JP2718807B2 - Polygon mirror motor - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザービーム等の記録装置に係り、高速
高精細に好適な、回転多面鏡を使用する光ビーム走査装
置の低振動化に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording device for a laser beam or the like, and relates to a low vibration vibration of a light beam scanning device using a rotary polygon mirror, which is suitable for high speed and high definition. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のポリゴンミラーモートルを、第３図，第４図を
用いて説明すると、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
を貫通孔１が形成されたセラミツクス製の筒体3₁と、該
筒体3₁の外周に焼ばめ固着した金属製の外周部材3₂とか
らなり、外周部材3₂の外周縁を正多角形とする複数の鏡
面２に形成してポリゴンミラーロータ３とし、このロー
タ３を前記の貫通孔１を貫通して支持体４に備えられた
固定軸５の外周にあつて、外周面に動圧発生用溝11₁を
形成したブツシユ5₁に回転自在に設けて、かつ前記外周
部材3₂と平行に固定され、ロータ３を回転させるステー
タコイル６を前記支持体４又はカバー体11に備え、前記
ロータ３の外周部材3₂に設けられた永久磁石又は二次導
体のマグネツト７と前記ステータコイル６とによつてロ
ータ３を回転させるモータユニツトを構成して、前記ロ
ータ３と支持体４との間に金属又はセラミツクス材から
なるスラスト受部材９を介在配備するようにし、このロ
ータ３とこれと対向して形成される摺動面のいずれにも
又はいずれかに動圧発生用溝10を形成してある。A conventional polygon mirror motor will be described with reference to FIGS. 3 and 4. When a through hole 1 is formed at the center and a flat rotating body having a plurality of mirror surfaces 2 whose outer peripheral edge is a regular polygon is described. a tubular member 3 ₁ made of ceramics with a hole 1 is formed, consists of tube body 3 made of metal outer peripheral member which is fixed Me shrink to _one periphery 3 ₂ which, the outer peripheral edge of the outer peripheral member 3 ₂ regular polygon A polygon mirror rotor 3 is formed on a plurality of mirror surfaces 2, and the rotor 3 is penetrated through the through hole 1 and is applied to the outer periphery of a fixed shaft 5 provided on a support 4, and a dynamic pressure is applied to the outer peripheral surface. It provided rotatably on bushing 5 ₁ formed with the groove for generating 11 _1, and the outer peripheral member 3 ₂ fixed parallel to, a stator coil 6 for rotating the rotor 3 to the support 4 or the cover body 11, before the outer peripheral member 3 ₂ Magunetsuto 7 of permanent magnets or secondary conductors provided on the rotor 3 A motor unit for rotating the rotor 3 by the stator coil 6 is provided, and a thrust receiving member 9 made of metal or ceramic material is interposed between the rotor 3 and the support 4 so as to be disposed. A dynamic pressure generating groove 10 is formed on or on any of the sliding surfaces formed opposite to this.

この種モータとしては特開昭62−75616号公報が知ら
れている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-75616 is known as this kind of motor.

前記ロータ３の筒体3₁は中央に円筒形状の貫通孔のあ
る円筒体若しくは角筒体で前記固定軸５又は固定軸５に
嵌支されるブツシユ5₁に嵌装され、前記支持体４上に介
在される受部材９に対面配備されているもので、この受
部材９としては角形又は円形の板体でロータ３のマグネ
ツト７に対向する面及びステータコイル６に対向する面
にあるが、筒体3₁の軸方向側面の両側に設けて筒体3₁を
挟持してある。また筒体3₁にはこの受部材９に対応する
面の摺動面の両方の面に動圧発生用溝10、例えばねじり
方向が逆向きのスパイラル状溝をランド部を残して形成
した硬質のセラミツクス材料例えばSiC焼結体、BeOを含
むα−SiC焼結体、又はSi₂N₄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。前記ロータ３
とスラスト受板の受部材10との間とのクリアランスは５
〜15μｍとしてロータ３が起動時には下部受部材９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つている。The cylindrical body 3 ₁ of the rotor 3 is fitted to the bushing 5 ₁ to be Hama支to the fixed shaft 5 or the fixed shaft 5 in the cylinder or square tubular body with a through-hole of the cylindrical shaped center, the support member 4 The receiving member 9 is provided facing the magnet 7 of the rotor 3 and the surface facing the stator coil 6 with a rectangular or circular plate body. , are sandwiching the cylindrical body 3 ₁ is provided on both sides of the axial side of the cylindrical body 3 _1. Hard The cylindrical body 3 ₁ The receiving member 9 hydrodynamic grooves 10 on both sides of the sliding surface of the corresponding face on the, for example, twisting direction is the spiral groove of the opposite form, leaving a land portion The thrust bearing portion is formed by using a ceramic material such as a SiC sintered body, an α-SiC sintered body containing BeO, or a Si ₂ N ₄ sintered body. The rotor 3
The clearance between the thrust receiving plate and the receiving member 10 is 5
When the rotor 3 is started, the rotor 3 comes into close contact with the lower receiving member 9 side, and after rotation, a dynamic pressure is generated, and after floating, the rotor 3 can approach the upper receiving member 10 to operate.

前記マグネツト７はロータ３の外周部材3₂に設けた丸
孔の挿入孔８に埋込配備して、上面を平坦に面合せ、ま
たは、挿入孔８に対してマグネツト７を上面より窪み状
態或いは突出状態に配置している。The Magunetsuto 7 deployed embedded into the insertion hole 8 of the round hole provided on the outer peripheral member 3 _second rotor 3, the flat top surface a mate, or condition recess from the upper surface of Magunetsuto 7 with respect to the insertion hole 8 or It is arranged in a protruding state.

前記挿入孔８は前記ロータ３の筒体3₁又は外周部材3₂
に複数個環状に形成配備してある。The insertion hole 8 cylindrical body 3 ₁ of the rotor 3 or the outer peripheral member 3 ₂
Are formed and arranged in a ring shape.

図中10₁はヘリングボーン状に形成した動圧発生用溝
で固定軸５に嵌装されるブツシユ5₁の外周面又はこれに
対応する回転体側面のいずれかの面に多数設けてラジア
ル軸受を形成している。11はカバー体であつて、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、バーコードリーダ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。12は投光用窓部、13は留めナツ
トで温度膨張経時によるゆるみを防止するものである。Figure 10 ₁ is a radial bearing provided a number on either side of the rotating body side corresponding to the bushing 5 ₁ outer peripheral surface or which is fitted to the fixed shaft 5 with dynamic pressure generating grooves formed in the herringbone Is formed. Reference numeral 11 denotes a cover which is fitted to the support 4 and has a sealed structure such as a laser printer, which can be omitted when sharpness is not required as in a bar code reader. Reference numeral 12 denotes a light emitting window, and reference numeral 13 denotes a fastening nut for preventing loosening due to temperature expansion over time.

なお前記筒体3₁がその上下両面に動圧発生用溝10を備
えたものであるが、この動圧発生用溝10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つて
逆方向に回転させても焼損することがないようにしてい
る。Although the cylindrical body 3 ₁ are those having the dynamic pressure generating grooves 10 on its upper and lower surfaces, opposite direction (projection plane when the dynamic pressure generating grooves 10 are spiral direction provided on both sides (In the same direction) so as not to burn out even if the polygon rotor is erroneously rotated in the opposite direction when the polygon rotor is rotationally driven.

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ツクス材
料のスリープ状ブツシユ5₁を備えてあるが、前記ロータ
３の浮上量を拘束する手段としてはロータ３の上方位置
で固定軸５に設けた上部受部材９を座金14及び固定用ナ
ツト15若しくはその他のストツパを選んで固着する構成
としてある。In this specific example, the metal fixed shaft 5 is used as the fixed shaft 5.
Upper receiving it are provided with a sleep-like bushing 5 ₁ of ceramics material having the outer periphery of the herringbone-like grooves on, as a means for restraining the flying height of the rotor 3 provided on the fixed shaft 5 at a position above the rotor 3 The member 9 is configured to select and fix a washer 14 and a fixing nut 15 or another stopper.

また前記支持体４はアルミニウム材から構成されるも
のであつて、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、前記固定軸５及び支持体４もSiCを主体
とするセラミツクス材料で構成することも選んででき
る。The support 4 is made of an aluminum material and is used as a stopper for the sliding member. The fixed shaft 5 and the support 4 are also made of a ceramic material mainly composed of SiC. You can also choose to do it.

しかして鏡面２のあるロータ３は支持体４にある固定
軸５のスリーブ状のブツシユ5₁上にマスバランス，液体
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。Thus the rotor 3 with a mirror surface 2 is smoothly rotated mass balance on bushing 5 _first sleeve-shaped stationary shaft 5 in the support 4, the liquid balance and the magnetic balance is well maintained, air resistance during rotation Can be driven small.

この場合、前記支持体４とロータ３との間に介在され
た受部材９の対応面に動圧発生用溝10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上のスリーブ状の
ブツシユ5₁の外周面、又は貫通孔１の円筒面のいずれか
一方の面にヘリングボーン状の動圧発生用溝10₁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、この従来例においては、スラスト荷重を支えるため
の動圧発生用溝10、ラジアル荷重を支えるための動圧発
生用溝10₁は各々３〜10μｍ程度の溝深さである。In this case, there is a groove 10 for generating dynamic pressure on the corresponding surface of the receiving member 9 interposed between the support 4 and the rotor 3, and the opposite side is a smooth flat surface serving as a thrust bearing portion. also, the radial bearing portion to form an outer peripheral surface, or a through hole dynamic pressure generating grooves 10 ₁ either on one side of the herringbone cylindrical surface of the first sleeve-like bushing 5 ₁ on the fixed shaft 5, constitutes the other surface as a smooth cylindrical surface, this conventional example, the dynamic pressure generating grooves 10 for supporting the thrust load, dynamic pressure generating grooves 10 ₁ to support the radial load each 3 The groove depth is about 10 μm.

前記ロータ３及び／又は受部材９は全面のうねりが0.
3μｍ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、シヨツトプラストによつて３〜10μ
ｍの深さのスパイラル状溝加工をしたものを用いる。The entire surface of the rotor 3 and / or the receiving member 9 has a waviness of 0.
On a land surface which is a smooth plane having a maximum surface roughness of 0.1 μm or less with a thickness of 3 μm or less, 3 to 10 μm by shot plast.
A spiral groove having a depth of m is used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は、レーザービームプリンタが、鮮明画
像を高速で作るため、ポリゴンミラーモートルの軸受
に、セラミツクの動圧空気軸受を用いている。In the above prior art, a laser beam printer uses a ceramic dynamic pressure air bearing as a bearing of a polygon mirror motor in order to produce a clear image at a high speed.

従来例によれば、軸受部材は、うねり0.3μｍ以下、
平面度0.1μｍ以下の高精度加工面に、３〜10μの深さ
の動圧溝を加しているため、価格的に高価である。According to the conventional example, the bearing member has a waviness of 0.3 μm or less,
Since a high-precision machined surface with a flatness of 0.1 μm or less is provided with a dynamic pressure groove having a depth of 3 to 10 μm, it is expensive.

また、始動時および停止寸前には、動圧が不十分であ
り、どうしても固体接触を行なうので、軸受のON−OFF
寿命が短かく、かつ、軸受部接触時に生じるセラミツク
粉末が、全閉モートル内に飛散し、ミラーのレーザー光
反射面を汚損する。さらに、高温時に、遠心力によつ
て、マグネツトが変位し、ロータの不釣合が変化して、
モートルの振動が変化し、最悪状態では、画像不良が生
じる等の問題があつた。Also, at the time of starting and immediately before stopping, the dynamic pressure is insufficient and solid contact is inevitable.
The service life is short, and the ceramic powder generated at the time of contact with the bearing part scatters in the fully-closed motor, and stains the laser light reflecting surface of the mirror. Further, at high temperatures, the magnet is displaced by the centrifugal force, and the unbalance of the rotor changes,
The motor vibration changes, and in the worst case, there are problems such as image failure.

本発明の目的は、空気軸受モートルのように、低振動
・低回転むらで、かつ、ロータの不釣合変化がしずら
く、また、ボールベアリングモートルのように、ON−OF
F寿命の長い、高速ポリゴンミラーモートルを提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low vibration and low rotation unevenness like an air bearing motor, and it is difficult to change the unbalance of a rotor.
An object of the present invention is to provide a high-speed polygon mirror motor having a long service life.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的の低振動，低回転むらを達成するために、ラ
ジアル荷重を、静圧型のラジアル流体軸受けで受け、ス
ラスト荷重を磁気軸受けで受け、運転時のロータ歪のた
めに生じる振動を防止するたるために、回転部の部品締
結を焼嵌によつて行なうようにしたものである。In order to achieve the above-described low vibration and low rotation unevenness, a radial load is received by a static pressure type radial fluid bearing, a thrust load is received by a magnetic bearing, and vibration generated due to rotor distortion during operation is prevented. For this reason, the parts of the rotating part are fastened by shrink fitting.

また、ON−OFF寿命の改善については、空気より剛性
の高い磁性流体を封入し、磁性流体の流出をシールによ
り防止するように構成して達成できる。Further, the improvement of the ON-OFF life can be achieved by enclosing a magnetic fluid having a higher rigidity than air and preventing leakage of the magnetic fluid by a seal.

〔作用〕[Action]

上記第１の目的である振動，回転むらの低減手段とし
て用いる流体軸受は、流体に潤滑油に類するものを主成
分として用いると、軸受とシヤフト間に空気よりもはる
かに丈夫な膜が形成されるため、空気軸受のように本体
の振動によつて軸受とシヤフトが金属接触することもな
く、また、ボールベアリングのように転動面の変化や潤
滑グリースの倒れ込みなどによつて、ロストルクが急変
することもなく、温度によつて流体の粘性が徐々に変化
するにつれ、軸受けのロストルクも徐々に変化するよう
に動作する。In the fluid bearing used as a means for reducing vibration and rotation unevenness, which is the first object, if a fluid similar to lubricating oil is used as a main component, a film much stronger than air is formed between the bearing and the shaft. As a result, the bearing does not come into metallic contact with the shaft due to the vibration of the body as in an air bearing, and the loss torque changes suddenly due to a change in the rolling surface and the fall of lubricating grease as in a ball bearing. Instead, as the viscosity of the fluid gradually changes with the temperature, the loss torque of the bearing operates so as to gradually change.

例えば、15000rpmのポリゴンミラーモートルは、一回
転の周期が4mSECであり、回転数の変化は、mSECオーダ
ーの時間で論じられるが、自己加熱による流体の粘性変
化は、秒〜分単位であり、コントローラが十分に回転数
制御を行なえる範囲にあるので、回転むらが悪化するこ
とがない。For example, a polygon mirror motor of 15000 rpm has a rotation cycle of 4 mSEC, and the change in the number of rotations is discussed in time on the order of mSEC. Is in a range where the rotation speed control can be sufficiently performed, so that rotation unevenness does not deteriorate.

しかし、シヤフト端面が自重で固定部に接触すると焼
付を生じる。この防止法としてスラスト軸受を設ける
が、接触軸受である以上精度に応じた振動を生じる。However, seizure occurs when the end face of the shaft contacts the fixed portion by its own weight. Although a thrust bearing is provided as a method for preventing this, vibration occurs according to the accuracy as long as the bearing is a contact bearing.

この対策として、回転検出用マグネツトに、従来どう
りの回転検出着磁パターンと磁気スラスト軸受用の着磁
パターンを設け、回転部に配置し、対向面の固定部分に
反発用の磁気スラスト軸受用マグネツトを配置すると、
常時ロータが浮上するため、振動・騒音・軸受ロスが低
減するように作用する。As a countermeasure, a rotation detection magnet is provided with a rotation detection magnetization pattern similar to the conventional one and a magnetization pattern for a magnetic thrust bearing, and is arranged on the rotating part. When you place the magnet,
Since the rotor always floats, it works to reduce vibration, noise and bearing loss.

運転中の振動変化は、バネ固定あるいは接着固定され
ているミラーと軸の同心度が温度上昇のために変化した
り、接着しているマグネツトと軸の同心度が温度上昇の
ため変化するため、回転体の不釣合が増加し生じるもの
である。The vibration change during operation may be caused by a change in the concentricity of the mirror fixed to the spring or the adhesive and the shaft due to a rise in temperature, or a change in the concentricity of the magnet and the shaft to be bonded due to the rise in the temperature. The unbalance of the rotating body increases.

この対策として、ミラーおよびマグネツトを焼嵌によ
つて固定すると、使用中の温度上昇や遠心力によつてミ
ラーやマグネツトが変位することがないので、運転中の
不釣合変化がなく、振動変化が低減するように作業す
る。As a countermeasure, if the mirror and magnet are fixed by shrink fitting, the mirror and magnet will not be displaced by temperature rise or centrifugal force during use, so there is no unbalance change during operation and vibration change is reduced. Work to do.

上記第２の目的であるON−OFF寿命の改善手段に用い
る液体軸受は、空気軸受に比し、膜強度が格段に強いの
で、始動時・運転時ともラジアル軸受とシヤフトの金属
接触が生じないよう動作する。The liquid bearing used for the means for improving the ON-OFF life, which is the second object, has a much stronger film strength than the air bearing, so that no metallic contact occurs between the radial bearing and the shaft during start-up and operation. Works as follows.

それによつて、軸受やシヤフトが摩耗しないので、軸
受とシヤフトのクリアランスが大きくなることなく、ポ
リゴンミラー面倒れの増加や振動の増加が生じることが
ない。As a result, the bearings and the shaft do not wear, so that the clearance between the bearing and the shaft does not increase, and no increase in the inclination of the polygon mirror surface or increase in vibration occurs.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例について、第１図を用いて説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

鉄心18に駆動コイル19を巻き、ハウジング20に装着
し、駆動コイルユニツトとなす。そして、位置検出セン
サー21と回転数検出コイルパターンを配したプリント基
板22を配置し、さらに、ラジアル軸受23,24を軸受支持
部材25に固定し、エアポケツト26の側に動圧シール27を
配置して、さらにその外側に磁気シール28を配置して、
軸受カバー29で、反シール側をふさぎ、軸受部に規定量
の磁性流体30を注入したシール一体形磁性流体軸受を形
成する。A drive coil 19 is wound around an iron core 18 and mounted on a housing 20, thereby forming a drive coil unit. Then, the printed circuit board 22 on which the position detecting sensor 21 and the rotational speed detecting coil pattern are arranged is arranged. Further, the radial bearings 23 and 24 are fixed to the bearing supporting member 25, and the dynamic pressure seal 27 is arranged on the air pocket 26 side. And furthermore, arrange the magnetic seal 28 on the outside,
The bearing cover 29 covers the opposite side of the seal and forms a seal-integrated magnetic fluid bearing in which a predetermined amount of the magnetic fluid 30 is injected into the bearing portion.

さらに、軸受支持部材25の回転検出マグネツト対向部
に、磁気スラスト軸受用マグネツト31を配置し、前記駆
動コイルユニツトの一開口端にセツトすることによつ
て、モートルの固定部を形成する。Further, a magnet 31 for a magnetic thrust bearing is arranged at the rotation detecting magnet facing portion of the bearing support member 25, and is set at one open end of the drive coil unit to form a fixed portion of the motor.

次に、カラー32にシヤフト33を焼嵌し、モートルマグ
ネツト34および回転検出用マグネツト35を焼嵌して、さ
らにポリゴンミラー36を焼嵌することによつて、モート
ルの回転部を形成する。Next, the shaft 33 is shrink-fitted to the collar 32, the motor magnet 34 and the rotation detecting magnet 35 are shrink-fitted, and the polygon mirror 36 is shrink-fitted to form a rotating portion of the motor.

そして、モートルの回転部を、前記モートル固定部の
シール一体形磁性流体軸受に挿入して、ポリゴンミラー
モートルを形成する。Then, the rotating part of the motor is inserted into the seal-integrated magnetic fluid bearing of the motor fixed part to form a polygon mirror motor.

以下本発明の特徴とするところについて説明する。 Hereinafter, features of the present invention will be described.

前記シール一体形軸受は、第１図に示すようにラジア
ル荷重に対してはラジアル軸受23,24で受け、スラスト
荷重に対しては回転検出用マグネツト35の着磁パターン
を、第２図に示すように、回転検出用の多極着磁部分を
外側に、磁気スラスト軸受の反発極としての着磁部分を
内側に着磁して、カラー32に焼嵌をし、一方の磁気カラ
スト軸受極を得る。As shown in FIG. 1, the seal-integrated type bearing receives radial loads on the radial bearings 23 and 24, and shows a magnetization pattern of the rotation detecting magnet 35 against a thrust load in FIG. In this way, the multi-polar magnetized part for rotation detection is magnetized outward, and the magnetized part as the repulsive pole of the magnetic thrust bearing is magnetized inside, and shrink-fit to the collar 32. obtain.

対となるべき他の一方の磁気スラスト軸受用マグネツ
ト31は、軸受支持部25にセツト用の溝37を設けて、接着
固定をして配置する。The other magnetic thrust bearing magnet 31 to be paired is provided with a set groove 37 in the bearing support 25 and is bonded and fixed.

そして、磁気スラスト軸受用マグネツト31の反発面
を、プリント基板22の検出コイルパターン面とほぼ同一
にする。The repulsion surface of the magnetic thrust bearing magnet 31 is made substantially the same as the detection coil pattern surface of the printed circuit board 22.

磁気軸受のマグネツトの強さによつて、スラスト方向
のギヤツプを調整できるので、回転検出マグネツト35と
プリント基板22の間のギヤツプを適正かつ均一に保つこ
とができ、回転検出電圧もほぼ一定となつて、電気的・
機械的に信頼性の高い構成にすることができる。The gap in the thrust direction can be adjusted according to the strength of the magnet of the magnetic bearing, so that the gap between the rotation detection magnet 35 and the printed circuit board 22 can be maintained properly and uniformly, and the rotation detection voltage is almost constant. And electrical
A highly mechanically reliable configuration can be obtained.

もちろん、回転部のシヤフト33の端面と軸受カバー29
は、第１図に示すように常時非接触の状態に保たれるの
で、振動および損失が低減するとともに、軸受のスラス
ト方向の精密加工部品がなくなるので、安価に製造でき
るようになる。38はシヤフト下端部に存在するスラスト
空間である。Of course, the end face of the shaft 33 of the rotating part and the bearing cover 29
As shown in FIG. 1, since the contact is always kept in a non-contact state, vibration and loss are reduced, and precision-worked parts in the thrust direction of the bearing are eliminated. 38 is a thrust space existing at the lower end of the shaft.

また、プリント基板22と磁気スラスト軸受マグネツト
31を接着すると、プリント基板端面より出る塵埃を防止
でき、ポリゴンミラー36の汚損防止を図ることもでき
る。Also, the printed circuit board 22 and the magnetic thrust bearing magnet
Adhesion of 31 can prevent dust from coming out of the end surface of the printed circuit board, and can prevent the polygon mirror 36 from being stained.

また、運転中の振動変化は回転部の不釣合の変化によ
り生じることが知られており、実験的にも確認されたの
で、回転部構成部品が径方向に変位するのを防止するた
め、径の小さいSUS製のシヤフト33に熱膨張率の大きな
アルミのカラー32を焼嵌あるいは温嵌で装着し、温度変
化時における同心ずれを防止する。カラー32とポリゴン
ミラー36は、ミラーの鏡面変形によるレーザー光の反射
角急変を押えるため、材料の物理特性がほぼ同一のもの
とし、かつ、嵌合部の精度がミラーの鏡面変形につなが
るのを防止するため、それぞれの真円度を２μｍ以下程
度に加工し、焼嵌を行ない、温度変化時におけるポリゴ
ンミラー36の径方向変位を防止する。Also, it is known that the vibration change during operation is caused by a change in the unbalance of the rotating part, and it has been confirmed experimentally.Therefore, in order to prevent the rotating part components from being displaced in the radial direction, the diameter of the rotating part is reduced. An aluminum collar 32 having a large coefficient of thermal expansion is attached to a small shaft 33 made of SUS by shrink fitting or warm fitting to prevent concentric misalignment when the temperature changes. The collar 32 and the polygon mirror 36 suppress the sudden change in the reflection angle of the laser light due to the mirror surface deformation, so that the physical properties of the materials are almost the same, and the accuracy of the fitting part leads to the mirror surface deformation of the mirror. To prevent this, each roundness is processed to about 2 μm or less, shrink fitting is performed, and radial displacement of the polygon mirror 36 at the time of temperature change is prevented.

カラー32とモートルマグネツト34,回転検出マグネツ
ト35の嵌合は、カラー32より熱膨脹率の大きいプラスチ
ツクマグネツトを用い、焼嵌あるいは温嵌によつて装着
を行ない、温度変化による径方向への変位を防止する。The collar 32, the motor magnet 34, and the rotation detecting magnet 35 are fitted using a plastic magnet having a larger thermal expansion rate than the collar 32, and are mounted by shrink fitting or warm fitting, and are displaced in the radial direction due to a temperature change. To prevent

前記シール一体形磁気流体軸受の流体30は、粘性によ
るロスを減らすため、粘性の低いメタル潤滑油の中に、
0.1μｍ以下の微細な強磁性体粉末で液中に沈殿しない
寸法，形状のものを混入攪拌したものを用いる。The fluid 30 of the seal-integrated magnetic fluid bearing is made of a low-viscosity metal lubricating oil to reduce loss due to viscosity.
A fine ferromagnetic powder of 0.1 μm or less having a size and shape that does not precipitate in the liquid is mixed and used.

したがつて、ボールベアリングのグリースのように、
粘度の高い潤滑材でなく、液体潤滑材であるため、シヤ
フトの回転に対して、軸受の負荷トルクが急変すること
もなく、また、空気軸受のように、静止時軸受構造材と
シヤフトが、直接接していることもなく、油膜を介して
シヤフトが軸受に支持されているので、ON−OFF時に軸
受やシヤフトを摩耗させ、クリアランスを大きくし、回
転振動や回転むらを大きくすることもなく、円滑に回転
を続けさせることができる。Therefore, like ball bearing grease,
Because it is a liquid lubricant instead of a high-viscosity lubricant, the load torque of the bearing does not suddenly change with the rotation of the shaft, and, like an air bearing, the stationary bearing structural material and the shaft are There is no direct contact, and the shaft is supported by the bearing through the oil film, so the bearing and shaft are worn when ON-OFF, the clearance is increased, the rotational vibration and the rotational unevenness are not increased, Rotation can be continued smoothly.

以上のようにして、空気軸受使用品よりもON−OFF寿
命の長いポリゴンミラーモートルを提供することができ
る。As described above, a polygon mirror motor having a longer ON-OFF life than an air bearing product can be provided.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、低振動，低回転むらの
長寿命のポリゴンミラーモートルを提供できる効果があ
る。As described above, according to the present invention, there is an effect that a polygon mirror motor having low vibration and low rotation unevenness and long life can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は回
転検出用マグネツトの着磁パターンを示す下面図、第３
図は従来知られているモータの縦断面図、第４図は同じ
く横断上面図である。 １……貫通孔、２……鏡面、３……ロータ、3₁……筒
体、3₂……外周部材、４……支持体、５……固定軸、5₁
……ブツシユ、６……ステータコイル、７……マグネツ
ト、８……挿入孔、９……受部材、10……動圧発生用
溝、10₁……動圧発生用溝、11……カバー体、12……投
光用窓部、13……留めナツト、14……座金、15……固定
ナツト、18……鉄心、19……駆動コイル、20……ハウジ
ング、21……位置検出センサ、22……プリント基板、23
……ラジアル軸受、24……ラジアル軸受、25……軸受支
持部材、26……エアポケツト、27……動圧シール、28…
…磁気シール、29……軸受カバー、30……磁性流体、31
……磁気スラスト軸受用マグネツト、32……カラー、33
……シヤフト、34……モートルマグネツト、35……回転
検出用マグネツト、36……ポノゴンミラー、37……溝、
38……スラリー空間。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view showing a magnetization pattern of a rotation detecting magnet, and FIG.
The drawing is a longitudinal sectional view of a conventionally known motor, and FIG. 4 is a cross-sectional top view of the same. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Through-hole, 2 ... Mirror surface, 3 ... Rotor, 3 ₁ ... Cylindrical body, 3 ₂ ... Peripheral member, 4 ... Support body, 5 ... Fixed shaft, 5 ₁
... bush, 6 ... stator coil, 7 ... magnet, 8 ... insertion hole, 9 ... receiving member, 10 ... groove for generating dynamic pressure, 10 ₁ ... groove for generating dynamic pressure, 11 ... cover Body, 12 Floodlight window, 13 Lock nut, 14 Washer, 15 Fixed nut, 18 Iron core, 19 Drive coil, 20 Housing, 21 Position detection sensor , 22 ... Printed circuit board, 23
…… Radial bearing, 24 …… Radial bearing, 25 …… Bearing support member, 26 …… Air pocket, 27 …… Dynamic pressure seal, 28…
... magnetic seal, 29 ... bearing cover, 30 ... magnetic fluid, 31
…… Magnet for magnetic thrust bearing, 32 …… Color, 33
…… Shaft, 34 …… Motor magnet, 35 …… Magnet for rotation detection, 36 …… Pogon mirror, 37 …… Groove,
38 ... Slurry space.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川池 和彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−138508（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiko Kawaike 502, Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】駆動コイルユニット，流体軸受ユニット，
位置センサ，回転検出部およびポリゴンミラーを装着し
たロータから構成されるレーザー走査用のポリゴンミラ
ーモートルにおいて、 前記ロータは、シャフトと、このシャフトにこのシャフ
トより熱膨張係数の大きい材料で形成され、かつ焼嵌め
あるいは温嵌で嵌着されたカラーと、このカラーにこの
カラーよりも熱膨張係数の大きい材料で形成され、かつ
焼嵌めあるいは温嵌で嵌着されたマグネットとから主要
構成したことを特徴とするポリゴンミラーモートル。1. A drive coil unit, a hydrodynamic bearing unit,
In a polygon mirror motor for laser scanning comprising a position sensor, a rotation detecting unit and a rotor equipped with a polygon mirror, the rotor is formed of a shaft and a material having a larger coefficient of thermal expansion than the shaft. Mainly composed of a collar fitted by shrink fitting or warm fitting, and a magnet formed of a material having a larger coefficient of thermal expansion than this collar and fitted by shrink fitting or warm fitting. And a polygon mirror motor. 【請求項２】請求項１において、 シャフトをステンレス，カラーをアルミニウムあるいは
その合金，マグネットをプラスチックマグネットとした
ポリゴンミラーモートル。2. A polygon mirror motor according to claim 1, wherein the shaft is made of stainless steel, the collar is made of aluminum or its alloy, and the magnet is made of a plastic magnet. 【請求項３】駆動コイルユニット，流体軸受ユニット，
位置センサ，回転検出部およびポリゴンミラーを装着し
たロータから構成されるレーザー走査用のポリゴンミラ
ーモートルにおいて、 シャフトよりも切削性がよく、熱膨張係数が大きい材料
で製作したカラーをシャフトに焼嵌し、カラーよりも熱
膨張係数の大きい材料で製作したマグネットをカラーに
焼嵌し、カラーとほぼ同熱張係数の材料でポリゴンミラ
ーの基材を作り、カラーとの嵌合部の真円度を２μｍ程
度以下にしてロータを構成したことを特徴とするポリゴ
ンミラーモートル。3. A drive coil unit, a fluid bearing unit,
In a polygon mirror motor for laser scanning composed of a position sensor, a rotation detector, and a rotor equipped with a polygon mirror, a collar made of a material that has better cutting properties and a higher thermal expansion coefficient than the shaft is shrink-fitted to the shaft. , A magnet made of a material with a larger coefficient of thermal expansion than the collar is shrink-fitted to the collar, and a polygon mirror base material is made of a material with the same thermal expansion coefficient as the collar. A polygon mirror motor, wherein the rotor is configured to be about 2 μm or less.