(57)【要約】【課題】動圧軸受装置において、高速回転する際の動作流体の昇温による軸受性能の劣化や短命化を防ぐ。【解決手段】回転多面鏡１１と一体的に結合された回転軸１を、スリーブ２によって回転自在に支持し、ロータ部１２およびステータ部１３からなるモータによって回転させる。スリーブ２の外壁面には、放熱のための環状溝２１を設けて、スリーブ２の表面積を増大させる。スリーブ２を経由する放熱効果を高めることで、スリーブ２と回転軸１の間に充填された動作流体であるオイルの昇温を抑制し、オイルの粘度低下による軸受性能の劣化や寿命の低下を防ぐ。【選択図】図１
2007225003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転自在に嵌合する軸およびスリーブを有し、前記軸と前記スリーブとの間に介在する動作流体に動圧を発生させる動圧軸受装置において、
前記スリーブの外壁面に、放熱用の凹部が刻設されていること特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の動圧軸受装置と、前記動圧軸受装置によって回転支持された回転多面鏡と、を備えたことを特徴とする回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタやバーコード読み取り装置等に搭載される回転多面鏡等を回転支持する動圧軸受装置および回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザービームプリンタやバーコード読み取り装置等に用いられる偏向走査装置は、高速回転する回転多面鏡によってレーザービーム等の光ビームを偏向走査する。近年、このような偏向走査装置ではますます高速化や高精度化が進み、これに対応するために、回転多面鏡の軸受部には、特許文献１に開示されたように、低騒音で回転精度の高い非接触型の動圧軸受装置が用いられている。
【０００３】
図４は、上記従来例による偏向走査装置を示すもので、複数の反射面１１１ａを有する回転多面鏡１１１と一体的に回転する回転軸１０１と、これを回転自在に嵌合させたスリーブ１０２を有する。スリーブ１０２の下端には、回転軸１０１の下端をスラスト方向に支持するスラスト板１０４が固定され、回転軸１０１とスリーブ１０２との隙間を充填するように動作流体が注入されている。ロータ部１１２およびステータ部１１３からなるモータによって回転軸１０１が回転すると、スリーブ１０２に設けられた動圧発生溝１０５の作用で動作流体に動圧が発生し、回転軸１０１とスリーブ１０２を接触させることなく回転させることができる。
【特許文献１】特開２００２−１３０２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の動圧軸受装置においては、回転多面鏡１１１をより高速で回転させると、回転多面鏡１１１と一体である回転軸１０１もスリーブ１０２の中で高速に回転し、動作発生溝１０５による動作流体の動圧が高くなる。高い圧力を受けた動作流体はせん断熱の発生により昇温する。
【０００５】
回転軸１０１が回転することにより軸端部とスラスト板１０４との接触部においても摩擦熱が発生して動作流体が昇温する。また、ステータ部１１３のステータコイル１１３ａや集積回路も駆動電流により発熱するため、ステータコア１１３ｂ、回路基板１１４、スリーブ１０２等を伝わり動作流体の昇温が増大する。
【０００６】
動作流体の昇温は、動作流体の粘性を低下させ、動圧発生溝１０５の作用で発生する動圧を減少させる。その結果、回転軸１０１とスリーブ１０２が接触して、動圧軸受装置の性能や寿命を低下させていた。
【０００７】
動圧軸受装置の昇温対策として放熱フィンを付加した構成も知られているが、別部材であるために接合部の密着性の問題があり、また、動圧発生部の近くへ放熱フィンを取付けるとこができず、放熱を効率よく行うことができなかった。
【０００８】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題を鑑みてなされたものであり、すぐれた軸受性能を長期間維持できる安価で高性能な動圧軸受装置および回転装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の動圧軸受装置は、相対的に回転自在に嵌合する軸およびスリーブを有し、前記軸と前記スリーブとの間に介在する動作流体に動圧を発生させる動圧軸受装置において、前記スリーブの外壁面に、放熱用の凹部が刻設されていること特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
別部材となる放熱フィン等を使用することなく、スリーブの筒壁に凹部を設けて表面積を増やすことで、放熱効果を高める。簡単な構造によって、安価に動作流体の昇温を抑制し、動圧軸受の性能や寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に示すように、回転軸１はスリーブ２の内孔に回転自在に嵌合し、回転軸１の上部には、フランジ部材１０を介して複数の反射面１１ａを有する回転多面鏡１１が取付けられる。これを回転させるモータは、永久磁石１２ａとこれに固定されたヨーク１２ｂとでロータ部１２を有し、スリーブ２は、ステータコア１３ｂを固定した回路基板１４に支持される。ステータコア１３ｂは多極のポールシュウを有し、各ポールシュウにはステータコイル１３ａが巻回されてステータ部１３を構成する。
【００１３】
回路基板１４には駆動回路を構成する回路部品が配置されている。ロータ部１２とステータ部１３をそれぞれ個別に作成し、スリーブ２内に、オイル注油装置により規定量の動作発生用の動作流体であるオイルが注油され、その後に、スリーブ２内に回転軸１が挿入されてモータが完成する。
【００１４】
回転軸１とスリーブ２は相互に回転可能に嵌合され、多極に磁化された永久磁石１２ａの回転位置により駆動回路に駆動信号が入り、順次ステータコイル１３ａの通電が切り替えられ、ロータ部１２とステータ部１３との間に回転力を発生する。
【００１５】
このモータの軸受部は、前述のように、回転軸１を回転自在に嵌合させる内孔を有するスリーブ２と、スリーブ２の内孔の内側面と回転軸１の外側面の間や、スリーブ２の下端のスラスト部と回転軸１の端面の間に充填されたオイルによって構成される。
【００１６】
図２に示すように、スリーブ２の内孔の上端部には油たまり２ａが設けられ、下端部２ｂおよび中央部２ｃはそれぞれ大径部（逃げ部）が形成される。油たまり２ａと中央部２ｃの間、および中央部２ｃと下端部の間には、それぞれヘリングボーン状の深さ寸法が数ミクロンの動圧発生溝が形成されている。
【００１７】
このように構成された動圧軸受装置において、モータが停止している状態では回転軸１とスリーブ２の内孔はロータ部１２が傾くために接触している。駆動信号が回路基板１４上の駆動回路に伝達されてステータコイル１３ａに駆動電流が流されると、回転軸１に一体的に結合されている多極に磁化された永久磁石１２ａとの間で回転力が働き、回転軸１が回転を始める。
【００１８】
回転軸１が回転を始めると、スリーブ２の内孔に設けられた動圧発生溝の作用でオイルに動圧が発生し、回転軸１はスリーブ２と接触することなく浮上した状態で支持される。
【００１９】
回転軸１がより高速で回転するとオイルが昇温し、動作流体の粘性低下による動圧力の減少が軸受性能の劣化を招くため、スリーブ２の外壁面に、スリーブ２の表面積を増やすための凹部である環状溝２１を複数設ける。このようにしてスリーブ２の放熱効果を高めることにより、オイルの昇温を抑制し、動圧軸受の性能や寿命の低下を抑制することができる。
【実施例２】
【００２０】
図３に示すように、実施例１の環状溝２１の代わりに、スリーブ２の外壁面に複数の凹部である小孔部３１を設けることで、スリーブ２の放熱を促進する。スリーブ２自体の剛性を著しく低下させることなく、スリーブ２の表面積を増やすことができるという利点が付加される以外は、実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１を示す模式断面図である。
【図２】図１のスリーブのみを示す一部断面立面図である。
【図３】実施例２によるスリーブのみを示す一部断面立面図である。
【図４】一従来例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    回転軸
２    スリーブ
１０    フランジ部材
１１    回転多面鏡
１１ａ    反射面
１２    ロータ部
１２ａ    永久磁石
１２ｂ    ヨーク
１３    ステータ部
１３ａ    ステータコイル
１３ｂ    ステータコア
１４    回路基板
２１    環状溝
３１    小孔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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