JPH0433588A - モータの駆動装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、負荷が装着されたモータを設定回転数に駆動
制御するためのモータの駆動装置に関する。

（従来の技術） この種のモータの駆動装置としては、例えばレーザビー
ムプリンタのように、レーザ光を、回転しているポリゴ
ンミラーで反射させることにより走査し、その反射光に
より感光ドラム上に印字パターンを形成するようにした
装置に用いられるものがある。この場合に、ポリゴンミ
ラーは、高速回転可能なモータの回転軸に取り付けられ
て回転駆動されるようになっており、印字情報に応じて
点滅するレーザ光に同期してモータを回転駆動すること
により、印字パターンを形成するので、従来のプリンタ
に比べて機械的な動作部分が少ない構成となり、またレ
ーザ光の点滅も高速で行なえるので、高精度で且つ高速
印字動作が可能となるものである。

（発明が解決しようとする課題） このように、レーザビームプリンタにおいては、高精度
で且つ高速印字動作を実現させるために、ポリゴンミラ
ーを回転駆動するモータを高速度で且つ安定な回転状態
に保持することが要求される。例えば、駆動用モータの
回転数は６０００〜１２００　Ｏｒ、ｐ、ｍの範囲内で
設定され、その速度変動率（ジッタ）は０．０３％程度
とされる。

つまり回転精度は上述の設定回転数において数回転以内
に抑える必要があり、回転精度がこれ以上低下すると、
レーザ光との同期状態が悪くなり、印字パターンが乱れ
てしまう虞が出てくる。

このようなモータの回転精度を左右する要因のひとつと
して、回転軸を支持するボールベアリングの回転性能が
挙げられる。この場合、ボールベアリングの回転状態の
安定性は、その構造のみならず、例えば潤滑剤としての
グリスの硬度やその潤滑状態によっても左右される。従
って、これらに不具合があると回転状態が乱れてジッタ
が大きくなってしてしまう等の悪影響を及ぼす。

一般に、継続的に回転している状態においては、グリス
の潤滑状態も安定しているため、回転精度も良好に保持
させることができるが、駆動初期においては逆にグリス
の潤滑状態が不十分となる場合があり、例えば、グリス
が塊の状態で飛散したり、硬度が高いときにこのような
ジッタを引き起こす。

従って、駆動用モータに使用するボールベアリングは、
厳しい工程検査を経たものしか採用することができない
ため、モータ自体の価格が高くなり、総じてコストアッ
プになる不具合があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、規格を厳しくした高価なボールベアリングを採用す
ることなく、安価に構成されたモータを用いながら、外
部作用に応じた出力の精度を向上させることができるモ
ータの駆動装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明のモータの駆動装置は、回転状態の負荷に外部作
用を与えて出力を得るようにしたものにおいて、前記負
荷を回転させるモータを設定回転数で駆動制御する制御
手段、及び前記モータの停止時間を計測する計時手段を
設け、前記制御手段を、前記モータの駆動時に前記計時
手段による計測時間が所定時間を超えていた場合にモー
タの駆動後一定時間だけ前記外部作用を停止させる構成
としたところに特徴を有する。

（作用） 本発明のモータの駆動装置によれば、モータの停止＋！
、ｙ間が計時手段により計測されており、モータ駆動の
指令が与えられると、制御手段は次のように動作する。

まず、計測時間が所定時間を超えているときには、モー
タの駆動制御を行うと共に一定時間だけ外部作用を停止
１「、させる。これにより、長時間に渡って停［Ｉ−状
態であったモータが回転された初期状態において、ジッ
タ等の不安定な回転状態が発生してもその期間中は外部
作用を停止させることにより出力の乱れを起こす不具合
が解消される。また、計測時間が所定時間以内であると
きには、モータの駆動制御開始と共に外部作用も同時に
実施可能となる。この場合には、まだ前回の駆動時から
間が少いため、モータの回転状態は素早く安定な状態に
保持されるので、直ちに外部作用を行ってもその出力の
乱れは極力抑制される。

（実施例） 以下、本発明をレーザビームプリンタに適用した場合の
一実施例について図面を参照しながら説明する。

全体の光学系統の構成を示す第３図において、光源とし
てのレーザ投光器１は後述するように点灯制御されるも
ので、そのレーザ光はシリンドリカルレンズ２を介して
負荷であるポリゴンミラー３に投影されるよ・うになっ
ている。ポリゴンミラー３は、ブラシレスモータ４の回
転軸５に挿通固定されており、回転状態でレーザ光を反
射させながら所定範囲内で走査する。ブラシレスモータ
４は、三相の各相に対応してコイル４ａ、４ｂ、４Ｃ（
第１図参照）が配設され、後述するように通電されるよ
うになっている。さて、ポリゴンミラー３による反射光
はｆ−θレンズ６を介して感光ドラム７の感光面７ａに
投影されるようになっており、これにより、レーザ光は
ポリゴンミラー３で走査されながら感光ドラム７の感光
面７ａに印字パターンを形成する。この半導体レーザ１
によるポリゴンミラー３への投影動作が本発明で言うと
ころの外部作用に相当するものであり、ポリゴンミラー
３により走査された反射光の投影による印字動作が出力
に相当する動作である。

上記したポリゴンミラー３駆動用モータ４の回転軸５は
、第４図（ａ）及び（ｂ）に縦断側面及び横断面を示す
ように、ボールベアリング８により回転可能に支持され
ている。このボールベアリング８は、外輪９．ボール１
０．　　リテーナ１１及びグリス１２よりなるもので、
リテーナ１１に形成された複数の挿入孔１１ａに夫々ボ
ール１０が保持され、これらが外輪９と回転軸５の溝部
５ａとの間に配設された状態で構成される。そして、回
転軸５の回転に伴なってリテーナ１１及びこれに保持さ
れた複数個のボール１０が転動して円滑な回転状態をつ
くりだすようになっている。この場合、リテーナ１１に
は上記したグリス１２が保持されており、ボール１０の
転勤に伴なってグリス１２が少量ずつボール１０が回転
軸５及び外輪つと接触する部分に供給され、潤滑作用を
するようになっている。

次に、電気的構成の概略を示す第１図において、直流型
ｇ］３の両端子間には制御手段たるマイクロコンピュー
タ等により構成される制御回路１４゜モータ駆動回路１
５及びレーザ駆動回路１６が接続されている。

モータ駆動回路］５は、６個のパワートランジスタ１．
７　ａ乃至１７ｆをブリッジ接続してなる周知構成のも
ので、それらのベースは制御回路１４の出力端子Ｑｌ乃
至Ｑ６に接続され、出力端子Ａ。

Ｂ、Ｃは夫々モータ４のコイル４ａ乃至４Ｃの各他端子
に接続されている。モータ４の各コイル４ａ乃至４ｃは
、制御回路１４からの制御信号に応じて駆動回路１５に
より交互に２相ずつ通電され、回転駆動されるようにな
っている。レーザ駆動回路１６は、レーザ投光器１に組
み込まれているもので、電流制限抵抗１８．半導体レー
ザダイオード１つ及び駆動用トランジスタ２０が直列に
接続された構成となっており、トランジスタ２０は制御
回路］４の出力端子Ｑ７からベース駆動信号が与えられ
ることにより点灯するようになっている。

さて、制御回路］４は、上述のようにモータ駆動回路１
５及びレーザ駆動回路１６を制御すると共に、計時手段
としてのタイマを兼ね備えており、モータ４が停止され
た時点からの経過時間を計測時間ｔとしてカウントして
いる。そして、モータ４の駆動指令が与えられたときに
は、後述するように、モータ駆動回路１５を駆動開始す
ると共に、計測時間ｔの値に基づいてレーザ駆動回路１
６の駆動制御を開始するか否かを判断するようになって
いる。

次に、本実施例の作用について第２図に示す運転判断プ
ログラムのフローチャートをも参照して述べる。

いま、駆動用モータ４が停止状態にある場合には、制御
回路１−４はモータ４が停止された時点からの経過時間
を計測時間ｔとしてカウントしている。そして、このよ
うな状態において、プリント出力を行うべくモータ駆動
指令が与えられると、制御回路１４は第２図のフローチ
ャートに示す運転判断プログラムに従って出力の制御が
行われる。

即ち、まず、計測時間ｔの値が予め記憶された設定時間
Ｔ（例えば１２時間）よりも大きいか否かを判断しくス
テップＳ１）、計測時間ｔが設定時間Ｔ以下である場合
には、ｒＮＯＪと判断してステップＳ２に進み、モータ
４を駆動すると共に、続くステップＳ３でレーザ駆動回
路１６に出力可能な状態にして印字出力制御を行う。つ
まり、この場合には、計測時間を即ちモータ４の停止時
間が短いので、ボールベアリング８はグリス１２の飛散
等によるジッタを引き起こすことが少なく、モータ４は
直ぐに安定した回転状態になる。従って、レーザ投光器
］による出力動作を直ぐに開始しても、ポリゴンミラー
３は安定した回転状態を保持されるので、感光ドラム７
の感光面７ａには乱れのない印字パターンを形成させる
ことができるのである。

しかして、ステップＳ１でｒＹＥｓＪと判断されたとき
、つまり、計測時間ｔが設定時間Ｔを超えていた場合に
は、制御回路１４は、モータ駆動回路１５を介してモー
タ４の駆動制御を開始（ステップＳ４）するが、レーザ
駆動回路１６への出力は一定時間Ｔｃ　　（例えば５分
）だけ停止する。

従って、レーザ投光器］−による出力動作は上記−定時
間Ｔｃだけ待った後実施される（ステップＳ３）。これ
により、モータ４の駆動直後に、ボールベアリング８の
グリス１２が飛散する等して回転状態に不調を来たして
いても、一定時間Ｔ。だけ回転駆動された後ポリゴンミ
ラー３が安定した回転状態となってからレーザ投光器］
によるレーザ出力動作が行われるので、感光ドラム７の
感光面７ａには乱れのない印字パターンを形成させるこ
とができるものである。

このような本実施例によれば、ポリゴンミラー３の駆動
用モータ４の停止時間が設定時間Ｔを超えるときには、
一定時間Ｔｃだけレーザ投光器１による出力動作を停止
させるようにしたので、感光ドラム７の感光面７ａには
常に乱れのない安定した印字パターンを形成させること
ができ、従来と異なり、モータ４の回転軸を支持するボ
ールベアリング８を回転初期状態から安定に保持できる
＝　１１− 高価なものを用いる必要がなくなり、コストを」二昇さ
せることなく印字動作の不具合を解消できる。

尚、上記実施例においては、本発明をレーザビームプリ
ンタに適用した場合について述べたが、これに限らず、
例えばハードディスクや磁気ディスクの駆動モータ等の
高速で且つ高精度な回転状態が要求される回転制御装置
全般に適用できる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明のモータの駆動装置によれ
ば、モータの停止時間を計時手段により計測すると共に
、モータを駆動する場合に計測時間が所定時間を超えて
いるときには、モータの駆動後一定時間だけ外部作用を
停止させるようにしたので、モータの回転状態が常に駆
動初期から精度良く保持されなくとも、負荷の回転状態
を極力安定にした」二で外部作用を行わせて出力を安定
にすることができ、総じて安価に構成できるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気的構成図
、第２図は運転判断プログラムのフローチャー１・、第
３図は光学系統の全体構成図、第４図（ａ）及び（ｂ）
はモータを支持するボールベアリング部分を拡大して示
す縦断側面図及び横断面図である。 図面中、］はレーザ投光器、３はポリゴンミラー（負荷
）、４は駆動用モータ、５は回転軸、７は感光ドラム、
８はボールベアリング、１２はグリス、］４は制御回路
（制御手段、計時手段）、・］５はモータ駆動回路、１
６はレーザ駆動回路、１７ａ乃至１７ｄはパワートラン
ジスタ、１−９は半導体レーザである。 出願人　　株式会社　　東　　　芝 代理人　　弁理士　　佐　藤　　強

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．回転状態の負荷に外部作用を与えて出力を得るよう
   にしたものにおいて、前記負荷を回転させるモータを設
   定回転数で駆動制御する制御手段と、前記モータの停止
   時間を計測する計時手段とを備え、前記制御手段は、前
   記モータの駆動時に前記計時手段による計測時間が所定
   時間を超えていた場合にはモータの駆動後一定時間だけ
   前記外部作用を停止させる構成とされていることを特徴
   とするモータの駆動装置。