JPS5923319A - 回転体支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば回転多面体調光偏向器に適用され、
多面体現等の回転体を支持する回転体支持装置に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、情報量の増大化が著しく、これに伴って情報を記
録するプリンタ関係も年々高速化が要求されている。

そして、近年において毎分１万行以上の高速印字が行な
えるレーザープリンタが開発され、かなりの成果を上げ
ている。このレーザープリンタは第１図に示すようにレ
ーザー光源１から発せられたレーザー光（レーザビーム
）２を回転多面体調光偏向器３を介して偏向し、この偏
向されたレーザ光２をレンズユニッ）４ヲ通して予め一
様に帯電された感光体５上にスキャニング（走査）し〜
この感光体５上に静電潜像を形成するようになっている
。

また、回転多面体調光偏向器３は多面体現６とこの多面
体現６を高速回転さぜるモータ７とから構成されておυ
、第２図に示すような構成と々っている。

すなわち、上記多面体現６は・、モータ７のモータシャ
フト８の上端テーパ部８ａＫ嵌着された鏡アダプタ９と
モータシャフト８の上端ねじ部８ｂに螺合されたナツト
１０により押圧される鏡押え体１１とによシ定位置に保
持されている。また、モータシャフト８のＩＩＩＩ＋方
向はぼ中央部にはモータロータ１２が増刊けられている
とともにこのモータロータ１２を囲繞する状態にモータ
ハウジング１３側にはステータ１４が取り付けられてお
り、モータシャフト８を駆動するシャフト駆動部１５を
構成している。

また、シャフト駆動部１５の上下両方向にはへリングホ
ルン型の動圧空気ジャーナル軸受１６．１６が設けられ
ていて、モータシャフト８の半径方向の支持を行うよう
になっている。

すなわち、モータシャフト８にはその周面にくの字状の
へリングが一ングループ１７・・・を形成したグループ
形成部８ｃ、８ｃが形成されているとともにこれらグル
ープ形成部Ｂｅ、８ｃをそ゛の相互対向面部に数ミクロ
ンの微小な間隙を存して囲繞する状態にモータハウジン
グ１３に円筒状の軸受部材１８．１８が取付けられてい
る。

また、上記モータシャフト８の下端部には数枚の内側マ
グネットリング１９・・・が嵌合されモータシャフト８
の下端面にデルト２０を介して取付けられたリング押え
２１によシ保持されてら内側マグネットリング１９・・
・をその相互対向面部に数百ミクロン程度の間隙を存し
て囲繞する状態に数枚の外側マグネットリング２２・・
・が設けられている。上記内側マグネットリング１９・
・・と外側マグネットリング２２・・・表は吸引力が働
くように着磁されている。そして、これらの吸引力によ
りモータシャフト８の軸方向の力（主に自重）を受けて
モータシャフト８を宙吊りの状態に支持する磁気的スラ
スト軸受２３を構成している。

また、上記外側マグネットリング２２・・・はリングホ
ルダ２４によって保持されており、このリングホルダ２
４はモータハウジング１３のボルダ嵌合部２５に対して
摺動自在に嵌合されている。

なお、モータハウジング１３は、段付孔を有したハウジ
ング本体１３ｍと、このハウジング本体１３ａの下端開
口部を閉塞する端板（モータエンドプレート）１３ｂと
、ハウジング本体１３゛ａの上端開口部を閉塞するモー
タキャップ１３ｃとからなっている。

しかして、上記構成においては、モータシャフト８の回
転が始まるとベリングゲーン型動圧空気ジャーナル軸受
１５．１６ではへリングゾーングループ１７・・・の効
果で空気が軸受部材１８．１８との３μｍ〜６μｍの隙
間に流入される事′によシ上記隙間内部の圧力分布が軸
受の中央部で高くなシ、その圧力によって半径方向（ラ
ジアル方向）の力を受ける。

一方、モータシャフト８はその下端部に取着した内側マ
グネットリング１９・・・とモータノ・ウジフグ１３側
に取着した外側マグネットリング２２・・・との吸引力
とスラスト荷重との釣合った状態で維持されている。し
たがって、モータシャフト８は非接触の状態となり４０
００　ｒｙｎ〜１５０００　ｒｐｍ　の高速回転を続け
ることができる。

しかして、モータシャフト８の上端側に取着された多面
体現６が高速回転され、レーザ光２を高速度で偏向する
ことになる。

しかしながら、上記従来の構成だとつぎのような問題が
ある。

すなわち、多面体鐘６、モータロータ１２等が組立固定
されだモータシャフト８を２つの動圧空気ジャーナル軸
受１６．１６で支持するため、どちらか一方の動圧空気
ツヤ−ナル軸受１６を着脱可能にし−ておかなければな
らない。

このため従来例においては動圧空気ジャーナル軸受１６
の軸受部材１８をモータキャップ１３ｃに圧入固定して
おき、このモータキャップ１３ｃを・・ウジング本体１
３ａから着脱して、多面体現６、モータロータ１２が組
立固定されたモータシャフト８のハウジング１３に対す
る組立、分解を行なうようにしである。

しかしながら、一方の動圧空気ジャーナル軸受１６を着
脱自在にした構造では、組立時、との動圧空気ジャーナ
ル軸受１６と他の動圧空気ジャーナル軸受１６との同軸
度を約５μｍ以内の高精度に押えて組立ることか非常に
困難であシ、モータシャフト８０回転が円滑に行なえな
くなることかある。このため、従来においては両動圧空
気ジャーナル軸受ｉ６，１６の同軸度を高めるため熟練
作業者が長時間を要して加工、組立、調整等を行なって
おシ、生産性、保守性を低下させるばかυでなく、生産
コスト、ランニングコストを高くするといった問題を有
していたＯ 〔発明の目的〕 本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、たとえば多面体現等の回転体を確実
に高速回転可能に支持でき、しかも加工、組立、調整等
が容易で生産性、保守性の大幅な向上と生産コスト、ラ
ンニングコストの低減を図ることができるとともに粉塵
等の影響の無い回転体支持装置を提供しようとするもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる上記目的を達成するだめに、回転体が
取付られたシリンダを固定軸に外嵌させて固定軸を中心
に回転させる構成とするとともに固定軸の上端をシリン
ダの上端よりも突出させ°たものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図および第４図を参照し
て説明する。第３図は本発明の回転体支持装置を適用し
た回転多面体現光偏向器を示す。

この回転多面体現光偏向器３０は多面体調３１とこの多
面体現３ノを所定方向（実施例では上から見て時計方向
）に高速回転させる駆動機構部３２とからなシ、つぎの
ような構成となっている。

図中３３は固定軸で、この固定軸３３の下端取付部３３
ａはモータノ・ウジング３４の取付孔３５に焼はめ等の
手段により圧入固定されている。

この固定軸３３の非圧入部の周面上下両端部にはへリン
グボーン溝３６．３６が形成されている。これらへリン
グポーン溝３６．３６は矢印状先端が多面体現３ノの回
転方向を向く形状に形成されている。

また、この固定軸３３には、固定軸３３の外径部との間
に３μｍ〜６μｍの隙間が形成される内径寸法を有した
中空円筒状のシリンダ３７が回転自在に外嵌されている
とともにこのシリンダ３７にはモータロータ３８１回転
体としての多面体現３１．およびスラスト支持用磁気軸
受３９の内側磁気リング４０が後述するように取付もれ
ている。すなわち、モータロータ３８はシリンダ３７の
上下方向中央部よシや＼上方に突設された鍔部Ｊ７ａの
下面側にその開口上端内周縁部が当接する状態に圧入固
定されている。

また、多面体現３１は上記鍔部３７ａの上面側にその開
口下端周縁部が当接する状態に嵌入されるとともにこの
上側に嵌入されてナツト４１により押圧される鏡押え体
４２および弾性シート４３を介して押付固定されている
。また、内側磁気リング４０はシリンダ３７の下端小径
部に嵌入されシリンダ３７の下端に螺合された止めリン
グ４４とシリンダ３７の段部との間で挾持固定されてい
る。

一方、前記モータハウジング３４にハ上記モータロータ
３８を囲繞する状態に駆動コイル４５を備えたモータス
テータ４６が取付られておシ、シリンダ３７．モークロ
ーク３８．多面体現３１．内側磁気リング４０等からな
る回転組立体４７を駆動するようになっている。

鷹だ、上記内側磁気リング４０を囲繞する状態に外側磁
気リング４８が設けられていて上記回転組立体４７のス
ラスト方向の支持を行なうスラスト支持用磁気軸受３９
を構成している。

上記外側磁気リング４８はモータハウジング３４に形成
された段付凹陥部４９内に嵌入され、モータハウジング
３４に固定されたモータステータ４６の一部で押付固定
されている。

また、モータステータ４６には駆動コイル４５と電気的
に接続する環状のモータ駆動用回路基板５０が取付られ
ている。

また、モータハウジング３４とこれに重合されたカバー
５１とによって多面体現３ノおよびこの多面体現３１を
駆動する駆動機構部３２を囲繞する密閉容器５２を構成
している。

また、この密閉容器５２内に−は清浄空気が封入された
状態となっている。

なお、カバー５１はモータハウジング３４に圧入固定さ
れたモータステータ４６に開口端内径部を嵌合させる構
成としカバー５１のモータハウジング３４への固定を１
本ないしは数本の固定ねじ５３で行なえるようになって
いる。

しかして、駆動コイル４５に通電することによシ、モー
タステータ４６には回路磁界が生じ、シリンダ３７．モ
ータロータ３８．内側磁気リング４０等からなる回転組
立体４７が時計方向に駆動する。この回転組立体４７が
回転するとヘリングゼーン溝Ｊ６．３６の働きによシ固
定軸３３とシリンダ３７との間の隙間に空気が流入して
、ラジアル方向に空気圧が生じ、これらの部分に空気動
圧ジャーナル軸受が形成される。

一方、スラスト支持用磁気軸受３９によって回転組立体
４７が支承されている。

したがって、回転組立体４７を固定軸３３に対して非接
触の状態で支承することができ、安定した高速回転が行
なえるものである。

また、第４図において詳図するように固定軸３３の上端
部はシリンダ３７の上端よシを寸法だけ突出しており、
粉塵が何らかの原因で密閉容器５２内に入シ込んでも固
定軸３３とシリンダ３７との間に入り込み難くなり、軸
受性能が損なわれることが無く、長期に亘りエ安定した
スムースな高速回転が得られるものである。

しかして、多面体現３１が高速回転され、カバー５１に
形成された図示しない入光部（透明体によって密閉され
た孔）を介してカバー６１内に導ひかれたレーデ光を偏
向するようになっている。なお、偏向されたレーザ光は
カバー５１に形成された図示しない出光部（結像レンズ
ユニットによって密閉された孔）を介して感光体側等に
導出されることになる。

なお、上述の一実施例において、本発明の回転体支持装
置を回転多面体光偏向器３０に適用し、多面体現３１を
支持するようにしたが、本発明は、これに限らず多面体
現３ノ以外の回転体に適用してもよいことは勿論である
。

その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、固定軸に回転体が取付
られたシリンダを外嵌させ、このシリンダを固定軸を中
心に回転させるようにしたから、従来のように回転体が
取付られたモータシャフトを２つの軸受部で支承するも
のに比べ軸受が１つであるため同軸度を極めて精度良く
製作することができ、たとえば多面体現等の回転体を確
実に高速回転可能に支持でき、しかも加工１組立、調整
等が容易で生産性、保守性の大幅な向上と生産コスト、
ランニングコストの低減を図ることができる。

また、固定軸の上端をシリンダの上端よりも突出させた
から、粉塵等の異物が固定軸とシリンダとの間に入シ込
んで軸受性能が損なわれることがなく、長期に亘って安
定したスムースな高速回転を可能にするといった効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転多面体現光偏向器を用いたレーザビームプ
リンタのスキャニング部分の概略図、第２図は従来にお
ける回転多面体現光偏向器の縦断側面図、第３図は本発
明の回転体支持装置の一実施例を採用した回転多面体現
光偏向器の縦断側面図、第４図は同実施例要部の断面図
である。 ３ノ・・・回転体（多面体現）、３３・・・固定軸、３
７・・・シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定軸と、この固定軸に外嵌されるとともに回転体が取
   付られたシリンダとを具備し、上記回転体が取付られた
   シリンダを固定軸を中心に回転させる構成とするととも
   に固定軸の上端をシリンダの上端よりも突出させたこと
   を特徴とする回転体支持装置。