JPH0643382A

JPH0643382A - 軸受構造およびスキャナモータ

Info

Publication number: JPH0643382A
Application number: JP19736192A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Kawashima; 康成川島; Mutsumi Yamamoto; 睦山本; Hiroshi Koizumi; 小泉　　博
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、軸受構造およびスキャナモータに関
し、高速回転時に回転軸を安定して軸支して、単純な部
品構成でかつ不安定な旋回をするのを防止することがで
きる小型、低コストな軸受構造およびスキャナモータを
提供することを目的としている。【構成】回転軸26およびハウジング32の間の流体の圧力
分布を可変させる空洞部33を設け、この空洞部33を、軸
受30、31の中心軸Ａに対してハウジング32を偏心させた
ものから構成し、回転軸26とハウジング32の間の所定部
分を狭くすることにより、回転軸26とハウジング32の間
の流体の圧力分布を可変するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸受構造およびレーザ
プリンタあるいはデジタルコピア等に設けられたスキャ
ナモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高速、高画質の画像形成装置と
して、かつては大型コンピュータ等のように一部に限ら
れて使用されていたレーザプリンタあるいはデジタルコ
ピアは、最近の飛躍的な技術の進歩に伴って出力画像の
高密度化と共に小型化、軽量化が進められ、ＯＡ機器と
しては広くオフィスの分野にまで進出する至っている。

【０００３】このようなレーザプリンタ等にあっては、
周知のように光偏向用としてのポリゴンミラーやピラミ
ダルミラーを備えたスキャナが設けられており、これを
駆動するスキャナモータも本体装置とともに高速化、小
型化される傾向にある。例えば、レーザプリンタにあっ
ては、レーザ光を感光体ドラムに対して１次元方向にス
キャンさせながら感光体ドラムを回転させることによっ
て感光体ドラムに２次元画像を形成するようにしてい
る。そして、１次元方向にスキャンさせるためにポリゴ
ンミラー等の鏡面を利用し、この１面の鏡が主走査方向
１本分のレーザ光を振らしている。

【０００４】ところで、上述したようにレーザプリンタ
を高速化するにはモータの回転数を１万回転以上にする
必要があり、印字品質を良くするためにはスキャナの面
倒れやジッタ(画像ムラ)を抑える必要があるため、スキ
ャナの各部品の寸法精度を非常に高くしなければならな
い。したがって、これらの点からジッタが少ない安定し
た高速回転を行うことができ、しかも安価な軸受構造を
有するスキャナモータが望まれている。

【０００５】従来、この種の軸受構造にあっては、小
型、低コスト化を図る上で好ましい含油合金軸受がある
が、この含油合金軸受にあっては、垂直な回転軸を有す
るスキャナモータに適用した場合に、機械的不釣り合い
やわずかな外乱によって回転軸と軸受の隙間の範囲で回
転体の回転力以外に軸方向の力が作用し、いわゆるスリ
コギ運動等の不安定な挙動が発生してしまった。

【０００６】具体的には、図８にすべり軸受の圧力分布
を示すように、回転軸１の軸線を水平にした場合には、
軸受け２には回転軸の自重Ｐが加わり、回転軸１と軸受
け２の隙間で発生する流体潤滑膜（斜線で示す部分）の
反力が釣合う点で回転軸１が安定して回転する。これに
対して、回転軸が垂直方向になると、軸受に対する自重
が無くなり、流体潤滑膜の反力のみとなり、回転軸の回
転が不安定となり回転体の旋回が不安定となってしまう
のである。但し、図８においてＯ₁は回転体１の軸芯、
Ｏ₂は軸受け中心、ｅは偏心量、Ｎは回転体１の回転方
向を示す。

【０００７】このように回転軸を垂直にしたときの不具
合を解消する含油合金軸受構造としては以下のようなも
のがある。 (1)安定した回転を得るために、回転軸と軸受の隙間を
小さくしたもの（以下、第１従来例という)。 (2)安定した回転を得るために、軸受部材に磁気を与え
る磁石を設けて軸受に磁気回路の機能を持たせ、回転軸
を軸受側に平行に移動させることにより、スリコギ運動
を防止するようにしたもの(以下、第２従来例といい、
この種の従来例としては特開平４−１２号公報参照)。 (3)回転体をわざと不釣り合いにする偶不釣り合い発生
手段を設け、不釣り合い状態でアンバラスに回転体を回
転させることにより、軸受内での回転軸の振動を抑制
し、簡単な構造で回転軸と軸受の間の隙間に起因する振
動を抑制するようにしたもの(以下、第３従来例とい
い、この種の従来例としては特開平４−９６６４３号公
報参照)。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)の軸受構造にあっては、回転軸と軸受の隙間を小さ
くしていたため、オイルの温度による粘度変化の影響を
受け、低温時に摩擦トルクが非常に増大してしまい、ス
キャナモータに適用した場合に該モータが非常に大型化
してしまうという問題があった。

【０００９】上記(2)の軸受け構造にあっては、図８に
示したような不安定な回転は避けられるが、回転軸が軸
受に対して平行移動して軸受に面接触してしまうため、
摩擦トルクが非常に大きくなってしまうという問題があ
った。また、軸受に磁気回路としての機能を与えている
ため、回転軸と軸受の僅かな隙間に異物等が吸着されて
不安定な回転が生じてしまうおそれもあった。

【００１０】上記(3)の軸受け構造を有するスキャナモ
ータにあっては、低速回転時に安定した回転を得ること
ができるが、回転体をわざと不釣り合いにしていたた
め、スキャナモータのように高速回転するものに適用し
た場合には、高速回転時にスキャナモータ全体に振動を
発生させてしまい、プリンタ等に使用されるスキャナモ
ータに適用することができないという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、高速回転時に回転軸を
安定して軸支して、単純な部品構成でかつ不安定な旋回
をするのを防止することができる小型、低コストな軸受
構造およびスキャナモータを提供することを目的として
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、回転体の中心部に設けられ
た回転軸を、溝なし滑り軸受を介してハウジングの内周
部に回転自在に支持した軸受構造において、前記回転体
周辺の流体の圧力分布を可変させる圧力分布可変手段を
設け、回転体を所定の方向に押し付けることにより、回
転軸を所定の方向に押し付けながら回転させるようにし
たことを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、回転軸を溝なし滑り軸受を介してハウジング
の内周部に回転自在に支持した軸受構造において、前記
回転軸とハウジングの間の流体の圧力分布を可変させる
圧力分布可変手段を設け、回転軸を所定の方向に押し付
けながら回転させるようにしたことを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記圧力分布可変手段が、回転体の最大外径
部周辺に設けられた筒状部材から構成され、該筒状部材
と最大外径部の間の隙間の所定部分を狭くすることによ
り、回転体周辺の流体の圧力分布を可変させるようにし
たことを特徴としている。請求項４記載の発明は、上記
課題を解決するために、前記圧力分布発生手段を、回転
体の最大外径部周辺の所定箇所に設けられた凸部から構
成し、該凸部と最大外径部の間の流体の圧力を高めるこ
とにより、回転体周辺の流体の圧力分布を可変させるよ
うにしたことを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記回転体に対向する凸部の表面を凹凸状に
したことを特徴としている。請求項６記載の発明は、上
記課題を解決するために、前記圧力分布可変手段を、軸
受の中心軸に対してハウジングの内周部が偏心した空洞
部から構成して回転軸とハウジングの間の所定部分を狭
くすることにより、回転軸とハウジングの間の流体の圧
力分布を可変させるようにしたことを特徴としている。

【００１６】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記圧力分布発生手段を、ハウジング内周部
の所定箇所に設けられた凸部から構成し、該凸部と回転
軸の流体の圧力を高めることにより、回転軸とハウジン
グの間の流体の圧力分布を可変させるようにしたことを
特徴としている。請求項８記載の発明は、上記課題を解
決するために、前記回転軸に対向する凸部の表面を凹凸
状にしたことを特徴としている。

【００１７】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記圧力分布発生手段を画成するハウジング
が粘性の高い流体を有することを特徴としている。請求
項10記載の発明は、上記課題を解決するために、円盤状
のロータマグネットを有するロータと、ロータに対向し
て駆動コイルが固定された板状ステータと、ロータの中
心部に設けられるとともに該ロータを回転自在に支持
し、ロータと共に回転して偏向ミラーを回転させる回転
軸と、内周部で回転軸を回転自在に支持するとともに外
周部に板状ステータが固定されたハウジングと、を備
え、溝なし滑り軸受を介して回転軸がハウジングに支持
されたスキャナモータにおいて、前記ロータ周辺の流体
の圧力分布を可変させる圧力分布可変手段を設け、ロー
タを所定の方向に押し付けることにより、回転軸を所定
のラジアル方向に押し付けながら回転させるようにした
ことを特徴としている。

【００１８】請求項11記載の発明は、上記課題を解決す
るために、円盤状のロータマグネットを有するロータ
と、ロータに対向して駆動コイルが固定された板状ステ
ータと、ロータの中心部に設けられるとともに該ロータ
を回転自在に支持し、ロータと共に回転して偏向ミラー
を回転させる回転軸と、内周部で回転軸を回転自在に支
持するとともに外周部に板状ステータが固定されたハウ
ジングと、を備え、溝なし滑り軸受を介して回転軸がハ
ウジングに支持されたスキャナモータにおいて、回転軸
とハウジングの間の流体の圧力分布を可変させる圧力分
布可変手段を設け、回転軸を所定のラジアル方向に押し
付けながら回転させるようにしたことを特徴としてい
る。

【００１９】請求項12記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記偏向ミラーが１面のピラミダルミラーあ
るいは２面のホゾ型ミラーから構成されることを特徴と
している。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明では、回転体周辺の流体の
圧力分布を可変させる圧力分布可変手段が設けられ、回
転体が所定の方向に押し付けられることにより、回転軸
が所定の方向に押し付けながら回転されるようになって
いる。したがって、回転体周辺の圧力が高い部分が回転
体を圧力の低い側に押し付け、この押し付け力が自重の
作用をし、この押し付け力が回転体周辺に発生する流体
潤滑膜の反力と釣り合う点で回転体が安定して回転され
る。そして、この回転体の押し付け力が回転軸に伝達さ
れ、回転軸が安定して軸支される。この結果、従来のよ
うに磁石等を用いずに、回転軸が高速回転時に安定して
軸支される。この結果、単純な部品構成でかつ不安定な
旋回をするのを防止することができる小型、低コストな
軸受構造が得られる。

【００２１】請求項２記載の発明では、回転軸とハウジ
ングの間の流体の圧力分布を可変させる圧力分布可変手
段が設けられ、回転軸が所定の方向に押し付けられなが
ら回転されるようになっている。したがって、回転軸周
辺の圧力が高い部分が回転体を圧力の低い側に押し付
け、この押し付け力が自重の作用をし、この押し付け力
が回転軸とハウジングの間に発生する流体潤滑膜の反力
と釣り合う点で回転軸が安定して回転される。この結
果、従来のように磁石等を用いずに、回転軸が高速回転
時に安定して回転される。この結果、単純な部品構成で
かつ不安定な旋回をするのを防止することができる小
型、低コストな軸受構造が得られる。

【００２２】請求項３記載の発明では、圧力分布可変手
段が、回転体の最大外径部周辺に設けられた筒状部材か
ら構成され、該筒状部材と最大外径部の間の隙間の所定
部分を狭くすることにより、回転体周辺の流体の圧力分
布が可変される。したがって、回転体と筒状部材の間に
圧力差が生じ、この圧力差が押し付け力として作用さ
れ、この押し付け力が筒状部材によって効率良く発生さ
れる。これに加えて、筒状部材によって押し付け力が効
率良く発生されるので、低い回転数から押し付け力が容
易に発生される。

【００２３】請求項４記載の発明では、圧力分布発生手
段が、回転体の最大外径部周辺の所定箇所に設けられた
凸部から構成され、該凸部と最大外径部の間の流体の圧
力を高めることにより、回転体周辺の流体の圧力分布が
可変されるようになっている。したがって、凸部と回転
体の間に圧力が集中されて該集中箇所が回転体の他の周
辺部分に比べて高くなり、簡単な構成で回転体の押し付
け力が発生される。この結果、凸部の組付け作業が容易
に行われ、安価な軸受構造が得られる。

【００２４】請求項５記載の発明では、回転体に対向す
る凸部の表面が凹凸状に形成される。したがって、回転
体の周囲の流体が効率良く集められてその圧力が容易に
高められる。この結果、低い回転数から押し付け力が容
易に発生される。請求項６記載の発明では、圧力分布可
変手段が、軸受の中心軸に対してハウジングの内周部が
偏心した空洞部から構成され、回転軸とハウジングの間
の所定部分を狭くすることにより、回転軸とハウジング
の間の流体の圧力分布が可変されるようになっている。
したがって、ハウジングに空洞部を設けるだけで回転軸
に押し付け力が発生される。したがって、ハウジングが
大型化されることがないとともに、追加部品の必要がな
く、小型、低コストな軸受構造が得られる。

【００２５】請求項７記載の発明では、圧力分布発生手
段が、ハウジング内周部の所定箇所に設けられた凸部か
ら構成され、該凸部と回転軸の流体の圧力を高めること
により、回転軸とハウジングの間の流体の圧力分布が可
変されるようになっている。したがって、凸部と回転軸
の間に圧力が集中されて該集中箇所が回転軸とハウジン
グの間の他の隙間に比べて高くなり、簡単な構成で回転
軸の押し付け力が発生される。この結果、凸部の組付け
作業が容易に行われ、安価な軸受構造が得られる。

【００２６】請求項８記載の発明では、回転軸に対向す
る凸部の表面が凹凸状に形成されている。したがって、
回転軸とハウジングの間の流体が効率良く集められてそ
の圧力が容易に高められる。この結果、低い回転数から
押し付け力が容易に発生される。請求項９記載の発明で
は、圧力分布発生手段を画成するハウジングが粘性の高
い流体を有している。したがって、軸受に使用している
オイルと共用可能になり、ハウジングおよび軸受が一体
焼結で形成可能になる。この結果、小型、低コストな軸
受構造が得られる。

【００２７】請求項10記載の発明では、溝なし滑り軸受
を介して回転軸がハウジングに支持されたスキャナモー
タにおいて、ロータ周辺の流体の圧力分布を可変させる
圧力分布可変手段が設けられ、ロータが所定の方向に押
し付けられることにより、回転軸が所定のラジアル方向
に押し付けられながら回転される。したがって、ロータ
周辺の圧力が高い部分がロータを圧力の低い側に押し付
け、この押し付け力が自重の作用をし、この押し付け力
がロータ周辺に発生する流体潤滑膜の反力釣り合う点で
ロータ等の回転体が安定して回転される。そして、この
ロータの押し付け力が回転軸に伝達され、回転軸が安定
して軸支される。この結果、従来のように磁石等を用い
ずに、回転軸が高速回転時に安定して軸支される。この
結果、単純な部品構成でかつ不安定な旋回をするのを防
止することができる小型、低コストなスキャナモータが
得られる。

【００２８】請求項11記載の発明では、溝なし滑り軸受
を介して回転軸がハウジングに支持されたスキャナモー
タにおいて、回転軸とハウジングの間の流体の圧力分布
を可変させる圧力分布可変手段が設けられ、回転軸が所
定のラジアル方向に押し付けられながら回転される。し
たがって、回転軸周辺の圧力が高い部分が回転軸を圧力
の低い側に押し付け、この押し付け力が自重の作用を
し、この押し付け力が回転軸とハウジングの間に発生す
る流体潤滑膜の反力と釣り合う点で回転軸が安定して回
転される。この結果、従来のように磁石等を用いずに、
回転軸が高速回転時に安定して回転される。この結果、
単純な部品構成でかつ不安定な旋回をするのを防止する
ことができる小型、低コストなスキャナモータが得られ
る。

【００２９】請求項12記載の発明では、偏向ミラーが１
面のピラミダルミラーあるいは２面のホゾ型ミラーから
構成される。したがって、偏向ミラーが小さくなってス
キャナモータの質量が小さくなり、スキャナモータに外
力が加わった時に軸受に加わる衝撃が少なくなる。ま
た、偏向ミラーが小さくなるので、該ミラーを回転させ
るための磁気力も小さくなり、スキャナモータが小型化
される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１〜４は本発明に係る軸受構造およびスキャナモータ
の第１実施例を示す図であり、請求項１、２、３、６、
10、11、12に対応している。まず、本発明の基本原理を
図１に基づいて説明する。図１において、11は回転体で
あり、該回転体11の中心部には図示しない回転軸が設け
られている。この回転軸11は図示しない溝なし滑り軸受
を介して図示しないハウジングの内周部に回転自在に支
持されている。また、回転体11の周囲には圧力分布発生
手段としての筒状のカバー12(筒状部材)が設けられてお
り、このカバー12のＰ点およびＱ点における回転体11と
の隙間ｅ₁、ｅ₂はｅ₁＜ｅ₂となる。

【００３１】すなわち、本原理の対象となる構造は溝な
し滑り軸受でハウジングに回転自在に支持された回転体
１の周辺に筒状のカバー２が設けられるというものであ
る。この回転体11を回転させると、Ｑ点での圧力よりも
Ｐ点での圧力が高まり、Ｑ点およびＰ点で圧力差、すな
わち、圧力分布が発生する。そして、Ｐ点での圧力が非
常に高くなるため、この圧力によって回転体11が矢印方
向に押し付けられる。この押し付け力が図８で示す自重
Ｐに相当する。

【００３２】このため、回転体11とカバー12の間で発生
する流体潤滑膜の反力とこの押し付け力が釣り合う点で
回転体11を安定させて回転させることができる。このた
め、回転体11の中心部に設けられた回転軸を所定方向に
押し付けながら安定して回転させることができ、回転軸
を安定して軸支することができる。一方、この回転体11
を回転軸とし、カバー12をハウジングとした場合には回
転軸に直接的に押し付け力を発生させることができ、上
述したものと同様に回転軸を安定して軸支することがで
きる。なお、本原理ではカバー12を４角形状にしている
が、Ｐ点だけの隙間ｅ₁を他の隙間に比べて小さくすれ
ば良いため、カバー12の形状は楕円あるいは多角形等何
でも良い。なお、本原理では、回転体11が円柱状に形成
されているため、カバー12を回転体11の周囲に配設して
いるが、このような形状でない場合には、筒状カバー12
を回転体11の最大外径部の周囲に設ければ、圧力分布を
発生させることができるのは勿論である。

【００３３】この原理によれば、従来のように磁石等を
用いずに、回転体11を高速回転時に安定して回転させる
ことができる。この結果、単純な部品構成でかつ不安定
な旋回をするのを防止することができる小型、低コスト
な軸受構造を得ることができる。また、筒状カバー12を
回転体11の周囲に配設し、筒状カバー12と回転体11の間
の隙間の所定部分(Ｐ点)を狭くすることにより、回転体
12周辺の流体の圧力分布を可変させているため、回転体
11と筒状カバー12の間に押し付け力を効率良く発生させ
ることができる。これに加えて、筒状カバー12によって
押し付け力を効率良く発生させることができるため、低
い回転数から押し付け力を容易に発生させることができ
る。

【００３４】次に、この軸受構造を有するスキャナモー
タについて説明する。なお、本実施例では、上記原理で
図示しなかった回転軸とハウジングの間に圧力分布を発
生させた例を示している。図２、３において、21は円盤
状のロータであり、その外周には円盤状のロータマグネ
ット22が取付けられている。このマグネット22の下部に
は長方形の板状ステータ23が対向して設置されており、
この板状ステータ23上にはロータ21に対向させて環状の
駆動コイル24が固定されている。この板状ステータ23は
スキャナモータ25の固定ヨークを構成しており、この板
状ステータ23上には駆動コイル24の他に図示しないＩ
Ｃ、チップ部品等が取付けられている。

【００３５】26は偏向ミラーとしてのポリゴンミラー27
を回転させるための回転軸であり、該回転軸26はロータ
21の中心部に設けられている。ポリゴンミラー27は回転
軸26の上部に固定されたフランジ部材28の外周部にミラ
ー押え29によって固定されており、回転軸26の下部は溝
なしの滑り軸受30、31によって板状ステータ23に固着さ
れたハウジング32に回転自在に軸支されている。このた
め、ポリゴンミラー27はフランジ部材28、回転軸26、軸
受30、31およびハウジング32を介して板状ステータ23に
支持され、ロータ21の回転に伴い、フランジ部材28を介
して回転軸26の回りに回転駆動されるようになってい
る。

【００３６】一方、回転軸26の上下方向の略中央部にお
けるハウジング32と回転軸26の間の隙間には、図３(ａ)
(ｃ)に示すように圧力分布発生手段としての空洞部33が
形成されており、この空洞部33は軸受30、31の中心軸Ａ
に対してハウジング32の内周部を偏心させることにより
形成されている。このため、空洞部33におけるハウジン
グ32と回転軸26の間の隙間は軸受30、31の軸線Ａを挟ん
で一方が広く、他方が狭くなっている。

【００３７】次に、作用を説明する。駆動コイル24に３
相の交流電圧が印加されると、回転軸26の回りに回転磁
界が形成され、これにマグネット22が反発あるいは吸引
されてロータ21がマグネット22と共に回転し、ポリゴン
ミラー27が回転駆動される。このとき、空洞部33によっ
て回転軸26とハウジング32の間の隙間が異なっているた
め、回転軸26とハウジング32の間に圧力分布が発生さ
れ、高い圧力が発生している部分が回転軸26を低い圧力
を発生させている部分に押し付ける。このため、この押
し付け力が図８で示した自重の作用を行い、この押し付
け力と、回転軸26およびハウジング32の間に発生する流
体潤滑膜の反力と、が釣り合う点で回転軸26はラジアル
方向に押し付けられて安定して回転する。

【００３８】なお、この押し付け力は、回転軸26と軸受
30、31の間の流体(オイル、空気等)の粘性係数や押し付
け力を発生させる間の流体(オイル、空気等)の粘性係数
や隙間および仕様回転領域等を考慮して設計する必要が
あるのは勿論である。なぜなら、この押し付け力を強く
すると、仕様回転数で回転軸26と軸受30、31が接触した
ままで摩擦負荷、負荷変動が大きなるばかりでなく、摩
耗によって軸受構造の寿命が短くなるからであり、押し
付け力が弱いと、仕様回転数で不安定な旋回運動を起こ
すからである。

【００３９】このように本実施例では、回転軸26および
ハウジング32の間の流体の圧力分布を可変させる空洞部
33を設け、この空洞部33を、軸受30、31の中心軸Ａに対
してハウジング32を偏心させたものから構成し、回転軸
26とハウジング32の間の所定部分を狭くすることによ
り、回転軸26とハウジング32の間の流体の圧力分布を可
変するようにしている。

【００４０】このため、従来のように磁石等を用いず
に、高速回転時に回転軸26を安定して軸支することがで
き、単純な部品構成でかつ不安定な旋回をするのを防止
することができる小型、低コストな軸受構造および該軸
受構造を有するスキャナモータ25を得ることができる。
また、ハウジング32に空洞部33を設けるだけで回転軸26
に押し付け力を発生させることができるため、ハウジン
グ32が大型化するのを防止することができるとともに、
圧力発生用の特別な部品の必要がなく、小型、低コスト
な軸受構造を有するスキャナモータ26を得ることができ
る。

【００４１】また、本実施例では、偏向ミラーとしてポ
リゴンミラー27を用いているが、これに限らず、図４に
示すように偏向ミラーを１面のピラミダルミラー39ある
いは２面のホゾ型ミラー40しても良い。このようにすれ
ば、偏向ミラーを小さくしてスキャナモータ25の質量を
少なくすることができ、スキャナモータ25に外力が加わ
った時に軸受30、31に加わる衝撃を少なくすることがで
きる。また、偏向ミラーを小さくすることができるの
で、該ミラーを回転させるための駆動コイル24等の磁気
力も小さくすることができ、スキャナモータ25を小型化
することができる。なお、図４において、Ｒはレーザ光
である。

【００４２】また、本実施例では、回転軸26とハウジン
グ32の間の流体の圧力分布を可変させているが、これに
限らず、上記基本原理で説明したようにスキャナモータ
25の回転部分の最大外径部、すなわち、ロータ21の周囲
に筒状カバーに相当するものを設けても良い。すなわ
ち、通常、スキャナモータ25は高速回転時の安全対策、
騒音対策、風損対策を図るためにスキャナモータ25の周
囲にカバーを設けている。そこで、このカバーを圧力分
布可変手段として用い、ロータ21の周囲とカバーの間の
隙間の所定部分を狭くすることにより、ロータ21周辺の
流体の圧力分布を可変するようにしても上記効果を得る
ことができる。このカバーはダイキャストや成形品であ
るため、非対象な形状のものでも簡単に成形することが
できるというメリットがある。

【００４３】図５、６は本発明に係る軸受構造およびス
キャナモータの第２実施例を示す図であり、請求項４、
７、８に対応している。なお、本実施例では、第１実施
例と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、ロータ21、ポリゴンスキャナ27等の回転
体を構成する部材のうちの最大外径部であるロータ21の
周辺に凸部としてコネクタ41を設けた例を示している。

【００４４】このコネクタ41は板状ステータ23上に配設
された回路基板を構成する部材を利用したものであり、
このコネクタ41は表面が凹凸状に形成され、ロータ21と
所定間隔離隔して配設されている。本実施例では、ロー
タ21とコネクタ41の間の流体の圧力を高めるこによっ
て、ロータ21周辺の流体の圧力分布を可変させるように
しているため、コネクタ41とロータ21の間に圧力を集中
させて該集中箇所をロータ21の他の周辺部分に比べて高
くすることができ、簡単な構成でロータ21の押し付け力
を発生させることができる。この結果、第１実施例と同
様の効果を得ることができるとともに、コネクタ41の組
付け作業を容易に行なうことができるため、安価な軸受
構造を有するスキャナモータを得ることができる。

【００４５】また、コネクタ41の表面を凹凸状にしてい
るため、図６(ｂ)に示すようにロータ21が矢印方向に回
転する際にロータ21の周囲の流体を巻き込んで効率良く
集め、その圧力を容易に高めることができ、低い回転数
から押し付け力を容易に発生させることができる。な
お、本実施例では、ロータ21の周辺にコネクタ41を設け
た例を示しているが、ハウジングの内周部に空洞部を設
ける代りに、ハウジングの内周部に凸部を設け、この凸
部と回転軸の間の隙間をハウジングと回転軸の間の隙間
よりも狭くするようにしても上記効果を得ることができ
る。また、この凸部の表面を凹凸状にしても上記効果を
得ることができる。

【００４６】また、本実施例では、凸部としてコネクタ
41を仕様しているが、その他の構造として放熱板、コン
デンサー等を仕様してもよく、板状ステータ23の一部を
ロータ21側に折り曲げても良い。図７は本発明に係る軸
受構造およびスキャナモータの第３実施例を示す図であ
り、請求項９に対応している。なお、本実施例では、第
１実施例におけるハウジングと軸受を一体形成した例を
示しており、その他の構成は第１実施例と同様であるた
め省略する。

【００４７】本実施例では、ハウジング51の内周部に圧
力分布発生手段としての凸部51ａを設け、この凸部51ａ
と回転軸の間の隙間を回転軸とハウジングの他の隙間よ
りも狭く形成している。また、この凸部を含むハウジン
グ51には粘性の高いオイルが浸透されており、ハウジン
グ51の上下部分は滑り軸受を構成している。本実施例で
は、圧力分布発生手段を画成する凸部51ａに粘性の高い
流体を浸透させているため、軸受に使用しているオイル
と共用可能にすることができ、ハウジング51および軸受
を一体焼結で形成することができる。この結果、小型、
低コストな軸受構造をスキャナモータを得ることができ
る。

【００４８】本実施例では、凸部51ａを有するハウジン
グ51の例を示しているが、空洞部を有するハウジングに
適用しても良い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１、２記載の発明によれば、従来
のように磁石等を用いずに、回転軸が高速回転時に安定
して軸支される。この結果、単純な部品構成でかつ不安
定な旋回をするのを防止することができる小型、低コス
トな軸受構造が得られる。請求項３記載の発明によれ
ば、回転体と筒状部材の間に圧力差を生じさせてこの圧
力差を押し付け力として作用させることができ、この押
し付け力を筒状部材によって効率良く発生させることが
できる。これに加えて、筒状部材によって押し付け力を
効率良く発生させることができるので、低い回転数から
の押し付け力を容易に発生させることができる。

【００５０】請求項４記載の発明によれば、凸部によっ
て回転体の間に圧力を集中させて該集中箇所を回転体の
他の周辺部分に比べて高くすることができ、簡単な構成
で回転体の押し付け力を発生させることができる。この
結果、凸部の組付け作業を容易に行うことができ、安価
な軸受構造を得ることができる。請求項５記載の発明に
よれば、回転体の周囲の流体を効率良く集めてその圧力
を容易に高めることができる。この結果、低い回転数か
ら押し付け力を容易に発生させることができる。

【００５１】請求項６記載の発明によれば、ハウジング
に空洞部を設けるだけで回転軸に押し付け力を発生させ
ることができる。この結果、ハウジングが大型化するの
を防止することができるとともに、追加部品を不要にす
ることができ、小型、低コストな軸受構造を得ることが
できる。請求項７記載の発明によれば、凸部によって回
転軸とハウジングの間に圧力を集中させて該集中箇所を
回転軸とハウジングの間の他の隙間に比べて高くするこ
とができ、簡単な構成で回転軸の押し付け力を発生させ
ることができる。この結果、凸部の組付け作業を容易に
行なうことができ、安価な軸受構造を得ることができ
る。

【００５２】請求項８記載の発明によれば、回転軸とハ
ウジングの間に発生する流体を効率良く集めてその圧力
を容易に高めることができる。この結果、低い回転数か
ら押し付け力を容易に発生させることができる。請求項
９記載の発明によれば、軸受に使用しているオイルと共
用することができ、ハウジングおよび軸受を一体焼結で
形成することができる。この結果、小型、低コストな軸
受構造を得ることができる。

【００５３】請求項10、11記載の発明では、従来のよう
に磁石等を用いずに、高速回転時に回転軸を安定して軸
支することができる。この結果、単純な部品構成でかつ
不安定な旋回をするのを防止することができる小型、低
コストなスキャナモータを得ることができる。請求項12
記載の発明では、偏向ミラーを小さくしてスキャナモー
タの質量を少なくすることができ、スキャナモータに外
力が加わった時に軸受に加わる衝撃を少なくすることが
できる。また、偏向ミラーを小さくすることができるの
で、該ミラーを回転させるための駆動コイル等の磁気力
も小さくすることができ、スキャナモータを小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軸受構造およびスキャナモータの
第１実施例を示す図であり、その基本概念図である。

【図２】第１実施例のスキャナモータを示す図であり、
(ａ)はその外観図、(ｂ)は同図(ａ)のＡ₁−Ａ₁矢視断面
図である。

【図３】第１実施例の軸受構造を示す図であり、(ａ)は
その断面図、(ｂ)は同図(ａ)のａ−ａ矢視断面図、(ｃ)
は同図(ａ)のｂ−ｂ矢視断面図である。

【図４】第１実施例の偏向ミラーの他の態様を示す図で
ある。

【図５】本発明に係る軸受構造を有するスキャナモータ
の第２実施例を示す図であり、その外観図である。

【図６】(ａ)は第２実施例のコネクタを示す図であり、
(ｂ)は第２実施例のロータとコネクタ表面の間に発生す
る流体の流れを示す図である。

【図７】本発明に係る軸受構造を有するスキャナモータ
の第３実施例を示す図であり、その軸受構造の断面図で
ある。

【図８】すべり軸受けの圧力分布を示す図である。

【符号の説明】

11 回転体 12 筒状カバー 21 ロータ 22 ロータマグネット 23 板状ステータ 24 駆動コイル 25 スキャナモータ 26 回転軸 27 ポリゴンミラー(偏向ミラー) 30、31 溝なし滑り軸受 32 ハウジング 33 空洞部(案力分布発生手段) 39 ピラミダルミラー 40 ホゾ型ミラー 41 コネクタ(凸部) 51 ハウジング 51ａ凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体の中心部に設けられた回転軸を、溝
なし滑り軸受を介してハウジングの内周部に回転自在に
支持した軸受構造において、前記回転体周辺の流体の圧
力分布を可変させる圧力分布可変手段を設け、回転体を
所定の方向に押し付けることにより、回転軸を所定の方
向に押し付けながら回転させるようにしたことを特徴と
する軸受構造。
【請求項２】回転軸を溝なし滑り軸受を介してハウジン
グの内周部に回転自在に支持した軸受構造において、前
記回転軸とハウジングの間の流体の圧力分布を可変させ
る圧力分布可変手段を設け、回転軸を所定の方向に押し
付けながら回転させるようにしたことを特徴とする軸受
構造。
【請求項３】前記圧力分布可変手段が、回転体の最大外
径部周辺に設けられた筒状部材から構成され、該筒状部
材と最大外径部の間の隙間の所定部分を狭くすることに
より、回転体周辺の流体の圧力分布を可変させるように
したことを特徴とする請求項１記載の軸受構造。
【請求項４】前記圧力分布発生手段を、回転体の最大外
径部周辺の所定箇所に設けられた凸部から構成し、該凸
部と最大外径部の間の流体の圧力を高めることにより、
回転体周辺の流体の圧力分布を可変させるようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の軸受構造。
【請求項５】前記回転体に対向する凸部の表面を凹凸状
にしたことを特徴とする請求項４記載の軸受構造。
【請求項６】前記圧力分布可変手段を、軸受の中心軸に
対してハウジングの内周部が偏心した空洞部から構成し
て回転軸とハウジングの間の所定部分を狭くすることに
より、回転軸とハウジングの間の流体の圧力分布を可変
させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の軸受
構造。
【請求項７】前記圧力分布発生手段を、ハウジング内周
部の所定箇所に設けられた凸部から構成し、該凸部と回
転軸の流体の圧力を高めることにより、回転軸とハウジ
ングの間の流体の圧力分布を可変させるようにしたこと
を特徴とする請求項２記載の軸受構造。
【請求項８】前記回転軸に対向する凸部の表面を凹凸状
にしたことを特徴とする請求項７記載の軸受構造。
【請求項９】前記圧力分布発生手段を画成するハウジン
グが粘性の高い流体を有することを特徴とする請求項６
〜８何れかに記載の軸受構造。
【請求項10】円盤状のロータマグネットを有するロータ
と、ロータに対向して駆動コイルが固定された板状ステ
ータと、ロータの中心部に設けられるとともに該ロータ
を回転自在に支持し、ロータと共に回転して偏向ミラー
を回転させる回転軸と、内周部で回転軸を回転自在に支
持するとともに外周部に板状ステータが固定されたハウ
ジングと、を備え、溝なし滑り軸受を介して回転軸がハ
ウジングに支持されたスキャナモータにおいて、前記ロ
ータ周辺の流体の圧力分布を可変させる圧力分布可変手
段を設け、ロータを所定の方向に押し付けることによ
り、回転軸を所定のラジアル方向に押し付けながら回転
させるようにしたことを特徴とするスキャナモータ。
【請求項11】円盤状のロータマグネットを有するロータ
と、ロータに対向して駆動コイルが固定された板状ステ
ータと、ロータの中心部に設けられるとともに該ロータ
を回転自在に支持し、ロータと共に回転して偏向ミラー
を回転させる回転軸と、内周部で回転軸を回転自在に支
持するとともに外周部に板状ステータが固定されたハウ
ジングと、を備え、溝なし滑り軸受を介して回転軸がハ
ウジングに支持されたスキャナモータにおいて、回転軸
とハウジングの間の流体の圧力分布を可変させる圧力分
布可変手段を設け、回転軸を所定のラジアル方向に押し
付けながら回転させるようにしたことを特徴とするスキ
ャナモータ。
【請求項12】前記偏向ミラーが１面のピラミダルミラー
あるいは２面のホゾ型ミラーから構成されることを特徴
とする請求項10または11記載のスキャナモータ。