JPS6292911A - 空気・磁気軸受型光偏向器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮極分災　　　− この発明は、レーザプリンタやディジタル複写機、ファ
クシミリ、その他各種のレーザ偏向器を備えた光学的情
報処理装置や光学的測定器等で使用するのに好適な、コ
アレス扁平ＤＣブラシレスモータ方式を採用した超重形
の空気・磁気軸受型光偏向器に係る。

さらに具体的にいえば、ラジアル軸受として動圧空気軸
受、スラスト軸受として磁気軸受を使用して空気・磁気
軸受型光偏向器を構成することにより、起動時や停止時
における軸受部の摩擦を少なくして、光偏向器の長寿命
化を計るとともに、偏平型の簡単な構造にすることによ
り、部品点数の減少、加工性９組立性の容易化を可能に
して、光偏向器の小型化と、イナーシャを大きくしてジ
ッター特性の改善とを実現し、また、ヒステリシス・シ
ンクロナスモータの原理を応用することによって、簡単
な制御回路で正確な速度制御が行えるようにした空気・
磁気軸受型光偏向器の改良に係り、特に、軸受隙間が微
少で熱に弱く、かつ、軸受剛性が低くて外乱にも弱い空
気軸受における異常発熱や異常外乱振動等の異常状態を
検知して。

光偏向器の動作を停止することにより、空気・磁気軸受
を保護し、併せて、偏向器内部を乾燥させて水分等を除
去することにより、結露や錆等の発生を防止して、軸受
部の信頼性を向上させた空気・磁気軸受型光偏向器に関
する。

従来技術 従来から、レーザプリンタのレーザ偏向器や、ディジタ
ル複写機のレーザ偏向器、ファクシミリのレーザ偏向器
、あるいはＰＯ８端末器のイメージスキャナ等の各種光
学的情報処理装置、また、紙幣や鉄板等の傷の有無など
を検査する計測器、さらに、測長器等の各種光学的測定
器等では、書画の読取り用や書込み用として、あるいは
傷の有無検査用として使用するレーザ光を偏向するため
に、ポリゴンミラー（多面鏡）を使用した光偏向器が用
いられている。

このポリゴンミラーを使用した光偏向器は、偏向速度が
速く、しかも連続的な光偏向が可能であるから、高速度
かつ高精度の情報の記録、あるいは読取りを行うことが
できる。

このようなレーザ光偏向器を使用した画像出力装置、例
えばレーザプリンタでは、特に、ポリゴンミラーの回転
ムラに起因する画像ジッターが間頭になっている。

ところで、この種の光偏向器としては、従来から、マグ
ネット界磁ＤＣブラシレスモータ方式のものが知られて
いる。

すなわち、このＤＣブラシレスモータのロータを円筒状
磁石とし、回転多面鏡を取付けた中空軸（いわゆる回転
多面体）をロータ磁石の内径に固着する。そして、この
回転多面体の内径部に固定軸を設け、回転多面体の内径
部表面と、固定軸の外径部表面とで動圧空気軸受を構成
するようにしている。

このような動圧空気軸受による回転多面鏡型光偏向器は
、電源がオンになると、回転多面鏡等を備えた回転体が
、回転を開始する。

そして、その数秒後に、予め設定されたスラスト空気軸
受が充分にその機能を発揮して、回転体の軸方向負荷を
保持しながら浮上し得る一定回転速度に達する。

この際、回転多面体の内部嵌合部の内径と、固定軸の外
径部との間に形成された隙間の下部から空気が流入し、
流入した空気は、下部と上部ジャーナルのへディングボ
ーン溝のポンプ作用によって、回転体をラジアル方向に
強固に支持する。

流入空気は、回転体をラジアル方向に支持するとともに
、スパイラル溝の効果によって、上部の方向に流れスラ
スト止め部分に上向きの圧力を発生しながら、その貫通
孔を通って動圧空気軸受の上方へ流れ出る。

このような動作によって、回転多面鏡を備えたＭ転体が
回転される。

ところが、従来の動圧空気軸受による光偏向器では、第
１の問題点として、動圧空気軸受部（すなわち固定軸の
外径部表面）に複雑な溝加工を必要とし、また、長尺の
回転多面体の内径部表面にも、超精密な表面加工を必要
とする、等の理由で、加工が困雅で、コストアップにな
る。

また、第２の問題点として、動圧空気軸受の場合、軸受
部は接触状態にあるから、起動時に空気軸受効果がなく
、空気軸受が最大の特徴としている長寿命化に限界があ
る。すなわち、起動・停止時に軸受部の接触摩擦により
、軸受部が摩耗する。

この第２の問題点に関連する第３の問題点として、モー
タ方式がマグネット界磁型であるため、停止状態でロー
タは鉄心型ステータのある方向へ吸引されており、軸受
部の摩擦力が大きいことも、摩耗を早める原因となる。

さらに、先の第１の問題点に関連する第４の問題点とし
て５回転体の構成が複雑で、部品点数も多いので、バラ
ンス修正が難かしいことも、ニス１〜アンプの要因であ
る。

その上、第５の問題点として、インナーロータ型である
ことにより、本質的にイナーシャが小さくなり、画像ジ
ッターの特性が悪くなる、という不利があり、同時に５
回転軸が長くなるので、光偏向器が大型化する、という
難点がある。

最後に、第６の問題点として、マグネット界磁ＤＣブラ
シレスモータを使用しているので、ロータ位置検出器、
速度検出器が必要であり、固定子側の構成も複雑で、部
品点数が多くなる。その結果、信頼性が低下するととも
に、コストアップの一因となる。

このように、従来の動圧空気軸受による光偏向器では、
種々の難点があり、空気軸受による本来の効果が充分に
得られない、という不都合があった。

このような不都合を解決する一つの方法として、この発
明の発明者は、先に、ラジアル軸受として動圧空気軸受
を使用し、スラスト軸受として永久磁石反発式の磁気軸
受を使用することにより、起動・停止時に回転体が軸受
部に接触しないようにして、動作の安定化と長寿命化と
を可能にするとともに、回転体や固定軸の構成をＵ軸化
して、回転体の軽量化による光偏向器の小型化と低コス
ト化とを実現し、さらに、ヒステリシス・シンクロナス
モータの原理を応用することによって回転ムラの発生を
防止して、画像ジッター特性が良好な空気・磁気軸受型
光偏向器を提案した（発明の名称「空気・磁気軸受型光
偏向器」の昭和６０年特許願第２１０５６３号）ａ この発明の空気・磁気軸受型光偏向器は、先に提案じた
空気・磁気軸受型光偏向器を改良するものであるから、
まず、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器について
説明する。

第３図は、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器の一
例について、その要部構成を示す縦断面図である。図面
において、１１は中空の回転軸で、］、　１　ａはその
フランジ部、１１ｂは段部、ｌｌｃはネジ部、】２はミ
ラー、１３はミラー固定用リング、］、３Ａは固定用ネ
ジ、１４〜１６は磁石ロータ組立体で、１６はロータマ
グネット、１７は非磁性体のホルダーケースで、１７ａ
はその通気孔、１７ｂはネジ部、１８はスラスト磁気軸
受用の上部マグネット、１９はホルダーケース１７の固
定用リング、２１は固定軸で、２１ａは固定用の凸部、
２１ｂと２１ｃは、それぞれ固定軸２１の外周の上部と
下部に設けられたヘディングボーン溝、２１ｄは段部、
２１ｅは気圧調整用連絡孔、２２は非磁性体のホルダー
ケース、２３はスラスト磁気軸受用の下部マグネット、
３１はハウジングで、３１ａは固定軸２１の固定用の凸
部２１ａが嵌合さ九る孔部、３１ｂは気圧調整用溝部５
３２は上部ケースで、３２ａは窓部、３３はコイル基板
、３４はコイル、３５は磁性体のヨークを示し、また１
ｇは上部マグネット１８と下部マグネット２３とのギャ
ップを示す。

まず、回転体について述べる。この第３図では、回転体
を構成する部材に、１１〜１９の１０番台の符号を付け
ている。

回転体は、中空の回転軸１１と、ミラー１２、ロータ組
立体１４〜１６．および、スラスト磁気軸受用の上部マ
グネット１８とから構成される。

そのために、中空の回転軸１１は、ミラー１２とロータ
組立体１４〜１６を取付けるためのフランジ部１１ａを
有しており、ミラー１２は、この中空の回転軸１１のフ
ランジ部１１ａに、図の上方から装着された後、その上
面をミラー固定用リング１３により押圧された状態で、
固定用ネジ１３Ａによって締め付けられ、所定の位置に
固定される。

また、この中空の回転軸１１のフランジ部１１ａの下方
には、モータ部を構成するロータ組立体１４〜１６が取
付けられる。

さらに、この中空の回転軸１１の上方には、非磁性体の
ホルダーケース１７が、固定用リング】９によって固定
される。このホルダーケース１７は、リング状のスラス
ト磁気軸受用の上部マグネジ１−１８を支持するように
機能し、そのネジ部１７ｂが、中空の回転軸１１に設け
られたネジ部１１ｃに係合する。

次に、固定軸の構成について述べる。この第３図では、
固定軸を構成する部材に、２１〜２３の２０番台の符号
を付けている。

固定軸２１の胴部表面には、その上部と下部にそれぞれ
、ラジアル方向の動圧空気軸受を構成するヘディングボ
ーン溝２１ｂ、２１ｃが設けられている。

また、この固定軸２】の上方には、例えばその上端の凹
部に、非磁性体のホルダーケース２２の凸部が嵌合され
ることで、ホルダーケース２２が固定されて、リング状
のスラスト磁気軸受用の下部マグネット２３を支持する
。

この固定軸２１の下部には、固定用の凸部２１ａが形成
されていて、ハウジング３１に設けられた孔部３１ａと
嵌合することにより、所定位置に固定される。

なお、固定軸２１の段部２１ｄは、中空の回転軸１１の
段部１１ｂと共に、環状の空隙部を形成する。また、固
定軸２１の下面には、気圧調整用連絡孔２１ｅの開口が
設けられており、この下面でハウジング３１の気圧調整
用溝部３１ｂを覆うことによって、同様に環状の空隙部
を形成する。

そして、これらの環状の空隙部を接続するために、固定
軸２１には、気圧調整用連絡孔２１ｅが設けられている
。

この気圧調整用連絡孔２　］、　ｅは、ラジアル方向に
貫通された開口と、気圧調整用溝部３１ｂで形成される
環状の空隙部とが通気されるような連絡路であり、固定
軸２１の段部２１ｄと、中空の回転軸１１の段部１　］
、　ｂとによって、固定軸２１の中央部に形成された環
状の空隙部、すなわち空気軸受部の空気の逃げ部の空気
圧と、筐体部の内部空気圧とを等しくするように作用す
る。

筐体部は、ハウジング３１と、上部ケース３２とから構
成される。この筐体部には、コイル基板３３が固定され
ており、モータ駆動部の固定子を構成するコイル３４と
、ヨーク３５とが、支持されている。

ハウジング３１には、固定軸２１の固定用の凸部２　＋
、　ａが嵌合される孔部３１ａが設けられており、また
、気圧調整用溝部３１ｂが、孔部３１ａの上部に形成さ
れている。

上部ケース３２は、風損と風切音とを低く抑えるために
、ミラー１２との空隙が小さくされており、また、実装
性や搬送時の便等を考慮して、」二部が細径の凸状に形
成されている。

ここで、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器で用い
られる永久磁石反発式スラスト磁気軸受について説明す
れば、中空の回転軸１１に設けられた上部マグネット１
８と、固定軸２１に設けられた下部マグネット２３とは
、反発力が得られるように、同極性同士が対向するよう
に配置される。

この場合に、ギャップｇは、固定用リング１９を回転し
て、ホルダーケース１７を移動させることによって、適
当に調整される。

次に、モータ駆動部は、中空の回転軸１１に固定された
磁石ロータ組立体１４〜１６と、コイル基板３３上に配
列された複数個のコイル３４、およびヨーク３５とから
構成される。

ロータマグネット１６は、偏平型リング磁石で薄いので
、回転体の軸長を短かくすることができる。

次の第４図は、第３図に示した先に提案した空気・磁気
軸受型光偏向器について、そのスラスト軸受部の動作原
理を説明するための要部構成図である。図面における符
号は、第３図と同様である。

この第４図に示すように、先に提案した空気・磁気軸受
型光偏向器では、スラスト軸受部は、リング状の上部マ
グネット１８と下部マグネット２３、およびモータ駆動
部のロータマグネット１６と、ヨーク３５とから構成さ
れる。

まず、浮力は、上部マグネット１８と下部マグネット２
３との間の反発力によって発生され、回転体が上方へ浮
上される。他方、下方への引下刃は、ロータマグネット
１６とヨーク３５との間の吸引力によって発生され、回
転体は下方へ引張られる。

この場合に、上部マグネット１８と下部マグネット２３
との間の浮力の方を、ロータマグネット１６とヨーク３
５との間の吸引力よりも、大きくすることにより、中空
の回転体を浮上させることができる。

この浮力は、固定用リング１９を回転し、上部マグネッ
ト１８を支持するホルダーケース１７を移動させること
によって、ギャップｇを調整すれば、吸引力とバランス
した所望の大きさとなる。

第５図は、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器で使
用するのに好適なロータマグネット１６の一例を示す平
面図である。

次の第６図は、同じく先に提案した空気・磁気軸受型光
偏向器で使用するのに好適なコイル３４の配置例を示す
図である。

次に、この先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器につ
いて、モータの回転制御を説明する。

この例では、先の第５図と第６図に示したように、光偏
向器のモータ駆動部の構成が、８極３相６コイルの場合
について述べる。

第３図のモータ駆動部において、特に図示されていない
ロータ位置検出器の出力信号により励磁相を切換え、順
次６つのコイルを励磁すると、フレミング左手の法則（
いわゆる８１４則）に従って、ロータは、モータの供給
電圧に比例した回転数で回転される。

なお、８１４則で説明する場合に、Ｆ＝Ｂ１ｉの力（こ
こで、Ｆは発生力、Ｂは磁束密度、ｉは励磁電流）は、
コイルに働く力である。しかし、この先に提案した空気
・磁気軸受型光偏向器では、コイルが固定で、ロータ磁
石が回転する方式のブラシレスモータの原理を応用して
いるので、ロータマグネットすなわち、回転体に作用す
る回転力の方向は、この８１４則の逆方向となる。

このように、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器で
は、ロータマグネット１６は偏平型リング磁石であるか
ら、回転体を軸方向に短かくすることが可能となる。こ
のように、モータ駆動部の構成は簡単であり、低コスト
となる。

先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器は、このような
構成であり、その特徴による効果とを列記すれば、次の
とおりである。

第１に、ラジアル軸受として動圧空気軸受を使用し、ス
ラスト軸受として永久磁石反発式の磁気軸受を使用して
いるので、起動・停止時に回転体が軸受部と接触するこ
とがなく、動作の安定化と長寿命化とが可能となる。

なお、永久磁石反発式スラスト磁気軸受は、固定用リン
グ１９を回転して、ホルダーケース１７を移動させるこ
とにより、同極性同士が対向するように配置された上部
マグネット１８と下部マグネット２３とのギャップｇが
、適当に調整されるので、所望の反発力が得られる。

第２に、動圧空気・磁気軸受を使用することにより、小
型化が可能となり、しかも、偏平型であるため、小さな
形状の光偏向器を得ることができる。

第３に、偏平型であるため、イナーシャを大きくするこ
とが可能となり、ジッター特性上、極めて有利である。

第４に、固定軸２１の気圧調整用連絡孔２１ｅは、ラジ
アル方向に貫通された開口と、気圧調整用溝部３４ｂで
形成される環状の空隙部とが通気されるような連絡路で
あり、固定軸２１の段部２１ｄと、中空の回転軸１１の
段部１１ｂとによって、固定軸２１の中央部に形成され
た環状の空隙部、すなわち空気軸受部の空気の逃げ部の
空気圧と、筐体部の内部空気圧とを等しくするように作
用し、安定な動作が実現される。

第５に、上部ケース３２は、風損と風切音とを低く抑え
るために、ミラー１２との空隙が小さくされており、ま
た、実装性や搬送時の便等を考慮して、上部が細径の凸
状に形成されている。

第６に、構造が簡単であるから、部品点数も少なくてす
み、加工性、組立性に優れ、また、回転体や固定軸の構
成が簡略化され１回転体も軽旦化されるので、光偏向器
の小型化と低コスト化とが実現される。

第７に、ヒステリシス・シンクロナスモータの原理を応
用しているので、回転ムラの発生が防止されて、画像ジ
ッター特性の良好な光偏向器が得られる。

しかし、この先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器の
場合、空気軸受部の軸受隙間が微少であることから、次
のような問題が残されている。

第１の問題点は、光偏向器の内部に微細ゴミ等が存在す
ることにより、異常発熱を引起こすことがある。という
点である。

そのために、組立て作業は、クリーンルーム内で行われ
るが、微細ゴミを完全に除去することは実際上不可能で
あり、多少の微細ゴミが残留する。

また、コイル基板として用いられる絶縁物質から発生さ
れるガスなども、多少は存在する。

さらに、光偏向器の外部温度の変化により、偏向器内部
の空気に含まれる水分が結露する、という問題もある。

すなわち、これらの微細ゴミ、ガス、水分等が空気軸受
部の軸受隙間に侵入して、異常発熱の原因となる。

また、第２の問題点として、光偏向器を例えばレーザプ
リンタ等に装着した場合に、オペレータの操作ミスなど
によって、プリンタに大きな振動が加えられる、という
事態がしばしば発生する。

このような異常振動は、空気・磁気軸受型光偏向器に対
して、悪影響を及ぼす。すでに述へたように、空気・磁
気軸受の軸受隙間は微少で、軸受剛性が低いから、大き
な振動が加えられると、固定軸２１と中空の回転軸１１
とが接触し、動作が不安定となるとともに、接触により
傷等が発生して摩耗を早め、短寿命となる１等の不都合
を生じる。

このように、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器で
は、空気軸受部の軸受隙間が微少であることから、偏向
器の内部に微細ゴミ等が存在して異常発熱の原因となり
、また、外部から大きな振動が加えられると、固定軸と
回転軸とが接触して動作が不安定になるだけでなく、傷
等が発生して摩耗を早め、光偏向器の寿命を縮める、等
の不都合がある。

目　　　　　的 そこで、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器では、先
に提案した空気・磁気軸受型光偏向器をさらに改良し、
偏向器内部に存在する微細ゴミ等による異常発熱や、外
部からの力による異常振動の発生等の、偏向器に異常状
態が発生したときは。

その異常発生を直ちに検知して動作を停止させることに
より、異常発熱や大きな外乱振動による悪影響を回避し
て、光偏向器を保護し、長寿命化を達成することを主た
る目的とする。

さらに、偏向器の内部の空気中に含まれている水分を除
去することによって、結露や錆の発生等を確実に防止し
、光偏向器の安定動作と長寿命化とを達成することを目
的とする。

構　　　成 そのために、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器では
、主たる特徴として、ミラーを有する中空状の回転子と
、該回転子の内部に配置され、その外周に動圧空気軸受
を構成するヘディングボーン溝を有する固定軸と、該固
定軸を支持するとともに、前記固定軸および回転子を収
納し、かつ前記ミラーへの光路を形成する窓部を有する
筐体部とからなる光偏向器であり、しかも、前記中空状
の回転子は、その上端に固定された磁石と、該回転子の
下方に固定され１円周方向に異なる極性に着磁されたロ
ータ磁石とを具備し、前記固定軸は、その上端に前記回
転子に固定された磁石と同極性で対向するように固定さ
れた磁石を具備し、前記回転子の磁石と前記固定軸の磁
石との間で発生される反発力によりスラスト磁気軸受が
構成されており、かつ、前記回転子の下方に固定された
ロータ磁石に対向して、複数個のコイルが前記筐体部の
内部に設けられ、前記ロータ磁石と前記コイルとにより
、面対向型モータが構成されている光偏向器において、
固定軸は空気圧調整用の連絡孔と段部とを有し、この連
絡孔または段部、あるいは筐体部の内部に温度や振動等
の異常状態を検出する異常検出手段を設けた構成として
いる。

さらに、光偏向器の筐体部の内部に乾燥剤を挿入して、
水分を除去するようにしている。

次に、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器について、
図面を参照しながら、その一実施例を詳細に説明する。

第１図は、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器の一実
施例について、その要部構成を示す縦断面図である。図
面における符号は、先の第３図と同様であり、また、２
１ｆは空気圧調整用の連絡孔、３１ｃはリード線等の引
出し孔、４１は発熱検出器、４２は異常振動検出器、４
３は乾燥剤を示す。

この第１図に示すこの発明の空気・磁気軸受型光偏向器
の構成は、先に提案した第３図の空気・磁気軸受型光偏
向器と基本的に、同様である。

第１図の空気・磁気軸受型光偏向器について。

その構成上の特徴について説明すると、発熱検出器４１
と、異常振動検出器４２と、乾燥剤４３とが付加されて
いる点である。

すでに述べたように、先に提案した空気・磁気軸受型光
偏向器では、空気軸受部の軸受隙間が微／Ｉ）であるこ
とから、偏向器の内部に微細ゴミ等が存在して異常発熱
の原因となり、また、外部から大きな振動が加えられる
と、固定軸と回転軸とが接触して動作が不安定になるだ
けでなく、傷等が発生して摩耗を早め、光偏向器の寿命
を縮める、等の不都合が残されている。

そこで、第１の対策として、光偏向器の内部に微細ゴミ
、ガス、水分等が存在して軸受隙間に侵入し、異常発熱
を生じた場合に１発熱検出器４１によって異常発熱を検
知する。

この発熱検出器４１は、固定軸２１の空気正調フ用の連
絡孔２１ｆまたは段部２１ｄ、あるいは筐体部を構成す
るハウジング３１、あるいは上部ケース３２の内部に取
付けられる。

次の第２図は、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器で
使用される異常発熱検出回路の要部構成を示す機能ブロ
ック図である。図面における符号は先の第３図と同様で
あり、また、４４は基準電圧比較回路、４５はフリップ
フロップ（Ｆ／Ｆ）回路、４６はアンドゲート回路、Ｒ
１−Ｒ３は抵抗器、Ｅｓは基準電源を示す。

発熱検出器４１としては、例えばサーミスタが使用され
、温度変化による抵抗値の変化が、基準電圧比較回路４
４によって、基準電源Ｅ５と比較される。

異常温度に達すると、基準電圧比較回路４４からの比較
出力が変化するので、Ｆ／Ｆ回路４５の出力が例えばＨ
レベルとなり、アンドゲート回路４６から、異常発熱検
出信号が発生される。

この異常発熱検出信号により、光偏向器の回転を停止さ
せることで、光偏向器の異常状態での駆動が回避される
ため、破壊が未然に防止される。

また、オペレータの操作ミスなどによって、外部から大
きな振動が加えられた場合には、異常振動検出器４２に
よって、異常振動の発生が検出される。

この場合にも、特に図示しないが、第２図と同様な構成
の異常振動検出回路によって異常振動の発生を検出し、
光偏向器の回転を停止させる。

したがって、微少な隙間で対向されている固定＠２１と
中空の回転軸１１とが接触することは、確実に防止され
て摩耗も発生せず、光偏向器の長寿命化が可能となる。

さらに、光偏向器の外部温度の変化により、偏向器内部
の空気に含まれている水分が結露する、という問題に対
しては、乾燥剤４３を筐体部を構成する上部ケース３２
、あるいはハウジング３１の内部に適当な固定手段で取
付けられる。

なお、空気圧調整用の連絡孔２１ｆは、先の第３図と異
なり、固定軸２１の軸心部に１本だけ設けられている場
合を示している。しかし、この空気圧調整用の連絡孔２
１ｆは、必ずしも１本である必要はなく、第３図と同様
でもよいし、さらに別の配列にすることも可能である。

また、リード線等の引出し孔３１ｃは、発熱検以」−に
詳細に説明したとおり、この発明の空気・磁気軸受型光
偏向器では、ミラーを有する中空状の回転子と、該回転
子の内部に配置され、その外周に動圧空気軸受を構成す
るヘディングボーン溝を有する固定軸と、該固定軸を支
持するとともに、前記固定軸および回転子を収納し、か
つ前記ミラーへの光路を形成する窓部を有する筐体部と
からなる光偏向器であり、しかも、前記中空状の回転子
は、その上端に固定された磁石と、該回転子の下方に固
定され、円周方向に異なる極性に着磁されたロータ磁石
とを具備し、前記固定軸は、その上端に前記回転子に固
定された磁石と同極性で対向するように固定された磁石
を具備し、前記回転子の磁石と前記固定軸の磁石との間
で発生される反発力によりスラスト磁気軸受が構成され
ており、かつ、前記回転子の下方に固定されたロータ磁
石に対向して、複数個のコイルが前記筐体部の内部に設
けられ、前記ロータ磁石と前記コイルとにより、面対向
型モータが構成されている光偏向器において、固定軸は
空気圧調整用の連絡孔と段部とを有し、この連絡孔また
は段部、あるいは筐体部の内部に温度や振動等の異常状
態を検出する異常検出手段を設けた構成としている。

さらに、第２の特徴として、光偏向器の筐体部の内部に
乾燥剤を挿入することにより、内部の空気に含まれてい
る水分を除去するようにしている。

軌−一果 したがって、この発明の空気・磁気軸受型光偏向器によ
れば、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器がさらに
改良されて、偏向器内部に存在する微細ゴミ等による異
常発熱や、外部からの力による異常振動発生等の異常状
態が発生したときは。

その異常発生を直ちに検知することが可能となるので、
光偏向器の回転動作を停止させることにより、異常発熱
や大きな外乱振動による悪影響が回避されて、光偏向器
が保護され、長寿命化が達成される。

さらに、光偏向器の筐体部の内部に乾燥剤を挿入するこ
とによって、内部の空気に含まれている本分を除去する
ことができるので、空気が常に乾燥状態に保持される。

その結果、結露や錆の発生等も完全に防止されて、動作
の安定化と長寿命化とが可能となる。

その上に、先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器と共
通する効果、すなわち、ラジアル軸受として動圧空気軸
受を使用し、スラスト軸受として磁気軸受を使用してい
るため、起動・停止時に回転子が軸受部と接触しなくな
るので、この点からも動作の安定化と長寿命化とが実現
される。

また同様に、回転子や固定子の構成も簡略化され、部品
点数の減少、および加工性９組立性が向上され、回転子
の軽量化も可能となるので、光偏向器の小型化と低コス
ト化とが実現され、しかも、偏平型であるため、イナー
シャを大きくすることが可能となり、この点からも、ジ
ッター特性が有利となる。

さらにまた、ヒステリシス・シンクロナスモータの原理
を応用しているので、回転ムラの発生が防止され、画像
ジッター特性の良好な光偏向器が得られる、等の多くの
優れた効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

災上鼠はこの発明の空気・磁気軸受型光偏向器の一実施
例について、その要部構成を示す縦断面図、ｍはこの発
明の空気・磁気軸受型光偏向器で使用される異常発熱検
出回路の要部構成を示す機能ブロック図、叉主凰は先に
提案した空気・磁気軸受型光偏向器の一例について、そ
の要部構成を示す縦断面図、第４図は第３図に示した先
に提案した空気・磁気軸受型光偏向器について、そのス
ラスト軸受部の動作原理を説明するための要部構成図、
第５図は先に提案した空気・磁気軸受型光偏向器で使用
するのに好適なロータマグネット１６の一例を示す平面
図、第６図は同じく先に提案した空気・磁気軸受型光偏
向器で使用するのに好適なコイル３４の配置例を示す図
である。 図面において、１１は中空の回転軸で、ｌｌａはそのフ
ランジ部、ｌｌｂは段部、ｌｌｃはネジ部、１２はミラ
ー、１３はミラー固定用リング、１３Δは固定用ネジ、
１４〜１６は磁石ロータ組立体で、１６はロータマグネ
ット、１７はホルダ−ケースで、１７ａはその通気孔、
１７ｂはネジ部、１８は上部マグネット、１９はホルダ
ーケース１７の固定用リング、２１は固定軸で、２１ａ
は固定用の凸部、２１ｂと２１ｃはへディングボーン溝
、２１ｄは段部、２１ｅと２１ｆは空気圧調整用の連絡
孔、２２はホルダーケース、２３は下部マグネット、３
１はハウジングで、３１ａは孔部、３１ｂは気圧調整用
溝部、３１ｃはリード線等の引出し孔、３２は上部ケー
スで、３２ａは窓部、３３はコイル基板、３４はコイル
、３５はヨーク、４１は発熱検出器、４２は異常振動検
出器、４３は乾燥剤、４４は基準電圧比較回路、４５は
フリップフロップ回路を示す。 扁ｉｔ 手続補正帯（自発） 昭和６１年２月１５日 昭和６０年　特許願　第２３２９５１号２、発明の名称 事件との関係　　　特許出願人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 （６７４）　　株式会社　　リ　　コ　　−４、代理人 ら次の第１０行の「ス・シンクロナスモータ」までを、
「コアレス扁平ＤＣブラシレスモータ」と訂正する。 ２）　同第３頁第１１行の「簡単な制御回路で正確な速
度制御」を、「精密な速度制御」と訂正する。 ３）　同第５頁第１行の「マグネット界磁」を「インナ
ーロータ型マグネット界磁」と訂正する。 ４）　同第７頁第２行の「マグネット界磁型であるため
、」を「インナーロータ型マグネット界磁型であるため
、」と訂正する。 ５）同第７頁第１５行末尾の「マグネット界磁」を「イ
ンナーロータ型マグネット界磁ノと訂正する。 ６）　同第８頁第１３行末尾の「ヒステリシス・シンク
ロ」から次の第２行の「ナスモータ」までを、　「コア
レス扁平ＤＣブラシレスモータ」と訂正する。 ７）　同第１５頁第８行の「吸引力よりも、」を［吸引
力と回転体重量よりも、」と訂正する。 ８〉　同第１９頁第４行の「ヒステリシス・シンクロナ
スモータ」を「コアレス扁平ＤＣブラシレスモータ」と
訂正する。 ９）　同第２９頁第１７行の「ヒステリシス・シンクロ
ナスモー」を「コアレス扁平ＤＣブラシレスモー」と訂
正する。 以　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ミラーを有する中空状の回転子と、該回転子の内部
   に配置され、その外周に動圧空気軸受を構成するヘディ
   ングボーン溝を有する固定軸と、該固定軸を支持すると
   ともに、前記固定軸および回転子を収納し、かつ前記ミ
   ラーへの光路を形成する窓部を有する筐体部とからなる
   光偏向器で、前記中空状の回転子は、その上端に固定さ
   れた磁石と、該回転子の下方に固定され、円周方向に異
   なる極性に着磁されたロータ磁石とを具備し、前記固定
   軸は、その上端に前記回転子に固定された磁石と同極性
   で対向するように固定された磁石を具備し、前記回転子
   の磁石と前記固定軸の磁石との間で発生される反発力に
   よりスラスト磁気軸受が構成されており、かつ、前記回
   転子の下方に固定されたロータ磁石に対向して、複数個
   のコイルが前記筐体部の内部に設けられ、前記ロータ磁
   石と前記コイルとにより、面対向型モータが構成されて
   いる光偏向器において、前記固定軸は空気圧調整用の連
   絡孔と段部とを有し、該連絡孔または段部あるいは前記
   筐体部の内部に温度や振動等の異常状態を検出する異常
   検出手段を設けたことを特徴とする空気・磁気軸受型光
   偏向器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の空気・磁気軸受型光偏
   向器において、筐体部の内部に乾燥剤が挿入されている
   ことを特徴とする空気・磁気軸受型光偏向器。