凹溝にそれぞれリング状のバッ
クアップ板を嵌合配備した特許請求の範囲第2〜4項の
いずれか一つの項記載のポリゴンミラー。
7. The rotating body is provided with the magnets in cylindrical fitting holes arranged in a plurality of annular shapes, and ring-shaped backup plates are fitted into ring-shaped recessed grooves formed on both sides of the magnets, respectively. The polygon mirror according to any one of claims 2 to 4, which is provided.
【請求項8】前記マグネット又はバックアップリング
が、リング状の板体であって、前記円筒状の磁性吸着板
又はマグネットを嵌合する廻り止め凹部を一つ以上備え
たものである特許請求の範囲第2〜7項のいずれか一つ
の項記載のポリゴンミラー。
8. The magnet or the backup ring is a ring-shaped plate body, and is provided with one or more detent recesses for fitting the cylindrical magnetic attraction plate or magnet. The polygon mirror according to any one of items 2 to 7.
【請求項9】前記回転体が、中央に貫通孔のある平板で
外周縁が正多角形であって、該貫通孔と同心円状にマグ
ネットを環状に配備する嵌合孔を備え、かつ外周面にア
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
である特許請求の範囲第4〜8項のいずれか一つの項記
載のポリゴンミラー。
9. The rotating body has a flat plate having a through hole in the center, an outer peripheral edge of a regular polygonal shape, and a fitting hole for annularly arranging a magnet concentrically with the through hole and having an outer peripheral surface. The polygon mirror according to any one of claims 4 to 8, which is a polygon rotor having a mirror surface formed by fixing aluminum foil to the.
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