JPS646404Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案の動圧流体軸受および動圧流体軸受の回
転体を駆動する手段を有する動圧流体軸受に関す
るものである。

近年のオフイスコンピユータ、ワードプロセツ
サーCAD／CAMシステム等の急激な普及により
高速（多くは10000r.p.mを越え50000r.p.mにも達
する）かつ高画質でありながらしかも低騒音での
出力を行なえるプリンターに関しての需要が次第
に高まつてきている。

この様な要求に十分対応できるプリンターとし
てレーザビームプリンタ（LBP）の市場は急速
に広がりつつある。LBPとは電子写真方式を利
用した記録方式であり、第１図に示す様なレーザ
走査光学系を用いている。この光学系はデジタル
信号により発光停止するレーザユニツト１と、こ
のレーザ光を、外周に感光体を層持する感光ドラ
ム５の軸５′の軸方向に偏向走査する回転多面鏡
（ポリゴン）と、ポリゴン２を回転駆動するモー
タ３及びレンズ系４から成り、レーザ走査光によ
り感光体上に描かれた潜像は一般に知られている
カールソン法、PIP法等の電子写真のプロセスに
従い現像、転写、定着が行われて複写される。そ
して、この光学系の心臓部となるのはポリゴン２
でありその精度の良い回転がなければ画質の安定
向上は望めない。その為、この回転駆動用モータ
３には厳しい条件が要求されており、特に回転ム
ラの少ないこと、高速回転が可能で長寿命である
こと、軸受部からのグリス、又はオイルの飛散の
ないこと、振動騒音がないこと等が基本性能とし
て重要である。そしてこれらの条件はVTR、ビ
デオデイスク、ジヤイロ等に於ても全く同様であ
る。

上記の問題を解決する為には非接触でかつ回転
体を支持でき得る軸受方式が必要となる。この様
な軸受方式として動圧流体軸受が最もふさわしい
ものとして挙げられる。動圧軸受を用いかつ組立
等も非常に容易としかつコンパクト、ローコスト
となる様な構成が要望される。

この具体例を第２図、第３図に示す。第２図は
防塵のためポリゴン２とモータ部を一体に密封し
たタイプのスキヤナモータである。固定軸７は多
条ねじ、ヘリングボーン溝、スパイラル溝等の一
般的に知られている動圧溝がエツチング、転造等
により付けられ、下部ケース６に圧入固定されて
いる。固定軸７に嵌合して軸受を形成する円筒状
の回転スリーブ８にはポリゴン２、駆動モータ用
マグネツト９、軸方向支持用のスラスト受け１０
が固定されている。スラスト受け１０には中央に
毛細管１０ａが設けられている。モータはマグネ
ツト９、外筒６に固定されたステータ１１、回転
検出制御用のホール素子１２，１３より成り、密
封用の上部ケース１４にはレーザ光の入出射用窓
ガラス１５が固設されている。

作用について説明すると、モータ３を附勢する
とスリーブ８が上方より見て反時計の矢印方向に
回転を始めると、スリーブ８の開口部１６より空
気が流入し、多条ねじ溝により上方に押し上げら
れる。スラスト受け１０に明けられた毛細管１０
ａで絞られ、その手前で空気の流速が低下し、そ
の低下分のエネルギーにより圧力が発生し、スリ
ーブ８は軸方向に浮上する。また、上下のヘリン
グボーン溝により発生するラジアル方向圧力によ
り固定軸７とスリーブ８とは接触することなくス
リーブ８はポリゴン２とマグネツト９と共に非常
に高精度で、かつ安定した高速回転をすることに
なる。

第３図は下部ケース６′に固定されたスリーブ
８′中で、軸７′が回転し、その軸７′にポリゴン
２、マグネツトのヨーク９′ａを介してマグネツ
ト９′が固定されて回転する。従つて軸７′と固定
されたスリーブ８′と穴塞ぎ部材８′ａとに囲まれ
た空間に圧力が発生し、絞られた空気は毛細管
８′ｂを通り上部ケース１４内の空間に逃げる。
従つて第２図のスラスト受け１０、毛細管１０ａ
は第３図にはなく、その他の部材は符号と機能と
が第２図と同じである。

第２図は固定軸７に対し、第３図は固定された
スリーブ８′に対し、回転体を１方向から嵌込さ
せる事のみにより容易に組立てられる非常に簡易
な構成となつている。しかし、この構成に於ては
第２図、第３図に於ける上方向に関しては何ら拘
束を持たない為、振動が加わつた際に回転体が抜
け出て、軸受部に傷をつける恐れがある。

動圧の流体軸受に於ては軸受隙間は2μｍ〜十
数μｍ程度でありほんのわずかに傷ついただけで
も回転体の回転に支障をきたし、場合によつては
回転体と相手部材とが一瞬のうちに焼き付き、軸
受を構成している部品のみならず回転体を回転駆
動させる為の回路、更にはこれらを含む装置にも
破損が生じ兼ねない。

また、回転体が輸送時上下に振動する事によ
り、例えば第２図で回転体の起動停止時に回転体
が接触するスラスト受け１０が摩耗、変形或いは
固定の位置がずれたり、ときには抜けたりする。
スラスト受け１０の位置がずれると回転多面鏡２
の位置もずれ当然致命的な結果を生む。スラスト
受け１０の変形は起動トルクの増大、摩耗の促進
につながり好ましくない。また、スラスト受け１
０が摩耗すると摩耗粉を生じこの摩耗粉が前述の
軸受隙間に入りこむと回転体の回転に支障をきた
し、場合によつて焼き付く結果ともなる。従つて
上述の問題を生じさせない為にも固定部材に対す
る回転体の抜けは特に防がねばならない。

このような装置の上下振動が加わるのは装置を
輸送する状態に於てであり装置が設置された状態
では普通は起こらない。従つて少なくとも輸送時
に動圧流体軸受を持つ駆動装置の回転体を押える
ような手段を設ける必要がある。

一方、前述の如く動圧流体軸受の隙間は非常に
小さく特に高速回転を目指す際に有効な気体軸受
に於ては隙間が数μｍ程度であり非常に粉塵を嫌
う。また、温度変化により軸受内部に結露すると
いう現象も好ましくない。従つて軸受機構は極め
て清浄な、かつ低湿の環境下で組み立てられ、完
全密封のケース内に組み込まれる。従つて組み立
て後はケースを開ける事は禁じなければならな
い。前述の軸受機構の回転体を押さえる為の部材
もこのケースの密封性を十分に保証し、なおかつ
容易に押さえられなければならない。同様に押さ
えの解除も密封性を維持しながらも確実に解除が
遂行され、かつ容易に操作の行えるものでなくて
はならない。

従来はケースにネジ穴を設けネジの頭で軸受部
を押さえる様な構成を取つていたが、振動により
ネジのゆるみが生じたりして確実性に欠け、みた
ネジ穴から湿つた外気、及び粉塵が入り込み密封
性に欠ける等の問題があつた。

この様にケースの密封性を保証しながらケース
内にある回転体の押さえ或いは解除を容易に行え
る手段が強く要望されていた。

本考案は動圧流体軸受装置の回転体の輸送時の
上下振動を該装置の密封性を何ら損なう事なしに
容易に押さえ、かつその押さえを容易に解除する
手段を提供することを目的とする。

本考案は上記目的を達成するため、回転により
発生する流体の動圧で回転体の負荷を支持する動
圧流体軸受と回転体を回転させるためのモータ部
と、少なくとも上記軸受を密閉するケースとを備
えた動圧流体軸受ユニツトにおいて、上記ケース
の一部を可撓性の部材で構成し、この可撓性部材
を回転体を固定するために回転体と接触する接触
位置と、回転体の回転時及び非回転時とも回転体
と非接触の非接触位置とをとるべく変形可能であ
り、この可撓性部材の変形は上記ケースの外側か
ら行なえることを特徴とする動圧流体軸受ユニツ
トである。

以下本考案の実施例を図面により説明する。第
４図は本考案の実施例を示す縦断面図である。こ
の実施例は第２図の回転多面鏡に実施したもので
第２図の回転多面鏡と同一部分は同符号を附し説
明は省略する。

上部ケース１４の中央でスラスト受け１０に対
向する部分に穴１４ａを設け、その内側の座ぐり
１４ｂにゴム等の可撓性を有する固定部材１８を
接着或はねじ止めにより張設した後周囲を気密に
する。

このような上部ケース１４を組立てた状態にお
いて、動圧流体軸受装置を輸送する場合等には外
部から来る振動、衝撃に対して、平円板の中心に
円筒形突起１９ａを持つ押さえ部材１９をねじ２
３により上部ケース１４に固定し、押さえ部材１
９の中心の突起１９ａで固定部材１８を撓ませて
スラスト受け１０に接触させると、外部から来る
振動、衝撃に対し、スリーブ８が固定軸７に対し
動揺しないようになる。

装置を使用に際しては押さえ部材１９をねじ２
３を外して取り外すと第５図のように固定部材１
８はスラスト受け１０から離れ、ポリゴン２とマ
グネツト９を固定した回転体であるスリーブ８は
回転自在となる。

第６図、第７図は第２図の上部に実施した実施
例を示す縦断面図である。第２図の回転多面鏡と
同一部分は同符号を附し説明を省略する。固定部
材１８′はゴム等の可撓性を有する材料の円板１
８′ａに円筒形の円筒面に溝１８′ｃを有するつま
み１８′ｂが付いていて、上部ケース１４の穴１
４ａの内側の座ぐり１４ｂに気密に張設されてい
る。押さえ部材２０は第８図の押さえ部材２２の
スリツト２２ｄのない形状をしたもので円筒状の
突起を固定部材１８′に向け、上部ケース１４の
穴１４ａを貫通して固定部材１８′を押さえねじ
２３で上部ケース１４に固定すると固定部材１
８′は中央部が凹形に変形してスラスト受け１０
と当接し、回転体は輸送時の衝撃等によつては動
かない。

次に装置を作動させる時は第８図の平板部２２
ａのような押さえ部材２１のスリツト２２ｄに相
当する部分を固定部材１８′の溝１８′ｃに挿入
し、第７図で示すように別の押さえ部材２１を上
部ケース１４にねじ２３で固定すると固定部材１
８′の円板１８′ａがスラスト受け１０より離れ、
回転部は回転自在となる。固定部材１８′のつま
み１８′ｂは穴１４ａにもぐり込んでいる固定部
材１８′をつまみ出すという効用をも有する。ま
た、押え部材１８′を第７図のような形に作つて
おけば第５図で説明したと同様に押え部材２１は
不用である。

次に本考案の更に他の実施例を第８図に示す。
第８図は斜視図である。第６図、第７図で説明し
た２個の押さえ部材２０，２１を１個の押さえ部
材２２で役立たせるものである。即ち図示の姿勢
で押さえ部材２２のスリツト２２ｄを第７図のよ
うに固定部材１８′の溝１８′ｃに挿入し、取付穴
２２ｃをねじ２３で上部ケース１４に固定すれ
ば、装置の作動状態となり、第８図の押さえ部材
２２を図示の姿勢を上下逆にして取付穴２２ｃを
ねじ２３で上部ケース１４に取付ければ、装置の
輸送時等の衝撃に対応出来る状態となる。

２個の押さえ部材２０，２１を１箇の押さえ部
材２２で役立たせれば、一方を使つている時に他
方を忘れるようなことのために起るトラブルを避
けられる。

上記の実施例に於ては輸送時に固定部材をスラ
スト受け部材に接触させる構成をとつたが無論こ
れに限られるものではなくスリーブ８或いはポリ
ゴン２に接触させる構成を取つてもよい。また第
２図の様に固定軸７の周囲をスリーブ８が回転す
る構成を例にとつて説明を加えたが第３図の様に
スリーブ８′の内部で軸７′が回転する様な構成に
於ても例えば軸７′の端面を固定部材により押さ
える方法やマグネツト９′のヨーク９′ａを半径方
向から押さえる事も可能である。

上述の説明から容易に理解できる様に固定部材
は必ずしも軸方向への押さえつけを目的として配
置されるものでなく回転体の軸方向への変位を束
縛する為のものである。

また以上に於て『押さえる』という表現を度々
用いたが、この表現は力を加えると言う意味では
必ずしもなく少なくとも接触している事を条件と
するものである。

以上の様に可撓性部材の変形はケースの外側か
ら行えるようにした事により、軸受機構を囲うケ
ースに実質的に貫通穴を設ける事なく従つてケー
スの持つ密封性を何ら損う事なく軸受の回転体の
輸送時の軸方向の動きの阻止及び軸受使用時の解
除を安価かつ容易な方法でしかも確実に実現させ
る事を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図はLBPの基本構成を表わす原理図、第
２図、第３図は動圧流体軸受を示す縦断面図、第
４図、第５図は本考案の実施例を示す縦断面図、
第６図、第７図は本考案の他の実施例を示す縦断
面図、第８図は本考案の更に他の実施例を示す斜
視図である。 ２……ポリゴン、６……下部ケース、７……固
定軸、７′……軸、８，８′……スリーブ、９′ａ
……ヨーク、１０……スラスト受け、１４……上
部ケース、１４ａ……穴、１４ｂ……座ぐり、１
８，１８′……固定部材、１９，２０，２１，２
２……押さえ部材、２３……ねじ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 回転により発生する流体の動圧で回転体の負
   荷を支持する動圧流体軸受と、回転体を回転さ
   せるためのモータ部と、少なくとも上記軸受を
   密閉するケースとを備えた動圧流体軸受ユニツ
   トにおいて、 上記ケースの一部を可撓性の部材で構成し、
   この可撓性部材を回転体を固定するために回転
   体と接触する接触位置と、回転体の回転時及び
   非回転時とも回転体と非接触の非接触位置とを
   とるべく変形可能であり、この可撓性部材の変
   形は上記ケースの外側から行なえることを特徴
   とする動圧流体軸受ユニツト。 ２ 上記可撓性部材はゴムで構成されている特許
   請求の範囲第１項記載の動圧流体軸受ユニツ
   ト。