JP4091885B2 - Bearing abnormality detection device, bearing abnormality detection method, image forming apparatus, and disk drive device - Google Patents
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Description
本発明は、軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関し、詳細には、回転体を支持する軸受の異常を小型で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関する。 The present invention relates to a bearing abnormality detection device, a bearing abnormality detection method, an image forming apparatus, and a disk drive device, and more specifically, a bearing abnormality detection device that detects an abnormality of a bearing supporting a rotating body in a small, inexpensive, and highly accurate manner, The present invention relates to a bearing abnormality detection method, an image forming apparatus, and a disk drive apparatus.
画像形成装置等の回転装置に用いられる軸受としては、ボールベアリング、油や空気を流体として使用する動圧軸受等が用いられ、いずれの軸受であっても、初期的な欠陥や長期使用による摩耗等により、異常音、回転不能等の軸受異常が発生することがある。 As bearings used in rotating devices such as image forming apparatuses, ball bearings, dynamic pressure bearings that use oil or air as fluids, etc. are used. Etc., abnormal bearings such as abnormal noise and inability to rotate may occur.
ボールベアリングの場合には、初期的なボールの傷や長期使用によるグリースの劣化によって軸受異常が発生することがある。流体として油を用いた動圧軸受の場合には、長期使用、高温環境下での使用によって油が劣化し、軸受異常が発生することがある。また、流体として空気を用いた動圧軸受の場合には、起動停止時に軸とスリーブが接触するため、摩耗が発生して、回転不能等の軸受異常が発生することがある。 In the case of ball bearings, bearing abnormalities may occur due to initial ball scratches or grease deterioration due to long-term use. In the case of a hydrodynamic bearing using oil as a fluid, the oil may deteriorate due to long-term use or use in a high temperature environment, and a bearing abnormality may occur. Further, in the case of a hydrodynamic bearing using air as a fluid, the shaft and the sleeve come into contact with each other at the time of starting and stopping, so that wear may occur and bearing abnormality such as inability to rotate may occur.
これらの軸受異常は、回転装置が使用される画像形成装置等の本体装置の故障につながり、ユーザに大きな損失を与える結果となる。 These bearing abnormalities lead to a failure of a main body device such as an image forming apparatus in which the rotating device is used, resulting in a large loss for the user.
例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置には、回転してレーザビームを走査する光偏向器が用いられており、この光偏光器に軸受異常が発生すると、画像形成装置は、画像形成ができなくなり、記録紙への画像出力が行えなくなる。 For example, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile machine, an optical deflector that rotates and scans a laser beam is used. The forming apparatus cannot perform image formation and cannot output an image to a recording sheet.
また、ハードディスク装置のディスクドライブモータに軸受異常が発生すると、データの読み取りが行えなくなり、ディスク上に記憶されているデータが失われてしまう結果となる。 In addition, when a bearing abnormality occurs in the disk drive motor of the hard disk device, data cannot be read, and the data stored on the disk is lost.
このようなユーザの損失を防止するためには、軸受異常を事前に検出し、回転装置が故障となる前に、部品交換やデータのバックアップを行って、ユーザの重大な損失を未然に防止することが重要となる。 In order to prevent such a user's loss, a bearing abnormality is detected in advance, and before the rotating device breaks down, parts replacement and data backup are performed to prevent a serious loss of the user. It becomes important.
そして、従来、モータの軸受の状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段によって検出された軸受の状態に基づき、当該軸受が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、この異常判別手段による判別結果を出力する出力手段と、を有するモータ軸受監視装置が提案されており、状態検出手段としては、軸受のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段、軸受が発生する音響を検出する音響センサ、軸受の温度を検出する温度センサが提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a state detecting means for detecting the state of the bearing of the motor, an abnormality determining means for determining whether or not the bearing is abnormal based on the state of the bearing detected by the state detecting means, and the abnormality A motor bearing monitoring device having an output means for outputting a discrimination result by the discrimination means has been proposed, and as the state detection means, an impedance detection means for detecting the impedance of the bearing, an acoustic sensor for detecting the sound generated by the bearing A temperature sensor that detects the temperature of a bearing has been proposed (see Patent Document 1).
一方、デジタル複写機またはレーザプリンタ等のレーザ書込装置を用いた電子写真方式の記録装置は、近年、プリント速度の高速化及び画素密度の高密度化に伴って、光偏向器には、20000回転/分以上の高速回転が要求され、長寿命、高耐久及び低騒音という要求品質を満足するために、動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている。 On the other hand, an electrophotographic recording apparatus using a laser writing apparatus such as a digital copying machine or a laser printer has recently become 20000 for an optical deflector as the printing speed increases and the pixel density increases. Optical deflectors using dynamic pressure bearings have been put into practical use in order to satisfy the required quality of long life, high durability, and low noise.
そして、動圧軸受を用いた光偏向器としては、例えば、本出願人が先に提案した動圧空気軸受型光偏向器等がある(特許文献2参照)。 As an optical deflector using a dynamic pressure bearing, for example, there is a dynamic pressure air bearing type optical deflector previously proposed by the present applicant (see Patent Document 2).
しかしながら、このような従来技術にあっては、軸受けの初期異常と経時的な劣化による異常を安価にかつ高精度に検出する上で、改良の必要があった。 However, in such a conventional technique, there is a need for improvement in detecting an initial abnormality of a bearing and an abnormality due to deterioration over time at low cost and with high accuracy.
すなわち、特許文献1記載の従来技術にあっては、モータの軸受の状態を、インピーダンス変化で検出する場合には、軸受面が電気的に導体である必要があり、セラミックス軸受や樹脂コーティング等のように軸受面が非導電性の材料で構成されている場合には、適用することができないだけでなく、インピーダンス検出のための電極、交流電源、検出回路等が必要になり、回転装置が複雑になるととともに、インピーダンス検出のために励振電極に加える電界が、電気的なノイズとなって、装置の誤動作を引き起こすおそれがあるという問題があった。また、モータの軸受の状態を、音あるいは振動等により検出する場合には、いずれの場合も、検出するための高価なセンサが必要であり、また、各センサが検出した信号を増幅するためのアンプも必要となり、軸受異常検出装置自体が大型化するとともに、高価なものになるという問題があった。さらに、モータの軸受の状態を、温度により検出する場合には、装置が使用される本体装置周辺の温度の影響を受け、検出精度が悪くなり、軸受異常の誤検出が発生するという問題があった。
That is, in the prior art described in
また、特許文献2記載の従来技術にあっては、動圧軸受を用いた光偏向器では、起動停止による軸受面の摩耗により、軸受摩擦トルクが増加し、起動不良となることがあった。そして、接触回転数の大小により軸受異常を検出する方法は、動圧軸受の異常検出手段として一般に知られている方法であり、初期的な検査に対しては有効であるが、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しては、接触回転数による検出は有効な方法ではなかった。
Further, in the prior art described in
そこで、本発明は、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しても有効であり、かつ、出荷検査のように初期的な検査にも使用でき、安価にかつ高精度に軸受異常を検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置を提供する。 Therefore, the present invention is effective for deterioration over time such as bearing wear, and can be used for initial inspection such as shipping inspection, and can detect a bearing abnormality at low cost and with high accuracy. An abnormality detection device, a bearing abnormality detection method, an image forming apparatus, and a hard disk drive device are provided.
そこで、請求項1記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定することにより、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出し、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
そして、軸受異常検出装置は、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとすることにより、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
In view of this, the invention according to
The bearing abnormality detection device includes a temperature detection unit that detects the temperature of the rotating device, the reference stop time storage unit stores the reference stop time according to the temperature of the rotating device, and the determination unit includes the reference stop time. Compare the reference stop time according to the temperature of the rotating device detected by the temperature detection means among the reference stop times stored in the storage means and the measurement stop time measured by the stop time measurement means to determine whether there is an abnormality in the bearing. Accordingly, an object of the present invention is to provide a bearing abnormality detection device that detects the presence or absence of a bearing abnormality with low cost and high accuracy even for a bearing having a large change in stop time characteristics due to temperature.
請求項2記載の発明は、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定することにより、安価かつ高精度に停止時間を測定し、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。 According to a second aspect of the present invention, the rotating device includes speed control means for controlling the rotational speed of the rotating body using the speed detection signal, and the stop time measuring means rotates based on the speed detection signal of the speed control means. An object of the present invention is to provide a bearing abnormality detection device that measures the stop time by detecting the speed of the body and measures the stop time at low cost and with high accuracy and detects the presence or absence of a bearing abnormality with higher accuracy. Yes.
請求項3記載の発明は、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとすることにより、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成し、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。 According to a third aspect of the present invention, the stop time measuring means includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotating body of the rotating device, and the rotation speed detected by the rotation speed detection means is stopped from the specific rotation speed. A time measuring means for measuring the stop time until the stop time measuring means with a component that can be equipped from the beginning or can be easily equipped on the rotating device or the main body device in which the rotating device is used. It is an object of the present invention to provide a bearing abnormality detection device that detects the presence or absence of a bearing abnormality more easily and inexpensively.
請求項4記載の発明は、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとすることにより、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成し、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the rotational speed detecting means receives the light reflected by the polygon mirror of the rotating body and the light emitting means for emitting light to the polygon mirror formed on the rotating body of the rotating device. A light receiving means for outputting a signal; and a signal converting means for converting a light receiving signal output from the light receiving means into a rotational speed, so that when the rotating device is an optical deflector, the light deflection means It is an object of the present invention to provide a bearing abnormality detection device that simply and inexpensively detects the presence or absence of an abnormality in a bearing of an optical deflector.
請求項5記載の発明は、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとすることにより、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。 The invention according to claim 5 is such that the bearing abnormality detecting device is provided with a dynamic pressure bearing as a bearing and detects the presence or absence of abnormality of the dynamic pressure bearing, so that the start and stop are repeated over a long period of use. Bearing abnormality detection device that easily and inexpensively and accurately detects the presence or absence of an abnormality in a rotating device that uses a hydrodynamic bearing that may cause the bearing to wear and increase the friction torque of the bearing and cause startup failure. The purpose is to provide.
請求項6記載の発明は、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の2%以上であって20%以下とすることにより、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。 The invention according to claim 6 is that the specific rotation speed is 2% or more and 20% or less of the rated rotation speed of the rotating device, so that the detection time of the stop time is limited to be short, and the measurement accuracy of the stop time is limited. An object of the present invention is to provide a bearing abnormality detection device that can detect the presence or absence of a bearing abnormality with higher accuracy.
請求項7記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、回転体の温度を検出する温度検出処理ステップと、停止時間測定処理ステップで測定した測定停止時間と温度検出ステップで検出した回転体の温度に応じた軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法を提供することを目的としている。 The invention according to claim 7 is a stop time for measuring the time from the specific rotation speed of the rotating body to the rotation stop when detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of the rotating device supported by the bearing and rotating the rotating body. It becomes a determination criterion of bearing abnormality according to the measurement processing step, the temperature detection processing step for detecting the temperature of the rotating body, the measurement stop time measured in the stop time measuring processing step, and the temperature of the rotating body detected in the temperature detection step. By performing a determination processing step that compares the reference stop time to determine whether there is an abnormality in the bearing, and without using a large and expensive device such as a sensor, the rotation device can be easily rotated before it becomes impossible to rotate. Another object of the present invention is to provide a bearing abnormality detection method that detects a bearing abnormality in a non-contact manner and detects the presence or absence of a bearing abnormality with high accuracy in a small, inexpensive and wide application range.
請求項8記載の発明は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出し、光偏向器が回転不能となる前に部品交換が可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
According to the eighth aspect of the present invention, the rotating polygon mirror of the optical deflector that rotationally drives the rotating polygon mirror that is rotatably supported by the bearing is irradiated with the beam emitted from the light source and scanned on the photosensitive member. Forming an electrostatic latent image, developing the electrostatic latent image with a developer to form a developer image, and transferring the developer image onto a sheet to form an image. By mounting the bearing abnormality detecting device according to any one of
請求項9記載の発明は、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出し、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことのできるディスクドライブモータを提供することを目的としている。
The invention of
請求項1記載の発明の軸受異常検出装置は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、前記回転装置の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定することにより、上記目的を達成している。 A bearing abnormality detection device according to a first aspect of the present invention is a bearing abnormality detection device that detects the presence or absence of abnormality of the bearing of a rotating device that is supported by a bearing and rotates. Stop time measuring means for measuring a stop time from speed to rotation stop, reference stop time storage means for storing a reference stop time as a determination criterion for bearing abnormality, measurement stop time measured by the stop time measuring means, and A determination means for comparing the reference stop time to determine whether there is an abnormality in the bearing; and a temperature detection means for detecting the temperature of the rotating device , wherein the reference stop time storage means is a temperature of the rotating device. The reference stop time corresponding to the reference stop time is stored, and the determination means is the reference according to the temperature of the rotating device detected by the temperature detection means among the reference stop time stored in the reference stop time storage means. By comparing the measured measured stop time of the stop time and the stop time measuring device, by determining the presence or absence of abnormality of the bearing, it has achieved the above objects.
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
そして、上記構成によれば、軸受異常検出装置は、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
According to the above configuration, when detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of the rotating device that is supported by the bearing and rotates the rotating body, the reference stop time that is a determination criterion of the bearing abnormality is stored in the reference stop time storage unit in advance. Then, the stop time from the specific rotation speed of the rotating body to the rotation stop is measured by the stop time measuring means, and the determination means compares the measured stop time measured by the stop time measuring means with the reference stop time to compare the bearing Since the presence or absence of abnormality is determined, it is possible to detect a bearing abnormality in a non-contact manner before the rotating device becomes non-rotatable with a simple configuration without using a large and expensive device such as a sensor. In addition, it is possible to detect the presence or absence of a bearing abnormality with high accuracy in a wide application range.
According to the above configuration, the bearing abnormality detection device includes the temperature detection unit that detects the temperature of the rotation device, and the reference stop time storage unit stores the reference stop time according to the temperature of the rotation device, and makes a determination. The means compares the reference stop time corresponding to the temperature of the rotating device detected by the temperature detection means among the reference stop times stored in the reference stop time storage means and the measurement stop time measured by the stop time measuring means, Therefore, the presence / absence of a bearing abnormality can be detected at low cost and with high accuracy even for a bearing having a large change in stop time characteristics due to temperature.
この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記回転装置は、前記回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、前記停止時間測定手段は、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて前記回転体の速度を検出して前記停止時間を測定するものであってもよい。
In this case, for example, as described in
上記構成によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the above configuration, the rotating device includes the speed control unit that controls the rotation speed of the rotating body using the speed detection signal, and the stop time measuring unit is configured to detect the rotation body based on the speed detection signal of the speed control unit. Since the stop time is measured by detecting the speed, the stop time can be measured with low cost and high accuracy, and the presence or absence of a bearing abnormality can be detected with higher accuracy.
また、例えば、請求項3に記載するように、前記停止時間測定手段は、前記回転装置の前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する前記回転体の速度が前記特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えているものであってもよい。 For example, as described in claim 3, the stop time measurement unit includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the rotation body of the rotation device, and the rotation body that the rotation speed detection unit detects. And a time measuring means for measuring a stop time from the specific rotation speed to the rotation stop.
上記構成によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the above configuration, the stop time measuring means includes the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotating body of the rotating device, and the speed of the rotating body detected by the rotation speed detection means from the specific rotation speed to the rotation stop. And the time measuring means for measuring the stop time. Therefore, the stop time measuring means is composed of components that can be equipped from the beginning or can be easily equipped on the rotating device or the main body device in which the rotating device is used. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of a bearing abnormality even more easily and inexpensively.
さらに、例えば、請求項4に記載するように、前記回転速度検出手段は、前記回転装置の前記回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えているものであってもよい。
Further, for example, as described in
上記構成によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the above configuration, the rotational speed detecting means receives the light reflected by the polygon mirror of the rotating body and the light receiving means for emitting light to the polygon mirror formed on the rotating body of the rotating device and outputs a light reception signal. Since the light receiving means for outputting and the signal converting means for converting the light receiving signal output from the light receiving means into a rotational speed are provided, when the rotating device is an optical deflector, the bearing of the optical deflector The bearing abnormality detecting device for detecting the abnormality can be configured only on the main body side, and the presence or absence of abnormality of the bearing of the optical deflector can be detected easily and inexpensively.
また、例えば、請求項5に記載するように、前記軸受異常検出装置は、前記回転装置が、前記軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものであってもよい。 Further, for example, as described in claim 5, the bearing abnormality detection device may be configured such that the rotating device includes a dynamic pressure bearing as the bearing, and detects whether there is an abnormality in the dynamic pressure bearing. Good.
上記構成によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。 According to the above configuration, the bearing abnormality detection device is configured such that the rotation device includes a dynamic pressure bearing as a bearing and detects the presence or absence of the abnormality of the dynamic pressure bearing. Therefore, it is possible to easily and inexpensively detect the presence or absence of abnormality of the rotating device using the hydrodynamic bearing, which may cause the start-up failure due to wear of the bearing and increase in the friction torque of the bearing.
さらに、例えば、請求項6に記載するように、前記特定回転速度が、前記回転装置の定格回転速度の2%以上であって20%以下であってもよい。 Further, for example, as described in claim 6, the specific rotation speed may be 2% or more and 20% or less of a rated rotation speed of the rotating device.
上記構成によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の2%以上であって20%以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。 According to the above configuration, since the specific rotation speed is 2% or more and 20% or less of the rated rotation speed of the rotating device, the detection time of the stop time is limited to be short and the measurement accuracy of the stop time is improved. It is possible to detect the presence or absence of an abnormality in the bearing with higher accuracy.
請求項7記載の発明の軸受異常検出方法は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法であって、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、回転体の温度を検出する温度検出処理ステップと、停止時間測定処理ステップで測定した測定停止時間と温度検出ステップで検出した前記回転体の温度に応じた軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、上記目的を達成している。 A bearing abnormality detection method according to a seventh aspect of the present invention is a bearing abnormality detection method for detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of a rotating device that is supported by a bearing and rotates the rotating body , and is a specific rotational speed of the rotating body. A stop time measurement processing step for measuring the time from the rotation to the rotation stop, a temperature detection processing step for detecting the temperature of the rotating body, the measurement stop time measured in the stop time measurement processing step, and the rotating body detected in the temperature detection step The above-described object is achieved by performing a determination processing step for determining whether or not there is a bearing abnormality by comparing a reference stop time that is a criterion for determining a bearing abnormality according to the temperature of the bearing .
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、回転体の温度を検出する温度検出処理ステップと、停止時間測定処理ステップで測定した測定停止時間と温度検出ステップで検出した回転体の温度に応じた軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the above configuration, when detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of the rotating device that is supported by the bearing and rotates the rotating body, the stop time measuring process that measures the time from the specific rotation speed of the rotating body to the rotation stop Step, temperature detection processing step for detecting the temperature of the rotating body, measurement stop time measured in the stop time measurement processing step, and reference stop as a bearing abnormality determination criterion according to the temperature of the rotating body detected in the temperature detection step And a determination processing step that compares the time to determine whether or not there is an abnormality in the bearing, so without using a large and expensive device such as a sensor, it is easy to detect the bearing abnormality before the rotating device becomes unable to rotate. Can be detected in a non-contact manner, and the presence or absence of a bearing abnormality can be detected with high accuracy in a small, inexpensive and wide range of applications.
請求項8記載の発明の画像形成装置は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the present invention, wherein a beam emitted from a light source is irradiated onto a rotating polygon mirror of an optical deflector that rotationally drives a rotating polygon mirror that is rotatably supported by a bearing. In the image forming apparatus for scanning, forming an electrostatic latent image, developing the electrostatic latent image with a developer to form a developer image, and transferring the developer image onto a sheet to form an image. By mounting the bearing abnormality detecting device according to any one of
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項7のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
According to the above configuration, the rotary polygon mirror of the optical deflector that rotationally drives the rotary polygon mirror that is rotatably supported by the bearing is irradiated with the beam emitted from the light source and scanned on the photoconductor, thereby electrostatic latent An image is formed, the latent electrostatic image is developed with a developer to form a developer image, and the developer image is transferred to a sheet of paper to form an image. Since the bearing abnormality detection device according to any one of
請求項9記載の発明のディスクドライブモータは、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータにおいて、前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
Disk drive motor of the invention of
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項7のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。 According to the said structure, as a bearing abnormality detection apparatus which detects the presence or absence of abnormality of the said bearing of the disk drive motor which rotationally drives the disk supported rotatably with a bearing, It is in any one of Claims 1-7 Since the bearing abnormality detection device is installed, it is possible to detect in advance the bearing abnormality of the disk drive motor as a rotating device, and perform preliminary maintenance such as data backup before the disk drive motor becomes unable to rotate. be able to.
請求項1記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
そして、請求項1記載の発明によれば、軸受異常検出装置は、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
According to the bearing abnormality detection device of the first aspect of the invention, when detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of the rotating device that is supported by the bearing and rotates the rotating body, the reference stop time that is a criterion for determining the bearing abnormality Is previously stored in the reference stop time storage means, the stop time from the specific rotation speed of the rotating body to the rotation stop is measured by the stop time measuring means, and the measurement stop time measured by the stop time measuring means and the reference are determined by the judging means. Compares the stop time to determine whether there is an abnormality in the bearing, so it can detect a bearing abnormality in a non-contact manner before the rotating device becomes non-rotatable with a simple configuration without using a large and expensive device such as a sensor. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of a bearing abnormality with high accuracy in a small, inexpensive and wide application range.
According to the first aspect of the present invention, the bearing abnormality detection device includes temperature detection means for detecting the temperature of the rotation device, and the reference stop time storage means stores the reference stop time according to the temperature of the rotation device. Then, the determination means compares the reference stop time corresponding to the temperature of the rotating device detected by the temperature detection means among the reference stop times stored in the reference stop time storage means and the measurement stop time measured by the stop time measurement means. Thus, since it is determined whether or not there is an abnormality in the bearing, it is possible to detect the presence or absence of an abnormality in the bearing at a low cost and with high accuracy even for a bearing having a large change in stop time characteristics due to temperature.
請求項2記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the bearing abnormality detection device of the second aspect of the present invention, the rotating device includes speed control means for controlling the rotational speed of the rotating body using the speed detection signal, and the stop time measuring means includes the speed control means. Since the speed of the rotating body is detected based on the speed detection signal and the stop time is measured, the stop time can be measured with low cost and high accuracy, and the presence or absence of a bearing abnormality can be detected with higher accuracy. it can.
請求項3記載の発明の軸受異常検出装置によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the bearing abnormality detecting device of the third aspect of the invention, the stop time measuring means includes the rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating body of the rotating device, and the speed of the rotating body detected by the rotating speed detecting means. Is equipped with a time measuring means for measuring a stop time from a specific rotation speed to a rotation stop, so that the rotation device or the main body device used for the rotation device can be equipped from the beginning or easily equipped The stop time measuring means can be constituted by the elements, and the presence or absence of the bearing abnormality can be detected more easily and inexpensively.
請求項4記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the bearing abnormality detecting device of the fourth aspect of the invention, the rotational speed detecting means is reflected by the light emitting means for emitting light to the polygon mirror formed on the rotating body of the rotating device and the polygon mirror of the rotating body. Light receiving means for receiving the received light and outputting a light receiving signal, and a signal converting means for converting the light receiving signal output from the light receiving means into a rotational speed, so that the rotating device is an optical deflector In this case, a bearing abnormality detection device for detecting an abnormality in the bearing of the optical deflector can be configured only on the main device side, and the presence or absence of an abnormality in the bearing of the optical deflector can be detected easily and inexpensively.
請求項5記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。 According to the bearing abnormality detection device of the fifth aspect of the present invention, the bearing abnormality detection device is configured such that the rotating device includes a dynamic pressure bearing as a bearing and detects the presence or absence of abnormality of the dynamic pressure bearing. Repeated starting and stopping during use can cause wear of the bearing and increase the friction torque of the bearing, which can cause startup failure. Can be detected.
請求項6記載の発明の軸受異常検出装置によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の2%以上であって20%以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。 According to the bearing abnormality detection device of the sixth aspect of the invention, since the specific rotation speed is 2% or more and 20% or less of the rated rotation speed of the rotation device, the detection time of the stop time is limited to be short. Therefore, the measurement accuracy of the stop time can be improved, and the presence / absence of abnormality of the bearing can be detected with higher accuracy.
請求項7記載の発明の軸受異常検出方法によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、記回転体の温度を検出する温度検出処理ステップと、記停止時間測定処理ステップで測定した測定停止時間と温度検出ステップで検出した前記回転体の温度に応じた軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 According to the bearing abnormality detection method of the invention described in claim 7, when detecting the presence or absence of abnormality of the bearing of the rotating device that is supported by the bearing and rotates the rotating body, from the specific rotation speed of the rotating body to the rotation stop. The stop time measurement processing step for measuring the time of the above, the temperature detection processing step for detecting the temperature of the rotating body, the measurement stop time measured in the stopping time measurement processing step, and the temperature of the rotating body detected in the temperature detection step And a determination processing step for determining the presence or absence of a bearing abnormality by comparing with a reference stop time that is a criterion for determining a bearing abnormality according to the rotation, without using a large and expensive device such as a sensor. It is possible to easily detect a bearing abnormality without contact before the apparatus becomes non-rotatable, and to detect the presence or absence of a bearing abnormality with high accuracy in a small, inexpensive and wide application range.
請求項8記載の発明の画像形成装置によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
According to the image forming apparatus of the eighth aspect of the present invention, the rotating polygon mirror of the optical deflector that rotationally drives the rotating polygon mirror that is rotatably supported by the bearing is irradiated with the beam emitted from the light source and the photosensitive member. The optical deflector that scans upward, forms an electrostatic latent image, develops the electrostatic latent image with a developer to form a developer image, and transfers the developer image onto a sheet to form an image. Since the bearing abnormality detecting device according to any one of
請求項9記載の発明のディスクドライブモータによれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
According to the disc drive motor of the invention of
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.
図1〜図5は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第1の実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第1の実施の形態を適用した軸受異常検出装置装置1の要部ブロック構成図である。
1 to 5 are diagrams showing a first embodiment of a bearing abnormality detection device, a bearing abnormality detection method, an image forming apparatus, and a hard disk drive device according to the present invention. FIG. 1 shows a bearing abnormality detection according to the present invention. 1 is a block diagram of a main part of a bearing
図1において、軸受異常検出装置1は、停止時間測定部2、基準停止時間記憶部3、停止時間比較部4及び停止時間比較結果出力部5等を備え、停止時間測定部2は、回転速度検出部6と時間測定部7等を備えている。軸受異常検出装置1は、回転装置10の軸受の回転異常を検出して出力する。
In FIG. 1, the bearing
回転装置10は、例えば、図2に示すような画像形成装置としてのタンデム型フルカラーレーザプリンタ100の光走査装置の回転多面鏡装置である。
The
このタンデム型フルカラーレーザプリンタ100は、図2に示すように、水平方向に配設された搬送ベルト101に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像を形成する複数の画像形成部102Y、102M、102C、102Kが等間隔に配設されており、搬送ベルト101には、記録紙が、搬送ベルト101の下部に配設されている給紙部103からレジストローラ104でタイミング調整された後に給紙される。フルカラーレーザプリンタ100は、搬送ベルト101の周囲には、画像形成部102Y、102M、102C、102Kよりも上流側に、レジストローラ104とベルト帯電チャージャ105が配設され、画像形成部102Y、102M、102C、102Kよりも下流側に、ベルト分離チャージャ106、除電チャージャ107、クリーニング部108等が順に配設されている。また、フルカラーレーザプリンタ100は、ベルト分離チャージャ106よりも搬送方向下流側に定着部109が設けられており、定着部109で定着した記録紙を排紙ローラ110により排紙トレイ111上に排出する。
As shown in FIG. 2, the tandem type full-
上記各色の画像形成部102Y、102M、102C、102Kは、それぞれ同一径で時計方向に回転駆動される感光体112Y、112M、112C、112Kを中心として、その周囲には、電子写真プロセスに従ってプロセス部材として、帯電チャージャ113Y、113M、113C、113K、光走査装置114Y、114M、114C、114K、現像部115Y、115M、115C、115K、転写チャージャ116Y、116M、116C、116K、クリーニング部117Y、117M、117C、117K等が順に配設されている。
The
フルカラーレーザプリンタ100は、例えば、フルカラーモード(複数色モード)時には、帯電チャージャ113Y、113M、113C、113Kで一様に帯電した各感光体112Y、112M、112C、112Kに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)用の各色の画像信号に基づいて各々の光走査装置114Y、114M、114C、114Kによる光ビームの光走査で静電潜像を形成し、それぞれの現像部115Y、115M、115C、115Kで静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成して、転写チャージャ116Y、116M、116C、116Kで各色の感光体112Y、112M、112C、112K上のトナー像を搬送ベルト101上に静電的に吸着させて搬送される記録紙上に順次転写させることで重ね合わせ、フルカラー画像を記録紙上に転写する。フルカラーレーザプリンタ100は、転写の完了した記録紙を定着部109で加熱・加圧しつつ搬送して、フルカラートナー画像を記録紙に定着させ、フルカラートナー画像の定着の完了した記録紙を排紙ローラ110により、排紙トレイ111上に排出する。また、フルカラーレーザプリンタ100は、黒色モード(単色モード)時のときには、感光体112Y、112M、112C及びそのプロセス部材を非動作状態とし、感光体112Kに対してのみ、黒色用の画像信号に基づいて光走査装置114Kによる光ビームの光走査で静電潜像を形成する。フルカラーレーザプリンタ100は、この感光体112K上の静電潜像を現像部115Yにより黒色トナーで現像して、黒色のトナー像を形成し、搬送ベルト101上に静電的に吸着されて搬送される記録紙上に転写することにより、黒色のモノクロ画像として定着させた後、排紙する。
In the full
そして、光走査装置114Y、114M、114C、114Kは、共通の回転多面鏡120を備えており、回転多面鏡120は、例えば、光走査装置114Yについて詳細に示すと、図3のように示される。
The
すなわち、光走査装置114Yは、半導体レーザである光源131、カップリングレンズ132、アパーチャ133、シリンドリカルレンズ134、回転駆動される回転多面鏡135、レンズ136、137、折り曲げミラー138、ミラー139、レンズ140及び受光素子141等を備えており、他の光走査装置114M、114C、114Kも同様に構成されている。
That is, the
光走査装置114Yは、光源131から放射された発散性の光束のビームをカップリングレンズ132で以後の光学系にカップリングさせ、カップリングされたビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じて、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。カップリングレンズ132を透過したビームは、アパーチャ133の開口部を通過する際、光束周辺部を遮断されてビーム整形され、潜像結像光学系であるシリンドリカルレンズ134に入射する。シリンドリカルレンズ134は、パワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワーを持ち、入射してくるビームを副走査方向に集束させ、回転多面鏡135の偏向反射面近傍に集光させる。回転多面鏡135の偏向反射面により反射されたビームは、回転多面鏡135の等速回転に伴って等角速度的に偏向されつつ、走査光学系の2枚のレンズ136、137を透過し、折り曲げミラー138により光路を折り曲げられ、感光体112Y上に光スポットとして集光して、感光体112Y面上を走査する。なお、ビームは、走査に先立って、ミラー139に入射し、レンズ140により受光素子141に集光される。フルカラーレーザプリンタ100は、この受光素子141の出力に基づいて、書込開始タイミングを決定する。
The
そして、上記回転多面鏡装置120は、図4に示すように構成されており、回転多面鏡装置120は、カバーケース151の下面に、光走査装置114Y、114M、114C、114Kの光学ハウジング152への取付基準面151aが形成されている。カバーケース151には、ハウジング152が固定されている。ハウジング152の上面中央には軸受取付部152aが形成されており、動圧空気軸受を構成する固定軸153が固定されている。
The rotating
固定軸153の円筒表面には、動圧空気軸受を構成する溝153aが形成されており、回転多面鏡135である回転体154が回転を開始すると、回転スリーブ155と固定軸153との間に形成された軸受すきまの空気圧力が高まって、非接触でラジアル方向(半径方向)に回転体154を支持する。
A groove 153a constituting a hydrodynamic air bearing is formed on the cylindrical surface of the fixed
固定軸153の内側には、吸引型磁気軸受の固定部156が固定されており、吸引型磁気軸受の固定部156は、キャップ157とストッパ158が固定軸153の内筒部に圧入固定されることで軸方向に挟まれて固定されている。キャップ157中央部には、空気が通過するときの粘性抵抗を利用して上下振動を減衰させるφ0.2〜φ0.5程度の微細穴が形成されている。キャップ157とストッパ158は、ともに非磁性材料のステンレス鋼板などが用いられる。
A fixed
吸引型磁気軸受の固定部156は、回転軸方向に2極に着磁されたリング状永久磁石159と、前記リング状永久磁石159の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第1の固定ヨーク板160と、同様に、上記リング状永久磁石159の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第2の固定ヨーク板161とからなる。第1の固定ヨーク板160と第2の固定ヨーク板161は、リング状永久磁石159を軸方向に挟んで、第1の固定ヨーク板160の中心円及び第2の固定ヨーク板161の中心円が回転中心軸に対して同軸になるように配置、固定されている。リング状永久磁石159の材質としては、主に希土類系の永久磁石が用いられ、固定ヨーク板160、161には、鉄鋼系の板材が用いられる。
The fixed
ハウジング152の上面には、中央部に穴が形成されたプリント基板162が配置されており、ハウジング152の軸受取付部152aの外径には、ステータ163が嵌合されて、固定されている。プリント基板162は、ハウジング152がアルミ合金等の導電材料が用いられているため、ロータマグネット164の回転による交番磁界の影響でハウジング152に渦電流が流れ、モータの損失が大きくなることがないように、鉄基板で構成されている。プリント基板162には、巻線コイルへの通電切換を行うための位置検出素子であるホール素子165が実装されている。
A printed
モータ部は、回転体154に取り付けられたロータマグネット164とステータ163、巻線コイル163aが接続されるプリント基板162、プリント基板162に実装されたホール素子165等で構成される。
The motor unit includes a rotor magnet 164 attached to the
ステータ163は、渦電流が流れて鉄損が大きくならないように、ケイ素鋼板を積層したものが用いられる。
The
回転体154は、回転スリーブ155の外側に被回転部材166が結合され、軸方向に2段のミラー166a、166bが一体で形成されている。
In the
回転スリーブ155は、セラミックスで構成され、摩耗を抑えて長寿命化されている。
The
被回転部材166は、純アルミニウムが使用されて、スリーブ166と一体化して結合された後、鏡面加工によりミラーが形成されている。
The rotated
被回転部材166の下側には、モータ用のロータマグネット164が接着または圧入固定されており、ロータマグネット164は、周方向に分割した永久磁石を用いることもできるが、接着または圧入が容易に行えるように、リング状に形成されている。この場合、ロータマグネット164を圧入とすることが、温度変化によるバランス、振動変化を小さくすることができ、より高速回転用モータとして好適である。
A rotor magnet 164 for a motor is bonded or press-fitted and fixed to the lower side of the rotated
被回転部材166の上端には、動圧空気軸受の内径より大きな貫通穴が形成されており、被回転部材166と線膨張係数の略等しい閉止部材167が圧入固定されている。閉止部材167は、円盤形状に形成されており、閉止部材167には、吸引型磁気軸受の回転部168が固定されている。
A through hole larger than the inner diameter of the dynamic pressure air bearing is formed at the upper end of the rotated
吸引型磁気軸受の回転部168には、第1の固定ヨーク板160の中心円及び第2の固定ヨーク板161の中心円との間に磁気ギャップを構成する外筒面が形成されており、その外筒面が回転中心軸と同軸になるように配置されている。吸引型磁気軸受の回転部168には、永久磁石または鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。
An outer cylindrical surface that forms a magnetic gap is formed between the central circle of the first fixed
回転体154は、高速で回転させるため、不釣り合い(アンバランス)振動が非常に小さいレベルになるように、回転体154の上下2ヶ所の修正面155a、164aでバランス修正が行われている。
Since the
プリント基板162には、モータ巻線である巻線コイル163aやホール素子165とパターン配線され、駆動回路169により、ホール素子165の位置検出信号に従って、順次モータ巻線である巻線コイル163aへの通電を切り換えて回転体154を回転させて定速制御する。
The printed
このように、図1の軸受異常検出装置1は、例えば、タンデム型フルカラーレーザプリンタ100の光走査装置114Y、114M、114C、114Kの回転多面鏡装置120を検出対象の回転装置10として適用される。
As described above, in the bearing
そして、回転装置10は、PLL制御等で回転体の速度制御を行う速度制御部を備えており、速度制御を行うためには、回転体の速度検出を行う必要があり、速度検出部として、FG(Frequency Generator)パターンによる周波数発電機を構成するか、または、上述のように、回転体154の位置検出素子であるホール素子165の検出信号を使用して、当該速度検出部で、回転体の速度検出を行って、速度検出信号を出力する。この速度検出信号は、回転装置10の構成によって異なるが、1回転当たり、2パルス〜数10パルスのパルス信号に変換され、速度制御部は、このパルス信号の速度検出信号を基準クロック信号と位相比較して、PLL制御により回転体の速度制御を行う。
The
そして、軸受異常検出装置1の停止時間測定部(停止時間測定手段)2は、この回転装置10の回転体の特定の回転速度から回転停止までの時間を測定し、停止時間測定部2の回転速度検出部(回転速度検出手段)6は、例えば、上記回転装置10の速度検出部の出力する速度検出信号を利用して、回転装置10の回転体の回転速度を検出する。すなわち、回転速度検出部6は、速度検出信号の測定パルス周期を周波数変換し、回転数、すなわち、回転速度として検出する。
Then, the stop time measuring unit (stop time measuring means) 2 of the bearing
停止時間測定部2の時間測定部(時間測定手段)7は、回転装置10が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部6の検出する回転装置10の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部7は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
The time measuring unit (time measuring means) 7 of the stop
基準停止時間記憶部(基準停止時間記憶手段)3は、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶し、停止時間比較部(判定手段)4は、停止時間測定部2の測定した回転装置10の回転体が特定回転速度から停止するまでの停止時間と基準停止時間記憶部3の基準停止時間を比較して、回転装置10の正常/異常を判定して、停止時間比較結果出力部5に判定結果を出力する。
A reference stop time storage unit (reference stop time storage unit) 3 stores in advance a reference stop time as a reference for determining bearing abnormality, and a stop time comparison unit (determination unit) 4 is measured by the stop
停止時間比較結果出力部5は、例えば、回転装置10の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較b4の判定結果を表示出力または音声出力する。
The stop time comparison result output unit 5 can use, for example, a display unit or a sound output unit of the main body apparatus to which the
次に、本実施の形態の作用を説明する。軸受異常検出装置1は、回転装置10の回転体の回転速度を検出して、当該回転体が所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を測定し、当該測定した特定停止時間を予め設定されている基準停止時間と比較して、軸受の異常の有無を判定する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The bearing
すなわち、軸受異常検出装置1は、回転装置10の回転体の回転速度を、停止時間測定部2の回転速度検出部6で検出し、この回転速度検出部6の検出する回転装置10の回転体の回転速度が、所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を停止時間測定部2の時間測定部7で測定して、停止時間比較部4に測定停止時間として出力する。
That is, the bearing
停止時間比較部4は、停止時間測定部2から入力される測定停止時間を基準停止時間比較部3に格納されている基準停止時間と比較し、回転装置10の正常/異常を判定して、停止時間比較結果出力部5に判定結果を出力する。
The stop
停止時間比較結果出力部5は、例えば、回転装置10の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較部4の判定結果を表示出力または音声出力する。
The stop time comparison result output unit 5 can use, for example, a display unit or a sound output unit of the main body apparatus to which the
そして、回転装置10の回転体の測定停止時間は、図5に示すように測定され、特定回転数からの停止時間は、良品の回転装置10では長く、不良品の回転装置10では短く測定される。この良品と不良品の境界を、例えば、図5に示すような基準停止時間として設定し、停止時間測定部2の測定した測定停止時間がこの基準停止時間よりも長いか、短いかで軸受異常を検出することができる。基準停止時間は、回転装置10の動作試験が行われて、予め良品と不良品の境界を確認され、当該確認された基準停止時間が基準停止時間記憶部3に格納される。
Then, the measurement stop time of the rotating body of the
そして、停止時間比較部4は、停止時間測定部2の検出した回転装置10の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、予め設定されて基準停止時間記憶部3に記憶されている基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間<基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
Then, the stop
すなわち、初期的な異常、長期使用による軸受面の摩耗による軸受異常となっている回転装置10の回転体の停止時間は、短く測定され、軸受異常を事前に検出することができる。
That is, the stop time of the rotating body of the
そして、軸受異常検出装置1は、回転装置10が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、センサー等大掛かりで高価な装置が必要なく、構成が簡単であり、広い範囲で適用することができる。
The bearing
また、軸受異常検出装置1は、光偏向器あるいはハードディスクドライブ装置等の回転装置10に適用され、このような回転装置10は、その定格回転数が、数千回転/分〜数万回転/分で使用される。
Further, the bearing
そこで、軸受異常検出装置1は、回転装置10の定格回転数が数千回転の場合には、特定回転速度を定格回転速度として、そのまま、定格回転数〜回転停止までの時間を測定しても良いが、定格回転数が数万回転の場合には、測定開始回転数である特定回転速度を、定格回転数の2〜20%以下にした方が軸受異常の検出精度を上げられる場合がある。特に、回転装置10の軸受が動圧軸受の場合には、動圧効果が小さい低速回転域の方が、摩耗が起こりやすく、軸受異常となる変化が現れやすい。また、測定する回転速度が低速過ぎても精度が悪くなるため、特定回転速度である測定開始回転数を、定格回転数の2〜20%の範囲にすると、軸受の異常の検出精度を向上させることができる。
Therefore, when the rated rotational speed of the
そして、測定開始回転数を定格回転数よりも低い回転数とする場合には、回転装置10に速度制御部が設けられていると、一度、測定開始回転数で速度制御した状態から回転停止までの停止時間を測定することで、停止時間を高精度に測定して、軸受異常の検出を高精度に行うことができる。
And when making the measurement start rotation speed lower than the rated rotation speed, once the speed control unit is provided in the
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置10の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶部3に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定部2で測定し、停止時間比較部4で、停止時間測定部2の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定している。
As described above, the bearing
したがって、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置10が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
Therefore, without using a large and expensive device such as a sensor, it is possible to detect a bearing abnormality in a non-contact manner before the
また、本実施の形態の軸受異常検出装置1、回転装置10が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御部を備え、停止時間測定部2が、当該速度制御部の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定する。
Further, the bearing
したがって、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 Therefore, it is possible to measure the stop time with low cost and high accuracy, and to detect the presence or absence of abnormality of the bearing with higher accuracy.
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、停止時間測定部2を、回転装置10の回転体の回転速度を検出する回転速度検出部6と、当該回転速度検出部6の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定部7と、を備えたものとしている。
Furthermore, in the bearing
したがって、回転装置10または回転装置10の用いられる本体装置であるフルカラーレーザプリンタ100に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
Therefore, the stop time measuring means can be configured with components that can be equipped from the beginning or can be easily equipped with the
また、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、回転装置10が、回転多面鏡装置120であって、軸受として動圧軸受を備えたものであり、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしている。
Further, in the bearing
したがって、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置10の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
Therefore, it is easy and inexpensive to determine whether or not there is an abnormality in the
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、特定回転速度を、回転装置10の定格回転速度の2%以上であって20%以下としている。
Furthermore, in the bearing
したがって、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。 Therefore, it is possible to limit the detection time of the stop time to be short and improve the measurement accuracy of the stop time, and it is possible to detect the presence or absence of an abnormality in the bearing with higher accuracy.
また、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置10の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施している。
Further, the bearing
したがって、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置10が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
Therefore, without using a large and expensive device such as a sensor, a bearing abnormality can be easily detected in a non-contact manner before the
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置1は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡135を回転駆動する回転多面鏡装置120の当該回転多面鏡135に、光源131から出射されたビームを照射して感光体112Y、112M、112C、112K上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該回転多面鏡装置120の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、上記軸受異常検出装置1を搭載している。
Furthermore, the bearing
したがって、回転装置10としての回転多面鏡装置120の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、回転多面鏡装置120が回転不能となる前に部品交換することができる。
Therefore, it is possible to detect in advance whether there is an abnormality in the bearing of the rotary
そして、上記軸受異常検出装置1を、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータ、例えば、ハードディスクのディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、適用すると、回転装置10としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
The above-described bearing
図6は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第2の実施の形態を適用した軸受異常検出装置20の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項4に対応するものである。 FIG. 6 is a block diagram of a main part of a bearing abnormality detecting device 20 to which the second embodiment of the bearing abnormality detecting device, the bearing abnormality detecting method, the image forming apparatus and the disk drive device according to the present invention is applied. This form corresponds to claim 4.
なお、本実施の形態は、上記第1の実施の形態の軸受異常検出装置1と同様の軸受異常検出装置20に適用したものであり、上記第1の実施の形態の軸受異常検出装置1と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
The present embodiment is applied to a bearing abnormality detection device 20 similar to the bearing
図6において、軸受異常検出装置20は、上記第1の実施の形態の軸受異常検出装置1と同様の基準停止時間記憶部3、停止時間比較部4及び停止時間比較結果出力部5等を備えているとともに、回転装置10の回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定部21を備えている。
In FIG. 6, the bearing abnormality detection device 20 includes a reference stop time storage unit 3, a stop
停止時間測定部(停止時間測定手段)21は、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部(回転速度検出手段)22と時間測定部(時間測定手段)23を備えており、回転速度検出部22は、発光部(発光手段)24、受光部(受光手段)25及び受光信号/回転速度変換部(信号変換手段)26等を備えている。 The stop time measurement unit (stop time measurement unit) 21 includes a rotation speed detection unit (rotation speed detection unit) 22 and a time measurement unit (time measurement unit) 23 that detect the rotation speed of the rotating body, and detects the rotation speed. The unit 22 includes a light emitting unit (light emitting unit) 24, a light receiving unit (light receiving unit) 25, a light receiving signal / rotational speed converting unit (signal converting unit) 26, and the like.
回転装置10は、上記第1の実施の形態の回転装置10と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部25から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部25で受光して、受光信号を受光信号/回転速度変換部26に出力する。
The
受光信号/回転速度変換部26は、受光部25から入力される受光信号を回転速度に変換する。
The light reception signal / rotation
そして、時間測定部23は、この受光信号/回転速度変換部26の出力する回転装置10の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部4に出力する。
Then, the
そして、回転装置10が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置10は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置(光偏向器)であり、軸受異常検出装置20の発光部25と受光部26は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号の受光素子を利用することができる。
When the
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置10の回転速度を検出する場合、1回転当り回転装置10としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部26から出力され、この測定パルス周期を、受光信号/回転速度変換部26で周波数変換することで、回転数(回転速度)に変換することができる。
When the rotational speed of the
また、停止時間測定部21の時間測定部23は、上記第1の実施の形態の時間測定部7と同様に、回転装置10が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部22の検出する回転装置10の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部23は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
Further, the
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置20は、回転速度検出部22を、回転装置10の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光部24と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光部25と、当該受光部の出力する受光信号を回転速度に変換する受信信号/回転速度変換部26と、を備えたものとしている。
As described above, the bearing abnormality detection device 20 according to the present embodiment includes the rotation speed detection unit 22, the
したがって、回転装置10が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置20を本体装置側のみで構成、例えば、画像形成装置の光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子等で構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
Therefore, when the
図7は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第3の実施の形態を適用した軸受異常検出装置30の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項1に対応するものである。
FIG. 7 is a block diagram of the main part of a bearing
なお、本実施の形態は、上記第2の実施の形態の軸受異常検出装置20と同様の軸受異常検出装置30に適用したものであり、上記第2の実施の形態の軸受異常検出装置20と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
The present embodiment is applied to a bearing
図7において、軸受異常検出装置30は、上記第2の実施の形態の軸受異常検出装置20と同様の停止時間測定部21、停止時間比較部4及び停止時間比較結果出力部5等を備えているとともに、回転装置10の温度を検出する温度測定部31及び基準停止時間記憶部32等を備えている。
In FIG. 7, the bearing
停止時間測定部21は、上述のように、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部22と時間測定部23を備えており、回転速度検出部22は、発光部24、受光部25及び受光信号/回転速度変換部26等を備えている。
As described above, the stop
回転装置10は、上記第1の実施の形態の回転装置10と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部25から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部25で受光して、受光信号を受光信号/回転速度変換部26に出力する。
The
受光信号/回転速度変換部26は、受光部25から入力される受光信号を回転速度に変換する。
The light reception signal / rotation
そして、時間測定部23は、この受光信号/回転速度変換部26の出力する回転装置10の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部4に出力する。
Then, the
そして、回転装置10が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置10は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置であり、軸受異常検出装置20の発光部25と受光部26は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号受光素子を利用することができる。
When the
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置10の回転速度を検出する場合、1回転当り回転装置10としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部26から出力され、この測定パルス周期を、受光信号/回転速度変換部26で周波数変換することで、回転数(回転速度)に変換することができる。
When the rotational speed of the
また、停止時間測定部21の時間測定部23は、上記第1の実施の形態の時間測定部7と同様に、回転装置10が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部22の検出する回転装置10の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部23は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
Further, the
そして、温度測定部(温度検出手段)31は、回転装置10またはその近傍に設けられており、回転装置10の温度を検出して、基準停止時間記憶部32に出力する。
The temperature measuring unit (temperature detecting means) 31 is provided at or near the
基準停止時間記憶部(基準停止時間記憶手段)32は、回転装置10の各温度毎に、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶しており、温度測定部31から回転装置10の検出温度が入力されると、当該検出温度に対応する基準停止時間を停止時間比較部4に出力する。
The reference stop time storage unit (reference stop time storage unit) 32 stores in advance a reference stop time as a reference for determining a bearing abnormality for each temperature of the
停止時間比較部4は、停止時間測定部21の検出した回転装置10の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、基準停止時間記憶部32から入力される基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間<基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
The stop
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置30は、回転装置10の温度を検出する温度測定部31を備え、基準停止時間記憶部32が、回転装置10の温度に応じた基準停止時間を記憶して、停止時間比較部4が、基準停止時間記憶部32の記憶する基準停止時間のうち温度測定部31の検出する回転装置10の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定部22の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしている。
As described above, the bearing
したがって、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。 Therefore, it is possible to detect the presence / absence of abnormality of the bearing with low cost and high accuracy even for a bearing having a large change in the stop time characteristic due to temperature.
すなわち、油を流体として使用する動圧軸受は温度により油の粘度が大きく変化することから、停止時間も温度により変化し、低温では油の粘度が高く停止時間は短いが、高温では油の粘度が低くなり停止時間は長くなる。そこで、測定温度に対応して基準停止時間を変更することで、正確に軸受異常を検出することができる。 In other words, in a hydrodynamic bearing that uses oil as a fluid, the viscosity of the oil changes greatly with temperature, so the stop time also changes with temperature, the viscosity of the oil is high at low temperatures and the stop time is short, but the viscosity of the oil at high temperatures. Becomes lower and the stop time becomes longer. Therefore, the bearing abnormality can be accurately detected by changing the reference stop time corresponding to the measured temperature.
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
軸受摩耗等の経時的な劣化だけでなく、製品出荷前の検査等の初期的な軸受検査にも適用することができる。 It can be applied not only to deterioration over time such as bearing wear but also to initial bearing inspection such as inspection before product shipment.
1 軸受異常検出装置
2 停止時間測定部
3 基準停止時間記憶部
4 停止時間比較部
5 停止時間比較結果出力部
6 回転速度検出部
7 時間測定部
10 回転装置
20 軸受異常検出装置
21 停止時間測定部
22 回転速度検出部
23 時間測定部
24 発光部
25 受光部
26 受光信号/回転速度変換部
30 軸受異常検出装置
31 温度測定部
32 基準停止時間記憶部
100 フルカラーレーザプリンタ
101 搬送ベルト
102Y、102M、102C、102K 画像形成部
103 給紙部
104 レジストローラ
105 ベルト帯電チャージャ
106 ベルト分離チャージャ
107 除電チャージャ
108 クリーニング部
109 定着部
110 排紙ローラ
111 排紙トレイ
112Y、112M、112C、112K 感光体
113Y、113M、113C、113K 帯電チャージャ
114Y、114M、114C、114K 光走査装置
115Y、115M、115C、115K 現像部
116Y、116M、116C、116K 転写チャージャ
117Y、117M、117C、117K クリーニング部
120 回転多面鏡装置
131 光源
132 カップリングレンズ
133 アパーチャ
134 シリンドリカルレンズ
135 回転多面鏡
136、137 レンズ
138 折り曲げミラー
139 ミラー
140 レンズ
141 受光素子
151 カバーケース
152 ハウジング
152a 軸受取付部
153 固定軸
154 回転体
155 回転スリーブ
155a 修正面
156 固定部
157 キャップ
158 ストッパ
159 永久磁石
160 第1の固定ヨーク板
161 第2の固定ヨーク板
162 プリント基板
163 ステータ
163a 巻線コイル
164 ロータマグネット
164a 修正面
165 ホール素子
166 被回転部材
166a、166b ミラー
167 閉止部材
168 回転部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bearing abnormality detection apparatus 2 Stop time measurement part 3 Reference | standard stop time memory | storage part 4 Stop time comparison part 5 Stop time comparison result output part 6 Rotational speed detection part 7 Time measurement part 10 Rotating device 20 Bearing abnormality detection apparatus 21 Stop time measurement part DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Rotation speed detection part 23 Time measurement part 24 Light emission part 25 Light reception part 26 Light reception signal / rotation speed conversion part 30 Bearing abnormality detection apparatus 31 Temperature measurement part 32 Reference | standard stop time memory | storage part 100 Full color laser printer 101 Conveyor belt 102Y, 102M, 102C , 102K Image forming unit 103 Paper feeding unit 104 Registration roller 105 Belt charging charger 106 Belt separation charger 107 Static neutralization charger 108 Cleaning unit 109 Fixing unit 110 Paper ejection roller 111 Paper ejection tray 112Y, 112M, 112C, 112K Photoconductor 113Y, 13M, 113C, 113K Charger charger 114Y, 114M, 114C, 114K Optical scanning device 115Y, 115M, 115C, 115K Developing unit 116Y, 116M, 116C, 116K Transfer charger 117Y, 117M, 117C, 117K Cleaning unit 120 Rotating polygon mirror device 131 Light source 132 Coupling lens 133 Aperture 134 Cylindrical lens 135 Rotating polygon mirror 136, 137 Lens 138 Bending mirror 139 Mirror 140 Lens 141 Light receiving element 151 Cover case 152 Housing 152a Bearing mounting portion 153 Fixed shaft 154 Rotating body 155 Rotating sleeve 155a Correction surface 155a Fixed part 157 Cap 158 Stopper 159 Permanent magnet 160 First fixed yoke plate 161 Second fixed Yoke plate 162 Printed circuit board 163 Stator 163a Winding coil 164 Rotor magnet 164a Correction surface 165 Hall element 166 Rotated member 166a, 166b Mirror 167 Closing member 168 Rotating part
Claims (9)
前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、
軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、
前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、
前記回転装置の温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、
前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定することを特徴とする軸受異常検出装置。 A bearing abnormality detection device that detects the presence or absence of abnormality of the bearing of a rotating device that is supported by a bearing and rotates a rotating body,
Stop time measuring means for measuring a stop time from a specific rotation speed of the rotating body to a rotation stop;
A reference stop time storage means for storing a reference stop time as a criterion for determining a bearing abnormality;
A determination means for comparing the measurement stop time measured by the stop time measurement means with the reference stop time to determine whether there is an abnormality in the bearing;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the rotating device;
With
The reference stop time storage means stores the reference stop time according to the temperature of the rotating device,
The determination means includes the reference stop time according to the temperature of the rotating device detected by the temperature detection means among the reference stop time stored in the reference stop time storage means and the measurement stop measured by the stop time measurement means. A bearing abnormality detection device characterized by comparing the time to determine whether or not the bearing is abnormal.
当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、
当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、
を備えていることを特徴とする請求項3記載の軸受異常検出装置。 The rotational speed detecting means includes a light emitting means for emitting light to a polygon mirror formed on the rotating body of the rotating device;
A light receiving means for receiving light reflected by the polygon mirror of the rotating body and outputting a light reception signal;
A signal converting means for converting a light receiving signal output from the light receiving means into a rotation speed;
The bearing abnormality detection device according to claim 3, further comprising:
前記回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、A stop time measurement processing step for measuring a time from a specific rotation speed of the rotating body to a rotation stop;
前記回転体の温度を検出する温度検出処理ステップと、A temperature detection processing step for detecting the temperature of the rotating body;
前記停止時間測定処理ステップで測定した測定停止時間と前記温度検出ステップで検出した前記回転体の温度に応じた軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、The measurement stop time measured in the stop time measurement processing step is compared with a reference stop time serving as a reference for determining a bearing abnormality according to the temperature of the rotating body detected in the temperature detection step to determine whether or not there is a bearing abnormality. A determination processing step to perform,
を実施することを特徴とする軸受異常検出方法。 The bearing abnormality detection method characterized by implementing.
前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置。 The rotating polygon mirror of the optical deflector that rotates and supports the rotating polygon mirror that is rotatably supported by the bearing is irradiated with the beam emitted from the light source and scanned on the photosensitive member to form an electrostatic latent image, In the image forming apparatus for developing the electrostatic latent image with a developer to form a developer image, and transferring the developer image to a sheet to form an image.
An image forming apparatus comprising the bearing abnormality detecting device according to claim 1 as a bearing abnormality detecting device for detecting presence or absence of a bearing abnormality of the optical deflector .
前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項1から請求項6のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とするディスクドライブモータ。 In a disk drive motor that rotationally drives a disk that is rotatably supported by a bearing ,
7. A disk drive motor comprising the bearing abnormality detecting device according to claim 1 as a bearing abnormality detecting device for detecting presence or absence of abnormality of the bearing .
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