JPH0862526A - 非接触軸受型ポリゴンスキャナ - Google Patents

非接触軸受型ポリゴンスキャナ

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Publication number
JPH0862526A
JPH0862526A JP6183206A JP18320694A JPH0862526A JP H0862526 A JPH0862526 A JP H0862526A JP 6183206 A JP6183206 A JP 6183206A JP 18320694 A JP18320694 A JP 18320694A JP H0862526 A JPH0862526 A JP H0862526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
fluid
shaft
rotor
scanner
Prior art date
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Pending
Application number
JP6183206A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Kashima
亘 鹿島
Hitoshi Yamada
仁 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP6183206A priority Critical patent/JPH0862526A/ja
Publication of JPH0862526A publication Critical patent/JPH0862526A/ja
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体軸受を用い、かつ流体が漏れない構造の
非接触軸受型ポリゴンスキャナの提供を目的としてい
る。 【構成】 ポリゴンミラー23を装着し、回転中心とな
るシャフト20を備えたロータ部と、該ロータ部の軸受
となり、かつ前記シャフト20が挿入される軸受部8a
に流体15が注入された流体軸受ユニット6,7,8,
9,11,12等と、前記ロータ部に回転力を与える駆
動コイルユニット1,2とを備えた非接触軸受型ポリゴ
ンスキャナにおいて、前記流体軸受ユニットに、前記流
体を循環させる貫通路28を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタやデジ
タルコピー等の記録装置に用いられる非接触軸受型ポリ
ゴンスキャナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6には、特開平4−15615号で提
案されている非接触軸受型ポリゴンスキャナの一例が断
面図で示されている。図に示すように、このポリゴンス
キャナは中央部が円筒形の軸受部8aとして突出形成さ
れた軸受支持部材8を有しており、該軸受支持部材8に
は上からカバーするようにハウジング3がネジ16で止
められている。該ハウジング3は中心部に穴が設けられ
ており、該穴の端面には磁気スラスト軸受用マグネット
17が接着固定されている。また、ハウジング3の内面
には、鉄心1に駆動コイル2が巻かれた駆動コイルユニ
ットが取付けられており、さらにハウジング3内の前記
軸受支持部材8の上面には、位置検出センサ4と回転数
検出コイルパターンが配置されたプリント基板5が取付
けられている。
【0003】また、前記軸受支持部材8の軸受部8aの
内部の上側と下側には、ラジアル軸受6,7が固定され
ており、この上側のラジアル軸受6の上方に生じたエア
ポケット9には動圧シール10が配置されていて、さら
に該動圧シール10の上面には磁気シール11が取付け
られている。また、軸受支持部材8の底面には、Oリン
グ13を挟んで軸受カバー12がネジ14にて取り付け
られていて、該軸受支持部材8の円筒部内には規定量の
磁性流体15が注入されている。なお、これら軸受支持
部材8、軸受カバー12、ラジアル軸受6,7、磁性流
体15等によって流体軸受ユニットが構成されている。
【0004】一方、スキャナのロータ部は、閉鎖された
上面の中心部に穴が設けられた略円筒状のカラー19を
有しており、該カラー19の前記穴にはシャフト20が
焼嵌めされているとともに、外周部にはモータマグネッ
ト21および回転検出用マグネット22が焼嵌めされて
いる。さらに、該カラー19の所定位置に磁気スラスト
軸受用マグネット18が接着されており、また該カラー
19の上部にはポリゴンミラー23が滑合されていて、
座金24,止めネジ25で固定され、ネジロック材26
でロックされている。このロータ部のシャフト20を、
前記軸受支持部材8の円筒部に挿入することで非接触軸
受型スキャナができる。
【0005】このスキャナは、ロータ部のラジアル荷重
に対しては軸受部8aのラジアル軸受6,7で受け、ス
ラスト荷重に対しては、ハウジング3の上部所定位置に
接着固定された磁気スラスト軸受用マグネット17と、
カラー19に接着された磁気スラスト軸受用マグネット
18との間に生じる磁力によって常時非接触状態に保つ
ことによって受けている。このため、振動や損失が低減
するとともに、スラスト方向の軸受として精密加工部品
を必要としなくなるので、安価に製造するとこができ
る。なお、図中の27はシャフト20の下端部に生じた
スラスト空間である。
【0006】また、ロータ部の材質として、径の小さな
シャフト20はSUS製を用い、カラー19には熱膨張
の大きなアルミを用いて、焼嵌めあるいは温嵌めで装着
し、温度変化による同心ずれを防止している。これは、
運転中の振動変化が回転部の不釣合いの変化により生じ
ることが明らかなので、回転部機構部品が径方向に変位
するのを防止する目的によりおこなわれたものである。
また、カラー19とポリゴンミラー23は、ミラーの鏡
面変形によるレーザ光の反射角急変を押さえるため、材
料の物理的特性がほぼ同一のものとし、かつ嵌合部の精
度がミラーの鏡面変形につながるのを防止するため、そ
れぞれ真円度を2μm以下程度に加工し、焼嵌めをおこ
ない、温度変化時におけるポリゴンミラー23の径方向
変位を防止している。
【0007】また、カラー19とモータマグネット2
1,回転検出用マグネット22との嵌め合わせは、カラ
ー19より熱膨張率の大きなプラスチックマグネットを
用い、焼嵌めあるいは温嵌めによって装着をおこない、
温度変化時における径方向変位を防止している。
【0008】一方、回転部機構部品が回転方向及びスラ
スト方向に変位するのを防止するため、ポリゴンミラー
23をカラー19に固定している座金24,止めネジ2
5の上からネジロック材で固定することで、振動時およ
び温度変化時におけるポリゴンミラー23の回転方向及
びスラスト方向変位の防止を図っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成からなるスキャナは、ロータ部が流体軸受ユニッ
ト内で高速回転すると、流体軸受ユニットの軸受部8a
とシャフト20の間で発生するポンピング作用によっ
て、軸受部8a内の磁性流体15が上へ移動し、エアポ
ケット9を越え、遂には動圧シール10,磁気シール1
1を通り越して流体軸受ユニットから外へ漏れて、その
一部はカラー19の内側に付着したりするという不都合
がある。磁性流体15が軸受部8aから外へ漏れると、
軸受部8a内の磁性流体の量が減少し、軸受部8aとシ
ャフト20との間のポンピング作用に異常をきたし、所
定の軸受剛性が発揮できなくなる。このため、油膜が破
れ軸と軸受が金属接触を起こして振動が大きくなり異常
音を発生しながら回転する状態になる。また、カラー1
9の内側に磁性流体15が付着すると、付着した磁性流
体15によってロータ部のバランスが崩れ、ロータ部の
アンバランスによって生じる遠心力によりシャフト20
が軸受部8a内で傾いた状態で回転し、これに上記のポ
ンピング作用が加わってシャフト20と軸受部8a間の
油膜が破れ金属接触を起こして同様な問題が生じる。
【0010】本発明は、流体軸受を用い、かつ流体が軸
受部から漏れない構造の非接触軸受型ポリゴンスキャナ
の提供を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリゴンミラ
ーを装着し、回転中心となるシャフトを備えたロータ部
と、該ロータ部の軸受となり、かつ前記シャフトが挿入
される軸受部に流体が注入された流体軸受ユニットと、
前記ロータ部に回転力を与える駆動コイルユニットとを
備えた非接触軸受型ポリゴンスキャナにおいて、前記流
体軸受ユニットに、前記流体を循環させる貫通路を設け
たことを特徴としている。
【0012】
【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
スキャナを作動させロータ部が流体軸受ユニット内で高
速回転すると、流体軸受ユニットの軸受部とシャフトの
間で発生するポンピング作用によって、軸受部内の流体
が上へ移動するが、この流体は流体軸受ユニットに設け
られた貫通路を通って軸受部内へと循環する。このた
め、流体が軸受部から外へ漏れることはなく、軸受部内
の流体量は減少しないので、軸受部とシャフトとの間の
ポンピング作用に異常をきたすことはなく、所定の軸受
剛性を発揮することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。なお、従来の技術の項で説明したものと同一または
相当する部分には同一符号を付す。図1には、本発明の
第1実施例が断面図で示されている。図に示すように、
本実施例に係る非接触軸受型ポリゴンスキャナが、従来
の技術の項で説明したものと異なる特徴的部分は、流体
軸受ユニットの構成部材である軸受支持部材8の軸受部
8aの所に、貫通路28を設けて、エアポケット9とス
ラスト空間27とを連通させた点にある。本実施例で
は、貫通路28の数は3個であるが、何個でもかまわな
い。
【0014】この貫通路28の作用を説明すると、ロー
タ部が流体軸受ユニット内で高速回転して、流体軸受ユ
ニットの軸受部8aとシャフト20との間で発生するポ
ンピング作用によって、磁性流体15が上へ移動してエ
アポケット9の所までくると、磁性流体15は自重によ
り貫通路28を通ってスラスト空間27へと落ち、ポン
ピング作用によってまた上へ移動するという循環がおこ
なわれる。
【0015】したがって、ラジアル軸受6,7の摺動部
には常に磁性流体15が油膜となって存在するので、シ
ャフト20とラジアル軸受6,7とは金属接触すること
なく円滑な回転がおこなわれる。
【0016】なお、磁性流体15としては、粘性による
ロスを減らすため、メタル潤滑油の中に0.1μm以下
の微細な強磁性体粉末で液中に沈澱しない寸法のものを
混入し攪拌したものを用いる。この磁性流体は、ボール
ベアリングのグリースのような粘度の高い潤滑剤でなく
液体潤滑剤であるため、シャフト20の回転に対して軸
受の負荷トルクが急変することもない。また、空気軸受
のように、静止時に軸受構造材とシャフトとが直接接触
すこともなく、油膜を介してシャフト20が軸受6,7
に支持されているので、ON−OFF時に軸受やシャフ
トを磨耗させて隙間を広げ、回転振動や回転ムラを大き
くするということもなく、円滑な回転を維持することが
できる。
【0017】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。第2実施例が第1実施例と異なる点は、図2に示す
ように、ロータ部のシャフト20に螺旋状の溝20aが
形成されている点である。この溝20aの螺旋方向は、
図3の拡大図で示すように、ロータ部の回転方向が矢印
で示す左回りのときは、シャフト20の上側から右回り
に穿設されており、回転方向が逆ならば左回りとなる。
この状態で、ロータ部が高速回転すると、磁性流体15
には溝20aによってエアポケット9側からスラスト空
間27側へとポンピング作用が働く。エアポケット9側
からスラスト空間27側へと移動した磁性流体15は、
貫通路28を通ってエアポケット9へ戻ることになる。
つまり、磁性流体15の循環は第1実施例の場合とは逆
になる。
【0018】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。第3実施例が第1実施例と異なる点は、図4に示す
ように、軸受支持部材8の軸受部8a内に装着されるラ
ジアル軸受6,7の内面に溝6a,7aが設けられてい
る点である。この溝6a,7aの穿設方向は、ロータ部
の回転方向が図4の矢印で示す左回りとすると、同じく
上側から下側へと左回りとなっている。勿論、ロータ部
の回転方向が逆の場合は、溝6a,7aの穿設方向も逆
になる。なお、図5には、このラジアル軸受6が示され
ており、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に
よる断面図である。図に示すように、ラジアル軸受6の
軸穴の内面には、溝6a1 ,6a2 ,6a3 の3本の溝
6aが穿設されている。ラジアル軸受7も同様であるの
で、ここでの図示は省略している。
【0019】第3実施例は、このように構成されている
ので、ロータ部が高速回転すると、磁性流体15 には
ラジアル軸受6,7の溝6a,7aによってエアポケッ
ト9側からスラスト空間27側へとポンピング作用が働
く。したがって、エアポケット9側からスラスト空間2
7側へと移動した磁性流体15は、第2実施例と同様
に、貫通路28を通ってエアポケット9へ戻ることにな
る。
【0020】なお、第2,3実施例ともに、その奏する
効果は第1実施例と同様である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
流体軸受ユニットに、流体を循環させる貫通路を設けた
ので、ポンピング作用によって軸受部を移動する流体が
貫通路を通って循環するため、流体軸受ユニットから外
部に漏れない。このため、軸受部内の流体の減少がな
く、かつ漏れ出た流体がロータ部に付着してロータ部の
バランスを崩すこともないので、円滑な回転を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の正面から見た断面図であ
る。
【図2】本発明の第2実施例の正面から見た断面図であ
る。
【図3】第2実施例の部分拡大図である。
【図4】本発明の第3実施例の正面から見た断面図であ
る。
【図5】第3実施例に用いるラジアル軸受の図で、
(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線による断面
図である。
【図6】従来の非接触軸受型スキャナの断面図である。
【符号の説明】
1 鉄心 2 駆動コイル 3 ハウジング 4 位置検出センサ 5 プリント基板 6,7 ラジアル軸受 6a,7a 溝 8 軸受支持部材 8a 軸受部 9 エアポケット 10 動圧シール 11 磁気シール 12 軸受カバー 13 Oリング 15 磁性流体 17,18 磁気スラスト軸受用マグネット 19 カラー 20 シャフト 20a 溝 21 モータマグネット 22 回転検出用マグネット 23 ポリゴンミラー 27 スラスト空間 28 貫通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリゴンミラーを装着し、回転中心とな
    るシャフトを備えたロータ部と、該ロータ部の軸受とな
    り、かつ前記シャフトが挿入される軸受部に流体が注入
    された流体軸受ユニットと、前記ロータ部に回転力を与
    える駆動コイルユニットとを備えた非接触軸受型ポリゴ
    ンスキャナにおいて、 前記流体軸受ユニットに、前記流体を循環させる貫通路
    を設けたことを特徴とする非接触軸受型ポリゴンスキャ
    ナ。
JP6183206A 1994-06-17 1994-08-04 非接触軸受型ポリゴンスキャナ Pending JPH0862526A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6183206A JPH0862526A (ja) 1994-06-17 1994-08-04 非接触軸受型ポリゴンスキャナ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13535194 1994-06-17
JP6-135351 1994-06-17
JP6183206A JPH0862526A (ja) 1994-06-17 1994-08-04 非接触軸受型ポリゴンスキャナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0862526A true JPH0862526A (ja) 1996-03-08

Family

ID=26469211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6183206A Pending JPH0862526A (ja) 1994-06-17 1994-08-04 非接触軸受型ポリゴンスキャナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0862526A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006316991A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Taida Electronic Ind Co Ltd ファンモーター及びオイル漏れ防止軸受システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006316991A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Taida Electronic Ind Co Ltd ファンモーター及びオイル漏れ防止軸受システム

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020827