(57)【要約】【課題】回転検出手段が検出する回転速度に出力軸と被回転体との連結構造による誤差が生じることを防止して該連結構造を簡単にすることができるモータ、該モータを適用した感光ドラムユニット、及び該感光ドラムユニットの製造方法を得る。【解決手段】感光ドラムユニット１０を構成するモータ１２は、感光ドラム１４の連結軸７６に同軸的に連結される出力軸３０と、出力軸３０とは独立して回転可能に設けられ感光ドラム１４に同軸的に固定されるコードホイール４２と、コードホイール４２の回転速度を検出する回転センサ６２とを内蔵しており、回転センサ６２の検出結果に基づいて出力軸３０の回転速度が制御される。【選択図】      図１
2004260957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被回転体に同軸的に連結可能な出力軸と、
前記出力軸とは独立して回転可能に設けられ、かつ前記被回転体に同軸的に取り付け可能な回転部材と、
前記回転部材の回転速度を検出する回転検出手段と、
を内蔵し、前記回転検出手段の検出結果に基づいて前記出力軸の回転速度が制御されるモータ。
【請求項２】
ステータに対し回転可能に支持され、先端に被回転体と同軸的に連結可能な連結部が設けられた出力軸と、
円環状に形成され、軸心部を貫通する前記被回転体に固定可能な回転部材と、前記ステータに設けられ、前記回転部材を前記連結部から軸線方向に離間した所定の範囲内に回転可能に位置させる保持部と、
前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を、前記出力軸の回転速度を制御する制御部に出力する回転検出手段と、
を備えたモータ。
【請求項３】
前記制御部を前記ステータに固定された基板に設けた、ことを特徴とする請求項２記載のモータ。
【請求項４】
前記回転検出手段は、前記回転部材に周方向に等ピッチで形成された光学パターンを検出して該回転部材の回転速度に応じた信号を出力する光学式センサであり、
少なくとも前記回転検出手段による前記回転速度検出部位を被覆するカバー部を、前記保持部と一体に設けた、
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のモータ。
【請求項５】
感光ドラムが、該感光ドラムに直結されたモータによって所定の回転速度で回転駆動される感光ドラムユニットであって、
前記モータは、
ステータに対し回転可能に支持され、先端に連結部が設けられた出力軸と、
前記ステータに設けられた保持部によって前記連結部から軸線方向に離間した所定の位置範囲内で移動規制され、かつ該ステータに対し回転可能な円環状の回転部材と、
前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を出力する回転検出手段と、
を備え、
前記感光ドラムは、
先端部が前記出力軸の連結部に同軸的かつ一体回転可能に連結されると共に、中間部が前記回転部材に挿通されて同軸的に固定された連結軸を備え、
前記回転検出手段の出力信号に基づいて前記出力軸の回転速度が制御される、ことを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項６】
感光ドラムに直結されたモータによって、該感光ドラムが所定の回転速度で回転駆動される感光ドラムユニットの製造方法であって、
前記モータは、
ステータに対し回転可能に支持され、先端に連結部が設けられた出力軸と、
前記ステータに設けられた保持部によって前記連結部から軸線方向に離間した所定の位置範囲内で移動規制され、かつ該ステータに対し回転可能な円環状の回転部材と、
前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を、前記出力軸の回転速度を制御する制御部に出力する回転検出手段と、
を備えており、
前記感光ドラムの軸線方向端部から同軸的に突出した連結軸を前記回転部材に挿通させ、
前記連結軸の先端に設けられた被連結部を前記連結部に連結して、前記感光ドラムを前記出力軸と同軸的な一体回転可能とすると共に、
前記連結軸を、該連結軸が挿通している前記回転部材に同軸的に固定する、
ことを特徴とする感光ドラムユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転速度を制御可能なモータに関する。また、本発明は、感光ドラムがモータによって所定の回転速度で回転駆動される感光ドラムユニット、及び該感光ドラムユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カラー複写機やカラープリンタ等の画像処理装置（画像形成装置）においては、４色（黒、黄、青、赤）の感光ドラムをそれぞれ備えており、これらの感光ドラムは、一定の回転速度（４０ｒｐｍ乃至１００ｒｐｍ）で回転されるようになっている。
【０００３】
そして、各感光ドラムを、それぞれに直結されたモータによって独立して回転駆動する構成が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。このような各構成では、ギヤ装置やタイミングベルト装置等を用いて複数の回転ドラムを１つのモータで回転駆動する構成と比較して、ギヤピッチやタイミングベルトの歯ピッチ等のばらつきによる回転むらが生じる恐れがないため、感光ドラムの回転速度の制御性が良好である。
【０００４】
具体的に説明すると、特許文献１記載の構成では、減速機付モータの出力軸がカップリングを介して感光ドラムに連結されている。減速機付モータ内には、出力軸の回転速度を検出する速度検出器が内蔵されている。この速度検出器の検出結果が制御装置にフィードバックされて、感光ドラムの回転速度が一定に制御されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の構成では、カップリングによる出力軸と感光ドラムとの連結部にずれがあると、感光ドラムの回転むらを生じてしまうという問題があった。具体的には、出力軸と感光ドラムとの間に芯ずれ（偏心）があると、速度検出器で検出される回転速度には、感光ドラムの実際の回転速度に対して１回転あたり１回の周期で変動する誤差が生じてしまう。また、出力軸と感光ドラムとの間に偏角があると、速度検出器で検出される回転速度には、感光ドラムの実際の回転速度に対して１回転あたり２回の周期で変動する誤差が生じてしまう。
【０００６】
そして、このような誤差を有する速度検出結果に基づいてモータの回転数制御を行なうと、現実の回転速度が１回転あたり１回乃至２回の周期で変動し、感光ドラムに回転むらが生じることとなる。この回転むらは、出力画像品質の低下の原因となる。この回転むらを防止するためには、カップリングによる出力軸と感光ドラムとの連結を極めて高精度に行なう必要があり、カップリングを極めて高精度に製作しなければならず、また該カップリングよる出力軸と感光ドラムとの連結には慎重な作業が要求され組付作業性が悪かった。
【０００７】
この対策として、モータの出力軸を延長して感光ドラムの被駆動軸と一体化することも考えられるが、出力軸が長いために加工性や画像処理装置への組付性が悪く、高コスト化の原因となる。
【０００８】
また、特許文献２の構成では、感光ドラムに連結される出力軸と該出力軸の回転速度を検出する速度検出器とを有するモータを、基台に固定されたモータ取付台に固定するようになっている。そして、モータ取付台が感光ドラムの軸線との直交面に正確に沿っていないことを考慮して、モータにおいて出力軸に対し筐体を変位可能として、該筐体を寸法精度の低い取付台に固定することによる応力を出力軸に作用させない構成とされている。しかしながら、この構成では、速度検出器が出力軸の回転速度を検出する点で特許文献１の構成と同様であり、感光ドラムの回転むらを防止するために、出力軸と感光ドラムとを極めて高精度に連結する必要がある。
【０００９】
さらに、特許文献３の構成では、速度検出器をモータに内蔵せず、感光ドラムから同軸的に突出したドラム軸の回転速度を直接的に検出する速度検出器を備えている。この構成では、速度検出器による検出結果がモータの出力軸とドラム軸との連結構造によって影響を受けることはなく、感光ドラムの回転速度の制御性が良好である。しかしながら、この構成では、速度検出器がモータに内蔵されていないため、ドラム軸に速度検出器及びモータをそれぞれ取付・連結する必要があり組付作業が煩雑であった。また、装置（感光ドラムユニット）が全体として大型であった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３４６１４４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１３６６７０号公報
【特許文献３】
特開平７−１４０８４４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、回転検出手段が検出する回転速度に出力軸と被回転体との連結構造による誤差が生じることを防止して、該連結構造を簡単にすることができるモータを得ることが第１の目的である。
【００１２】
また、本発明は、モータの出力軸と感光ドラムとの連結構造による回転速度検出誤差を簡単な構造で防止して、感光ドラムの回転速度を良好に制御することができる感光ドラムユニットを得ること、及び該感光ドラムユニットの簡単な製造方法を得ることが第２の目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために請求項１記載の発明に係るモータは、被回転体に同軸的に連結可能な出力軸と、前記出力軸とは独立して回転可能に設けられ、かつ前記被回転体に同軸的に取り付け可能な回転部材と、前記回転部材の回転速度を検出する回転検出手段と、を内蔵し、前記回転検出手段の検出結果に基づいて前記出力軸の回転速度が制御される。
【００１４】
請求項１記載のモータでは、出力軸に被回転体が連結されると共に、該出力軸とは独立して回転可能な回転部材が被回転体に同軸的に取り付けられる。この状態で出力軸が回転すると、被回転体及び該被回転体に取り付けられた回転部材が出力軸と同軸的かつ一体に回転する。回転部材すなわち被回転体の回転速度は回転検出手段によって検出され、この検出結果に基づいて出力軸（モータ）の回転速度が制御される。
【００１５】
ここで、回転検出手段は、被回転体に取り付けられた回転部材の回転速度を検出するため、換言すれば、回転速度の最終的な制御対象である被回転体の回転速度を直接的に検出するため、出力軸と被回転体との連結構造、すなわち、これらの間の偏心や偏角によって回転検出手段の検出結果に誤差が生じることがない。このため、仮に出力軸と被回転体との間に偏心や偏角があっても、回転検出手段の検出結果に基づいて被回転体を所望の回転速度で駆動するように出力軸の回転速度を制御することが可能となる。これにより、出力軸と被回転体とを高精度に連結する必要がなく、連結構造の簡素化を図ることが可能である。また、回転部材及び回転検出手段がモータに内蔵されているため、モータ内で被回転体に回転部材を取り付けるだけで、上記被回転体の回転速度を直接的に検出する構成が実現され、モータの構造が簡単である。
【００１６】
このように、請求項１記載のモータでは、回転検出手段が検出する回転速度に出力軸と被回転体との連結構造による誤差が生じることを防止して、該連結構造を簡単にすることができる。
【００１７】
また、上記第１の目的を達成するために請求項２記載の発明に係るモータは、ステータに対し回転可能に支持され、先端に被回転体と同軸的に連結可能な連結部が設けられた出力軸と、円環状に形成され、軸心部を貫通する前記被回転体に固定可能な回転部材と、前記ステータに設けられ、前記回転部材を前記連結部から軸線方向に離間した所定の範囲内に回転可能に位置させる保持部と、前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を、前記出力軸の回転速度を制御する制御部に出力する回転検出手段と、を備えている。
【００１８】
請求項２記載のモータでは、ステータに対し回転可能に支持された出力軸の先端に連結部が設けられており、この連結部から軸線方向に離間した所定の位置範囲内には、回転部材が保持部によって移動規制されつつ回転可能に位置している。すなわち、回転部材は、出力軸とは独立して設けられており、保持部によって移動規制された範囲内で、自由状態とされている。そして、被回転体は、回転部材の軸心部を貫通して出力軸の連結部に連結され、かつ回転部材に一体回転可能に固定される。
【００１９】
この状態で出力軸がステータに対し回転すると、被回転体及び該被回転体に固定された回転部材が出力軸と同軸的かつ一体に回転する。ステータに設けられた回転検出手段は、ステータに対する回転部材すなわち被回転体の回転速度に応じた信号を制御部に出力する。そして、出力軸は、上記信号すなわち被回転体の回転速度に基づいて、その回転速度が制御部によって制御される。
【００２０】
ここで、回転検出手段は、被回転体に固定された回転部材の回転速度を検出するため、換言すれば、回転速度の最終的な制御対象である被回転体の回転速度を直接的に検出するため、出力軸と被回転体との連結構造、すなわち、これらの間の偏心や偏角によって回転検出手段の検出結果に誤差が生じることがない。このため、仮に出力軸と被回転体との間に偏心や偏角があっても、回転検出手段の検出結果に基づいて被回転体を所望の回転速度で駆動するように出力軸の回転速度を制御することが可能となる。これにより、出力軸と被回転体とを高精度に連結する必要がなく、連結構造の簡素化を図ることが可能である。
【００２１】
そして、回転部材が出力軸とは独立して設けられ、かつ回転部材の回転速度を検出する回転検出手段がステータに設けられているため、単に出力軸に連結される被回転体を回転部材の軸心部に貫通（挿通）させて固定するだけで、上記の如く被回転体の回転速度を直接的に検出する構成を実現することができる。また、回転部材が保持部材によって所定の位置範囲内で移動規制されているため、モータに設けられた回転部材に被回転体を貫通させる作業が容易である。
【００２２】
このように、請求項２記載のモータでは、回転検出手段が検出する回転速度に出力軸と被回転体との連結構造による誤差が生じることを防止して、該連結構造を簡単にすることができる。
【００２３】
請求項３記載の発明に係るモータは、請求項２記載のモータにおいて、前記制御部を前記ステータに固定された基板に設けた、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項３記載のモータでは、出力軸の回転速度を制御する制御部がステータに固定された基板に設けられているため、換言すれば、モータが回転検出手段と制御部とを共に有するため、これらをモータの所定部位への設置前やモータへの被回転体の組付前に電気的に接続することが可能であり、組付性が良好である。なお、上記基板に回転検出手段を実装しても良い。
【００２５】
請求項４記載の発明に係るモータは、請求項２または請求項３記載のモータにおいて、前記回転検出手段は、前記回転部材に周方向に等ピッチで形成された光学パターンを検出して該回転部材の回転速度に応じた信号を出力する光学式センサであり、少なくとも前記回転検出手段による前記回転速度検出部位を被覆するカバー部を、前記保持部と一体に設けた、ことを特徴としている。
【００２６】
請求項４記載のモータでは、光学式センサである回転検出手段は、回転部材に形成された光学パターンを検出して該回転部材の回転速度に応じた信号を制御部に出力する。そして、保持部と一体に設けられたカバー部が回転検出手段による回転部材の回転速度検出部位を被覆するため、該検出部位への異物や光の侵入が防止される。このため、回転検出手段による光学パターンの読み取りミスが生じることがなく、回転検出手段から安定して出力される信号に基づいて、出力軸の回転速度が制御される。ここで、回転部材を移動規制する保持部にカバー部が一体に設けられているため、部品点数及び組付工数を増やすことなく上記検出部位への光や異物の侵入を防止する構成が実現される。
【００２７】
上記第２の目的を達成するために請求項５記載の発明に係る感光ドラムユニットは、感光ドラムが、該感光ドラムに直結されたモータによって所定の回転速度で回転駆動される感光ドラムユニットであって、前記モータは、ステータに対し回転可能に支持され、先端に連結部が設けられた出力軸と、前記ステータに設けられた保持部によって前記連結部から軸線方向に離間した所定の位置範囲内で移動規制され、かつ該ステータに対し回転可能な円環状の回転部材と、前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を出力する回転検出手段と、を備え、前記感光ドラムは、先端部が前記出力軸の連結部に同軸的かつ一体回転可能に連結されると共に、中間部が前記回転部材に挿通されて同軸的に固定された連結軸を備え、前記回転検出手段の出力信号に基づいて前記出力軸の回転速度が制御される、ことを特徴としている。
【００２８】
請求項５記載の感光ドラムユニットでは、感光ドラムの連結軸は、その先端部においてモータの出力軸の先端に設けられた連結部に同軸的かつ一体回転可能に連結されると共に、その回転部材に挿通された中間部において該回転部材に同軸的に固定されている。すなわち、モータにおける出力軸の連結部から離間して設けられた回転部材は、感光ドラムの連結軸に固定されてこれと一体に回転する。
【００２９】
この状態でモータが作動して出力軸がステータに対し回転すると、感光ドラム及び該感光ドラムに固定された回転部材が出力軸と同軸的かつ一体に回転する。モータのステータに設けられた回転検出手段は、ステータに対する回転部材すなわち感光ドラムの回転速度に応じた信号を出力する。そして、出力軸は、上記信号すなわち被回転体の回転速度に基づいて、その回転速度が制御される。
【００３０】
ここで、回転検出手段は、感光ドラムに固定された回転部材の回転速度を検出するため、換言すれば、回転速度の最終的な制御対象である感光ドラムの回転速度を直接的に検出するため、出力軸と感光ドラムとの連結構造、すなわち、これらの間の偏心や偏角によって回転検出手段の検出結果に誤差が生じることがない。このため、仮に出力軸と感光ドラムとの間に偏心や偏角があっても、回転検出手段の検出結果に基づいて感光ドラムを所定の回転速度で駆動するように出力軸の回転速度を制御することが可能となる。これにより、出力軸と被回転体とを高精度に連結する必要がなく、連結構造の簡素化を図ることが可能である。
【００３１】
そして、モータでは、回転部材が出力軸とは独立して設けられ、かつ回転部材の回転速度を検出する回転検出手段がステータに設けられているため、単に出力軸に連結される感光ドラムの連結軸を回転部材の軸心部に挿通させて固定するだけで、上記の如く感光ドラムの回転速度を直接的に検出する構成を実現することができる。また、感光ドラムの連結前におけるモータでは、回転部材が保持部材によって所定の位置範囲内で移動規制されているため、モータに設けられた回転部材に感光ドラムの連結軸を貫通させる作業が容易である。
【００３２】
このように、請求項５記載の感光ドラムユニットでは、モータの出力軸と感光ドラムとの連結構造による回転速度検出誤差を簡単な構造で防止して、感光ドラムの回転速度を良好に制御することができる。
【００３３】
また、上記第２の目的を達成するために請求項６記載の発明に係る感光ドラムユニットの製造方法は、感光ドラムに直結されたモータによって、該感光ドラムが所定の回転速度で回転駆動される感光ドラムユニットの製造方法であって、前記モータは、ステータに対し回転可能に支持され、先端に連結部が設けられた出力軸と、前記ステータに設けられた保持部によって前記連結部から軸線方向に離間した所定の位置範囲内で移動規制され、かつ該ステータに対し回転可能な円環状の回転部材と、前記ステータに設けられ、前記回転部材の該ステータに対する回転速度に応じた信号を、前記出力軸の回転速度を制御する制御部に出力する回転検出手段と、を備えており、前記感光ドラムの軸線方向端部から同軸的に突出した連結軸を前記回転部材に挿通させ、前記連結軸の先端に設けられた被連結部を前記連結部に連結して、前記感光ドラムを前記出力軸と同軸的な一体回転可能とすると共に、前記連結軸を、該連結軸が挿通している前記回転部材に同軸的に固定する、ことを特徴としている。
【００３４】
請求項６記載の感光ドラムユニットの製造方法で製造される感光ドラムユニットでは、モータの出力軸に感光ドラムの連結軸が連結されており、かつ連結軸の中間部にはモータの回転部材が固定されている。この状態でモータが作動して出力軸がステータに対し回転すると、感光ドラム及び該感光ドラムに固定された回転部材が出力軸と同軸的かつ一体に回転する。モータのステータに設けられた回転検出手段は、ステータに対する回転部材すなわち感光ドラムの回転速度に応じた信号を出力する。そして、出力軸は、上記信号すなわち被回転体の回転速度に基づいて、その回転速度が制御される。
【００３５】
そして、回転検出手段は、感光ドラムに固定された回転部材の回転速度を検出するため、換言すれば、回転速度の最終的な制御対象である感光ドラムの回転速度を直接的に検出するため、出力軸と感光ドラムとの連結構造、すなわち、これらの間の偏心や偏角によって回転検出手段の検出結果に誤差が生じることがない。このため、仮に出力軸と感光ドラムとの間に偏心や偏角があっても、回転検出手段の検出結果に基づいて感光ドラムを所定の回転速度で駆動するように出力軸の回転速度を制御することが可能となる。これにより、出力軸と被回転体とを高精度に連結する必要がなく、連結構造の簡素化を図ることが可能である。
【００３６】
ここで、本感光ドラムユニットの製造方法では、感光ドラムとモータとを接続するにあたっては、モータの回転部材に感光ドラムの連結軸を挿通させて、該連結軸の先端をモータの出力軸の先端に設けられた連結部に連結する。これにより、感光ドラムが出力軸と一体回転可能とされる。次いで、連結軸が挿通しているモータの回転部材と該連結軸とを同軸的に固定する。これにより、回転部材は感光ドラムと一体回転可能となる。
【００３７】
このように、請求項６記載の感光ドラムユニットの製造方法では、モータの出力軸と感光ドラムとの連結構造による回転速度検出誤差を簡単な構造で防止して感光ドラムの回転速度を良好に制御することができる感光ドラムユニットを、簡単に製造することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る感光ドラムユニット１０及びモータ１２について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００３９】
図１には、感光ドラムユニット１０の全体構成が側断面図にて示されている。この図に示される如く、感光ドラムユニット１０は、モータ１２と被回転体としての感光ドラム１４とで構成されている。また、図２には、感光ドラムユニット１０を構成するモータ１２と感光ドラム１４とが分離された状態が側面断面図にて示されており、図３には、モータ１２が一部切欠かれた正面図にて示されている。
【００４０】
図１及び図２に示される如く、モータ１２はステータ１６を備えており、ステータ１６はステータコア１８とステータベース２０とを備えている。ステータベース２０は、略円筒状に形成されたセンタ筒部２２を備えており、センタ筒部２２の外周部にステータコア１８が圧入、接着、またはねじ止め等によって固着されている。このステータコア１８には、コイル２４が巻装されている。また、センタ筒部２２の内部は、該センタ筒部２２を軸方向に貫通する軸孔２２Ａとされている。
【００４１】
さらに、ステータベース２０は、ステータハウジング２６を備えている。ステータハウジング２６は、センタ筒部２２の軸方向一端部から径方向外側に一体に延設されて正面視略正方形状に形成されており、その軸心部を貫通する連結室２６Ａが軸孔２２Ａと連通している。このステータハウジング２６における四隅には、画像処理装置等への取付固定用の取付部２６Ｂ（図３参照）がそれぞれ設けられている。
【００４２】
また、モータ１２は、ロータ２８と該ロータ２８と一体に回転する出力軸３０とを備えている。出力軸３０は、センタ筒部２２の軸孔２２Ａ内に配置された２つの軸受３２を介してステータ１６に対し回転自在に支持されている。出力軸３０は、その両端部がそれぞれ軸孔２２Ａから突出している。
【００４３】
出力軸３０におけるステータハウジング２６の連結室２６Ａ内に突出した一端部には、連結部としての連結溝３４が形成されている。連結溝３４は、出力軸３０の一端部を直径方向に切り欠いて形成された回り止め形状とされており、感光ドラム１４との連結用とされている。
【００４４】
一方、出力軸３０の他端部には、ロータ２８が同軸的に固定されている。ロータ２８は、出力軸３０の他端部に固着されたスリーブ部材３６と、該スリーブ部材３６にビス止めによって固定されたロータハウジング３８と、該ロータハウジング３８に固着されたマグネット４０とを備えている。
【００４５】
ロータハウジング３８は、底部３８Ａと該底部３８Ａの外周に沿って立設された円筒部３８Ｂとを有する略有底円筒状に形成されており、底部３８Ａの軸心部においてスリーブ部材３６に同軸的に固定されている。円筒部３８Ｂは、ステータ１６のコイル２４を径方向外側から覆っており、その内面にマグネット４０を固着させている。
【００４６】
以上により、本実施の形態におけるモータ１２は、マグネットロータを有するアウタロータ型のブラシレスモータとされており、コイル２４に電流が供給されると、該コイル２４及びマグネット４０の磁力によって、装置に固定されるステータ１６に対しロータ２８及び出力軸３０が回転する構成である。
【００４７】
また、モータ１２は、回転部材としてのコードホイール４２を備えている。コードホイール４２は、円環板状に形成されたセンサプレート４４と、該センサプレート４４の軸心部に固定されたボス部４６とで構成されている。図３に示される如く、センサプレート４４の外周近傍には、光学パターンとしての所定数のスリット４４Ａが周方向に等間隔で設けられている。スリット４４Ａは、例えば、印刷やエッチング等の方法により設けられる。
【００４８】
ボス部４６は、円筒状に形成され外周部がセンサプレート４４の軸心部に嵌合した円筒部４６Ａと、円筒部４６Ａの一端部から径方向外側に延設されたフランジ部４６Ｂと、略リング状に形成されて円筒部４６Ａに嵌合しフランジ部４６Ｂとの間にセンサプレート４４を挟み込む押えリング４６Ｃとで構成されている。
【００４９】
フランジ部４６Ｂ及び押えリング４６Ｃの互いに一致した外径は、センサプレート４４の径方向におけるスリット４４Ａの内端部を結ぶ仮想円よりも十分に小とされると共に、ステータハウジング２６の連結室２６Ａの内径よりも十分に大とされている。すなわち、コードホイール４２は、センサプレート４４におけるボス部４６の外周部から張り出した部分にスリット４４Ａが設けられている。このコードホイール４２は、全体として一体に回転するようになっている。
【００５０】
このボス部４６の円筒部４６Ａ、すなわちコードホイール４２の軸心部は、貫通孔４８とされている。また、ボス部４６には、押えリング４６Ｃの周方向の一部を切り欠いて形成され円筒部４６Ａの外周面を露出させる切欠部５０と、円筒部４６Ａを径方向に貫通し切欠部５０と貫通孔４８とを連通するねじ孔５２とが設けられている。ねじ孔５２には、ねじ５４が螺合している。
【００５１】
以上説明したコードホイール４２は、出力軸３０の連結溝３４側の端部から軸線方向に離間して配置されている。以下、具体的に説明する。
【００５２】
ステータ１６のステータハウジング２６には、カバー部材５６が固定されている。カバー部材５６は、円板部５６Ａと、円板部５６Ａの外周に沿って立設された短円筒状の周壁５６Ｂと、周壁５６Ｂの開口端から径方向外側に延設されたフランジ５６Ｃとを有して略カップ状に形成されている。このカバー部材５６は、フランジ５６Ｃがステータハウジング２６にビス止めされてステータ１６に対し固定されている。これにより、カバー部材５６の内部空間は連結室２６Ａと連通されている。また、円板部５６Ａとステータハウジング２６との距離は、コードホイール４２（ボス部４６）の軸線方向長さよりも若干大とされている。
【００５３】
このカバー部材５６の円板部５６Ａにおける出力軸３０と同軸となる位置には、コードホイール４２の貫通孔４８よりも若干大径の透孔５８が設けられており、後述する連結軸７６の導入用とされている。また、円板部５６Ａの内面からは、保持部としての環状壁６０が透孔５８と同軸的かつ軸線方向に沿って立設されている。環状壁６０は、その内径がボス部４６（押えリング４６Ｃ）の外径よりも若干大とされると共に、その外径がスリット４４Ａの内端部を結ぶ仮想円よりも十分に小とされている。また、環状壁６０の高さ（軸線方向長さ）は、押えリング４６Ｃの厚みよりも若干小とされている。
【００５４】
そして、コードホイール４２は、そのボス部４６の押えリング４６Ｃ側の一部を環状壁６０内に入り込ませた状態で、カバー部材５６内に配置されている。これにより、コードホイール４２は、ステータハウジング２６と円板部５６Ａとによって軸線方向の移動が規制されると共に、環状壁６０によって軸線と直交する方向の移動が規制されて、ステータ１６に対し脱落不能とされている。
【００５５】
すなわち、コードホイール４２は、上記移動規制された所定の位置範囲内で、その軸線廻りの回転が許容される自由状態とされている。詳細は後述するが、このコードホイール４２には、感光ドラム１４の連結軸７６が同軸的に固定されるようになっている。また、図示は省略するが、カバー部材５６の周壁５６Ｂ及び環状壁６０における互いの周方向に一致する位置には、ねじ５４をねじ孔５２にねじ込むための工具導入用の工具孔が設けられている。
【００５６】
なお、コードホイール４２の軸線と直交する方向の移動を規制する環状壁６０、または、コードホイール４２の軸線方向の移動を規制するステータハウジング２６及び円板部５６Ａ（の一部）と上記環状壁６０とが本発明における保持部に相当する。
【００５７】
また、モータ１２は、コードホイール４２の回転速度を検出する回転検出手段としての回転センサ６２を備えている。回転センサ６２は、本実施の形態では、断面視で「コ」字状のフォトインタラプタであり、互いに対向する一方の腕に設けられた発光素子と他方の腕に設けられた受光素子（何れも図示省略）とを有している。そして、回転センサ６２は、発光素子と受光素子との間にコードホイール４２のセンサプレート４４におけるスリット４４Ａ形成部位を入り込ませており、発光素子が発した光をセンサプレート４４が遮る（受光素子が受光しない）ときにＯＮ信号を出力し、発光素子が発した光がスリット４４Ａを通過して受光素子が受光したときにＯＦＦ信号を出力するようになっている。
【００５８】
この回転センサ６２は、ステータハウジング２６のカバー部材５６側端面に凹設された基板保持部２６Ｃに固定された基板６４に実装されている。基板６４は、その一部がカバー部材５６によって被覆されており、回転センサ６２はカバー部材５６内に配置されている。
【００５９】
これにより、回転センサ６２によるコードホイール４２の回転速度検出部位は、カバー部材５６によって外部からの光や異物の侵入が防止されている。また、基板６４におけるステータハウジング２６の外縁から張り出した部分には、回転センサ６２の上記ＯＮ／ＯＦＦ信号（パルス信号）を外部に出力するためのコネクタ６６が設けられている。
【００６０】
さらに、モータ１２は、制御基板６８を備えている。制御基板６８は、その中央部に設けられた透孔６８Ａにステータベース２０のセンタ筒部２２を挿通させた状態で、ステータハウジング２６のロータ２８側端面に固着されている。すなわち、制御基板６８は、ステータコア１８取付前にステータベース２０に固着される構成である。
【００６１】
この制御基板６８におけるステータハウジング２６の外縁から張り出した部分には、図示しないコネクタ付配線を介して外部電源及び基板６４のコネクタ６６と電気的に接続されるコネクタ７０が設けられている。そして、制御基板６８には、出力軸３０の回転速度を制御する制御回路が設けられている。
【００６２】
この制御回路は、予め設定された所定の回転速度でロータ２８すなわち出力軸３０を回転するようになっており、コネクタ７０を介して入力されコードホイール４２の実際の回転速度に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号に基づく回転速度が上記設定速度と異なる場合には、コイル２４への通電パターンを変更することで、コードホイール４２の回転速度を設定速度に保つように構成されている。また、本実施の形態ではモータ１２がロータ２８にマグネット４０を有するブラシレスモータであることにより、ロータ２８の磁極位置を検出するホール素子７２が制御基板６８に実装されている。
【００６３】
以上説明したモータ１２には、感光ドラム１４が連結されている。以下、具体的に説明する。感光ドラム１４は、本体部７４と該本体部７４の軸線方向一端部から突設された連結軸７６とを備えている。連結軸７６の先端部には、出力軸３０の連結溝３４に入り込んで係合する係合部７８が形成されている。係合部７８は、例えば連結軸７６の先端を切り欠いて形成される。
【００６４】
この連結軸７６は、カバー部材５６の透孔５８を貫通して、その一部がモータ１２内に挿入されている。そして、連結軸７６の先端部はステータハウジング２６の連結室２６Ａに入り込んでおり、該連結室２６Ａ内では出力軸３０の連結溝３４に係合部７８が入り込んで係合している。これにより、感光ドラム１４が出力軸３０と常に一体に回転する構成である。
【００６５】
また、連結軸７６の中間部は、コードホイール４２のボス部４６の貫通孔４８嵌合されている。これにより、コードホイール４２は、その軸心が定まり、環状壁６０と非接触となる構成である。また、コードホイール４２がステータハウジング２６及び円板部５６Ａとそれぞれ非接触となる位置で、ねじ５４を締め付けてコードホイール４２を連結軸７６に同軸的に固定している。これにより、コードホイール４２は、連結軸７６に対し軸線方向の移動が阻止されると共に感光ドラム１４と常に一体に回転する構成である。
【００６６】
以上説明した感光ドラムユニット１０は、例えば、カラー複写機やカラープリンタ等の画像処理装置（画像形成装置）に適用され、ステータハウジング２６の取付部２６Ｂにおいて画像処理装置の機台に固定される。そして、モータ１２が作動して感光ドラム１４が軸線廻りに回転することで、本体部７４が転写体にトナー像を転写するようになっている。なお、上記画像処理装置は、それぞれ異なる色に対応した４組（黒、黄、青、赤）の感光ドラムユニット１０を備えて構成される。
【００６７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００６８】
上記構成の感光ドラムユニット１０では、コイル２４に通電されてロータ２８が出力軸３０と共に回転すると、連結軸７６において出力軸３０に連結された感光ドラム１４、及び連結軸７６に固定されたコードホイール４２が一体に回転する。このとき、回転センサ６２がコードホイール４２のスリット４４Ａによる光学パターンに応じたＯＮ／ＯＦＦ信号（パルス信号）を、制御基板６８の制御回路に出力する。すなわち、制御回路には、回転センサ６２の検出結果であるコードホイール４２の回転速度情報が入力される。
【００６９】
制御基板６８の制御回路は、予め設定された所定の回転速度と、上記ＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて得られるコードホイール４２の実際の回転速度とを比較し、コードホイール４２回転速度が設定速度と一致するようにコイル２４への通電パターンを変更または維持する。これにより、コードホイール４２が固定された感光ドラム１４の回転速度が設定速度に保持される。
【００７０】
この感光ドラムユニット１０を組み立てるにあたっては、感光ドラム１４の連結軸７６を、カバー部材５６側からモータ１２に相対的に近づける。そして、連結軸７６を、透孔５８からモータ１２内に挿入し、カバー部材５６、環状壁６０及びステータハウジング２６によって移動規制されているコードホイール４２の貫通孔４８に挿通させる。この挿通動作（軸線方向の相対移動）に伴って連結軸７６の係合部７８が出力軸３０の連結溝３４に挿入される。この状態で、コードホイール４２を円板部５６Ａ及びステータハウジング２６に接触しない軸線方向の位置に位置させて、ねじ５４を締め付けて該コードホイール４２を連結軸７６に固定する。以上により、モータ１２と感光ドラム１４とが連結されて感光ドラムユニット１０の組立が完了する。
【００７１】
ここで、回転センサ６２が感光ドラム１４の連結軸７６に固定されたコードホイール４２の回転速度を検出するため、換言すれば、回転速度の最終的な制御対象である感光ドラム１４の回転速度を直接的に検出するため、仮に出力軸３０と感光ドラム１４との間に偏心や偏角があっても、回転センサ６２の検出結果に誤差が生じることがない。これにより、コードホイール４２すなわち感光ドラム１４の誤差のない実際の回転速度に基づいてモータ１２のコイル２４への通電パターンを制御して、感光ドラム１４を設定速度で確実に駆動することできる。このため、出力軸３０と感光ドラム１４とを高精度で心出して連結するための特別の対策（例えば、構成度のカップリングを構成度で組み付ける等の対策）が不要となり、出力軸３０と連結軸７６との簡単かつ連結作業の容易な連結構造を採用することが可能となる。そして、本実施の形態では、連結溝３４と係合部７８とできわめて簡単な連結構造を採用している。
【００７２】
そして、コードホイール４２及び回転センサ６２がモータ１２に内蔵されているため、構造が一層簡単で、該モータ１２と感光ドラム１４との組み付けも容易である。具体的には、コードホイール４２が出力軸３０とは独立して設けられ、かつコードホイール４２の回転速度を検出する回転センサ６２がステータ１６に取り付けられているため、単に出力軸３０に連結される感光ドラム１４をコードホイール４２の軸心部に貫通（挿通）させて固定するだけで、上記の如く感光ドラム１４の回転速度を直接的に検出する構成を実現することができる。また、コードホイール４２がカバー部材５６の円板部５６Ａ、環状壁６０、及びステータハウジング２６によって所定の位置範囲内で移動規制されているため、モータ１２に内蔵されたコードホイール４２に連結軸７６を貫通させる作業が容易である。
【００７３】
このように、本実施の形態に係るモータ１２では、回転センサ６２が検出する回転速度に出力軸３０と感光ドラム１４との連結構造による誤差が生じることを、簡単な構造で防止できる。また、本実施の形態に係る感光ドラムユニット１０では、モータ１２の出力軸３０と感光ドラム１４との連結構造による回転速度検出誤差を簡単な構造で防止して、感光ドラム１４の回転速度を確実に制御することができる。そして、この感光ドラムユニット１０を、単にコードホイール４２の貫通孔４８に挿通させた連結軸７６を出力軸３０に連結すると共にコードホイール４２を連結軸７６に固定するだけで、簡単に組み立てる（製造する）ことができる。
【００７４】
また、モータ１２及び感光ドラムユニット１０では、出力軸３０の回転速度を制御する制御回路がステータ１６に固定された制御基板６８に設けられているため、換言すれば、モータ１２が回転センサ６２と制御回路とを共に有するため、モータ１２の画像処理装置の機台への設置前やモータ１２への感光ドラム１４の連結前に、回転センサ６２と制御回路とを電気的に接続することでき、組付性が良好である。
【００７５】
さらに、モータ１２感光ドラムユニット１０では、光学式センサとしてのフォトインタラプタである回転センサ６２によるセンサプレート４４の光学パターン（スリット４４Ａ）検出部位が、カバー部材５６によって被覆されているため、該検出部位への異物や光の侵入が防止される。このため、回転センサ６２による光学パターンの読み取りミスが生じることがなく、回転センサ６２から安定して出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、出力軸３０すなわち感光ドラム１４の回転速度が制御される。特に、このカバー部材５６と、本発明における保持部としての環状壁６０とが一体に形成されているため、部品点数及び組付工数を増やすことなく、上記検出部位への異物や光の侵入を防止する構成が実現されている。
【００７６】
なお、上記の実施の形態では、モータ１２がアウタロータ型のブラシレスモータである構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、モータ１２として、インナロータ型のブラシレスモータ、ブラシ付きモータ、シンクロナスモータ等、あらゆる種類や形式のモータに適用することが可能である。
【００７７】
また、上記の実施の形態では、出力軸３０と連結軸７６との連結構造を連結溝３４と係合部７８とで構成した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、カップリング部品を介在させた連結構造やスプライン嵌合、キー結合等、如何なる連結構造を採用しても良い。
【００７８】
さらに、上記の実施の形態では、コードホイール４２と連結軸７６との固定をねじ５４によるねじ締結にて行なう構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、接着やピン結合等の他の固定方法を用いることも可能である。
【００７９】
さらにまた、上記の実施の形態では、回転センサ６２が１つである構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、モータ１２が２つの回転センサ６２を備えた構成としても良い。この場合、２つ回転センサ６２をコードホイール４２の軸心に対し対称に配置することが望ましい。また、回転センサ６２が設けられた基板６４と、制御基板６８とを共通の１枚の基板で構成しても良い。
【００８０】
また、上記の実施の形態では、回転センサ６２が光透過型の光学式センサである構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、回転センサ６２として、光反射型の光学式センサや磁気式センサを用いても良い。なお、光反射型の光学式センサを用いる場合はスリット４４Ａを有するセンサプレート４４に代えて反射板を採用し、磁気式センサを用いる場合はセンサプレート４４に代えて多極マグネットを用いれば良い。
【００８１】
さらに、上記の実施の形態では、モータ１２が被回転体としての感光ドラム１４に連結されて感光ドラムユニット１０を構成する好ましい構成を示したが、本発明に係るモータは、出力軸３０に連結される被回転体の回転速度検出結果に基づいて出力軸３０の回転速度が制御される如何なる用途にも適用可能である。したがって、モータ１２は、被回転体が所定の回転速度に保持されることに限定されることもなく、経時変化を伴う所定の速度パターンで被回転体を駆動するように制御されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る感光ドラムユニットの側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る感光ドラムユニットの組立前の側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータの一部切り欠いた正面図である。
【符号の説明】
１０…感光ドラムユニット、１２…モータ、１４…感光ドラム（被回転体）１６…ステータ、３０…出力軸、３４…連結溝（連結部）、４２…コードホイール（回転部材）、５６…カバー部材（カバー部、保持部）、６０…環状壁（保持部）、６２…回転センサ（回転検出手段）、６８…制御基板（制御部、基板）、７６…連結軸（被回転体）
【図１】
2004260957.tif 000003
【図２】
2004260957.tif 000004
【図３】
2004260957.tif 000005