JPS6392915A - Rotary polygonal mirror - Google Patents

Rotary polygonal mirror

Info

Publication number
JPS6392915A
JPS6392915A JP23893286A JP23893286A JPS6392915A JP S6392915 A JPS6392915 A JP S6392915A JP 23893286 A JP23893286 A JP 23893286A JP 23893286 A JP23893286 A JP 23893286A JP S6392915 A JPS6392915 A JP S6392915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating polygon
polygon mirror
ceramic
thrust load
mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23893286A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0685026B2 (en
Inventor
Kiyotaka Tsukada
輝代隆 塚田
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.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP61238932A priority Critical patent/JPH0685026B2/en
Publication of JPS6392915A publication Critical patent/JPS6392915A/en
Publication of JPH0685026B2 publication Critical patent/JPH0685026B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/09Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors

Abstract

PURPOSE:To attain rapid rotation and to improve abrasion resistance by forming at least one of upper and lower faces of a rotary polygonal mirror as a face supporting thrust load and forming at least a part of the supporting face with a ceramic. CONSTITUTION:The rotary polygonal mirror 10 is supported by at least one of its upper and lower faces without being supported only by a rotary shaft 12. In this case, at least a part of the face supporting the thrust load is formed with a ceramic 20. It is preferable to set up the porosity of the porous ceramic body to 10-60% by volume. On the other hand, the diameter of an opened pore is preferably set up to <=10mum. Consequently, an excellent property in the abrasion resistance of the ceramic 20 and high strength can be sufficiently displayed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レーザービームプリンターや光学橡械等にお
いて使用される反射鏡である回転多面鏡に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotating polygon mirror that is a reflecting mirror used in laser beam printers, optical instruments, and the like.

(従来の技術) この種の回転多面鏡(ポリゴンミラーとも呼ばれる)は
レーザービームを反射させるものとして最近注目を集め
ているものであるか、その円周を等分割した多面鏡構造
を有して、レーザービームプリンターの感光ドラムにレ
ーザービームな走査させたり、逆に紙面や鋼板上をレー
ザービームで走査1ノ文字や欠陥等を識別するために、
駆動モータにより非常な高速で回転させて使用されるも
のである。(第7図参照) 従来のこの種の回転多面鏡の4II造としては、#にそ
の反射鏡部分か耐熱性及び高速回転に対する強度を確保
するためにアルミニウム等の金属によって形成されてい
る場合が多く、またその中心部には回転軸を挿通・固定
して、この回転軸を利mして高速回転されるようになっ
ている。すなわち、この回転多面鏡は、その荷重が回転
軸に掛るようになっているのであり、その使用時にあっ
ては荷重がこの回転軸に集中して掛ることになり。
(Prior Art) This type of rotating polygon mirror (also called a polygon mirror) has recently attracted attention as a device that reflects laser beams, or it has a polygon mirror structure in which the circumference is divided into equal parts. In order to identify characters, defects, etc. by scanning the photosensitive drum of a laser beam printer with a laser beam, or by scanning a sheet of paper or a steel plate with a laser beam,
It is used by being rotated at a very high speed by a drive motor. (See Figure 7) In the conventional 4II structure of this type of rotating polygon mirror, the reflective mirror part is sometimes made of metal such as aluminum to ensure heat resistance and strength against high-speed rotation. In many cases, a rotating shaft is inserted and fixed in the center of the rotating shaft, and the rotating shaft is used to rotate at high speed. In other words, the rotating polygon mirror is designed so that its load is applied to the rotating shaft, and when the mirror is in use, the load is concentrated on the rotating shaft.

回転軸の材質・構造を相当限定しないと必要な高速回転
に耐えられないものである。
Unless the material and structure of the rotating shaft are considerably limited, it will not be able to withstand the necessary high-speed rotation.

換言すれば、回転軸を利用した回転多而鏡にあっては、
この回転多面鏡の荷重を一つの回転軸によって支持する
のであるから、その回転軸の軸受部分において摩擦か余
り生じないようにするための工夫か必要となって構造上
複雑になるとともに、高速回転させる必要上から容易に
は摩Jεしないような材料を選定しなければならない、
このため、構造上あるいは材料上の工夫をしても、従来
のこの種の回転軸によって荷重を支持する形式の回転多
面鏡にあっては、最高回転数が16000rpm程度と
比較的低く限定されているものであった。しかしながら
、近年の技術の発達により回転多面鏡の回転数はさらに
−・層の高速化、例えば30000rpm以上の回転数
が要求されてきている。
In other words, in a rotating mirror that uses a rotating shaft,
Since the load of this rotating polygon mirror is supported by a single rotating shaft, it is necessary to devise measures to prevent friction from occurring at the bearing part of the rotating shaft, which makes the structure complex, and the high-speed rotation Due to the necessity of
For this reason, even if structural or material improvements are made, the maximum rotational speed of conventional rotating polygon mirrors of this type that supports the load using a rotating shaft is limited to a relatively low speed of about 16,000 rpm. It was something that existed. However, with recent technological developments, the rotational speed of the rotating polygon mirror has been required to be even faster, for example, 30,000 rpm or more.

このような実状に対処すべく、本発明の発明者が鋭意研
究してきた結果、この種の回転多面鏡の支持構造を、従
来の軸受による支持構造に代えて回転多面鏡の上下面の
内、いずれか少なくとも一方の面でスラスト荷重を支え
るとともに、その支持部分に耐摩耗性に優れたセラミッ
クスを採用することにより、この種の回転多面鏡の回転
数を近年要求されてきている如き極めて高速域での回転
が可渣となる回転多而鏡を得ることができることを新規
に知見し、本発明を完成したのである。
In order to deal with this situation, the inventor of the present invention has conducted intensive research and has developed a support structure for this type of rotating polygon mirror, which supports the upper and lower surfaces of the rotating polygon mirror instead of the conventional support structure using bearings. By supporting the thrust load on at least one of the surfaces and by using ceramics with excellent wear resistance for the supporting part, the rotation speed of this type of rotating polygon mirror can be increased to the extremely high speed range that has been required in recent years. The present invention was completed based on the new finding that it is possible to obtain a rotating polygon that can be rotated easily.

(発IJ′lが解決しようとする問題点)本発明は以り
の実状に鑑みてなされたもので。
(Problems to be solved by IJ'l) The present invention has been made in view of the above circumstances.

その解決しようとする問題点は、高速回転される回転多
而鏡の回転数の限界であり、またその耐久性の問題であ
る。
The problems to be solved are the limit of the rotational speed of the rotating polygon mirror, which is rotated at high speed, and the problem of its durability.

そして、本発明の目的とするところは、30000rp
m以上の回転をも充分性なうことかできるとともに、耐
J9!耗性・耐久性に優れた回転多面鏡をIPilな形
状によって提供することにある。
The purpose of the present invention is to
It can withstand rotations of more than m and is J9 resistant! To provide a rotating polygon mirror having an IPil shape and having excellent wear resistance and durability.

(問題点を解決するための手段) 以」−の問題点を解決するために本発明が採った手段は
、実施例に対応する第1図〜第6図を参照して説明する
と、 「外周面に反射鏡(11)が設けられてなる回転多面鏡
において。
(Means for Solving the Problems) The means taken by the present invention to solve the following problems will be explained with reference to FIGS. 1 to 6 corresponding to the embodiments. In a rotating polygon mirror including a reflecting mirror (11) on its surface.

この回転多面鏡は、その上下面のうちいずれか少なくと
も一方の面がスラスト荷重を支持する面であり、 かつこのスラスト荷重を支持する面の少なくとも一部が
セラミックス(20)によって形成されてなる回転多面
鏡(10)J である。
This rotating polygon mirror has at least one of its upper and lower surfaces supporting a thrust load, and at least a part of the surface supporting the thrust load is formed of ceramics (20). It is a polygon mirror (10) J.

すなわち、本発明に係る回転多面鏡(10)は、従来の
ように回転軸(12)のみによって支持するものではな
く、第1図に示すように、その上下面のうちいずれか少
なくとも一方の面をスラスト荷重を支持する面としたも
のてあり、当該回転多面鏡(10)の荷重の支持を、当
該回転多面鏡(]0)の上下面のうちいずれか少なくと
も一方の面によって行なうようにしたものである。なお
、第1図に示した回転多面鏡(10)の回転軸(12)
は、荷重を支持するために配こしであるのではなく、回
転多面鏡(10)自体の回転中心を規定するために使用
されるものであり、この回転軸(12)はπ実上回転多
面鎖(10)の荷重を全く支持していないものである。
That is, the rotating polygon mirror (10) according to the present invention is not supported only by the rotating shaft (12) as in the conventional case, but is supported by at least one of its upper and lower surfaces, as shown in FIG. is the surface that supports the thrust load, and the load of the rotating polygon mirror (10) is supported by at least one of the upper and lower surfaces of the rotating polygon mirror (]0). It is something. Note that the rotation axis (12) of the rotating polygon mirror (10) shown in FIG.
is not arranged to support a load, but is used to define the center of rotation of the rotating polygon mirror (10) itself, and this rotation axis (12) is actually a rotating polygon of π. It does not support the load of the chain (10) at all.

また、回転多面m(10)におけるスラスト荷重を支持
する面としては、第1図及び第2図に示したように、−
面のみを対象とする場合もあるが、当該回転多面鏡(1
0)の回転軸方向が、例えば水平に位tする場合等のよ
うなときには、第3図〜第5図に示すように、当該回転
多面鏡(10)の両面かスラスト荷重を支持する面とな
るようにして実施してもよいものである。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the surface supporting the thrust load on the rotating polygon m(10) is -
Although there are cases where only the surface is targeted, the rotating polygon mirror (1
0) is horizontal, for example, as shown in Figs. It may be implemented as follows.

そして、本発明にあっては、このスラスト荷重を支持す
る面の一部かセラミックス(20)によって形成されて
いるのである。このスラスト荷重を支持する面の少なく
とも一部をセラミックス(20)によって形成する理由
は、このセラミックス(20)によって接触摺動時の耐
摩耗性を付与し、耐久性を向上させるのか目的であるか
ら、少なくとも荷重の掛る部分をセラミックスによって
構成すればよいからである。従ワて、スラスト荷重を支
持する面に対してセラミックス(20)を形成する構造
としては種々な構造が考えられるのであり、第1図及び
第2図に示したような片面でしかも中側部分にこのセラ
ミックス(20)を形成する場合は勿論のこと、:tS
3[¥1に示したように反射m(11)及び中心部分を
金属アルミニウムによって形成し、その両面に部分的に
形成して実施してもよいものである。
In the present invention, part of the surface that supports this thrust load is formed of ceramics (20). The reason why at least a part of the surface that supports this thrust load is formed of ceramic (20) is that the ceramic (20) provides wear resistance during contact sliding and improves durability. This is because at least the portion on which the load is applied may be made of ceramics. Therefore, there are various possible structures for forming the ceramic (20) on the surface that supports the thrust load. Of course, when forming this ceramic (20) in :tS
As shown in 3 [¥1], the reflection m(11) and the center portion may be formed of metal aluminum, and the reflection may be formed partially on both surfaces.

また、第4I21及び第5図に示したように、反射鏡(
II)が形成される周囲部分を金属アルミニウムによっ
て形成し、その中心部をセラミックス(20)によって
形成することも勿論可能である。
In addition, as shown in 4I21 and FIG.
Of course, it is also possible to form the peripheral portion where II) is formed from metal aluminum and the central portion from ceramics (20).

上記いずれの場合も、金属アルミニウムと各セラミック
ス(20)との接合は、単なる接着によって行なっても
よいし、またネジあるいはビン等の機械的手段によって
行なってもよいものである。さらには、この回転多面鏡
(10)は、その全体をセラミックス(20)によって
形成することもできるものである。
In any of the above cases, the metal aluminum and each ceramic (20) may be joined by simple adhesion or by mechanical means such as screws or bottles. Furthermore, this rotating polygon mirror (10) can also be formed entirely of ceramics (20).

このようなセラミックス(20)の材料としては種々な
ものが適用てき、中てもA l t Ox、5iOz 
、ZrO2,SiC,TiC,TaC1B4 C,Cr
z c2.Si3N4 、BN、TiN、AfLN、T
iBz 、CrB2.ZrB2. コージェライト、ム
ライト、T i O2あるいはこれらの化合物から選ば
れるいずれか少なくとも1種を主として含有するものを
適用することができる。
Various materials can be used for such ceramics (20), among which Al t Ox, 5iOz
, ZrO2, SiC, TiC, TaC1B4 C, Cr
z c2. Si3N4, BN, TiN, AfLN, T
iBz, CrB2. ZrB2. A material mainly containing at least one selected from cordierite, mullite, T i O2, or these compounds can be used.

これら具体的に列記したセラミックス材料は、この種の
回転多面!(10)としての耐久性を確保するに、ある
いは加工上及び材料を容易に入手することかできる等の
種々な利点かあるものである。また、このような材料に
よって形成されるセラミックス(20)としては、m=
質のものの場合は勿論。
These specifically listed ceramic materials are of this type with rotating polygons! (10) It has various advantages such as ensuring durability, processing, and easy availability of materials. In addition, as for the ceramic (20) formed of such a material, m=
Of course, if it is of high quality.

多孔質のものを採用して実施することも可(eである。It is also possible to use a porous material (e).

セラミックス(20)として、多孔質のものを採用した
場合には、その場合気孔中に潤滑剤を充填したものか適
している。開放気孔中に充填した潤滑剤によフて接触摺
動時における1t1.振力の発生を低減することかでき
るからである。従って、セラミックス(20)として多
孔質のものを採用する場合には、潤滑剤の充填を容易に
行なえるように、各開放気孔か三次元網1]構造のもの
であることか適している。
When a porous ceramic is used as the ceramic (20), it is suitable that the pores are filled with a lubricant. 1t1. during contact sliding due to the lubricant filled in the open pores. This is because the generation of vibration force can be reduced. Therefore, when a porous ceramic is used as the ceramic (20), it is suitable to have open pores or a three-dimensional network structure so that lubricant can be easily filled.

前記回転多面m(10)に使用されるセラミックス(2
0)として開放気孔中に潤滑剤を充填した多孔質のもの
か適している理由は、一般にセラミックス(20)はそ
れ自体では耐摩耗性に優れるか、自己潤滑性に乏しい性
質を有していて、摩擦係数か比較的大きい欠点を有して
いるのに対し、開放気孔中に潤滑剤を充填した多孔質セ
ラミ・νクス(20)は。
Ceramics (2) used for the rotating polygon m (10)
The reason why a porous material with open pores filled with lubricant is suitable as 0) is that ceramics (20) generally have excellent wear resistance by themselves or have poor self-lubricating properties. However, porous ceramic νx (20), which has open pores filled with lubricant, has the disadvantage of a relatively large coefficient of friction.

その開放気孔中に充填された潤滑剤によって自己潤滑性
を付与することができるからである。
This is because the lubricant filled in the open pores can provide self-lubricating properties.

この場合、このセラミックス多孔質体の気孔率はlO〜
60容級%であることが好ましい、その理由は、気孔率
がIO容量%よりも小さいと、潤滑剤を充填しても、そ
れらの潤滑性を有する気孔面積よりもセラミックス(2
0)の摺動面積の方が大きいため、潤滑剤の効果が充分
発揮できないためである。一方、開放気孔の気孔率が6
06量%よりも大きいと、潤滑性の効果は充分であるが
、逆にセラミック多孔質体の強度が低下し、耐荷重性が
低下するからであり、なかでも気孔率は20〜50容縫
%であることがより好適である。
In this case, the porosity of this ceramic porous body is lO~
It is preferable that the porosity is 60% by volume, because if the porosity is smaller than the IO volume%, even if the lubricant is filled, the ceramic (2
This is because the sliding area of 0) is larger, so the lubricant cannot fully exert its effect. On the other hand, the porosity of open pores is 6
If it is larger than 0.06% by weight, the lubricity effect is sufficient, but the strength of the ceramic porous body decreases and the load bearing capacity decreases. % is more preferable.

また9この多孔質セラミックス(20)に形成されてい
る開放気孔の径は、10pm以下であることか好適であ
る。その理由は、各気孔径がloJLm以上であると、
前述したように当該開放気孔内に対する潤滑剤の充填作
業性は充分であるが、逆にセラミック多孔質体自体の強
度が低下し、耐荷重性が低下するからである。
Further, it is preferable that the diameter of the open pores formed in this porous ceramic (20) is 10 pm or less. The reason is that when each pore diameter is greater than or equal to loJLm,
As described above, although the efficiency of filling the open pores with the lubricant is sufficient, the strength of the ceramic porous body itself decreases and the load bearing capacity decreases.

なお、この回転多面鏡(lO)を支持する面に相対する
面を構成する部材には、セラミックスまたはセラミック
ス多孔質体あるいは金属等いずれも使用することができ
る。
Note that ceramics, porous ceramics, metal, or the like can be used for the member constituting the surface opposite to the surface supporting the rotating polygon mirror (lO).

そして、上記のようなセラミックス多孔質体の開放気孔
中に充填される潤滑剤としては、フッ素系オイル、シリ
コン系オイル、鉱油、動植物油、パラフィン系オイル、
ナフテン系オイルより選ばれるいずれか少なくとも1種
であることが好ましい、これらは前記セラミックス(2
0)の気孔中に含浸させ易く、起動時の若干の摩擦熱に
対して敏感に反応し、低粘度となって、#記軸受とジャ
ーナルとの摺接面にボンピング効果により供給され。
The lubricants to be filled into the open pores of the porous ceramic body as described above include fluorine oil, silicone oil, mineral oil, animal and vegetable oil, paraffin oil,
It is preferable that at least one selected from naphthenic oils is selected from the above-mentioned ceramics (2).
It is easily impregnated into the pores of 0), reacts sensitively to slight frictional heat during startup, has a low viscosity, and is supplied to the sliding surface between the # bearing and the journal by the pumping effect.

起動トルクを著しく低減させるためであり、なかでも、
フッ素系オイル、シリコン系オイル、パラフィン系オイ
ル、ナフテン系オイルから選ばれるいずれか少なくとも
1種であることがより効果的である。
This is to significantly reduce the starting torque, and among other things,
It is more effective to use at least one selected from fluorine-based oil, silicone-based oil, paraffin-based oil, and naphthenic oil.

また、上記のようなセラミックス多孔質体の開放気孔中
に充填される潤滑剤としては、ポリアセタール樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、スチレンアクリ
ロニトリル樹脂。
In addition, examples of the lubricant filled in the open pores of the above-mentioned porous ceramic body include polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate resin, and styrene acrylonitrile resin.

ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂、シリコーンsl脂、あるいはフッ
素樹脂から選択されるいずれか少なくとも1種を使用で
きるにれらの潤滑剤が使用できる理由は、これらの樹脂
は自己間滑性に優れた固形状を呈する潤滑剤であり、前
記セラミックス多孔質体の気孔中にあって損失が極めて
少なく、長期に亘フて優れた摺動特性を維持するもので
ある。これらの潤滑剤の内、中でもポリアセタール樹脂
、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネー
ト4J4脂あるいはフッ素4AImから選ばれるいずれ
か少なくとも1種であることが効果的でなお、これらの
樹脂を潤滑剤として適用するに際し、樹脂とセラミック
ス(20)との結合強度を増すためにセラミックス(2
0)の表面をシランカップリング剤等で処理することが
できることは言うまでもない。
The reason why these lubricants can be used is that they can use at least one selected from polypropylene resin, polyurethane resin, polyphenylene sulfide resin, silicone SL fat, or fluororesin. It is a lubricant that exhibits an excellent solid state, has extremely little loss in the pores of the ceramic porous body, and maintains excellent sliding properties over a long period of time. Among these lubricants, it is effective to use at least one selected from polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, polycarbonate 4J4 resin, or fluorine 4AIm. , ceramic (20) is used to increase the bonding strength between the resin and ceramic (20).
It goes without saying that the surface of 0) can be treated with a silane coupling agent or the like.

さらに、上記以外の潤滑剤として、グラファイト、ツウ
化黒iQ、BN、二硫化モリブデン。
Furthermore, as lubricants other than those mentioned above, graphite, black iQ toxide, BN, and molybdenum disulfide are used.

二硫化タングステン、酸化鉛、フタロシアニン、CdC
9,2,セレン化タングステン、セレン化モリブデン、
セレン化ニオブ、グラファイト層間化合物、CdfL2
、金、銀、鉛、錫、インジウムから選ばれるいずれか少
なくとも1種であるものも使用できる。これらの潤滑剤
はいずれも極低温から’、r;に温域あるいは酸化、遺
児雰囲気等、種々の過酷条件下において優れた潤滑性を
有し、セラミックス(20)の耐蝕性、耐熱性、耐酸化
性等の優れた特性を損うことなく、過酷な条件下で耐荷
重性を付与せしめるために有効である。なかでも、グラ
ファイト、フッ化黒鉛、黒鉛、BN、二硫化モリブデン
、二硫化タングステンから選ばれるいずれか少なくとも
1種を充填していることがより好適である。なお、この
潤滑剤を気孔に強固に固定するために、低融点ガラスや
フリットあるいは粘度等の無機結合剤を用いる方法やフ
ェノールレジン等熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いた
り、フェノールレジン等を炭化せしめた不定形炭素等を
用いることもできる。
Tungsten disulfide, lead oxide, phthalocyanine, CdC
9,2, tungsten selenide, molybdenum selenide,
Niobium selenide, graphite intercalation compound, CdfL2
, gold, silver, lead, tin, and indium. All of these lubricants have excellent lubricity under various harsh conditions, such as temperatures ranging from extremely low temperatures to oxidation and orphan atmospheres, and are highly effective against the corrosion, heat, and acid resistance of ceramics (20). It is effective in imparting load-bearing properties under harsh conditions without sacrificing excellent properties such as chemical resistance. Among these, it is more preferable that at least one selected from graphite, fluorinated graphite, graphite, BN, molybdenum disulfide, and tungsten disulfide is filled. In order to firmly fix this lubricant in the pores, there are methods using low-melting point glass, frit, or inorganic binders such as viscosity, thermosetting resins such as phenol resin, thermoplastic resins, or phenol resins. Carbonized amorphous carbon or the like may also be used.

なお、上記のいずれの潤滑剤も単独で使用することは勿
論、オイル、樹脂、固体潤滑剤を同時にセラミックス(
20)の気孔中に共存せしめてもよい。
Of course, any of the above lubricants can be used alone, but oil, resin, and solid lubricants can also be used simultaneously on ceramics (
20) may coexist in the pores.

曲射潤滑剤は、前記セラミックス(20)の気孔中に少
なくともIO容量%充填されていることが好ましい。こ
の理由は、IO容容量上りも少ないと、その潤滑効果を
充分発揮することが困難となるためてあり、なかでも3
0容量%以上であることがより効果的である。
It is preferable that the radial lubricant is filled in the pores of the ceramic (20) in an amount of at least IO volume %. The reason for this is that if the IO capacity increase is also small, it becomes difficult to fully demonstrate its lubrication effect, and among these, 3
It is more effective that the content is 0% by volume or more.

なお、前記潤滑剤の気孔中への充填方法としては、前記
潤滑剤を加熱して溶融し含浸する方法、溶剤に溶解させ
て含浸する方法、七ツマ−あるいは反応原料を含浸した
後反応せしめる方法、微粒化した潤滑剤を分散媒液中に
懸濁あるいは乳濁させた後乾燥して分散媒を除去する方
法があり、2種以上の方法を併用することができ、また
数回に分けて充填することもできる。
In addition, methods for filling the lubricant into the pores include a method of heating the lubricant to melt it and impregnating it, a method of dissolving it in a solvent and impregnating it, a method of impregnating it with a sulfur or a reaction raw material and then reacting it. There is a method in which the atomized lubricant is suspended or emulsified in a dispersion medium and then dried to remove the dispersion medium. Two or more methods can be used together, or the process can be carried out in several batches. It can also be filled.

さらに、スラスト荷重を支持する面は、第6図に示すよ
うに、その摺接面に3〜50JLmの深さでスパイラル
状の動圧グループlI!¥(21)を有するものとする
とよい、このようにすれば、この動圧グループ溝(21
)によって当該回転多面鏡(10)を動圧を利用して浮
遊させることができ、高速回転中にスラスト荷重を支持
する面と前記スラスト荷重を支持する面に相対する面と
の間に直接庁擦が生じないようにすることかできるから
である。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the surface supporting the thrust load has a spiral dynamic pressure group lI! at a depth of 3 to 50 JLm on its sliding surface. ¥ (21). In this way, this dynamic pressure group groove (21)
), the rotating polygon mirror (10) can be suspended using dynamic pressure, and during high-speed rotation there is a direct contact between the surface supporting the thrust load and the surface opposite to the surface supporting the thrust load. This is because it is possible to prevent chafing from occurring.

前記摺接面の動圧グループ溝の深さが3〜50pmであ
ることが良い理由は、スパイラル状の動圧グループ溝(
21)の深さが3gm未満では、動圧効果はあワても、
使用中の摩耗粉によってスパイラル状溝に目づまりか生
ずるため、その性能は劣化し、またセラミックス(20
)材の研削加工上経済的ではないなどの1N題が生ずる
からである。
The reason why it is preferable that the depth of the dynamic pressure group groove on the sliding surface is 3 to 50 pm is that the spiral dynamic pressure group groove (
21) If the depth is less than 3 gm, the dynamic pressure effect may be weak, but
During use, the spiral grooves become clogged with abrasion particles, which deteriorates their performance.
) This is because 1N problems arise, such as uneconomical grinding of the material.

一方、スパイラル状の動圧グループ溝(2I)の深さか
50JLmを越えると、十分な動圧効果を発揮させるこ
とかできないからである。
On the other hand, if the depth of the spiral dynamic pressure group groove (2I) exceeds 50 JLm, a sufficient dynamic pressure effect cannot be exerted.

(発明の作用) 本発明か以上のような手段を採ることによって以下のよ
うな作用がある。
(Actions of the Invention) The present invention has the following effects by adopting the above-described measures.

すなわち、この回転多面鏡(10)はその上下面のうち
いずれか少なくとも−・方の而かスラスト荷重を支持す
る面としたから、S +”J回転多面m(10)の荷重
はそのスラスト荷重の支持面にて支持され、回転&!!
(12)の強度及びこれを確保するための材料・構造に
工夫は必ずしも必要としないのである。
In other words, since this rotating polygon mirror (10) has at least one of its upper and lower surfaces supporting the thrust load, the load on the S + "J rotating polygon m (10) is the thrust load. It is supported on the support surface of and rotates &!!
It is not necessarily necessary to devise the strength of (12) and the materials and structures to ensure this.

また、この回転多面ta(10)にあっては、そのスラ
スト荷重の支持面の一部、すなわち実際に摺接する部分
がセラミックス(20)によって形成されているから、
レーザービームな反射するための各反射鏡(1+)の機
能を損なうことなく、このセラミックス(20)の耐摩
耗性に優れた性質及び高強度が充分発揮されているので
ある。
In addition, in this rotating multifaceted ta (10), a part of the thrust load supporting surface, that is, the part that actually makes sliding contact, is formed of ceramics (20).
The excellent abrasion resistance and high strength of the ceramic (20) are fully exhibited without impairing the function of each reflecting mirror (1+) for reflecting the laser beam.

以下に、本発明に係る回転多面鏡(lO)の製造方法の
一例を、実施例に従って詳細に説IgJする。
An example of a method for manufacturing a rotating polygon mirror (lO) according to the present invention will be explained in detail below according to examples.

(実施例) 第6図に示した回転多面鏡(lO)の一部を4g成する
セラミックス(20)としての炭化珪素多孔質体を次の
ように製造した。
(Example) A silicon carbide porous body serving as a ceramic (20) forming 4 g of a part of the rotating polygon mirror (lO) shown in FIG. 6 was manufactured in the following manner.

(1)成形工程 炭化珪素の全粉末(平均粒径0.15川m)を円板状に
成形した後、得られた生成形体を常圧高温丁で焼成して
円板状の多孔質体とし、次いてこの多孔質体の表面(g
J圧発生用の溝が加工されるべき而)をラップ仕上げに
よって平滑でうねりが少ない平面とした。
(1) Molding process After molding the entire silicon carbide powder (average particle size 0.15 m) into a disc shape, the resulting formed body is fired in a high-temperature oven at normal pressure to create a disc-shaped porous body. Then, the surface of this porous body (g
The area where the groove for generating J pressure should be machined was finished by lapping to make it a smooth flat surface with less waviness.

(2)前処理工程 前記成形工程で得られた平滑な炭化珪素多孔置体円板を
トリクレンによって洗浄し、90〜100℃の20黴量
%のNaOH水溶液に5分間浸漬して脱脂した。
(2) Pre-treatment step The smooth silicon carbide porous holder disk obtained in the above molding step was washed with trichlene and degreased by immersing it in a 20% mold NaOH aqueous solution at 90 to 100° C. for 5 minutes.

脱脂vk50℃の温水で5分間洗浄し1次いでlO重駿
%のH,So4水溶液で中和し、さらに60℃の温水で
洗浄した。
The degreased vk was washed with warm water at 50°C for 5 minutes, then neutralized with an aqueous solution of 10% H, So4, and further washed with warm water at 60°C.

(コ) 塗布工程 液状感光性樹脂としてケイ皮酸エステル系樹脂(東京応
化工業株式会社製rOFRRJ )を用い、これに溶剤
としてトルエンを適当量添加し粘度調箇して清詐な円板
の表面に塗布した。尚、pIi布する場合の粘度はlO
〜5opsの範囲であり、円板を浸漬する場合には5〜
20PSの粘度が適していた。
(C) Coating process A cinnamate ester resin (rOFRRJ manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is used as the liquid photosensitive resin, and an appropriate amount of toluene is added as a solvent to adjust the viscosity to create a clean disk surface. It was applied to. In addition, the viscosity when using pIi cloth is lO
5 ops, and 5 to 5 ops when dipping the disc.
A viscosity of 20 PS was suitable.

(4)予備硬化工程 液状感光性樹脂が塗布された円板を100°Cで15分
間保ち硬化させた。尚、感光性樹脂層の膜厚は塗布工程
二子愉硬化工程を繰り返し行うことにより所望の膜厚と
することができる0本実施例においては塗布工程・予備
硬化工程を3回繰り返し行うことによって15μmの予
備的に硬化された感光性樹脂を円板の表面に形成した。
(4) Pre-curing process The disk coated with the liquid photosensitive resin was kept at 100°C for 15 minutes to cure it. The thickness of the photosensitive resin layer can be made to a desired thickness by repeating the coating process and the curing process. A pre-cured photosensitive resin was formed on the surface of the disc.

(5)露光工程 予備硬化した感光性樹脂で覆われた円板を露光治具にセ
ットし、パターンフィルムをこの円板状にセットして超
高圧水銀灯を使用し、50 mJ/crn’の光を30
秒間露光した。
(5) Exposure process A disk covered with pre-cured photosensitive resin is set in an exposure jig, a pattern film is set on this disk, and an ultra-high pressure mercury lamp is used to expose it to 50 mJ/crn' light. 30
Exposure for seconds.

このパターンフィルムには、予めスパイラル模様が形成
されているので超高圧水銀灯下て露光した場合、パター
ンフィルムの透明な部分の下にある感光性樹脂層に対し
て光か照射されることになる。
This pattern film has a spiral pattern formed in advance, so when exposed under an ultra-high pressure mercury lamp, the photosensitive resin layer under the transparent part of the pattern film will be irradiated with light.

(5)パターン成形工程 露光後、25℃の現像液で2分間処理し、露光された部
分の感光性樹脂と反応させてスパイラル模様のパターン
を発現させ、次いで未露光の感光性樹脂層を除去した。
(5) Pattern forming process After exposure, it is treated with a developer at 25°C for 2 minutes to react with the photosensitive resin in the exposed areas to develop a spiral pattern, and then the unexposed photosensitive resin layer is removed. did.

(7)溝加工工程 表面をスパイラル模様の樹脂層で菫ってなるパターン形
成工程後のセラミック円板の表面に、f均粒径が700
メツシユの炭化珪素粒子を用いて平均深さが約10pm
となるようにショツトブラストを行った。
(7) Grooving process The surface of the ceramic disk after the pattern forming process in which the surface is combined with a spiral pattern resin layer has an f average grain size of 700.
The average depth is approximately 10 pm using mesh silicon carbide particles.
Shot blasting was performed so that

(8)剥脱工程 25°Cに維持した専用の剥膜液塩化メチレンに2分間
浸漬し、樹脂層を除去し、温水で洗浄して動圧発生用の
動圧グループ溝か形成された面とした。
(8) Stripping process The resin layer is immersed in a special stripping solution of methylene chloride maintained at 25°C for 2 minutes, and the surface is washed with warm water to remove the surface on which the hydrodynamic pressure group grooves for generating dynamic pressure have been formed. did.

(9)潤滑剤の含浸工程 以上のように形成した円板状の多孔質体を、真空または
加圧下において、加熱により低粘度化したオイル(潤滑
剤である)中に浸漬することによって、多孔質体の開放
気孔中に当該オイルを含浸した。この場合に使用したオ
イルは、フルオロエチレン、フルオロエステル、フルオ
ロトリアジン、ペルフルオロポリエーテル、フルオロシ
リコーン、これらの誘導体あるいはこれらの重合体から
選択されるフ・ン素オイルてあった。
(9) Lubricant impregnation process The disk-shaped porous body formed as described above is immersed in oil (lubricant) whose viscosity has been reduced by heating under vacuum or pressure. The oil was impregnated into the open pores of the mass. The oil used in this case was a fluorine oil selected from fluoroethylene, fluoroester, fluorotriazine, perfluoropolyether, fluorosilicone, derivatives thereof, or polymers thereof.

(10)セラミックスと反射鏡との接合工程以上のよう
に形成したセラミックス(20)と、反射鏡(11)を
形成するための金属アルミニウムとを一体的に接合する
ために、所χ形状の当該金属アルミニウムの所定位置に
上記セラミックス(20)を接若固定した。なお、この
工程にあっては、両者の接合をネジやピン等を使用して
機械的に固定することも可11であり、また両者を焼嵌
めにより固定して実施してもよい。この坑底めを採用し
た工程の場合は1両者の接合を最終の段階で行なっても
よいが、セラミックス(20)の開放気孔内に含浸した
潤滑剤を保護するために、上記の「(9)潤滑剤の含浸
工程」の前の段階で行なってもよい。
(10) Joining process of ceramics and reflective mirror In order to integrally join the ceramic (20) formed as described above and the metal aluminum for forming the reflective mirror (11), the The ceramic (20) was fixed to a predetermined position on metal aluminum. In this step, the two may be mechanically fixed using screws, pins, or the like, or may be carried out by shrink fitting. In the case of a process that adopts this method, the two may be joined at the final stage, but in order to protect the lubricant impregnated into the open pores of the ceramic (20), it is necessary to ) The lubricant impregnation step may be carried out at a stage before the lubricant impregnation step.

そして、各反射鏡(11)を通常の方法で鏡面仕上げし
た。なお、この反射鏡(11)を形成する方法としては
、この鏡面仕上げのほか、鏡面となる金属をA着、メッ
キあるいは貼着等の方法を採用することもできる。この
ような蒸着、メッキあるいは貼着等の方法は、回転多面
鏡(10)の全体をセラミックスによって形成した場合
に有効である。
Then, each reflecting mirror (11) was mirror-finished using a conventional method. As a method for forming the reflecting mirror (11), in addition to this mirror finishing, methods such as A-plating, plating, or adhesion of a metal that will become a mirror surface can also be adopted. Such methods such as vapor deposition, plating, or adhesion are effective when the rotating polygon mirror (10) is entirely formed of ceramics.

(発明の効果) 以上詳述した通り、本発明にあっては、上記実施例にて
例示した如く、 [外周面に反射鏡(II)が設けられてなる回転多面鏡
において。
(Effects of the Invention) As detailed above, in the present invention, as exemplified in the above embodiments, [a rotating polygon mirror in which a reflecting mirror (II) is provided on the outer peripheral surface].

この回転多面鏡は、その」−下面のうちいずれか少なく
とも一方の面かスラスト荷重を支持する面であり、 かつこのスラスト荷重を支持する面の少なくとも一部が
セラミックス(20)によって形成」したことにその特
徴があり、これにより、301口00rpm以上の回転
をも充分性なうことができるとともに、耐摩耗性・耐久
性に優れた回転多面鏡を簡単な構造によって提供するこ
とかできるのである。
This rotating polygon mirror has at least one of its lower surfaces supporting a thrust load, and at least a portion of the surface supporting the thrust load is formed of ceramics (20). This feature makes it possible to rotate at speeds of 301° or higher, and also to provide a rotating polygon mirror with excellent abrasion resistance and durability with a simple structure. .

すなわち、回転多面鏡の上下面のうちいずれか少なくと
も一方の面をスラスト荷重を支持する面としたことによ
って、当該回転多面鏡の荷重か集中するのを防止できる
とともに、スラスト荷重を支持する面に耐摩耗性に優れ
たセラミックスを採用したことによって、長期使用がて
きて耐久性に優れた回転多面鏡を簡単な構造によって提
供することができるのである。
In other words, by making at least one of the upper and lower surfaces of the rotating polygon mirror a surface that supports the thrust load, it is possible to prevent the load from concentrating on the rotating polygon mirror, and also to prevent the load from concentrating on the surface that supports the thrust load. By using ceramics with excellent wear resistance, it is possible to provide a rotating polygon mirror with a simple structure that can be used for a long time and has excellent durability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る回転多面鏡を支持した状態を示す
断面図、第2図はこの回転多面鏡の斜視図、第3図〜第
51:Aのそれぞれはスラスト荷重を支持する面を構成
するセラミックスの形態を種々変更して実施した例を示
す第1図に対応した断面図、第61′4はセラミックス
のスラスト荷重を支持する側の面に動圧グループ溝を形
成した場合の例を示す平面図、第7図はこの種の回転多
面鏡か使用されるレーザープリンターの一構成例を示す
斜視図である。 符   号   の   説   明 10・・・回転多面鏡、11・−・反射鏡、12・・・
回転軸、20・−・セラミックス、2ト・・動圧クルー
プ溝。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing the rotating polygon mirror according to the present invention in a supported state, Fig. 2 is a perspective view of the rotating polygon mirror, and Figs. A sectional view corresponding to FIG. 1 showing examples in which the configuration of the ceramics is changed in various ways, and No. 61'4 is an example in which a dynamic pressure group groove is formed on the side of the ceramic that supports the thrust load. FIG. 7 is a perspective view showing an example of the configuration of a laser printer using this type of rotating polygon mirror. Explanation of symbols 10... Rotating polygon mirror, 11... Reflecting mirror, 12...
Rotating shaft, 20...Ceramics, 2T...Dynamic pressure croup groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)、外周面に反射鏡が設けられてなる回転多面鏡にお
いて、 この回転多面鏡は、その上下面のうちいずれか少なくと
も一方の面がスラスト荷重を支持する面であり、 かつこのスラスト荷重を支持する面の少なくとも一部が
セラミックスによって形成されてなる回転多面鏡。 2)、前記セラミックスは、Al_2O_3、SiO_
2、ZrO_2、SiC、TiC、TaC、B_4C、
Cr_3C_2、Si_3N_4、BN、TiN、Al
N、TiB_2、CrB_2、ZrB_2、コージェラ
イト、ムライト、TiO_2あるいはこれらの化合物か
ら選ばれるいずれか少なくとも1種を主として含有する
特許請求の範囲第1項記載の回転多面鏡。 3)、前記セラミックスは、三次元網目構造の開放気孔
を有する多孔質焼結体である特許請求の範囲第1項ある
いは第2項記載の回転多面鏡。 4)、前記回転多面鏡は、そのスラスト荷重を支持する
面に、3〜50μmの深さの動圧グループ溝を有する特
許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の回転多
面鏡。
[Claims] 1) A rotating polygon mirror having a reflecting mirror on its outer peripheral surface, wherein at least one of the upper and lower surfaces of the rotating polygon mirror supports a thrust load. , and at least a part of the surface that supports this thrust load is formed of ceramics. 2), the ceramics are Al_2O_3, SiO_
2, ZrO_2, SiC, TiC, TaC, B_4C,
Cr_3C_2, Si_3N_4, BN, TiN, Al
The rotating polygon mirror according to claim 1, which mainly contains at least one selected from N, TiB_2, CrB_2, ZrB_2, cordierite, mullite, TiO_2, or compounds thereof. 3) The rotating polygon mirror according to claim 1 or 2, wherein the ceramic is a porous sintered body having open pores with a three-dimensional network structure. 4) The rotating polygon according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating polygon mirror has a dynamic pressure group groove with a depth of 3 to 50 μm on the surface that supports the thrust load. mirror.
JP61238932A 1986-10-07 1986-10-07 Rotating polygon mirror Expired - Lifetime JPH0685026B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61238932A JPH0685026B2 (en) 1986-10-07 1986-10-07 Rotating polygon mirror

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61238932A JPH0685026B2 (en) 1986-10-07 1986-10-07 Rotating polygon mirror

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6392915A true JPS6392915A (en) 1988-04-23
JPH0685026B2 JPH0685026B2 (en) 1994-10-26

Family

ID=17037420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61238932A Expired - Lifetime JPH0685026B2 (en) 1986-10-07 1986-10-07 Rotating polygon mirror

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0685026B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287047A (en) * 1988-09-22 1990-03-27 Topcon Corp Inspecting apparatus for surface
US5422322A (en) * 1993-02-10 1995-06-06 The Stackpole Corporation Dense, self-sintered silicon carbide/carbon-graphite composite and process for producing same
EP0670576A1 (en) * 1994-03-04 1995-09-06 Osservatorio Astronomico Di Brera Grazing incidence co-axial and confocal mirrors
US7215508B2 (en) 2001-03-08 2007-05-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic-pressure bearing and hard disk drive using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6381316A (en) * 1986-09-26 1988-04-12 Ebara Corp Polygonal mirror

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6381316A (en) * 1986-09-26 1988-04-12 Ebara Corp Polygonal mirror

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287047A (en) * 1988-09-22 1990-03-27 Topcon Corp Inspecting apparatus for surface
US5422322A (en) * 1993-02-10 1995-06-06 The Stackpole Corporation Dense, self-sintered silicon carbide/carbon-graphite composite and process for producing same
EP0670576A1 (en) * 1994-03-04 1995-09-06 Osservatorio Astronomico Di Brera Grazing incidence co-axial and confocal mirrors
US5592338A (en) * 1994-03-04 1997-01-07 Osservatorio Astronomico Di Brera Grazing incidence co-axial and confocal
US7215508B2 (en) 2001-03-08 2007-05-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic-pressure bearing and hard disk drive using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0685026B2 (en) 1994-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100376812C (en) Foil hydrodynamic journal bearing and method of manufacturing the same
US6447167B1 (en) Hydrodynamic bearing, hydrodynamic bearing apparatus
JPH0240881B2 (en)
WO1992008062A1 (en) Gas dynamic bearing
JPH06173944A (en) Gas dynamic pressure bearing
US20080261708A1 (en) Fdb motor with tapered shaft for improved pumping efficiency
JPS6392915A (en) Rotary polygonal mirror
JP3017129B2 (en) Aerodynamic bearing
CN1853051A (en) Fluid bearing device
JP2010065843A (en) Dynamic pressure bearing device
JPS6357914A (en) Dynamic pressure groove bearing and manufacture thereof
JPS63163026A (en) Bearing
JP3984091B2 (en) Hydrodynamic bearing device and manufacturing method thereof
US6024492A (en) Hemispherical bearing apparatus
JP3903152B2 (en) Hydrodynamic bearing
JP3892995B2 (en) Hydrodynamic bearing unit
JPH0454307A (en) Dynamic pressure bearing structure
JPH1078029A (en) Fluid bearing with spacer
JP2003322145A (en) Dynamic pressure bearing device
JPH02217380A (en) Sliding part
JPH0893752A (en) Dynamic pressure bearing
JPS61167714A (en) Thrust bearing
JPH06307437A (en) Dynamical pressure gas bearing device
JPH11136904A (en) Gas dynamic bearing motor and rotor device with motor as driving source
JPH0954270A (en) Bearing device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term