JPS61147218A - 静圧空気軸受による光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肢生分国 この発明は、レーザプリンタやディジタル複写機、ファ
クシミリ、その他各種のレーザ偏向器を備えた光学的情
報処理装置で使用するのに好適な、コアレス扁平ブラシ
レスモータ方式による超小形の光偏向器に係り、特に、
新しい原理を採用した面対向形ブラシレスモータを構成
することによって、回転子が軸受部に接触しないように
して軸受部の摩擦をなくし、動作の安定化と長寿命化と
により、回転ムラを防止して、画像ジッター特性の良好
な光偏向器に関する。

従来鼓張 従来から、レーザプリンタのレーザ偏向器や、ディジタ
ル複写機のレーザ偏向器、ファクシミリのレーザ偏向器
、あるいはＰＯ３端末器のイメージスキャナー等の各種
光学的情報処理装置では、読取り用や書込み用のレーザ
光を偏向するために、ポリゴンミラー（多面鏡）を使用
した光偏向器が用いられている。

このような回転多面鏡体型光偏向器は、偏向速度が速く
、連続的な光偏向が可能であるため、高速度、かつ高密
度の情報の記録や読出しに好適で外 ある。

この種の光偏向器としては、従来から、マグネット界磁
ＤＣブラシレスモータ方式の空気軸受を用いた光偏向器
が知られている。

すなわち、ＤＣブラシレスモータのロータを円筒状磁石
とし、回転多面鏡を取付けた中空軸（いわゆる回転多面
体）をロータ磁石の内径に固着する。そして、この回転
多面体の内径部に固定軸を設け、回転多面体の内径部表
面と、固定軸の外径部表面とで動圧空気軸受を構成する
ようにしている。

ところが、この動圧空気軸受による光偏向器では、第１
点として、動圧空気軸受部（すなわち固定軸の外径部表
面）に複雑な溝加工を必要とし、また、長尺の回転多面
体の内径部表面にも、超精密な表面加工を必要とする、
等の理由で、加工が困難で、コストアップになる。

また、第２点として、動圧空気軸受の場合、軸受部は接
触状態にあるから、起動時に空気軸受効果がなく、空気
軸受が最大の特徴としている長寿命化に限界がある。す
なわち、起動・停止時に軸受部の接触摩擦により、軸受
部が摩耗する。

この第２点に関連する第３点として、モータ方式がマグ
ネット界磁型であるため、停止状態でロータは鉄心型ス
テータのある方向へ吸引されており、軸受部の摩擦力が
大きいことも、摩耗を早める原因となる。

さらに、先の第１点に関連する第４点として、回転子の
構成が複雑で、部品点数も多いので、バランス修正が難
かしいことも、コストアップの要因である。

第５点として、マグネット界磁ＤＣブラシレスモータを
使用しているので、ロータ位置検出器、速度検出器が必
要であり、固定子側の構成も複雑で、部品点数が多くな
る。その結果、信頼性が低下するとともに、コストアッ
プの一因となる。

このように、従来の動圧空気軸受による光偏向器では、
空気軸受による本来の効果が充分に得られない、という
不都合があった。

■−−血 そこで、この発明の静圧空気軸受による光偏向器では、
従来の空気軸受による光偏向器におけるこのような不都
合を解決し、コアレス扁平コイルとロータ磁石とを回転
軸の軸方向に対向させることによって回転子が軸受部に
接触しないようにした、新しい原理による面対向形ブラ
シレスモータを構成することにより、動作の安定化と長
寿命化とを達成するとともに、安定で正確な動作を可能
にして、回転ムラを防止することにより、良好な画像ジ
ッター特性の光偏向器を提供することを目的とする。

Ｉ−一戒 そのために、この発明の静圧空気軸受による光偏向器で
は、ポリゴンミラーを有する回転子と。

固定子と、ポリゴンミラーへの光路を形成する窓部を備
え、回転子と固定子とを取囲む筐体、とからなる光偏向
器において、 イ）回転子の構成として、中空状回転軸と、この回転軸
に固着された磁性フランジと、この磁性フランジを挟ん
でその両側に接合・固着され、かつその非固着面に複数
個のスパイラル溝を有するとともに、軸方向に異なる極
性に着磁された２個の多角形リング状ロータ磁石と、こ
のロータ磁石の外周面に接合されたミラーセグメントか
らなるポリゴンミラー、とを設け、口）筐体として、光
偏向器の下部を構成する筐体部と、上部を構成する上支
持部材とを有し、ハ）固定子の構成として、筐体部の底
面に固定されて、回転子の中空状回転軸の上方位置と下
方位置へ周囲から加圧空気を吹き付ける複数個の給気孔
と、この給気孔に継がれて加圧空気を供給する給気路と
を有する固定軸と、筐体部に固着された第１の磁性鉄板
と、第１のコイル基板に固着され、回転子の一方の多角
形リング状ロータ磁石と空隙をもって対向された複数個
のコイルからなる第１のコアレス扁平コイルと、上支持
部材に固着された第２の磁性鉄板と、第２のコイル基板
に固着され、回転子の他方の多角形リング状ロータ磁石
と空隙をもって対向された複数個のコイルからなる第２
のコアレス扁平コイル、とを設けるようにしている。

次に、この発明の静圧空気軸受による光偏向器について
、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。

なお、以下の実施例では、８極３相６コイルの場合につ
いて示す。

第１図は、この発明の静圧空気軸受による光偏向器の一
実施例について、その要部構成を示す縦断面図である。

図面において、１１は第１の筐体部で、ｌｌａはそのレ
ーザ用窓部、ｌｌｂは給気孔、１２は第１の磁性鉄板、
１３は第１のコイル基板、１４は第１のコアレス扁平コ
イル、１５は速度検出手段を構成する受光素子、１６は
固定軸で、１６ａはその給気路、、６　ｂと１６ｃは小
給気孔、２１は第２の筐体部である上支持板、２２は第
２の磁性鉄板、２３は第２のコイル基板、２４は第２の
コアレス扁平コイル、２５は速度検出手段を構成する発
光素子、２６はスペーサ、３１は中空状回転軸、３２は
多角形磁性フランジ、３３は第１の多角形リング状プラ
スチックロータ磁石、３４は第２の多角形リング状プラ
スチックロータ磁石、３５はミラーセグメントを示し、
また、ｒｌはロータの回転軸の中心位置から発光素子２
５（受光素子１５）までの距離を示す。

なお、この第１図では、速度検出手段を構成する発光素
子２５としてはＬＥＤ、受光素子１５としては光素子（
フォトトランジスタ）を用いる場合について示している
。また、各部相互の位置関係は、回転子が回転中の状態
について示している。

まず、レーザ偏向用のミラーを備えた回転子の組立につ
いて説明する。第１図と次の第２図では、回転子を構成
する部材に、３１〜３５の３０番台の符号を付けている
。

第２図（１）と（２）は、第１図に示したこの発明の静
圧空気軸受による光偏向器の回転子について、その要部
構成を示す構造図で、図（１）は縦断面図、図（２）は
平面図である。図面における符号は第１図と同様であり
、また、ｒ２はミラーの外接円の半径、ｒ３は内接円の
半径を示す。

多角形磁性フ′ランジ３２の両面に、多極に着磁した第
１の多角形リング状プラスチックロータ磁石３３と第２
の多角形リング状プラスチックロータ磁石３４とを接合
・固定する。

このプラスチックロータ磁石３３と３４の多相コイルに
対向する両側表面、すなわち第１図に示す第１のコアレ
ス偏平コイル１４と、第２のコアレス偏平コイル２４に
対向する両面には、第２図（２）に示すような、スパイ
ラル状の極めて浅い溝が、複数個設けられている。

また、このフランジ３２と一体的に構成されたロータ磁
石３３，３４の外形面には、レーザ偏向用のミラーセグ
メント３５として、例えば、高純度・高密度のアルミ薄
板を接合・固定して、一体的に構成する。

さらに、これを、内・外径の同軸度が精密で、かつ、加
圧空気の吹き付は面となる内径の面積度。

真円度、真直度を精密に加工した短尺の非磁性材あるい
は弱磁性材の中空状回転軸３１の外径部に圧入・固着す
る。なお、ミラー面の加工は、この中空状回転軸３１の
内径を基準として鏡面加工される。この中空状回転軸３
１の内径は、後で説明するように、固定軸１６の外径に
対して、数μｍ大きい寸法である。

このようにして、回転子が構成される。

次に、固定電機子の組立について説明する。この固定電
機子と、その外筐等を構成する部材には、１１〜１７の
１０番台と、２１〜２７の２０番台の符号が付けられて
いる。

第３図（１）と（２）は、第１図に示した静圧空気軸受
による光偏向器の固定電機子について、その要部構成を
示す構造図で、図（１）は平面図、図（２）は縦断面図
である。図面における符号は第１図と同様であり、また
、１７ａ〜、７　ｃはロータ位置検出素子を示す。

非磁性材からなる第１の筐体１１には、その底面の中心
部に、加圧空気の給気孔１１ｂと、固定軸１６を圧入・
固着する圧入穴が設けられている。

また、第１の筐体１１の側面には、空気の排気の機能を
有する複数個の開口と、光の出入口であるレーザ用の窓
部１１ａとが設けられている。

固定軸１６は、非磁性材あるいは弱磁性材からなり、そ
の軸の片側端面の中心部には、加圧空気の給気口と、こ
の給気口から軸方向へ延びる給気路１６ａが設けられて
いる。

さらに、固定軸１６には、先の第２図に示した中空状回
転軸３１の重心（中空軸の中心）に対して、均等な上下
位置の半径方向に貫通する複数個（この実施例では、上
下に各４個ずつ計８個）の小給気孔］、６ｂ、、６ｃが
設けられており、軸方向に設けられた給気路１６ａと継
がれている。

そして、固定軸１６の小給気孔１６ｂ、］、６ｃから、
加圧空気を中空状回転軸３１の内面に吹き付けて、回転
子を径方向に非接触の状態で支持する（ラジアル空気軸
受）。

固定軸１６の表面の面粗度、真円度、真直度は、精密加
工されている。この固定軸１６を、第１の筐体１１の圧
入穴に高精密な面角度で圧入・固着する。

て この第１の筐体１１にはネジ穴が設けられたおり、磁気
回路を構成するための第１の磁性鉄板１２と、第１のコ
イル基板１３とを、ネジで固定する。

また、第１のコイル基板１３に、複数個のコイルからな
る第１のコアレス扁平コイル１４、ロータ位置検出素子
１７ａ〜１７ｃ、速度検出手段を構成する受光素子】５
を配列・固定し、次に、この第１のコアレス扁平コイル
１４のコイル部分を、先のロータ磁石３３に設けられた
スパイラル溝のある側に対して、平行平面となるように
樹脂で成形する。

この発明の実施例では、３相６コイル、ロータ位置検出
素子、７　ａ〜１７ｃとしてはホール素子。

速度検出手段を構成する受光素子１５としては光素子（
フォトトランジスタ）を用いる場合について示している
。

ロータ位置検出素子１７ａ〜１７ｃの配列位置は、出力
信号の時間関係が均一となるように、同−半径上とする
。なお、角度位置については、後で述べる。

また、回転子を定速制御するために設けられる速度検出
手段の構成は、先の第２図で説明した第１の多角形リン
グ状プラスチックロータ磁石３３と、第２の多角形リン
グ状プラスチックロータ磁石３４の外形面に形成された
ミラーの外接円の半径をｒ２．内接円の半径をｒ３とす
るとき、第１のコイル基板１３上の、ｒ　２　＞　ｒ　
１＞　ｒ　３となる関係の半径ｒ１の位置に、フォトト
ランジスタ等の速度検出用受光素子１５を配置し、さら
に、後に詳しく説明する第２のコイル基板２３上、ある
いは上支持板２１上に、この速度検出用受光素子１５と
対向して、ＬＥＤ等の速度検出用発光素子２５を配置し
、速度検出手段を構成する。

回転子が回転すると、この回転子と一体的に構成されて
いるミラーが、速度検出用受光素子１５への光路を開閉
するので、受光素子１５からは、回転子の速度に対応し
た周波数の出力信号が発生される。なお、特に図示はし
ないが、発光素子２５と受光素子１５の間に、スリット
板を設けるようにしてもよい。

このようにして構成された固定子本体の固定軸１６に回
転子の中空状回転軸３１を挿入する（固定軸１６と中空
状回転軸３１とのギャップは数μｍ）と、第１のロータ
磁石３３と第１の磁性鉄板１２との間に作用する吸引力
Ｆ’ｌ’ｌ　と回転子の自重Ｗにより、回転子の中空状
回転軸３１の端面ば、第１の筐体１１の底面に突き当っ
ている。

この状態で、第１のコアレス扁平コイル１４の各コイル
を成形した樹脂表面と対向しているロータ磁石３３の表
面が、互いに平行平面で、空隙が数百μｍあるようにす
る。

したがって、第１図に示した寸法ｈ１と、第２図に示し
た寸法ｈ２の関係は、ｈ＋＞ｈ２であり、ｈ、の方が数
百μｍだけ大きくなる。

非磁性材からなる上支持板２１には、磁気回路を構成す
るための第２の磁性鉄板２２と、第２のコイル基板２３
とを固定する。

第２のコイル基板２３に、複数個のコイルからなる第２
のコアレス扁平コイル２４と、速度検出手段を構成する
発光素子２５が、配列・固定される。この場合にも、第
２のコアレス扁平コイル２４の各コイルは、先の第１の
コアレス扁平コイル１４の各コイルと同様に、第２のロ
ータ磁石３４に対向する表面が、互いに平行平面となる
ように、樹脂で成形される。

このようにして組立てられた上支持板２１の組立体は、
スペーサ２６を挟んで第１の筐体１１の上側に固定され
る。なお、第３図には、スペーサ２６は１個だけが示さ
れているが、各取付は六にはこのようなスペーサ２６が
用いられる。

この状態で、第２の磁性鉄板２２に対向する第２のロー
タ磁石３４の間に、吸引力Ｆ’／２が作用する。そして
、この吸引力ＦＹ２により、回転子が浮上し、両コイル
１４．２４の中間の位置に保持される。

すなわち、回転子が浮上しているこの中間位置で、吸引
力Ｆｙ２は、第１の磁性鉄板１２と第１のロータ磁石３
３の間に作用する吸引力Ｆｙ＋　と、回転子の自重Ｗ（
これらの力は下方向）による力に対して、 Ｆｙ２＝Ｆｙ＋　十ｗ　　　　　−・・・（１）となる
ようにして、吸引力Ｆｙ＋　と回転子の自重Ｗによる下
方向の力を打ち消し、両コイル１４゜２４の中間の位置
に非接触状態で浮上させるように機能する。

次に、上支持板２１と、回転子の中空状回転軸３１と、
固定軸１６との上下方向の位置関係について説明する。

この発明の光偏向器の全体の組立て工程が完了した状態
では、第１図に示したように、回転子は、両コイル、４
．２４の中間の位置に浮上している。

この状態で、回転子を下方向に下げて、回転子の中空状
回転軸３１の端面を第１の筐体１１の底面に突き当てる
と、回転子の中空状回転軸３１の他の端面と上支持板２
１の底面との間に隙間があり、この隙間は第２のコアレ
ス扁平コイル２４と第２のロータ磁石３４との隙間、お
よび第１のコアレス扁平コイル１４と第１のロータ磁石
３３との隙間より小さくされている。そのため、回転子
が上下動しても、各コイルと磁石、すなわちコイル２４
とロータ磁石３４、コイル１４とロータ磁石３３とは接
触することがない。

なお、固定軸１６と上支持板２１の底面との間には、後
で説明するように、空気流の乱れをなくするために、隙
間が設けられている。

ところで、第１図に示した状態で停止中に、回転子を上
下に動かすと、軽い力で上下に移動する。

もし、軽く動かない場合の原因としては、例えばロータ
磁石３３．３４の特性のバラツキ、ロータ磁石３３．３
４と対向する磁性鉄板１２．２２の間隔のバラツキ等に
より、ロータ磁石３３，３４と磁性鉄板１２．２２との
間にそれぞれ作用する上下方向の吸引力に、バラツキが
あることが考えられる。このような場合には、スペーサ
２６によって、第２のロータ磁石３４と第２の磁性鉄板
２２との間隔を調整する。

このような作業工程によって、静圧空気軸受による光偏
向器の全体の組立てが完了する。

次に、この発明の光偏向器の動作について説明する。

第４図は、この発明の静圧空気軸受による光偏向器の動
作原理を説明するための全体構成を展開した展開図であ
る。図面における符号は第１図と同様であり、また、σ
ｌは第１の磁性鉄板１２と第１のロータ磁石３３とのギ
ャップ、σ２は第２の磁性鉄板２２と第２のロータ磁石
３４とのギャップ、σ３とσ４はスラスト空気軸受のギ
ャップを示す。

この第４図では、実施例として、８極３相６コイルの場
合について示している。

すでに第１図に関連して説明したように、この発明の光
偏向器では、」二支持板２１の側にも、第２のコアレス
偏平コイル２４が設けられている。

この８極３相６コイルの実施例の場合、８極の磁気回路
は、この第４図に示すように、展開される。そして、３
相６コイルには、磁束が直交する。

したがって、ロータ位置検出素子１７ａ〜１７Ｃからの
位置検出信号により、順次６コイルを励磁すると、先の
第１図に一実施例として示した光偏向器では、８極３相
６コイルのモータ部において、ロータ位置検出素子１７
ａ〜１７ｃから構成されるロータ位置検出器の出力信号
により励磁相を切換えて、順次６つのコイルを励磁する
と、フレミング左手の法則（いわゆるＢ１４則）に従つ
て、ロータは、モータの供給電圧に比例した回転数で回
転される。なお、Ｂ１４則で説明する場合に、Ｆ＝Ｂ　
ｌ　ｉの力（ここで、Ｆは発生力、Ｂは磁束密度、ｉは
励磁電流）は、コイルに働く力である。

しかし、この発明の光偏向器では、コイルが固定で、ロ
ータ磁石が回転する方式のブラシレスモータの原理を応
用しているので、ロータ磁石すなわち、回転子に作用す
る回転力の方向は、このＢ１１則の逆方向となる。第４
図では、左側の太矢印の方向となる。

さて、全体の組立てが完了した第１図の状態で、第１の
筐体１１に設けられた給気孔１１ｂから加圧空気を供給
する。

すると、固定軸１６の小給気孔１６ｂ、１６ｃから、中
空状回転軸３１の上下２個所の位置に、それぞれ四方向
から加圧空気が吹き出されて、回転子は非接触状態に半
径方向に支持される。この半径方向の空気軸受の作用に
ついては、特に説明を加えるまでもない。

次に、この発明の静圧空気軸受による光偏向器が、その
主要な特徴の一つとしている軸方向の空気軸受の作用に
ついて述べる。

第１のロータ磁石３３と第１の磁性鉄板１２との間に作
用する吸引力ＦＹ＋、および第２のロータ磁石３４と第
２の磁性鉄板２２との間に作用する吸引力Ｆ’／２は、
クーロンの法則によって説明される。

すなわち、磁石に対向した磁性鉄板には、磁石によって
磁極が誘導される。ここで、第１のロータ磁石３３の磁
極の強さをｍｌ、第２のロータ磁石３４の磁極の強さを
ｍｌとすれば、第１の磁性鉄板１２に誘導される磁極の
強さはｋｌ　−ｍｌで、同様に、第２の磁性鉄板２２に
誘導される磁極の強さはに２　・ｍｌで表わすことがで
きる。

したがって、先の吸引力ＦＹ＋　と吸引力ＦＹｚは、そ
れぞれ、 となる。

なお、ｋ、は定数で、単位系によって決定される。

ここで、回転子の自重を考慮して、その分だけ第１の磁
性鉄板１２と第１のロータ磁石３３とのギャップσ１よ
りも、第２の磁性鉄板２２と第２のロータ磁石３４との
ギャップσ２の方が小さくされ、σ１≧σ２である（実
用寸法は３．５ｍｍ〜５．５ｍｍ程度）。

また、磁石の厚さｔ１＝ｔｚ　　（＝３ｍｍ〜５　ｍｍ
）、スラスト空気軸受のギャップσ３．σ４　（各コイ
ル１４．，２４の成形された樹脂平面と対向する磁石３
３．３４の平面とのギャップで、実用寸法は０．２ｍｍ
〜０．３ｍｍ程度）であるから、σ１　＋ｔ１＞σ３　
　　　　　　・・・・・・（４）σ２＋ｔ２〉σ４　　
　　　　　・・・・・・（５）の関係となる。

したがって、式（２）のｍｌ”　　・ｋｌ　と、式（３
）のｍ２２　・ｋ２は、回転子がこのギャップ中で上下
しても変化しないものとすれば、式（２）から吸引カＦ
Ｙ＋はσ１２、つまり、ギャップの２乗に反比例するこ
とが分り、同様に、式（３）から吸引力Ｆ７ｙ２もσ２
２、すなわち、ギャップの２乗に反比例するということ
になる。

第５図は、この発明の静圧空気軸受による光偏向器にお
いて、その軸方向の浮上刃を説明するための特性図であ
る。横軸はスラスト空気軸受のギャップ、縦軸は垂直力
を示す。

吸引力ＦＹ＋　と吸引力ＦＹ２の垂直力は、この第５図
に示すような曲線の特性となる。なお、吸る。

一方、スラスト空気軸受の浮上刃は、回転子が回転する
ことによって、ロータ磁石３３．３４のスパイラル溝に
より外径方向に向う空気流が生じることで発生される。

この浮上刃は、理論的には、ギャップが微少になれば、
急激に増加する。

すなわち、ロータ磁石３３とコイル１４面との間に発生
する浮上刃Ｆｆ、と、ロータ磁石３４とコイル２４面と
の間に発生する浮上刃Ｆｆ２は、各コイル１４．２４の
成形された樹脂平面と、対向するロータ磁石３３．３４
の平面との間隔が微少になれば急激に増加して、点線で
示すような特性となる。

この各々の浮上刃Ｆｆ、、Ｆｆ２の特性に、先の吸引力
Ｆ　Ｙｔ　ｙ　Ｆ　Ｖ２と、回転子の自重Ｗの特性とを
加算した、太実線の特性が得られるように、例えば、ロ
ータ磁石３３．３４のスパイラルの溝の数、深さ、形状
を構成すれば、回転子には、常に、両コイル１４．２４
の中間位置で安定しようとする力（スラスト剛性力）が
作用する。

したがって、回転子は、両コイル１４．２４の中間位置
に、非接触の状態で支持されることになる。

ここで、吸引力ＦＹｔと吸引力Ｆｙ２の関係について、
簡単に補足説明する。

第６図は、吸引力Ｆ　Ｙｔ　ｌ　Ｆ　ｙ２とギャップσ
との詳細な対応関係を示す特性図である。

すでに説明したように、回転子の自重を考慮して、第１
のコイル１４と第１のロータ磁石３３とのギャップσｌ
よりも、第２のコイル２４と第２のロータ磁石３４との
ギャップσ２の方が小さくされて、σ１≧σ２と関係に
なっているため、吸引力ＦＭ＋　とＦｙ２の特性は、多
少異なっている。

すなわち、この第６図に太実線で示した部分が、吸引力
Ｆｙｌの作用範囲となり、点線で示した部分が、吸引力
Ｆ３’２の作用範囲となる。

次に、この発明の静圧空気軸受による光偏向器の回転時
の動作について述べる。

今、回転子が、半径方向に非接触に支持されている状態
、すなわち空気軸受が動作している状態で、先に述べた
ロータ位置検出素子１７ａ〜１７Ｃからの位置検出信号
により、順次６コイルが励磁されると、回転子は、浮上
刃を発生して、両コイル１４．２４の中間位置で安定し
、コイル１４゜２４に供給されｈ電圧（直流電圧）に比
例した回転数で回転する。

回転子を定速回転させるためには、水晶等を使用した発
振回路によって基準クロックを発生し、この基準クロッ
クに対して、前述の速度検出手段からの出力周波数の位
相を制御するＰ　Ｌ　Ｌ制御等を行えばよい。

もし、回転動作中に、スラスト方向の外乱振動が侵入し
ても、この発明の静圧空気軸受による光偏向器では、先
のスラスト剛性力の作用により、回転子は安定位置に修
正され、安定した回転動作を継続することができる。

なお、以上の実施例では、第１のコイル基板１３に複数
個のロータ位置検出素子１−７　ａ〜１７ｃと、速度検
出用の受光素子１５とを固着し、第２のコイル基板２３
あるいは筐体部の上部に、速度検出用の発光素子２５を
固着する場合について説明した。しかし、これらの各素
子は、必ずしもこのような位置に設けなくてもよい。

また、ポリゴンミラーへの光路を形成する窓部を備え、
回転子と固定子とを取囲む筐体は、第１の筐体部１１と
上支持板２１とに分割する場合について述べた。しかし
、円板状の上支持板２１の代りに、窓部を有する側壁の
一部または全部をこの上支持板２１に付加してもよいこ
とは明らかであり、この発明の光偏向器は、これらの実
施例に限定されるものではない。

効　　　果 したがって、この発明の静圧空気軸受による光偏向器に
よれば、回転子はミラーセグメントとロータ磁石とが一
体化された扁平の簡単な構成となるので、回転子が超軽
量化される。

その上に、磁石と磁性鉄板に作用する吸引力を打ち消す
ように構成しているから、加圧空気を供給するために、
小形の空気ポンプを使用するだけよい。

また、この光偏向器では、回転子が軸受部と接触しない
構造であるから、動作の安定化と長寿命化とが実現され
る。

さらに、コアレス扁平ブラシレスモータの原理を応用す
ることによって、回転ムラを防止しているので、良好な
画像ジッター特性が祷られる、等ら の多くの優れた効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の静圧空気軸受による光偏向器の一実
施例について、その要部構成を示す縦断面図、第２図（
１）と（２）は第１図に示したこの発明の静圧空気軸受
による光偏向器の回転子について、その要部構成を示す
構造図で、図（１）は縦断面図、図（２）は平面図、Ｘ
しｄｕは第１図に示した静圧空気軸受による光偏向器の
固定電機子について、その要部構成を示す構造図で、図
（１）は平面図、図（２）は縦断面図、第４図はこの発
明の静圧空気軸受による光偏向器の動作原理を説明する
ための全体構成を展開した展開図、第５図はこの発明の
静圧空気軸受による光偏向器に心いて、その軸方向の浮
上刃を説明するための特性図、１且■は吸引力Ｆｙ１＋
ＦＹ２とギャップσとの詳細な対応関係を示す特性図で
ある。 図面において、１１は第１の筐体部で、ｌｌａはそのレ
ーザ用窓部、ｌｌｂは給気孔、１２は第１の磁性鉄板、
１３は第１のコイル基板、１４は第１のコアレス扁平コ
イル、１５は速度検出手段を構成する受光素子、１６は
固定軸で、１６ａはその給気路、１６ｂと１６ｃは小給
気孔、２１は第２の筐体部である上支持板、２２は第２
の磁性鉄板、２３は第２のコイル基板、２４は第２のコ
アレス扁平コイル、２５は速度検出手段を構成する発光
素子、２６はスペーサ、３１は中空状回転軸、３２は多
角形磁性フランジ、３３は第１の多角形リング状プラス
チックロータ磁石、３４は第２の多角形リング状プラス
チックロータ磁石、３５はミラーセグメントを示す。 垂直り さ２ り間　ｏ　＜　＋７５１＜１−＋５３１Ｆｆｌ”Ｆｙ２
−（Ｆｙ＋ ｒ、、、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
、−り　６　口 １Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリゴンミラーを有する回転子と、固定子と、ポリゴン
   ミラーへの光路を形成する窓部を備え、前記回転子と固
   定子とを取囲む筐体、とからなる光偏向器において、 イ）中空状回転軸と、該回転軸に固着された磁性フラン
   ジと、該磁性フランジを挟んでその両側に接合・固着さ
   れ、かつその非固着面に複数個のスパイラル溝を有する
   とともに、軸方向に異なる極性に着磁された２個の多角
   形リング状ロータ磁石と、該ロータ磁石の外周面に接合
   されたミラーセグメントからなるポリゴンミラー、とか
   ら構成された回転子と、ロ）光偏向器の下部を構成する
   筐体部と、上部を構成する上支持部材とからなる筐体と
   、 ハ）前記筐体部の底面に固定されて、前記回転子の中空
   状回転軸の上方位置と下方位置へ周囲から加圧空気を吹
   き付ける複数個の給気孔と、該給気孔に継がれて加圧空
   気を供給する給気路とを有する固定軸と、前記筐体部に
   固着された第１の磁性鉄板と、第１のコイル基板に固着
   され、前記回転子の一方の多角形リング状ロータ磁石と
   空隙をもつて対向された複数個のコイルからなる第１の
   コアレス偏平コイルと、前記上支持部材に固着された第
   ２の磁性鉄板と、第２のコイル基板に固着され、前記回
   転子の他方の多角形リング状ロータ磁石と空隙をもつて
   対向された複数個のコイルからなる第２のコアレス扁平
   コイル、とからなる固定子、 とを備えたことを特徴とする静圧空気軸受による光偏向
   器。