(57)【要約】      （修正有）【課題】  回転軸の上下動を抑制することで、回転軸が挿通される軸受孔内の潤滑油の移動および軸受孔内への空気浸入を軽減した信頼性の高い動圧軸受、ブラシレスモータ、光偏向器、光走査装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】  動圧軸受７８は、回転軸４４に対して相対回転可能であるように挿通される軸受孔５６が形成されたスリーブ５８と、軸受孔５６と外気とを連通させる空気抜き用通路６６が形成されたピポット軸受部５４と、を備え、回転軸４４と軸受孔５６の壁面との間隙に油膜８４Ｕ、８４Ｌを介在させて回転軸４４とスリーブ５８との相対回転を支持する軸受である。ピポット軸受部５４には、スリーブ５８の内部空間６４に連通する空気抜き用通路６６が形成されたスラスト板６２と、このスラスト板６２を支える蓋部材６３と、が設けられている。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して相対回転可能であるように挿通される軸受孔が形成された軸受本体部と、前記軸受孔と外気とを連通させる空気抜き用通路と、を備え、前記回転軸と前記軸受孔の壁面との間隙に潤滑油を介在させて前記回転軸と前記軸受本体部との相対回転を支持する動圧軸受であって、
前記空気抜き用通路に、前記軸受孔内の空気を外気に排出する方向にのみ流す空気流れ方向規制手段を設けたことを特徴とする動圧軸受。
【請求項２】
前記空気抜き用通路が上下方向に形成され、
前記空気流れ方向規制手段は、前記空気抜き用通路の上側の開口端部に自重により面接触するように設けられた部材であり、
前記空気流れ方向規制手段と前記開口端部との間に介在する潤滑油の毛細管現象で前記空気抜き用通路が塞がれることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動圧軸受を備えていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のブラシレスモータを備えていることを特徴とする光偏向器。
【請求項５】
請求項４に記載の光偏向器を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光走査装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受、この動圧軸受を備えたブラシレスモータ、光偏向器、光走査装置、及び、複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク等のディスク記憶媒体を回転駆動するブラシレスモータは、ディスク記憶媒体の容量増大や、ディスク記憶媒体へのデータ書込み速度の向上に伴い、回転速度が高速化している。またレーザープリンタ等に用いられる光偏向器においても書込み密度の増大や、印刷速度の高速化に伴って光偏向器の回転速度が高速化している。
【０００３】
これらの高速化要求に応えるため、ブラシレスモータや光偏向器を構成するロータを回転支持する軸受装置としては、ボールベアリングから、回転軸とスリーブとの間隙に潤滑油を介在させて、回転軸とスリーブとの相対速度差によって発生する動圧力にて回転軸とスリーブとを非接触で回転支持する動圧軸受が採用されている。なお、このような動圧軸受を用いたモータは近年の小型化要求でモータ部と制御回路が一体となった構成とされている。
【０００４】
以下、このような動圧軸受を用いた光偏向器の一例を挙げ、従来技術を説明する。
【０００５】
図１８に示すように、光偏向器２３２は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）２４０を有する回転体２４２と、この回転体２４２を回転させるモータ（ブラシレスモータ）２３８と、を備えている。
【０００６】
回転体２４２は、回転軸２４４と、回転軸２４４に取付けられたカップ状のロータ２４６と、ロータ２４６の外側に取付けられた回転多面鏡２４０及び錘２４８と、ロータ２４６の内側に取付けられたマグネット２５０と、を備えている。回転多面鏡２４０は固定バネ２５２によってロータ２４６に押圧されて固定されている。
【０００７】
モータ２３８は、回転軸２４４を下方から支えるピポット軸受部２５４と、回転軸２４４が挿通する軸受孔（貫通孔）２５６が形成された略円筒状のスリーブ２５８と、スリーブ２５８の外側に取付けられたステータ２６０と、を備えている。上記のマグネット２５０はステータ２６０に対応する位置に配置されており、ステータ２６０に電流を流すことにより回転軸回りの回転力がマグネット２５０に作用するようになっている。
【０００８】
図１９に示すように、軸受孔２５６の一方の端部側に位置するピポット軸受部２５４には、スラスト板２６２と、スラスト板２６２を支える蓋部材２６３とが設けられ、スラスト板２６２は、回転軸端部のＲ形状と接触して回転軸２４４の軸方向を支持している。スラスト板２６２及び蓋部材２６３には、スリーブ２５８の内部空間２６４を外気に開放する空気抜き用通路（孔）２６６が設けられている。
【０００９】
光偏向器２３２を構成する動圧軸受２７８は、スリーブ２５８と、空気抜き通路２６６を有するピポット軸受部２５４とで構成される。
【００１０】
軸受孔２５６の上下方向の略中央位置では、孔径がやや広がっている拡張孔部２５６Ｍが形成されている。そして、スリーブ２５８には、拡張孔部２５６Ｍの上側にラジアル軸受上部２８０Ｕが、拡張孔部２５６Ｍの下側にラジアル軸受下部２８０Ｌが、それぞれ形成されている。スリーブ２５８を構成するラジアル軸受部（動圧軸受部）２８０は、このラジアル軸受上部２８０Ｕとラジアル軸受下部２８０Ｌとによって構成されている。
【００１１】
また、回転軸２４４が軸受孔２５６内に挿通されると、軸受孔２５６の内周面と回転軸２４４の外周面との間に所定寸法の微小間隙が形成されるように回転軸２４４の外径及び軸受孔２５６の内径が設定されている。回転軸２４４の外径及び軸受孔２５６の内径は、回転軸２４４が軸受孔２５６に挿通した状態で微小間隙内に潤滑油が保持されるように、設定されている。
【００１２】
ラジアル軸受上部２８０Ｕには、動圧発生溝として中心位置（溝の曲折部分の位置）２８２Ｃがラジアル軸受上部２８０Ｕの軸方向中間に位置するよう形成されるヘリングボーン溝２８２Ｕが設けられている。ヘリングボーン溝２８２Ｕは、この中心位置を結ぶ円に対して上下対称に形成されている。
【００１３】
モータ２３８の回転時には、このヘリングボーン溝２８２Ｕによってラジアル軸受上部２８０Ｕに保持された潤滑油に、ヘリングボーン溝２８２Ｕの両端側（すなわち、ヘリングボーン溝２８２Ｕの上側及び下側）から溝の曲折部分に向かって作用する動圧が発生する。つまり、ラジアル軸受上部２８０Ｕでは、軸方向中間位置（すなわちヘリングボーン溝２８２Ｕの中心位置２８２Ｃ）において圧力ピークが発生し、両端側で最も圧力が低くなるようになっている。ラジアル軸受下部２８０Ｌにも同じ構成のヘリングボーン溝２８２Ｌが形成されている。
【００１４】
ラジアル軸受部２８０に油膜を形成するには、まず、図１９に示すように、スリーブ２５８内に設けられた軸受孔２５６内の壁面に潤滑油Ｌを注入する。注入箇所は、ラジアル軸受上部２８０Ｕの下端部と、ラジアル軸受下部２８０Ｌの上端部と、である。注入された潤滑油Ｌはスリーブ２５８内壁の表面張力で保持される。この状態で軸受孔２５６内に回転軸２４４を挿入する。
【００１５】
図２０に示すように、回転軸２４４をラジアル軸受上部２８０Ｕの下端部にまで挿入すると、ラジアル軸受上部２８０Ｕ近傍に予め注入された潤滑油Ｌは、毛細管現象により、ラジアル軸受上部２８０Ｕと回転軸２４４とによって形成された微小間隙内へと侵入し、周方向に均一な油膜２８４Ｕが形成される。
【００１６】
更に回転軸２４４を挿入して、図２１、図２２に示すように、回転軸２４４をラジアル軸受下部２８０Ｌにまで到達させると、ラジアル軸受下部２８０Ｌ近傍に予め注入された潤滑油Ｌは、毛細管現象により、ラジアル軸受下部２８０Ｌと回転軸２４４とによって形成された微小間隙内へと同様に侵入し、周方向に均一な油膜８４Ｌが形成される。
【００１７】
この結果、スリーブ２５８の内部空間２６４は油膜２８４Ｕ、２８４Ｌによって密閉される。
【特許文献１】特開２００３−１７２３５７号公報
【特許文献２】特開平８−１８９５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、従来の動圧軸受２７８を用いた光偏向器２３２には、挿入した回転軸２４４がスリーブ２５８から抜け落ちることを防止する目的で抜止部材２４９（図１８参照）を設けているが、抜止部材２４９や抜止部材２４９と接するロータ２４６端部の寸法、およびロータ２４６端部に設けられたバランス修正溝に塗付する錘２４８の高さを考慮すると、抜止部材２４９とロータ２４６端部との間に１ｍｍ程度のギャップが形成されるように、抜止部材２４９やロータ２４６端部の寸法を決定しなければならない。このギャップがあることで、外部から衝撃が印加されると回転軸２４４は最大１ｍｍ程度軸方向に往復動することになる。
【００１９】
この衝撃に対して、モータ単体であれば、輸送する際に用いる梱包材でこの回転軸の移動を規制できるが、光偏向器等では（例えば光走査装置）に搭載されてしまうと、この移動を規制する部材はない。
【００２０】
一方、外部衝撃によって回転軸２４４が軸方向に上昇するとスリーブ２５８の内部空間２６４の空気圧は負圧状態になり、空気抜き用通路２６６から外気をスリーブ内に巻き込むことになる。回転軸２４４が元の状態に戻ろうとして下降すると、スリーブ内に巻き込んだ空気は空気抜き用通路２６６から外気に逃げるが、一部の空気は空気抜き用通路２６６から内部空間２６４へ浸入して、塗付されていた油膜２８０Ｕ、２８０Ｌの位置を変化させてしまい、油膜２８０Ｕ、２８０Ｌを形成している潤滑油がスリーブの外に漏れ出てしまう可能性がある（図２３、図２４参照）。このような動圧軸受内部の残留空気および潤滑油の減少によって、動圧軸受２７８で発生する動圧力が低下する。このため、回転軸２４４の振れ回り（図２５参照）や振動、騒音の増大、更には回転軸２４４の振れ回りによるポンプ作用でスリーブ内部の潤滑油を軸受外部へ流出してしまうといった、軸受の信頼性を大きく低下させる問題がある。また、スリーブ上端部から突出した回転軸２４４が潤滑油で一旦濡れてしまうと、回転軸２４４の回転によって発生する遠心力でスリーブ内部に塗付されていた潤滑油を連れ上げ、スリーブ外に漏らしてしまい、この問題を加速させるといった問題もある。
【００２１】
これらの問題に対して、回転軸をスリーブに挿入した後に、スリーブ内部を軸受外部に開放する空気抜き用通路、或いは空気抜き孔を、樹脂製の接着剤等で完全に塞ぎ、回転軸の軸方向の移動による空気の巻き込みを防止する対策も考えられる。しかし、接着剤の塗付方法や硬化時間の配慮により作業が複雑化してコスト高となってしまうばかりか、モータの回転によるモータの温度上昇に伴って軸受の温度上昇が生じ、このため、スリーブ内の残存空気や潤滑油が体積膨張して潤滑油の位置をスリーブ開口部へ押し上げてしまい、前述した問題に繋がる可能性が残ってしまう。また、空気抜き用通路がスリーブ上端の開口部に設けられている構成の動圧軸受では空気抜き用通路を接着剤で塞ぐことは困難である。
【００２２】
なお、このような問題は、光偏向器を構成する動圧軸受に限らず一般的な動圧軸受で生じている。
【００２３】
本発明は、上記事実を考慮して、回転軸の上下動を抑制することで、回転軸が挿通される軸受孔内の潤滑油の移動および軸受孔内への空気浸入を軽減した信頼性の高い動圧軸受、ブラシレスモータ、光偏向器、光走査装置、及び、画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１に記載の発明は、回転軸に対して相対回転可能であるように挿通される軸受孔が形成された軸受本体部と、前記軸受孔と外気とを連通させる空気抜き用通路と、を備え、前記回転軸と前記軸受孔の壁面との間隙に潤滑油を介在させて前記回転軸と前記軸受本体部との相対回転を支持する動圧軸受であって、前記空気抜き用通路に、前記軸受孔内の空気を外気に排出する方向にのみ流す空気流れ方向規制手段を設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１に記載の発明では、回転軸を挿入する際の軸受孔内に残留する空気は、空気抜き用通路から外気に排出され、空気抜き用通路から浸入する外気は遮断されて密閉される。これにより、動圧軸受に外部から衝撃等が加えられても回転軸の上下動を抑制でき、軸受孔内への空気巻き込みを防止できる。従って、軸受孔内の残留空気の増大に伴う潤滑油の保持量減少や、軸受本体部の上端から突出した回転軸部が潤滑油で濡れることが軽減されるので、信頼性の高い動圧軸受とすることができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、前記空気抜き用通路が上下方向に形成され、前記空気流れ方向規制手段は、前記空気抜き用通路の上側の開口端部に自重により面接触するように設けられた部材であり、前記空気流れ方向規制手段と前記開口端部との間に介在する潤滑油の毛細管現象で前記空気抜き用通路が塞がれることを特徴とする。
【００２７】
これにより、請求項１に記載の発明の効果を簡易な構成で奏することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の動圧軸受を備えていることを特徴とするブラシレスモータである。
【００２９】
これにより、信頼性の高い動圧軸受を有するブラシレスモータを実現させることができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のブラシレスモータを備えていることを特徴とする光偏向器である。
【００３１】
これにより、信頼性の高い動圧軸受を有するブラシレスモータを備えた光偏向器を実現させることができる。
【００３２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光偏向器を備えていることを特徴とする光走査装置である。
【００３３】
これにより、信頼性の高い動圧軸受を有する光偏向器を備えた光走査装置を実現させることができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光走査装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００３５】
これにより、信頼性の高い動圧軸受を有する光走査装置を備えた画像形成装置を実現させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、回転軸の上下動を抑制することで、回転軸が挿通される軸受孔内の潤滑油の移動および軸受孔内への空気浸入を軽減した信頼性の高い動圧軸受、ブラシレスモータ、光偏向器、光走査装置、及び、画像形成装置を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。また、説明にあたって、重複する動作については説明を省くことにする。
【００３８】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す側面断面図である。本実施形態では、カラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザープリンタを例にとって説明を行う。
【００４０】
図１に示すように、画像形成装置２０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色にそれぞれ対応する４本の感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを備えている。この４本の感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、何れも垂直方向に並設され、駆動手段によって回転駆動される。
【００４１】
各感光体の周囲には、感光体表面を均一に帯電させる帯電装置、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体上に静電潜像を形成する光走査装置、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置、感光体上のトナー像をシートに転写させる静電転写装置、転写後の感光体表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置、用紙上のトナー像を熱と圧力によって定着させる定着器等が配設されている。
【００４２】
次に、各感光体毎に配置された光走査装置について説明する。感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへそれぞれレーザービームを走査する光走査装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが画像形成装置２０内に配置されている。
【００４３】
図２、図３に示すように、光走査装置２４Ｙには、光源である半導体レーザー２６と、半導体レーザー２６から出射されるレーザービームを平行光に変換するコリメータレンズ２８と、この平行光を線状に結像するシリンドリカルレンズ３０と、これらのレンズで整形されたレーザービームを偏向する光偏向器３２と、感光体２２Ｙに結像する走査レンズ（ｆθレンズ）３４等といった光学部品と、が光学箱３６Ｙに収納されている。
【００４４】
光学箱３６Ｙは、コスト低減の観点上、熱伝導率の低い樹脂で製作されている。光偏向器３２には、モータ３８を駆動制御する制御回路と駆動回路とが一体となった集積回路（IC）が金属製基板３７に設けられている。この金属製基板３７は光偏向器３２のハウジング機能を有しており、回転多面鏡４０を固定したロータを回転可能に支持する動圧軸受が立設されている。回転多面鏡４０は出力画像密度に応じて定速で回転している。一般的に15000〜40000ｒｐｍの範囲で回転し、上記集積回路とモータ３８（電機子コイル）とから熱が発せられる。
【００４５】
光走査装置２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋについても同様である。
【００４６】
［光偏向器］
次に、光走査装置２４Ｙに配置された光偏向器３２を例に挙げ、各光走査装置に配置された光偏向器について詳細に説明する。
【００４７】
図４に示すように、光偏向器３２は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）４０を有する回転体４２と、この回転体４２を回転させるモータ（ブラシレスモータ）３８と、を備えている。
【００４８】
回転体４２は、回転軸４４と、回転軸４４に取付けられたカップ状のロータ４６と、ロータ４６の外側に取付けられた回転多面鏡４０及び錘４８と、ロータ４６の内側に取付けられたマグネット５０と、を備えている。回転多面鏡４０は固定バネ５２によってロータ４６に押圧されて固定されている。
【００４９】
また、挿入した回転軸４４がスリーブ５８から抜け落ちることを防止する抜止部材４９が光偏向器３２に設けられている。
【００５０】
モータ３８は、回転軸４４が挿通する軸受孔（貫通孔）５６が形成された略円筒状のスリーブ５８と、軸受孔５６を挿通した回転軸４４を下方から支えるピポット軸受部５４と、スリーブ５８の外側に取付けられたステータ６０と、を備えている。上記のマグネット５０はステータ６０に対応する位置に配置されており、ステータ６０に電流を流すことにより回転軸回りの回転力がマグネット５０に作用するようになっている。
【００５１】
図５に示すように、軸受孔５６の一方の端部側に位置するピポット軸受部５４には、スラスト板６２と、スラスト板６２を支える蓋部材６３とが設けられ、スラスト板６２は、回転軸端部のＲ形状と接触して回転軸４４の軸方向を支持している。スラスト板６２にはスリーブ５８の内部空間６４を外気に開放する空気抜き用通路（孔）６６が設けられている。空気抜き用通路６６の外側には、スリーブ５８内部の空間圧力を調整する調整手段として、空気抜き用通路６６を開閉する球体６８と、球体６８の下部に取付けられ、空気抜き用通路６６を塞ぐ方向に球体６８を付勢するバネ７０と、が設けられている。蓋部材６３には、球体６８及びバネ７０を収容する凹部７２と、凹部７２を介して空気抜き用通路６６を外気へ開放する貫通路７４と、が形成されている。
【００５２】
光偏向器３２を構成する動圧軸受７８は、スリーブ５８と、空気抜き用通路６６、凹部７２及び貫通路７４が形成されたピポット軸受部５４と、球体６８と、バネ７０と、で構成される。
【００５３】
軸受孔５６の上下方向の略中央位置では、孔径がやや広がっている拡張孔部５６Ｍが形成されている。そして、スリーブ５８には、拡張孔部５６Ｍの上側にラジアル軸受上部８０Ｕが、拡張孔部５６Ｍの下側にラジアル軸受下部８０Ｌが、それぞれ形成されている。スリーブ５８を構成するラジアル軸受部（動圧軸受部）８０は、このラジアル軸受上部８０Ｕとラジアル軸受下部８０Ｌとによって構成されている。
【００５４】
また、回転軸４４が軸受孔５６内に挿通されると、軸受孔５６の内周面と回転軸４４の外周面との間に所定寸法の微小間隙が形成されて、この微小間隙内に潤滑油が保持されるように、軸受孔５６の内径と回転軸４４の外径とが予め設定されている。
【００５５】
ラジアル軸受上部８０Ｕには、動圧発生溝として中心位置（溝の曲折部分の位置）８２Ｃがラジアル軸受上部８０Ｕの軸方向中間に位置するよう形成されるヘリングボーン溝８２Ｕが設けられている。ヘリングボーン溝８２Ｕは、この中心位置を結ぶ円に対して上下対称に形成されている。
【００５６】
モータ３８の回転時には、このヘリングボーン溝８２Ｕによってラジアル軸受上部８０Ｕに保持された潤滑油に、ヘリングボーン溝８２Ｕの両端側（すなわち、ヘリングボーン溝８２Ｕの上側及び下側）から溝の曲折部分に向かって作用する動圧が発生する。つまり、ラジアル軸受上部８０Ｕでは、軸方向中間位置（すなわちヘリングボーン溝８２Ｕの中心位置８２Ｃ）において圧力ピークが発生し、両端側で最も圧力が低くなるようになっている。ラジアル軸受下部８０Ｌにも同じ構成のヘリングボーン溝８２Ｌが形成されている。
【００５７】
次に、上記構成のラジアル軸受部８０への潤滑油の注入方法について説明する。まずスリーブ５８内に設けられた軸受孔５６内の壁面に潤滑油Ｌを注入する。注入箇所は、ラジアル軸受上部８０Ｕの下端部と、ラジアル軸受下部８０Ｌの上端部と、である（図５参照）。注入された潤滑油Ｌはスリーブ５８内壁の表面張力で保持される。この状態で軸受孔５６内に回転軸４４を挿入する。
【００５８】
次に、上記構成のラジアル軸受部８０に対する回転軸４４の挿入と潤滑油による油膜形成とについて説明する。図６に示すように、回転軸４４をラジアル軸受上部８０Ｕの下端部にまで挿入すると、ラジアル軸受上部８０Ｕ近傍に予め注入された潤滑油Ｌは、毛細管現象により、ラジアル軸受上部８０Ｕと回転軸４４とによって形成された微小間隙内へと侵入し、周方向に均一な油膜８４Ｕが形成される。
【００５９】
更に回転軸４４を挿入して、図７に示すように、回転軸４４をラジアル軸受下部８０Ｌにまで到達させると、ラジアル軸受下部８０Ｌ近傍に予め注入された潤滑油Ｌは、毛細管現象により、ラジアル軸受下部８０Ｌと回転軸４４とによって形成された微小間隙内へと同様に侵入し、周方向に均一な油膜８４Ｌが形成される。
【００６０】
この結果、スリーブ５８の内部空間６４は油膜８４Ｕ、８４Ｌによって密閉される。
【００６１】
次に、上記構成のラジアル軸受部８０に対する回転軸４４の挿入に伴うスリーブ５８内部の空間圧力の上昇について、図８（Ａ）から（Ｃ）を用いて説明する。回転軸４４を挿入して、上述したように油膜８４Ｕ、８４Ｌ（図６、図７参照）によってスリーブ５８の内部空間６４は密閉され、回転軸４４の挿入量に比例してスリーブ５８の内部空間６４の空気圧は上昇する。この時、空気抜き用通路６６の外側に設けた球体６８は、内部空間６４の空気圧が設定値を超えると押し下げられるようにバネ圧（バネ７０の押圧力）が設定されている。これにより空気抜き用通路６６と外気が連通することになり、スリーブ５８内に存在していた加圧空気は、凹部７２、貫通路７４を順次経由して外気へ排出される（図８（Ｂ）参照）。スリーブ５８内に存在していた加圧空気が排出されるとスリーブ５８内の圧力は大気圧と等しくなり、それに伴って空気抜き用通路６６の外側に設けた球体６８は押し上げられ、スリーブ５８の内部空間６４は外気から遮断される（図８（Ｃ）参照）。
【００６２】
次に、上記構成のラジアル軸受部８０に外部衝撃等が加わった場合のスリーブ５８の内部空間６４の空気圧と油膜８４Ｕ、８４Ｌの位置とについて説明する。輸送等でラジアル軸受部８０の軸方向に外部衝撃が加わると回転軸４４は軸方向上方へ移動しようとする。ここで、球体６８は空気抜き用通路６６を塞いでいるので、スリーブ５８の内部空間６４は密閉状態が保たれ、負圧となる。この負圧により、回転軸４４を元の位置に戻す方向の力が発生するので、回転軸４４の軸方向の移動を規制することになる。従って、油膜８４Ｕ、８４Ｌの上下方向位置は移動しない。
【００６３】
次に、上記構成のラジアル軸受部８０が温度上昇した場合のスリーブ５８の内部空間６４の空気圧と油膜８４Ｕ、８４Ｌの位置とについて説明する。光偏向器３２は、15000〜40000rpmの任意の回転数で高速回転する。これに伴うモータ３８および制御回路から発せられる熱でラジアル軸受部８０は熱せられ、スリーブ５８の内部空間６４内の残存空気や油膜８４Ｕ、８４Ｌが体積膨張して内部空間６４の空気圧が上昇する。この時、空気抜き用通路６６の外側に設けた球体６８は、内部空間６４の空気圧が設定値を超えると押し下げられるようにバネ圧が設定されているので、空気抜き用通路６６と外気とが連通する。従って、スリーブ５８の内部空間６４に存在していた加圧空気は外気へ排出され、油膜８４Ｕ、８４Ｌの位置変動を抑えることができる。内部空間６４が外気に連通して開放されると、空気抜き用通路６６の外側に設けた球体６８は押し上げられてスリーブ５８の内部空間６４は外気から遮断される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、回転軸４４の軸方向の移動によるスリーブ５８の内部空間６４への空気の巻き込み、および注入された潤滑油で構成される油膜８４Ｕ、８４Ｌの位置移動を抑えることができる。従って、装置外からの衝撃等で発生する回転軸４４の上下動を抑制できる。従って、回転軸４４の振れ回りや振動、騒音の増大、更には回転軸４４の振れ回りによるポンプ作用でスリーブ内部の潤滑油を軸受外部へ流出してしまうといった事態の発生を防止でき、信頼性を向上させた動圧軸受７８とすることができる。また、光偏向器３２はこの動圧軸受７８を有するので信頼性が高い。更に、光走査装置２４はこの光偏向器３２を有し、また、画像形成装置２０はこの光走査装置２４を有するので、光走査装置２４及び画像形成装置２０の信頼性が高い。
【００６５】
なお、本実施形態では、スリーブ５８の内部空間６４の空気圧を調整する調整手段をピポット軸受部５４に設けたが、ラジアル軸受部８０を有するモータ３８を装着する筐体等に同手段を備えても良い。
【００６６】
また別の調整手段の構成として、図９に示すように、変形可能な樹脂フィルム８６等を貫通路７４又は空気抜き用通路６６を塞ぐように設けて、スリーブ５８の内圧上昇によって樹脂フィルム８６を変形させてスリーブ５８の内部空間６４と外気とを連通させる（図９（Ｂ）参照）構成としても良い。この構成では、内部空間６４の空気圧が外気よりも低くなろうとするとき、樹脂フィルム８６は元の状態に戻り、スリーブ５８の内部空間６４は外気から遮断される（図９（Ｃ）参照）。
【００６７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図１０に示すように、本実施形態では、第１実施形態に比べ、スリーブ５８とは内部構造が異なる円筒状のスリーブ１５８がスリーブ５８に代えて設けられている。このため、動圧軸受７８に代えて動圧軸受１７８（図１２参照）が設けられ、モータ３８に代えてモータ１３８が設けられ、光偏向器３２に代えて光偏向器１３２が設けられている。
【００６８】
スリーブ１５８には、含油軸受部材として焼結メタル軸受部材１５９が挿通されるようにして装着されている。焼結メタル軸受部材１５９には予め潤滑油が浸透されている。焼結メタル軸受部材１５９の内周面側には、第１実施形態と同様のヘリングボーン溝（動圧発生溝）１８２Ｕ、１８２Ｌが設けられている。焼結メタル軸受部材１５９を構成するラジアル軸受部（動圧軸受部）１８０は、ラジアル軸受上部１８０Ｕとラジアル軸受下部１８０Ｌとによって構成されている。
【００６９】
また、回転軸４４が焼結メタル軸受部材１５９内に挿通されると、焼結メタル軸受部材１５９の内周面と回転軸４４の外周面との間に所定寸法の微小間隙が形成されて、この微小間隙内に潤滑油が保持されるように、焼結メタル軸受部材１５９の内径と回転軸４４の外径とが予め設定されている。
【００７０】
また、スリーブ１５８の底面側にはピポット軸受部１５４が設けられている。
【００７１】
図１１に示すように、このピポット軸受部１５４には、第１実施形態と同材質のスラスト板１６２及び蓋部材１６３が設けられているが、スラスト板１６２及び蓋部材１６３には空気抜き用通路は形成されていない。
【００７２】
焼結メタル軸受部材１５９の外周面側には、スリーブ長手方向に沿った凹部１５９Ｄ（図１１、図１４参照）が形成されており、凹部１５９Ｄとスリーブ１５８の内壁とで、スリーブ１５８の内部空間１６４（図１２参照）を外気に開放する空気抜き用通路１６５（図１２、図１３、図１６、図１７参照）が形成されている。空気抜き用通路１６５の外気と接する側、すなわち上端側には、スリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧を調整する調整手段として樹脂製のリング状部材１６７が設けられている。また、スリーブ１５８上部には、このリング状部材１６７を収容する溝状の収容部１５８Ｓが形成されている。焼結メタル軸受部材１５９はスリーブ１５８に上方から挿入されて装着されている（図１１参照）。焼結メタル軸受部材１５９の取付高さ位置は、焼結メタル軸受部材１５９の上端面と収容部１５８Ｓの底面とが同一高さ面になる位置にされている。
【００７３】
このリング状部材１６７は、焼結メタル軸受部材１５９の上端部及びスリーブ１５８に面接触して、空気抜き用通路１６５の上端の開口１６５Ｕを塞ぐように設けられている（図１７（Ａ）参照）。リング状部材１６７の孔径は、回転軸４４よりも大きく設定されている。リング状部材１６７をスリーブ１５８の収容部１５８Ｓへ入れるには、リング状部材１６７を一旦変形させながらスリーブ１５８の収容部１５８Ｓに挿入する。
【００７４】
本実施形態では、動圧軸受１７８は、スリーブ１５８、焼結メタル軸受部材１５９、ピポット軸受部１５４、及び、リング状部材１６７で構成される。
【００７５】
次に、上記構成のラジアル軸受部１８０（図１１参照）に対する回転軸４４の挿入とスリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧とについて説明する。回転軸４４の挿入（図１２参照）で回転軸４４と焼結メタル軸受部材１５９とによって形成された微少間隙には、第１実施形態と同様に油膜が形成される。この油膜によって内部空間１６４は密閉されることになり、回転軸４４の挿入量に比例してスリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧は上昇する。
【００７６】
スリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧が高くなるとリング状部材１６７は押し上げられる（図１７（Ｂ）参照）。この結果、空気抜き用通路１６５と外気とが連通することになり、スリーブ１５８の内部に存在していた加圧空気は外部に排出される。
【００７７】
スリーブ１５８の内部空間１６４に存在していた加圧空気が排出されるとスリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧は大気圧と等しくなる。この結果、空気抜き用通路１６５の外側に設けたリング状部材１６７の自重によって、リング状部材１６７は焼結メタル軸受部材１５９及びスリーブ１５８に再び面接触し、空気抜き用通路１６５が塞がれ、スリーブ１５８の内部空間１６４は外気から遮断される（図１７（Ａ）参照）。
【００７８】
次に、上記構成の動圧軸受１７８に外部衝撃等が加わった場合のスリーブ１５８にの内部空間１６４の空気圧と油膜の位置とについて説明する。輸送等で動圧軸受１７８の軸方向に外部衝撃が加わると回転軸４４は軸方向上方へ移動しようとするが、空気抜き用通路１６５の外側に設けられたリング状部材１６７が空気抜き用通路１６５を塞いでいるので内部空間１６４は密閉が保たれ負圧となる。この負圧により、回転軸４４を元の位置に戻す方向の力が発生するので回転軸４４の軸方向の移動を規制することになる。従って、油膜の上下方向位置は移動しない。
【００７９】
次に、上記構成の動圧軸受１７８が温度上昇した場合のスリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧と油膜の位置とについて説明する。モータ１３８および制御回路から発せられる熱で動圧軸受１７８は熱せられ、スリーブ１５８内部の残存空気や油膜が体積膨張してスリーブ１５８の内部空間１６４の空気圧は上昇する。この時、空気抜き用通路１６５の外側に設けたリング状部材１６７は、内部空間１６４の空気圧によって押し上げられる。この結果、空気抜き用通路１６５と外気とが連通することになり、内部空間１６４に存在していた加圧空気は外部に排出されるので、油膜の位置変動を抑えることができる。スリーブ１５８の内部空間１６４の内圧が開放されると、空気抜き用通路１６５の外側に設けたリング状部材１６７はリング状部材１６７の自重で下がり、上述したように面接触し、空気抜き用通路１６５が塞がれる。従って、スリーブ１５８の内部空間１６４は外気から遮断されるので、油膜の上下方向位置は移動しない。
【００８０】
本実施形態では、これらの簡易な構成によって、回転軸４４の軸方向の移動によるスリーブ１５８内への空気の巻き込み、および油膜の位置移動を抑えることができ、信頼性低下を防止した動圧軸受１７８とすることができる。
【００８１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。例えば、こららの実施形態では、本発明の動圧軸受を備えた光偏向器を例に挙げて説明したが、光ディスク装置用モータやVTR用シリンダモータ等のブラシレスモータに用いても同様の作用、効果を奏する。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の一実施例を示す側面断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置を構成する光走査装置の一実施例で感光体にレーザビームを走査することを示す平面断面図である。
【図３】第１実施形態に係る画像形成装置を構成する光走査装置の一実施例を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る光偏向器の一実施例を示す側面断面図である。
【図５】第１実施形態で、潤滑油を塗布したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図６】第１実施形態で、回転軸をラジアル軸受上部の下端にまで挿入したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図７】第１実施形態で、回転軸をピポット軸受部にまで挿入したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図８】図８（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、第１実施形態で、回転軸の挿入に伴いスリーブの内部空間が開閉されることを示す、動圧軸受の部分拡大側面断面図である。
【図９】図９（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、第１実施形態の変形例で、回転軸の挿入に伴いスリーブの内部空間が開閉されることを示す、動圧軸受の部分拡大側面断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る光偏向器の一実施例を示す側面断面図である。
【図１１】第２実施形態で、スリーブへ焼結メタル軸受部材が挿入されることを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図１２】第２実施形態で、スリーブに装着された焼結メタル軸受部材内にリング状部材が装着され、更に回転軸が挿入されることを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図１３】第２実施形態で、スリーブの内部空間が塞がれたことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図１４】第２実施形態の動圧軸受を構成する焼結メタル軸受部材の平面図である。
【図１５】第２実施形態の動圧軸受を構成するリング状部材の平面図である。
【図１６】第２実施形態で、スリーブに焼結メタル軸受部材が装着され、更にリング状部材が装着されたことを示す平面断面図である（図１７（Ａ）の矢視１６−１６の断面図である）。
【図１７】図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第２実施形態で、スリーブの内部空間がリング状部材で塞がれた状態、及び、スリーブの内部空間から空気が外気へ排出されている状態、をそれぞれ示す部分拡大側面断面図である。
【図１８】従来の光偏向器の一例を示す側面断面図である。
【図１９】従来の光偏向器で、潤滑油を塗布したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２０】従来の光偏向器で、回転軸をラジアル軸受上部の下端にまで挿入したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２１】従来の光偏向器で、回転軸をラジアル軸受下部の下端にまで挿入したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２２】従来の光偏向器で、回転軸をピポット軸受部にまで挿入したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２３】従来の光偏向器で、衝撃により回転軸が上昇したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２４】従来の光偏向器で、衝撃により回転軸が上昇したことにより、潤滑油がラジアル軸受上部及びラジアル軸受下部から漏れ出したことを示す動圧軸受の側面断面図である。
【図２５】従来の光偏向器で、回転軸の振れ回りによって圧力分布が生じていることを示す模式的平面断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
２０  画像形成装置
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ  光走査装置
３２  光偏向器
４４  回転軸
５６  軸受孔
５８  スリーブ（軸受本体部）
６６  空気抜き用通路
６８  球体（空気流れ方向規制手段）
７０  バネ
７８  動圧軸受
８６  樹脂フィルム（空気流れ方向規制手段）
１５８  スリーブ（軸受本体部）
１３２  光偏向器
１５９  焼結メタル軸受部材（軸受本体部）
１６５  空気抜き用通路
１６７  リング状部材（部材）
１７８  動圧軸受
２３２  光偏向器
２４４  回転軸
２５６  軸受孔
２５８  スリーブ（軸受本体部）
２６６  空気抜き用通路
２７８  動圧軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006183785.tif 000018
【図１７】
2006183785.tif 000019
【図１８】
2006183785.tif 000020
【図１９】
2006183785.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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