(57)【要約】【課題】画像形成装置内のスペースを有効に使い、小型化、低コスト化を実現したブラシレスモータ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ブラシレスモータ本体部８と駆動制御基板９とを分割し、ハーネス１０で接続させる。ハーネス１０にはコネクタ１１を設け、ブラシレスモータ本体部８と駆動制御基板９とに接続自在とする。複数のブラシレスモータを設けるときは、複数のブラシレスモータ本体部８に対して駆動制御基板９を集約させる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、回転子と、集積回路部品を実装固定したプリント基板とを有するブラシレスモータにおいて、
集積回路部品を実装したプリント基板が、回転子の位置検出手段部と、駆動制御回路部とに分割され、それぞれがハーネスで接続されている
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
ハーネスが、コネクタを設けている
ことを特徴とする請求項１のブラシレスモータ。
【請求項３】
複数の位置検出手段部が、１つの駆動制御回路部に集約される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のブラシレスモータ。
【請求項４】
駆動制御手段により画像形成を制御する画像形成装置において、
駆動制御手段が、請求項１乃至３のいずれかに記載のブラシレスモータである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
駆動制御回路部を備えるプリント基板を、冷却手段の近傍又は冷却流路上に配置する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ、またはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。さらに詳細には、装置内のスペースを有効に使い、小型化、低コスト化を実現したブラシレスモータ及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置には各種のモータが用いられており、代表的なものに、ブラシレスモータ、ステッピングモータ等がある。ブラシレスモータは、正逆回転制御や高速回転性を有し、速度制御等の制御が容易である。また、ステッピングモータを用いた場合のように、専用のドライバやパルスジェネレータ等を別途設ける必要がないので、構成が簡易である。これらのことから、多くの駆動源として用いられている。
電子写真方式の画像形成装置は、印字品質の高さ、高速プリント、低騒音などの優れた特徴と低価格化により急速に普及してきており、それにともなって装置の小型化、低コスト化が求められている。そのためにブラシレスモータも小型化していく必要があるが、要求される出力を満足させるためにはある程度の大きさとなってしまう。
【０００３】
特開平８−９８４９１号公報では、プリント基板を分割してフレキシブルなリード線で接続し、ハウジングに対してプリント基板をＬ字に固定した構成にすることで、装置内のスペースを有効に活用したブラシレスモータを提案している。また、特開平１１−１８３８５号公報では、プリント基板の裏面に駆動制御回路部品を配置した構成にすることで、小型化を実現したブラシレスモータを提供している。
【０００４】
また、一般に駆動制御回路部とプリント基板とでは耐久寿命が異なる。一例を挙げると、駆動制御回路部では軸受部の耐久寿命がおよそ３０００ｈであるのに対し、プリント基板では５００００ｈ〜８００００ｈである。従って、ブラシレスモータの寿命としては、ミニマム値の３０００ｈとなってしまう。すなわち、プリント基板は寿命前に取り替えなければならず、環境保護対策としては好ましいものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、装置内のスペースを有効に使い、小型化、低コスト化を実現したブラシレスモータ、及びそれを搭載した画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、固定子と、回転子と、集積回路部品を実装固定したプリント基板とを有するブラシレスモータにおいて、集積回路部品を実装したプリント基板が、回転子の位置検出手段部と、駆動制御回路部とに分割され、それぞれがハーネスで接続されていることを特徴とするブラシレスモータである。
請求項２に記載の本発明は、ハーネスが、コネクタを設けていることを特徴とする請求項１のブラシレスモータである。
請求項３に記載の本発明は、複数の位置検出手段部が、１つの駆動制御回路部に集約されることを特徴とする請求項１又は請求項２のブラシレスモータである。
請求項４に記載の本発明は、駆動制御手段により画像形成を制御する画像形成装置において、駆動制御手段が、請求項１乃至３のいずれかに記載のブラシレスモータであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に記載の本発明は、駆動制御回路部を備えるプリント基板を、冷却手段の近傍又は冷却流路上に配置することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
図１はブラシレスモータの構造を示す断面図である。ロータ５は出力軸１にかしめられ、固定子２に固定された軸受１５に回転支持されている。ロータ５の内側にはＮ、Ｓ極を交互に着磁されたマグネット４が装着されて、それと対向するように固定子２に固定されたステータコア６に導線１４が巻き付けてある。プリント基板３上は、集積回路部品を実装固定している。集積回路部品は位置検出手段部と駆動制御回路部とからなる。位置検出手段部は、マグネット４とロータ５からなる回転子の位置を検出する。駆動制御回路部は、図２に示すように、回転子位置信号と回転子駆動信号のやり取りを位置検出手段部と行っている。
【０００８】
図３は、本発明の実施形態の一例を示す図である。回転子の位置検出手段部を有するブラシレスモータ本体部８と、駆動制御回路部を有する駆動制御基板９とを分離し、ハーネス１０で接続している。
ハーネス１０は接続自在とすることができる。図４は、ハーネス１０にコネクタを取り付けた図である。これにより、ブラシレスモータ本体部８と駆動制御基板９とを接続自在となっている。
ブラシレスモータ本体部８と駆動制御基板９とを分離し、コネクタ付きのハーネス１０で接続することで、省スペースを利用して取り付けることができる。また、ブラシレスモータを画像形成装置本体に取り付けるときに、ブラシレスモータ本体部８と駆動制御基板９とを組み付けてから、ハーネス１０でそれぞれ接続することができ、取り付けを容易に行うことができる。さらに、それぞれの寿命に合わせて部品交換することができ、再利用もしやすい。
【０００９】
また、複数のブラシレスモータを用いる場合は、複数のブラシレスモータ本体部８をいつの駆動制御基板９に集約して取り付けることができる。図５は、一例として２つのブラシレスモータ本体部８を取り付けた図である。これにより、駆動制御基板９の数を削減し、取り付け工程、取り付け占有面積、部品コストのすべてを削減することができる。なお、図５ではハーネス１０を２股の構成にしているが、本発明はこれに限定されず、直線のハーネス１０を複数用いてもよい。
【００１０】
次に、上記ブラシレスモータを搭載した画像形成装置について説明する。
図６は画像形成装置の構成図であり、一例として多色画像形成装置を示す。感光体を有するＰＣＵ１０３と現像ユニット１０４とがそれぞれ４つあり、その他に、搬送系のレジストローラ１０７や定着ベルト１１３等を回転駆動させる必要がある。画像形成装置は、駆動対象の多様化や負荷の分散のために複数個の駆動制御手段を必要とし、その中でもブラシレスモータを複数個用いることがある。図７は、これらの駆動制御手段（ギヤ連結、ベルト連結）を背面から見た図であり、この例では５つのモータを使用している。図８に示すように、特に黒現像モータ２０１とカラー現像モータ２０２はプリント基板３を含む取り付け占有面積が広くなっている。また駆動制御手段が密集していることも分かる。
駆動制御手段が密集しているため、駆動制御基板９を集約することができ、取り付け工程、取り付け占有面積、部品コストのすべてを削減した画像形成装置が可能となる。
【００１１】
また、本発明のブラシレスモータは、駆動制御基板９として１チップのドライバーＩＣを用いている。従来はこれが発熱し異常動作しないために、ヒートシンク等、ブラシレスモータ専用の冷却手段で冷却し放熱している。
一方、画像形成装置には、定着ユニットや光書込みユニットで熱が発生するため、これにより上昇した機内温度を下げるための冷却手段と、効率良く熱気を機外へ排出するため冷却気流の流路とを設けている。
図８は画像形成装置内の冷却気流の流路を示す一例である。本発明の画像形成装置は、冷却気流の流路上にブラシレスモータの駆動制御基板９を配置することで、ブラシレスモータ専用の冷却手段を用いなくても、駆動制御基板９上の発熱素子の冷却を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、集積回路部品を実装固定したプリント基板を回転子の位置検出部と駆動制御回路部とに分割することで、ブラシレスモータ取り付けの占有面積を小さくしたブラシレスモータを提供することができる。
また、請求項２に記載の本発明によれば、回転子の位置検出部と駆動制御回路部とを接続するハーネスにコネクタを設けたことで、取り付けを容易に行うことが可能なブラシレスモータを提供することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明によれば、複数のブラシレスモータ本体を駆動制御回路部に集約することで、取り付け工程、占有面積、コストを低減したブラシレスモータを提供することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、上記ブラシレスモータを駆動制御手段として用いることで、小型化及びコストの削減が可能な画像形成装置を提供することができる。
さらに、請求項５に記載の本発明によれば、ブラシレスモータの駆動制御回路部を有するプリント基板を冷却手段の近傍又は冷却流路上に配置することで、駆動制御回路部の発熱する素子の冷却を効率良く行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラシレスモータの構成を示す断面図である。
【図２】ブラシレスモータの動作を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図４】ハーネスにコネクタを設けた図である。
【図５】駆動制御基板を集約した図である。
【図６】画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図７】画像形成装置の駆動配置を示す断面図である。
【図８】画像形成装置の冷却気流の流路を示す一例である。
【符号の説明】
１　出力軸
２　固定子
３　プリント基板
４　マグネット
５　ロータ
６　ステータコア
７　取り付け板
８　ブラシレスモータ
９　駆動制御基板
１０　ハーネス
１１　コネクタ
１２　冷却ファンモータ
１３　冷却気流の流路
１４　導線
１５　軸受
１０３　ＰＣＵ
１０４　現像ユニット
１０７　レジストローラ
１１３　定着ベルト
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５　駆動制御手段
【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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