JPH0893750A - 動圧軸受を有する光偏向装置 - Google Patents

動圧軸受を有する光偏向装置

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JPH0893750A
JPH0893750A JP23548194A JP23548194A JPH0893750A JP H0893750 A JPH0893750 A JP H0893750A JP 23548194 A JP23548194 A JP 23548194A JP 23548194 A JP23548194 A JP 23548194A JP H0893750 A JPH0893750 A JP H0893750A
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JP
Japan
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rotating body
bearing
dynamic pressure
resin material
radial bearing
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JP23548194A
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English (en)
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Masao Gan
雅夫 翫
Toyoji Ito
豊次 伊藤
Yuko Takahashi
祐幸 高橋
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 動圧軸受を有する光偏向装置で、回転体を樹
脂材で一体形成し、ポリゴンミラーを形成した部材を強
固に接着すると共に、前記回転体は磁石と共に樹脂材で
一体形成することにより安価で安全であり、且つ小型化
する。 【構成】 ラジアル軸受4と、該ラジアル軸受の両端に
設けたスラスト軸受2,3とを有し、前記ラジアル軸受
と、前記スラスト軸受間に回転自在に設けられた回転体
5を有する動圧軸受に於いて、前記回転体と、前記ラジ
アル軸受と、前記スラスト軸受が樹脂材及び/又はセラ
ミックス材で形成されていることを特徴とする動圧軸受
を有する光偏向装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転体と、非回転体間に
動圧発生用溝を形成し、回転体の回転により前記動圧発
生用溝の作用で回転体と非回転体間に間隙を形成するこ
とにより、回転体の高速回転を可能とした回転機械の動
圧軸受と、光偏向装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に動圧軸受を用いた回転体を設置す
るには水平設置が基本となっている。そして動圧軸受
は、回転体の高速回転により発生する風を非回転体に設
けた前記動圧発生用溝に導入し、前記風により、該動圧
発生用溝より強力な風圧を前記回転体面に当てることで
非回転体面と、回転体面間に数μm単位の空気間隙を形
成し、非回転体と、回転体間の抵抗を低下させる事で、
回転体の高速回転を可能にしている。前記のような回転
体を、固定された前記ラジアル軸受と、スラスト軸受に
設けた動圧発生用溝より数μm単位の空気間隙で浮かせ
ながら3000rpm以上の回転数で高速回転するポリゴンミ
ラーを形成した光偏向装置として使用されている。特に
前記の回転体は重量の軽さと、精度及び非磁性体として
優れたセラミックス材が使用されている。又前記回転体
に磁石が固定されている。前記の様に回転体は3000rpm
以上の高速回転を行っているため、前記磁石に遠心力が
働くため、安全上、離脱防止手段が取られている。該離
脱防止手段として特開昭62-254113号の如く金属体より
なる回転体に、磁極と軸を一体成形した構成は知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上のような動圧軸受
は前記のように水平に設置されていれば回転体として形
成されたセラミックス材は、前記のような特徴を有する
が、一方セラミックス材は極めて硬度が高いため、加工
が困難であるため金属又は樹脂等で形成されたポリゴン
ミラーを別体に製作している。しかるに前記ポリゴンミ
ラーをセラミックス材に接着する時、接着強度が弱く、
剥がれ易いため複数の取り付け部材を用いて挟着固定し
ているが、装置全体が大型となり、重くなる欠点があ
る。特に前記のような高速回転するポリゴンミラーを形
成した光偏向装置として使用する時は問題があり、又他
のラジアル軸受、及びスラスト軸受に於いてもセラミッ
クス材は製造単価が高いため、装置全体を高価にする欠
点がある。
【0004】又前記動圧軸受で回転体を回転するため、
該回転体に磁石を設け、該磁石と対峙して固定したステ
ータコイルで回転するように構成している。従って、前
記の様に高速回転するセラミックス製の回転体に磁石を
設けた時、接着力の弱い前記磁石が遠心力で剥がれ、外
方に飛び散る危険がある。又前記磁石が外部に突出して
いるため、その分動圧軸受全体を大型化する欠点があっ
た。
【0005】本発明は前記のような欠点を改善するため
特に考えられたものである。即ち、動圧軸受を有する光
偏向装置で、回転体を樹脂材で一体形成し、ポリゴンミ
ラーを形成した部材を強固に接着すると共に、前記回転
体は磁石と共に樹脂材で一体形成することにより安価で
安全であり、且つ小型化することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的のた
め、請求項1に於いて、ラジアル軸受と、該ラジアル軸
受の両端に設けたスラスト軸受とを有し、前記ラジアル
軸受と、前記スラスト軸受間に回転自在に設けられた回
転体を有する動圧軸受に於いて、前記回転体と、前記ラ
ジアル軸受と、前記スラスト軸受が樹脂材及び/又はセ
ラミックス材で形成されていること。請求項2に於い
て、前記回転体を樹脂材に、前記ラジアル軸受と、前記
スラスト軸受をセラミックス材で各々形成したこと。請
求項3に於いて、前記回転体と、前記ラジアル軸受を樹
脂材に、前記スラスト軸受をセラミックス材で各々形成
したこと。請求項4に於いて、前記樹脂材で形成された
回転体に光偏向部材を接着固定したこと。請求項5に於
いて、前記回転体を、ラジアル軸受を介して複数のスラ
スト軸受で保持する動圧軸受に於いて、前記回転体と、
前記スラスト軸受の内一方のスラスト軸受を樹脂材に、
ラジアル軸受と、前記スラスト軸受のうち、他方のスラ
スト軸受をセラミックスで各々形成したこと。請求項6
に於いて、前記樹脂材は吸水率0.1%以下、線膨張率−
1.0〜4.0×10-5/℃、曲げ弾性率10000MPa以上の特性を
持った熱可塑性樹脂材であること。請求項7に於いて、
ラジアル軸受と、該ラジアル軸受の両端に設けたスラス
ト軸受とを有し、前記ラジアル軸受と、前記スラスト軸
受間に回転自在に設けられた回転体を有する動圧軸受に
於いて、樹脂材で形成された前記回転体に、ガラス材及
び/又はカーボン材が混入されていること。請求項8に
於いて、周面に複数の反射面を形成した回転体を有する
光偏向装置に於いて、前記回転体を樹脂材で形成すると
共に、前記回転体の一部に回転用マグネットを一体形成
したこと。請求項9に於いて、前記回転体は、ラジアル
軸受と、該ラジアル軸受の両端に設けたスラスト軸受と
を有し、前記ラジアル軸受と、前記スラスト軸受間に回
転自在に設けられていることにより達成される。
【0007】
【実施例】図1は動圧軸受11を示す。1はポリゴンミラ
ーの回転支持装置を示し、該回転支持装置1には上下に
セラミックス材よりなる板状のスラスト軸受2,3を設
け、該スラスト軸受2,3間に挟まれるようにセラミッ
クス材よりなる円柱状のラジアル軸受4を固定する。そ
して前記スラスト軸受2の案内面21と、スラスト軸受3
の案内面31と、ラジアル軸受4の案内面41には各々動圧
発生用溝22,32,42を形成する。前記案内面21,31,41
に対し、回動自在に形成した対向面51,54,55を形成
し、樹脂材よりなる回転体5を設けると共に、該回転体
5は前記ラジアル軸受4を回転中心となるように設け、
前記回転体5の外周52に、多角形のミラー面71を形成
し、樹脂材よりなるポリゴンミラー7を接着材53で接着
固定して設ける。前記回転体5の下端部にはマグネット
6を設け、前記回転支持装置1には前記マグネット6に
対向したステータコイル8が前記回転支持装置1に設け
られ、前記ステータコイル8に通電することで回転体5
を高速度で誘導回転させる。
【0008】尚前記回転体5の樹脂材は、吸水率0.1%
以下、線膨張率−1.0〜4.0×10-5/℃、曲げ弾性率1000
0MPa以上の特性を持った熱可塑性樹脂材で形成され、更
に特性改善のためガラス繊維、ガラスビーズ、カーボ
ン、ウイスカ等を混入してもよい。又前記案内面21,4
1,31と、対向面51,54,55は各々1〜7μmの間隙で設
けられる。又前記ポリゴンミラー7を金属で製作し、接
着するか又はネジ付リング部材又はネジ等で固定しても
よい。
【0009】図2は、図1同様に動圧軸受11を示す。1
はポリゴンミラーの回転支持装置を示し、該回転支持装
置1には上下にセラミックス材よりなる板状のスラスト
軸受2,3を設け、該スラスト軸受2,3間に挟まれる
ように樹脂材よりなる円柱状のラジアル軸受4を固定す
る。そして前記スラスト軸受2の案内面21と、スラスト
軸受3の案内面31と、ラジアル軸受4の案内面41には各
々動圧発生用溝22,32,42を形成する。前記案内面21,
31,41に対し回動自在に形成した対向面51,54,55を形
成し、樹脂材よりなる回転体5を設けると共に、該回転
体5は前記ラジアル軸受4を回転中心となるように設
け、前記回転体5の外周52に、多角形のミラー面71を形
成し、樹脂材よりなるポリゴンミラー7を接着材53で接
着固定して設ける。前記回転体5の下端部にはマグネッ
ト6を一体形成により設け、前記回転支持装置1には前
記マグネット6に対向したステータコイル8が前記回転
支持装置1に設けられ、前記ステータコイル8に通電す
ることで回転体5を高速度で誘導回転させる。
【0010】図3は、前記図1と、図2同様に動圧軸受
11を示す。1はポリゴンミラーの回転支持装置を示し、
該回転支持装置1には下位置に設けた板状のスラスト軸
受2を樹脂材で、上位置に設けたスラスト軸受3をセラ
ミックス材で形成して設け、該スラスト軸受2,3間に
挟まれるようにセラミックス材で形成した円柱状のラジ
アル軸受4を固定する。そして前記スラスト軸受2の案
内面21と、スラスト軸受3の案内面31と、ラジアル軸受
4の案内面41には各々動圧発生用溝22,32,42を形成す
る。前記案内面21,31,41に対し、回動自在に形成した
対向面51,54,55を形成し、樹脂材よりなる回転体5を
設けると共に、該回転体5は前記ラジアル軸受4を回転
中心となるように設け、前記回転体5の外周52に、多角
形のミラー面71を形成し、樹脂材よりなるポリゴンミラ
ー7を接着材53で接着固定して設ける。前記回転体5の
下端部にはマグネット6を一体形成により設け、前記回
転支持装置1には前記マグネット6に対向したステータ
コイル8が前記回転支持装置1に設けられ、前記ステー
タコイル8に通電することで回転体5を高速度で誘導回
転させる。
【0011】図4は、動圧軸受11を示す。1はポリゴン
ミラーの回転支持装置を示し、該回転支持装置1には上
下位置に設けた板状のスラスト軸受2,3をセラミック
ス材で形成して設け、該スラスト軸受2,3間に挟まれ
るようにセラミックス材で形成した円柱状のラジアル軸
受4を固定する。そして前記スラスト軸受2の案内面21
と、スラスト軸受3の案内面31と、ラジアル軸受4の案
内面41には各々動圧発生用溝22,32,42を形成する。前
記案内面21,31,41に対し、回動自在に形成した対向面
51,54,55を形成すると共に、多角形の反射面71を一体
に形成し、樹脂材よりなる回転体5Aを設ける。該回転
体5Aは前記ラジアル軸受4を回転中心となるように設
けられている。前記回転体5Aの下端部にはマグネット
6を一体形成により設け、前記回転支持装置1には前記
マグネット6に対向したステータコイル8が前記回転支
持装置1に設けられ、前記ステータコイル8に通電する
ことで回転体5を高速度で誘導回転させる。尚前記マグ
ネット6は、回転体5Aに形成された対向面51面より突
出しない様に前記回転体5Aと共に形成する。
【0012】図5は前記図4に於ける回転体5Aの対向
面51面より見た平面図で、前記マグネット6の形状を示
す。該マグネット6は、図示のようにリング状に形成さ
れ、樹脂材で形成された回転体5A内に一体に埋め込ま
れている。前記マグネット6はゴム材、又は樹脂材に鉄
粉等を混合して形成したマグネットに、外部より磁界発
生手段を用いて磁界を形成し、着磁したものを使用して
もよく、又リング状に形成した金属製の永久磁石を一体
に形成してももよい。
【0013】図6は、前記図5の他の実施例で、本実施
例も回転体5Aの対向面51面より見た平面図で、マグネ
ット6Aの形状を示す。該マグネット6Aは、図示のよ
うに複数のマグネット状に形成され、前記のように樹脂
材で形成された回転体5A内にリング状に並べて一体に
埋め込まれている。前記マグネット6はゴム材、又は樹
脂材に鉄粉等を混合して形成したマグネットに、外部よ
り磁界発生手段を用いて磁界を形成したものを使用して
もよく、又金属製の永久磁石を用いてもよい。更に前記
マグネット6Aは、角状、又はその他の形状を用いても
よい。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明に於ける動圧軸受
は、特にラジアル軸受と回転自在に設けた回転体を樹脂
で形成し、別個で製作されたポリゴンミラーを強固に接
着することが可能となった。又前記回転体以外も動圧軸
受として、性能上可能な限りセラミックスより樹脂を用
いる事で部品を樹脂成形により製作が可能となり加工が
極めて容易となった。更に組み立て調整工数の低減と、
精度を向上させる事が可能となった。又回転駆動用のマ
グネットを回転体の樹脂化により一体に形成することが
可能となり、マグネットを特に強固に接着しなくても遠
心力の作用で剥がれる事が無く、製作も極めて容易であ
り、組み立て工数の低減と、特にマグネットの内蔵によ
り動圧軸受全体を小型化出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動圧軸受を使用した光偏向装置を示す
断面図。
【図2】本発明の他の動圧軸受を使用した光偏向装置を
示す断面図。
【図3】本発明の他の動圧軸受を使用した光偏向装置を
示す断面図。
【図4】本発明の他の動圧軸受を使用した光偏向装置を
示す断面図。
【図5】本発明の回転体のポリゴンミラーとマグネット
を示す平面図。
【図6】本発明の回転体のポリゴンミラーと他のマグネ
ットを示す平面図。
【符号の説明】
1 ポリゴンミラーの回転支持装置 2,3 スラスト軸受 4 ラジアル軸受 5,5A 回転体 6,6A マグネット 7 ポリゴンミラー 22,32,42 動圧発生用溝 21,31,41 案内面 51,54,55 対向面

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジアル軸受と、該ラジアル軸受の両端
    に設けたスラスト軸受とを有し、前記ラジアル軸受と、
    前記スラスト軸受間に回転自在に設けられた回転体を有
    する動圧軸受に於いて、前記回転体と、前記ラジアル軸
    受と、前記スラスト軸受が樹脂材及び/又はセラミック
    ス材で形成されていることを特徴とする動圧軸受を有す
    る光偏向装置。
  2. 【請求項2】 前記回転体を樹脂材に、前記ラジアル軸
    受と、前記スラスト軸受をセラミックス材で各々形成し
    たことを特徴とする請求項1記載の動圧軸受を有する光
    偏向装置。
  3. 【請求項3】 前記回転体と、前記ラジアル軸受を樹脂
    材に、前記スラスト軸受をセラミックス材で各々形成し
    たことを特徴とする請求項1記載の動圧軸受を有する光
    偏向装置。
  4. 【請求項4】 前記樹脂材で形成された回転体に光偏向
    部材を接着固定したことを特徴とする請求項1記載の動
    圧軸受を有する光偏向装置。
  5. 【請求項5】 前記回転体を、ラジアル軸受を介して複
    数のスラスト軸受で保持する動圧軸受に於いて、前記回
    転体と、前記スラスト軸受の内一方のスラスト軸受を樹
    脂材に、ラジアル軸受と、前記スラスト軸受のうち、他
    方のスラスト軸受をセラミックスで各々形成したことを
    特徴とする請求項1記載の動圧軸受を有する光偏向装
    置。
  6. 【請求項6】 前記樹脂材は吸水率0.1%以下、線膨張
    率−1.0〜4.0×10-5/℃、曲げ弾性率10000MPa以上の特
    性を持った熱可塑性樹脂材であることを特徴とする請求
    項1〜5のいずれか1項記載の動圧軸受を有する光偏向
    装置。
  7. 【請求項7】 ラジアル軸受と、該ラジアル軸受の両端
    に設けたスラスト軸受とを有し、前記ラジアル軸受と、
    前記スラスト軸受間に回転自在に設けられた回転体を有
    する動圧軸受に於いて、樹脂材で形成された前記回転体
    に、ガラス材及び/又はカーボン材が混入されているこ
    とを特徴とする動圧軸受を有する光偏向装置。
  8. 【請求項8】 周面に複数の反射面を形成した回転体を
    有する光偏向装置に於いて、前記回転体を樹脂材で形成
    すると共に、前記回転体の一部に回転用マグネットを一
    体形成したことを特徴とする動圧軸受を有する光偏向装
    置。
  9. 【請求項9】 前記回転体は、ラジアル軸受と、該ラジ
    アル軸受の両端に設けたスラスト軸受とを有し、前記ラ
    ジアル軸受と、前記スラスト軸受間に回転自在に設けら
    れていることを特徴とする請求項8記載の動圧軸受を有
    する光偏向装置。
JP23548194A 1994-09-29 1994-09-29 動圧軸受を有する光偏向装置 Pending JPH0893750A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1245989A2 (en) * 2001-03-19 2002-10-02 Konica Corporation Optical deflection device and image forming apparatus equipped therewith.
US6619848B2 (en) 2001-02-13 2003-09-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disc apparatus and polygon scanner
US6659647B2 (en) 2001-03-08 2003-12-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disk device, and polygon scanner
JP2007162843A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Nidec Copal Electronics Corp 気体動圧軸受けおよび気体動圧軸受けを備えるポリゴンスキャナモータ等のモータ

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