JPS63241516A - Polygon mirror - Google Patents
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
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- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
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Abstract
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、バーコードリーグやレーザ
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。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is a laser scanning optical system used in laser printers, barcode leagues, laser copying machines, etc., in which laser light is reflected and irradiated onto the surface of a photoreceptor. This relates to a polygon mirror for
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。As shown in Figure 6, a conventional polygon mirror is a well-known example of a sealed structure suitable for high-definition image processing.In laser printers, the mirror rotates laser light from a laser unit consisting of a semiconductor laser, gas laser, etc. The light is reflected by mirror b of polygon rotor a and irradiated onto the surface of the photoreceptor, and polygon rotor a is driven by drive motor C.
It is configured to be rotated by a sleeve e on a fixed axis d.
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
にはへリングポーン状の下部溝部ｆ１及びヘリングボー
ン形状を形成する中部溝部ｒ、と上部溝部ｆ、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ｆ！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 grooves for generating dynamic pressure are formed on the outer peripheral surface of the fixed shaft d, so that dynamic pressure for supporting thrust loads and radial loads is generated by rotation of the rotating sleeve e. That is, this dynamic pressure generating groove functionally generates dynamic pressure by the lower groove part f1 having a herringbone shape, the middle groove part r forming a herringbone shape, and the upper groove part f, and applies a radial load. Support and middle groove part f! This allows air to be sent to the upper surface of the fixed shaft d, thereby increasing the air pressure between the fixed shaft d and the thrust bearing g at the upper end, thereby supporting the thrust load.
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ＣＩが固定され、
かつロータマグネットＣ５を駆動するためのステータコ
イルＣ！がロータマグネットＣ３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
入出窓部りが外筒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。A polygon rotor a is screwed to the upper part of the rotating sleeve e, and a rotor magnet CI is fixed to the lower part.
And stator coil C for driving rotor magnet C5! is fixed so as to surround the rotor magnet C3 and serves as a drive motor C, and transmits laser light irradiated from the outside to mirror b of polygon rotor a and laser light reflected to a desired exposure surface. The polygon rotor, which is rotated at high speed by the drive motor C, not only needs to maintain high rotation accuracy. The gap between the fixed shaft and the rotating sleeve is made extremely narrow in order to minimize the surface runout of the reflecting surface.
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１０ｍ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１
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。However, since such laser printers reproduce clear characters and images at high speed, the polygon mirror must be rotated at high speed and with minimal tilting of the reflective surface. It is manufactured by diamond-cutting a flat plate of aluminum alloy, which is easy to cut and has a high reflectance, but in order to maintain its shape, the thickness was over 10 meters. However, when a polygon mirror rotates at high speed, most of the load is due to air resistance at the outer edge of the polygon, and the area that reflects the laser beam is
Considering that the polygon mirror has a narrow width which is sufficient even if it is less than m, the power loss caused by the disturbance of the surrounding air by the polygon mirror 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、
ミラ一部、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 part between the fixed shaft and the rotating sleeve is machined with extreme precision to effectively generate dynamic pressure from the air, and the rotating sleeve, polygon rotor,
Rotating parts such as the mirror and rotor magnets must be precisely machined, and at the same time the mass balance must be suitably adjusted.
しかし、ポリゴンミラーの反射面での面の倒れを±１．
５μｍ以下とするには５（１ｍ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、００Ｏｒｐｍ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、ポリゴンロータの芯振れもあってバランス
調整も頗る煩雑で問題があった。However, the inclination of the reflective surface of the polygon mirror is ±1.
In order to achieve a diameter of 5 μm or less, the fixed shaft with a length of 1 m or more must be precisely machined and the distance between it and the rotating sleeve must be 3 μm or less, making it difficult to mass-produce the product. When performing image processing, it is desired that the rotation speed of the polygon mirror is 30.00 Orpm or higher, but in the case of such high-speed rotation, the radial load on the fixed shaft increases, and the support by the air film increases. It is extremely difficult to do so, and the balance adjustment is complicated and problematic due to the center runout of the polygon rotor.
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、マグネント効率を大幅に向上させバランス調整も
容易で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ロータとし、さらに、ポリゴンロー
タの芯振れを少なくし反射面の倒れが少なく、安定した
高速回転が可能で、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筒車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 aims to accurately eliminate these conventional drawbacks by creating a compact polygon rotor that greatly improves magnetic efficiency, allows easy balance adjustment, has little air resistance during rotation, and is capable of high-speed rotation. Furthermore, we aim to provide a polygon mirror that can be manufactured easily and inexpensively using a component hour wheel, which can reduce center runout of the polygon rotor, reduce tilting of the reflective surface, enable stable high-speed rotation, and accurately reflect laser beams, etc. This is the purpose.
〔問題点を解決するための手段〕
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、該回転体に設け
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、支持体及び支持体に固着した
固定軸とをセラミックス材から構成し前記回転体の摺動
面に動圧発生用溝を形成したことを特徴とするポリゴン
ミラーである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a polygon rotor in which a rotating body with a mirror surface is rotatably provided on a fixed shaft provided on a support body, a magnet provided on the rotating body, and a polygon rotor facing the magnet. and a stator coil for rotating the rotating body, the rotating body, a support body, and a fixed shaft fixed to the support body are made of ceramic material, and dynamic pressure is generated on the sliding surface of the rotating body. This polygon mirror is characterized by having a groove formed therein.
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に構成し
て、前記マグネット７を前記回転体３に形成した嵌合用
の挿入孔８に嵌入配備し、前記回転体３と、支持体４及
び支持体４に固着した固定軸５とをセラミックス材から
構成し、前記回転体と支持体及び／又は固定軸とで対向
して形成される摺動面のいずれかに動圧発生用溝１）を
形成しである。Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The rotating body 3 is formed into a flat plate, has a through hole 1 formed in the center, and has a plurality of mirror surfaces 2 whose outer periphery is a regular polygon. A polygon rotor is formed by penetrating the hole 1 and rotatably mounted on a fixed shaft 5 provided on the support 4. A stator coil 6, which is fixed in parallel with the flat rotating body 3 and rotates the polygon rotor, is attached to the support 4. In preparation for this, a motor unit is configured to rotate the rotary body 3 by a magnet 7 of a permanent magnet or a secondary conductor provided on the rotary body 3 and the stator coil 6, and the magnet 7 is formed on the rotary body 3. The rotating body 3, the supporting body 4, and the fixed shaft 5 fixed to the supporting body 4 are made of ceramic material, and the rotating body and the supporting body and/or the fixed shaft A dynamic pressure generating groove 1) is formed on either of the sliding surfaces formed to face each other.
前記回転体３は、前記支持体４上又は支持体上に介在さ
れる摺動部材１０上に対面配備されているもので、中央
にある貫通孔１を備えているものを用いであるが、第１
図例では前起動圧発生用溝１）は支持体４上の摺動面の
みに形成しである。The rotary body 3 is disposed facing the support body 4 or a sliding member 10 interposed on the support body, and is provided with a through hole 1 in the center. 1st
In the illustrated example, the prestart pressure generating groove 1) is formed only on the sliding surface of the support 4.
なお、回転体３、支持体４、固定軸５又は前記摺動部材
１０としてはそれぞれに対向する面の摺動面のいずれか
一方又は両方の面に動圧発生用溝１）例えばスパイラル
状溝又はへリングボーン状溝をランド部１０．を残して
形成し、かつ硬質のセラミックス材料例えばＳｉＣ焼結
体、ＢｅＯを含むα−５ｉＣ焼結体、又は５ｉｓＮ４焼
結体などで構成したものを用いてスラスト軸受部又はラ
ジアル軸受部として形成するのがよい。Note that the rotating body 3, the supporting body 4, the fixed shaft 5, or the sliding member 10 has dynamic pressure generating grooves 1), for example, spiral grooves, on one or both of the sliding surfaces facing each other. Alternatively, a herringbone groove may be formed on the land portion 10. The thrust bearing part or the radial bearing part is formed using a hard ceramic material such as a SiC sintered body, an α-5iC sintered body containing BeO, or a 5isN4 sintered body. It is better.
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、バックアツプ板（図示せず）を当てて保持する構成
としてもよい。The magnet 7 may be embedded in the insertion hole 8 of the rotating body 3 so that the upper surfaces thereof are flush with each other, or the magnet 7 may be arranged in a recessed state or a protruding state from the upper surface with respect to the insertion hole 8, It may also be configured to be held against a back-up plate (not shown).
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
であるが、円板状のロータコアをＮ−３交互に形成する
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
，１〜０．５ｕ）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一部とするのが便利である。A plurality of insertion holes 8 are formed and arranged in an annular shape in the rotating body 3, and are arranged in a ring shape so that N-3 disc-shaped rotor cores are alternately formed on a plane perpendicular to the fixed shaft 5. It is also possible to have a plurality of magnetic poles annularly magnetized along the mirror surface 2, and further, the mirror surface 2 may be made of aluminum foil
, 1 to 0.5 u) or a vapor-deposited film or other coating layer with high reflectivity to form part of the mirror.
図中１）１はへリングボーン状に形成した動圧発生用溝
で固定軸５の外周面又はそれに対応する面に多数設けて
いる。１２はアルミニウム製のカバ一体であって、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、バーコードリーグ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
めナンドで温度膨張経時によるゆるみを防止するもので
ある。In the figure, reference numeral 1) 1 denotes a herringbone-shaped groove for generating dynamic pressure, which is provided in large numbers on the outer circumferential surface of the fixed shaft 5 or a surface corresponding thereto. Reference numeral 12 is an integral cover made of aluminum, which is fitted onto the support 4 to provide a sealed structure for laser printers, etc., and can be omitted when high clarity is not required, such as in bar code leagues. Reference numeral 13 is a light projection window, and reference numeral 14 is a fastening pad to prevent loosening due to temperature expansion over time.
第４図の具体例では前記回転体３と支持体４との間に金
属製又はセラミックス製の摺動部材ｌＯを介在配備した
ものであり、該摺動部材１０の上下両面に動圧発生用溝
１）を備えている。In the specific example shown in FIG. 4, a sliding member 10 made of metal or ceramics is interposed between the rotary body 3 and the support 4, and the sliding member 10 is provided on both upper and lower surfaces for generating dynamic pressure. groove 1).
なお前記動７圧発生用溝１）はスパイラル状の方向は摺
動部材１０の両面に設けた場合には必要に応じ逆方向に
刻設して正逆回転時のいずれにもスラスト荷重を受けら
れ保守・保安上良好にするのもよいし、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。Note that if the spiral direction of the dynamic pressure generating groove 1) is provided on both sides of the sliding member 10, it may be carved in the opposite direction as necessary to receive thrust loads in both forward and reverse rotations. In addition, the mirror surface 2 on the outer periphery of the rotating body 3 can be balanced with aluminum foil.
第５図の具体例では回転軸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存するセラミックス材料のス
リーブ状ブツシュ５Ｉ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であるが、摺動板１
５などにコイルバネその曲弾性部材を付設させたりその
曲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。In the specific example shown in FIG. 5, a sleeve-shaped bushing 5I made of a ceramic material having a herringbone-shaped groove on the outer periphery is provided on a metal fixed shaft 5 as a rotating shaft, and the means for restraining the flying height of the rotating body 3 is as follows. The configuration is such that the upper sliding plate 15, washer, or other stopper provided on the fixed shaft 5 is selectively applied at a position above the rotating body 3, but the sliding plate 1
A coil spring or a bending elastic member may be attached to the rotor 5, or the fixed shaft 5 at the upper part of the rotating body 3 may be provided with the bending elastic structure as a pressing member.
なお、この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倒に動圧発生用溝を必要に応じ備
えて回転体３に対設してあり、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である。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
工しであるが、必要に応じ同様に精密加工したスリーブ
状のブツシュ５１を嵌着配備してもよく、これらの場合
固定軸５又はブツシュ５１を段付軸として各部材に対応
させてもよい。In this embodiment, the upper sliding plate 15 is made of a ceramic material and is provided opposite to the rotary body 3 with grooves for generating dynamic pressure as necessary on the sliding surface, and the upper sliding plate 15 and the washer A coil spring 17 is interposed between the rotating body 16 and the rotating body 3 to serve as a floating height restraining mechanism. Further, the fixed shaft 5 is precisely machined for parallelism between the shaft end surfaces and perpendicularity with the herringbone groove surface, but if necessary, a similarly precision-machined sleeve-shaped bushing 51 may be fitted and provided. In these cases, the fixed shaft 5 or bushing 51 may be used as a stepped shaft to correspond to each member.
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であるが
、ステータコイル６に面する摺動部材１０の端面ば固定
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。In addition, a flat stator coil 6 is provided on the support body 4 in relation to the magnet 7 provided on the rotary body 3, and the rotary body 3 of the polygon rotor is rotated as a motor. The end face of the movable member 10 is machined so that the fixed shaft 5 is perpendicular, that is, perpendicular to the inner peripheral surface of the through hole 1 and perpendicular to the mirror surface 2 formed on the outer peripheral edge thereof.
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 with the mirror surface 2 can be rotated smoothly with good mass balance, fluid balance, and magnetic balance on the fixed shaft 5 on the support 4, and can be operated with low air resistance during rotation. be.
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の対応面のいずれか一方の面又は両面に動圧
発生用！１）１を形成し、他方の面は平滑な平面として
スラスト軸受部とすることは選んでできるものであり、
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へリング
ボーン状の溝１）１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１）、ラジアル荷重を支
えるための動圧発生用溝１）．は各々３〜１０μ園程度
の溝深さである。またこの動圧発生用溝１）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前記摺動板１５
及び／又は摺動面となる支持体４面又は摺動部材１０は
全面のうねりが０．３μ−以下で最大面粗度が０．１μ
園の平滑な平面であるランド面とした上で、シッットブ
ラストによって３〜１０μ−の深さのスパイラル状溝加
工をしたものである。In this case, one or both of the corresponding surfaces of the sliding member 10 interposed between the support body 4 and the rotating body 3 are used for generating dynamic pressure! 1) It is possible to choose to form 1 and make the other surface a smooth plane for the thrust bearing part,
In addition, the radial bearing part is formed with a herringbone-shaped groove 1) 1 for generating dynamic pressure on either the outer circumferential surface of the fixed shaft 5 or the cylindrical surface of the through hole 1, and the other surface is smoothed. In this embodiment, a dynamic pressure generating groove 1) for supporting a thrust load and a dynamic pressure generating groove 1) for supporting a radial load are used. The depth of each groove is about 3 to 10 μm. In addition, this dynamic pressure generation groove 1) is connected to the rotating body 3.
It is also good to groove both sides of the sliding member 10 or sliding plate 15 to improve balance and eliminate deformation.
Compared to when forming spiral grooves on only one side, when forming spiral grooves on both sides, consider selecting a thickness that will not deform, since ceramic plates that are thinner than the diameter may deform after forming the grooves. The sliding plate 15
And/or the four surfaces of the support body or the sliding member 10 that serve as sliding surfaces have an overall waviness of 0.3μ or less and a maximum surface roughness of 0.1μ.
A spiral groove with a depth of 3 to 10 microns is formed by shit blasting on the smooth surface of the land.
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、上述のシッソ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１）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。Note that when manufacturing a radial bearing that utilizes the hydrodynamic effect, grooves can be formed by the above-mentioned shisoto blasting. In any case, the dynamic pressure generating groove 1) can be machined with high precision using a hard ceramic material, and the shape of the sliding part is suitable for generating dynamic pressure even when dynamic pressure is generated. Moreover, it can be used effectively with durability even under a certain degree of load, even against solid friction that occurs when starting and stopping.
Ｃ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
体及び支持体に固着した固定軸とをセラミックス材料か
ら構成し、前記回転体と支持体及び／又は固定軸とで対
向して形成される摺動面のいずれかに動圧発生用溝を形
成したことにより、ポリゴンロータのバランス調整がで
きると共に、ポリゴンロータをダイレクトに駆動できる
のでマグネット効率を最大にでき構成もコンパクトで耐
久性があり、ポリゴンロータの芯振れをも極力小さくす
ることが可能となり、製作も簡便で安定した回転運転が
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、外周面がミラ一
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、かつセラミックス材料の比重
が比較的小さいことから回転体の重量も少なく回転速度
の制御性も良好で従来のポリゴンミラーに比べ、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
をも減少せしめることができるほか著しく小さな動力で
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、またポリゴンミラ
ーを装着した回転軸方向の寸法も短くなり、全体にシン
プル化される。その上、回転体及び支持体はセラミック
ス材料で構成されることから起動・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、動圧発生時におい
てもその変形量は小さく、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
常時良好に維持されることとなり、高速回転が可能なコ
ンパクトなポリゴンミラーとなり、さらに、反射面の倒
れが少なく、安定した高速回転が可能で、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安価な
形態で得られるものである。C Effects of the Invention] The present invention provides a polygon mirror that includes a magnet provided on a rotating body and a stator coil that is opposed to the magnet and rotates the rotating body, which is fixed to the rotating body, a support body, and a support body. The polygon rotor is made of a ceramic material, and a groove for generating dynamic pressure is formed on one of the sliding surfaces formed facing each other between the rotary body and the support body and/or the fixed shaft. In addition to being able to adjust the balance of the polygon rotor, the polygon rotor can be directly driven, maximizing the magnet efficiency.The structure is compact and durable, and the center runout of the polygon rotor can be minimized, making it simple and stable to manufacture. Even if the thickness of the rotor core made of permanent magnets or secondary conductors for rotating the polygon rotor and the polygon rotor whose outer peripheral surface is a part of the mirror is thin, the amount of deformation can be reduced. Moreover, because the specific gravity of the ceramic material is relatively low, the weight of the rotating body is small and the controllability of the rotational speed is good.Compared to conventional polygon mirrors, it is possible to be significantly thinner, smaller, and lighter, and its air resistance is lower. In addition, it is possible to obtain the same rotational speed as before with significantly less power, and it becomes a polygon mirror that can obtain higher rotational speed with the same amount of power as before. In addition, the dimension in the direction of the rotation axis where the polygon mirror is attached is also shortened, simplifying the overall structure. In addition, since the rotating body and support body are made of ceramic materials, they will not wear out even if there is solid contact during startup/stop, and the base material of the bearing is a hard, sticky material. Since the deformation is extremely small and can be virtually ignored, the amount of deformation is small even when dynamic pressure is generated, the dynamic pressure generation effect is maintained well, and it is possible to support high thrust loads. ,
The function of a polygon mirror that stably scans light beams is maintained well at all times, resulting in a compact polygon mirror that can rotate at high speed.Furthermore, the reflective surface is less likely to fall, allowing stable high-speed rotation. A polygon mirror that can accurately reflect laser light and the like can be obtained in a simple and inexpensive form.
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図第１図１−
１線における平面図、第３図は他の実施例の縦断面図、
第４図は第３図■−■線における平面図、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、３．
・・・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、１）・・・動圧発生用溝、
１４・・・留めす７）、１５・・・摺動板、１６・・・
座金、１７・・・バネ。Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 Fig. 1 Fig. 1-
1-line plan view, FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment,
FIG. 4 is a plan view taken along line 1--2 in FIG. 3, FIG. 5 is a partially cutaway side view of another embodiment, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the conventional example. 1... Through hole, 2... Mirror surface, 3... Rotating body, 3.
... Cylindrical part, 4... Support body, 5... Fixed shaft, 6...
... Stator coil, 7 ... Magnet, 8 ... Insertion hole, 10 ... Sliding member, 1) ... Dynamic pressure generation groove,
14... Fastener 7), 15... Sliding plate, 16...
Washer, 17...spring.
Claims (4)
自在に設けてポリゴンロータとし、該回転体に設けたマ
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、支持体及び支持体に固着した固定
軸とをセラミックス材から構成し、前記回転体と支持体
及び／又は固定軸とで対向して形成される摺動面のいず
れかに動圧発生用溝を形成したことを特徴とするポリゴ
ンミラー。(1) A rotating body with a mirror surface is rotatably mounted on a fixed shaft provided on a support body to form a polygon rotor, and a magnet provided on the rotating body and a stator coil facing the magnet and rotating the rotating body are provided. In the polygon mirror, the rotating body, the supporting body and the fixed shaft fixed to the supporting body are made of ceramic material, and the rotating body and the supporting body and/or the fixed shaft are formed to face each other. A polygon mirror characterized by having a groove for generating dynamic pressure formed on one of its surfaces.
滑とされ全面のうねりが０．３μｍ以下で面の粗さが最
大面粗さで０．５μｍ以下の平滑平面であって溝の深さ
が３〜１０μｍのスパイラル状の動圧発生用溝を有して
いるスラスト荷重を支持す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 support body has a smooth sliding surface facing the rotary body, and has a flat surface with an overall waviness of 0.3 μm or less and a maximum surface roughness of 0.5 μm or less. The polygon mirror according to claim 1, which supports a thrust load and has spiral dynamic pressure generating grooves having a groove depth of 3 to 10 μm.
、前記支持体に対面する平滑平面にスパイラル状の動圧
発生用溝を備えスラスト荷重を受けるものである特許請
求の範囲第１項又は第２項記載のポリゴンミラー。(3) The rotating body is a flat plate having a through hole in the center, and has a spiral dynamic pressure generating groove on a smooth plane facing the support body to receive a thrust load. The polygon mirror according to item 1 or 2.
外周面にヘリングボーン状の動圧発生用溝を備えている
ラジアル荷重を受けるもの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。(4) The fixed shaft receives a radial load and has a herringbone-shaped groove for generating dynamic pressure on the outer circumferential surface corresponding to the inner circumferential surface of the through hole of the rotating body.
The polygon mirror described in any one of item 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7449787A JPS63241516A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Polygon mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7449787A JPS63241516A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Polygon mirror |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241516A true JPS63241516A (en) | 1988-10-06 |
Family
ID=13549002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7449787A Pending JPS63241516A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Polygon mirror |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63241516A (en) |
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- 1987-03-30 JP JP7449787A patent/JPS63241516A/en active Pending
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