JPH0353853B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、レーザビームプリンタ用のスキヤ
ナ、複写機、ビデオデイスクなどに用いるに適し
たモータ装置に関するものである。

（従来の技術） 近時レーザビームプリンタなどの情報記録装置
の駆動部に用いる高速モータにおいて、さらに高
い安定性、長寿命、高い横倒れ精度、低回転ムラ
ないしはメンテナンスの容易性などを求めて、動
圧軸受を使用するものが利用されるようになつて
来ている。

第１図はこのようなモータをレーザビームプリ
ンタの光束走査機構に用いた場合の要部の構成の
概略を示すもので、レーザユニツトLUから投影
される信号変調されたレーザビームは、モータＭ
の回転軸に取着されたポリゴンミラーPMの鏡面
によつて振られ、レンズ系Ｌを経て回転感光ドラ
ムＤ表面の感光層を走査して静電潜像を形成し、
この潜像は、たとえば周知の電子写真複写手段と
同様の画像形成手段によつて紙などのシート状部
材に転写固定されてコピーが得られる。

このような装置においては、ポリゴンミラーを
高速、高精度で回転させるとともに、長寿命でメ
ンテナンスも容易なモータが要請され、これに対
応するために動圧軸受が利用されるようになつて
来ているのである。

第２図は上記のようなスキヤナに用いる回転駆
動装置の典型的な一例を示すもので、モータの回
転軸の一端にポリゴンミラーを配設してあり、以
下その構成について略述する。

有底のケーシング３の底部には、外面にスパイ
ラル状、ヘリンボーン状などの条溝を多数刻設し
た軸１が固植してあり、またケーシング内周面に
はステータたる電機子コイル６が配設してあり、
さらに前記軸１にはこれと数ミクロン程度の間〓
を存してスリーブ２が遊嵌してある。

前記スリーブ２の外周にはロータたる永久磁石
７が前記コイル６と対向して配置してあり、さら
に前記スリーブ２の一端（図示上方）突出部には
ポリゴンミラー５が固定され、また該スリーブ上
端内側にはスラスト受け部材８が取り付けてあつ
て、このスラスト受け部材８が前記軸１の端面に
当接して、スリーブ２、ポリゴンミラー５、磁石
７を一体として回転自在に支持している。

電機子コイル６を付勢して、永久磁石７を含む
前記回転部分を回転させて、条溝１ａの存在によ
つて、前記スリーブ２と軸１との間の間〓に矢印
Ａ方向にエアを導入すると、これによつてスリー
ブ２は軸１に対してはラジアル方向に非接触状態
で回転し、同時に導入されたエアはスラスト受け
部材８近傍の空所に至り、絞り８ａの存在によつ
て該空所で圧力が増大して前記回転部分を全体と
して空間に浮上させ、結局、ポリゴンミラー５は
空間において回転することになる。

このような動圧軸受は構成が簡単で製作も容易
あり、耐摩耗性にすぐれ、騒音の発生も少ないな
ど種々な利点をそなえているので、高速回転機器
に次第に多用されるようになつてきている。

（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、この種の軸受にあつては、前述
のような軸とこれによつて支持されているスリー
ブなどの部分の間の微小間〓に、その端部からエ
アを導入するように構成してある、換言すると、
該部分が開放となつており、かつその少なくとも
一方は、支持する軸とこれに支持されるスリーブ
などの間には両者を相互に支持する部材が存在し
ないので、この装置が高速で回転して、エアが一
定圧を維持しているときは問題ないが、回転の立
ち上がり、立ち下がり時、停止時、運搬のさいな
どには、両者が衝突して損傷するおそれを免れな
い。

このような紋対を回避するべく、運搬などのさ
いには、ねじ、クツシヨン部材などを利用して両
者を固定するような提案もなされているが、上述
の構成部分が駆動源としてひとつの装置の内部に
組み込まれているような場合には、上記のような
手段では、その着脱が困難とならざるを得ず、事
実上不可能である。

本発明はこのような事態に鑑みてなされたもの
であつて、その目的は、流体動圧軸受の回転部材
と固定部材とが、たとえば運搬などのさいに振動
や衝撃によつて当接しないようにするとともに、
運転時には支障なく流体動圧軸受として作動する
ようにしたモータ装置を提供することにある。

（課題を解決する技術手段、その作用） 本発明は、上述の目的を達成するために、モー
タ装置において、相対的に回転する軸およびスリ
ーブと、前記軸およびスリーブが相対的に回転す
ることにより前記軸およびスリーブの間に動圧を
発生する動圧発生用の溝と、前記軸の端面に対向
するように前記スリーブに設けられたスラスト受
け部材と、前記軸およびスリーブを相対的に回転
させるモータと、前記軸の端面と前記スラスト受
け部材を前記軸の軸方向に関して離間させるため
の保持力を発生する永久磁石と、前記軸の付滅勢
を制御する電磁石を有することを特徴としてい
る。

また本発明の一つの実施例においては、該永久
磁石は、軸およびスリーブの相対的な回転が停止
しているとき、スリーブを軸に対して離間させた
位置で拘束している。さらに、該電磁石は、軸お
よびスリーブの相対的な回転が行なわれていると
き、かかる保持力を消滅させている。

（実施例の説明） 第３図は本発明の実施例を示すモータ装置の側
断面図であつて、その基本的な構成は前記第２
図々示のものと同様であり、対応する部分には同
一の符号を付して示してあり、それらについては
必要ない限り説明を省略する。

図示のようなモータ装置において、図示の実施
例装置では軸１、スリーブ２等の中心軸線延長上
のカバー４に開口を設け、この内部に永久磁石、
外部から付滅勢を制御できる電磁石を設け、さら
に前記スリーブ２端面の、前記永久磁石に対向す
る位置に磁性材を配設してなる保護機構Ｐを設け
たことを特徴とするものである。

第４図は、第３図の鎖線Ｌ内の部分を拡大して
示したもので、前記保護機構Ｐの構成を示してい
る。

以下、これについて説明すると、軸１、スリー
ブ２の軸線の延長上において、カバー４に開口４
ａを形成し、該開口内に永久磁石９を配設し、そ
の外側に、装置外部から付滅勢を制御できるコイ
ル１０ａをそなえた電磁石１０を配設してある。

スリーブ２の端面には磁性板体１１が取着して
あり、モータが停止してスリーブ２、ポリゴンミ
ラー５などの回転部分がスラスト受け部材８によ
つて軸１の端面に支持されている場合に、前記永
久磁石９下面と磁性板体１１上面との間には、永
久磁石９の磁力が磁性板体１１に影響する程度の
小許の間〓ｄが存在するようになつており、これ
によつて、電磁石１０が作動しない場合には、永
久磁石９によつて磁性板体１１、したがつて前述
の回転部分は半固定状態になつている。

この装置を駆動する場合には、前記コイル６を
励起してスリーブ２を含む回転部分を回転させる
とともに、前記コイル１０ａに通電して、永久磁
石９の磁性板体１１に対する吸引固定作用を弱め
るように電磁石１０を付勢するものとする。たと
えば、永久磁石９の極性が図示のようなＮ−Ｓ極
性となつている場合には、電磁石１０の極性が同
図にＮ、Ｓで示すようになるようにコイル１０ａ
に通電すればよい。

前述のように、回転中は前述の回転部分は浮上
状態になるから、このときに磁性板体１１が永久
磁石９などに衝突しないように、回転中の浮上量
よりも前記間〓ｄを大きくとる必要があるが、そ
の範囲内でｄは可及的に小さいことが有利である
ことは勿論である。

図示の実施例では、磁性板体１１、永久磁石
９、電磁石１０が軸１の軸線上で一直線に配置さ
れているが、これら各部材の配列がこれに限定さ
れるものではなく、電磁石を永久磁石の周辺乃至
は内側に配置することも可能である。

さらに、図示の構成において、モータ停止時に
電磁石１０の極性を永久磁石９のそれと同方向に
なるようにコイル１０ａを励磁して回転部分への
吸着半固定作用を強め、あるいはモータ作動時に
両者の極性が反対になる様にして永久磁石９の消
磁傾向を抑制することも可能である。

さらにまた、回転部分が減速しているときに、
適宜の時点でコイル１０ａを滅勢するか電流の方
向を反転させることによつてスラスト受け部材８
が軸１端面に当接する前に永久磁石に吸着固定す
ることも可能で、このように構成することによつ
てスラスト受け部材８の摩耗を防止することも可
能である。

なお、第３図、第４図々示の実施例では永久磁
石９をカバー４側に配置したが、永久磁石９と磁
性板体の関係配置をこれと反対にすることもでき
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、エア
などの流体圧の動圧を利用する軸受が、通常は不
作動時には固定部分に対して機械的に接触してお
り、作動時には固定部分に対して離隔した状態を
維持する回転部分を備えたものにおいて、不作動
時にも磁力によつて固定部分から離隔した状態を
維持出来るように構成したから、極めて簡単な構
成によつて、軸受の停止時、減速時、低速時にお
ける回転部分と固定部分との接触による損傷、摩
耗を防止し、信頼性の高い動圧軸受をが得られる
ものである。

したがつて、このような軸受を用いた駆動手段
をレーザビームプリンタなどのスキヤナ機構に適
用することによつて、プリンタ装置内部に組み込
まれた回転駆動部に与える、輸送中、設置位置の
移動などのさいの振動、衝撃などによる損傷を有
効に阻止し、メンテナンスフリーの状態を維持で
きるので、良質の画像の形成、コストダウンに資
するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をレーザビームプリンタなどの
スキヤナに適用した場合を略示する斜面図、第２
図は上記スキヤナに用いられる公知のビーム偏向
用回転駆動装置の断面図、第３図は本発明の実施
例を示す断面図、第４図は、第３図鎖線Ｌ内の構
成を示す拡大断面図である。 １…軸、２…スリーブ、３…ケーシング、４…
カバー、５…ポリゴンミラー、６…電機子コイ
ル、７…永久磁石、８…スラスト受け部材、９…
永久磁石、１０…電磁石、１１…磁性板体、１
２，１３…ホール素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対的に回転する軸およびスリーブと、前記
   軸およびスリーブが相対的に回転することにより
   前記軸およびスリーブの間に動圧を発生する動圧
   発生用の溝と、前記軸の端面に対向するように前
   記スリーブに設けられたスラスト受け部材と、前
   記軸およびスリーブを相対的に回転させるモータ
   と、前記軸の端面と前記スラスト受け部材を前記
   軸の軸方向に関して離間させるための保持力を発
   生する永久磁石と、前記軸の付滅勢を制御する電
   磁石を有することを特徴とするモータ装置。 ２ 前記永久磁石は、前記軸およびスリーブの相
   対的な回転が停止しているとき、前記スリーブを
   前記軸に対して離間させた位置で拘束することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモータ装
   置。 ３ 前記電磁石は、前記軸およびスリーブの相対
   的な回転が行なわれているとき、前記保持力を消
   滅させることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載のモータ装置。