軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置
【課題】本発明は回転体を支持する軸受の異常を小型で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置を提供する。
【解決手段】軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶部３に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定部２で測定し、停止時間比較部４で、停止時間測定部２の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する。したがって、簡単な構成で、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出し、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【解決手段】軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶部３に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定部２で測定し、停止時間比較部４で、停止時間測定部２の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する。したがって、簡単な構成で、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出し、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関し、詳細には、回転体を支持する軸受の異常を小型で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の回転装置に用いられる軸受としては、ボールベアリング、油や空気を流体として使用する動圧軸受等が用いられ、いずれの軸受であっても、初期的な欠陥や長期使用による摩耗等により、異常音、回転不能等の軸受異常が発生することがある。
【０００３】
ボールベアリングの場合には、初期的なボールの傷や長期使用によるグリースの劣化によって軸受異常が発生することがある。流体として油を用いた動圧軸受の場合には、長期使用、高温環境下での使用によって油が劣化し、軸受異常が発生することがある。また、流体として空気を用いた動圧軸受の場合には、起動停止時に軸とスリーブが接触するため、摩耗が発生して、回転不能等の軸受異常が発生することがある。
【０００４】
これらの軸受異常は、回転装置が使用される画像形成装置等の本体装置の故障につながり、ユーザに大きな損失を与える結果となる。
【０００５】
例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置には、回転してレーザビームを走査する光偏向器が用いられており、この光偏光器に軸受異常が発生すると、画像形成装置は、画像形成ができなくなり、記録紙への画像出力が行えなくなる。
【０００６】
また、ハードディスク装置のディスクドライブモータに軸受異常が発生すると、データの読み取りが行えなくなり、ディスク上に記憶されているデータが失われてしまう結果となる。
【０００７】
このようなユーザの損失を防止するためには、軸受異常を事前に検出し、回転装置が故障となる前に、部品交換やデータのバックアップを行って、ユーザの重大な損失を未然に防止することが重要となる。
【０００８】
そして、従来、モータの軸受の状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段によって検出された軸受の状態に基づき、当該軸受が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、この異常判別手段による判別結果を出力する出力手段と、を有するモータ軸受監視装置が提案されており、状態検出手段としては、軸受のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段、軸受が発生する音響を検出する音響センサ、軸受の温度を検出する温度センサが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
一方、デジタル複写機またはレーザプリンタ等のレーザ書込装置を用いた電子写真方式の記録装置は、近年、プリント速度の高速化及び画素密度の高密度化に伴って、光偏向器には、２００００回転／分以上の高速回転が要求され、長寿命、高耐久及び低騒音という要求品質を満足するために、動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている。
【００１０】
そして、動圧軸受を用いた光偏向器としては、例えば、本出願人が先に提案した動圧空気軸受型光偏向器等がある（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１３１１８８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来技術にあっては、軸受けの初期異常と経時的な劣化による異常を安価にかつ高精度に検出する上で、改良の必要があった。
【００１３】
すなわち、特許文献１記載の従来技術にあっては、モータの軸受の状態を、インピーダンス変化で検出する場合には、軸受面が電気的に導体である必要があり、セラミックス軸受や樹脂コーティング等のように軸受面が非導電性の材料で構成されている場合には、適用することができないだけでなく、インピーダンス検出のための電極、交流電源、検出回路等が必要になり、回転装置が複雑になるととともに、インピーダンス検出のために励振電極に加える電界が、電気的なノイズとなって、装置の誤動作を引き起こすおそれがあるという問題があった。また、モータの軸受の状態を、音あるいは振動等により検出する場合には、いずれの場合も、検出するための高価なセンサが必要であり、また、各センサが検出した信号を増幅するためのアンプも必要となり、軸受異常検出装置自体が大型化するとともに、高価なものになるという問題があった。さらに、モータの軸受の状態を、温度により検出する場合には、装置が使用される本体装置周辺の温度の影響を受け、検出精度が悪くなり、軸受異常の誤検出が発生するという問題があった。
【００１４】
また、特許文献２記載の従来技術にあっては、動圧軸受を用いた光偏向器では、起動停止による軸受面の摩耗により、軸受摩擦トルクが増加し、起動不良となることがあった。そして、接触回転数の大小により軸受異常を検出する方法は、動圧軸受の異常検出手段として一般に知られている方法であり、初期的な検査に対しては有効であるが、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しては、接触回転数による検出は有効な方法ではなかった。
【００１５】
そこで、本発明は、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しても有効であり、かつ、出荷検査のように初期的な検査にも使用でき、安価にかつ高精度に軸受異常を検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置を提供する。
【００１６】
そこで、請求項１記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定することにより、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出し、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１７】
請求項２記載の発明は、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定することにより、安価かつ高精度に停止時間を測定し、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１８】
請求項３記載の発明は、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとすることにより、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成し、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１９】
請求項４記載の発明は、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとすることにより、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成し、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２０】
請求項５記載の発明は、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとすることにより、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下とすることにより、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２２】
請求項７記載の発明は、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとすることにより、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２３】
請求項８記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法を提供することを目的としている。
【００２４】
請求項９記載の発明は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出し、光偏向器が回転不能となる前に部品交換が可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出し、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことのできるディスクドライブモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１記載の発明の軸受異常検出装置は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００２７】
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００２８】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記回転装置は、前記回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、前記停止時間測定手段は、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて前記回転体の速度を検出して前記停止時間を測定するものであってもよい。
【００２９】
上記構成によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３０】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記停止時間測定手段は、前記回転装置の前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する前記回転体の速度が前記特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えているものであってもよい。
【００３１】
上記構成によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３２】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記回転速度検出手段は、前記回転装置の前記回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えているものであってもよい。
【００３３】
上記構成によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３４】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記軸受異常検出装置は、前記回転装置が、前記軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものであってもよい。
【００３５】
上記構成によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【００３６】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記特定回転速度が、前記回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下であってもよい。
【００３７】
上記構成によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【００３８】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記軸受異常検出装置は、前記回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定するものであってもよい。
【００３９】
上記構成によれば、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４０】
請求項８記載の発明の軸受異常検出方法は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、上記目的を達成している。
【００４１】
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４２】
請求項９記載の発明の画像形成装置は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
【００４３】
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
【００４４】
請求項１０記載の発明のディスクドライブモータは、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータにおいて、前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
【００４５】
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【発明の効果】
【００４６】
請求項１記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４７】
請求項２記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４８】
請求項３記載の発明の軸受異常検出装置によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５０】
請求項５記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【００５１】
請求項６記載の発明の軸受異常検出装置によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【００５２】
請求項７記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５３】
請求項８記載の発明の軸受異常検出方法によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５４】
請求項９記載の発明の画像形成装置によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
【００５５】
請求項１０記載の発明のディスクドライブモータによれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００５７】
図１〜図５は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第１の実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第１の実施の形態を適用した軸受異常検出装置装置１の要部ブロック構成図である。
【００５８】
図１において、軸受異常検出装置１は、停止時間測定部２、基準停止時間記憶部３、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備え、停止時間測定部２は、回転速度検出部６と時間測定部７等を備えている。軸受異常検出装置１は、回転装置１０の軸受の回転異常を検出して出力する。
【００５９】
回転装置１０は、例えば、図２に示すような画像形成装置としてのタンデム型フルカラーレーザプリンタ１００の光走査装置の回転多面鏡装置である。
【００６０】
このタンデム型フルカラーレーザプリンタ１００は、図２に示すように、水平方向に配設された搬送ベルト１０１に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像を形成する複数の画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが等間隔に配設されており、搬送ベルト１０１には、記録紙が、搬送ベルト１０１の下部に配設されている給紙部１０３からレジストローラ１０４でタイミング調整された後に給紙される。フルカラーレーザプリンタ１００は、搬送ベルト１０１の周囲には、画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋよりも上流側に、レジストローラ１０４とベルト帯電チャージャ１０５が配設され、画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋよりも下流側に、ベルト分離チャージャ１０６、除電チャージャ１０７、クリーニング部１０８等が順に配設されている。また、フルカラーレーザプリンタ１００は、ベルト分離チャージャ１０６よりも搬送方向下流側に定着部１０９が設けられており、定着部１０９で定着した記録紙を排紙ローラ１１０により排紙トレイ１１１上に排出する。
【００６１】
上記各色の画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、それぞれ同一径で時計方向に回転駆動される感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋを中心として、その周囲には、電子写真プロセスに従ってプロセス部材として、帯電チャージャ１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋ、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋ、現像部１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋ、転写チャージャ１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋ、クリーニング部１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｋ等が順に配設されている。
【００６２】
フルカラーレーザプリンタ１００は、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時には、帯電チャージャ１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋで一様に帯電した各感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各色の画像信号に基づいて各々の光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像を形成し、それぞれの現像部１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋで静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成して、転写チャージャ１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋで各色の感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上のトナー像を搬送ベルト１０１上に静電的に吸着させて搬送される記録紙上に順次転写させることで重ね合わせ、フルカラー画像を記録紙上に転写する。フルカラーレーザプリンタ１００は、転写の完了した記録紙を定着部１０９で加熱・加圧しつつ搬送して、フルカラートナー画像を記録紙に定着させ、フルカラートナー画像の定着の完了した記録紙を排紙ローラ１１０により、排紙トレイ１１１上に排出する。また、フルカラーレーザプリンタ１００は、黒色モード（単色モード）時のときには、感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ及びそのプロセス部材を非動作状態とし、感光体１１２Ｋに対してのみ、黒色用の画像信号に基づいて光走査装置１１４Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像を形成する。フルカラーレーザプリンタ１００は、この感光体１１２Ｋ上の静電潜像を現像部１１５Ｙにより黒色トナーで現像して、黒色のトナー像を形成し、搬送ベルト１０１上に静電的に吸着されて搬送される記録紙上に転写することにより、黒色のモノクロ画像として定着させた後、排紙する。
【００６３】
そして、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋは、共通の回転多面鏡１２０を備えており、回転多面鏡１２０は、例えば、光走査装置１１４Ｙについて詳細に示すと、図３のように示される。
【００６４】
すなわち、光走査装置１１４Ｙは、半導体レーザである光源１３１、カップリングレンズ１３２、アパーチャ１３３、シリンドリカルレンズ１３４、回転駆動される回転多面鏡１３５、レンズ１３６、１３７、折り曲げミラー１３８、ミラー１３９、レンズ１４０及び受光素子１４１等を備えており、他の光走査装置１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋも同様に構成されている。
【００６５】
光走査装置１１４Ｙは、光源１３１から放射された発散性の光束のビームをカップリングレンズ１３２で以後の光学系にカップリングさせ、カップリングされたビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じて、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。カップリングレンズ１３２を透過したビームは、アパーチャ１３３の開口部を通過する際、光束周辺部を遮断されてビーム整形され、潜像結像光学系であるシリンドリカルレンズ１３４に入射する。シリンドリカルレンズ１３４は、パワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワーを持ち、入射してくるビームを副走査方向に集束させ、回転多面鏡１３５の偏向反射面近傍に集光させる。回転多面鏡１３５の偏向反射面により反射されたビームは、回転多面鏡１３５の等速回転に伴って等角速度的に偏向されつつ、走査光学系の２枚のレンズ１３６、１３７を透過し、折り曲げミラー１３８により光路を折り曲げられ、感光体１１２Ｙ上に光スポットとして集光して、感光体１１２Ｙ面上を走査する。なお、ビームは、走査に先立って、ミラー１３９に入射し、レンズ１４０により受光素子１４１に集光される。フルカラーレーザプリンタ１００は、この受光素子１４１の出力に基づいて、書込開始タイミングを決定する。
【００６６】
そして、上記回転多面鏡装置１２０は、図４に示すように構成されており、回転多面鏡装置１２０は、カバーケース１５１の下面に、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋの光学ハウジング１５２への取付基準面１５１ａが形成されている。カバーケース１５１には、ハウジング１５２が固定されている。ハウジング１５２の上面中央には軸受取付部１５２ａが形成されており、動圧空気軸受を構成する固定軸１５３が固定されている。
【００６７】
固定軸１５３の円筒表面には、動圧空気軸受を構成する溝１５３ａが形成されており、回転多面鏡１３５である回転体１５４が回転を開始すると、回転スリーブ１５５と固定軸１５３との間に形成された軸受すきまの空気圧力が高まって、非接触でラジアル方向（半径方向）に回転体１５４を支持する。
【００６８】
固定軸１５３の内側には、吸引型磁気軸受の固定部１５６が固定されており、吸引型磁気軸受の固定部１５６は、キャップ１５７とストッパ１５８が固定軸１５３の内筒部に圧入固定されることで軸方向に挟まれて固定されている。キャップ１５７中央部には、空気が通過するときの粘性抵抗を利用して上下振動を減衰させるφ０．２〜φ０．５程度の微細穴が形成されている。キャップ１５７とストッパ１５８は、ともに非磁性材料のステンレス鋼板などが用いられる。
【００６９】
吸引型磁気軸受の固定部１５６は、回転軸方向に２極に着磁されたリング状永久磁石１５９と、前記リング状永久磁石１５９の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第１の固定ヨーク板１６０と、同様に、上記リング状永久磁石１５９の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第２の固定ヨーク板１６１とからなる。第１の固定ヨーク板１６０と第２の固定ヨーク板１６１は、リング状永久磁石１５９を軸方向に挟んで、第１の固定ヨーク板１６０の中心円及び第２の固定ヨーク板１６１の中心円が回転中心軸に対して同軸になるように配置、固定されている。リング状永久磁石１５９の材質としては、主に希土類系の永久磁石が用いられ、固定ヨーク板１６０、１６１には、鉄鋼系の板材が用いられる。
【００７０】
ハウジング１５２の上面には、中央部に穴が形成されたプリント基板１６２が配置されており、ハウジング１５２の軸受取付部１５２ａの外径には、ステータ１６３が嵌合されて、固定されている。プリント基板１６２は、ハウジング１５２がアルミ合金等の導電材料が用いられているため、ロータマグネット１６４の回転による交番磁界の影響でハウジング１５２に渦電流が流れ、モータの損失が大きくなることがないように、鉄基板で構成されている。プリント基板１６２には、巻線コイルへの通電切換を行うための位置検出素子であるホール素子１６５が実装されている。
【００７１】
モータ部は、回転体１５４に取り付けられたロータマグネット１６４とステータ１６３、巻線コイル１６３ａが接続されるプリント基板１６２、プリント基板１６２に実装されたホール素子１６５等で構成される。
【００７２】
ステータ１６３は、渦電流が流れて鉄損が大きくならないように、ケイ素鋼板を積層したものが用いられる。
【００７３】
回転体１５４は、回転スリーブ１５５の外側に被回転部材１６６が結合され、軸方向に２段のミラー１６６ａ、１６６ｂが一体で形成されている。
【００７４】
回転スリーブ１５５は、セラミックスで構成され、摩耗を抑えて長寿命化されている。
【００７５】
被回転部材１６６は、純アルミニウムが使用されて、スリーブ１６６と一体化して結合された後、鏡面加工によりミラーが形成されている。
【００７６】
被回転部材１６６の下側には、モータ用のロータマグネット１６４が接着または圧入固定されており、ロータマグネット１６４は、周方向に分割した永久磁石を用いることもできるが、接着または圧入が容易に行えるように、リング状に形成されている。この場合、ロータマグネット１６４を圧入とすることが、温度変化によるバランス、振動変化を小さくすることができ、より高速回転用モータとして好適である。
【００７７】
被回転部材１６６の上端には、動圧空気軸受の内径より大きな貫通穴が形成されており、被回転部材１６６と線膨張係数の略等しい閉止部材１６７が圧入固定されている。閉止部材１６７は、円盤形状に形成されており、閉止部材１６７には、吸引型磁気軸受の回転部１６８が固定されている。
【００７８】
吸引型磁気軸受の回転部１６８には、第１の固定ヨーク板１６０の中心円及び第２の固定ヨーク板１６１の中心円との間に磁気ギャップを構成する外筒面が形成されており、その外筒面が回転中心軸と同軸になるように配置されている。吸引型磁気軸受の回転部１６８には、永久磁石または鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。
【００７９】
回転体１５４は、高速で回転させるため、不釣り合い（アンバランス）振動が非常に小さいレベルになるように、回転体１５４の上下２ヶ所の修正面１５５ａ、１６４ａでバランス修正が行われている。
【００８０】
プリント基板１６２には、モータ巻線である巻線コイル１６３ａやホール素子１６５とパターン配線され、駆動回路１６９により、ホール素子１６５の位置検出信号に従って、順次モータ巻線である巻線コイル１６３ａへの通電を切り換えて回転体１５４を回転させて定速制御する。
【００８１】
このように、図１の軸受異常検出装置１は、例えば、タンデム型フルカラーレーザプリンタ１００の光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋの回転多面鏡装置１２０を検出対象の回転装置１０として適用される。
【００８２】
そして、回転装置１０は、ＰＬＬ制御等で回転体の速度制御を行う速度制御部を備えており、速度制御を行うためには、回転体の速度検出を行う必要があり、速度検出部として、ＦＧ（Frequency Generator）パターンによる周波数発電機を構成するか、または、上述のように、回転体１５４の位置検出素子であるホール素子１６５の検出信号を使用して、当該速度検出部で、回転体の速度検出を行って、速度検出信号を出力する。この速度検出信号は、回転装置１０の構成によって異なるが、１回転当たり、２パルス〜数１０パルスのパルス信号に変換され、速度制御部は、このパルス信号の速度検出信号を基準クロック信号と位相比較して、ＰＬＬ制御により回転体の速度制御を行う。
【００８３】
そして、軸受異常検出装置１の停止時間測定部（停止時間測定手段）２は、この回転装置１０の回転体の特定の回転速度から回転停止までの時間を測定し、停止時間測定部２の回転速度検出部（回転速度検出手段）６は、例えば、上記回転装置１０の速度検出部の出力する速度検出信号を利用して、回転装置１０の回転体の回転速度を検出する。すなわち、回転速度検出部６は、速度検出信号の測定パルス周期を周波数変換し、回転数、すなわち、回転速度として検出する。
【００８４】
停止時間測定部２の時間測定部（時間測定手段）７は、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部６の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部７は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【００８５】
基準停止時間記憶部（基準停止時間記憶手段）３は、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶し、停止時間比較部（判定手段）４は、停止時間測定部２の測定した回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの停止時間と基準停止時間記憶部３の基準停止時間を比較して、回転装置１０の正常／異常を判定して、停止時間比較結果出力部５に判定結果を出力する。
【００８６】
停止時間比較結果出力部５は、例えば、回転装置１０の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較ｂ４の判定結果を表示出力または音声出力する。
【００８７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。軸受異常検出装置１は、回転装置１０の回転体の回転速度を検出して、当該回転体が所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を測定し、当該測定した特定停止時間を予め設定されている基準停止時間と比較して、軸受の異常の有無を判定する。
【００８８】
すなわち、軸受異常検出装置１は、回転装置１０の回転体の回転速度を、停止時間測定部２の回転速度検出部６で検出し、この回転速度検出部６の検出する回転装置１０の回転体の回転速度が、所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を停止時間測定部２の時間測定部７で測定して、停止時間比較部４に測定停止時間として出力する。
【００８９】
停止時間比較部４は、停止時間測定部２から入力される測定停止時間を基準停止時間比較部３に格納されている基準停止時間と比較し、回転装置１０の正常／異常を判定して、停止時間比較結果出力部５に判定結果を出力する。
【００９０】
停止時間比較結果出力部５は、例えば、回転装置１０の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較部４の判定結果を表示出力または音声出力する。
【００９１】
そして、回転装置１０の回転体の測定停止時間は、図５に示すように測定され、特定回転数からの停止時間は、良品の回転装置１０では長く、不良品の回転装置１０では短く測定される。この良品と不良品の境界を、例えば、図５に示すような基準停止時間として設定し、停止時間測定部２の測定した測定停止時間がこの基準停止時間よりも長いか、短いかで軸受異常を検出することができる。基準停止時間は、回転装置１０の動作試験が行われて、予め良品と不良品の境界を確認され、当該確認された基準停止時間が基準停止時間記憶部３に格納される。
【００９２】
そして、停止時間比較部４は、停止時間測定部２の検出した回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、予め設定されて基準停止時間記憶部３に記憶されている基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間＜基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
【００９３】
すなわち、初期的な異常、長期使用による軸受面の摩耗による軸受異常となっている回転装置１０の回転体の停止時間は、短く測定され、軸受異常を事前に検出することができる。
【００９４】
そして、軸受異常検出装置１は、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、センサー等大掛かりで高価な装置が必要なく、構成が簡単であり、広い範囲で適用することができる。
【００９５】
また、軸受異常検出装置１は、光偏向器あるいはハードディスクドライブ装置等の回転装置１０に適用され、このような回転装置１０は、その定格回転数が、数千回転／分〜数万回転／分で使用される。
【００９６】
そこで、軸受異常検出装置１は、回転装置１０の定格回転数が数千回転の場合には、特定回転速度を定格回転速度として、そのまま、定格回転数〜回転停止までの時間を測定しても良いが、定格回転数が数万回転の場合には、測定開始回転数である特定回転速度を、定格回転数の２〜２０％以下にした方が軸受異常の検出精度を上げられる場合がある。特に、回転装置１０の軸受が動圧軸受の場合には、動圧効果が小さい低速回転域の方が、摩耗が起こりやすく、軸受異常となる変化が現れやすい。また、測定する回転速度が低速過ぎても精度が悪くなるため、特定回転速度である測定開始回転数を、定格回転数の２〜２０％の範囲にすると、軸受の異常の検出精度を向上させることができる。
【００９７】
そして、測定開始回転数を定格回転数よりも低い回転数とする場合には、回転装置１０に速度制御部が設けられていると、一度、測定開始回転数で速度制御した状態から回転停止までの停止時間を測定することで、停止時間を高精度に測定して、軸受異常の検出を高精度に行うことができる。
【００９８】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶部３に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定部２で測定し、停止時間比較部４で、停止時間測定部２の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定している。
【００９９】
したがって、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１、回転装置１０が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御部を備え、停止時間測定部２が、当該速度制御部の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定する。
【０１０１】
したがって、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、停止時間測定部２を、回転装置１０の回転体の回転速度を検出する回転速度検出部６と、当該回転速度検出部６の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定部７と、を備えたものとしている。
【０１０３】
したがって、回転装置１０または回転装置１０の用いられる本体装置であるフルカラーレーザプリンタ１００に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、回転装置１０が、回転多面鏡装置１２０であって、軸受として動圧軸受を備えたものであり、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしている。
【０１０５】
したがって、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置１０の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、特定回転速度を、回転装置１０の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としている。
【０１０７】
したがって、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施している。
【０１０９】
したがって、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置１０が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１１０】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡１３５を回転駆動する回転多面鏡装置１２０の当該回転多面鏡１３５に、光源１３１から出射されたビームを照射して感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該回転多面鏡装置１２０の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、上記軸受異常検出装置１を搭載している。
【０１１１】
したがって、回転装置１０としての回転多面鏡装置１２０の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、回転多面鏡装置１２０が回転不能となる前に部品交換することができる。
【０１１２】
そして、上記軸受異常検出装置１を、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータ、例えば、ハードディスクのディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、適用すると、回転装置１０としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【実施例２】
【０１１３】
図６は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第２の実施の形態を適用した軸受異常検出装置２０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項４に対応するものである。
【０１１４】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の軸受異常検出装置２０に適用したものであり、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１１５】
図６において、軸受異常検出装置２０は、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の基準停止時間記憶部３、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備えているとともに、回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定部２１を備えている。
【０１１６】
停止時間測定部（停止時間測定手段）２１は、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部（回転速度検出手段）２２と時間測定部（時間測定手段）２３を備えており、回転速度検出部２２は、発光部（発光手段）２４、受光部（受光手段）２５及び受光信号／回転速度変換部（信号変換手段）２６等を備えている。
【０１１７】
回転装置１０は、上記第１の実施の形態の回転装置１０と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部２５から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部２５で受光して、受光信号を受光信号／回転速度変換部２６に出力する。
【０１１８】
受光信号／回転速度変換部２６は、受光部２５から入力される受光信号を回転速度に変換する。
【０１１９】
そして、時間測定部２３は、この受光信号／回転速度変換部２６の出力する回転装置１０の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部４に出力する。
【０１２０】
そして、回転装置１０が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置１０は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置（光偏向器）であり、軸受異常検出装置２０の発光部２５と受光部２６は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号の受光素子を利用することができる。
【０１２１】
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置１０の回転速度を検出する場合、１回転当り回転装置１０としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部２６から出力され、この測定パルス周期を、受光信号／回転速度変換部２６で周波数変換することで、回転数（回転速度）に変換することができる。
【０１２２】
また、停止時間測定部２１の時間測定部２３は、上記第１の実施の形態の時間測定部７と同様に、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部２２の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部２３は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【０１２３】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置２０は、回転速度検出部２２を、回転装置１０の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光部２４と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光部２５と、当該受光部の出力する受光信号を回転速度に変換する受信信号／回転速度変換部２６と、を備えたものとしている。
【０１２４】
したがって、回転装置１０が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置２０を本体装置側のみで構成、例えば、画像形成装置の光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子等で構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【実施例３】
【０１２５】
図７は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第３の実施の形態を適用した軸受異常検出装置３０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項７に対応するものである。
【０１２６】
なお、本実施の形態は、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の軸受異常検出装置３０に適用したものであり、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２７】
図７において、軸受異常検出装置３０は、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の停止時間測定部２１、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備えているとともに、回転装置１０の温度を検出する温度測定部３１及び基準停止時間記憶部３２等を備えている。
【０１２８】
停止時間測定部２１は、上述のように、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部２２と時間測定部２３を備えており、回転速度検出部２２は、発光部２４、受光部２５及び受光信号／回転速度変換部２６等を備えている。
【０１２９】
回転装置１０は、上記第１の実施の形態の回転装置１０と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部２５から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部２５で受光して、受光信号を受光信号／回転速度変換部２６に出力する。
【０１３０】
受光信号／回転速度変換部２６は、受光部２５から入力される受光信号を回転速度に変換する。
【０１３１】
そして、時間測定部２３は、この受光信号／回転速度変換部２６の出力する回転装置１０の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部４に出力する。
【０１３２】
そして、回転装置１０が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置１０は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置であり、軸受異常検出装置２０の発光部２５と受光部２６は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号受光素子を利用することができる。
【０１３３】
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置１０の回転速度を検出する場合、１回転当り回転装置１０としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部２６から出力され、この測定パルス周期を、受光信号／回転速度変換部２６で周波数変換することで、回転数（回転速度）に変換することができる。
【０１３４】
また、停止時間測定部２１の時間測定部２３は、上記第１の実施の形態の時間測定部７と同様に、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部２２の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部２３は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【０１３５】
そして、温度測定部（温度検出手段）３１は、回転装置１０またはその近傍に設けられており、回転装置１０の温度を検出して、基準停止時間記憶部３２に出力する。
【０１３６】
基準停止時間記憶部（基準停止時間記憶手段）３２は、回転装置１０の各温度毎に、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶しており、温度測定部３１から回転装置１０の検出温度が入力されると、当該検出温度に対応する基準停止時間を停止時間比較部４に出力する。
【０１３７】
停止時間比較部４は、停止時間測定部２１の検出した回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、基準停止時間記憶部３２から入力される基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間＜基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
【０１３８】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置３０は、回転装置１０の温度を検出する温度測定部３１を備え、基準停止時間記憶部３２が、回転装置１０の温度に応じた基準停止時間を記憶して、停止時間比較部４が、基準停止時間記憶部３２の記憶する基準停止時間のうち温度測定部３１の検出する回転装置１０の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定部２２の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしている。
【０１３９】
したがって、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１４０】
すなわち、油を流体として使用する動圧軸受は温度により油の粘度が大きく変化することから、停止時間も温度により変化し、低温では油の粘度が高く停止時間は短いが、高温では油の粘度が低くなり停止時間は長くなる。そこで、測定温度に対応して基準停止時間を変更することで、正確に軸受異常を検出することができる。
【０１４１】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
軸受摩耗等の経時的な劣化だけでなく、製品出荷前の検査等の初期的な軸受検査にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第１の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【図２】図１の軸受異常検出装置の適用されるフルカラーレーザプリンタの正面概略構成図。
【図３】図２の光走査装置の概略斜視図。
【図４】図３の回転多面鏡装置の正面断面図。
【図５】図１の回転装置の特定回転速度からの停止時間の各種例を示す図。
【図６】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第２の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【図７】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第３の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 軸受異常検出装置
２ 停止時間測定部
３ 基準停止時間記憶部
４ 停止時間比較部
５ 停止時間比較結果出力部
６ 回転速度検出部
７ 時間測定部
１０ 回転装置
２０ 軸受異常検出装置
２１ 停止時間測定部
２２ 回転速度検出部
２３ 時間測定部
２４ 発光部
２５ 受光部
２６ 受光信号／回転速度変換部
３０ 軸受異常検出装置
３１ 温度測定部
３２ 基準停止時間記憶部
１００ フルカラーレーザプリンタ
１０１ 搬送ベルト
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ 画像形成部
１０３ 給紙部
１０４ レジストローラ
１０５ ベルト帯電チャージャ
１０６ ベルト分離チャージャ
１０７ 除電チャージャ
１０８ クリーニング部
１０９ 定着部
１１０ 排紙ローラ
１１１ 排紙トレイ
１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ 感光体
１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋ 帯電チャージャ
１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋ 光走査装置
１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋ 現像部
１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋ 転写チャージャ
１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｋ クリーニング部
１２０ 回転多面鏡装置
１３１ 光源
１３２ カップリングレンズ
１３３ アパーチャ
１３４ シリンドリカルレンズ
１３５ 回転多面鏡
１３６、１３７ レンズ
１３８ 折り曲げミラー
１３９ ミラー
１４０ レンズ
１４１ 受光素子
１５１ カバーケース
１５２ ハウジング
１５２ａ 軸受取付部
１５３ 固定軸
１５４ 回転体
１５５ 回転スリーブ
１５５ａ 修正面
１５６ 固定部
１５７ キャップ
１５８ ストッパ
１５９ 永久磁石
１６０ 第１の固定ヨーク板
１６１ 第２の固定ヨーク板
１６２ プリント基板
１６３ ステータ
１６３ａ 巻線コイル
１６４ ロータマグネット
１６４ａ 修正面
１６５ ホール素子
１６６ 被回転部材
１６６ａ、１６６ｂ ミラー
１６７ 閉止部材
１６８ 回転部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関し、詳細には、回転体を支持する軸受の異常を小型で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の回転装置に用いられる軸受としては、ボールベアリング、油や空気を流体として使用する動圧軸受等が用いられ、いずれの軸受であっても、初期的な欠陥や長期使用による摩耗等により、異常音、回転不能等の軸受異常が発生することがある。
【０００３】
ボールベアリングの場合には、初期的なボールの傷や長期使用によるグリースの劣化によって軸受異常が発生することがある。流体として油を用いた動圧軸受の場合には、長期使用、高温環境下での使用によって油が劣化し、軸受異常が発生することがある。また、流体として空気を用いた動圧軸受の場合には、起動停止時に軸とスリーブが接触するため、摩耗が発生して、回転不能等の軸受異常が発生することがある。
【０００４】
これらの軸受異常は、回転装置が使用される画像形成装置等の本体装置の故障につながり、ユーザに大きな損失を与える結果となる。
【０００５】
例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置には、回転してレーザビームを走査する光偏向器が用いられており、この光偏光器に軸受異常が発生すると、画像形成装置は、画像形成ができなくなり、記録紙への画像出力が行えなくなる。
【０００６】
また、ハードディスク装置のディスクドライブモータに軸受異常が発生すると、データの読み取りが行えなくなり、ディスク上に記憶されているデータが失われてしまう結果となる。
【０００７】
このようなユーザの損失を防止するためには、軸受異常を事前に検出し、回転装置が故障となる前に、部品交換やデータのバックアップを行って、ユーザの重大な損失を未然に防止することが重要となる。
【０００８】
そして、従来、モータの軸受の状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段によって検出された軸受の状態に基づき、当該軸受が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、この異常判別手段による判別結果を出力する出力手段と、を有するモータ軸受監視装置が提案されており、状態検出手段としては、軸受のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段、軸受が発生する音響を検出する音響センサ、軸受の温度を検出する温度センサが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
一方、デジタル複写機またはレーザプリンタ等のレーザ書込装置を用いた電子写真方式の記録装置は、近年、プリント速度の高速化及び画素密度の高密度化に伴って、光偏向器には、２００００回転／分以上の高速回転が要求され、長寿命、高耐久及び低騒音という要求品質を満足するために、動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている。
【００１０】
そして、動圧軸受を用いた光偏向器としては、例えば、本出願人が先に提案した動圧空気軸受型光偏向器等がある（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１３１１８８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来技術にあっては、軸受けの初期異常と経時的な劣化による異常を安価にかつ高精度に検出する上で、改良の必要があった。
【００１３】
すなわち、特許文献１記載の従来技術にあっては、モータの軸受の状態を、インピーダンス変化で検出する場合には、軸受面が電気的に導体である必要があり、セラミックス軸受や樹脂コーティング等のように軸受面が非導電性の材料で構成されている場合には、適用することができないだけでなく、インピーダンス検出のための電極、交流電源、検出回路等が必要になり、回転装置が複雑になるととともに、インピーダンス検出のために励振電極に加える電界が、電気的なノイズとなって、装置の誤動作を引き起こすおそれがあるという問題があった。また、モータの軸受の状態を、音あるいは振動等により検出する場合には、いずれの場合も、検出するための高価なセンサが必要であり、また、各センサが検出した信号を増幅するためのアンプも必要となり、軸受異常検出装置自体が大型化するとともに、高価なものになるという問題があった。さらに、モータの軸受の状態を、温度により検出する場合には、装置が使用される本体装置周辺の温度の影響を受け、検出精度が悪くなり、軸受異常の誤検出が発生するという問題があった。
【００１４】
また、特許文献２記載の従来技術にあっては、動圧軸受を用いた光偏向器では、起動停止による軸受面の摩耗により、軸受摩擦トルクが増加し、起動不良となることがあった。そして、接触回転数の大小により軸受異常を検出する方法は、動圧軸受の異常検出手段として一般に知られている方法であり、初期的な検査に対しては有効であるが、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しては、接触回転数による検出は有効な方法ではなかった。
【００１５】
そこで、本発明は、軸受摩耗等の経時的な劣化に対しても有効であり、かつ、出荷検査のように初期的な検査にも使用でき、安価にかつ高精度に軸受異常を検出する軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置を提供する。
【００１６】
そこで、請求項１記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定することにより、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出し、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１７】
請求項２記載の発明は、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定することにより、安価かつ高精度に停止時間を測定し、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１８】
請求項３記載の発明は、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとすることにより、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成し、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００１９】
請求項４記載の発明は、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとすることにより、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成し、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２０】
請求項５記載の発明は、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとすることにより、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下とすることにより、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２２】
請求項７記載の発明は、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとすることにより、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置を提供することを目的としている。
【００２３】
請求項８記載の発明は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法を提供することを目的としている。
【００２４】
請求項９記載の発明は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出し、光偏向器が回転不能となる前に部品交換が可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載することにより、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出し、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことのできるディスクドライブモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１記載の発明の軸受異常検出装置は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００２７】
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００２８】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記回転装置は、前記回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、前記停止時間測定手段は、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて前記回転体の速度を検出して前記停止時間を測定するものであってもよい。
【００２９】
上記構成によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３０】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記停止時間測定手段は、前記回転装置の前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する前記回転体の速度が前記特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えているものであってもよい。
【００３１】
上記構成によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３２】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記回転速度検出手段は、前記回転装置の前記回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えているものであってもよい。
【００３３】
上記構成によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【００３４】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記軸受異常検出装置は、前記回転装置が、前記軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものであってもよい。
【００３５】
上記構成によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【００３６】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記特定回転速度が、前記回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下であってもよい。
【００３７】
上記構成によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【００３８】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記軸受異常検出装置は、前記回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定するものであってもよい。
【００３９】
上記構成によれば、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４０】
請求項８記載の発明の軸受異常検出方法は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することにより、上記目的を達成している。
【００４１】
上記構成によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４２】
請求項９記載の発明の画像形成装置は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
【００４３】
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
【００４４】
請求項１０記載の発明のディスクドライブモータは、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータにおいて、前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることにより、上記目的を達成している。
【００４５】
上記構成によれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【発明の効果】
【００４６】
請求項１記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶手段に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定手段で測定し、判定手段で、停止時間測定手段の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定するので、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４７】
請求項２記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転装置が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、停止時間測定手段が、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定するので、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４８】
請求項３記載の発明の軸受異常検出装置によれば、停止時間測定手段を、回転装置の回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えたものとしているので、回転装置または回転装置の用いられる本体装置に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明の軸受異常検出装置によれば、回転速度検出手段を、回転装置の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えたものとしているので、回転装置が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置を本体装置側のみで構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５０】
請求項５記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受異常検出装置を、回転装置が、軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしているので、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【００５１】
請求項６記載の発明の軸受異常検出装置によれば、特定回転速度を、回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としているので、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【００５２】
請求項７記載の発明の軸受異常検出装置によれば、軸受異常検出装置を、回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、基準停止時間記憶手段が、回転装置の温度に応じた基準停止時間を記憶して、判定手段が、基準停止時間記憶手段の記憶する基準停止時間のうち温度検出手段の検出する回転装置の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしているので、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５３】
請求項８記載の発明の軸受異常検出方法によれば、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施するので、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【００５４】
請求項９記載の発明の画像形成装置によれば、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載するので、回転装置としての光偏向器の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、光偏向器が回転不能となる前に部品交換することができる。
【００５５】
請求項１０記載の発明のディスクドライブモータによれば、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載しているので、回転装置としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００５７】
図１〜図５は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第１の実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びハードディスクドライブ装置の第１の実施の形態を適用した軸受異常検出装置装置１の要部ブロック構成図である。
【００５８】
図１において、軸受異常検出装置１は、停止時間測定部２、基準停止時間記憶部３、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備え、停止時間測定部２は、回転速度検出部６と時間測定部７等を備えている。軸受異常検出装置１は、回転装置１０の軸受の回転異常を検出して出力する。
【００５９】
回転装置１０は、例えば、図２に示すような画像形成装置としてのタンデム型フルカラーレーザプリンタ１００の光走査装置の回転多面鏡装置である。
【００６０】
このタンデム型フルカラーレーザプリンタ１００は、図２に示すように、水平方向に配設された搬送ベルト１０１に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像を形成する複数の画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが等間隔に配設されており、搬送ベルト１０１には、記録紙が、搬送ベルト１０１の下部に配設されている給紙部１０３からレジストローラ１０４でタイミング調整された後に給紙される。フルカラーレーザプリンタ１００は、搬送ベルト１０１の周囲には、画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋよりも上流側に、レジストローラ１０４とベルト帯電チャージャ１０５が配設され、画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋよりも下流側に、ベルト分離チャージャ１０６、除電チャージャ１０７、クリーニング部１０８等が順に配設されている。また、フルカラーレーザプリンタ１００は、ベルト分離チャージャ１０６よりも搬送方向下流側に定着部１０９が設けられており、定着部１０９で定着した記録紙を排紙ローラ１１０により排紙トレイ１１１上に排出する。
【００６１】
上記各色の画像形成部１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、それぞれ同一径で時計方向に回転駆動される感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋを中心として、その周囲には、電子写真プロセスに従ってプロセス部材として、帯電チャージャ１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋ、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋ、現像部１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋ、転写チャージャ１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋ、クリーニング部１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｋ等が順に配設されている。
【００６２】
フルカラーレーザプリンタ１００は、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時には、帯電チャージャ１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋで一様に帯電した各感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各色の画像信号に基づいて各々の光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像を形成し、それぞれの現像部１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋで静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成して、転写チャージャ１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋで各色の感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上のトナー像を搬送ベルト１０１上に静電的に吸着させて搬送される記録紙上に順次転写させることで重ね合わせ、フルカラー画像を記録紙上に転写する。フルカラーレーザプリンタ１００は、転写の完了した記録紙を定着部１０９で加熱・加圧しつつ搬送して、フルカラートナー画像を記録紙に定着させ、フルカラートナー画像の定着の完了した記録紙を排紙ローラ１１０により、排紙トレイ１１１上に排出する。また、フルカラーレーザプリンタ１００は、黒色モード（単色モード）時のときには、感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ及びそのプロセス部材を非動作状態とし、感光体１１２Ｋに対してのみ、黒色用の画像信号に基づいて光走査装置１１４Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像を形成する。フルカラーレーザプリンタ１００は、この感光体１１２Ｋ上の静電潜像を現像部１１５Ｙにより黒色トナーで現像して、黒色のトナー像を形成し、搬送ベルト１０１上に静電的に吸着されて搬送される記録紙上に転写することにより、黒色のモノクロ画像として定着させた後、排紙する。
【００６３】
そして、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋは、共通の回転多面鏡１２０を備えており、回転多面鏡１２０は、例えば、光走査装置１１４Ｙについて詳細に示すと、図３のように示される。
【００６４】
すなわち、光走査装置１１４Ｙは、半導体レーザである光源１３１、カップリングレンズ１３２、アパーチャ１３３、シリンドリカルレンズ１３４、回転駆動される回転多面鏡１３５、レンズ１３６、１３７、折り曲げミラー１３８、ミラー１３９、レンズ１４０及び受光素子１４１等を備えており、他の光走査装置１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋも同様に構成されている。
【００６５】
光走査装置１１４Ｙは、光源１３１から放射された発散性の光束のビームをカップリングレンズ１３２で以後の光学系にカップリングさせ、カップリングされたビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じて、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。カップリングレンズ１３２を透過したビームは、アパーチャ１３３の開口部を通過する際、光束周辺部を遮断されてビーム整形され、潜像結像光学系であるシリンドリカルレンズ１３４に入射する。シリンドリカルレンズ１３４は、パワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワーを持ち、入射してくるビームを副走査方向に集束させ、回転多面鏡１３５の偏向反射面近傍に集光させる。回転多面鏡１３５の偏向反射面により反射されたビームは、回転多面鏡１３５の等速回転に伴って等角速度的に偏向されつつ、走査光学系の２枚のレンズ１３６、１３７を透過し、折り曲げミラー１３８により光路を折り曲げられ、感光体１１２Ｙ上に光スポットとして集光して、感光体１１２Ｙ面上を走査する。なお、ビームは、走査に先立って、ミラー１３９に入射し、レンズ１４０により受光素子１４１に集光される。フルカラーレーザプリンタ１００は、この受光素子１４１の出力に基づいて、書込開始タイミングを決定する。
【００６６】
そして、上記回転多面鏡装置１２０は、図４に示すように構成されており、回転多面鏡装置１２０は、カバーケース１５１の下面に、光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋの光学ハウジング１５２への取付基準面１５１ａが形成されている。カバーケース１５１には、ハウジング１５２が固定されている。ハウジング１５２の上面中央には軸受取付部１５２ａが形成されており、動圧空気軸受を構成する固定軸１５３が固定されている。
【００６７】
固定軸１５３の円筒表面には、動圧空気軸受を構成する溝１５３ａが形成されており、回転多面鏡１３５である回転体１５４が回転を開始すると、回転スリーブ１５５と固定軸１５３との間に形成された軸受すきまの空気圧力が高まって、非接触でラジアル方向（半径方向）に回転体１５４を支持する。
【００６８】
固定軸１５３の内側には、吸引型磁気軸受の固定部１５６が固定されており、吸引型磁気軸受の固定部１５６は、キャップ１５７とストッパ１５８が固定軸１５３の内筒部に圧入固定されることで軸方向に挟まれて固定されている。キャップ１５７中央部には、空気が通過するときの粘性抵抗を利用して上下振動を減衰させるφ０．２〜φ０．５程度の微細穴が形成されている。キャップ１５７とストッパ１５８は、ともに非磁性材料のステンレス鋼板などが用いられる。
【００６９】
吸引型磁気軸受の固定部１５６は、回転軸方向に２極に着磁されたリング状永久磁石１５９と、前記リング状永久磁石１５９の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第１の固定ヨーク板１６０と、同様に、上記リング状永久磁石１５９の内径よりも小さい中心円が形成された強磁性材料からなる第２の固定ヨーク板１６１とからなる。第１の固定ヨーク板１６０と第２の固定ヨーク板１６１は、リング状永久磁石１５９を軸方向に挟んで、第１の固定ヨーク板１６０の中心円及び第２の固定ヨーク板１６１の中心円が回転中心軸に対して同軸になるように配置、固定されている。リング状永久磁石１５９の材質としては、主に希土類系の永久磁石が用いられ、固定ヨーク板１６０、１６１には、鉄鋼系の板材が用いられる。
【００７０】
ハウジング１５２の上面には、中央部に穴が形成されたプリント基板１６２が配置されており、ハウジング１５２の軸受取付部１５２ａの外径には、ステータ１６３が嵌合されて、固定されている。プリント基板１６２は、ハウジング１５２がアルミ合金等の導電材料が用いられているため、ロータマグネット１６４の回転による交番磁界の影響でハウジング１５２に渦電流が流れ、モータの損失が大きくなることがないように、鉄基板で構成されている。プリント基板１６２には、巻線コイルへの通電切換を行うための位置検出素子であるホール素子１６５が実装されている。
【００７１】
モータ部は、回転体１５４に取り付けられたロータマグネット１６４とステータ１６３、巻線コイル１６３ａが接続されるプリント基板１６２、プリント基板１６２に実装されたホール素子１６５等で構成される。
【００７２】
ステータ１６３は、渦電流が流れて鉄損が大きくならないように、ケイ素鋼板を積層したものが用いられる。
【００７３】
回転体１５４は、回転スリーブ１５５の外側に被回転部材１６６が結合され、軸方向に２段のミラー１６６ａ、１６６ｂが一体で形成されている。
【００７４】
回転スリーブ１５５は、セラミックスで構成され、摩耗を抑えて長寿命化されている。
【００７５】
被回転部材１６６は、純アルミニウムが使用されて、スリーブ１６６と一体化して結合された後、鏡面加工によりミラーが形成されている。
【００７６】
被回転部材１６６の下側には、モータ用のロータマグネット１６４が接着または圧入固定されており、ロータマグネット１６４は、周方向に分割した永久磁石を用いることもできるが、接着または圧入が容易に行えるように、リング状に形成されている。この場合、ロータマグネット１６４を圧入とすることが、温度変化によるバランス、振動変化を小さくすることができ、より高速回転用モータとして好適である。
【００７７】
被回転部材１６６の上端には、動圧空気軸受の内径より大きな貫通穴が形成されており、被回転部材１６６と線膨張係数の略等しい閉止部材１６７が圧入固定されている。閉止部材１６７は、円盤形状に形成されており、閉止部材１６７には、吸引型磁気軸受の回転部１６８が固定されている。
【００７８】
吸引型磁気軸受の回転部１６８には、第１の固定ヨーク板１６０の中心円及び第２の固定ヨーク板１６１の中心円との間に磁気ギャップを構成する外筒面が形成されており、その外筒面が回転中心軸と同軸になるように配置されている。吸引型磁気軸受の回転部１６８には、永久磁石または鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。
【００７９】
回転体１５４は、高速で回転させるため、不釣り合い（アンバランス）振動が非常に小さいレベルになるように、回転体１５４の上下２ヶ所の修正面１５５ａ、１６４ａでバランス修正が行われている。
【００８０】
プリント基板１６２には、モータ巻線である巻線コイル１６３ａやホール素子１６５とパターン配線され、駆動回路１６９により、ホール素子１６５の位置検出信号に従って、順次モータ巻線である巻線コイル１６３ａへの通電を切り換えて回転体１５４を回転させて定速制御する。
【００８１】
このように、図１の軸受異常検出装置１は、例えば、タンデム型フルカラーレーザプリンタ１００の光走査装置１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋの回転多面鏡装置１２０を検出対象の回転装置１０として適用される。
【００８２】
そして、回転装置１０は、ＰＬＬ制御等で回転体の速度制御を行う速度制御部を備えており、速度制御を行うためには、回転体の速度検出を行う必要があり、速度検出部として、ＦＧ（Frequency Generator）パターンによる周波数発電機を構成するか、または、上述のように、回転体１５４の位置検出素子であるホール素子１６５の検出信号を使用して、当該速度検出部で、回転体の速度検出を行って、速度検出信号を出力する。この速度検出信号は、回転装置１０の構成によって異なるが、１回転当たり、２パルス〜数１０パルスのパルス信号に変換され、速度制御部は、このパルス信号の速度検出信号を基準クロック信号と位相比較して、ＰＬＬ制御により回転体の速度制御を行う。
【００８３】
そして、軸受異常検出装置１の停止時間測定部（停止時間測定手段）２は、この回転装置１０の回転体の特定の回転速度から回転停止までの時間を測定し、停止時間測定部２の回転速度検出部（回転速度検出手段）６は、例えば、上記回転装置１０の速度検出部の出力する速度検出信号を利用して、回転装置１０の回転体の回転速度を検出する。すなわち、回転速度検出部６は、速度検出信号の測定パルス周期を周波数変換し、回転数、すなわち、回転速度として検出する。
【００８４】
停止時間測定部２の時間測定部（時間測定手段）７は、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部６の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部７は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【００８５】
基準停止時間記憶部（基準停止時間記憶手段）３は、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶し、停止時間比較部（判定手段）４は、停止時間測定部２の測定した回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの停止時間と基準停止時間記憶部３の基準停止時間を比較して、回転装置１０の正常／異常を判定して、停止時間比較結果出力部５に判定結果を出力する。
【００８６】
停止時間比較結果出力部５は、例えば、回転装置１０の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較ｂ４の判定結果を表示出力または音声出力する。
【００８７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。軸受異常検出装置１は、回転装置１０の回転体の回転速度を検出して、当該回転体が所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を測定し、当該測定した特定停止時間を予め設定されている基準停止時間と比較して、軸受の異常の有無を判定する。
【００８８】
すなわち、軸受異常検出装置１は、回転装置１０の回転体の回転速度を、停止時間測定部２の回転速度検出部６で検出し、この回転速度検出部６の検出する回転装置１０の回転体の回転速度が、所定の特定回転速度から停止するまでの停止時間を停止時間測定部２の時間測定部７で測定して、停止時間比較部４に測定停止時間として出力する。
【００８９】
停止時間比較部４は、停止時間測定部２から入力される測定停止時間を基準停止時間比較部３に格納されている基準停止時間と比較し、回転装置１０の正常／異常を判定して、停止時間比較結果出力部５に判定結果を出力する。
【００９０】
停止時間比較結果出力部５は、例えば、回転装置１０の適用される本体装置の表示部や音声出力部等を用いることができ、停止時間比較部４の判定結果を表示出力または音声出力する。
【００９１】
そして、回転装置１０の回転体の測定停止時間は、図５に示すように測定され、特定回転数からの停止時間は、良品の回転装置１０では長く、不良品の回転装置１０では短く測定される。この良品と不良品の境界を、例えば、図５に示すような基準停止時間として設定し、停止時間測定部２の測定した測定停止時間がこの基準停止時間よりも長いか、短いかで軸受異常を検出することができる。基準停止時間は、回転装置１０の動作試験が行われて、予め良品と不良品の境界を確認され、当該確認された基準停止時間が基準停止時間記憶部３に格納される。
【００９２】
そして、停止時間比較部４は、停止時間測定部２の検出した回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、予め設定されて基準停止時間記憶部３に記憶されている基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間＜基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
【００９３】
すなわち、初期的な異常、長期使用による軸受面の摩耗による軸受異常となっている回転装置１０の回転体の停止時間は、短く測定され、軸受異常を事前に検出することができる。
【００９４】
そして、軸受異常検出装置１は、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、センサー等大掛かりで高価な装置が必要なく、構成が簡単であり、広い範囲で適用することができる。
【００９５】
また、軸受異常検出装置１は、光偏向器あるいはハードディスクドライブ装置等の回転装置１０に適用され、このような回転装置１０は、その定格回転数が、数千回転／分〜数万回転／分で使用される。
【００９６】
そこで、軸受異常検出装置１は、回転装置１０の定格回転数が数千回転の場合には、特定回転速度を定格回転速度として、そのまま、定格回転数〜回転停止までの時間を測定しても良いが、定格回転数が数万回転の場合には、測定開始回転数である特定回転速度を、定格回転数の２〜２０％以下にした方が軸受異常の検出精度を上げられる場合がある。特に、回転装置１０の軸受が動圧軸受の場合には、動圧効果が小さい低速回転域の方が、摩耗が起こりやすく、軸受異常となる変化が現れやすい。また、測定する回転速度が低速過ぎても精度が悪くなるため、特定回転速度である測定開始回転数を、定格回転数の２〜２０％の範囲にすると、軸受の異常の検出精度を向上させることができる。
【００９７】
そして、測定開始回転数を定格回転数よりも低い回転数とする場合には、回転装置１０に速度制御部が設けられていると、一度、測定開始回転数で速度制御した状態から回転停止までの停止時間を測定することで、停止時間を高精度に測定して、軸受異常の検出を高精度に行うことができる。
【００９８】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を予め基準停止時間記憶部３に記憶して、回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を停止時間測定部２で測定し、停止時間比較部４で、停止時間測定部２の測定した測定停止時間と基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定している。
【００９９】
したがって、センサー等大掛かりで高価な装置を用いることなく、簡単な構成で、回転装置１０が回転不能となる前に軸受異常を非接触で検出することができ、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１、回転装置１０が、回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御部を備え、停止時間測定部２が、当該速度制御部の速度検出信号に基づいて回転体の速度を検出して停止時間を測定する。
【０１０１】
したがって、安価かつ高精度に停止時間を測定することができ、より一層高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、停止時間測定部２を、回転装置１０の回転体の回転速度を検出する回転速度検出部６と、当該回転速度検出部６の検出する回転体の速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定部７と、を備えたものとしている。
【０１０３】
したがって、回転装置１０または回転装置１０の用いられる本体装置であるフルカラーレーザプリンタ１００に最初から装備あるいは容易に装備することのできる構成要素で停止時間測定手段を構成することができ、より一層簡単かつ安価に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、回転装置１０が、回転多面鏡装置１２０であって、軸受として動圧軸受を備えたものであり、当該動圧軸受の異常の有無を検出するものとしている。
【０１０５】
したがって、長期使用で起動停止が繰り返し行われることで軸受が摩耗して軸受の摩擦トルクが大きくなって起動不良となる場合のある動圧軸受を用いた回転装置１０の異常の有無を簡単で安価かつ高精度に検出することができる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、特定回転速度を、回転装置１０の定格回転速度の２％以上であって２０％以下としている。
【０１０７】
したがって、停止時間の検出時間を短く限定して、停止時間の測定精度を向上させることができ、軸受の異常の有無をより一層高精度に検出することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置１０の当該軸受の異常の有無を検出するに際して、回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施している。
【０１０９】
したがって、センサー等の大掛かりで高価な装置を用いることなく、回転装置１０が回転不能となる前に簡単に軸受異常を非接触で検出して、小型で安価にかつ広い適用範囲で高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１１０】
さらに、本実施の形態の軸受異常検出装置１は、軸受で回転可能に支持する回転多面鏡１３５を回転駆動する回転多面鏡装置１２０の当該回転多面鏡１３５に、光源１３１から出射されたビームを照射して感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する当該回転多面鏡装置１２０の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、上記軸受異常検出装置１を搭載している。
【０１１１】
したがって、回転装置１０としての回転多面鏡装置１２０の軸受の異常の有無を事前に検出することができ、回転多面鏡装置１２０が回転不能となる前に部品交換することができる。
【０１１２】
そして、上記軸受異常検出装置１を、軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータ、例えば、ハードディスクのディスクドライブモータの当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、適用すると、回転装置１０としてのディスクドライブモータの軸受異常を事前に検出することができ、ディスクドライブモータが回転不能となる前に、データのバックアップ等の事前保守を行うことができる。
【実施例２】
【０１１３】
図６は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第２の実施の形態を適用した軸受異常検出装置２０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項４に対応するものである。
【０１１４】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の軸受異常検出装置２０に適用したものであり、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１１５】
図６において、軸受異常検出装置２０は、上記第１の実施の形態の軸受異常検出装置１と同様の基準停止時間記憶部３、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備えているとともに、回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定部２１を備えている。
【０１１６】
停止時間測定部（停止時間測定手段）２１は、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部（回転速度検出手段）２２と時間測定部（時間測定手段）２３を備えており、回転速度検出部２２は、発光部（発光手段）２４、受光部（受光手段）２５及び受光信号／回転速度変換部（信号変換手段）２６等を備えている。
【０１１７】
回転装置１０は、上記第１の実施の形態の回転装置１０と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部２５から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部２５で受光して、受光信号を受光信号／回転速度変換部２６に出力する。
【０１１８】
受光信号／回転速度変換部２６は、受光部２５から入力される受光信号を回転速度に変換する。
【０１１９】
そして、時間測定部２３は、この受光信号／回転速度変換部２６の出力する回転装置１０の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部４に出力する。
【０１２０】
そして、回転装置１０が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置１０は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置（光偏向器）であり、軸受異常検出装置２０の発光部２５と受光部２６は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号の受光素子を利用することができる。
【０１２１】
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置１０の回転速度を検出する場合、１回転当り回転装置１０としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部２６から出力され、この測定パルス周期を、受光信号／回転速度変換部２６で周波数変換することで、回転数（回転速度）に変換することができる。
【０１２２】
また、停止時間測定部２１の時間測定部２３は、上記第１の実施の形態の時間測定部７と同様に、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部２２の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部２３は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【０１２３】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置２０は、回転速度検出部２２を、回転装置１０の回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光部２４と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光部２５と、当該受光部の出力する受光信号を回転速度に変換する受信信号／回転速度変換部２６と、を備えたものとしている。
【０１２４】
したがって、回転装置１０が光偏向器である場合に、当該光偏向器の軸受の異常を検出する軸受異常検出装置２０を本体装置側のみで構成、例えば、画像形成装置の光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子等で構成することができ、簡単かつ安価に光偏向器の軸受の異常の有無を検出することができる。
【実施例３】
【０１２５】
図７は、本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第３の実施の形態を適用した軸受異常検出装置３０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態は、請求項７に対応するものである。
【０１２６】
なお、本実施の形態は、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の軸受異常検出装置３０に適用したものであり、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２７】
図７において、軸受異常検出装置３０は、上記第２の実施の形態の軸受異常検出装置２０と同様の停止時間測定部２１、停止時間比較部４及び停止時間比較結果出力部５等を備えているとともに、回転装置１０の温度を検出する温度測定部３１及び基準停止時間記憶部３２等を備えている。
【０１２８】
停止時間測定部２１は、上述のように、回転体の回転速度を検出する回転速度検出部２２と時間測定部２３を備えており、回転速度検出部２２は、発光部２４、受光部２５及び受光信号／回転速度変換部２６等を備えている。
【０１２９】
回転装置１０は、上記第１の実施の形態の回転装置１０と同様の構成であるが、回転体に多面鏡を備えており、発光部２５から当該多面鏡に光を照射して、当該多面鏡で反射された光を受光部２５で受光して、受光信号を受光信号／回転速度変換部２６に出力する。
【０１３０】
受光信号／回転速度変換部２６は、受光部２５から入力される受光信号を回転速度に変換する。
【０１３１】
そして、時間測定部２３は、この受光信号／回転速度変換部２６の出力する回転装置１０の回転体の回転速度が特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定し、測定停止時間として停止時間比較部４に出力する。
【０１３２】
そして、回転装置１０が、画像形成装置に適用されているときには、回転装置１０は、画像形成装置の光走査装置の回転多面鏡装置であり、軸受異常検出装置２０の発光部２５と受光部２６は、当該本体装置である画像形成装置の光走査装置の基本構成要素である半導体レーザ光源と書込開始タイミングを決定するためのタイミング信号受光素子を利用することができる。
【０１３３】
そして、この光走査装置の半導体レーザ光源と受光素子を用いて、回転装置１０の回転速度を検出する場合、１回転当り回転装置１０としての回転多面鏡の面数分のパルス信号が受光部２６から出力され、この測定パルス周期を、受光信号／回転速度変換部２６で周波数変換することで、回転数（回転速度）に変換することができる。
【０１３４】
また、停止時間測定部２１の時間測定部２３は、上記第１の実施の形態の時間測定部７と同様に、回転装置１０が搭載される図示しない本体装置の制御装置に搭載されているタイマー等を用いることができ、回転速度検出部２２の検出する回転装置１０の回転体が特定回転速度から停止するまでの時間を測定する。なお、時間測定部２３は、回転体の特定回転速度から停止までの回転速度信号のパルス数をカウントするようにしてもよい。
【０１３５】
そして、温度測定部（温度検出手段）３１は、回転装置１０またはその近傍に設けられており、回転装置１０の温度を検出して、基準停止時間記憶部３２に出力する。
【０１３６】
基準停止時間記憶部（基準停止時間記憶手段）３２は、回転装置１０の各温度毎に、軸受異常の判定の基準としての基準停止時間を予め記憶しており、温度測定部３１から回転装置１０の検出温度が入力されると、当該検出温度に対応する基準停止時間を停止時間比較部４に出力する。
【０１３７】
停止時間比較部４は、停止時間測定部２１の検出した回転装置１０の回転体の特定回転速度から回転停止までの測定停止時間と、基準停止時間記憶部３２から入力される基準停止時間とを比較し、停止時間の比較結果が、測定停止時間＜基準停止時間であると、軸受異常と判定する。
【０１３８】
このように、本実施の形態の軸受異常検出装置３０は、回転装置１０の温度を検出する温度測定部３１を備え、基準停止時間記憶部３２が、回転装置１０の温度に応じた基準停止時間を記憶して、停止時間比較部４が、基準停止時間記憶部３２の記憶する基準停止時間のうち温度測定部３１の検出する回転装置１０の温度に応じた基準停止時間と停止時間測定部２２の測定した測定停止時間とを比較して、軸受の異常の有無を判定するものとしている。
【０１３９】
したがって、温度による停止時間特性の変化の大きい軸受に対しても、安価かつ高精度に軸受の異常の有無を検出することができる。
【０１４０】
すなわち、油を流体として使用する動圧軸受は温度により油の粘度が大きく変化することから、停止時間も温度により変化し、低温では油の粘度が高く停止時間は短いが、高温では油の粘度が低くなり停止時間は長くなる。そこで、測定温度に対応して基準停止時間を変更することで、正確に軸受異常を検出することができる。
【０１４１】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
軸受摩耗等の経時的な劣化だけでなく、製品出荷前の検査等の初期的な軸受検査にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第１の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【図２】図１の軸受異常検出装置の適用されるフルカラーレーザプリンタの正面概略構成図。
【図３】図２の光走査装置の概略斜視図。
【図４】図３の回転多面鏡装置の正面断面図。
【図５】図１の回転装置の特定回転速度からの停止時間の各種例を示す図。
【図６】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第２の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【図７】本発明の軸受異常検出装置、軸受異常検出方法、画像形成装置及びディスクドライブ装置の第３の実施の形態を適用した軸受異常検出装置の要部ブロック構成図。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 軸受異常検出装置
２ 停止時間測定部
３ 基準停止時間記憶部
４ 停止時間比較部
５ 停止時間比較結果出力部
６ 回転速度検出部
７ 時間測定部
１０ 回転装置
２０ 軸受異常検出装置
２１ 停止時間測定部
２２ 回転速度検出部
２３ 時間測定部
２４ 発光部
２５ 受光部
２６ 受光信号／回転速度変換部
３０ 軸受異常検出装置
３１ 温度測定部
３２ 基準停止時間記憶部
１００ フルカラーレーザプリンタ
１０１ 搬送ベルト
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ 画像形成部
１０３ 給紙部
１０４ レジストローラ
１０５ ベルト帯電チャージャ
１０６ ベルト分離チャージャ
１０７ 除電チャージャ
１０８ クリーニング部
１０９ 定着部
１１０ 排紙ローラ
１１１ 排紙トレイ
１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ 感光体
１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｋ 帯電チャージャ
１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋ 光走査装置
１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｋ 現像部
１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋ 転写チャージャ
１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｋ クリーニング部
１２０ 回転多面鏡装置
１３１ 光源
１３２ カップリングレンズ
１３３ アパーチャ
１３４ シリンドリカルレンズ
１３５ 回転多面鏡
１３６、１３７ レンズ
１３８ 折り曲げミラー
１３９ ミラー
１４０ レンズ
１４１ 受光素子
１５１ カバーケース
１５２ ハウジング
１５２ａ 軸受取付部
１５３ 固定軸
１５４ 回転体
１５５ 回転スリーブ
１５５ａ 修正面
１５６ 固定部
１５７ キャップ
１５８ ストッパ
１５９ 永久磁石
１６０ 第１の固定ヨーク板
１６１ 第２の固定ヨーク板
１６２ プリント基板
１６３ ステータ
１６３ａ 巻線コイル
１６４ ロータマグネット
１６４ａ 修正面
１６５ ホール素子
１６６ 被回転部材
１６６ａ、１６６ｂ ミラー
１６７ 閉止部材
１６８ 回転部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする軸受異常検出装置。
【請求項２】
前記回転装置は、前記回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、前記停止時間測定手段は、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて前記回転体の速度を検出して前記停止時間を測定することを特徴とする請求項１記載の軸受異常検出装置。
【請求項３】
前記停止時間測定手段は、前記回転装置の前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する前記回転体の速度が前記特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の軸受異常検出装置。
【請求項４】
前記回転速度検出手段は、前記回転装置の前記回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えていることを特徴とする請求項３記載の軸受異常検出装置。
【請求項５】
前記軸受異常検出装置は、前記回転装置が、前記軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項６】
前記特定回転速度が、前記回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項７】
前記軸受異常検出装置は、前記回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項８】
軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することを特徴とする軸受異常検出方法。
【請求項９】
軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータにおいて、前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とするディスクドライブモータ。
【請求項１】
軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する停止時間測定手段と、軸受異常の判定基準となる基準停止時間を記憶する基準停止時間記憶手段と、前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間と前記基準停止時間とを比較して前記軸受の異常の有無を判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする軸受異常検出装置。
【請求項２】
前記回転装置は、前記回転体の回転速度を速度検出信号を用いて制御する速度制御手段を備え、前記停止時間測定手段は、当該速度制御手段の速度検出信号に基づいて前記回転体の速度を検出して前記停止時間を測定することを特徴とする請求項１記載の軸受異常検出装置。
【請求項３】
前記停止時間測定手段は、前記回転装置の前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、当該回転速度検出手段の検出する前記回転体の速度が前記特定回転速度から回転停止までの停止時間を測定する時間測定手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の軸受異常検出装置。
【請求項４】
前記回転速度検出手段は、前記回転装置の前記回転体に形成された多面鏡に光を出射する発光手段と、当該回転体の多面鏡で反射された光を受光して受光信号を出力する受光手段と、当該受光手段の出力する受光信号を回転速度に変換する信号変換手段と、を備えていることを特徴とする請求項３記載の軸受異常検出装置。
【請求項５】
前記軸受異常検出装置は、前記回転装置が、前記軸受として動圧軸受を備え、当該動圧軸受の異常の有無を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項６】
前記特定回転速度が、前記回転装置の定格回転速度の２％以上であって２０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項７】
前記軸受異常検出装置は、前記回転装置の温度を検出する温度検出手段を備え、前記基準停止時間記憶手段は、前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間を記憶し、前記判定手段は、前記基準停止時間記憶手段の記憶する前記基準停止時間のうち前記温度検出手段の検出する前記回転装置の温度に応じた前記基準停止時間と前記停止時間測定手段の測定した測定停止時間とを比較して、前記軸受の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の軸受異常検出装置。
【請求項８】
軸受に軸支されて回転体が回転する回転装置の当該軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出方法であって、前記回転体の特定回転速度から回転停止までの時間を測定する停止時間測定処理ステップと、停止時間測定ステップで測定した測定停止時間と軸受異常の判定基準となる基準停止時間とを比較して軸受の異常の有無を判定する判定処理ステップと、を実施することを特徴とする軸受異常検出方法。
【請求項９】
軸受で回転可能に支持する回転多面鏡を回転駆動する光偏向器の当該回転多面鏡に、光源から出射されたビームを照射して感光体上に走査させ、静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、前記光偏向器の軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
軸受で回転可能に支持するディスクを回転駆動するディスクドライブモータにおいて、前記軸受の異常の有無を検出する軸受異常検出装置として、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受異常検出装置を搭載していることを特徴とするディスクドライブモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１７５８２１（Ｐ２００８−１７５８２１Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０４７０（Ｐ２００８−１０４７０）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【分割の表示】特願２００３−２８６３５２（Ｐ２００３−２８６３５２）の分割
【原出願日】平成１５年８月５日（２００３．８．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【分割の表示】特願２００３−２８６３５２（Ｐ２００３−２８６３５２）の分割
【原出願日】平成１５年８月５日（２００３．８．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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