JP2728181B2 - レーザービームプリンタのスキャナモータ用転がり軸受 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザービームプリンタのスキャナモータ
に使用される転がり軸受の改良に関する。

［従来の技術］ 第２図は、レーザービームプリンタのスキャナモータ
を示す。スキャナモータは、ハウジング（21）に挿入さ
れた主軸（22）、主軸（22）に形成されたロータ部（2
3）、ロータ部（23）に対向配置されたステータ部（2
4）、主軸（22）を回転自在に支承する軸受（25）、お
よび主軸（22）に結合された多面鏡（26）で構成され
る。ステータ部（24）に電流を通じると、ステータコイ
ルの励磁力によりロータ部（23）が回転し、この回転に
ともなって主軸（22）に連結された多面鏡（26）が回転
する。レーザー光源から所定の光学系を経て多面鏡（2
6）に入射したレーザー光は、多面鏡（26）により反射
されて感光ドラム面を走査する。尚、同図ａには、主軸
（22）の両端部を軸受（25）により支承する両もちタイ
プ、同図ｂには、主軸（22）の中央部を軸受（25）によ
り支承する片もちタイプを示してある。

［発明が解決しようとする課題］ 多面鏡（26）に回転ブレや回転ムラがあると、レーザ
ー光の走査機能に支障が生じることから、主軸（22）に
は高い回転精度が要求される。また、レーザープリンタ
の使用される場所が一般の事務所内であることから、モ
ータ部全体に低騒音性が要求される。このため、主軸
（22）を支承する軸受（25）の寿命終止点は、一般の軸
受に比べて厳しい基準で設定される。さらに、主軸（2
2）が、通常、20000〜30000rpmで高速回転することを考
慮すると軸受（25）の寿命はかなり短くなる。

そこで、本発明の目的は、前記スキャナモータ用転が
り軸受の寿命を増大させることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、転動体をセラミック材料で形成し、か
つ、軌道面を構成する部材を金属材料で形成した。

［作用］ 内・外輪の軌道面および転動体表面には転動接触に伴
う摩耗により面荒れが生じ、これが振動、騒音の原因と
なる。一般に、接触面の摩耗は、表面の微小突起同士が
接触面圧を受けて融着し、融着した部分が剪断力によっ
て表面から削りとられるために起こるものと考えられて
いる。特に、同種金属が接触する場合には、この融着摩
耗が起こりやすい。しかし、本発明に係わる転がり軸受
は、転動体がセラミック材料で形成され、軌道面を構成
する部材が金属材料で形成されるため、転動体と軌道面
との接触がセラミック・金属接触になる。そのため、軌
道面と転動体との接触部分に融着摩耗が生じにくい。第
３図ｃおよびｄは、本発明に係わる転がり軸受と、鋼製
転動体を使用した通常の転がり軸受とを所定条件下で所
定時間回転させた後の転動体表面を示す。同図から明ら
かなように、セラミック製転動体の表面は、鋼製転動体
の表面に比べて面荒れが少ない。尚、同図ａおよびｂ
は、試験前の両軸受の内輪転走面（内輪軌道面）を示
す。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基ずいて説明する。

第１図は、本発明に係わる転がり軸受を示す。この軸
受は、内輪（１）、外輪（２）、内・外輪（１）（２）
間に介在する転動体（３）、転動体（３）を円周等間隔
に保持する保持器（４）、および両端部に装着される非
接触シール（５）で構成される。軸受形式は同図に示す
ような深溝形式であり、軸受内部にグリースが封入され
る。そして、転動体（３）はセラミック材料で形成さ
れ、内輪（１）及び外輪（２）は金属材料（軸受鋼）で
形成されている。

この軸受は、転動体（３）と内・外輪（１）（２）と
の接触がセラミック・金属接触であるため、内・外輪
（１）（２）の軌道面および転動体（３）の表面に融着
摩耗による面荒れが生じにくい。尚、転動体（３）をセ
ラミック材料で形成する代わりに、鋼製の転動体の表面
にセラミック材料からなる層を形成するようにしてもよ
い。

［発明の効果］ 本発明に係わる転がり軸受は、転動体がセラミック材
料で形成され、軌道面を構成する部材が金属材料で形成
されるため、転動体と軌道面との接触がセラミック・金
属接触になる。そのため、軌道面および転動体の表面に
融着摩耗による面荒れが生じにくい。したがって、本考
案によれば、軸受寿命が増大し、長時間使用しても良好
な振動特性、音響特性が維持される。

第4A図および第4B図は、上記効果を確認するために行
なった試験結果を示す。尚、試験は６つの試験軸受につ
いて行い、同図におけるNo.1〜６は、試験軸受の番号を
示す。試験結果から明らかなように、セラミック製転動
体を使用した軸受の振動値、騒音値の経時増加率は鋼製
転動体を使用した軸受に比べてかなり小さくなる。

第5A図および第5B図は、100時間経過後の内輪転走面
（内輪軌道面）を示す。第5A図に示すように、セラミッ
ク製転動体を使用した軸受の内輪転走面（内輪軌道面）
には面荒れが殆ど生じていない。これに対して、鋼製転
動体を使用した軸受の内輪転走面（内輪軌道面）には、
第5B図に示すように、面荒れが生じている。

以上は、試験時間を100時間とした場合の結果である
が、試験時間が長くなれば、本発明に係わる転がり軸受
の優位性はさらに顕著になると考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる転がり軸受を示す断面図、 第２図ａおよびｂはレーザービームプリンタのスキャナ
モータを示す断面図、 第３図ａは、鋼球を使用した軸受の試験前の内輪転走面
（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 第３図ｂは、セラミック球を使用した軸受の試験前の内
輪転走面（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 第３図ｃは、鋼球を使用した軸受の試験後の内輪転走面
（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 第３図ｄは、セラミック球を使用した軸受の試験後の内
輪転走面（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 第4A図および第4B図は試験結果を示す表、 第5A図は、セラミック球を使用した軸受の試験後の内輪
転走面（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 第5B図は、鋼球を使用した軸受の試験後の内輪転走面
（表面）の組織を示す顕微鏡写真である。 ３……転動体、21……ハウジング 22……主軸、25……軸受 26……多面鏡

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−92741（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−84353（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−96120（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多面鏡が結合された主軸と、主軸が収容さ
   れるハウジングと、主軸の外周に設けられたロータと、
   ハウジングの内周に主軸のロータに対向して設けられた
   ステータとを有するレーザービームプリンタのスキャナ
   モータにおいて、ステータとロータとの間の励磁力によ
   って回転する主軸をハウジングに対して回転自在に支持
   し、かつ、グリース潤滑で使用される深溝形式の転がり
   軸受であって、 転動体がセラミック材料で形成され、かつ、軌道面を構
   成する部材が金属材料で形成されたことを特徴とするレ
   ーザビームプリンタのスキャナモータ用転がり軸受。