JPS5923322A - 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重光偏向器に適用され、
多面体重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υの成果を上げ
ている。このレーザプリンタは第１図に示すようにレー
ザ光源１から発せられたレーザー光（レーザビーム）２
を回転多面体重光偏向器３を介して（ｊｉｉｌ向し、こ
の偏向されたレーザ光２を結像レンズユニット（ＦＱレ
レン）４全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）シ、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、回転多面体鏡元偏向器３は多面体鏡６とこの多面
体重６を高速回転させるモータ７とから構成さ１してお
り、第２図に示すような構成となっている。

すなわち、上記多面体重６は、モータ７のモータシャフ
ト８の上端チー・２部８ａに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５ｂＶｃｆＡ６されたナ
ラ）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の軸方向は
ぼ中央部にはモータロータ１２が取り付けられていると
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側にはステーク１４が取シ付けられており
、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。

まだ、シャフト駆動部１５の上下両方向にはへリングボ
ーン型の動圧空気ジャーナル軸受Ｊ６＃Ｊ６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なうよ
うになっている。

すなわち、モータシャフト８にはその周囲にくの字状の
へリング日？−ングループ１７・・・を形成るとともに
とＪしらグループ形成部８ｃ＋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
クツ・ウジング１３に円筒状の軸受部月１８．ＩＦＩが
取り付けられている。

壜だ、上記モータシャフト８の下端部には数枚の内側マ
グネ、トリング１９・・・が嵌合されモータシャフト８
の下端面にボルト２０を介して取り付けられたリング押
え２ノにより保持され−Ｃいるとともにモータハウジン
グ１３側にはこれら内側マグネットリング１９・・・を
その４０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］・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・・・とけ吸引力が働
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を宙吊シの状態に支持する磁気的スラ
スト軸受２３ｆ、構成している。

寸だ、上記外側マグネットリング２２・・・はり１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
２４はモータローウノング１３の７Ｉスルダ嵌合部２５
に対して摺動自在に嵌合されている。

なお、モータロータ・ソング１３は、段付孔を有したハ
ウ・ソング本体１３ｎと、このノ・ウジンク”本体１３
ａの下端開口部を閉塞する端板（モータエン）・１プレ
ート）１３ｂと、ノ・ウジング本体１゜９ａ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Ｏ しかして、上記構成においては、モータシャフト８０回
転が始するとヘリングボーン型動圧空気ジャーナル軸受
１６．１６ではへリングづ？−ングループノ７・・・の
効果で空気が軸受部利Ｊ　／ｊ　、　１　Ｂとの３μｍ
ｎ〜６μｍの隙間に流入される事により上記隙間内部の
圧力分布が軸受の中央部で高くなり、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だ内（１
ｔｌマグネツトリング１９・・・とモークシ・ウノング
１３側に取着した外側マグネツ）・１ノンク゛２２・・
・との吸引力とスラストイ；パｊ重との釣合クプこ状頭
でＡ４トＪ’ｔされでいる。しだがって、モータシャフ
ト８は非接触の状態となり４００　Ｏｒｐｍ〜１５　（
ｌ　ＯＯｒｐｍの一、Ｈ１ｌ速回転ｒ、　Ｋ完りること
カーできる。

しかしで、モータシャトフトＨの」二♂・：ｒａ　（ｆ
ｌｉに取；音された多面体重６が高速回転さ」１２、レ
ーーリ”）゛じ２全高速度で１６４向することになる。

しかしながら、上記従来の４ｉ’を成だとつぎのような
問題がある。

すなわち、参面体１５ｊ３　Ｇ　、モータロータ１２等
が組立固定されたモークシ−Ｖフト８を２つの動圧空気
ツヤーナル軸受１５．１６で支持する／こめ、どちらか
一方の動圧空気ノーＶ−ナル軸受１６を着脱Ｄ］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
圧空気ツヤ−プール軸受１６の軸受部拐１８をモータキ
ャツフ０ｚ３ｃＡ亡圧入固定しておき、このモータキャ
ップ１　、？　ｃをハウジング本体１３ａから着脱して
、多面体重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、一方の動圧空気ツヤ−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と他の動圧空気ツヤ−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
困難であり、モータシャフト８の回転が円滑に行なえな
くなることがちる。このため、従来においては両動圧空
気ジャーナル軸受１６．１６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、ｉ、’！Ｉ整等を
行なっており、生産性を低下させるばかシでなく、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。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするととろは、たとえば多面体しかも加工、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
できるとともに回転組立体のｍυバランスをとり易くし
た回転体支持液＠全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ために、回転体が
取り伺け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シリンダの両端部
に動バランスＫ”６　Ｊｕ用支持部を形成して動バラン
ス調整時にシリンダの両端部を支持できるようにしメ〔
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
した回転多面体鏡光個向器を示す。

この回転多面体重光偏向器、Ｖ　Ｏは多面体重３１とこ
の多面体重３１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とからなり、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［３，
１、？　ａはモータハウジング３４の取付孔３５に焼ば
め等の手段によシ圧入固定されているＯ この固定軸３３の非圧入部の周面上下両端部ニハへリン
グボーン溝３Ｇ　＋　３６が形成されている０これらへ
リングボーン溝、？　６　、３６は矢印状先端が多面体
（１’３　ｓ　１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３，９には、固定軸３３の外径部との
間に３μｍ〜６μＩｌ＋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３
８、回転体としての多面体重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
取り付けられている。すなわち、モータロータ３８はシ
リンダ３７の上下方向中火Ｔ１１（よりやや上方に突設
された鍔部、？　７　Ｒの下面用にその開口」１端内周
縁部が当接する状ｙとすに圧入固定さＩシている。捷だ
、多面体重３１は上記４−５　ｉＪ（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１１）ソ入されてナツト４１により押圧さ
れる鏡押え□ｌ；　４．？および弾性シート４３を介し
て押付固定されている。−まブζ、内側磁気リング４０
はシリンダ３７０下ｆ−、”嫡出径部に１：χ人されシ
リンダ３７の下端に螺合された止めり：／グ４４とシリ
ンダ、７７の段ｒ；シとの間で挟持固定されている・ 一方、前記モータハウジング３４には上記モークローク
３８を囲繞する状ｆｅａｔに、駆動コイル４５を備えた
モーフステーク４６が取り伺けられでおり、シリンダ３
７、モークローク３８、多面体ダ３．１１．内面４．ｆ
ｌｌクリング４０からなる回転組立体４？を駆動するよ
うになっている。

また、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が設りられていで上記回転組立体４７のス
ラスト方向の支持を行々うスラスト支持用磁気軸受３９
を構成している。

」１記外側磁気リング４８はモータノ・ウソング３４に
形成された段付凹陥部４９内に嵌入され、モタハウジン
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。

寸だ、モータステータ４６には駆動コイル４５とＩｌｆ
、気的に接続する環状のモータ、駆動用回路基板、夕０
が取り付けられている。

また１シリンダ３７、多面体重３１、モータロータ３８
、磁気リング４０等からなる回転組立体４７は高速回転
するため、動バランスを精ｉｆｆ良くとることが重要で
あり、回転組立体４７をバランサー（図示しない）にか
けることが必要であり、このため、第４図に詳図するよ
うにシリンダ３７０両端部には回転組立体４７をバラン
サーの測定台にセットする際に、その支持部となる動バ
ランス調整用支持部３７　ａ　、３７ｂが形成されてい
る。これら動バランス調整用支持部３７　ａ　、　３７
　ｂの直径Ｄａ　＊　Ｄｂは同一径（Ｄａ＝Ｄｂ）とな
っていて、汎用のノ々ランサによりバランス取りをする
時セラディングが容易であり、特殊な治具が不要となる
ようになっている。

咬だ、モータハウジング３４とこれに重合されたノＪパ
ー５１とによって、多面体鐘３１およ０・この多面体重
３１を駆動するｌ！］＜動殴構部３２を囲繞する密閉容
器５２を構成しＣいる０甘だ、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はモータノ・ウジング３４に圧入固定
されたモータステーク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り、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ボーン溝３６．３６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。

しかして、多面体重３ノが高速回転され、カバー５１に
形成された図示しない入九部（透明体によって密閉され
た孔）を介してカバー５１内に導ひかれたレーザ光を偏
向するようになっ−ｃ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ブＣ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１
１１１等に導出されることになる。

ナオ、上述の一実施例において、シリンダ３７、モータ
ロータ３８、多面体重３１等からなる回転組立体４７の
スラスト方向支持を、シリンダ３７に取着しだ内１１Ｉ
ｌｌ磁気リング４０とモータノ・ウノング３４側に取υ
付けた外ｆｌＵＩ磁気リング４８とからなる磁気１ｉ１
１１受３９によって行なうものについて説明しだが、こ
れに限らず、第５図に示すような構成としてもよい。ず
なわし、固定軸３３にヘリングボーン溝３６　、３６　
’、ｆ：形成するとともにこれらへリングポーン１１“
４３６　、．３　（５間に多面体重３１の回転方向に巻
付き上昇−ノーる状態にスパイラルで１１・１１５４を
形成する。さらに、／リンダ３７の上シ１′ｉｉｉ部に
スラスト受部としてのキャップ５５を圧入固定する。そ
して１ｉ！１転組立体４７０回転に伴ってスパイラル溝
５４による上昇空気流を生じせしめて固定軸３３の上端
面とキーＶッ７″５５との間に圧縮空気層５６を形成し
て回転組立体４７全体を浮上させる構成としたものであ
ってもよい。

なお、この他の実施例（第５図）の説明において、前述
の一実施例と同一部分は同一の符号を付して説明を省略
する。

まだ、モータロータ３８より上方に多面体鏡３ノを位置
させたが、この逆であってもよｌ／＞。

また、本発明の回転体支持装置を回転多面体光偏向器３
０に適用し、多面体重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重３１以外の回転体に適用
してもよいことは勿論である〇 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シ
付け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
体が取シ付けられだモータシャフトを２つの軸受部で支
承するものに比べ軸受が１つであるだめ同４ｑｌ＋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
重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。

まメね、シリンタ゛の両端部に１ＩｉｊＩバランス調整
用支持部を形成したからシリンダ、回転体的からなる回
転組立体の動バランスｈ１，１整が極めて容易かつ確実
に行なえるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転多面体重光偏向器を用いだレーザビームプ
リンタのスキャニング部分の概略図、第２図は従来にお
ける回転多面体重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重
光偏向器の縦断側面図、第４図は同実施例の回転組立体
部分の縦断面図、第５図は本発明の他の実施例の要部の
縦断面図である。 ３１・・・回転体（多面体重）、３３・・固定１ｉｉｌ
、３７　・シリンダ、３７ａ、−ｂ・・・動バランス調
整用支持部。 出ハ１１人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ｍ３　　
図 ＃１４　図 特許庁長じ　若　杉　和　夫　　　殿 １、事件の表示 特願昭５７−１３３５５７号 ２、発明の名称 回転体支持装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）東京芝浦尾気株式会社 ４、代理人 ７、補正の内容 明細書、第２百１６〜１７行目ｒ（ＦＱレレン）」とあ
るのをｒ（Ｆθレレン）」ト訂正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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υ付けられたシリンダとを具備し、上記回転
   体が取シ付け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シリンダ上の少なくとも２ケ所に
   動バランス調整用支持部を形成したことを特徴とする回
   転体支持装置。
2. （２）動バランス調整用支持部がシリンダ部の両端に設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の回転体支持装置。
3. （３）　　シリンダル両端部に形成した動バランス調整
   用支持部を同一寸法形状としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の回転体支持装置、。