(57)【要約】【課題】回転停止状態でのスリーブからの潤滑油の漏れ出しを防ぎ、かつ回転中の回転軸とスリーブとの接触を防ぐ。【解決手段】流体軸受部を有する回転駆動装置は、スリーブの一端からの油漏れを防ぐ径大部が設けられた回転軸と、回転軸を含むローターに固定された永久磁石と、永久磁石との磁気作用によって回転軸を軸方向に沿って移動させるための電磁石と、ローターの回転開始時に径大部とスリーブとの距離が拡がるように電磁石によって回転軸を軸方向に沿う第１方向に移動させ、回転軸の回転停止時に距離が狭まるように電磁石によって回転軸を第１方向とは逆の第２方向に移動させる制御回路と、を備える。【選択図】図３
2013158089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸をスリーブと潤滑油とによって支持する流体軸受部を有した回転駆動装置であって、
前記スリーブの一端からの前記潤滑油の漏れ出しを防ぐ径大部が、前記回転軸に設けられており、
前記回転軸を含むローターに固定された永久磁石と、
前記永久磁石との磁気作用によって前記回転軸を軸方向に沿って移動させるための電磁石と、
前記ローターの回転開始時に前記径大部と前記スリーブとの距離が拡がるように前記電磁石によって前記回転軸を前記軸方向に沿う第１方向に移動させ、前記回転軸の回転停止時に前記距離が狭まるように前記電磁石によって前記回転軸を前記第１方向とは逆の第２方向に移動させる制御回路と、を備える
ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
前記永久磁石との磁気作用によって前記ローターを回転させるための複数対のコイルが巻かれた多極型のコアを備え、
前記電磁石が、前記複数対のコイルのうちの少なくとも一対のコイルと前記コアとによって構成される
請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記コアの磁極数と同数の磁極を有する多極型の磁性体であり、
前記複数対のコイルのうちの一部のコイルの巻回軸方向が、前記ローターの径方向に沿う面上において当該径方向に対して傾いており、
前記電磁石を構成する前記一対のコイルの巻回軸方向は前記ローターの径方向に沿っている
請求項２記載の回転駆動装置。
【請求項４】
前記複数対のコイルのうちの少なくとも前記一対のコイルの巻回軸方向が、前記ローターの径方向に対して前記軸方向に傾いている
請求項２または３記載の回転駆動装置。
【請求項５】
前記永久磁石における前記コアと対向する面が、前記軸方向に対して傾いている
請求項２ないし４のいずれかに記載の回転駆動装置。
【請求項６】
前記永久磁石との磁気作用によって前記ローターを回転させるための複数のコイルと前記電磁石を構成するコイルとが巻かれたコアを備える
請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項７】
前記回転軸の前記径大部は、前記第２方向の前方側の外径が後方側の外径よりも小さい円錐台状に形成されており、
前記スリーブは、前記回転軸が前記第２方向に移動したときに前記径大部の周面と対向する傾斜面を有する
請求項１ないし５のいずれかに記載の回転駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載された回転駆動装置によって回転駆動されるポリゴンミラーを有する
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、流体軸受部を有する回転駆動装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザースキャナーのポリゴンモーターやハードディスクドライブのスピンドルモーターは動圧軸受を有している。動圧軸受は、回転軸（シャフト）の表面を覆う潤滑油の膜に動圧を発生させて回転軸を支持する流体軸受である。動圧を発生させるため、一般に、回転軸の周面にヘリングボーン状の溝が形成されている。回転軸は一端側が閉塞されたスリーブに挿入され、スリーブの他端側から突出する回転軸の先端部にポリゴンミラーやハードディスク（プラッター）が取り付けられる。
【０００３】
従来、動圧軸受において、回転軸とスリーブとの間隙からそこに充填されている潤滑油が漏れ出ることが知られている。そして、漏れ出た潤滑油が周辺に飛散するのを防止する方法が提案されている。特許文献１では、間隙の開放端の近傍に、漏れ出た潤滑油を吸収する油吸収シートを配置する手法が開示されている。また、特許文献２では、回転軸が鉛直方向に対して傾いた姿勢で使用される動圧軸受装置において、漏れ出た動作流体を捕集するための溝をスリーブの外周面に形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７５０１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スリーブの内側に潤滑油が充填された流体軸受において、スリーブと回転軸との間隙の寸法、油溜りの構造、および潤滑油の粘度といった諸条件の選定により、仕様の範囲内の使用での潤滑油の漏れ出しをほぼ無くすことができる。実用の流体軸受では、仮にスリーブの開放端を下方に向けたとしても、直ちに潤滑油が漏れ出ることはない。
【０００６】
しかし、回転軸が鉛直方向に対して傾いた姿勢のまま、長期（例えば１年）にわたって放置された場合に、潤滑油が徐々に漏れ出してしまうことがあった。スリーブ内の潤滑油が枯渇した状態では正常に回転軸を回転させることができない。漏れ出した潤滑油の飛散を防ぐ上述の先行技術では、スリーブ内の潤滑油の枯渇を防ぐことができない。
【０００７】
スリーブの開放端の近傍における回転軸との間隙の寸法をより小さくすれば、潤滑油が漏れ出し難くなる。しかし、そうすると、回転中の回転軸とスリーブとの接触が起こり易くなる。接触は回転不良およびすべり面の損傷を招く。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、流体軸受における回転停止状態でのスリーブからの潤滑油の漏れ出しを起こり難くし、かつ回転中の回転軸とスリーブとの接触を起こり難くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する装置は、回転軸をスリーブと潤滑油とによって支持する流体軸受部を有する回転駆動装置であって、前記回転軸に設けられた、前記スリーブの一端からの前記潤滑油の漏れ出しを防ぐ径大部と、前記回転軸を含むローターに固定された永久磁石と、前記永久磁石との磁気作用によって前記回転軸を軸方向に沿って移動させるための電磁石と、前記ローターの回転開始時に前記径大部と前記スリーブとの距離が拡がるように前記電磁石によって前記回転軸を前記軸方向に沿う第１方向に移動させ、前記回転軸の回転停止時に前記距離が狭まるように前記電磁石によって前記回転軸を前記第１方向とは逆の第２方向に移動させる制御回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転軸を円滑に回転させ、かつ回転停止状態でのスリーブからの潤滑油の漏れ出しを起こり難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る回転駆動装置を備えたプリンターエンジンの要部の構成を示す図である。
【図２】回転駆動装置によって回転駆動されるポリゴンミラーを有したレーザースキャナーの光学系の構成を示す図である。
【図３】ポリゴンモーターの要部の断面構造を示す図である。
【図４】ポリゴンモーターにおけるコイルの配置を模式的に示す図である。
【図５】回転駆動装置の電気回路図である。
【図６】ポリゴンモーターにおけるコイル電流の方向と磁極の極性との関係を表形式で示す図である。
【図７】回転駆動装置のモーターコントローラーが行う回転制御の概要を示すフローチャートである。
【図８】回転駆動装置のモーターコントローラーが行う回転停止制御の概要を示すフローチャートである。
【図９】回転準備動作の開始時点および終了時点のそれぞれにおけるポリゴンモーターの要部の状態を模式的に示す図である。
【図１０】ポリゴンモーターを回転させるときのコイルの励磁状態を模式的に示す図である。
【図１１】休止準備動作の開始時点および終了時点のそれぞれにおけるポリゴンモーターの要部の状態を模式的に示す図である。
【図１２】ポリゴンモーターの回転軸の構造の変形例を示す図である。
【図１３】回転軸を軸方向に移動させるための励磁機構の構造の第１変形例を示す図である。
【図１４】回転軸を軸方向に移動させるための励磁機構の構造の第２変形例を示す図である。
【図１５】回転軸を軸方向に移動させるための励磁機構の構造の第３変形例を示す図である。
【図１６】回転軸を軸方向に移動させるための励磁機構の構造の第４変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１において、プリンターエンジン１００は、電子写真法によってカラー画像を印刷するプリンター、複写機、ＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）などの画像形成装置に組み込まれるタンデム型の印刷機構である。プリンターエンジン１００は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成する四つのイメージングステーションＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫを有する。イエローのトナー像を形成するイメージングステーションＵＹは、筒状の感光体１１、帯電チャージャー１２、現像器１３、およびクリーナー１４を備える。他のイメージングステーションＵＭ，ＵＣ，ＵＫの構成は、現像器内のトナーの色が異なることを除いて、イメージングステーションＵＹの構成と同様である。イメージングステーションＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫによって順に形成される４色のトナー像を、転写チャージャー２２，２３，２４，２５が順次に転写ベルト２０に一次転写する。これと並行して、給紙ローラー３１がストッカー３０から図示しない用紙を搬送路３２へ送り出す。そして、一次転写によって重なり合った４色のトナー像を、二次転写ローラー３６が用紙に二次転写する。その後、搬送路３２上の図示しない定着器が加熱および加圧によってトナー像を用紙に定着させる。
【００１３】
トナー像の形成プロセスは、一様に帯電した感光体表面を画像データに応じてパターン露光する潜像形成を含む。例示のプリンターエンジン１００では、潜像形成のための露光ビームを射出するプリントヘッド１５が、水平方向に沿って並ぶイメージングステーションＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫの上方に配置されている。プリントヘッド１５は、イメージングステーションＵＭ，ＵＣ，ＵＫにそれぞれ対応するレーザースキャナー１６，１７，１８，１９を有しており、これらレーザースキャナー１６，１７，１８，１９はそれぞれ回転駆動装置１，１ｂ、１ｃ、１ｄを有している。レーザースキャナー１６，１７，１８，１９の構成は同様であるので、以下では代表としてレーザースキャナー１６およびこれに含まれる回転駆動装置１の構成を説明する。
【００１４】
レーザースキャナー１６の光学系の全体構成が図２（Ａ）に示され、ポリゴンモーター２と感光体１１との位置関係が図２（Ｂ）に示されている。図２（Ａ）、（Ｂ）における上下方向は、レーザースキャナー１６が上述のプリンターエンジン１００に組み込まれて使用されるときの鉛直方向またはそれに近い方向に相当する。言い換えれば、画像形成装置が水平な床面上に設置される通常の使用状態において、ポリゴンミラー８０が鉛直面内で回転するように、レーザースキャナー１６は構成されている。
【００１５】
図２（Ａ）のように、レーザースキャナー１６は、ポリゴンミラー８０、レーザーダイオード８１、コリメータレンズ８２、スリット８３、走査レンズ８４，８５、ウインドウ８６、およびＳＯＳ（Start of Scanning）センサー８７を有している。ポリゴンミラー８０は図２（Ｂ）のように基板４に取り付けられたポリゴンモーター２によって、感光体１１の上方で回転する。ポリゴンモーター２の回転は、図２では図示しないモーターコントローラーによって制御される。レーザーダイオード８１から放射されたレーザービームは、コリメータレンズ８２を通過することによって略平行なビームとなり、スリット８３で整形されてポリゴンミラー８０に入射する。ポリゴンミラー８０で反射したレーザービームは、走査レンズ８４，８５およびウインドウ８６を透過して感光体１１を照射する。ポリゴンミラー８０の回転によってレーザービームが偏向されるので、感光体１１上の照射スポットは一方向に移動する。レーザーダイオード８１の出力制御とレーザービームの偏向とにより、感光体１１に対する主走査が行なわれる。走査レンズ８４，８５は、レーザービームを感光体１１の表面に集光する結像特性と、ポリゴンミラー８０で等角速度偏向されたレーザービームを主走査方向において等速度に移動させるいわゆるｆθ特性とを有している。レーザースキャナー１６による主走査と、感光体１１の回転による副走査とによって、２次元の静電潜像が感光体１１上に形成される。ＳＯＳセンサー８７は、偏向されたビームの光路のうちの主走査範囲外に配置される光検知センサーであり、画像データに基づくレーザーダイオード８１の出力制御をレーザービームの偏向に同期させるのに用いられる。
【００１６】
図３（Ａ）、（Ｂ）はポリゴンモーター３の要部の断面構造を示している。本実施形態のポリゴンモーター３においては、ポリゴンミラー８０を回転させないときと回転させるときとで、回転軸８の軸方向の位置が切り替えられる。図３（Ａ）ではポリゴンミラー８０を回転させない休止状態の様相が描かれ、図３（Ｂ）ではポリゴンミラー８０を回転させる動作状態の様相が描かれている。
【００１７】
ポリゴンモーター３は、動圧軸受部を有するブラシレス同期モーターである。ステーター３Ａはスリーブ６とコア７とを有し、ローター３Ｂはスリーブ６に挿入された回転軸（シャフト）８とコア７を囲むヨーク９とを有する。スリーブ６の一端（図示での右端）は開放されており、図示を省略した他端は閉塞されている。スリーブ６から突き出た回転軸８の一端部にヨーク９の円盤部が嵌入され、回転軸８の先端部にポリゴンミラー８０が組み付けられる。コア７には、コイルＬ２１，Ｌ２２を含む計六つのコイルが巻かれており、ヨーク９には、磁極４２，４５を含む計六つの磁極をもつように多極着磁された環状の永久磁石がコア７の回転径方向の端面と対向するように取り付けられている。電磁石としてのコア７とヨーク９の永久磁石との磁気作用により、ローター３Ｂとポリゴンミラー８０とが一体に回転する。
【００１８】
ポリゴンモーター３の回転軸８は動圧軸受部によって支持される。動圧軸受部は、スリーブ６、スリーブ６の内部に注入される潤滑油１０、および回転軸８の周面に形成された図示しないヘリングボーン状の溝によって構成される。回転軸８が回転すると、スリーブ６の厚肉部分６Ａと回転軸８との間隙（軸受間隙）を満たす潤滑油１０に動圧が発生し、回転軸８が安定に支持される。潤滑油１０の油量不足を防ぐため、スリーブ６の厚肉部分６Ａの開放端側に、軸受間隙から溢れた潤滑油１０を収容する油溜り溝６Ｂが設けられている。スリーブ６における油溜り溝６Ｂの開放端側の壁面を形成する中肉部分６Ｃは、ステーター３Ａの組み立てに際して回転軸８をスリーブ６に挿入し易くするため、内径が厚肉部分６Ａの内径よりも大きくなるように形成されている。
【００１９】
ところで、ポリゴンモーター３は通常は上述のとおりポリゴンミラー８０が鉛直面内で回転する姿勢で使用されるので、回転軸８は水平方向に沿うことになる。図３の左右方向は、通常の使用状態での水平方向に相当する。水平方向は鉛直方向に対して９０度傾いた方向と言える。実際には、画像形成装置が厳密に水平な床面上に設置されるとは限らず、少し傾斜した床面上に設置される場合もある。したがって、スリーブ６の閉塞端側から開放端側に向かって低くなる少し傾いた姿勢でポリゴンモーター３が使用される場合もあり得る。回転軸８が所定値以上の速度で回転している間は軸受間隙に潤滑油１０が引き込まれるので、スリーブ６の内から外へ潤滑油１０が漏れ出ることはない。回転軸８が停止していても、その期間が長くなければ、表面張力と粘性とによって流れ出しが抑えられ、潤滑油１０が漏れ出ることはない。しかし、回転が停止したままの期間が長くなるにつれて、潤滑油１０は自重によりスリーブ６の内部の下端側に集まり、油溜り溝６Ｂから溢れてスリーブ６の外へ漏れ出すおそれが高まる。
【００２０】
そこで、本実施形態のポリゴンモーター３の回転軸８には、潤滑油１０の漏れ出しを防ぐ蓋体として径大部８Ｂが、例えば削り出し加工によって設けられている。径大部８Ｂは、図３（Ａ）のように、スリーブ８の中肉部分６Ｃの内側に挿入されることによって、スリーブ８の開口付近における回転軸８とスリーブ６との間の隙間を狭める。径大部８Ｂを設けない場合と比べて隙間が狭まれば、潤滑油１０は漏れ出し難くなる。より漏れ出し難くするため、回転軸８の径大部８Ｂとスリーブ６の中肉部分６Ｃとの間隙の寸法Ｇ２は軸受間隙の寸法Ｇ１（一般に数μｍ以下）よりも小さい値とされている。
【００２１】
スリーブ６の内側における軸受間隙以外の部分の寸法が狭まれば、回転中に回転軸８がスリーブ６と接触し易くなる。接触は、回転軸８およびスリーブ６の一方又は両方が磨耗したり削れたりする損傷の原因となる。磨耗粉または削り片が潤滑油１０に混入すれば、ポリゴンモーター３の寿命が短くなる。
【００２２】
回転中の回転軸８とスリーブ６との接触を防ぎ、かつ停止中の潤滑油１０の漏れ出しを防ぐため、ポリゴンモーター３を制御するモーターコントローラーは、回転の開始時および停止時においてローター３Ｂを軸方向に移動させる。回転が停止しているとき、ローター３Ｂは図２（Ａ）のように回転軸８の径大部８Ｂとスリーブ６の中肉部分６Ｃとが対向する休止位置に配置される。回転開始時には、定常回転制御に先立ってローター３Ｂを第１方向Ｍ１に移動させる制御が行なわれ、ローター３Ｂは図３（Ｂ）のように径大部８Ｂとスリーブ６とが定常回転中の接触を防ぐ上で必要な所定の距離Ｇ３以上離れる動作位置に配置される。第１方向Ｍ１は、軸方向に沿って回転軸８をスリーブ６から引き出す方向である。そして、回転停止時には、回転を止める制御に続いてローター３Ｂを第２方向Ｍ２に移動させる制御が行なわれ、ローター３Ｂは動作位置から休止位置へ戻される。第２方向Ｍ２は、軸方向に沿って回転軸８をスリーブ６に押し込む方向である。図３（Ｂ）の状態から図３（Ａ）の状態に戻すときに回転軸８の径大部８Ｂがスリーブ６の中肉部分６Ｃの内側に円滑に入り込むように、径大部８Ｂの入り側の周縁および中肉部分６Ｃの開放端側の周縁に滑らかな面取り加工（Ｒ加工でもよい）が施されている。
【００２３】
ローター３Ｂの軸方向の移動には、ローター３Ｂを回転させるために設けられている複数のコイルおよび永久磁石４０が流用される。図３に描かれているコイルＬ２１，Ｌ２２は、流用される複数のコイルの一部である。次に、ローター３Ｂを軸方向に移動させる仕組みについて説明する。
【００２４】
図４において、環状の永久磁石４０は、円周を６等分した各角度範囲に対応する六つの磁極４１，４２，４３，４４，４５，４６を有した多極磁石である。磁極４１，４３，４５はＳ極であり、他の磁極４２，４４，４６はＮ極である。Ｓ極とＮ極とが周方向に交互に並ぶように磁極４１，４２，４３，４４，４５，４６が形成されている。永久磁石４０の磁極数（本例では６）はポリゴンミラー８０の偏向反射面の面数と同数であり、磁極４１，４２，４３，４４，４５，４６がポリゴンミラー８０の六つの偏向反射面と一つずつ対応するように、永久磁石４０とポリゴンミラー８０との回転方向の位置合わせがなされている。
【００２５】
ポリゴンモーター３は、永久磁石４０の磁極数と同数の六つのコイルＬ１１，Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２を有している。これらコイルＬ１１，Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２は、永久磁石４０の内周に沿って等角度ずつずれて並ぶように配置されている。配置位置が互いに１８０度ずれたコイルＬ１１とコイルＬ１２との対、同様のコイルＬ２１とコイルＬ２２との対、および同様のコイルＬ３１とコイルＬ３２との対が、三相交流形式の回転制御における各相に対応する。対をなす二つのコイルは、これらに共通の電流を流したときに、永久磁石４０に作用する電磁石の極性が当該二つのコイルの間で異なるように巻かれている。一対のコイルＬ１１、Ｌ１２の巻回軸方向は、回転の径方向に対して傾いている。その理由は、コイルの個数と永久磁石４０の磁極数が同数であるが故に、回転を開始させるときに回転方向を規定する必要があるからである。他の二対のコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２の巻回軸方向は径方向に沿っている。なお、回転時におけるコイルの励磁制御には、図４では描かれていない複数のホール素子が用いられる。各ホール素子は、回転する永久磁石４０のうちの当該ホール素子と対向する磁極の極性に応じた信号を出力する。
【００２６】
図５のように、回転駆動装置１は、ポリゴンモーター３とそれを制御するモーターコントローラー５とを備える。モーターコントローラー５は、制御プログラムを実行するプロセッサーを有している。モーターコントローラー５は、例えばポリゴンモーター３とともに基板４（図２参照）に実装される。モーターコントローラー５は、三相交流形式の回転制御、および上述のようにローター３Ｂを軸方向に移動させて動作位置または休止位置に配置する制御を担う。
【００２７】
回転制御において、モーターコントローラー５は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からの信号に基づくタイミングで、トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２を制御し、ポリゴンモーター３を定格回転させる。そして、モーターコントローラー５は、ポリゴンモーター３が定格回転中であることを図示しないレーザーコントローラーに通知する。ポリゴンモーター３が定格回転している状態において、レーザーダイオード８１（図２参照）から射出されるレーザービームがポリゴンミラー８０によって偏向され、所定の線速度の主走査が行なわれる。
【００２８】
図５の回路図において、三つのコイル対Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３のそれぞれを構成する二つのコイルは直列に接続され、三つのコイル対Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３は星形に結線されている。図中の矢印は、コイル対Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３のそれぞれを流れる電流の方向を示している。結線点ＣＰ１に向かうＡ方向と結線点ＣＰ１から流れ込むＢ方向とがある。各コイル対Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３を構成する二つのコイルの巻回は互いに逆である。このため、図６に示されるとおり、各コイル対Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３において、電流の方向にかかわらず、二つのコイルに対応する二つの磁極の極性は反対になる。例えば、コイル対Ｐ１にＡ方向の電流を流した場合、コイルＬ１１に対応する磁極はＳ極となり、コイルＬ１２に対応する磁極はＮ極となる。
【００２９】
図７はモーターコントローラー５が行う回転制御の概要を示すフローチャートである。
【００３０】
モーターコントローラー５は、プリンターエンジン１００の全体制御を担うコントローラーからのモーター起動指示を受けて、回転準備処理を行なう（Ｓ１０）。回転準備処理は、ローター３Ｂを休止位置から動作位置へ移動させる処理である。この処理において、モーターコントローラー５は、ローター３Ｂを回転させないために、六つのコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２のうちの回転方向を規定しない四つのコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２のみに電流を流す。
【００３１】
ローター３Ｂを動作位置へ移動させた後、モーターコントローラー５は、始動処理を実行する（Ｓ２０）。始動処理は、回転方向を規定する二つのコイルＬ１１，Ｌ１２に電流を流してローター３Ｂを回転させる処理である。ローター３Ｂが回転し始めると、モーターコントローラー５は、定常回転処理を実行する（Ｓ３０）。定常回転処理は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の出力に応じてコイルに流す電流の方向および値を切り替えてポリゴンモーター３を定格回転させる処理である。
【００３２】
図８はモーターコントローラー５が行う回転停止制御の概要を示すフローチャートである。
【００３３】
モーターコントローラー５は、停止指示を受けて、回転停止処理を実行する（Ｓ５０）。
回転停止処理において、モーターコントローラー５は回転方向を規定しない四つのコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２に電流を流してローター３Ｂの回転を停止させる。
【００３４】
モーターコントローラー５は、回転が停止したかどうかをチェックし（Ｓ６０）、回転が停止した後に休止処理を実行する（Ｓ７０）。休止処理は、休止期間中の潤滑油１０の漏れ出しを防ぐために、ローター３Ｂを動作位置から休止位値へ移動させる処理である。休止処理においても、回転準備処理と同様にローター３Ｂを回転させないために、回転方向を規定しない四つのコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２のみに電流を流す。
【００３５】
このような回転制御および回転停止制御に従って、ポリゴンモーター３は具体的には次のように動作する。
【００３６】
図９（Ａ）は回転準備動作の開始時点におけるポリゴンモーター３の要部の状態を示し、図９（Ｂ）は回転準備動作の終了時点におけるポリゴンモーター３の要部の状態を示している。図中のコイル内のアルファベット「Ｍ」「Ｓ」「Ｎ」は、コイルに対応する磁極の極性（以下、これを便宜的に“コイルの極性”という）を表している。すなわち、「Ｍ」は無極性（非励磁）、「Ｓ」はＳ極、「Ｎ」はＮ極）を表している。この表記は図９と同種の以降の図においても同様である。
【００３７】
ポリゴンモーター３が停止しているとき、全てのコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２において電流は流れておらず、図９（Ａ）のように、これらのコイルの極性は全て無極性（Ｍ）である。このときの回転軸８の軸方向位置は休止位置である。
【００３８】
ポリゴンモーター３を回転させるのに先立って、図５に示されるトランジスタＱ２１，Ｑ３２がＯＮ状態とされる。コイル対Ｐ２にＡ方向の電流が流れ、コイル対Ｐ３にＢ方向の電流が流れるので、四つのコイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２の極性が図６および図９（Ｂ）のとおりの極性となる。このとき、各コイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２の極性と各コイルに対向する永久磁石の磁極４２，４３，４５，４６の極性とが異なるので、各コイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２に対応する磁極と永久磁石の磁極４２，４３，４５，４６との間に磁気引力が生じる。ここで、永久磁石は、回転軸８が休止位置に在るときにコイルに対する入り側（スリーブ６の閉塞端側）にずれるようにヨーク９によって支持されている。したがって、磁気引力は、ヨーク９と一体の回転軸８を第１方向Ｍ１に移動させる力となる。移動前は径方向に対して傾いていた磁気引力の作用方向が永久磁石の移動によって径方向になると、移動は止まる。回転軸８が回転に支障のない動作位置まで移動するように、コイルと永久磁石との軸方向の位置関係が選定されている。
【００３９】
回転軸８の移動に用いるコイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２は、上述のとおり巻回軸方向が径方向に沿うように配置されたコイル、すなわち回転方向を規定しないコイルである。そして、これらコイルには永久磁石の磁極が一つずつ対応し、各コイルとそれに対応する永久磁石の磁石とが周方向における同じ角度位置に配置されている。これにより、回転軸８とスリーブ６とを略同心に保ちつつ、回転軸８を回転させずに軸方向（この場合が第１方向）に移動させることができる。図９（Ｂ）のように回転軸８が動作位置に配置された状態において、潤滑油の漏れ出しを防ぐ径大部８Ｂはスリーブ６と接触しない。
【００４０】
図１０（Ａ）はポリゴンモーター３に回転を開始させる始動処理によるコイルの励磁状態を示し、図１０（Ｂ）は回転中の一時点のコイルの励磁状態を示している。回転準備動作が終わると、図５に示されるトランジスタＱ４１，Ｑ１２がＯＮ状態とされる。コイル対Ｐ１にＢ方向の電流が流れ、図１０（Ａ）のようにコイルＬ１１の極性がＮ極になり、コイルＬ１２の極性がＳ極になる。他の四つのコイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２の極性は無極性（Ｍ）である。コイルＬ１１，Ｌ１２は回転方向を規定するコイル（巻回軸方向が径方向に対して傾いたコイル）であるので、コイルＬ１１，Ｌ１２に対応する磁極と永久磁石の磁極４１，４４との間の磁気作用が回転力として働く。本例ではコイルＬ１１，Ｌ１２の巻回軸方向が径方向に対して図での時計回り側に傾いており、永久磁石との間に磁気引力が生じるようにコイルＬ１１，Ｌ１２による励磁が行なわれる。したがって、ポリゴンモーター３のローターは図１０（Ａ）において時計回りに回転を始める。
【００４１】
ローターが回転を始めると、モーターコントローラー５は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の信号に応じて、トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２に対する定格回転のためのＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう。図１０（Ｂ）の状態では、例えばコイルＬ２１の極性がＮ極とされ、コイルＬ２１と磁極４２との間の磁気斥力およびコイルＬ２１と磁極４１との間の磁気引力が時計回りの回転の推進力として作用する。
【００４２】
なお、ポリゴンモーター３を定格回転させる際には、コイルＬ１１，Ｌ１２と他のコイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２とでは径方向に対する配置角度が異なるので、厳密には、このことを考慮してコイルの励磁を制御する必要がある。そのため、実際には、コイルＬ１１，Ｌ１２との対峙を示すホール素子の出力信号と、ホール素子の出力信号によって算出した回転速度と、コイルＬ１１，Ｌ１２の傾き角度とに基づいて、コイルＬ１１，Ｌ１２への通電に関わるトランジスタの切り替えタイミングが算出される。また、コイルＬ１１，Ｌ１２によって回転方向とは逆方向に力が発生するタイミングと逆方向に発生しないタイミングとを算出し、回転方向とは逆方向に力が発生するタイミングではトランジスタトランジスタＱ４１，Ｑ４２を使用してコイルＬ１１、Ｌ１２の極性を無極性とし、ある程度惰性回転させた後、回転方向とは逆方向に力が発生しないタイミングでコイルコイルＬ１１、Ｌ１２の極性を回転方向へ切り替えてもよい。
【００４３】
図１１（Ａ）は休止準備動作の開始時点におけるポリゴンモーター３の要部の状態を示し、図１１（Ｂ）は休止準備動作の終了時点におけるポリゴンモーター３の要部の状態を示している。
【００４４】
ポリゴンモーター３の回転を停止させる際、図５に示されるトランジスタＱ２１，Ｑ３２がＯＮ状態とされ、コイル対Ｐ２にＡ方向の電流が流れ、コイル対Ｐ３にＢ方向の電流が流れる。コイルＬ２１，Ｌ３２の極性がＳ極になり、コイルＬ３１，Ｌ２２の極性がＮ極になる。コイルＬ１１，Ｌ２１の極性は無極性とされる。コイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２に対応する磁極と永久磁石の磁極４２，４３，４５，４６との間に生じる磁気引力により、回転軸８は動作位置に保たれる。図１１（Ａ）の励磁状態は回転が停止するまで維持される。
【００４５】
回転が停止した後、トランジスタＱ２２，Ｑ３１がＯＮ状態とされ、コイル対Ｐ２にＢ方向の電流が流れ、コイル対Ｐ３にＡ方向の電流が流れる。図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）とを見比べると分かるように、コイルＬ２１，Ｌ３２の極性がＳ極からＮ極に切り替わり、コイルＬ３１，Ｌ２２の極性がＮ極からＳ極に切り替わる。これにより、各コイルＬ２１，Ｌ３１，Ｌ２２，Ｌ３２に対応する磁極と永久磁石の磁極４２，４３，４５，４６との間に磁気斥力が生じる。そして、この磁気斥力によって、ヨーク９と一体の回転軸８が第２方向Ｍ２に移動して休止位置に戻される。回転軸８の径大部８Ｂがスリーブ６の中肉部分６Ｃの内側に入り込み、それによって潤滑油の漏れ出しが起こり難くなる。
【００４６】
以上の実施形態によれば、ローター３Ｂのために備わる複数のコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２の一部をローター３Ｂの軸方向の移動に流用するので、
ポリゴンモーター３の部品点数を増加させることなく、潤滑油１０の漏れ出しを防ぐことができる。ただし、図１６のように、回転のためのコイルＬ２１ｂ，Ｌ２２ｂとは別に軸方向の移動のみに用いるコイルＬ４１，Ｌ４２をポリゴンモーターに組み付けてもよい。
【００４７】
上述の実施形態において、ポリゴンモーター３の構成を本発明の趣旨に沿う範囲内で適宜変更することができる。例えば、次のような変形例がある。
【００４８】
図１２の例では、回転軸８ｂの径大部８Ｂｂが円錐台状に形成されている。径大部８Ｂｂは、第２方向Ｍ２の前方側の外径が後方側の外径よりも小さいテーパーを構成する。回転軸８ｂが挿入されるスリーブ６ｂには、油溜り溝６Ｂｂに連なるようにテーパー受け部６Ｃｂが形成されている。テーパー受け部６Ｃｂは、径大部８Ｂｂのテーパー角と実質的に同じ傾斜角度の環状のテーパー受け面（傾斜面）を有する。図１２の構造によれば、回転停止後に潤滑油の漏れ出しを防ぐために行う回転軸８ｂの第２方向Ｍ２の移動において、回転軸８ｂの径大部８Ｂｂがテーパー受け部６Ｃｂの内側に円滑に収まる。
【００４９】
図１３の例では、コイルＬ２１，Ｌ２２の巻回軸方向Ｍ２１，Ｍ２２の巻回軸方向が、ローター３Ｂの径方向ＭＲに対して回転軸８の軸方向に傾斜している。これは、回転軸８を軸方向に移動させる磁力作用を確実に生じさせるための工夫である。図１３の構造によれば、例えば回転軸８を動作位置から休止位値へ第２方向Ｍ２に移動させるとき、コイルＬ２１，Ｌ２２と永久磁石の磁極４２，４５との間で生じる磁気斥力が確実に第２方向に作用する。磁気斥力の作用方向が径方向のみとなってローター３Ｂが動かないということが起こらない。コイルＬ２１，Ｌ２２だけでなく、回転軸８の軸方向の移動に用いる四つのコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２の巻回軸方向を軸方向に傾斜させることができる。また、ステーター３Ａｂに設ける全てのコイル巻回軸方向を軸方向に傾斜させてもよい。さらに、同様の効果を得る目的で、図１４の例のように磁極４２ｂ、４５ｂを有する永久磁石におけるコア７との対向面を傾斜させてもよいし、図１５の例のようにコイルの巻回軸方向および永久磁石におけるコア７ｂとの対向面の双方を傾斜させてもよい。
【００５０】
図１６の例では、上述したように回転軸８の軸方向の移動のみに用いるコイルＬ４１，Ｌ４２がコア７ｃに設けられている。上述の励磁制御の例と同様に第１方向Ｍ１の移動に磁気引力を利用し、かつ第２方向の移動に磁気斥力を利用する場合、常に永久磁石に対して第１方向Ｍ１の前方側（図の右側）に寄った位置に存在するようにコイルＬ４１，Ｌ４２を配置する。これにより、回転軸８を軸方向に移動させる磁力作用を確実に生じさせることができる。図１６の構造は、回転のみまたは回転と軸方向の移動とに用いるコイルＬ２１ｂ，Ｌ２２ｂの巻回軸方向が径方向であるので、巻回軸方向が径方向に対して傾いた図１３や図１５のような構造と比べて、磁気作用の乱れが少なく回転の高精度化が容易である。また、軸方向の移動専用のコイルＬ４１，Ｌ４２を設ける場合には、コイル数と永久磁石の磁極数とを異ならせることで回転方向を規定するモーター構成を採用することができる。
【００５１】
上述の実施形態において、コイル数、永久磁石４０の磁極数、回転軸８，８ｂの径大部８Ｂ，８Ｂｂの形状、スリーブ６，６ｂと回転軸８，８ｂとの間のクリアランスなどを含めて、ポリゴンモーター３の構成要素の形状、寸法、材質、要素どうしの配置関係は例示に限定されない。ポリゴンミラー８０の面数は例示のようにコイル数および永久磁石の磁極数と同数であってもよいし、同一でなくてもよい。永久磁石とコイルとの軸方向の位置関係を適切に設定して、回転軸８を磁気斥力によって動作位置に移動させ、磁気引力によって休止位置へ戻すこともできる。
【００５２】
回転駆動装置１の駆動対象はポリゴンミラー８０に限らず、ハードディスクやリムーバブルメモリディスクであってもよい。動圧軸受に限らず、開口を有するスリーブ内に潤滑油が注入される他の流体軸受を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    回転駆動装置
８，８ｂ    回転軸
６，６ｂ    スリーブ
１０    潤滑油
８Ｂ，８Ｂｂ    径大部
３Ｂ    ローター
４０    永久磁石
４１，４２，４３，４４，４５，４６    永久磁石の磁極
Ｌ１１，Ｌ１２    コイル（電磁石）
Ｌ２１，Ｌ２２、Ｌ３１，Ｌ３２    コイル
７，７ｂ，７ｃ    コア
Ｍ１    第１方向
Ｍ２    第２方向
５    モーターコントローラー（制御回路）
Ｐ１    コイル対
ＭＲ    径方向
Ｍ２１，Ｍ２２    巻回軸方向
８０    ポリゴンミラー
１００    プリンターエンジン（画像形成装置）
【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】
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