(57)【要約】【課題】回路基板に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに磁性金属異物が付着しにくく、短絡を防ぎ得る、ブラシレスモータを提供する。【解決手段】駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品は、回路基板９のロータ６の開放端側のマグネット端面と対向する面１１とは反対側の面１２に半田付けにより表面実装されている。取り付け部は金属ブラケット１０であり、回路基板９の電子部品を覆うように曲げ加工の形状で構成されている。金属ブラケット１０は、周囲を曲げ、周囲に壁を形成してある。これにより、内側の回路基板９上のマグネットの回転経路に磁性金属異物を入れないようにしている。モータ外部から飛来する磁性金属異物を寄せ付けないことで、回路基板９に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに磁性金属異物が付着しにくくなり、短絡が防がれる。【選択図】図１
2017028846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定され、ロータを回転駆動、制御するための駆動・制御用回路を搭載する回路基板を有し、前記ハウジングには、搭載される機器への取り付け部が形成されているブラシレスモータにおいて、
駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品は、前記回路基板の前記ロータの開放端側のマグネット端面と対向する面とは反対側の面に半田付けにより表面実装されており、
前記取り付け部は金属ブラケットであり、前記電子部品を覆うように曲げ加工した形状で構成されている、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１のブラシレスモータにおいて、
前記金属ブラケットに曲げ加工を複数段行うことで隣り合う面の角部に生じる隙間を覆ってなる、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
請求項１または２のブラシレスモータにおいて、
前記金属ブラケットは、前記ロータのシャフトの円周方向に対し前記回路基板の外形より広く、且つ、前記回路基板の端面を覆ってなる、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項１または２のブラシレスモータにおいて、
前記金属ブラケットは、前記ロータのシャフトの円周方向に対し前記回路基板の外形と同等以下で、且つ、前記回路基板の面に前記金属ブラケットの曲げ部の端面を近接させてなる、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のブラシレスモータを備えたことを特徴とする画像形成装置用の機器。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のブラシレスモータを備えた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】
本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置が備える各種機構を同時に駆動するメインモータとして用いられるブラシレスモータと、これを備えた画像形成装置用の機器、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置において、各種の機構を同時に駆動するメインモータとしてブラシレスモータが用いられている。ブラシレスモータとして、ステータコイルが巻装されたステータコアと、リング状マグネットを取り付けたロータと、ロータの位置を検出するホール素子とを有し、ロータを回転駆動し制御するための駆動・制御用回路をモータと一体に組み込んだものがある。
【０００３】
特許文献１には、レーザービームプリンタ等に用いられる、駆動・制御用回路をモータと一体に組み込んだブラシレスモータのマグネットに希土類樹脂マグネットを使用する際に、マグネット端面から漏洩する磁力により磁性金属製の異物が吸引されて回路基板に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに付着して短絡させるという課題を解決することを目的とする発明が開示されている。
すなわち、ステータコイルが巻装されたステータコアと、このステータコアと対向して配置され内周に円周方向に複数の駆動用着磁を施した希土類樹脂磁石材料からなるリング状マグネットをその内周側に取り付けたカップ状のロータヨークとこのロータヨークの中央に固定されたシャフトとからなるロータと、シャフトを回転自在に支承する軸受と、この軸受をその内周側に保持し前記ステータコアをその外周側に保持するハウジングと、前記ハウジングに固定されてロータを回転駆動、制御するための駆動・制御用回路を搭載する回路基板とを有し、ハウジングには、モータが搭載される機器への取り付け部が形成されており、駆動・制御用回路は、モータ外部からの電源供給用のコネクタと、電源供給の正負ライン間に接続されたコンデンサと、ステータコイルに供給される電流量を検出する電流検出抵抗と、駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品並びにホール素子からなり、駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品並びにホール素子は全て、回路基板のロータの開放端側のマグネット端面と対向する面とは反対側の面に半田付けにより表面実装されており、この回路基板の回路部品実装面のロータの開放端側のマグネット端面から発生する磁束の影響を受ける領域に実装された駆動・制御用回路の回路部品のリードもしくは配線パターンのランドを絶縁材で被覆したことを特徴とするブラシレスモータが開示されている。
この発明では、絶縁材と回路部品のリードもしくは配線パターンには耐熱性・温度係数・屈曲性等の物理的性質の差があり、絶縁材を密着性のよい材質を選定しなければならない。材質の差より、工程により加熱や圧力、乾燥などが要因でひずみがかかる。また液ダレによってワークを汚してしまうとふき取り作業が必要になる。
【０００４】
特許文献２には、ロータとステータとの間の隙間への異物の進入を抑制するとともに、モータのメンテナンス性を向上させた駆動装置および画像形成装置が開示されている。
すなわち、回転体を駆動する駆動装置において、該回転体を駆動させる駆動部を、軸と、この軸を中心に回転し且つその内周にマグネットが固着されるロータと、ロータの内周側に配置され且つマグネットとの間の電磁作用によって回転力を発生させるステータとからなるアウターロータ型モータとし、ロータの外周の一部を覆うカバーを設け、カバーとアウターロータ型モータとを別体で構成したことを特徴とする駆動装置が開示されている。
この発明では、別体のカバーを必要とするために、コスト、工数がかかる。また、カバー内に熱がこもるために発熱の問題がある。さらにトルクを必要とするモータには不適である。またさらに、ロータ天面よりも高さが必要なため、レイアウトの制約が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来の諸問題点を解決し、回路基板に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに磁性金属異物が付着しにくく、短絡を防ぎ得る、ブラシレスモータ、これを備えた画像形成装置用の機器、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るブラシレスモータはハウジングに固定され、ロータを回転駆動、制御するための駆動・制御用回路を搭載する回路基板を有し、前記ハウジングには、搭載される機器への取り付け部が形成されているブラシレスモータにおいて、駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品は、前記回路基板の前記ロータの開放端側のマグネット端面と対向する面とは反対側の面に半田付けにより表面実装されており、前記取り付け部は金属ブラケットであり、前記電子部品を覆うように曲げ加工した形状で構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回路基板においてロータの開放端側のマグネット端面と対向する面とは反対側の面に半田付けにより表面実装されている部分にモータ外部から飛来する磁性金属異物を寄せ付けないことで、回路基板に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに付着しにくくなるため、短絡を防ぎ、短絡による部品の故障を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係るブラシレスモータを示す断面図である。
【図２】同金属ブラケットの外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態２に係るブラシレスモータが備える金属ブラケットの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態３に係るブラシレスモータを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態４に係るブラシレスモータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明は、ロータの開放端側のマグネット端面と対向する面とは反対側の面に半田付けにより表面実装されている部分に、モータ外部から飛来する磁性金属異物を寄せ付けず、短絡による部品の故障を防ぐものである。
【００１０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係るブラシレスモータは、図１に示すように、ステータコイル１が巻装されたステータコア２と、ステータコア２と対向して配置されたカップ状のロータヨーク４とを含む。ロータヨーク４は、内周に円周方向に複数の駆動用着磁を施したリング状マグネット３をその内周側に取り付けたものである。ロータヨーク４は、その内側に固定されたシャフト５とともにロータ６を構成する。ロータヨーク４の内側には、シャフト５を回転自在に支承する軸受７と、軸受７をその内周側に保持し、ステータコア２をその外周側に保持するハウジング８とが配してある。ハウジング８には、ロータ６を回転駆動し、且つ制御するための駆動・制御用回路を搭載する回路基板９が固定されている。ハウジング８には、モータが搭載される機器への取り付け部が形成されている。
【００１１】
このブラシレスモータにおいて、駆動・制御用回路は、図示は省略するが、モータ外部からの電源供給用のコネクタと、電源供給の正負ライン間に接続されたコンデンサと、ステータコイル１に供給される電流量を検出する電流検出抵抗と、駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品並びにホール素子からなる。駆動・制御集積回路及び表面実装対応の電子部品は、回路基板９のロータ６の開放端側のマグネット端面と対向する面１１とは反対側の面１２に半田付けにより表面実装されている。
【００１２】
モータが搭載される機器への取り付け部は金属ブラケット１０であり、回路基板９の電子部品を覆うように曲げ加工の形状で構成されている。金属ブラケット１０は、図２に示すように、周囲を曲げ、周囲に壁１３を形成してある。これにより、内側の回路基板９上のマグネットの回転経路に磁性金属異物を入れないようにしている。すなわち回路基板９のロータの開放端側のマグネット端面と対向する面１１とは反対側の面１２に半田付けにより表面実装されている部分にモータ外部から飛来する磁性金属異物を寄せ付けない。そのことで、回路基板９に表面実装された回路部品のリードあるいはランドに磁性金属異物が付着しにくくなり、短絡が防がれる。
【００１３】
＜実施形態２＞
実施形態２に係るブラシレスモータは、実施形態１では覆いきれなかった隙間からの磁性金属異物の進入を防ぐことを目的とする。
図３に示すように、金属ブラケット１０の周囲に曲げ加工を複数段行うことで隣り合う面の角部１４に生じる隙間を、側面部に形成した覆い部１５で覆うものである。覆い部１５は、複数段の曲げ加工を行うことで形成したり、側面部を切開して伸展させることで形成したりするなど、種々の方法で形成できる。
【００１４】
このような覆い部１５を設けると、磁性金属異物の侵入経路が複雑になり、実施形態１の短絡防止の効果を高めることができる。
【００１５】
＜実施形態３＞
実施形態３に係るブラシレスモータは、回転軸を水平にして使う場合などに磁性金属異物の侵入を防ぐ効果を高めることを目的とする。
図４において示すように、本実施形態に係る金属ブラケット１６は、シャフト５の円周方向に対し回路基板９の外形より広く、且つ、回路基板９の端面を覆う構成である。それにより、回転軸を水平にする場合、金属ブラケット１６がシャフト５の円周方向に回路基板９の側面まで覆うようになっている。これにより、飛来する磁性金属異物の侵入経路１７を金属ブラケット１６が塞ぐようになる。
【００１６】
金属ブラケット１６と回路基板９との間の隙間が外部に直接連通するものに比べて、金属ブラケット１６と回路基板９との間の隙間へ異物が進入するのをよく抑制できる。
【００１７】
＜実施形態４＞
実施形態２に係るブラシレスモータは、回転軸を垂直にして使う場合などに磁性金属異物を寄せ付けないようにすることを目的とする。
図５において示すように、本実施形態に係る金属ブラケット１８は、シャフト５の円周方向に対し回路基板９の外形１９と同等以下で、且つ、回路基板９の面に金属ブラケット１８の曲げ部の端面が近接している構成となっている。すなわち、金属ブラケット１８の外形がシャフト５の円周方向に、回路基板９の外形１９より広がらない構成である。そして、金属ブラケット１６が回路基板９の外形より広がらないため、レイアウトに左右されずに短絡防止を図れる。
【００１８】
以上説明してきたように、本発明は、従来の諸問題点を解決させるため、金属ブラケットの形状で回路基板上への磁性金属異物を寄せ付けないようにしている、そのため、絶縁材を塗布する必要がなく、絶縁材による前記品質バラツキの懸念がない。また、新たな部品を追加する必要がないため、コスト、工数を抑えることができる。なお、本発明に係るブラシレスモータは、画像形成装置用に、例えば感光体などの回転体の駆動装置用に使われるものであるが、もちろんそれ以外にも種々の用途に用いられるものであり、画像形成装置用には限定されない。
【００１９】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１    ：ステータコイル
２    ：ステータコア
３    ：リング状マグネット
４    ：ロータヨーク
５    ：シャフト
６    ：ロータ
７    ：軸受
８    ：ハウジング
９    ：回路基板
１０  ：金属ブラケット
１１、１２  ：面
１３  ：壁
１４  ：角部
１５  ：覆い部
１６  ：金属ブラケット
１７  ：侵入経路
１８  ：金属ブラケット
１９  ：外形
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００８‐３０６８８２号公報
【特許文献２】特開２００７‐１２９８５６号公報
【図１】
2017028846.tif 000003
【図２】
2017028846.tif 000004
【図３】
2017028846.tif 000005
【図４】
2017028846.tif 000006
【図５】
2017028846.tif 000007