JPH0584159U - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ロータと共に回転する回転板周囲
の圧力分布を均一化して、回転板の軸方向の移動を防止
したモータを提供することを目的とする。 【構成】 流体軸受（３，３ａ）によって回転が支持さ
れたロータ（４）と、ロータ（４）に取付けられた回転
板（８）とがハウジング（１）内に収容されたモータに
おいて、ハウジング（１）内に、回転板（８）の上部空
間と下部空間とを連通する空気通路（２２）を備えられ
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分解】

本考案は、複写機、ファクシミリなどの電子機器に取付けられる小型モータに 関し、特にポリゴンミラーなどの回転板状の部材を高速回転するために使用され るモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

複写機などにおいては、感光体にレーザ光を走査させるために、ポリゴンミラ ー（回転多面鏡）が用いられている。このポリゴンミラーはその高速回転によっ てレーザ光を反射して感光体に走査するため、スキャナモータのロータに直接に 取り付けられる構造のものが多用されている。

【０００３】 図８はかかるスキャナモータの従来構造を示している。ベース８１およびハウ ジング８２によって内部が密閉空間８３となっており、このベース８１にシャフ ト８４が垂直に固定されている。このシャフト８４はロータ８５の回転を軸支す るものであり、ロータ８５が挿入される部分の外周面には多数のスパイラル溝８ ４ａが形成され、ロータ８５の回転を流体軸受（動圧溝付空気軸受）として支持 している。この流体軸受、すなわち動圧溝付空気軸受は、動圧溝であるスパイラ ル溝８４ａの形態によりロータ８５とシャフト８４との間に空気膜を作ると共に 、ロータ８５を浮上させて軸受を構成している。

【０００４】 ロータ８５はマグネット８６を有し、このマグネット８６と対向するハウジン グ８２内面には、コアおよびコイルから成るステータ８７が取り付けられている 。また、ロータ８５の上部にはポリゴンミラー８８が一体的に回転するように取 り付けられている。ポリゴンミラー８８はロータ８５と一体的に高速回転して、 レーザ光源（図示省略）からのレーザ光を反射する。このレーザ光の反射を行う ため、ハウジング８２にはレーザ光が入射および射出する窓８９が形成されてい る。なお、シャフト８４の上端部には多孔質素材からなる防振材９０が嵌め込ま れている。さらに、このようなポリゴンミラー８８とハウジング８２の内面とが 近接してコンパクトに構成されたモータでは、ロータ８５の回転に伴う動圧によ り、ポリゴンミラー８８の周囲の圧力分布が不均一になる。そこで、ポリゴンミ ラー８８の上方のハウジング８２の下面にはポリゴンミラー８８の高速回転で生 じた空気流をポリゴンミラー８８の周辺部から中心部に導いてポリゴンミラー８ ８の上部空間の空気圧の調整を行う空気流通孔９１が形成されている。

【０００５】 このような構成のモータはステータ８７のコイルに通電することにより、ロー タ８５が回転し、この回転がステータ８７とロータ８５の間に生じる磁気軸受お よびシャフト８４とロータ８５との間に生じる流体軸受により支持させる。そし て、このロータ８５の回転によってポリゴンミラー８８が一体回転して、レーザ 光を感光体（図示省略）に走査するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら従来のモータでは、ポリゴンミラー８８の上部空間の空気圧は空 気流通孔９１によって径方向（水平方向）において均一に調整することができる が、ポリゴンミラー８８の上部空間と下部空間との間の空気圧の調整を行うこと ができない。図９はポリゴンミラー８８の上部空間および下部空間における圧力 分布を示し、ポリゴンミラー８８を基準点Ｍとした場合、上部空間と下部空間と の圧力差が大きくなっている。また、図１０はポリゴンミラー８８の下部空間に おける径方向の圧力分布を示し、ポリゴンミラー８８の回転中心から外周側Ｗに 向かって不均一な圧力分布となっている。この場合、ポリゴンミラー８８が流体 軸受で軸支されているため、軸方向の圧力バランスが崩れてロータ８５にスラス ト方向の力が加わり、その作用でロータ８５が軸方向に移動する。この移動によ りポリゴンミラー８８の軸方向の位置精度に狂いが生ずる。ポリゴンミラー８８ 位置精度に狂うとレーザ光の反射ポイントがずれ、精度のよいレーザ光の走査が できなくなる。

【０００７】 本考案は、このような問題点を考慮してなされたものであり、ロータと共に回 転する回転板周囲の圧力分布を均一化して、回転板の軸方向の移動を防止したモ ータを提供することをその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成すべく、流体軸受によって回転が支持されたロータと 、ロータに取付けられた回転板とがハウジング内に収容されたモータにおいて、 ハウジング内に、回転板の上部空間と下部空間とを連通する空気通路が備えられ ていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記構成では、回転板の回転により回転板とハウジングの内面との間に生じた 攪拌空気流が、空気通路を介して回転板の上記空間と下部空間とに流通するため 、回転板の上部空間および下部空間の圧力分布が均一化する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図示する実施例により具体的に説明するが、各実施例において 、同一要素は同一の符号を付して対応させることにより重複する説明は省略する 。 図１ないし図４は、本考案の一実施例に係るポリゴンスキャナ用モータを示 している。図１に示すように、ハウジング１の下端部にベース２が取り付けられ ることにより、ハウジング１内部が密閉空間となっている。ベース２は外周面に 多数のスパイラル溝３ａを有したシャフト３を支持しており、シャフト３はハウ ジング１内でベース２に垂直に固定されている。このシャフト３は、スパイラル 溝３ａと共に流体軸受（動圧溝付空気軸受）としてロータ４の回転を支持するも のであり、上端面には回転に伴う振動を防止するため多孔質の防振材５が嵌め込 まれている。ロータ４には、このシャフト３が緩挿されており、その中間部分に はマグネット６が取り付けられている。そして、このマグネット６に対向するハ ウジング１の内面には、コアおよびコイルから成るステータ７が取り付けられて おり、ステータ７への通電により、ステータ７とマグネット６との間に生じる磁 気軸受、およびシャフト３とロータ４との間の流体軸受によりロータ４が支承さ れて高速で回転する（２〜３万回転）。図示例のモータはポリゴンミラーのスキ ャナモータに適用した実施例であり、ロータ４の上部には回転板としてポリゴン ミラー８が一体回転するように取り付けられている。また、ポリゴンミラー８に より走査されるレーザ光の入出射を行うため、ハウジング１側面にはガラス、透 明プラスチックなどが嵌められた窓９が形成されている。

【００１１】 上記構成に加えて、ポリゴンミラー８の上方に位置したハウジング１の下面に は空気流通孔１０が形成されると共に、ハウジング１の内側面には連通管２０が 設けられている。図２ないし図４はこれらの空気流通孔１０および連通管２０の 詳細を示している。空気流通孔１０は図３に示すように、ハウジング１下面に放 射状に複数の溝１１を形成し、この溝形成部位に円板１２を被せることにより形 成されている。円板１２は溝１１の長さよりも小さな径となっており、これによ り溝１１の内端部１３、外端部１４とが開口されて空気が流通するようになって いる。この空気流通孔１０はポリゴンミラー８の回転によって生じる空気流を、 その内端部１３から外端部１４に逃がすものである。

【００１２】 一方、連通管２０は「Ｌ」字状に屈曲されており、ハウジング１の内側面に固 定されている。この連通管２０は図４に示すように、両側に延びるブラケット２ １を有し、このブラケット２１をハウジング１の内面にねじ止めすることにより 固定される。連通管２０は両端部が開口されて、空気が流通可能な空気通路２２ となっている。かかる連通管２０は図２に示すように、上端開口２３がポリゴン ミラー８の上部空間に臨む一方、下端開口２４がポリゴンミラー８の下部空間に 臨むように設けられている。この場合、図２および図４に示すように連通管２０ は、その下端開口２４がポリゴンミラー８の回転領域の中心部に位置するように 、延設されている。この連通管２０の空気通路２２はポリゴンミラー８の回転に 伴って、動圧が増加したポリゴンミラー８の上部空間の空気流を、ポリゴンミラ ー８の下部空間に導くものであり、これによりポリゴンミラー８の上部空間と下 部空間の間で空気が円滑に流通するため、ポリゴンミラー８の周囲の空気圧を均 一化することができる。

【００１３】 図５および図６は空気通路２２の作用を示し、図５はポリゴンミラー８の上部 空間から下部空間にかけての圧力分布である。同図に示すように、ポリゴンミラ ー８の位置を基準点Ｍとした場合、上部空間および下部空間の空気圧が略同等と なり、均等化がなされている。そして、このようなハウジング１内の垂直方向の 空気圧が均一化された構成では、スラスト方向の応力が小さくなってポリゴンミ ラー８の軸方向の位置精度を正確に保持することができるため、レーザ光を高精 度に走査させることができる。

【００１４】 図６はポリゴンミラー８の下部空間における径方向（水平方向）の圧力分布を 示し、ポリゴンミラー８の中心部分および外周部分の空気圧が小さくなっている 。しかも、圧力分布が均等化されていので、ポリゴンミラー８の回転に対する空 気抵抗が小さくなり、ロータ４の回転を円滑化することができる。

【００１５】 図７は本考案の別の実施例を示している。この実施例では、連通管２０が「Ｕ 」字状に形成されハウジング１を電通するようにして設けられており、その上端 開口２３がポリゴンミラー８の上部空間に臨み、下端開口２４がポリゴンミラー ８の下部空間に臨んでいる。これら両開口２３、２４はポリゴンミラー８の中心 部分に臨んでおり、ポリゴンミラー８の回転で生じる空気流を上部空間から下部 空間に導いて、その圧力分布を均一化できるようになっている。

【００１６】 なお、本考案はポリゴンミラーのスキャナモータ以外の高速小型モータに対し ても同様に適用することができる。

【００１７】

【考案の効果】

以上のように本考案は、回転板の回転に伴う空気流を回転板の上部空間と下部 空間に流通させて、水平方向の圧力分布の均一化を図ることができるので、軸方 向の応力を小さくでき、回転板の軸方向位置を高精度に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るポリゴンスキャナ用モ
ータの全体断面図である。

【図２】本考案の一実施例に係るポリゴンスキャナ用モ
ータの部分断面図である。

【図３】本考案の一実施例の空気流通穴の平面図であ
る。

【図４】本考案の一実施例の空気通路の平面図である。

【図５】ポリゴンミラーの上下方向（垂直方向）におけ
る圧力分布図である。

【図６】ポリゴンミラーの径方向（水平方向）における
圧力分布図である。

【図７】本考案の別の実施例の全体断面図である。

【図８】従来モータの断面図である。

【図９】従来モータのポリゴンミラーの上下方向におけ
る圧力分布図である。

【図１０】従来モータのポリゴンミラーの径方向におけ
る圧力分布図である。

【符号の説明】

１…ハウジング ３…シャフト ４…ロータ ８…ポリゴンミラ− １０…空気流通孔 ２２…空気通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体軸受によって回転が支持されたロー
   タと、当該ロータに取付けられた回転板とがハウジング
   内に収容されたモータにおいて、 前記ハウジング内に、前記回転板の上部空間と下部空間
   とを連通する空気通路が備えられていることを特徴とす
   るモータ。