JPH08205459A - 動圧軸受形モータ及びポリゴンミラー駆動用スキャナモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータ組立の回転時において、ロータ組立に
軸方向の振動が引き起こされた場合に、その振動を自動
的に抑制できるようにする。 【構成】 ロータ組立３６が浮上状態で回転している時
に、外乱によりロータ組立３６が下降した場合、回転軸
３５の下端部３５ａと気体流通孔５８との間の隙間６１
が小さくなり、気体流通孔６１から軸受隙間３９への空
気の流入量が少なくなるため、軸受隙間３９における下
側の圧力が下がり、相対的に上側の圧力が高くなる。こ
の結果、ロータ組立３６を上に引き戻す方向の力が働く
ようになる。逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、隙間６１が大きくなり、気体流通孔５８から軸受隙
間３９への空気の流入量が多くなるため、軸受隙間３９
における下側の圧力が上がり、相対的に上側の圧力が低
くなる。この結果、ロータ組立３６を下に引き戻す方向
の力が働くようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動圧気体ラジアル軸受
を有する動圧軸受形モータ、及びこの動圧軸受形モータ
をポリゴンミラー駆動用のスキャナモータに適用したポ
リゴンミラー駆動用スキャナモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】潤滑流体として空気を用いた動圧空気ラ
ジアル軸受を有する動圧軸受形モータを、レーザービー
ムプリンターのレーザースキャニングに使用されるポリ
ゴンミラー駆動用スキャナモータに適用した従来構成に
ついて、図１０を参照して説明する。

【０００３】ハウジング１は、上面側に複数段の凹部を
有すると共に、中央部の底部に筒部２を有していて、そ
の筒部２に円筒状をなすセラミック製の軸受筒３が挿入
されて接着固定され、また、筒部２の底部に底蓋４がね
じ止めされている。このハウジング１の上面には軸受筒
３を覆う状態でカバー５がねじ止めされており、これら
ハウジング１とカバー５とにより、密閉状態のモータケ
ース６を構成している。このモータケース６内におい
て、ハウジング１の上部には配線基板７がねじ止めされ
ていて、この配線基板７の上面に複数個のステータコイ
ル８が接着固定されている。

【０００４】そして、モータケース６の内部には、ステ
ンレス製の回転軸９を備えたロータ組立１０が配設され
ている。回転軸９は、外周面に動圧空気軸受手段の一部
を構成するヘリングボーン状の溝部１１を上下に２組形
成していて、上記軸受筒３内に回転自在でかつ軸方向に
移動可能に挿通されている。これら回転軸９と軸受筒３
とにより動圧空気軸受手段を構成している。

【０００５】回転軸９の上部にはミラー取付部材１２が
取付固定されており、このミラー取付部材１２にロータ
ヨーク１３が接着固定されている。このロータヨーク１
３の下面には環状をなすロータマグネット１４が接着固
定されていて、このロータマグネット１４が、上記ステ
ータコイル８に対して軸方向に所定の空隙を存する状態
で上方から対向配置されている。また、ミラー取付部材
１２の上部には、ポリゴンミラー１５が装着されてい
る。

【０００６】ミラー取付部材１２の下部には、取付部材
１６が回転軸９と一体回転するように取付固定されてい
る。この取付部材１６は軸受筒３を上方から包囲する状
態で配線基板７を貫通していて、下部に回転ヨーク１６
ａが配線基板７の下方に位置して取り付けられていると
共に、環状をなすロータ側磁気浮上用マグネット１７が
取り付けられている。

【０００７】回転ヨーク１６ａは磁気収束用のヨークで
あり、ロータマグネット１４の磁気吸引力は常にこの回
転ヨーク１６ａに作用して引き付けようとするが、ロー
タマグネット１４及び回転ヨーク１６ａは、共に回転軸
９にミラー取付部材１２或いは取付部材１６を介して固
定されているので、これらの距離は変ることなく常に一
定に維持される。従って、ロータマグネット１４の磁気
吸引力をロータ組立１０内で相殺することができ、結果
としてスラスト荷重をロータ組立１０の自重のみに低減
することができる。

【０００８】ハウジング１側には、ロータ側磁気浮上用
マグネット１７を包囲するように環状のステータ側磁気
浮上用マグネット１８が固定されていて、ロータ組立１
０のスラスト荷重を、これらロータ側磁気浮上用マグネ
ット１７とステータ側磁気浮上用マグネット１８の磁気
反発力を利用して受ける構成となっている。

【０００９】しかして、上記構成において、ロータ組立
１０が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部１１
の作用で、軸受筒３の内周面と回転軸９の外周面との間
の数μｍの軸受隙間１９に空気が引き込まれて高圧の動
圧を発生し、この動圧空気軸受作用により、回転軸９は
軸受筒３に対して非接触状態で回転される。このような
動圧空気軸受を用いたモータは、高速回転に適してい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな動圧軸受形モータにおいては、次のような問題点が
ある。すなわち、ロータ組立１０が軸方向（上下方向）
に移動可能であると共に、ロータ組立１０の自重による
スラスト荷重は、ロータ側磁気浮上用マグネット１７と
ステータ側磁気浮上用マグネット１８の磁気反発力を利
用して受ける構成となっており、ロータ組立１０は浮上
状態、すなわち浮上力と下降力とが釣り合った浮上状態
（ゼロバランス状態）で回転されることになり、僅かな
外乱（外部要因）にもすぐ反応してロータ組立１０の上
下方向（スラスト方向）の振動が引き起こされる。

【００１１】また、このような状態で引き起こされた上
下方向の振動は、なかなか止まることがなく、そればか
りか、外乱の状況（周波数）によっては共振作用で、ま
すます振動が大きくなり、これがロータ組立１０が回転
している間中継続することにもなる。

【００１２】そこで、本発明の目的は、ロータ組立の回
転時において、外乱によってロータ組立に軸方向の振動
が引き起こされた場合に、その振動を自動的に抑制する
ことが可能な動圧軸受形モータを提供することと、高精
度で高性能なスキャンニングを長期間にわたって行うこ
とが可能なポリゴンミラー駆動用スキャナモータを提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、動圧
軸受形モータにおいて、上記の目的を達成するために、
ハウジングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受
筒に動圧気体軸受手段を介して回転可能でかつ軸方向に
移動可能に挿通された回転軸を備えたロータ組立と、こ
のロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよう
に設けられた磁気浮上手段と、前記ロータ組立の回転時
に前記回転軸の外周面と前記軸受筒の内周面との間の軸
受隙間に下側から上側への気体の流れを発生させる気体
流発生手段と、前記軸受筒の下端側開口部を閉塞するよ
うに設けられ、前記回転軸の下端部と対向する部位に前
記軸受隙間の下端部と連通する気体流通孔が形成された
蓋部材とを具備する構成としたところに特徴を有する。

【００１４】この場合、回転軸の下端部は、下方へ凸と
なる球面状に形成することが好ましい（請求項２の発
明）。また、回転軸の直径寸法をＡ１、回転軸の外周面
と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の寸法をＡ２とした
ときに、気体流通孔の直径寸法Ａ３と、回転軸の下端部
と気体流通孔との間の隙間の寸法Ａ４を、 Ａ１×Ａ２≦Ａ３×Ａ４ の関係が成立するように設定することが好ましい（請求
項３の発明）。

【００１５】さらに、動圧気体軸受手段は、回転軸の外
周面に形成されたヘリングボーン状の溝部を有する構成
とすることが好ましい（請求項４の発明）。また、軸受
筒の外側に、軸受隙間の上端部と気体流通孔とを連通さ
せる気体通路を設けることが好ましい（請求項５の発
明）。

【００１６】請求項６の発明は、動圧軸受形モータにお
いて、請求項１と同様な目的を達成するために、ハウジ
ングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受筒に回
転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備
えたロータ組立と、前記軸受筒と回転軸との間に設けら
れ、前記回転軸の外周面に形成されたヘリングボーン状
の溝部を有した動圧気体軸受手段と、前記ロータ組立の
スラスト荷重を磁気力により受けるように設けられた磁
気浮上手段とを具備し、前記回転軸の外周面における前
記溝部の軸方向の両端間距離Ｂ１と、前記軸受筒の軸方
向の長さ寸法Ｂ２とを、 Ｂ１≧Ｂ２ の関係が成立するように設定したことを特徴とするもの
である。

【００１７】この場合、軸受筒の外側に、回転軸の外周
面と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部
とを連通させる気体通路を設けることが好ましい（請求
項７の発明）。

【００１８】請求項８の発明は、動圧軸受形モータにお
いて、請求項１と同様な目的を達成するために、ハウジ
ングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受筒に回
転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備
えたロータ組立と、前記軸受筒と回転軸との間に設けら
れ、前記回転軸の外周面に形成された２組のヘリングボ
ーン状の溝部を有した動圧気体軸受手段と、前記ロータ
組立のスラスト荷重を磁気力により受けるように設けら
れた磁気浮上手段と、前記軸受筒の内周部にあって前記
回転軸の外周面における２組のヘリングボーン状の溝部
の中間部に対応する部位にリング状に設けられたリング
溝とを具備する構成としたところに特徴を有する。

【００１９】この場合、リング溝の幅寸法Ｃ１と、２組
のヘリングボーン状の溝部間の距離Ｃ２とを、 Ｃ１≧Ｃ２ の関係が成立するように設定することが好ましい（請求
項９の発明）。

【００２０】また、軸受筒の外側に、回転軸の外周面と
軸受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを
連通させる気体通路を設けると共に、軸受筒に、その気
体通路とリング溝とを連通させる連通孔を設けることが
好ましい（請求項１０の発明）。

【００２１】請求項１１の発明は、上記した動圧軸受形
モータにおいて、回転軸に該回転軸と一体に回転するポ
リゴンミラーを備えたことを特徴とするポリゴンミラー
駆動用スキャナモータである。

【００２２】

【作用】請求項１の動圧軸受形モータにおいて、ロータ
組立の回転時に、外乱によって例えばロータ組立が下降
した場合、回転軸の下端部とこれと対向する気体流通孔
との間の隙間が小さくなり、その気体流通孔から軸受隙
間への気体の流入量が少なくなるため、軸受隙間におけ
る下側の圧力が下がり、相対的に軸受隙間における上側
の圧力が高くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ組
立を上に引き戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロ
ータ組立が上昇した場合には、回転軸の下端部と気体流
通孔との間の隙間が大きくなり、その気体流通孔から軸
受隙間への気体の流入量が多くなるため、軸受隙間にお
ける下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間における上
側の圧力が低くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ
組立を下に引き戻す方向の力が働くようになる。

【００２３】したがって、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。

【００２４】請求項２，３，４，５の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。

【００２５】また、請求項６の動圧軸受形モータにおい
て、ロータ組立の回転時に、外乱によって例えばロータ
組立が下降した場合、回転軸の外周面に形成されたヘリ
ングボーン状の溝部のうちの下側の溝部の一部が軸受筒
から下方にはみ出し、そのはみ出した部分は動圧発生に
寄与しなくなる。このため、軸受隙間の下側に発生する
負荷が下がり、相対的に軸受隙間における上側の負荷が
高くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を上に
引き戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロータ組立
が上昇した場合には、ヘリングボーン状の溝部のうちの
上側の溝部の一部が軸受筒から上方にはみ出し、そのは
み出した部分は動圧発生に寄与しなくなる。このため、
軸受隙間における上側の負荷が下がり、相対的に軸受隙
間における下側の負荷が高くなる。この結果、回転軸ひ
いてはロータ組立を下に引き戻す方向の力が働くように
なる。

【００２６】したがって、請求項６の発明においても、
請求項１の場合と同様に、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。

【００２７】そして、請求項７の発明によれば、上記作
用効果を一層有効に発揮させることができる。

【００２８】請求項８の動圧軸受形モータにおいて、ロ
ータ組立の回転時に、外乱によって例えばロータ組立が
下降した場合、回転軸の外周面に形成された２組のヘリ
ングボーン状の溝部のうちの上の組の下側の溝部の一部
が軸受筒の内周部に形成されたリング溝に臨むようにな
り、そのリング溝に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなく
なる。このため、軸受隙間の中央部部分に発生する負荷
が下がり、相対的に軸受隙間における上側の負荷が高く
なる。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を上に引き
戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロータ組立が上
昇した場合には、２組のヘリングボーン状の溝部のうち
の下の組の上側の溝部の一部がリング溝に臨むようにな
り、そのリング溝に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなく
なる。このため、軸受隙間における中央部部分の負荷が
下がり、相対的に軸受隙間における下側の負荷が高くな
る。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を下に引き戻
す方向の力が働くようになる。

【００２９】したがって、請求項８の発明においても、
請求項１の場合と同様に、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。

【００３０】そして、請求項９，１０の発明によれば、
上記作用効果を一層有効に発揮させることができる。

【００３１】請求項１１のポリゴンミラー駆動用スキャ
ナモータによれば、上記したようにロータ組立の振動を
自動的に抑制することができる動圧軸受形モータを用い
ることにより、高精度で高性能なスキャンニングを長期
間にわたって行うことが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の動圧軸受形モータをレーザー
ビームプリンターのレーザースキャニングに使用される
ポリゴンミラー駆動用スキャナモータに適用した第１実
施例について図１ないし図３を参照して説明する。

【００３３】まず全体構成を示す図２において、モータ
ケース２１は、例えばアルミニウム製のハウジング２２
と、これの上部にねじ２３により装着されたカバー２４
とから密閉状態となるように構成されている。

【００３４】このうち、ハウジング２２は、上面側に３
段の凹部２５ａ〜２５ｃを有すると共に、中央部の底部
に筒部２６を一体に有している。その筒部２６の内側
に、円筒状をなすセラミック製の軸受筒２７が立設状態
となるように接着固定されている。また、筒部２６の底
部には底蓋２８がねじ２９により取り付けられており、
筒部２６の下面はこの底蓋２８により閉塞されている。

【００３５】ハウジング２２の上段の凹部２５ａには配
線基板３０がねじ３１により取付固定されていて、この
配線基板３０の上面に複数個のステータコイル３２が接
着固定されている。また、ハウジング２２の下段の凹部
２５ｃには環状をなすステータ側磁気浮上用マグネット
３３が固定されていて、これの上面に環状をなすヨーク
３４が固定されている。

【００３６】そして、モータケース２１の内部には、例
えばステンレス製の回転軸３５を備えたロータ組立３６
が回転可能に配設されている。回転軸３５の外周面に
は、図１にも示すように、動圧気体軸受手段の一部を構
成するヘリングボーン状の溝部３７ａ，３７ｂ、３８
ａ，３８ｂが上下に２組形成されていて、この回転軸３
５が軸方向（上下方向）に移動可能な状態で上記軸受筒
２７内に回転自在に挿通されている。軸受筒２７の内周
面と回転軸３５の外周面との間には数μｍの軸受隙間３
９が形成されており、これら軸受筒２７と回転軸３５と
により空気を潤滑流体とする動圧気体軸受手段４０を構
成している。

【００３７】回転軸３５の上部にはミラー取付部材４１
が取付固定されており、このミラー取付部材４１にロー
タヨーク４２が接着固定されている。このロータヨーク
４２の下面には環状をなすロータマグネット４３が接着
固定されていて、このロータマグネット４３が、上記ス
テータコイル３２に対して軸方向に所定の空隙を存する
状態で上方から対向配置されている。また、ミラー取付
部材４１の上部には、ポリゴンミラー４４がミラー押え
４５及びねじ４６によって装着されており、このポリゴ
ンミラー４４はロータ組立３６と一体回転する構成とな
っている。

【００３８】ミラー取付部材４１の下部には取付部材４
７が回転軸３５と一体回転するように取付固定されてい
る。この取付部材４７は、軸受筒２７を上方から覆う状
態で配線基板３０の孔を貫通していて、その下部に回転
ヨーク４８が配線基板３０の下方に位置して該配線基板
３０と平行となるように取り付けられていると共に、環
状をなすロータ側磁気浮上用マグネット４９が取り付け
られている。

【００３９】回転ヨーク４８は磁気収束用のヨークであ
り、ロータマグネット４３の磁気吸引力は常にこの回転
ヨーク４８に作用して引き付けようとするが、ロータマ
グネット４３及び回転ヨーク４８は、共に回転軸３５に
ミラー取付部材４１或いは取付部材４７を介して固定さ
れているので、これらの距離は変ることなく常に一定に
維持される。従って、ロータマグネット４３の磁気吸引
力をロータ組立３６内で相殺することができ、結果とし
てスラスト荷重をロータ組立３６の自重のみに低減する
ことができる。

【００４０】取付部材４７の内面と軸受筒２７の外面と
の間には所定の隙間が形成されている。また、ロータ側
磁気浮上用マグネット４９は、上記ステータ側磁気浮上
用マグネット３３内に挿入された状態となっており、こ
れらロータ側磁気浮上用マグネット４９の外周面とステ
ータ側磁気浮上用マグネット３３の内周面との間にも所
定の隙間が形成されている。

【００４１】ロータ側磁気浮上用マグネット４９とステ
ータ側磁気浮上用マグネット３３は、それぞれ上部がＮ
極で、下部がＳ極となるように着磁されており、ロータ
組立３６のスラスト荷重を、これらロータ側磁気浮上用
マグネット４９とステータ側磁気浮上用マグネット３３
の磁気反発力を利用して受ける構成となっており、これ
らロータ側磁気浮上用マグネット４９とステータ側磁気
浮上用マグネット３３により磁気浮上手段５０を構成し
ている。

【００４２】ハウジング２２の下方には、駆動回路（図
示せず）を備えた基板５１が配置されている。この基板
５１は、ハウジング２２にスペーサ５２を介してねじ５
３により取付固定されている。この基板５１の回路とモ
ータケース２１内の配線基板３０の回路とはコネクタ５
４を介して電気的に接続されている。また、カバー２４
において、ポリゴンミラー４４の外周部と対応する部位
の１箇所には窓部５５が設けられていて、この窓部５５
を通してレーザー光が出入りするようになっている。

【００４３】ここで、図１に示すように、回転軸３５に
おいて、これの外周面に形成された２組の溝部３７ａ，
３７ｂ及び３８ａ，３８ｂのうち、上から３個の溝部３
７ａ，３７ｂ及び３８ａの軸方向の長さ寸法Ｅ１は同一
に設定していて、最下部の溝部３８ｂの軸方向の長さ寸
法Ｅ２を、上記長さ寸法Ｅ１よりも大きくなるように設
定している（Ｅ２＞Ｅ１）。このように、最下部の溝部
３８ｂの軸方向の長さ寸法Ｅ２を、他の溝部３７ａ，３
７ｂ，３８ａの長さ寸法Ｅ１よりも大きく設定すること
によって、ロータ組立３６の回転時に回転軸３５の外周
面と軸受筒２７の内周面との間の軸受隙間３９に下側か
ら上側への空気の流れを発生させる気体流発生手段を構
成している。また、空気動圧を発生させるための２組の
溝部３７ａ，３７ｂ及び３８ａ，３８ｂの流入角βは、
１５度〜４５度の範囲が好ましく、本実施例では約２５
度に設定されている。

【００４４】一方、回転軸３５の下端部３５ａは、下方
へ凸となる球面状に形成されている。そして、底蓋２８
の内側には、回転軸３５の下端部３５ａと対応する部位
にスラスト受け部材５６が配設されていて、これら底蓋
２８とスラスト受け部材５６により軸受筒２７の下端側
開口部を閉塞する蓋部材５７を構成している。このう
ち、スラスト受け部材５６には、軸受隙間３９の下端部
と連通する気体流通孔５８が形成され、底蓋２８には、
その気体流通孔５８と連通する気体通路として第１の気
体通路５９が形成されている。また、ハウジング２２に
おける筒部２６には第１の気体通路５９と共に気体通路
を構成する第２の気体通路６０が形成されており、この
第２の気体通路６０は、一端部がモータケース２１内を
介して軸受隙間３９の上端部と連通し、他端部は第１の
気体通路５９を介して気体流通孔５８と連通している。

【００４５】ここで、回転軸３５の直径寸法をＡ１、回
転軸３５の外周面と軸受筒２７の内周面との間の軸受隙
間３９の寸法をＡ２としたときに、気体流通孔５８の直
径寸法Ａ３と、ロータ組立３６の回転時における回転軸
３５の下端部３５ａと気体流通孔５８との間の隙間６１
の寸法Ａ４を、 Ａ１×Ａ２≦Ａ３×Ａ４ の関係が成立するように設定している。

【００４６】さて、上記構成において、ロータ組立３６
が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部３７ａ，
３７ｂ及び３８ａ，３８ｂの作用で、軸受筒２７と回転
軸３５との間の軸受隙間３９に空気が引き込まれて高圧
の動圧を発生し、この動圧気体軸受作用により、回転軸
３５は軸受筒２７に対して非接触状態で回転されるよう
になる。

【００４７】また、回転軸３５の溝部３７ａ，３７ｂ及
び３８ａ，３８ｂのうち、最下部の溝部３８ｂの軸方向
の長さ寸法Ｅ２を、他の溝部３７ａ，３７ｂ，３８ａの
長さ寸法Ｅ１よりも大きく設定していて、これにより気
体流発生手段を構成しているので、回転軸３５の回転に
基づき軸受隙間３９に発生する動圧の圧力は下側が上側
よりも大きくなり、軸受隙間３９には、下側の空気を上
方へ押し上げる流れが発生し、図１に矢印ａで示すよう
に、下から上へ向く空気の流れが発生する。

【００４８】軸受隙間３９を上向きに流れた空気は、軸
受筒２７の上端に出た後、軸受筒２７と取付部材４７と
の間の隙間を通り軸受筒２７の外面に沿って下降する
（矢印ｂ参照）。そして、その空気は、第２の気体通路
６０及び第１の気体通路５９を通った後（矢印ｃ参
照）、気体流通孔５８を通して再び軸受隙間３９に戻さ
れる（矢印ｄ参照）というように循環するようになる。

【００４９】そしてこの場合、ロータ組立３６は、磁気
浮上手段５０による浮上力と、ロータ組立３６の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態（ゼロバランス状態）で回転される。したがっ
て、ロータ組立３６は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図１
及び図２はこの状態が示されている。

【００５０】このようなロータ組立３６の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立３６が下降した場合、回
転軸３５の下端部３５ａとこれと対向する気体流通孔５
８との間の隙間６１が小さくなり、その気体流通孔５８
から軸受隙間３９への空気の流入量が少なくなるため、
軸受隙間３９における下側の圧力が下がり、相対的に軸
受隙間３９における上側の圧力が高くなる。この結果、
回転軸３５ひいてはロータ組立３６を上に引き戻す方向
の力が働くようになる。

【００５１】逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、回転軸３５の下端部３５ａと気体流通孔５８との間
の隙間６１が大きくなり、その気体流通孔５８から軸受
隙間３９への空気の流入量が多くなるため、軸受隙間３
９における下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間３９
における上側の圧力が低くなる。この結果、回転軸３５
ひいてはロータ組立３６を下に引き戻す方向の力が働く
ようになる。

【００５２】ここで、このような作用の原理について、
図３も参照して説明する。ただし、この図３では、説明
を簡単にするため、簡略化して示している。すなわち、
回転軸３５の外周面におけるヘリングボーン状の溝部６
２ａ，６２ｂは１組のみで、しかも、軸方向の長さは同
一で示している。

【００５３】いま、回転軸３５と軸受筒２７との間の軸
受隙間３９における上側の圧力Ｐａと下側の圧力Ｐｂと
が等しい場合（Ｐａ＝Ｐｂ）には、回転軸３５の回転に
伴い（回転方向をイで示す）ヘリングボーン状の溝部６
２ａ，６２ｂの作用で発生する負荷Ｗ１，Ｗ２は等しい
（Ｗ１＝Ｗ２）。この場合、Ｗ＝ｗ×Ｐ×Ｌ×Ｄで表さ
れる。なお、ｗは、角速度、気体の粘性係数、偏心率、
溝部の流入角、軸受隙間などにより定まる値であり、こ
の場合一定値であり、定数と見なしてよい。

【００５４】したがって、このような場合には、それぞ
れのスラスト方向成分Ｗｓ１，Ｗｓ２が等しく（Ｗｓ１
＝Ｗｓ２）、回転軸３５を上下動させる力は働かない。

【００５５】そして、外乱（外部要因）により、例えば
回転軸３５（ロータ組立３６）が下降した場合、前述し
たように、回転軸３５の下端部３５ａとこれと対向する
気体流通孔５８との間の隙間６１が小さくなり、その気
体流通孔５８から軸受隙間３９への空気の流入量が少な
くなるため、軸受隙間３９における下側の圧力Ｐｂが下
がり、相対的に軸受隙間３９における上側の圧力Ｐａが
高くなる。この結果、下側の溝部６２ｂによる発生負荷
Ｗ２は破線のように小さくなり、Ｗ１＞Ｗ２となる。こ
れに伴い、スラスト方向成分Ｗｓ２も破線のように小さ
くなり、Ｗｓ１＞Ｗｓ２となる。このスラスト方向成分
の差（Ｗｓ１−Ｗｓ２）の作用で、下降した回転軸３５
ひいてはロータ組立３６を上に引き戻す方向（矢印ロ参
照）の力が働くようになる。

【００５６】逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、詳細な説明は省略するが、スラスト方向成分Ｗｓ
１，Ｗｓ２は、Ｗｓ１＜Ｗｓ２となり、このスラスト方
向成分の差（Ｗｓ２−Ｗｓ１）の作用で、上昇した回転
軸３５ひいてはロータ組立３６を下に引き戻す方向（矢
印ロとは反対方向）の力が働くようになる。

【００５７】また、図３の下部に示すように、回転軸３
５の回転状態で、軸受筒２７の内周面に対して回転軸３
５が偏心した場合、軸受隙間３９の広い部分の高圧空気
層が、その粘性により回転軸３５につられて、軸受隙間
３９の狭い部分に押し込まれ、その結果、回転軸３５は
軸受隙間３９の広い部分の方へ押しやられ（矢印ハ参
照）、軸受筒２７に対して非接触状態が維持されること
になる。

【００５８】このような第１実施例によれば、上述した
ように、外乱によってロータ組立３６に軸方向の振動が
引き起こされたとしても、軸受隙間３９に発生するスラ
スト方向成分の分力により、ロータ組立３６に対してこ
れが移動する方向とは逆方向の力を作用させて、その振
動を自動的に抑制することが可能となる。これに伴い、
ポリゴンミラー駆動用スキャナモータとして、高精度で
高性能なスキャンニングを長期間にわたって行うことが
可能となる。

【００５９】また、モータケース２１が密閉構造のもの
でありながら、ロータ組立３６の回転に基づき、モータ
ケース２１内の空気が軸受隙間３９、第２及び第１の気
体通路５９，６０を通して循環するようにしているの
で、回転軸３５及び軸受筒２７部分を良好に冷却するこ
とができると共に、軸受隙間３９において結露が生ずる
ことも防止でき、しかも、モータケース２１内に塵埃が
発生したとしても、その塵埃が軸受筒２７の内周面や回
転軸３５の外周面に付着堆積することも極力防止するこ
とができる利点がある。

【００６０】図４は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、回転軸３５の下端部３５ｂ
は平面状に形成されており、また、底蓋２８と共に蓋部
材６３を構成するスラスト受け部材６４には、気体流通
孔５８の回りに上方へ突出する筒部６５が一体に設けら
れている。

【００６１】このような第２実施例においても、ロータ
組立３６の上下動に伴い、回転軸３５の下端部３５ｂと
気体流通孔５８との間の隙間６６が変化することに応じ
て、気体流通孔５８から軸受隙間３９への空気の流入量
が変化することにより、第１実施例と同様な作用効果を
得ることができる。

【００６２】図５ないし図７は本発明の第３実施例を示
したものであり、この第３実施例は第１実施例とは次の
点が異なっている。

【００６３】すなわち、図５において、軸受筒６７は、
第１実施例における軸受筒２７よりも軸方向の長さが短
く設定されていて、この軸受筒６７の軸方向の長さ寸法
Ｂ２は、回転軸３５の外周面における２組の溝部３７
ａ，３７ｂ及び３８ａ，３８ｂの軸方向の両端間距離Ｂ
１よりも小さくなるように設定されている（Ｂ１＞Ｂ
２）。

【００６４】また、ハウジング２１の筒部２６を閉塞す
るように取り付けられた底蓋６８には気体通路は形成さ
れておらず、この底蓋６８と軸受筒６７との間には空間
部６９が形成されている。底蓋６８の上面中央部にはス
ラスト受け部材７０が配設されている。そして、ハウジ
ング２１の筒部２６には気体通路７１が形成されてお
り、この気体通路７１は、一端部がモータケース２１内
を介して軸受隙間３９の上端部と連通し、他端部は空間
部６９を介して軸受隙間３９の下端部と連通している。

【００６５】さて、上記構成において、ロータ組立３６
が回転駆動された場合、第１実施例と同様に、回転軸３
５と軸受筒６７とから構成される動圧気体軸受手段４０
の作用により、回転軸３５は軸受筒６７に対して非接触
状態で回転される。また、回転軸３５の溝部３７ａ，３
７ｂ及び３８ａ，３８ｂによる気体流発生手段により、
軸受隙間３９には、下側の空気を上方へ押し上げる流れ
が発生し、図５に矢印ａで示すように、下から上へ向く
空気の流れが発生する。

【００６６】軸受隙間３９を上向きに流れた空気は、軸
受筒６７の上端に出た後、軸受筒６７と取付部材４７と
の間の隙間を通り軸受筒６７の外面に沿って下降する
（矢印ｂ参照）。そして、その空気は、気体通路７１を
通った後（矢印ｃ参照）、空間部６９を通して再び軸受
隙間３９に戻される（矢印ｅ参照）というように循環す
るようになる。

【００６７】そしてこの場合も、ロータ組立３６は、磁
気浮上手段５０による浮上力と、ロータ組立３６の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態（ゼロバランス状態）で回転される。したがっ
て、ロータ組立３６は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図５
はこの状態が示されている。

【００６８】このようなロータ組立３６の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立３６が下降した場合、回
転軸３５の外周面に形成された２組の溝部３７ａ，３７
ｂ及び３８ａ，３８ｂのうちの最も下側の溝部３８ｂ
が、図５の状態よりもさらに軸受筒６７から下方にはみ
出し、そのはみ出した部分は動圧発生に寄与しなくな
る。このため、軸受隙間３９の下側に発生する負荷が下
がり、相対的に軸受隙間３９における上側の負荷が高く
なる。この結果、回転軸３５ひいてはロータ組立３６を
上に引き戻す方向の力が働くようになる。

【００６９】逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、２組の溝部３７ａ，３７ｂ及び３８ａ，３８ｂのう
ちの最も上側の溝部３７ａが、図５の状態よりもさらに
軸受筒６７から上方にはみ出し、そのはみ出した部分は
動圧発生に寄与しなくなる。このため、軸受隙間３９に
おける上側の負荷が下がり、相対的に軸受隙間３９にお
ける下側の負荷が高くなる。この結果、回転軸３５ひい
てはロータ組立３６を下に引き戻す方向の力が働くよう
になる。

【００７０】ここで、このような作用の原理について、
図６及び図７を参照して説明する。ただし、この図６及
び図７では、図３の場合と同様に、説明を簡単にするた
め、簡略化して示している。すなわち、回転軸３５の外
周面におけるヘリングボーン状の溝部６２ａ，６２ｂは
１組のみで、しかも、軸方向の長さは同一で示してい
る。また、軸受筒６７も短く示されている。

【００７１】いま、図６に示されるように、上下の溝部
６２ａ，６２ｂの一部が軸受筒６７から上下両側にはみ
出した状態となっており、上下の溝部６２ａ，６２ｂの
有効軸方向長さＬａ，Ｌｂが等しい場合（Ｌａ＝Ｌｂ）
には、回転軸３５の回転に伴い、ヘリングボーン状の溝
部６２ａ，６２ｂの作用で発生する負荷Ｗ１，Ｗ２は等
しい（Ｗ１＝Ｗ２）。この場合、Ｗ＝ｗ×Ｐ×Ｌ×Ｄで
表される。なお、ｗは、角速度、気体の粘性係数、偏心
率、溝部の流入角、軸受隙間などにより定まる値であ
り、この場合一定値であり、定数と見なしてよい。

【００７２】したがって、このような場合には、それぞ
れのスラスト方向成分Ｗｓ１，Ｗｓ２が等しく（Ｗｓ１
＝Ｗｓ２）、回転軸３５を上下動させる力は働かない。

【００７３】そして、外乱（外部要因）により、例えば
回転軸３５（ロータ組立３６）が下降した場合、図７に
示されるように、下側の溝部６２ｂが、図６の状態より
もさらに軸受筒６７から下方にはみ出す一方、上側の溝
部６２ａは軸受筒６７内にほとんど入った状態となり、
上下の溝部６２ａ，６２ｂの有効軸方向長さＬｃ，Ｌｄ
は、Ｌｃ＞Ｌｄの関係となる。

【００７４】この結果、下側の溝部６２ｂによる発生負
荷Ｗ２は小さくなる一方、上側の溝部６２ａによる発生
負荷Ｗ１は大きくなるため、Ｗ１＞Ｗ２となり、これに
伴い、それぞれのスラスト方向成分Ｗｓ１，Ｗｓ２も、
Ｗｓ１＞Ｗｓ２となる。このスラスト方向成分の差（Ｗ
ｓ１−Ｗｓ２）の作用で、下降した回転軸３５ひいては
ロータ組立３６を上に引き戻す方向（矢印ロ参照）の力
が働くようになる。

【００７５】逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、詳細な説明は省略するが、スラスト方向成分Ｗｓ
１，Ｗｓ２は、Ｗｓ１＜Ｗｓ２となり、このスラスト方
向成分の差（Ｗｓ２−Ｗｓ１）の作用で、上昇した回転
軸３５ひいてはロータ組立３６を下に引き戻す方向（矢
印ロとは反対方向）の力が働くようになる。

【００７６】したがって、このような第３実施例におい
ても、第１実施例と同様に、外乱によってロータ組立３
６に軸方向の振動が引き起こされたとしても、軸受隙間
３９に発生するスラスト方向成分の分力により、ロータ
組立３６に対してこれが移動する方向とは逆方向の力を
作用させて、その振動を自動的に抑制することが可能と
なる。

【００７７】なお、この第３実施例では、軸受筒６７の
軸方向の長さ寸法Ｂ２を、２組の溝部３７ａ，３７ｂ及
び３８ａ，３８ｂの軸方向の両端間距離Ｂ１よりも小さ
くなるように設定したが（Ｂ１＞Ｂ２）、軸受筒６７の
軸方向の長さ寸法Ｂ２と２組の溝部３７ａ，３７ｂ及び
３８ａ，３８ｂの軸方向の両端間距離Ｂ１とを等しくな
るように設定しても（Ｂ１＝Ｂ２）、同様な効果を得る
ことができる。

【００７８】また、この第３実施例では、２組の溝部３
７ａ，３７ｂ及び３８ａ，３８ｂによる気体流発生手段
により、軸受隙間３９に下側から上側への空気の流れを
形成する構成としているが、この気体流発生手段は必ず
しも必要としない。

【００７９】図８は本発明の第４実施例を示したもので
あり、この第４実施例は上記した第３実施例とは次の点
が異なっている。

【００８０】すなわち、軸受筒２７は、第３実施例の軸
受筒６７よりも軸方向の長さが長く設定されていて、こ
の軸受筒２７の軸方向の長さ寸法は、第１実施例と同様
に、回転軸３５の外周面における２組の溝部３７ａ，３
７ｂ及び３８ａ，３８ｂの軸方向の両端間距離よりも若
干大きくなるように設定されている。そして、この軸受
筒２７の内周部にあって、２組の溝部３７ａ，３７ｂ及
び３８ａ，３８ｂの中間部７２に対応する部位にリング
溝７３が設けられている。この場合、リング溝７３の軸
方向の幅寸法Ｃ１は、２組の溝部３７ａ，３７ｂ及び３
８ａ，３８ｂ間の軸方向の距離Ｃ２よりも大きく設定さ
れている（Ｃ１＞Ｃ２）。また、軸受筒２７には、モー
タケース２１内とリング溝７３内とを連通させる連通孔
７４が複数個形成されている。

【００８１】このような第４実施例においても、ロータ
組立３６は、磁気浮上手段５０による浮上力と、ロータ
組立３６の自重と、気体流発生手段による沈み込み力と
がバランスした浮上状態（ゼロバランス状態）で回転さ
れる。したがって、ロータ組立３６は、回転時には、停
止状態のときよりもやや沈み込んだ状態で回転されるこ
とになる。図８はこの状態が示されている。

【００８２】このようなロータ組立３６の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立３６が下降した場合、回
転軸３５の外周面に形成された２組のヘリングボーン状
の溝部３７ａ，３７ｂ及び３８ａ，３８ｂのうちの上の
組の下側の溝部３７ｂが、軸受筒２７の内周部に形成さ
れたリング溝７３に多く臨むようになり、そのリング溝
７３に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなくなる。このた
め、軸受隙間３９の中央部部分に発生する負荷が下が
り、相対的に軸受隙間３９における上側の負荷が高くな
る。この結果、第３実施例の場合と同様に、スラスト方
向成分の差の作用で、回転軸３５ひいてはロータ組立３
６を上に引き戻す方向の力が働くようになる。

【００８３】逆に、ロータ組立３６が上昇した場合に
は、２組のヘリングボーン状の溝部３７ａ，３７ｂ及び
３８ａ，３８ｂのうちの下の組の上側の溝部３８ａが、
リング溝７３に多く臨むようになり、そのリング溝７３
に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなくなる。このため、
軸受隙間３９における中央部部分の負荷が下がり、相対
的に軸受隙間３９における下側の負荷が高くなる。この
結果、第３実施例の場合と同様に、スラスト方向成分の
差の作用で、回転軸３５ひいてはロータ組立３６を下に
引き戻す方向の力が働くようになる。

【００８４】したがって、このような第４実施例におい
ても、第３実施例と同様に、外乱によってロータ組立３
６に軸方向の振動が引き起こされたとしても、軸受隙間
３９に発生するスラスト方向成分の分力により、ロータ
組立３６に対してこれが移動する方向とは逆方向の力を
作用させて、その振動を自動的に抑制することが可能と
なる。

【００８５】なお、この第４実施例では、リング溝７３
の軸方向の幅寸法Ｃ１は、２組の溝部３７ａ，３７ｂ及
び３８ａ，３８ｂ間の軸方向の距離Ｃ２よりも大きくな
るように設定したが（Ｃ１＞Ｃ２）、リング溝７３の軸
方向の幅寸法Ｃ１と２組の溝部３７ａ，３７ｂ及び３８
ａ，３８ｂ間の軸方向の距離Ｃ２とを等しくなるように
設定しても（Ｃ１＝Ｃ２）、同様な効果を得ることがで
きる。

【００８６】図９は本発明の第５実施例を示したもので
あり、この第５実施例は、本発明をラジアルギャップ形
のモータに適用したものである。なお、第１実施例と同
一の部分には同一の符号を付して説明する。

【００８７】モータケース８１は、ハウジング８２と、
これの上部に装着されたカバー２４とから密閉状態とな
るように構成されている。ハウジング８２には凹部８３
が形成されていて、この凹部８３の中央部に筒部材８４
を介して円筒状をなす軸受筒２７が立設状態となるよう
に設けられている。また、筒部材８４の下面は、底蓋８
５により閉塞されている。ハウジング８２の凹部８３内
において、筒部材８４の外周部には配線基板８６及びリ
ング状をなすステータコア８７が設けられ、このステー
タコア８７にステータコイル８８が設けられている。

【００８８】そして、モータケース８１の内部には、回
転軸３５を備えたロータ組立８９が回転可能に配設され
ている。回転軸３５の外周面には、第１実施例と同様
に、動圧気体軸受手段の一部を構成するヘリングボーン
状の溝部３７ａ，３７ｂ、３８ａ，３８ｂが上下に２組
形成されていて、この回転軸３５が軸方向（上下方向）
に移動可能な状態で上記軸受筒２７内に回転自在に挿通
されている。軸受筒２７の内周面と回転軸３５の外周面
との間には数μｍの軸受隙間３９が形成されており、こ
れら軸受筒２７と回転軸３５とにより動圧気体軸受手段
４０を構成している。

【００８９】回転軸３５の上部にはミラー取付部材９０
が取付固定されており、このミラー取付部材９０にロー
タヨーク９１が固定されている。このロータヨーク９１
はステータコア８７を囲繞するような筒状をなしている
と共に、内周面に筒状をなすロータマグネット９２が接
着固定されていて、このロータマグネット９２が、ステ
ータコア８７に対して径方向に所定の空隙を存する状態
で対向配置されている。この場合、ロータマグネット９
２とステータコア８７とにより、ロータ組立８９のスラ
スト荷重を受ける磁気浮上手段９３を構成している。ま
た、ミラー取付部材９０の上部には、ポリゴンミラー４
４がミラー押え４５及びねじ４６によって装着されてお
り、このポリゴンミラー４４はロータ組立８９と一体回
転する構成となっている。カバー２４において、ポリゴ
ンミラー４４の外周部と対応する部位の１箇所には窓部
５５が設けられていて、この窓部５５を通してレーザー
光が出入りするようになっている。

【００９０】回転軸３５の下端部３５ａは、下方へ凸と
なる球面状に形成されている。そして、底蓋８５の内側
には、回転軸３５の下端部３５ａと対応する部位にスラ
スト受け部材５６が配設されていて、これら底蓋８５と
スラスト受け部材５６により軸受筒２７の下端側開口部
を閉塞する蓋部材９４を構成している。このうち、スラ
スト受け部材５６には、軸受隙間３９の下端部と連通す
る気体流通孔５８が形成され、底蓋８５には、その気体
流通孔５８と連通する気体通路として第１の気体通路９
５が形成されている。また、筒部材８４及びハウジング
８２には、第１の気体通路９５と共に気体通路を構成す
る第２の気体通路９６が形成されており、この第２の気
体通路９６は、一端部がモータケース２１内を介して軸
受隙間３９の上端部と連通し、他端部は第１の気体通路
９５を介して気体流通孔５８と連通している。

【００９１】ここで、回転軸３５の直径寸法をＡ１、回
転軸３５の外周面と軸受筒２７の内周面との間の軸受隙
間３９の寸法をＡ２としたときに、気体流通孔５８の直
径寸法Ａ３と、ロータ組立８９の回転時における回転軸
３５の下端部３５ａと気体流通孔５８との間の隙間６１
の寸法Ａ４を、第１実施例と同様に、 Ａ１×Ａ２≦Ａ３×Ａ４ の関係が成立するように設定している。

【００９２】さて、上記構成において、ロータ組立８９
が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部３７ａ，
３７ｂ及び３８ａ，３８ｂの作用で、軸受筒２７と回転
軸３５との間の軸受隙間３９に空気が引き込まれて高圧
の動圧を発生し、この動圧気体軸受作用により、回転軸
３５は軸受筒２７に対して非接触状態で回転されるよう
になる。

【００９３】また、回転軸３５の溝部３７ａ，３７ｂ及
び３８ａ，３８ｂのうち、最下部の溝部３８ｂの軸方向
の長さ寸法を、他の溝部３７ａ，３７ｂ，３８ａの長さ
寸法よりも大きく設定していて、これらにより気体流発
生手段を構成しているので、回転軸３５の回転に基づき
軸受隙間３９に発生する動圧の圧力は下側が上側よりも
大きくなる。このため、軸受隙間３９には、下側の空気
を上方へ押し上げる流れが発生し、矢印ｆで示すよう
に、下から上へ向く空気の流れが発生する。

【００９４】軸受隙間３９を上向きに流れた空気は、軸
受筒２７の上端に出た後、ロータマグネット９２とステ
ータコア８７との間の隙間を通って下降する（矢印ｇ参
照）。そして、その空気は、配線基板８６の上面とロー
タマグネット９２の下面との間、及び配線基板８６の下
面と凹部８３の上面との間を通り（矢印ｈ参照）、第２
の気体通路９６及び第１の気体通路９５を通った後（矢
印ｉ参照）、気体流通孔５８を通して再び軸受隙間３９
に戻される（矢印ｊ参照）というように循環するように
なる。

【００９５】そしてこの場合、ロータ組立８９は、磁気
浮上手段９３による浮上力と、ロータ組立８９の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態（ゼロバランス状態）で回転される。したがっ
て、ロータ組立８９は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図９
はこの状態が示されている。

【００９６】このようなロータ組立８９の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立８９が下降した場合に
は、第１実施例と同様に、回転軸３５の下端部３５ａと
これと対向する気体流通孔５８との間の隙間６１が小さ
くなり、その気体流通孔５８から軸受隙間３９への空気
の流入量が少なくなるため、軸受隙間３９における下側
の圧力が下がり、相対的に軸受隙間３９における上側の
圧力が高くなる。この結果、回転軸３５ひいてはロータ
組立８９を上に引き戻す方向の力が働くようになる。

【００９７】逆に、ロータ組立８９が上昇した場合に
は、回転軸３５の下端部３５ａと空気流通孔５８との間
の隙間６１が大きくなり、その気体流通孔５８から軸受
隙間３９への空気の流入量が多くなるため、軸受隙間３
９における下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間３９
における上側の圧力が低くなる。この結果、回転軸３５
ひいてはロータ組立８９を下に引き戻す方向の力が働く
ようになる。

【００９８】このような第５実施例においても、第１実
施例と同様に、外乱によってロータ組立８９に軸方向の
振動が引き起こされたとしても、軸受隙間３９に発生す
るスラスト方向成分の分力により、ロータ組立８９に対
してこれが移動する方向とは逆方向の力を作用させて、
その振動を自動的に抑制することが可能となる。

【００９９】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。例えば気体流発生手段としては、上記した手
段に代えて、ヘリングボーン状の溝部３７ａ，３７ｂ，
３８ａ，３８ｂの溝の深さを、流入側と流出側で変える
ことによっても達成できる。具体的には、溝部の深さ
を、軸受隙間３９と同等としたときに最も大きな圧力が
得られるので、軸受隙間３９において上向きの空気の流
れを発生させるためには、最下部の溝部３８ｂの深さを
軸受隙間３９と同等となるように設定し、他の溝部３７
ａ，３７ｂ，３８ａの深さはそれよりも浅く設定しても
よいし、深く設定しても良い。

【０１００】また、気体流発生手段としては、上記した
手段に代えて、軸受隙間３９の寸法を流入側と流出側で
変えることによっても達成できる。具体的には、軸受隙
間３９の寸法が小さい程大きな圧力が得られるので、軸
受隙間３９において上向きの空気の流れを発生させるた
めには、軸受隙間３９の寸法を下側が上側よりも小さく
なるように設定する。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ロータ組立の
回転時において、外乱によってロータ組立に軸方向の振
動が引き起こされたとしても、軸受隙間に発生するスラ
スト方向成分の分力により、ロータ組立に対してこれが
移動する方向とは逆方向の力を作用させて、その振動を
自動的に抑制することが可能となる。

【０１０２】請求項２，３，４，５の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。

【０１０３】請求項６の発明においても、請求項１の発
明の場合と同様に、ロータ組立の回転時において、外乱
によってロータ組立に軸方向の振動が引き起こされたと
しても、軸受隙間に発生するスラスト方向成分の分力に
より、ロータ組立に対してこれが移動する方向とは逆方
向の力を作用させて、その振動を自動的に抑制すること
が可能となる。

【０１０４】また、請求項７の発明によれば、上記作用
効果を一層有効に発揮させることができる。

【０１０５】請求項８の発明においても、請求項１の場
合と同様に、ロータ組立の回転時において、外乱によっ
てロータ組立に軸方向の振動が引き起こされたとして
も、軸受隙間に発生するスラスト方向成分の分力によ
り、ロータ組立に対してこれが移動する方向とは逆方向
の力を作用させて、その振動を自動的に抑制することが
可能となる。

【０１０６】また、請求項９，１０の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。

【０１０７】そして、請求項１１のポリゴンミラー駆動
用スキャナモータによれば、上記したようにロータ組立
の振動を自動的に抑制することができる動圧軸受形モー
タを用いることにより、高精度で高性能なスキャンニン
グを長期間にわたって行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の縦断正面図

【図２】全体の縦断正面図

【図３】原理説明図

【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図５】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図６】原理説明図その１

【図７】原理説明図その２

【図８】本発明の第４実施例を示す図１相当図

【図９】本発明の第５実施例を示す図２相当図

【図１０】従来構成を示す図２相当図

【符号の説明】

２１はモータケース、２２はハウジング、２７は軸受
筒、３３はステータ側磁気浮上用マグネット、３５回転
軸、３５ａ，３５ｂは下端部、３６はロータ組立、３７
ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂは溝部（気体流発生手
段）、３９は軸受隙間、４０は動圧気体軸受手段、４４
はポリゴンミラー、４９はロータ側磁気浮上用マグネッ
ト、５０は磁気浮上手段、５７は蓋部材、５８は気体流
通孔、５９，６０は第１，第２の気体通路（気体通
路）、６１は隙間、６３は蓋部材、６６は隙間、６７は
軸受筒、７１は気体通路、７２は中間部、７３はリング
溝、７４は連通孔、８１はモータケース、８２はハウジ
ング、８９はロータ組立、９３は磁気浮上手段、９４は
蓋部材、９５，９６は第１，第２の気体通路（気体通
路）、Ａ１は回転軸の直径寸法、Ａ２は軸受隙間の寸
法、Ａ３は気体流通孔の直径寸法、Ａ４は回転軸の下端
部と気体流通孔との間の隙間の寸法、Ｂ１は溝部の軸方
向の両端間距離、Ｂ２は軸受筒の長さ寸法、Ｃ１はリン
グ溝の幅寸法、Ｃ２は２組の溝部間の距離である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
   筒と、 この軸受筒に動圧気体軸受手段を介して回転可能でかつ
   軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備えたロータ組
   立と、 このロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
   うに設けられた磁気浮上手段と、 前記ロータ組立の回転時に前記回転軸の外周面と前記軸
   受筒の内周面との間の軸受隙間に下側から上側への気体
   の流れを発生させる気体流発生手段と、 前記軸受筒の下端側開口部を閉塞するように設けられ、
   前記回転軸の下端部と対向する部位に前記軸受隙間の下
   端部と連通する気体流通孔が形成された蓋部材とを具備
   する構成としたことを特徴とする動圧軸受形モータ。
2. 【請求項２】 回転軸の下端部は、下方へ凸となる球面
   状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の動
   圧軸受形モータ。
3. 【請求項３】 回転軸の直径寸法をＡ１、回転軸の外周
   面と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の寸法をＡ２とし
   たときに、気体流通孔の直径寸法Ａ３と、回転軸の下端
   部と気体流通孔との間の隙間の寸法Ａ４を、 Ａ１×Ａ２≦Ａ３×Ａ４ の関係が成立するように設定したことを特徴とする請求
   項２記載の動圧軸受形モータ。
4. 【請求項４】 動圧気体軸受手段は、回転軸の外周面に
   形成されたヘリングボーン状の溝部を有していることを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の動圧軸
   受形モータ。
5. 【請求項５】 軸受筒の外側に、軸受隙間の上端部と気
   体流通孔とを連通させる気体通路を設けたことを特徴と
   する請求項１ないし４のいずれかに記載の動圧軸受形モ
   ータ。
6. 【請求項６】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
   筒と、 この軸受筒に回転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通さ
   れた回転軸を備えたロータ組立と、 前記軸受筒と回転軸との間に設けられ、前記回転軸の外
   周面に形成されたヘリングボーン状の溝部を有した動圧
   気体軸受手段と、 前記ロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
   うに設けられた磁気浮上手段とを具備し、 前記回転軸の外周面における前記溝部の軸方向の両端間
   距離Ｂ１と、前記軸受筒の軸方向の長さ寸法Ｂ２とを、 Ｂ１≧Ｂ２ の関係が成立するように設定したことを特徴とする動圧
   軸受形モータ。
7. 【請求項７】 軸受筒の外側に、回転軸の外周面と軸受
   筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを連通
   させる気体通路を設けたことを特徴とする請求項６に記
   載の動圧軸受形モータ。
8. 【請求項８】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
   筒と、 この軸受筒に回転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通さ
   れた回転軸を備えたロータ組立と、 前記軸受筒と回転軸との間に設けられ、前記回転軸の外
   周面に形成された２組のヘリングボーン状の溝部を有し
   た動圧気体軸受手段と、 前記ロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
   うに設けられた磁気浮上手段と、 前記軸受筒の内周部にあって前記回転軸の外周面におけ
   る２組のヘリングボーン状の溝部の中間部に対応する部
   位にリング状に設けられたリング溝とを具備したことを
   特徴とする動圧軸受形モータ。
9. 【請求項９】 リング溝の幅寸法Ｃ１と、２組のヘリン
   グボーン状の溝部間の距離Ｃ２とを、 Ｃ１≧Ｃ２ の関係が成立するように設定したことを特徴とする請求
   項８記載の動圧軸受形モータ。
10. 【請求項１０】 軸受筒の外側に、回転軸の外周面と軸
    受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを連
    通させる気体通路を設けると共に、軸受筒に、その気体
    通路とリング溝とを連通させる連通孔を設けたことを特
    徴とする請求項８または９記載の動圧軸受形モータ。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の動圧軸受形モータにおいて、回転軸に該回転軸と一体
    に回転するポリゴンミラーを備えたことを特徴とするポ
    リゴンミラー駆動用スキャナモータ。