JPS619138A - 高速回転駆動装置 - Google Patents
高速回転駆動装置Info
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- JPS619138A JPS619138A JP12836184A JP12836184A JPS619138A JP S619138 A JPS619138 A JP S619138A JP 12836184 A JP12836184 A JP 12836184A JP 12836184 A JP12836184 A JP 12836184A JP S619138 A JPS619138 A JP S619138A
- Authority
- JP
- Japan
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- rotating
- fixed
- magnetic force
- fixed shaft
- rotating member
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔従来技術及び問題点〕
本発明は記録装置一般に用いられる高速回転駆動装置に
関し、具体的にはレーザービームを用いた読み取多装置
又はプリンターのように多面鏡を被回転体として用いる
装置の駆動装置に関する。本発明は被回転体として高速
回転を要求される記録又は読み数多用のヘッドや゛回転
板。
関し、具体的にはレーザービームを用いた読み取多装置
又はプリンターのように多面鏡を被回転体として用いる
装置の駆動装置に関する。本発明は被回転体として高速
回転を要求される記録又は読み数多用のヘッドや゛回転
板。
ミラー等を用いる装置に適用でき、プリンター。
ビデオ、ディスク等の駆動部に使用可能な装置である。
H4s Description of the Pr
1or Art近時、レーザビームプリンタなどの画像
形成装置用のスキャナ、ビデオ、ディスクなどの駆動部
に用いる高速回転のモータにおいて、さらに高速安定性
、高寿命、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もとめて動圧軸受を用いるモータ
が利用されるようになってきている。
1or Art近時、レーザビームプリンタなどの画像
形成装置用のスキャナ、ビデオ、ディスクなどの駆動部
に用いる高速回転のモータにおいて、さらに高速安定性
、高寿命、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もとめて動圧軸受を用いるモータ
が利用されるようになってきている。
本発明が属する分野の装置では、回転部材や被回転体を
一体化した回転部材を正確に回転させ夫々の目的に応じ
た記録や読み取)を行なう。
一体化した回転部材を正確に回転させ夫々の目的に応じ
た記録や読み取)を行なう。
中でも第1図に示すようなレーザービームプリンタでは
、レーザユニットから投射される光束を正確に感光ドラ
ム表面に順次走査してゆくために、多面鏡部材のポリゴ
ンミラ=PM、これを支持するモータ回転軸が正確に回
転することを要し、さらに上述のようなスキャナ機構自
体が画像形成装置内に、他の機構部とともに内装固定さ
れているために高寿命、メンテナンスフリーに構成され
ることがきわめて必須のこととなってくる。
、レーザユニットから投射される光束を正確に感光ドラ
ム表面に順次走査してゆくために、多面鏡部材のポリゴ
ンミラ=PM、これを支持するモータ回転軸が正確に回
転することを要し、さらに上述のようなスキャナ機構自
体が画像形成装置内に、他の機構部とともに内装固定さ
れているために高寿命、メンテナンスフリーに構成され
ることがきわめて必須のこととなってくる。
このような要請にこたえるものとして前述のように、動
圧軸受を用いる回転駆動装置が利用されるようになって
きたのである。
圧軸受を用いる回転駆動装置が利用されるようになって
きたのである。
従来からよく知られているように外周面にスパイラル状
、あるいはへリンボーン状の多数の条溝をもうけた軸と
、数ミクロンの微小間隙を存してこの軸を囲繞するよう
に配した支持部材とを相対回転させることKより、前記
微小間隙丙に空気、オイルなどの流体を圧入して、前記
軸とこれを囲繞する支持部材を直接当接することなく回
転させるようにした動圧軸受け、高速安定性、長寿命、
軸振れ1回転部、うが小さいなどの特長がある〇 しかしながら、この種の動圧軸受け、所定回転数で回転
している場合はよいが、停止時には当然軸とその支持部
材の一部は直接接触しておシ、この状態と、一方が他方
に他して完全に浮上している状態の中間の時点、すなわ
ち回転立上ヤ時および減速時には浮上するに足る動圧が
存在しない場合には両者が接触回動することになシ、こ
のために軸受が損傷するおそれをまぬかれなかった。
、あるいはへリンボーン状の多数の条溝をもうけた軸と
、数ミクロンの微小間隙を存してこの軸を囲繞するよう
に配した支持部材とを相対回転させることKより、前記
微小間隙丙に空気、オイルなどの流体を圧入して、前記
軸とこれを囲繞する支持部材を直接当接することなく回
転させるようにした動圧軸受け、高速安定性、長寿命、
軸振れ1回転部、うが小さいなどの特長がある〇 しかしながら、この種の動圧軸受け、所定回転数で回転
している場合はよいが、停止時には当然軸とその支持部
材の一部は直接接触しておシ、この状態と、一方が他方
に他して完全に浮上している状態の中間の時点、すなわ
ち回転立上ヤ時および減速時には浮上するに足る動圧が
存在しない場合には両者が接触回動することになシ、こ
のために軸受が損傷するおそれをまぬかれなかった。
この損傷が生じるともはや高速回転はできまくなシ、不
安定な回転による画像乱れや記録。
安定な回転による画像乱れや記録。
読み取)上の不足を招く。この損傷は極めて早期に生じ
てしまうため高速回転駆動装置ごと早急に交換しなけれ
ばならない。従って、従来では交換頻度が高く装置の信
頼性が低かった0〔目的〕 本発明は前述した問題点を解決し、高寿命で”51 L
[KM@f″″〜、i、6it−i〜3fとを目的とす
る。
てしまうため高速回転駆動装置ごと早急に交換しなけれ
ばならない。従って、従来では交換頻度が高く装置の信
頼性が低かった0〔目的〕 本発明は前述した問題点を解決し、高寿命で”51 L
[KM@f″″〜、i、6it−i〜3fとを目的とす
る。
本発明の別の目的は、回転開始時と減速時又は停止時に
おける回転変動によって生じる摩擦損傷の度合を大幅に
減少するため回転する部分の重量負荷を磁力によって行
い、高速回転の信頼性の高い装置を提供することである
。
おける回転変動によって生じる摩擦損傷の度合を大幅に
減少するため回転する部分の重量負荷を磁力によって行
い、高速回転の信頼性の高い装置を提供することである
。
本発明の別の目的は、記録装置に使用される多面鏡部材
を支持した゛回転部材の4命を長期化すると共に記録装
置の信頼性を向上し、回転部材の不安定回転による多面
鏡損傷を防止し、画像記録装置の像形成をより長期に維
持することである。
を支持した゛回転部材の4命を長期化すると共に記録装
置の信頼性を向上し、回転部材の不安定回転による多面
鏡損傷を防止し、画像記録装置の像形成をより長期に維
持することである。
本発明の他の目的は、以下の説明から理解されよう。
本発明は磁力による回転部材の負荷軽減を高速回転駆動
装置の駆動モータに求めている実施例をメインとする。
装置の駆動モータに求めている実施例をメインとする。
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における要部の概略を示すもの
であって、レーザユニットLUから投射される画像信号
に対応し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の鏡面によって振られ
る。この光束はレンズ系りを経て、光導電層をもうけた
回転感光ドラムDの表面を走査して潜像を形成する。こ
の潜像は、トナー像で現像されたとえば周知の電子写真
手段に用いられる定着画像形成手段でシート状材に転写
後固定されるか又回転写同時定着されて記録像が得られ
る。
束走査機構に用いた場合における要部の概略を示すもの
であって、レーザユニットLUから投射される画像信号
に対応し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の鏡面によって振られ
る。この光束はレンズ系りを経て、光導電層をもうけた
回転感光ドラムDの表面を走査して潜像を形成する。こ
の潜像は、トナー像で現像されたとえば周知の電子写真
手段に用いられる定着画像形成手段でシート状材に転写
後固定されるか又回転写同時定着されて記録像が得られ
る。
ここで従来の高速回転駆動装置について第2図を用いて
説明する。
説明する。
第2図において、ケーシング1内には、金属性のステー
タ4が固定されておシ、その内部に、回転軸2とこれに
固着したロータたる永久磁石5が配されており、前記回
転軸2はケーシング1の図示上方に突出し、この部分に
は多面鏡部材としてのポリゴンミラー7が取着しておシ
、該ミラー7はカバー6によって被覆されている。
タ4が固定されておシ、その内部に、回転軸2とこれに
固着したロータたる永久磁石5が配されており、前記回
転軸2はケーシング1の図示上方に突出し、この部分に
は多面鏡部材としてのポリゴンミラー7が取着しておシ
、該ミラー7はカバー6によって被覆されている。
回転軸2は、ケーシングに形成された軸受部1aおよd
軸受部材1bに軸支されてお)、かつ軸受部1aおよび
軸受部tbに対向する外周面にはヘリ/ボーン溝2a、
2bが形成されておシ、この部分が軸2の回転時におい
てラジアル方向の動圧軸受を構成している。
軸受部材1bに軸支されてお)、かつ軸受部1aおよび
軸受部tbに対向する外周面にはヘリ/ボーン溝2a、
2bが形成されておシ、この部分が軸2の回転時におい
てラジアル方向の動圧軸受を構成している。
図示のように、図示上方の軸受部1bの上面段部には軸
受部材1. cが軸2に一体化して配されておシ、その
下面、前記上面段部と対向する側には半径方向に多数の
条溝を形成しておシ、回転時にはこの部分が動圧軸受と
して作用し、軸2を若干図示上方に変位させてスラスト
を担持する。9は磁界の変化を得るだめのホール素子、
lOは磁石5の下側バラyす5a表面にもうけた白黒パ
ターンから回転数を検知するセンサであって、ホール素
子9の信号変化によってステータのコイル電流を切換え
、センサlOによるタック信号をフィードバックして定
回転を維持するものとする。
受部材1. cが軸2に一体化して配されておシ、その
下面、前記上面段部と対向する側には半径方向に多数の
条溝を形成しておシ、回転時にはこの部分が動圧軸受と
して作用し、軸2を若干図示上方に変位させてスラスト
を担持する。9は磁界の変化を得るだめのホール素子、
lOは磁石5の下側バラyす5a表面にもうけた白黒パ
ターンから回転数を検知するセンサであって、ホール素
子9の信号変化によってステータのコイル電流を切換え
、センサlOによるタック信号をフィードバックして定
回転を維持するものとする。
第2図のような従来装置は、軸と軸受の位置、
調整が不要で、全体としてボールベアリングを用いたも
のよりもさらに小型化が可能であシ、回転部分を軽くで
きる等の利点があり、前述のような画像形成装置などに
用いるのに好適ではあるが、同時に、発動時ならびに停
止時における欠陥をまぬかれることができなかったので
あるQ 第2図駆動部は、電機子コイルが巻かれる磁性体として
の金属性のステータ4の側面に、磁石5の側面が近接し
ている0磁石5は近接する側面の上端Cから下端りにか
けて一様に着磁されている。上端Cと下端りとの重力方
向に関しての中央位置0′は金属性ステータ4の磁石5
に近接する側面の上端Aと下端Bの重力方向に関しての
中央位置O′と同じ位置レベルに設けられている。これ
は、金属性ステータ4゛に対する磁石5の位置バランス
を安定化するものである。
調整が不要で、全体としてボールベアリングを用いたも
のよりもさらに小型化が可能であシ、回転部分を軽くで
きる等の利点があり、前述のような画像形成装置などに
用いるのに好適ではあるが、同時に、発動時ならびに停
止時における欠陥をまぬかれることができなかったので
あるQ 第2図駆動部は、電機子コイルが巻かれる磁性体として
の金属性のステータ4の側面に、磁石5の側面が近接し
ている0磁石5は近接する側面の上端Cから下端りにか
けて一様に着磁されている。上端Cと下端りとの重力方
向に関しての中央位置0′は金属性ステータ4の磁石5
に近接する側面の上端Aと下端Bの重力方向に関しての
中央位置O′と同じ位置レベルに設けられている。これ
は、金属性ステータ4゛に対する磁石5の位置バランス
を安定化するものである。
しかし、回転部材としてのポリゴンミラー7゜軸受部材
IC2軸2の総重量はケーシング1の不動部に設けられ
ている軸受部1bと軸受部材”cho**m”Il?)
1iirq−11“1 マ角な領域部に集中している
0上記欠陥は軸受部lb、軸受部材ICの摩耗によって
生じ、摩耗の不均一化による多面鏡のミラー面振れが起
き画像形成の読み取)誤差や記録誤差が著しく生じる。
IC2軸2の総重量はケーシング1の不動部に設けられ
ている軸受部1bと軸受部材”cho**m”Il?)
1iirq−11“1 マ角な領域部に集中している
0上記欠陥は軸受部lb、軸受部材ICの摩耗によって
生じ、摩耗の不均一化による多面鏡のミラー面振れが起
き画像形成の読み取)誤差や記録誤差が著しく生じる。
この問題を第3図乃至第7図では解決している。特にこ
れらの実施例は、動圧軸受を、その発動時、減速時にお
ける回転部材と固定部材のスラスト方向の前述のような
接触回動時に生じやすい欠点を解消するためになされた
ものであって、軸受が作動する場合に、固定部材に対し
て回転部材が変位浮上する方向と同方向に、回転部材に
磁力が作用するようにして回転部材のみかけの重量を軽
減することによって、回転部材が固定部材に支持されて
いる支持位置におけるスラスト受け部材の耐久性を増し
、長期の使用に耐える高速回転駆動装置を提供している
。
れらの実施例は、動圧軸受を、その発動時、減速時にお
ける回転部材と固定部材のスラスト方向の前述のような
接触回動時に生じやすい欠点を解消するためになされた
ものであって、軸受が作動する場合に、固定部材に対し
て回転部材が変位浮上する方向と同方向に、回転部材に
磁力が作用するようにして回転部材のみかけの重量を軽
減することによって、回転部材が固定部材に支持されて
いる支持位置におけるスラスト受け部材の耐久性を増し
、長期の使用に耐える高速回転駆動装置を提供している
。
以下構成上共通する部分には共通番号を添えてあり、説
明の重複をさけてることにする。従って重要部が理解さ
れよう。
明の重複をさけてることにする。従って重要部が理解さ
れよう。
第3図乃至第7図例は回転部の重量負荷による回転部と
固定部との接触部における圧力を軽減するために、高速
回転用の駆動源の磁力発生機構を利用している。即ち、
駆動源の磁力発生機構はいずれか一方が着磁された磁石
の如き磁性体で、他方が金属の如き磁性体であシ、互い
に引き合う磁力を回転に使用すると共に上記圧力を軽減
する方向に作用させ、回転部材に常時磁力による浮力を
通電や回転に依らず与えている。従って回転開始時や回
転停止時のような極端な回転変動の際に発注していた損
傷等の問題を防止できた。
固定部との接触部における圧力を軽減するために、高速
回転用の駆動源の磁力発生機構を利用している。即ち、
駆動源の磁力発生機構はいずれか一方が着磁された磁石
の如き磁性体で、他方が金属の如き磁性体であシ、互い
に引き合う磁力を回転に使用すると共に上記圧力を軽減
する方向に作用させ、回転部材に常時磁力による浮力を
通電や回転に依らず与えている。従って回転開始時や回
転停止時のような極端な回転変動の際に発注していた損
傷等の問題を防止できた。
第3図は、ポリゴンミラー駆動用モータの他の構成を略
示するものである。
示するものである。
21はケーシングlに設けられた位置決め基準としての
垂直開口101に装着され、水平位置決め基準面LOO
K対して垂直配置された円柱状固定軸で、周面にヘリン
ボーン$2Cが設けられている。ヘリンボーン82cは
下方から上方に向ってスパイラル状に形成されておシ、
流体を上方へ導びく。3は固定軸21より外側に3μ以
下の微少間隙Eを介して軸21を囲繞する円筒スリーブ
で、その頂部近傍に固定軸21の上、端の受け部211
に当接するスラスト受け部材8が嵌合されている。スラ
スト受け部材8の中央は上部から下部にわたって設けら
れた通気孔81を有している。磁石5は上端Cから下端
りまで一様に着磁され、スリーブ3の下方の位置であっ
て、軸21に平行な側面の重力方向に関する上端Cと下
端りとの中央位置Cが、金属性のステニタ4の上端Aと
下端Bとの中央位置0′より重力方向に距離dだけ偏倚
するようにスリーブに保持されている。金属性のステー
タ4は軸21を中心として、円周を描くように設けられ
、磁石5はN、S、NSの順に2〜6極等レベルで設け
られている。スリーブ3の上端には、カバー6に設けら
れた光透過性のフィルターを有する窓12に対応して鏡
面を持つ多面鏡部材としてのポリゴン7が装着されてい
る。
垂直開口101に装着され、水平位置決め基準面LOO
K対して垂直配置された円柱状固定軸で、周面にヘリン
ボーン$2Cが設けられている。ヘリンボーン82cは
下方から上方に向ってスパイラル状に形成されておシ、
流体を上方へ導びく。3は固定軸21より外側に3μ以
下の微少間隙Eを介して軸21を囲繞する円筒スリーブ
で、その頂部近傍に固定軸21の上、端の受け部211
に当接するスラスト受け部材8が嵌合されている。スラ
スト受け部材8の中央は上部から下部にわたって設けら
れた通気孔81を有している。磁石5は上端Cから下端
りまで一様に着磁され、スリーブ3の下方の位置であっ
て、軸21に平行な側面の重力方向に関する上端Cと下
端りとの中央位置Cが、金属性のステニタ4の上端Aと
下端Bとの中央位置0′より重力方向に距離dだけ偏倚
するようにスリーブに保持されている。金属性のステー
タ4は軸21を中心として、円周を描くように設けられ
、磁石5はN、S、NSの順に2〜6極等レベルで設け
られている。スリーブ3の上端には、カバー6に設けら
れた光透過性のフィルターを有する窓12に対応して鏡
面を持つ多面鏡部材としてのポリゴン7が装着されてい
る。
!
依って回転可能な回転部材は多面鏡7.スリーブ3.磁
石5.バランサ5a、受け部材8を有しており、固定部
材は電機子コイルが巻回される。ステータ4.固定軸2
1.及びこれらすべてを密閉状態に包囲するカバー6、
ケーシング1とのケーシング部材を有する。回転部材の
重量は受け部材8の受け部211の接触部に集中するこ
とになる。
石5.バランサ5a、受け部材8を有しており、固定部
材は電機子コイルが巻回される。ステータ4.固定軸2
1.及びこれらすべてを密閉状態に包囲するカバー6、
ケーシング1とのケーシング部材を有する。回転部材の
重量は受け部材8の受け部211の接触部に集中するこ
とになる。
又、距離dは、別の言い方をすればこのように構成した
回転多面鏡装置のモータ部分において、永久磁石5の長
手方向中心位置に対してステータの長手方向中心位置を
スライド受け部材8の方向に距離dだけ偏倚させである
。
回転多面鏡装置のモータ部分において、永久磁石5の長
手方向中心位置に対してステータの長手方向中心位置を
スライド受け部材8の方向に距離dだけ偏倚させである
。
この距離d (>0 )により、また磁石5は円周着磁
に構成しであるから、永久磁石、スリーブ等を含む回転
部材は、前記距離dをゼロとする方向に作用する磁力に
よって前述した回転部材の総重量を受けるスラスト受け
部材8の、軸21上端の受け部211に対する接触圧を
小さくするととになる。ただし、受け部材8は非回転待
受け部211に対する接触圧がO近傍ではあるが接触状
態、、、5いい、。2□43カ1.。ヵよよ、、 1
部材が乱れるのをある程度防ぐためである。尚、回転時
には、軸21に形成したヘリンボーン溝2cの存在によ
って形成される流体圧によってスリーブ3が軸21と接
触せずに回転するとともに、スラスト受け部材8によっ
て生ずる軸方向流体圧によって、軸方向にも回転部分が
浮上する。
に構成しであるから、永久磁石、スリーブ等を含む回転
部材は、前記距離dをゼロとする方向に作用する磁力に
よって前述した回転部材の総重量を受けるスラスト受け
部材8の、軸21上端の受け部211に対する接触圧を
小さくするととになる。ただし、受け部材8は非回転待
受け部211に対する接触圧がO近傍ではあるが接触状
態、、、5いい、。2□43カ1.。ヵよよ、、 1
部材が乱れるのをある程度防ぐためである。尚、回転時
には、軸21に形成したヘリンボーン溝2cの存在によ
って形成される流体圧によってスリーブ3が軸21と接
触せずに回転するとともに、スラスト受け部材8によっ
て生ずる軸方向流体圧によって、軸方向にも回転部分が
浮上する。
従って、回転部材が、不図示の電力供給による電機子コ
イルへの通電により回転する際及び通電解除により回転
が停止する場合の負荷を減少でき、高速回転に安定する
までの時間を短縮し、不要な摩擦も大幅に抑制できる。
イルへの通電により回転する際及び通電解除により回転
が停止する場合の負荷を減少でき、高速回転に安定する
までの時間を短縮し、不要な摩擦も大幅に抑制できる。
依って、画像形成が即座にかつ安定してできるため、商
品メリットも大きい。
品メリットも大きい。
図示のタイプの装置において、永久磁石5、多面鏡7、
スリーブ3等の回転部材の重量350fに対して、永久
磁石の外径25φ、表面磁束1200G、dを5關とし
たときの図示上方への磁力はおよそ30(Mlとなシス
ラスト受け部材8の圧接力を大巾に軽減することができ
た。
スリーブ3等の回転部材の重量350fに対して、永久
磁石の外径25φ、表面磁束1200G、dを5關とし
たときの図示上方への磁力はおよそ30(Mlとなシス
ラスト受け部材8の圧接力を大巾に軽減することができ
た。
第4図は第3図のインナーロータタイプのモータに対し
てアウタロータタイプを示すもので、同様の構成を持つ
。
てアウタロータタイプを示すもので、同様の構成を持つ
。
第4図実施例の構成は、固定軸21の中央に貫通する流
体の流路14を軸方向に有し、前述の円筒スリーブ3と
一体化され半径方向に多数の条溝を有して構成されたス
ラスト受け部としての受け面8aとポリゴンミラー7を
装着するための取付部31を有している。アウタロータ
タイプとして前述の磁石5はスリーブ3に対して逆U字
型となるように取付けられたアーム11の軸21方向の
内周面に同定され、金属性ステータ4はアーム11’の
軸21側である内側でケーシング1の不動部に固定され
ている。第4図においても金属性ステータ4.ζ磁石5
の重力方向に関する側面は平行であり、互いに等間隔で
離間して前述した距離dをとっている。
体の流路14を軸方向に有し、前述の円筒スリーブ3と
一体化され半径方向に多数の条溝を有して構成されたス
ラスト受け部としての受け面8aとポリゴンミラー7を
装着するための取付部31を有している。アウタロータ
タイプとして前述の磁石5はスリーブ3に対して逆U字
型となるように取付けられたアーム11の軸21方向の
内周面に同定され、金属性ステータ4はアーム11’の
軸21側である内側でケーシング1の不動部に固定され
ている。第4図においても金属性ステータ4.ζ磁石5
の重力方向に関する側面は平行であり、互いに等間隔で
離間して前述した距離dをとっている。
回転開始時や回転停止時での回転部材の重量負荷は、受
け面8a&i:集中するが、中心位NO′と中心位置O
N との差である距[d (>O)によって発生する磁
力が回転部材(7,31,5゜11.3゛)を浮上させ
る方向に働くため、実際の重量より大幅に軽減される。
け面8a&i:集中するが、中心位NO′と中心位置O
N との差である距[d (>O)によって発生する磁
力が回転部材(7,31,5゜11.3゛)を浮上させ
る方向に働くため、実際の重量より大幅に軽減される。
尚、この場合においても、受け面8aと固定軸21の上
端受け部211は接触圧がある′程度ある状態で軽く接
触している。好ましくは200g以下で02以上の圧力
が良い。
端受け部211は接触圧がある′程度ある状態で軽く接
触している。好ましくは200g以下で02以上の圧力
が良い。
第5図、第6図は、前述した磁力を発生するために、磁
力の強弱部を形成するために、着磁状態を愛他させたも
ので、第7図は、第3図。
力の強弱部を形成するために、着磁状態を愛他させたも
ので、第7図は、第3図。
第4図実゛施例の距離dによる磁力と、第5図。
笥6図の着磁状態を組み合せた例を示している。
構成の詳細についてF!前述した構成を用いているため
、重要部につψでのみ説明する。
、重要部につψでのみ説明する。
第5図で、スリーブ3に固′定された磁石5は上部にバ
ランサー5bが固定されているが、着磁部分は、軸21
に沿った平面の上端Cから下端りまでで、長さ2Lの範
囲である。ステータ4の金属面の上端人から下端Bまで
の長さ21、 は着磁部分2Lより小で、夫々
の中央位置O′。
ランサー5bが固定されているが、着磁部分は、軸21
に沿った平面の上端Cから下端りまでで、長さ2Lの範
囲である。ステータ4の金属面の上端人から下端Bまで
の長さ21、 は着磁部分2Lより小で、夫々
の中央位置O′。
0″は、重力方向に関しての同位置レベル0fc一致し
ている。着磁部分2Lのうち、重力方向の下流域に相当
する下端り側の下端りから距離(L−7)の領域51は
、磁石5の他の領域の一様着磁よ°りも磁力の高い一様
着磁を受けている。従って磁石5の磁力分布祉、領域5
1で大となり他の部分けそ′jより71%となる。つま
り、中央位置O′。
ている。着磁部分2Lのうち、重力方向の下流域に相当
する下端り側の下端りから距離(L−7)の領域51は
、磁石5の他の領域の一様着磁よ°りも磁力の高い一様
着磁を受けている。従って磁石5の磁力分布祉、領域5
1で大となり他の部分けそ′jより71%となる。つま
り、中央位置O′。
OIを一致させているにもかかわらず、ステータ4と磁
石5との間には磁力バランスを安定化すべく、磁石5を
重力方向に関して上流側へ移動するように磁力を発生す
る。即ち、重力方向に関する上流域よりも下流域の磁力
を強くし、その磁カッアンバランスをバランスのとれた
状態にナロうとする、重力方向に関して下流域から上流
域に向かう反重力方向の磁力により、回転部材の固定部
材に対する接触圧を減じせしめている。
石5との間には磁力バランスを安定化すべく、磁石5を
重力方向に関して上流側へ移動するように磁力を発生す
る。即ち、重力方向に関する上流域よりも下流域の磁力
を強くし、その磁カッアンバランスをバランスのとれた
状態にナロうとする、重力方向に関して下流域から上流
域に向かう反重力方向の磁力により、回転部材の固定部
材に対する接触圧を減じせしめている。
よって、スラスト受け部材84の固定軸21に対する摩
擦係数は大幅に減少され、装置の安定した回転を長期に
わたって維持でき長寿命化が連終できた。
擦係数は大幅に減少され、装置の安定した回転を長期に
わたって維持でき長寿命化が連終できた。
第6図実施例は、第2図の従来例と同様の構 11
成に対し磁力のアンバランスをjl#Jしたものである
。これは第5図実施例と同様の技術思想に基づくもので
あるが、第5図よりも回転部材の浮力を増大できる効果
を生″boその構成は、第5図の礎石5の構成に加えて
、磁石5の上端C側から距離(L−1)の領域52に、
一様着磁のステータ4に対応する研石5の磁力よりも強
い着磁を与え、磁力のアンバランスを増大させ、回転部
材の反重力方向への浮力を増大できる。とれらは、第5
図の領域51Vc極端に大きな磁力を与えた時に生じる
回転不良を防止し、しかも大きな浮力を得ることができ
る利点を有する。
成に対し磁力のアンバランスをjl#Jしたものである
。これは第5図実施例と同様の技術思想に基づくもので
あるが、第5図よりも回転部材の浮力を増大できる効果
を生″boその構成は、第5図の礎石5の構成に加えて
、磁石5の上端C側から距離(L−1)の領域52に、
一様着磁のステータ4に対応する研石5の磁力よりも強
い着磁を与え、磁力のアンバランスを増大させ、回転部
材の反重力方向への浮力を増大できる。とれらは、第5
図の領域51Vc極端に大きな磁力を与えた時に生じる
回転不良を防止し、しかも大きな浮力を得ることができ
る利点を有する。
つまり、重力方向の上流側から下流側に向かって、弱磁
力部、中磁力部、大磁力部の順に磁力アンバランスを形
成することが重要となる。
力部、中磁力部、大磁力部の順に磁力アンバランスを形
成することが重要となる。
第7図実施例は、第5図実施例の磁力アンバランスを第
3図実施Hに加えたものである。無° 論第6図実施例
の磁力アンバランスを第3図に加えたものはさらに浮力
を増大できる。
3図実施Hに加えたものである。無° 論第6図実施例
の磁力アンバランスを第3図に加えたものはさらに浮力
を増大できる。
第7図では前述した中央位置O′、QI1間に距離d(
>O)を設けると共に、第5図の一様着磁よりも大の着
磁が与えられた領域51を磁石5の下部DfllllK
、設けている〇 従って、回転部材を浮き上げる磁力は、第3図と第5図
を組み合せたものに増大でき、回転部材がかなり重量が
あって第3図、第5図夫々の技術では十分な浮力を与え
ることができないような場合に好適であり、簡単な構成
で大きな浮力を得ることができ実用上利点が大きく、本
発明の適用範囲を大きく拡大できる。
>O)を設けると共に、第5図の一様着磁よりも大の着
磁が与えられた領域51を磁石5の下部DfllllK
、設けている〇 従って、回転部材を浮き上げる磁力は、第3図と第5図
を組み合せたものに増大でき、回転部材がかなり重量が
あって第3図、第5図夫々の技術では十分な浮力を与え
ることができないような場合に好適であり、簡単な構成
で大きな浮力を得ることができ実用上利点が大きく、本
発明の適用範囲を大きく拡大できる。
本発明は図示のように軸受を垂直配置とし、モータの回
転部がすべて軸端面で支持されるようになっているタテ
型のモータにとくに有効であるが、モータ自体の構成と
しては図示のようなものに限定されるものではなく、固
定側が円周着磁の磁石であり、回転側が磁性体からなる
電機子であるDCブラシモータ、ステータコイルとヒス
テリシスリングのロータとからなる交流ヒステリシスモ
ータなどにおいても、通電時にステータ側か磁石と同様
の作用を奏するので本発明を適用することが可能である
こと祉もちろんである。
転部がすべて軸端面で支持されるようになっているタテ
型のモータにとくに有効であるが、モータ自体の構成と
しては図示のようなものに限定されるものではなく、固
定側が円周着磁の磁石であり、回転側が磁性体からなる
電機子であるDCブラシモータ、ステータコイルとヒス
テリシスリングのロータとからなる交流ヒステリシスモ
ータなどにおいても、通電時にステータ側か磁石と同様
の作用を奏するので本発明を適用することが可能である
こと祉もちろんである。
本発明は前述したように、画像形成装置、記録装置、読
み取シ装置に適用でき、中でもプリンタ用のスキャナ、
ビデオ、ディスクなどの駆動部に用いて良質の画像を得
られるような画像形成装置等を提供する意味で重要であ
る。
み取シ装置に適用でき、中でもプリンタ用のスキャナ、
ビデオ、ディスクなどの駆動部に用いて良質の画像を得
られるような画像形成装置等を提供する意味で重要であ
る。
さらに本発明は、回転多面鏡駆動装置のように超高速回
転を必要とし、超高速回転が安定するまで比較的時間を
有し、微量な傾き、振れが2倍に増大し大きな問題を生
じる系に特別な効果を奏す。
転を必要とし、超高速回転が安定するまで比較的時間を
有し、微量な傾き、振れが2倍に増大し大きな問題を生
じる系に特別な効果を奏す。
具体的に説明すると、図示のような回転多面鏡装置にあ
っては、多面鏡に投射されるレーザビームは、面倒れさ
えなければ各鏡面が軸線方向に多少変位しても最終的な
画質に影響をあたえないから、前記距離dをかえてスラ
スト受け部材の面圧を極端に小さくすることができ、本
9 発明を適用するにきわめて好都合であり、こ
の場合には、スラスト受け部材の耐久性を維持するため
の処理、たとえば硬臀クロムメッキや、材質の考慮も必
要なくなり選択範囲が大きく広がる利点もある・ 又、回転多面鏡駆動には、一般の駆動より高速が必要と
され摩耗量も大きくなりやすく、不安定な損傷は致命傷
となる。しかも多面鏡の重量は大きく、摩擦量も大にな
りやすい。さらに高速のために、使用される流体には空
気が最適である。ところが空気を使用するためには、前
述した微少間Ii!fEけオイルや磁性流体のような流
体を使用する場合よりも微少であり、通常オイルの1/
3程度である。従って、スラスト軸受け部材8のような
ものに樹脂材を使用した場合は、その粉末がスリーブと
軸との間に進入して流体流れを乱すため、不安定な回転
を招来してしまう。ところが本発明を適用した場合は、
このような問題を解決でき、摩擦による摩耗量も極端に
減少できるので利点が大である。
っては、多面鏡に投射されるレーザビームは、面倒れさ
えなければ各鏡面が軸線方向に多少変位しても最終的な
画質に影響をあたえないから、前記距離dをかえてスラ
スト受け部材の面圧を極端に小さくすることができ、本
9 発明を適用するにきわめて好都合であり、こ
の場合には、スラスト受け部材の耐久性を維持するため
の処理、たとえば硬臀クロムメッキや、材質の考慮も必
要なくなり選択範囲が大きく広がる利点もある・ 又、回転多面鏡駆動には、一般の駆動より高速が必要と
され摩耗量も大きくなりやすく、不安定な損傷は致命傷
となる。しかも多面鏡の重量は大きく、摩擦量も大にな
りやすい。さらに高速のために、使用される流体には空
気が最適である。ところが空気を使用するためには、前
述した微少間Ii!fEけオイルや磁性流体のような流
体を使用する場合よりも微少であり、通常オイルの1/
3程度である。従って、スラスト軸受け部材8のような
ものに樹脂材を使用した場合は、その粉末がスリーブと
軸との間に進入して流体流れを乱すため、不安定な回転
を招来してしまう。ところが本発明を適用した場合は、
このような問題を解決でき、摩擦による摩耗量も極端に
減少できるので利点が大である。
以上説明したように、上記例は、垂直配置の f動
圧軸受の@1側をロータ、固定側をステータとして構成
したモータにおいて、固定側に支持される回転側の該支
持位fIlにおける支持圧が城 □殺される方向
に磁力が作用するように1前記ロークに対するステータ
の位置を相対的に偏倚させたシ磁気バランスを変化させ
たりしてこの磁力を得るものであるから、モータの立上
り作動時、減速時における前述の支持圧を可及的に小さ
くすることができ、これによって当該部分の摩耗、損傷
を阻止し、モータの耐久性の向上に資するところが大き
いものである〇 〔効 果〕 本発明の効果については各実施例中で説明し、失々でざ
らに特有な効果をもつが、共通していることは、回転開
始時や減速成いは停止時等における回転変動による摩擦
損傷を大幅に減少でき、長期にわたって信頼性、耐久性
を賽するものである。
圧軸受の@1側をロータ、固定側をステータとして構成
したモータにおいて、固定側に支持される回転側の該支
持位fIlにおける支持圧が城 □殺される方向
に磁力が作用するように1前記ロークに対するステータ
の位置を相対的に偏倚させたシ磁気バランスを変化させ
たりしてこの磁力を得るものであるから、モータの立上
り作動時、減速時における前述の支持圧を可及的に小さ
くすることができ、これによって当該部分の摩耗、損傷
を阻止し、モータの耐久性の向上に資するところが大き
いものである〇 〔効 果〕 本発明の効果については各実施例中で説明し、失々でざ
らに特有な効果をもつが、共通していることは、回転開
始時や減速成いは停止時等における回転変動による摩擦
損傷を大幅に減少でき、長期にわたって信頼性、耐久性
を賽するものである。
特に本発明を記録装置に使用される多面鏡部材の高速回
転に適用した場合は多面鏡の振動不安をなくし、像記録
の高度な精度を長期に維持できる。
転に適用した場合は多面鏡の振動不安をなくし、像記録
の高度な精度を長期に維持できる。
第1図は本発′明が適用された画像記録装置の一例の略
説明図、第2図は従来の高速回転駆動装置の説明図、第
3図乃至第7図は夫々本発明の高速回転駆動装置の例を
示す要部説明図である。
説明図、第2図は従来の高速回転駆動装置の説明図、第
3図乃至第7図は夫々本発明の高速回転駆動装置の例を
示す要部説明図である。
Claims (10)
- (1)高速回転駆動装置は以下を有する、 装置の不動部に支持された固定軸、 該固定軸に接触する接触部を有し被回転体 を支持し該固定軸に対して回転可能に設けられた回転部
材、 該固定軸に対して該回転部材を回転する駆 動手段、該駆動手段は該回転部材に固定された第1部材
と装置の不動部に固定された第2部材とを有し、該第1
部材は該回転部材の該固定軸に対する該接触部の当接圧
を減じる方向に磁力を発生する位置に設けられ、第1部
材と第2部材は一組で磁力を利用できる構成である。 - (2)第1部材は磁石で、第2部材は駆動手段の電機子
コイルが巻かれる磁性体である特許請求の範囲第1項記
載の高速回転駆動装置。 - (3)第1部材の磁石は上記固定軸の軸方向に沿つて平
滑な表面を有し、上記第2部材は該平滑表面に対して離
間してほぼ平行となる磁性体面を有している、該平滑表
面の固定軸方向に関する中央部の位置が該磁性体面の固
定軸方向に関する中央部の位置より重力方向側に偏倚し
ている、この偏倚により上記磁力が形成される特許請求
の範囲第2項記載の高速回転駆動装置。 - (4)上記平滑表面は上記磁性体面に関して上記固定軸
と反対側に位置し、上記回転部材の磁石は上記電機子コ
イルの外側を回転する特許請求の範囲第3項記載の高速
回転駆動装置。 - (5)上記固定軸は周面に多数の条溝を有し、上記回転
部材は該固定軸の周面に微少間隙を介して該固定軸を囲
繞するように配設された円筒部材を有し、円筒部材の固
定軸に対する相対回転により流体を用いて上記磁力と同
方向に上記回転部材を変位させる力を形成する特許請求
の範囲第3項記載の高速回転駆動装置。 - (6)高速回転駆動装置は以下を有する、 密閉されたケーシング部材、 該ケーシング部材の一部に設けられ光信号 が入射、射出できる光透過性の窓、 該ケーシング部材の内側に以下を有する; ケーシングの不動部に支持された固定軸、 該窓に対応して位置づけられた被回転体としての多面鏡
部材、 該固定軸に接触する接触部を有し該多面鏡 部材を支持し該固定軸に対して回転可能に設けられた回
転部材、 該固定軸に対して該回転部材を回転する駆 動手段、該駆動手段は該回転部材に固定された第1部材
、装置の不動部に固定された第2部材、を有し、第1部
材と第2部材は協働して両者間に磁力を発生する特性を
分担し該第1部材は該回転部材の固定軸に対する接触部
の当接圧を減じる方向に磁力を発生するように該回転部
材の有する円筒部材に位置づけられている、 この円筒部材は多数の条溝が設けられた該 固定軸の周面に対して微少間隙を介して該固定軸を囲繞
するように配設され、固定軸に対する相対回転により微
少間隙に流体を移動させ上記磁力の方向と同方向に回転
部材を変位させる。 - (7)円筒部材に位置固定された第1部材は着磁された
磁性体で、装置の不動部に固定された第2部材に対して
重力方向に関しての上流域側の磁力よりも下流域側の磁
力が大となるように該第2部材に対して近接配置されて
いる特許請求の範囲第6項記載の高速回転駆動装置。 - (8)上記第2部材は電機子コイルが巻かれる磁性体で
第1部材に近接した面を有し、上記上流域側は近接面の
重力方向に関する上流域側で、上記下流域側は近接面の
重力方向に関する下流域側である特許請求の範囲第7項
記載の高速回転駆動装置。 - (9)高速回転駆動装置は以下を有する。 固定部材たる電機子コイルと、その付勢に よつて回転する回転部材たる磁石と、この回転部材を、
ラジアル方向に軸支する動圧軸受と、該動圧軸受によつ
て生ずる流体圧によつて前記回転部材をスラスト方向に
変位浮上して支持するスラスト受け部と、 前記変位方向と同方向に前記回転部材を変 位させるように前記固定部材に対して回転部材の長手方
向位置を偏倚している。 この偏倚により、この変位を与える磁力が 形成される。 - (10)上記回転部材は光信号を所定方向から他の方向
へ反射する回転多面鏡を支持し、回転多面鏡は高速回転
される特許請求の範囲第9項記載の高速回転駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12836184A JPS619138A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 高速回転駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12836184A JPS619138A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 高速回転駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS619138A true JPS619138A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=14982914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12836184A Pending JPS619138A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 高速回転駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS619138A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63129827A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Fuji Xerox Co Ltd | トロイダルモ−タ |
JPH01193428A (ja) * | 1987-12-05 | 1989-08-03 | Carl Freudenberg:Fa | スリーブ形ゴム緩衝器 |
EP0392500A2 (en) * | 1989-04-12 | 1990-10-17 | Ebara Corporation | Spindle motor |
US6457867B1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for replenishing oil in a fluid dynamic bearing using a sleeve groove |
JP2010041889A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | 搬送装置 |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP12836184A patent/JPS619138A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63129827A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Fuji Xerox Co Ltd | トロイダルモ−タ |
JPH01193428A (ja) * | 1987-12-05 | 1989-08-03 | Carl Freudenberg:Fa | スリーブ形ゴム緩衝器 |
EP0392500A2 (en) * | 1989-04-12 | 1990-10-17 | Ebara Corporation | Spindle motor |
US6457867B1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for replenishing oil in a fluid dynamic bearing using a sleeve groove |
JP2010041889A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | 搬送装置 |
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