(57)【要約】【課題】画像形成装置に搭載されているブラシレスモータにおいて、鉄屑などの付着によるプリント回路基盤上の電子部品の端子の短絡を防止する。【解決手段】ブラシレスモータ２００のプリント回路基盤２１の、ロータ１１に備えられるマグネット１２の軌跡上に、１以上の開口部１９を設ける。鉄屑１７はプリント回路基盤２１の表面上で、ロータ１１の回転に伴ってマグネット１２の軌跡上を回転移動し、開口部１９に到達すると、開口部１９を通ってマグネット１２に吸着される。【選択図】図２
2010093992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットがコイルの外周上に装着されたロータと、
前記ロータに対向した、当該モータの回転制御用の電子部品が装着されたプリント回路基盤と、
前記ロータとは異なる側に前記プリント回路基盤と対向した、当該モータを装置に取り付けるための取付板金とを含み、
前記プリント回路基盤の前記ロータから遠い側の面の、前記マグネットの軌跡上に、１つ以上の凹部を備える、ブラシレスモータ。
【請求項２】
前記プリント回路基盤には前記ロータの回転速度を検出するためのパターンが構成されて、
前記凹部は、前記プリント回路基盤の前記ロータから遠い側の面の、前記マグネットの軌跡上であって、前記パターンのライン間に備えられる、請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記凹部の中央軸は、前記プリント回路基盤の法線に対して角度を有する、請求項１または２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記凹部は、前記プリント回路基盤の前記ロータから遠い側の面の、前記マグネットの軌跡上に位置する前記電子部品の近傍であって、前記電子部品よりも前記ロータの回転方向に以前に備えられる、請求項１〜３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記凹部の底部に粘着部材を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記凹部は、前記プリント回路基盤の、前記ロータから遠い側の面から前記ロータから近い側の面まで貫通した形状である、請求項１〜４のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のブラシレスモータを搭載した、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はブラシレスモータおよび画像形成装置に関し、特に、鉄屑による不具合を防止するブラシレスモータおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタなどの画像形成装置において、記録紙の搬送、感光体ドラムの回転駆動、定着ローラの回転駆動などに、ブラシレスモータが使用されている。
【０００３】
ブラシレスモータは、マグネットが外周上に配置されているアウタータイプのロータおよびホール素子などの電子部品とが実装されているプリント回路基盤と、モータを機器に取り付けるための取り付け板金とを含む。
【０００４】
ところが、機器内には、ブラシレスモータを画像形成装置の板金に取り付ける際にタッピングねじによって切り出される鉄屑や、ブラシレスモータの運送中についている鉄粉などが存在する。これらの小金属は、ブラシレスモータのロータのマグネットに引き寄せられ、マグネットと対向したプリント回路基盤の裏面に吸着する。これにより、外周上の電子部品の端子が短絡され、モータが故障等に至るという問題がある。
【０００５】
この問題に対して、特開２００７−２４９１１８号公報（以下、特許文献１）は、電子部品を、マグネットの奇跡を避けたプリント回路基盤上に実装する技術を開示している。これにより、鉄屑が落下しても電子部品から離れた位置のマグネットに吸着され、電子部本の端子の短絡を防ぐことができる。
【０００６】
また、特開２００７−３２８１１６号公報（以下、特許文献２）は、プリント回路基盤の回路パターン形成面に、絶縁スポンジ部材を装着する技術を開示している。これにより、鉄屑の付着が防止される。
【特許文献１】特開２００７−２４９１１８号公報
【特許文献２】特開２００７−３２８１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、文献１に開示される技術では、ホール素子などの電子部品がマグネットの軌跡上に実装されなくなることから、当該電子部品を用いて行なう位置検出の能力が低下してしまい、その結果、ブラシレスモータの性能が低下する、という問題がある。さらに、電子部品はその用途に従って配置が制約されるため、その制約の中でマグネットの奇跡を避けたプリント回路基盤上に実装すると、ブラスレスモータの小型化が難しくなる、という問題もある。また、文献２に開示されているように、新たな部材を追加することは、ブラシレスモータのコストアップの要因となる、という問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、ブラシレスモータの性能を維持し、コストアップを抑えて、電子部品の端子の鉄屑による短絡を防止できるブラシレスモータおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、ブラシレスモータは、マグネットがコイルの外周上に装着されたロータと、ロータに対向した、当該モータの回転制御用の電子部品が装着されたプリント回路基盤と、ロータとは異なる側にプリント回路基盤と対向した、当該モータを装置に取り付けるための取付板金とを含み、プリント回路基盤のロータから遠い側の面の、マグネットの軌跡上に、１つ以上の凹部を備える。
【００１０】
好ましくは、プリント回路基盤にはロータの回転速度を検出するためのパターンが構成されて、凹部は、プリント回路基盤のロータから遠い側の面の、マグネットの軌跡上であって、パターンのライン間に備えられる。
【００１１】
好ましくは、凹部の中央軸は、プリント回路基盤の法線に対して角度を有する。
好ましくは、凹部は、プリント回路基盤のロータから遠い側の面の、マグネットの軌跡上に位置する電子部品の近傍であって、電子部品よりもロータの回転方向に以前に備えられる。
【００１２】
好ましくは、凹部の底部に粘着部材を有する。
好ましくは、凹部は、プリント回路基盤の、ロータから遠い側の面からロータから近い側の面まで貫通した形状である。
【００１３】
本発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、上述のブラシレスモータを搭載する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、ブラシレスモータの性能を低下させることなく、コストアップを抑えて、電子部品の端子の鉄屑による短絡を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１６】
図１は、本実施の形態にかかる画像形成装置１００の概略構成の具体例を示す図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、給紙ユニット１０５、画像形成部１１０、画像書込ユニット１１５、画像読取ユニット１２０、自動原稿給紙装置１２５、フィニッシャ装置１３０、感光体ユニット１３５、定着ユニット１４０、両面ユニット１４５、手差しユニット１５０、制御基盤１５５、および転写ベルト１６０を含む。
【００１７】
自動原稿給紙装置１２５は、図示しない原稿台ガラスを含み、原稿台にセットされた原稿を原稿台ガラス上の原稿読取位置まで搬送する。画像読取ユニット１２０は図示しないスキャナを含む。スキャナは、スキャンモータによって原稿台ガラスと平行移動する。スキャナには、原稿を照射する露光ランプ、原稿からの反射光の向きを変える反射ミラー、反射ミラーからの光路を変えるミラー、反射光を集光するレンズ、および受光した反射光に応じて電気信号を発生する３列（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子が含まれる。自動原稿給紙装置１２５によって原稿台ガラスの原稿読取位置にセットされた原稿は、スキャナが原稿台ガラスと平行に移動するとき露光走査される。原稿からの反射光は光電変換素子によって電気信号に変換され、画像信号として画像読取ユニット１２０から画像形成部１１０に入力される。
【００１８】
転写ベルト１６０は、図示されない複数のローラにより弛まないように懸架され、これらのローラが回転することで、所定速度で回転する。転写ベルト１６０に沿って所定間隔で配置されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）各色トナーに対応する感光体ユニット１３５と、画像書込ユニット１１５とが配置される。
【００１９】
制御基盤１５５は、当該画像形成装置１００全体を制御するためのＣＰＵを含む。制御基盤１５５は、図示しない操作パネル等から入力される指示信号に基づいて記憶されているプログラムを読出して実行し、上記各部や、用紙搬送のためのモータや定着モータなどを制御する。
【００２０】
画像形成部１１０は、制御基盤１５５からの制御信号に従って、画像読取ユニット１２０から入力された画像信号に対して所定の画像処理を施し、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各色に色変換したデジタル信号を作成する。画像形成部１１０は、各色用の画像データを、各色に応じて画像書込ユニット１１５に入力する。
【００２１】
画像書込ユニット１１５は図示しない露光器を含む。露光器は画像形成部１１０から入力された画像データに基づいて、対応する感光体ユニット１３５にレーザビームを出力する。これにより、感光体ユニット１３５に含まれる、均一に帯電された感光体の表面が画像データに応じて露光され、静電潜像が形成される。感光体ユニット１３５に含まれる感光体の表面に形成されたトナー像は、像担持体である転写ベルト１６０に転写される。これを一次転写と言う。
【００２２】
転写ベルト１６０に一次転写されたトナー像は、給紙ユニット１０５または手差しユニット１５０から搬送された用紙に転写される。これを二次転写と言う。用紙に二次転写されたトナー像は、定着ユニット１４０によって用紙に定着され、電子写真画像として図示しない排紙トレイに排紙される。または、ステープル処理などを行なうフィニッシャ装置１３０に搬送され、後処理が施される。または、両面画像形成時には両面ユニット１４５に搬送され、両面ユニット１４５によって表裏が反転された後に、再度転写ベルト１６０に搬送される。
【００２３】
画像形成装置１００において、給紙ユニット１０５または手差しユニット１５０から転写ベルト１６０および定着ユニット１４０を経て図示しない排紙トレイまで用紙を搬送する機構や、感光体ユニット１３５に含まれる感光体ドラムなどに回転駆動力を付与するために、ブラシレスモータが採用されている。
【００２４】
図２、図３、および図４は、画像形成装置１００に採用されているブラシレスモータ２００の構造の具体例を示す図である。図２は、ブラシレスモータ２００を側面から見た具体例を示す図である。
【００２５】
図２を参照して、ブラシレスモータ２００は、ロータ１１と、プリント回路基盤２１と、ブラシレスモータ２００を画像形成装置１００に取り付けるための取付板金２２とをこの順で含み、取付板金２２に出力軸２３が接合されている。出力軸２３の先端には、図示しないギアが装着され、ブラシレスモータ２００の回転駆動力が、ギアによって用紙の搬送機構や感光体ドラムの回転機構などに伝達される。図２において、プリント回路基盤２１の矢印Ａの方向から見える面、つまりロータ１１の取り付けてある面を、プリント回路基盤２１の表面とし、プリント回路基盤２１の矢印Ｂの方向から見える面、つまり取付板金２２の取り付けてある面を、プリント回路基盤２１の裏面とする。図２に示されるブラシレスモータ２００の構成自体は、通常のブラシレスモータの構成と同様である。すなわち、プリント回路基盤２１の表面にはＦＧパターンが構成され、プリント回路基盤２１の裏面にはホール素子３個とその他の抵抗とコンデンサとを含む、ブラシレスモータ２００の回転を制御するための電子部品が実装される。
【００２６】
図３は、ブラシレスモータ２００をプリント回路基盤２１の表面側、つまり図２の矢印Ａの方向から見た図であり、図４は、ブラシレスモータ２００をプリント回路基盤２１の裏面側、つまり図２の矢印Ｂの方向から見た図である。図２，図３を参照して、ロータ１１内の図示しないコイルの外周上にはマグネット１２が装着されており、ロータ１１の回転に伴ってマグネット１２は回転する。図４において、点線で示された軌跡１４は、プリント回路基盤２１の裏面側の、マグネット１２の回転軌跡を示している。図４に示されるように、複数の電子部品１５が軌跡１４上に配置される。
【００２７】
図５は、ロータ１１を排して見た、プリント回路基盤２１の表面の具体例を示す図である。図５を参照して、プリント回路基盤２１の表面の、マグネット１２と対向する外周に、ロータ１１の回転速度を検出するためのＦＧパターン２７が形成される。図５に示されるＦＧパターン２７の形状は通常のＦＧパターンの形状であり、たとえば、ラインの各折れ線が形成する正方形の１辺の長さは２ｍｍ程度であるものとする。
【００２８】
本実施の形態において、ブラシレスモータ２００のプリント回路基盤２１に、開口部１９が設けられる。開口部１９は、図２に示されるように、プリント回路基盤２１上のマグネット１２の直下、つまり軌跡１４上であって、プリント回路基盤２１の表面側のＦＧパターン２７のラインを切断しない位置に設けられる。好ましくは、図５に示されるように、プリント回路基盤２１の表面側のＦＧパターン２７のラインの各折れ線が形成する正方形の中央または略中央に設けられる。
【００２９】
上述のように、鉄屑などがブラシレスモータ２００近くに存在し、マグネット１２に引き寄せられ、マグネット１２と対向したプリント回路基盤２１の裏面に吸着する。鉄屑は、ロータ１１に伴ってマグネット１２に吸着されたままプリント回路基盤２１の裏面の、マグネット１２の軌跡１４上を回転移動する。図４に示されるように複数の電子部品１５がマグネット１２の回線軌跡１４上に配置されるため、鉄屑が上述の回転移動することで電子部品１５の端子間に到達し、電子部品１５の端子と取付板金２２との短絡の原因となっていた。しかしながら、本実施の形態にかかるブラシレスモータ２００では、開口部１９がプリント回路基盤２１の上述の位置に設けられることで、図２に示されるように、鉄屑１７は、ロータ１１の回転に伴ってプリント回路基盤２１の裏面上を移動して開口部１９に到達したときに、マグネット１２の吸着力によって開口部１９内に吸着され、回収される。これにより、ＦＧパターン２７によるロータ１１の回転速度の検出能力を低下させることなく、鉄屑１７による電子部品１５の端子と取付板金２２との短絡を防止することができる。
【００３０】
開口部１９の形状は、好ましくは、上述のように、ＦＧパターン２７のラインの各折れ線が形成する正方形の１辺の長さが２ｍｍ程度であるとして、その正方形の中央または略中央に、直径１ｍｍ程度の円柱体穴形状である。開口部１９の形状がこのような形状であることにより、ロータ１１の回転に伴って軌跡１４上を回転移動した鉄屑１７は開口部１９に至ると、図２に示されるように、開口部１９を通ってマグネット１２に吸着され、より確実に、短絡を防止することができる。
【００３１】
好ましくは、開口部１９は、図５に示されるように、プリント回路基盤２１に複数設けられる。これにより、鉄屑１７が開口部１９内に吸着される機会が多くなり、より効果的に短絡を防止することができる。図６は、プリント回路基盤２１の裏面の具体例を示す図である。より好ましくは、図６に示されるように、開口部１９は、プリント回路基盤２１の軌跡１４上であって、電子部品１５の位置よりもロータ１１の回転方向に少し手前に設けられる。開口部１９の具体的な位置としては、たとえば、電子部品１５の近傍や、複数の電子部品１５が連続して軌跡１４上に設置されている場合にはこれら電子部品１５のロータ１１の回転方向の中央または略中央、などが挙げられる。これにより、鉄屑１７がロータ１１の回転に伴って軌跡１４上を回転移動して電子部品１５に到達するよりも以前に開口部１９内に吸着され、より効果的に短絡を防止することができる。
【００３２】
図７は、プリント回路基盤２１の、開口部１９のある位置で切断した断面の概略を示す図であって、図７中の矢印Ｃ方向が、ロータ１１の回転方向、つまり鉄屑１７の回転移動方向を表わしている。また、図７においてプリント回路基盤１２の上面とされている面が裏面に該当し、下面とされている面が表面に該当する。図７に示されるように、好ましくは、開口部１９の形状は、その中心軸がプリント回路基盤２１の面に対して角度を有する、プリント回路基盤２１の裏面側から表面側まで貫通した穴である。つまり、開口部１９は、プリント回路基盤２１に対して斜めに設けられる。上記角度は、プリント回路基盤２１の法線方向に対して、矢印Ｃに示されたロータ１１の回転方向に対して鋭角をなす角度である。開口部１９の形状が図７に示されたようなプリント回路基盤２１の法線方向に対して角度を有する形状であることによって、ロータ１１の回転に伴って回転移動している鉄屑１７が、容易に開口部１９を通ってマグネット１２に吸着される。また、開口部１９内に吸着された鉄屑１７が、開口部１９からプリント回路基盤２１の裏面に戻り難い。これにより、より効果的に短絡を防止することができる。
【００３３】
なお、開口部１９の形状は、その内部にマグネット１２の吸着力によって鉄屑１７を吸着でき、かつその内部に回収できる形状であればよいため、必ずしもプリント回路基盤２１の裏面側から表面側まで貫通したものでなくてもよい。たとえば、図８に示されるように、少なくともプリント回路基盤２１の裏面側から表面側に向けてある程度の深さでくぼんだ、溝などの凹形状であればよい。開口部１９を貫通した形状ではなく貫通していない凹形状とすることで、プリント回路基盤２１の表面側の構成、たとえばＦＧパターン２７の位置に制約されずに開口部１９を設けることができる。これにより、ＦＧパターン２７によるロータ１１の回転速度の検出能力を低下させることなく、効果的に短絡を防止することができる。より好ましくは、凹形状である開口部１９の底部には、図９に示されるように、粘着部材が設けられてもよい。これにより、開口部１９内に回収された鉄屑１７が、プリント回路基盤２１の裏面に戻ることを防止でき、より効果的に短絡を防止することができる。
【００３４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略構成の具体例を示す図である。
【図２】本実施の形態にかかる画像形成装置に採用されているブラシレスモータを側面から見た具体例を示す図である。
【図３】ブラシレスモータを、プリント回路基盤の表面側から見た図である。
【図４】ブラシレスモータを、プリント回路基盤の裏面側から見た図である。
【図５】プリント回路基盤の表面の具体例を示す図である。
【図６】プリント回路基盤の裏面の具体例を示す図である。
【図７】プリント回路基盤の、開口部のある位置で切断した断面の概略を示す図である。
【図８】プリント回路基盤の、開口部のある位置で切断した断面の概略を示す図である。
【図９】プリント回路基盤の、開口部のある位置で切断した断面の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  ロータ、１２  マグネット、１４  軌跡、１５  電子部品、１７  鉄屑、１９  開口部、２１  プリント回路基盤、２２  取付板金、２３  出力軸、２７  ＦＧパターン、１００  画像形成装置、１０５  給紙ユニット、１１０  画像形成部、１１５  画像書込ユニット、１２０  画像読取ユニット、１２５  自動原稿給紙装置、１３０  フィニッシャ装置、１３５  感光体ユニット、１４０  定着ユニット、１４５  両面ユニット、１５０  手差しユニット、１５５  制御基盤、１６０  転写ベルト、２００  ブラシレスモータ。
【図１】
2010093992.tif 000003
【図２】
2010093992.tif 000004
【図３】
2010093992.tif 000005
【図４】
2010093992.tif 000006
【図５】
2010093992.tif 000007
【図６】
2010093992.tif 000008
【図７】
2010093992.tif 000009
【図８】
2010093992.tif 000010
【図９】
2010093992.tif 000011