JPS63257717A - Polygon mirror - Google Patents

Polygon mirror

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JPS63257717A
JPS63257717A JP9097387A JP9097387A JPS63257717A JP S63257717 A JPS63257717 A JP S63257717A JP 9097387 A JP9097387 A JP 9097387A JP 9097387 A JP9097387 A JP 9097387A JP S63257717 A JPS63257717 A JP S63257717A
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polygon mirror
rotor
magnet
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庄太郎 溝渕
Hideomi Harada
原田 英臣
Noriyuki Osada
長田 憲幸
Yasushi Kube
久部 泰史
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    • 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

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To make the titled polygon mirror small in size and light in weight, by holding a magnet on both faces of a rotor through a magnetic adsorbing plate which is inserted into a fitting hole formed on the rotor, and also, arranging a stator coil in accordance with these magnets, respectively. CONSTITUTION:A motor unit for rotating a rotor 3 is constituted of a permanent magnet provided on the rotor 3 or a magnet 7 of a secondary conductor, and a stator coil 6, a dynamic pressure generating groove 11 is formed on both side faces of the rotor 3, a receiving member 10 of thrust force is arranged so as to be opposed to said groove, pressed, and inserted and held from both ends, by which a thrust dynamic pressure bearing is formed, and by providing the magnet 7 and the stator coil 6 on both faces of the rotor 3 through a magnetic adsorbing plate 18 which is inserted into a fitting hole 8 formed on the rotor 3, a polygon mirror is formed. Also, plural fitting holes 8 of a circular shape for allowing the rotor 3 to fit in a cylindrical body are arranged and provided annularly on a concentric circle centering around a through-hole 1, allowed to communicate with the fitting hole, respectively, and a recessed groove 17 for fitting in a ring-like plate is formed on both faces of the rotor 3.

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 Figure 9, a conventional polygon mirror is a well-known example of a sealed structure suitable for high-definition image processing.In laser printers, the laser beam from a laser unit consisting of a semiconductor laser, gas laser, etc. is rotated. 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
にはへリングボーン状の下部溝部f、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r3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r2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 section is functionally capable of generating dynamic pressure and supporting a radial load by a lower groove section f having a herringbone shape, and a middle groove section f2 and an upper groove section r3 forming a herringbone shape. , and the central groove r2 feeds air 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c、を駆動するためのステータコ
イルCfi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.
A stator coil Cfi for driving the rotor magnet C is fixed to surround the rotor magnet C1 to form a drive motor C, and a laser beam is irradiated from the outside onto the mirror b of the polygon rotor a. and a polygon rotor which is rotated at high speed by a drive motor C, and a laser entrance/exit window is formed on a part of the upper circumferential surface of the outer tube i, which transmits the laser light reflected to the desired exposure surface. In this case, the gap between the fixed shaft and the rotating sleeve is made extremely narrow because it is necessary not only to maintain high rotational accuracy but also to reduce the surface runout of the reflecting surface.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

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10w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
鶴以下でも十分上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 reflectivity, but in order to maintain its shape, its thickness has become over 10W. 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 is narrow enough to be smaller than a crane, the power loss caused by 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慴動部は
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、ロータマグネン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 parts between the fixed shaft and the rotating sleeve are machined with extreme precision to effectively generate dynamic pressure from air, and the rotating sleeve, polygon rotor,
Rotating parts such as the mirror part and rotor magnet 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50wm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、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 inclination of the reflective surface of the polygon mirror is ±1.
In order to achieve a diameter of 5 μm or less, a fixed shaft with a length of 50 wm or more must be precisely machined, and the distance between it and the rotating sleeve must be 3 μm or less, making mass production difficult and requiring even higher speed image processing. When performing this, it is desirable to set the rotation speed of the polygon mirror to 30.00 rpm or more, but in the case of such high-speed rotation, the radial load on the fixed shaft increases, and the support by the air film is extremely difficult. It is difficult, and the balance adjustment is very complicated, and there is also a safety problem because the polygon rotor may be accidentally rotated in the opposite direction, leading to a burnout accident.

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、今らに、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 aims to accurately eliminate these conventional drawbacks by creating a compact polygon mirror that significantly improves the perpendicularity and parallelism of the polygon rotor, has less air resistance during rotation, and is capable of high-speed rotation. The purpose of the present invention is to provide a polygon mirror that has a simple configuration, is easy to manufacture, and is inexpensive, with a reflective surface that is less likely to fall, can be rotated stably at high speed, and can accurately reflect laser beams, etc. be.

〔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6itt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である。
The present invention provides a polygon mirror in which a rotating body with a mirror surface is rotatably mounted on a fixed shaft mounted 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. ,
A polygon mirror characterized in that magnets are held on both sides of the rotating body through magnetic adsorption plates inserted into fitting holes formed in the rotating body, and stator coils are provided corresponding to each of these magnets. be.

〔実施例〕〔Example〕

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(JNえら、れた固定
軸5上にあって、外周に動圧発生用溝11+を形成した
プッシュ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又はカバ一体
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ii4側面に動圧発生用/1IIL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プッシュ5.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であ
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1日を介して回転体3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
ーとしである。
Embodiments of the present invention will be explained with reference to the examples of FIGS. 1 to 4. In the example of FIG. 3 is passed through the through hole 1 and attached to the support body 4 (JN), and is rotatably provided on a push 51 having a dynamic pressure generating groove 11+ formed on the outer periphery of the fixed shaft 5. year,
A stator coil 6 fixed in parallel with the flat rotary body 3 and rotating the polygon rotor is provided on the support body 4 or the cover integral 12, and a permanent magnet or a secondary conductor magnet 7 provided on the rotary body 3 and the The stator coil 6 constitutes a motor unit that rotates the rotating body 3, and a dynamic pressure generating /1IIL, that is, a spiral groove is formed on the ii4 side surface of the rotating body 3, and a receiving plate is provided opposite to the spiral groove to serve as a thrust receiving plate. The push 5 with the member 10 interposed therebetween. It is pressed and clamped from both ends to form a thrust dynamic pressure bearing. That is, the magnet 7 is attached to both sides of the rotary body 3 through the magnetic adsorption plate inserted into the fitting hole 8 formed in the rotary body 3.
.. 7, and stator coils 6.6 are provided corresponding to these magnets 7 to form a polygon 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IO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−5iC焼結体、又は5iJ4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5〜15
μmとして回転体3が起動時には下部受部材IO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。
The rotating body 3 has a sliding surface with dynamic pressure generating grooves 11 facing the receiving member IO, and has dynamic pressure generating grooves 11 on both surfaces of the opposing sliding surface, for example. A hard ceramic material in which spiral grooves with opposite twisting directions are formed leaving a land portion, such as a SiC sintered body, an α-5iC sintered body containing BeO, or a 5iJ4 sintered body, is used for thrusting. It is best formed as a bearing part,
The receiving member 10 may also be a thrust receiving plate using a flat plate made of a hard ceramic material. The clearance between the rotating body 3 and the receiving member 10 of the thrust receiving plate is 5 to 15
When the rotating body 3 is started, it comes into close contact with the lower receiving member IO side, dynamic pressure is generated after rotation, and after floating, it can operate close to the upper receiving member 10 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巧 入するための凹溝17を形成したものである。
Further, the rotating body 3 has a plurality of circular fitting holes 8 for fitting the cylindrical body arranged in an annular manner on a concentric circle centered on the through hole 1, and communicates with each of the fitting holes 8, and rotates. A groove 17 is formed on both sides of the body 3 to fit a ring-shaped flat plate.

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を嵌合配備しであるが、
円筒状の嵌合孔8に前記マグネソト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tl17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 adsorption plate 18 is embedded in the fitting hole 8,
The magnet 7 made of a ring plate material is fitted into the ring-shaped groove 17 formed on both sides of the magnetic adsorption plate 18.
The magnet 7 may be provided in the cylindrical fitting hole 8, and ring-shaped backup plates may be fitted into the ring-shaped recesses tl17 formed on both sides of the magnet 7.

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体
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m11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を上面より富み状態或いは突出状態に
配匠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である。
In this case, the magnet 7 or the backup ring is a ring-shaped plate, and has one or more anti-rotation recesses 27 into which the cylindrical magnetic adsorbent 18 or magnet is fitted, allowing for a robust assembly. The magnet 7 may be embedded in the recess m11 of the rotary body 3 or the fitting hole 8, and the upper surface may be flush with each other, or the magnet 7 may be placed against the fitting hole 8. It may be arranged and held in a state where it is thicker or protrudes from the upper surface. In the example shown in FIG. 1, the magnets 7.7 are held on both sides of the rotating body 3 in order to increase the power.

なお前記鏡面2はアルミニウム箔(0,1−0,5m)
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。
Note that the mirror surface 2 is made of aluminum foil (0.1-0.5m)
Alternatively, it is convenient to form part of the mirror with a vapor deposited film or other coating layer with high reflectance.

図中11+ 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に嵌装されるプッシュ5.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。I2はカバ一体であって、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は留めナラ1−
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 11+ denotes a dynamic pressure generating groove formed in a herringbone shape, and the pusher 5. is fitted into the fixed shaft 5. A large number of bearings are provided on the outer circumferential surface of the rotating body or on the corresponding side surface of the rotating body to form a radial bearing. The cover I2 is integrated with the cover and is fitted onto the support body 4 to form a sealed structure for laser printers and the like, and can be omitted when high clarity is not required, such as in bar code leagues. 13 is a window for light projection, 14 is a fastener 1-
This prevents loosening due to temperature expansion and time.

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
せても焼出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であるが、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。
Note that when the spiral direction of the dynamic pressure generation groove 11 is provided on both sides, it will not burn out even if it is provided in the opposite direction (same direction on the projection plane) and accidentally rotated in the opposite direction when rotating the polygon rotor. In other words, the dynamic pressure effect is generated during both forward and reverse rotation, and the thrust load is applied to ensure safety. Alternatively, one side may be provided with a clutch action. In this case, it is considered that an intermediate member is interposed and utilized, and furthermore, the mirror surface 2 on the outer periphery of the rotating body 3 can also be balanced with 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
のスリーブ状プッシュ5Iを備えであるが前記回転体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
ナツト16若しくはその他のストッパを選んで固着する
構成としであるが、受部材10にコイルバネ16.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。
In this specific example, a sleeve-shaped pusher 5I made of a ceramic material having a herringbone-shaped groove on the outer periphery is provided on the metal fixed shaft 5 as the fixed shaft 5, but the rotating body 3
As a means for restraining the flying height of the rotating body 3, an upper receiving member 10 provided on the fixed shaft 5 is fixed to a washer 15 and a fixing nut 16 or other stopper. A coil spring 16 is attached to the member 10. Alternatively, a spring washer or other elastic member may be attached, or another elastic structure may be provided on the fixed shaft 5 above the rotary body 3 as a pressing member.

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・電輪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たス
リーブ状のプッシュ51を嵌着配備してプッシュ5.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
しである。
Further, the support body 4 is made of an aluminum material and is used to prevent the sliding member from rotating, but the solid/electric ring 5 and the support body 4 are also made of a ceramic material mainly composed of SiC. Furthermore, the support 4 is made of a magnetic material to constantly exert an attractive force between it and the magnet 7 to prevent the rotating body 3 from falling, and this attractive force provides a stable structure. Further, the fixed shaft 5 may be fitted with a sleeve-shaped push 51 that is precisely machined to ensure parallelism between the shaft end surfaces and perpendicularity to the herringbone groove surface. may be used as a stepped shaft to correspond to each member. In addition, a flat stator coil 6 is provided on the support body 4 and the cover 12, respectively, in response to the magnet 7 provided on the rotating body 3, and serves as a motor to rotate the rotating body 3 of the polygon rotor.

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のプッシュ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 with the mirror surface 2 is rotated smoothly with good maintenance of mass balance, fluid balance, and magnetic balance on the push 51 of the fixed shaft 5 on the support 4, and the air resistance during rotation is also small. It is possible.

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lOの対応面に動圧発生用溝ll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上のプッシュ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
圧発生用のへリングボーン状の動圧発生用溝11.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?ez、は各々3〜50urn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, a dynamic pressure generating groove 11 is provided on the corresponding surface of the receiving member 10 interposed between the support body 4 and the rotating body 3, and the opposite side thereof is a smooth plane serving as a thrust bearing portion. Further, the radial bearing portion has a herringbone-shaped dynamic pressure generation groove 11 on either the outer peripheral surface of the pusher 51 on the fixed shaft 5 or the cylindrical surface of the through hole 1. , and the other surface is configured as a smooth cylindrical surface. In this embodiment, there are grooves 11 for generating dynamic pressure to support thrust loads, and grooves 11 for generating dynamic pressure to support radial loads. ez is a groove depth of about 3 to 50 urn, respectively. The dynamic pressure generating grooves 11 may be formed 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
.3μ…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、ショツトブラストによって3
〜50μm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 rotating body 3 and/or the receiving member 10 have zero waviness over the entire surface.
.. After making the land surface a smooth plane with a maximum surface roughness of 0.1 μm and less than 3 μm, it was
It is preferable to use a material with a spiral groove machined to a depth of ~50 μm.

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、上述のショツ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が発止した状態に
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, the above-mentioned shot blasting can be used to form grooves. In any case, the groove 11 for generating dynamic pressure can be machined with high precision in the bearing part, and the shape of the sliding part suitable for generating dynamic pressure can be maintained even when the dynamic pressure has stopped. Furthermore, it can be used effectively and with durability even under a certain amount of load, even against solid friction that occurs when starting and stopping.

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 examples shown in FIGS. 5 to 7, a ring-shaped magnetic adsorption plate 18 is embedded and a plurality of circular fitting holes that come into contact with the magnetic adsorption plate are arranged in a ring shape, and a cylindrical magnet is placed in the fitting hole 8. 7 on both sides of the rotating body.

第8図例では前記プッシュ51を受部材10゜10間に
挟持して固定軸5に設けた固定用ナンド16とバネ16
.で保持したものでステータコイル6をカバ一体12に
設けである。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 shown in FIG. 8, the push 51 is sandwiched between the receiving members 10 and 10, and a fixing Nand 16 and a spring 16 are provided on the fixed shaft 5.
.. The stator coil 6 is mounted on the cover 12. Note that the support member 4 may also serve as the receiving member 10 between the rotating body 3 and the support member 4, and in this case, the support member 4 may be formed of a ceramic material.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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、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が可能となり、かつ組立が容易でマ
グネットのロータへの保持が而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。
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. By holding magnets on both sides of the rotating body through the magnets, and providing stator coils corresponding to each of these magnets, the perpendicularity and parallelism of the polygon rotor can be greatly improved, and the center runout of the rotor can be minimized. In addition to being compact, it is easy to assemble and deploy, and is easy to balance, allowing stable rotational operation. Even if the thickness of the polygon rotor that is part of it is thin, the amount of deformation can be reduced, and compared to conventional polygon mirrors, the dimension in the direction of the rotation axis on which the polygon mirror is attached is shorter, making it significantly thinner, smaller, and lighter. It is possible to significantly reduce the air resistance, obtain the same rotational speed as before with less power, and accurately hold down the magnets installed in the rotor. By connecting the lines of magnetic force in the circumferential direction, stable rotation is possible, and assembly is easy, and the magnet can be easily held on the rotor.
In addition, if the same amount of power is used as before, the polygon mirror can achieve higher rotational speeds, and the polygon rotor generates a dynamic pressure effect to better absorb thrust loads, making maintenance and safety easier. It does not wear out even if it comes into contact with solid objects during startup and shutdown, and the dynamic pressure generation effect is well maintained when generating dynamic pressure and can support high thrust loads, making it possible to stabilize the light beam. The present invention provides a polygon mirror that always functions well as a polygon mirror for scanning, and that can reflect laser beams and the like with high accuracy through the intervention of a ceramic sliding member, with a simple structure, easy manufacture, and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation 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II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 11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。 ■・・・貫通孔、2・・・鏡面、3・・・回転体、4・
・・支持体、5・・・固定軸1.51・・・プッシュ、
6・・・ステータコイル、7・・・マグネット、8・・
・嵌合孔、10・・・受部材、11.11+ ・・・動
圧発生用溝、15・・・座金、16・・・固定用ナツト
、エフ・・・凹溝、18・・・磁性吸着板。 特許出願人    株式会社 荏原製作所代理人弁理士
   薬  師     稔代理人弁理士   依 1
) 孝 次 部代理人弁理士   高  木  正  
行第1図 第2図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a slope view of the rotor, FIG. 3 is a slope view showing its separated state, and FIG. 4 is an enlarged cutaway side view taken along line II in FIG. FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the rotor, FIG. 6 is a perspective view showing its separated state,
Figure 7 is an enlarged cutaway side view taken along line 11 of Figure 5 II;
FIG. 8 is a cutaway side view of still another embodiment, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the conventional example. ■...Through hole, 2...Mirror surface, 3...Rotating body, 4...
...Support, 5...Fixed shaft 1.51...Push,
6... Stator coil, 7... Magnet, 8...
- Fitting hole, 10... Receiving member, 11.11+... Groove for dynamic pressure generation, 15... Washer, 16... Fixing nut, F... Concave groove, 18... Magnetic Adsorption board. Patent Applicant Ebara Corporation Patent Attorney Yakushi Minoru Representative Patent Attorney Yori 1
) Takatsugu Department Patent Attorney Tadashi Takagi
Line Figure 1 Figure 2

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (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 with 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, A polygon mirror characterized in that magnets are held on both sides of the rotating body via magnetic adsorption plates inserted into fitting holes formed in the rotating body, and stator coils are provided corresponding to each of these magnets.
(2)前記回転体が、前記固定軸に嵌挿配備したプッシ
ュの外周面に回転自在に嵌合されているものであって、
該プ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 the outer peripheral surface of a pusher fitted and arranged on the fixed shaft,
2. The polygon mirror according to claim 1, wherein a groove for generating dynamic pressure is provided on either the outer peripheral surface of the pusher or the rotating body side sliding surface facing the pusher.
(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、前記プ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 made of ceramic material with spiral grooves for generating dynamic pressure formed on both sides thereof, and is held between thrust receiving plates provided facing both sides, and is held together with the push. The polygon mirror according to claim 2, wherein the polygon mirror is fitted onto a fixed shaft with a fixing member.
(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 rotating body is provided with a plurality of circular fitting holes arranged in an annular manner for fitting the cylindrical body, and ring-shaped flat plates are fitted on both sides of the rotating body, communicating with each of the fitting holes. The polygon mirror according to claim 2 or 3, wherein a concave groove is formed to prevent the polygon mirror from forming the polygon mirror.
(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 has a cylindrical magnetic adsorption plate in a plurality of annularly arranged circular fitting holes, and the magnets are fitted into ring-shaped grooves formed on both sides of the magnetic adsorption plate. A polygon mirror according to any one of claims 2 to 4.
(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 includes a ring-shaped magnetic adsorption plate, and a plurality of circular fitting holes abutting the magnetic adsorption plate are arranged in a ring shape, and cylindrical magnets are placed in the fitting holes on both sides of the rotating body. A polygon mirror according to claim 2 or 3, which is provided with a polygon mirror.
(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 includes the magnets in a plurality of annularly arranged cylindrical fitting holes, and ring-shaped backup plates are fitted into ring-shaped grooves formed on both sides of the magnets. A polygon mirror according to any one of claims 2 to 4.
(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体又はマグ
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) Claim 2, wherein the magnet or backup ring is a ring-shaped plate and includes one or more anti-rotation recesses into which the cylindrical magnetic adsorbent or magnet is fitted. The polygon mirror according to any one of items 1 to 7.
(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 is a flat plate with a through hole in the center, the outer peripheral edge is a regular polygon, and has a fitting hole in which a magnet is arranged in an annular manner concentrically with the through hole, and the outer peripheral surface is made of aluminum. A polygon mirror according to any one of claims 4 to 8, which is a polygon rotor having a mirror surface formed by fixing foil.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373391A (en) * 1992-02-26 1994-12-13 Ebara Corporation Polygon mirror with embedded yoke

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