(57)【要約】【課題】高精度な偏向反射面を維持して良好な画像を得ることができ、高精度な回転体のバランス修正を可能とし、振動が小さく低騒音の光偏向器、これを用いた光走査装置、画像形成装置を得る。【解決手段】ポリゴンミラー１８を有する回転体３が動圧軸受により支持され、回転体３は、動圧軸受面が形成されたスリーブ１６と、スリーブ１６に固定されたフランジ１７と、フランジ１７に圧入結合されたポリゴンミラー１８と、駆動用永久磁石１４を具備し、ポリゴンミラー１８は、内部がくり抜かれてカップ状に形成され、ポリゴンミラー１８に形成された反射面１８ｃ，１８ｄの一部または全部がスリーブ１６に形成された動圧軸受面と回転軸方向の位置で重ねられてフランジ１７に結合され、フランジ１７とポリゴンミラー１８の間に弾性部材２４が介在している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンミラーを有する回転体が動圧軸受により支持されモータにより回転駆動される光偏向器において、
上記回転体は、動圧軸受面が形成されたスリーブと、このスリーブに固定されたフランジと、このフランジに圧入結合されたポリゴンミラーと、駆動用永久磁石を具備し、
上記ポリゴンミラーは、内部がくり抜かれてカップ状に形成されるとともに、上記ポリゴンミラーに形成された反射面の一部または全部が上記スリーブに形成された動圧軸受面と回転軸方向の位置で重ねられて上記フランジに結合され、
上記フランジと上記ポリゴンミラーの間に弾性部材が介在していることを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
請求項１記載の光偏向器において、弾性部材はＯリングであることを特徴とする光偏向器。
【請求項３】
請求項２記載の光偏向器において、フランジまたはポリゴンミラーにＯリングの外周を保持する円周溝を設けたことを特徴とする光偏向器。
【請求項４】
請求項１記載の光偏向器において、弾性部材はリング状スペーサであることを特徴とする光偏向器
【請求項５】
請求項４記載の光偏向器において、リング状スペーサは内径と外径の中間部を薄肉に形成したことを特徴とする光偏向器。
【請求項６】
請求項４記載の光偏向器において、リング状スペーサの線膨張係数をポリゴンミラーまたはフランジの線膨張係数と略同じとしたことを特徴とする光偏向器。
【請求項７】
ポリゴンミラーを有する回転体が動圧軸受により支持されモータにより回転駆動される光偏向器において、
上記回転体は、動圧軸受面が形成されたスリーブと、このスリーブに固定されたフランジと、このフランジに圧入結合されたポリゴンミラーと、駆動用永久磁石を具備し、
上記ポリゴンミラーは、内部がくり抜かれてカップ状に形成されるとともに、上記ポリゴンミラーに形成された反射面の一部または全部が上記スリーブに形成された動圧軸受面と回転軸方向に重ねられて上記フランジに結合され、
上記フランジに軸方向の弾性変形が容易な弾性変形部が設けられ、この弾性変形部がポリゴンミラーに圧接していることを特徴とする光偏向器。
【請求項８】
請求項５記載の光偏向器において、フランジの弾性変形部はフランジの外周とポリゴンミラー搭載面をつなぐ薄肉の連結部であることを特徴とする光偏向器。
【請求項９】
半導体レーザからの光ビームを、光偏向器を含む光学系を介し被走査面へ導いて光ビームスポットを形成し、上記光偏向器により偏向させることにより、上記被走査面を上記光ビームスポットで走査する光走査装置において、上記光偏向器が請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器である光走査装置。
【請求項１０】
複数の光ビームを放射する半導体レーザを有し、この半導体レーザからの複数の光ビームを、光偏向器を含む光学系を介し被走査面へ導いて複数の光ビームスポットを形成し、上記光偏向器により偏向させることにより、上記被走査面を上記複数の光ビームスポットで隣接走査する光走査装置において、上記光偏向器が請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器である光走査装置。
【請求項１１】
感光媒体の感光面に光走査装置により光走査を行って潜像を形成し、この潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項９または１０に記載の光走査装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置またはこれらの複合機の光書き込み装置に用いられる光偏向器、この光偏向器を用いた光走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機またはレーザプリンタ等のレーザ書き込み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および画素密度の高密度化にともない、光偏向器には２００００回転／分以上の高速回転が要求され、加えて、長寿命、高耐久および低騒音という要求品質を満足するため、回転体の支持部に動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている。
【０００３】
このような光偏向器として、セラミック製の固定軸の外側にあって上記固定軸とともに気体動圧軸受を構成する高速回転体に、偏向反射面となる回転多面鏡を一体に形成したものが知られている。そして、ラジアル方向に一定の厚さを有するセラミックスリーブと、その外周に焼き嵌めにより固着した金属製の外周筒部材とにより高速回転体を構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記外周筒部材の熱膨張係数はセラミックスリーブの熱膨張係数より大きい。この光偏向器において、セラミックスリーブは外周筒部材を焼き嵌め固着した後にその内径を所定のつづみ形状に加工する。そして、高速回転体の使用回転数により作用するラジアル方向の遠心応力および摩擦による熱膨張により緩和する焼き嵌め圧縮応力に応じて、セラミック製固定軸とセラミックスリーブとの隙間が一様になるように上前記セラミックスリーブ内径のつづみ形状を決めている。
【０００４】
しかしながら、この従来例においては、鏡面加工したポリゴンミラー（回転多面鏡）を焼き嵌めすると、焼き嵌め時の圧縮応力により反射面が歪んで平面度が悪化し、高精度な反射面を維持することができない。その結果、良好な画像出力が得られないという問題がある。
【０００５】
また、焼き嵌め後にポリゴンミラーの反射面を加工した場合でも、高速回転により回転体の温度が上昇すると、セラミックスリーブの線膨張係数が金属製外周筒部材の線膨張係数より小さいため、焼き嵌めによる圧縮応力が取り除かれ、ポリゴンミラーの偏向反射面が歪んで平面度が悪化し、高精度な反射面を維持できない。その結果、良好な画像出力が得られないという問題がある。
【０００６】
上記従来例の他、回転多面鏡の回転体への固定方法は、ねじで固定する方法、板バネを介して固定する方法、圧入、接着等の方法があるが、いずれの方法においても、取り付けによる応力が発生し、反射面へ悪影響を与える。また、２部品の重ね合わせにより構成されるため、ポリゴンミラーの反射面の角度ばらつき（面倒れ）が大きくなる。さらに、重量バランスが変化して回転体のバランスが崩れ、振動が大きくなりやすい。光偏向器が発生する振動は、光偏向器の周辺を振動させ、騒音や画像劣化の原因となる。２００００回転／分以上の高速回転では特に騒音レベルが高くなりやすい。
【０００７】
このような問題を解決するために、本出願人は、以下に説明する光偏向器に関して特許出願した。すなわち、動圧軸受により支持されるセラミック製のスリーブに焼き嵌めまたは圧入される金属製外周部材に、軸方向に突出する筒状突部を形成し、金属製外周部材と熱膨張率が略一致するポリゴンミラーに、その反射面よりも半径方向内側において軸方向に突出するボス状突部を形成し、このボス状突部の外周面を筒状突部の内周面に固定的に嵌合する構成とした。このような構成とすることにより、温度上昇時に、熱膨張率が異なるスリーブと金属製外周部材との嵌合部に歪みが発生しても、ポリゴンミラーの反射面に作用する歪みの影響を無視できる程度に小さくし、光ビームの偏向機能を高精度に維持するようにしたものである。
【０００８】
しかし、上記従来例においては、ポリゴンミラーに、軸方向に突出するボス状突部を設け、金属製外周部材の軸方向に突出する筒状突部に固定しているため、回転体の重心がポリゴンミラー側に偏り、回転体のバランス修正によって、回転体の不釣り合いを充分に小さくすることができず、不釣り合い振動が大きかった。また、多面鏡に設けた鏡面加工用基準面でポリゴンミラーを固定し、反射面の鏡面加工をしていたため、動圧軸受の回転中心軸に対する反射面の角度ばらつきが大きかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１９００４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、高精度な偏向反射面を維持し、偏向反射面の角度ばらつき（面倒れ）が小さく、良好な画像出力を得ることができ、かつ、回転体の重心を動圧軸受の中間近傍に配置できる構成とすることで、高精度な回転体のバランス修正を可能とし、振動が小さく低騒音の光偏向器を提供することにある。
本発明の目的はまた、本発明にかかる光偏向器を用いることにより、高精度で低振動・低騒音の光走査装置を提供し、高画質、低騒音の画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の各請求項記載の発明に対応したより具体的な目的は以下のとおりである。
ポリゴンミラーをフランジに圧入したものにおいて、フランジとポリゴンミラーの間に弾性部材を介在させることにより、ポリゴンミラーをフランジに圧入するときに、ポリゴンミラーが弾性的に固定されて、温度変化や振動衝撃によるポリゴンミラーのずれがなく、したがって、フランジとの接触状態の経時的変化が小さく、ポリゴンミラーの偏向反射面精度の経時的変化が小さい光偏向器を提供する。さらに、フランジとポリゴンミラーそれぞれの接触面の凹凸が影響してポリゴンミラーの偏向反射面の精度を低下させることがないようにした高速回転用の光偏向器を提供する。
【００１２】
ポリゴンミラー加工時の加工油や洗浄時の洗浄液の進入に対してシール性を高めた光偏向器を提供する。
組立後、回転体を回転させたときに、遠心力による弾性部材の変形がないようにし、もって、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることがない光偏向器を提供する。
弾性部材の加工が容易で低コストの光偏向器を提供する。
ポリゴンミラーをフランジに圧入するときの過剰な応力を変形により吸収することができるリング状スペーサを備えた光偏向器を提供する。
【００１３】
リング状スペーサが、温度変化によりポリゴンミラーまたはフランジに対してずれることがなく、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることがない光偏向器を提供する。
ポリゴンミラーをフランジに圧入するときに、ポリゴンミラーが弾性的に固定されて、温度変化や振動衝撃によるミラーのずれがなく、したがって、フランジとの接触状態の経時的変化が小さく、ミラー反射面精度の経時的変化が小さい光偏向器を提供すること、さらに、フランジとポリゴンミラーそれぞれの接触面の凹凸が影響してミラー反射面の精度を低下させることがないようにした高速回転用の光偏向器を、特別な部品を追加することなく得られようにする。
ポリゴンミラーをフランジに圧入するときの過剰な応力を吸収することができる光偏向器を提供する。
【００１４】
光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器の反射面が高精度に維持され、走査ビーム形状が一定で安定した光走査装置を提供する。
光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器の反射面が高精度に維持され、走査ビーム形状が一定で安定したマルチビーム光走査装置を提供する。
【００１５】
光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光走査装置の走査ビームが一定で安定し、高品質の画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明は、ポリゴンミラーを有する回転体が動圧軸受により支持されモータにより回転駆動される光偏向器において、上記回転体は、動圧軸受面が形成されたスリーブと、このスリーブに固定されたフランジと、このフランジに圧入結合されたポリゴンミラーと、駆動用永久磁石を具備し、ポリゴンミラーは、内部がくり抜かれてカップ状に形成されるとともに、ポリゴンミラーに形成された反射面の一部または全部が上記スリーブに形成された動圧軸受面と回転軸方向の位置で重ねられて上記フランジに結合され、上記フランジとポリゴンミラーの間に弾性部材が介在していることを特徴とする。
【００１７】
上記弾性部材は、請求項２記載の発明のようにＯリングで構成し、あるいは請求項４記載の発明のようにリング状スペーサで構成することができる。
弾性部材をＯリングで構成する場合、請求項３記載の発明のように、フランジまたはポリゴンミラーにＯリングの外周を保持する円周溝を設けるとよい。
弾性部材をリング状スペーサで構成する場合、請求項５記載の発明のように、リング状スペーサは内径と外径の中間部を薄肉に形成するとよい。また、請求項６記載の発明のように、上記リング状スペーサの線膨張係数をポリゴンミラーまたはフランジの線膨張係数と略同じにするとよい。
【００１８】
請求項７記載の発明は、ポリゴンミラーを有する回転体が動圧軸受により支持されモータにより回転駆動される光偏向器において、上記回転体は、動圧軸受面が形成されたスリーブと、このスリーブに固定されたフランジと、このフランジに圧入結合されたポリゴンミラーと、駆動用永久磁石を具備し、ポリゴンミラーは、内部がくり抜かれてカップ状に形成されるとともに、ポリゴンミラーに形成された反射面の一部または全部が上記スリーブに形成された動圧軸受面と回転軸方向に重ねられて上記フランジに結合され、上記フランジに軸方向の弾性変形が容易な弾性変形部が設けられ、この弾性変形部がポリゴンミラーに圧接していることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項５記載の光偏向器において、フランジの弾性変形部はフランジの外周とポリゴンミラー搭載面をつなぐ薄肉の連結部であることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、半導体レーザからの光ビームを、光偏向器を含む光学系を介し被走査面へ導いて光ビームスポットを形成し、記光偏向器により偏向させることにより、被走査面を光ビームスポットで走査する光走査装置において、上記光偏向器が請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、複数の光ビームを放射する半導体レーザを有し、この半導体レーザからの複数の光ビームを、光偏向器を含む光学系を介し被走査面へ導いて複数の光ビームスポットを形成し、光偏向器により偏向させることにより、被走査面を上記複数の光ビームスポットで隣接走査する光走査装置において、上記光偏向器が請求項１〜８のいずれかに記載の光偏向器であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、感光媒体の感光面に光走査装置により光走査を行って潜像を形成し、この潜像を可視化して画像を得る画像形成装置であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項９または１０に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、ポリゴンミラーをフランジに圧入するときに、弾性部材によりポリゴンミラーがフランジに弾性的に固定され、温度変化や振動衝撃によるミラーのずれがなく、したがって、フランジとの接触状態の経時的変化が小さく、ポリゴンミラーの偏向反射面精度の経時的変化が小さい。さらに、フランジとポリゴンミラー相互の接触面の凹凸によってポリゴンミラーの偏向反射面の精度を低下させることがなく、高速回転に耐える光偏向器を提供することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、ミラー加工時の加工油や洗浄時の洗浄液の進入に対してシール性を高めた、光偏向器を提供することができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、組立後、回転体を回転させたときに遠心力によるＯリングの変形がなく、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることにない光偏向器を提供することができる。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、弾性部材の加工が容易で低コストの光偏向器を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、請求項4記載の発明において、ポリゴンミラーをフランジに圧入するときの過剰な応力を、変形により吸収することができるリング状スペーサを備えた光偏向器を提供することができる。
請求項６記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、リング状スペーサが、温度変化によりポリゴンミラーまたはフランジに対してずれることがなく、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることがない光偏向器を提供することができる。
【００２６】
請求項７記載の発明によれば、ポリゴンミラーをフランジに圧入するとき、ポリゴンミラーが弾性的に固定されて、温度変化や振動衝撃によるポリゴンミラーのずれがなく、したがって、フランジとの接触状態の経時的変化が小さく、ポリゴンミラーの偏向反射面精度の経時的変化が小さい。さらに、フランジとポリゴンミラー、それぞれの接触面の凹凸によってポリゴンミラーの偏向反射面の精度を低下させることがない。このような効果が特別な部品を追加することなく得られる高速回転用の光偏向器を提供することができる。
【００２７】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明において、ポリゴンミラーをフランジに圧入するときの過剰な応力を、弾性変形部としてのフランジの外周とポリゴンミラー搭載面をつなぐ薄肉の連結部の変形により吸収することができる光偏向器を提供することができる。
【００２８】
請求項９記載の発明によれば、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器の反射面が高精度に維持され、走査ビーム形状が一定で安定した光走査装置を提供することができる。
請求項１０記載の発明によれば、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器の反射面が高精度に維持され、走査ビーム形状が一定で安定したマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００２９】
請求項１１記載の発明によれば、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光走査装置の走査ビームが一定で安定し、高画質な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明にかかる光偏向器、光走査装置および画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１、図２、図３、図４、図５を参照しながら、動圧空気軸受を用いた光偏向器の実施例１を説明する。動圧空気軸受は、潤滑流体として、空気以外の気体を用いることもできる。図１ないし図５において、フランジ付き有底円筒を伏せた形のカバーケース２１の、上記フランジに相当する部分の下面は、精度よく仕上げられて光学ハウジングへの取り付け基準面２１ａとなっている。カバーケース２１の下面側にはハウジング１が固定されている。ハウジング１は円板に近い形で、その上面中央には円筒状の軸受取り付け部１ｂが一体に形成され、軸受取り付け部１ｂの内周側には動圧軸受を構成する円筒状の固定軸２が嵌合等によって固定されている。
【００３２】
円筒形状の固定軸２の表面には、動圧軸受を構成するための斜め方向の複数の溝２ａが周方向に並んで形成されている。溝２ａは固定軸２にその中心軸線方向に所定の距離を置いて２箇所に、そして、この２箇所の溝２ａは傾き方向を互いに逆向きにして形成されている。固定軸２の外周側には、円筒状のスリーブ１６が、固定軸２の外周面とスリーブ１６の内周面との間に微小な軸受けすきまを置いて嵌められている。スリーブ１６は、その外周側に一体となるように嵌められたフランジ１７、このフランジ１７の上部外周側に一体となるように嵌められたポリゴンミラー１８などとともに回転体３を構成している。回転体３が回転を開始すると、上記２箇所の溝２ａによって、スリーブ１６と固定軸２の間に形成された軸受すきまの空気圧力が高められ、固定軸２に対して回転体３が非接触でラジアル方向（半径方向）に支持される。
【００３３】
固定軸２の内側には吸引型磁気軸受の固定部５が固定されている。吸引型磁気軸受の固定部５は、扁平な皿状のキャップ６とリング状のストッパ７が固定軸２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６の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ためのφ０．２〜φ０．５ｍｍ程度の微細穴が形成されている。キャップ６とストッパ７の素材としては、ともに非磁性材料であるステンレス鋼板などが用いられる。
【００３４】
吸引型磁気軸受の固定部５は回転軸方向に２極に着磁されたリング状永久磁石８と、このリング状永久磁石８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９と、同様に、上記リング状永久磁石８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１０とからなる。第１の固定ヨーク板９と第２の固定ヨーク板１０はリング状永久磁石８を軸方向に挟み、第１の固定ヨーク板９の中心円および、第２の固定ヨーク板１０の中心円が回転中心軸に対して同軸になるように配置されて、固定軸２内に固定されている。リング状永久磁石８の材質としては、希土類系の永久磁石を用いるとよいが、他の種類の磁石を用いてもよい。固定ヨーク板９，１０の素材としては鉄鋼系の板材を用いる。
【００３５】
ハウジング１の上面には、中央部に前記軸受取り付け部１ｂを逃げる孔が形成されたプリント基板１１が配置され、ネジ止め等によって固定されている。ハウジング１の軸受取り付け部１ｂの外周側には、プリント基板１１の上方においてステータ１２が嵌合され、固定されている。ハウジング１はその材料としてアルミ合金のような導電材料が用いられるため、ロータマグネット１４の回転による交番磁界の影響で、ハウジング１に渦電流が流れる。この渦電流によってモータの損失が大きくなることがないように、プリント基板１１は鉄基板で構成すると良い。プリント基板１１には巻線コイル１２ａ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１３が実装されている。
【００３６】
モータ部は、上記回転体３に取り付けられたロータマグネット１４、巻線コイル１２ａ、この巻線コイル１２ａが巻かれたステータ１２、巻線コイル１２ａが接続されるプリント基板１１、プリント基板１１に実装されたホール素子１３等で構成される。ステータ１２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。回転体３は、スリーブ１６、このスリーブ１６の外側に固定されたフランジ１７、フランジ１７に固定されたポリゴンミラー１８、ポリゴンミラー１８に固定された磁気軸受の回転部１９、フランジ１７に固定されたロータマグネット１４、フランジ１７とポリゴンミラー１８の間に配置されたＯリング２４で構成されている。スリーブ１６はセラミックスで、フランジ１７はアルミニウム合金で構成され、スリーブ１６とフランジ１７は焼き嵌めにより固定されている。
【００３７】
フランジ１７は、モータのロータハウジングに相当するもので、フランジ１７の下側に固定されたモータ用のロータマグネット１４は接着または圧入によりフランジ１７に固着されている。ロータマグネット１４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できるようにリング状に形成され、周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁されている。ロータマグネット１４の素材として、線膨張係数がフランジ１７と略同じプラスチックマグネットを用いて、圧入によりフランジ１７に固定すれば、温度変化による回転体３の不釣り合い振動の変化を小さくすることができるので、高速回転用モータとしてより好適である。
【００３８】
図３に詳細に示すように、フランジ１７の上端には、外径方向に全周にわたり僅かに突出させることにより段差が形成され、この段差が設けられた部分は圧入内径部１７ａとなっている。ポリゴンミラー１８の上部の天井部は内方に陥没した形に形成されて上記フランジ１７の圧入内径部１７ａが嵌る円筒面が形成され、この円筒面には全周にわたり外周方向にわずかに突出してなる圧入外径部１８ａが形成されている。この圧入外径部１８ａはフランジ１７の圧入内径部１７ａに圧入により固定されている。ポリゴンミラー１８の圧入外径部１８ａの直径は、フランジ１７の圧入内径部１７ａの直径よりわずかに大きな直径に形成されている。フランジ１７とポリゴンミラー１８は共にアルミニウム合金で構成されるが、合金の種類が異なり、線膨張係数が数％以下の差ながら異なる材質となっている。ポリゴンミラー１８は高い反射率のミラー面を形成するために、アルミニウムの含有率が高い純アルミ系の合金が用いられ、材質の線膨張係数は約２４．６×１０−６／℃である。一方、フランジ１７は構造材のアルミニウム合金が用いられ、材質の線膨張係数は約２３．８×１０−６／℃で、ポリゴンミラー１８よりも約３％線膨張係数が小さい。
【００３９】
図１２において、上記圧入内径部１７ａ、圧入外径部１８ａの直径φＤ２は、動圧軸受の直径φＤ１より大きくなっている。フランジ１７にはスリーブ１６の動圧軸受面１６ａと直交する方向に鏡面加工用基準面１７ｂが形成されている。鏡面加工用基準面１７ｂはポリゴンミラー１８側とは反対側の下側の面にあり、鏡面加工用基準面１７ｂとは反対側の面である上面側にミラー当接面１７ｃが形成されている。フランジ１７にはミラー当接面１７ｃより少し上側に、圧入用案内部１７ｄが、フランジ１７の外周面がわずかに張り出した形で形成されている。フランジ１７の外周面側には、上記圧入用案内部１７ｄを除いて、ポリゴンミラー１８の内径と接触しないように空隙部１７ｅが形成されている。
【００４０】
ポリゴンミラー１８の外周側には、軸方向に２段の偏向反射面１８ｃ，１８ｄが一体で形成されている。ポリゴンミラー１８は、内部が略カップ状にくりぬかれるとともに、スリーブ１６に形成された動圧軸受面１６ａ（図２参照）と、ポリゴンミラー１８に形成された偏向反射面１８ｃ、１８ｄの一部が回転軸方向の位置で重なり、スリーブ１６に固定されている。ポリゴンミラー１８の天井部中央には吸引型磁気軸受の回転部１９が圧入により固定され、上記回転部１９の大部分はポリゴンミラー１８内に位置している。吸引型磁気軸受の回転部１９には、図１に示すように、第１の固定ヨーク板９の中心円および、第２の固定ヨーク板１０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、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１９の素材としては、永久磁石または鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。
【００４１】
略カップ状にくりぬかれたポリゴンミラー１８の下端は開放されていて、この開放端面が、フランジ１７の段状に形成された部分の上面と対向している。このポリゴンミラー１８の下端部内周には、フランジ１７の上記圧入用案内部１７ｄと対向する内向きの突条からなる圧入用案内部１８ｅが全周にわたって形成されている。フランジ１７にポリゴンミラー１８を圧入するとき、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入用案内部１８ｅが微少すきまで嵌合される構成となっている。ポリゴンミラー１８の下端とフランジ１７の間には、弾性部材であるＯリング２４が配置されている。ポリゴンミラー１８の下端にはＯリング２４が収納される溝が１周して形成され、Ｏリング２４の外周がポリゴンミラー１８の上記溝の内周と密着して保持されている。
【００４２】
前記回転体３は、高速で回転駆動されるため、図２に示すように、回転体３の上下２ヶ所の修正面１８ｂ，１４ａでバランス修正が行われている。回転体の重心３ａは動圧軸受の軸方向中間近傍に配置されているため、高精度な回転体のバランス修正が可能で、不釣り合い振動を非常に小さいレベルにすることができる。
【００４３】
前記プリント基板１１には、モータ巻線１２ａやホール素子１３を所定箇所に電気的に接続するための配線パターンが形成されていて、駆動回路２０により、ホール素子１３の位置検出信号にしたがって、順次モータ巻線１２ａへの通電を切り替えて回転体３を回転させて定速制御するように構成されている。
【００４４】
ポリゴンミラー１８の前記偏向反射面１８ｃ、１８ｄは、以下の方法で、超精密切削加工により、一体で形成される。
第１の工程では、スリーブ１６とフランジ１７が焼き嵌めによって固定される。
第２の工程では、動圧軸受面１６ａとなるスリーブ１６の内径が高精度に仕上げられる。
第３の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８の偏向反射面１８ｃ、１８ｄを形成する際に用いる鏡面加工用基準面１７ｂが形成される。図４に示すように、スリーブ１６の内径に加工用治具（テーパー棒）２２が貫通されてスリーブ１６が固定される。加工用刃物２３で切削されて、スリーブ１６の内径中心軸すなわち動圧軸受の中心軸と高精度に直交する鏡面加工用基準面１７ｂがフランジ１７に形成される。
第４の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８が圧入される。
【００４５】
上記のようにしてフランジ１７にポリゴンミラー１８が圧入されるとき、微少すきまで嵌合される圧入用案内部１７ｄ、１８ｅをガイドにして圧入することで、フランジ１７とポリゴンミラー１８の軸心がずれないようにしている。フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａは、微少な段差を乗り越えて圧入され、圧入が完了した状態では、図４に示すように、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａに形成された段差が噛み合う状態となっている。また、圧入が完了した状態では、ポリゴンミラー１８の下端とフランジ１７の間のＯリング（24）が軸方向に弾性変形し、フランジ１７及びポリゴンミラー１８と当接する面が密着し、圧縮された状態で固定されている。
【００４６】
第５の工程では、フランジ１７が鏡面加工用基準面１７ｂで固定されて、超精密切削加工により、スリーブ１６の内径中心軸に対して一定の角度で高精度な偏向反射面１８ｃ、１８ｄが形成される。
【００４７】
以上説明した実施例１においては、回転体３は、動圧軸受面１６ａが形成されたスリーブ１６と、スリーブ１６に固定されたフランジ１７と、フランジ１７に圧入固定されたポリゴンミラー１８と、駆動用永久磁石であるロータマグネット１４と、フランジ１７とポリゴンミラー１８の間に配置されたＯリング２４とから構成され、ポリゴンミラー１８は、内部が略カップ状にくりぬかれるとともに、上記スリーブ１６に形成された動圧軸受面１６ａと、ポリゴンミラー１８に形成された偏向反射面１８ｃ、１８ｄの一部または全部が、回転軸方向の位置で重なり、固定されているので、ポリゴンミラーの偏向反射面１８ｃ、１８ｄの温度変化による変形が小さく抑えられ、回転体３の重心３ａを動圧軸受の略中央に配置し、回転体３の高精度なバランス修正を可能として、温度変化による回転体の不釣り合い変化も抑えられ、振動の小さい光偏向器を得ることができる。
【００４８】
フランジ１７に上記スリーブ１６の動圧軸受面１６ａと直交する鏡面加工用基準面１７ｂが形成されているので、反射面の角度ばらつきが小さく、光走査の走査位置精度を高めることができる。
鏡面加工用基準面１７ｂは、ミラー当接面１７ｃを境界として、ポリゴンミラー１８の反対側に形成されている。したがって、動圧軸受の回転中心軸に対する直角度精度が高い上記鏡面加工用基準面１７ｂを、スリーブ１６とフランジ１７とポリゴンミラー１８を一体化した状態で回転体３の外側に表出させることができ、偏向反射面１８ｃ、１８ｄの鏡面加工時に上記鏡面加工用基準面１７ｂを使用することにより、精度の良い鏡面加工を行うができる。
【００４９】
フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入固定部は、フランジ１７に形成された圧入内径部１７ａとポリゴンミラー１８に形成された圧入外径部１８ａが圧入固定されることによって構成されているので、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入固定による応力が偏向反射面１８ｃ、１８ｄに伝達され難く、偏向反射面の変形が小さく抑えられている。上記圧入嵌合部は動圧軸受の直径より大きな直径としているので、動圧軸受の回転中心軸に対する直角度精度が高い鏡面加工用基準面を形成することができる。
【００５０】
駆動用永久磁石であるロータマグネット１４がフランジ１７に固定されているので、ロータマグネット１４の固定による偏向反射面１８ｃ、１８ｄの変形が小さく抑えられている。スリーブ１６はセラミックス製としているので、動圧軸受面の耐摩耗性が高く、長寿命とすることができる。スリーブ１６とフランジ１７は焼き嵌めにより固定されているので、線膨張係数が異なるスリーブ１６とフランジ１７の締結が温度変化で緩むことなく強固に固定され、振動変化が小さく抑えられている。ポリゴンミラー１８に磁気軸受の回転部１９が固定されているので、偏向反射面の高さ位置のばらつきが小さく、偏向反射面の位置精度が高い。ポリゴンミラー１８に形成された偏向反射面１８ｃ、１８ｄは軸方向に複数段にわたり形成されているので、複数の光源からの複数の光ビームを走査することができる。ポリゴンミラー１８に形成された偏向反射面１８ｃ、１８ｄは、スリーブ１６及びフランジ１７とポリゴンミラー１８を一体化後、鏡面加工により形成されるので、スリーブ１６の動圧軸受面１６ａの中心軸（回転中心軸）対する角度が一定で、高精度な偏向反射面を形成することができる。
【００５１】
フランジ１７及びポリゴンミラー１８に圧入用案内部１７ｄ、１８ｅが形成されているので、フランジ１７にポリゴンミラー１８を圧入するときに中心軸がずれて、初期不釣り合いが大きくなることがない。圧入用案内部１７ｄ、１８ｅは、フランジ１７に形成された案内用外径部１７ｄと、ポリゴンミラー１８に形成された案内用内径部１８ｅが微少すきまで嵌合される構成なので、フランジ及びポリゴンミラー１８の圧入用案内部１７ｄ、１８ｅを容易に形成することができる。フランジ１７にポリゴンミラー１８が圧入固定されたときにフランジ１７の案内用外径部１７ｄは、ポリゴンミラーの案内用内径部１８ｅよりも圧入開始側に配置されているので、圧入後、フランジ及びポリゴンミラーの圧入用案内部１７ｄ、１８ｅが接触する部分を小さくして、偏向反射面１８ｃ、１８ｄの変形を小さく抑えることができる。
【００５２】
フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａに抜け防止部を設けているので、フランジ１７とポリゴンミラー１８に軸方向の弾性力が働いて密着した状態を保ちつつ、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部が抜けることがない。抜け防止部は、フランジの圧入内径部１７ａ及びミラーの圧入外径部１８ａにそれぞれ設けた微少な段差で構成されるので、抜け防止部を容易に形成できる。
【００５３】
フランジ１７とポリゴンミラー１８の間に、少なくとも偏向反射面１８ｃ、１８ｄと回転軸方向の位置で重なる空隙部１７ｅを設けているので、フランジ外径とポリゴンミラー内径の接触の影響により、温度変化によりポリゴンミラーの偏向反射面１８ｃ、１８ｄが変形することがない。
【００５４】
ポリゴンミラー１８の下端とフランジ１７の間のＯリング２４が軸方向に弾性変形した状態でポリゴンミラー１８とフランジ１７が固定されているので、ポリゴンミラー１８が弾性的に固定され、温度変化や振動衝撃によるポリゴンミラー１８のずれがなく、したがって、フランジ１７との接触状態の経時的変化が小さく、偏向反射面１８ｃ、１８ｄの精度の経時的変化が小さい。さらに、弾性部材であるＯリング２４をフランジ１７とポリゴンミラー１８の間に介在させているので、フランジ１７とポリゴンミラー１８の接触面の凹凸の影響によりミラー反射面の精度が低下することがない。
【００５５】
また、Ｏリング２４のフランジ１７及びポリゴンミラー１８と当接する面が密着した状態で固定されているので、ミラー加工時の加工油や洗浄時の洗浄液の進入に対してシール性を高めることが可能な光偏向器を提供することができる。Ｏリング２４の外周がポリゴンミラー１８の溝の内周と密着して保持されているので、組立後、回転体を回転させたときに遠心力によりＯリングが変形し、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることがない。
【実施例２】
【００５６】
図６、図７を参照しながら動圧空気軸受を用いた実施例２にかかる光偏向器の構成、動作を説明する。実施例１とは回転体の構成のみ異なるため、回転体の構成のみを説明し、実施例１と同等の部分には同符合を付し説明を省略する。回転体３はスリーブ１６と、スリーブ１６の外側に固定されたフランジ１７、フランジ１７に固定されたポリゴンミラー１８、ポリゴンミラー１８に固定された磁気軸受の回転部１９、フランジ１７に固定されたロータマグネット１４、フランジ１７とポリゴンミラー１８の間に配置された弾性部材であるリング状スペーサ２５で構成されている。弾性部材であるリング状スペーサ２５は、これを変形した状態でフランジ１７とポリゴンミラー１８が固定されるので、その材質としてはヤング率がポリゴンミラー１８の材質のヤング率より小さい材質が適している。
【００５７】
図７に示す例では、リング状スペーサ２６は内径と外径の中間部が薄肉に形成されている。より具体的には、図６に示す例におけるリング状スペーサ２５は横断面形状が長方形であるのに対し、図７に示す例におけるリング状スペーサ２６は、上面側が外周縁部を残して切除され、下面側が内周縁部を残して切除されることにより、内径と外径の中間部が薄肉に形成されている。リング状スペーサ２６は、外周縁部上面がポリゴンミラー１８の底面に当接し、内周縁部下面がフランジ１７の水平方向の段部上面に当接している。リング状スペーサ２６をこのように構成することにより、ポリゴンミラー１８の材質のヤング率と同等以上の材質を用いることもできる。
【００５８】
ポリゴンミラー１８の偏向反射面１８ｃ、１８ｄは以下の方法で、超精密切削加工により、一体で形成される。
第１の工程では、スリーブ１６とフランジ１７が焼き嵌めにより固定される。
第２の工程では、動圧軸受面１６ａとなるスリーブ１６の内径が切削加工等により高精度に仕上げられる。
第３の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８の偏向反射面１８ｃ、１８ｄを形成する際に用いる鏡面加工用基準面１７ｂが形成される。図４に示すように、スリーブ１６の内径に加工用治具（テーパー棒２２が貫通されてスリーブ１６が固定される。加工用刃物２３で切削されることにより、スリーブ１６の内径中心軸（動圧軸受の中心軸）と高精度に直交する鏡面加工用基準面１７ｂがフランジ１７に形成される。
【００５９】
第４の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８が圧入される。このとき、微少すきまで嵌合される圧入用案内部１７ｄ、１８ｅをガイドにして圧入することで、フランジ１７とポリゴンミラー１８の軸心がずれないようにしている。フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａは、微少な段差を乗り越えて圧入され、圧入が完了した状態では、図４に示すように、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａに形成された段差が噛み合う状態となっている。また、圧入が完了した状態では、ポリゴンミラー１８の下端とフランジ１７の間のリング状スペーサ２５または２６が軸方向に弾性変形し、フランジ１７およびポリゴンミラー１８に当接する面が密着し、圧縮された状態でフランジ１７とポリゴンミラー１８が固定されている。
第５の工程では、フランジ１７が鏡面加工用基準面１７ｂを基準にして位置決めされ、超精密切削加工により、スリーブ１６の内径中心軸に対して一定の角度で高精度な偏向反射面１８ｃ、１８ｄが形成される。
【００６０】
実施例２にかかる光偏向器によれば、弾性部材をリング状スペーサとしているので、加工が容易で低コストである。また、図７に示す例におけるリング状スペーサ２６のように、内径と外径の中間部を薄肉に形成すれば、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入時の過剰な応力を塑性変形により吸収することができる。図７に示す例におけるリング状スペーサ２６の線膨張係数をポリゴンミラー１８またはフランジ１７の線膨張係数と略同じとすれば、リング状スペーサ２６が、温度変化によりポリゴンミラー１８またはフランジ１７に対してずれることがなく、高精度に修正された回転体のバランスが崩れることがない。
【実施例３】
【００６１】
図８を参照しながら、動圧空気軸受を用いた実施例３にかかる光偏向器の構成、動作を説明する。実施例１とは回転体の構成のみ異なるため、回転体の構成のみ説明し、実施例１と同等の部分には同符合を付し説明を省略する。図８において、回転体３はスリーブ１６と、スリーブ１６の外側に固定されたフランジ１７、フランジ１７に固定されたポリゴンミラー１８、ポリゴンミラー１８に固定された磁気軸受の回転部１９、フランジ１７に固定されたロータマグネット１４で構成されている。
【００６２】
フランジ１７には、ポリゴンミラー１８の下端と接触する部分に、フランジの外周とミラー搭載面をつなぐ薄肉の連結部１７ｆが形成され、この薄肉の連結部１７ｆが弾性変形部を構成している。ポリゴンミラー１８の偏向反射面１８ｃ、１８ｄは以下の方法で、超精密切削加工により、一体で形成される。
第１の工程では、スリーブ１６とフランジ１７が焼き嵌め固定される。
第２の工程では、動圧軸受面１６ａとなるスリーブ１６の内径が高精度に仕上げられる。
第３の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８の偏向反射面１８ｃ、１８ｄを形成する際に用いる鏡面加工用基準面１７ｂが形成される。図４に示すように、スリーブ１６の内径に加工用治具（テーパー棒）２２が貫通されてスリーブ１６が固定される。加工用刃物２３で切削されて、スリーブ１６の内径中心軸（動圧軸受の中心軸）と高精度に直交する鏡面加工用基準面１７ｂがフランジ１７に形成される。
【００６３】
第４の工程では、フランジ１７にポリゴンミラー１８が圧入される。このとき、微少すきまで嵌合される圧入用案内部１７ｄ、１８ｅをガイドにして圧入することで、フランジ１７とポリゴンミラー１８の軸心がずれないようにしている。フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａは、微少な段差を乗り越えて圧入され、圧入が完了した状態では、図４に示すように、フランジ１７とポリゴンミラー１８の圧入部１７ａ、１８ａに形成された段差が噛み合う状態となっている。また、圧入が完了した状態では、ポリゴンミラー１８の下端とフランジ１７に形成された連結部１７ｆが軸方向に弾性変形した状態で固定されている。
第５の工程では、フランジ１７が鏡面加工用基準面１７ｂを基準にして位置決めされ、超精密切削加工により、スリーブ１６の内径中心軸に対して一定の角度で高精度な偏向反射面１８ｃ、１８ｄが形成される。
【００６４】
実施例３にかかる光偏向器によれば、フランジ１７に弾性変形部である連結部１７ｆを形成しているので、ポリゴンミラー１８とフランジ１７を圧入するときに、ポリゴンミラー１８が弾性的に固定され、温度変化や振動衝撃によるポリゴンミラーのずれがない。したがって、フランジ１７との接触状態の経時的変化が小さく、ポリゴンミラー１８の偏向反射面精度の経時的変化が小さい。さらに、フランジ１７とポリゴンミラー１８、それぞれの接触面の凹凸が影響して偏向反射面１８ｃ、１８ｄの精度を低下させることがない。上記効果が特別な部品を追加することなく得られる。また、連結部１７ｆが一部塑性変形することで、圧入時の過剰な応力を変形により吸収することができる。
【実施例４】
【００６５】
図９に、本発明にかかる光偏向器を備えた光走査装置の実施例の要部を示す。この実施例にかかる光走査装置は、シングルビーム方式の装置である。図９に示す光走査装置は、光源１０１、カップリングレンズ１０２、アパーチャ１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、走査光学系を構成するレンズ１０６，１０７、ミラー１０８、感光体１０９、ミラー１１０、レンズ１１１及び受光素子１１２を有する。
【００６６】
光源１０１は、光走査のための光を放射する半導体レーザ素子である。カップリングレンズ１０２は、光源１０１が放射した光を後続の光学系に適応させるためのレンズである。アパーチャ１０３は、光走査のためのビーム光を所定の形状にする。シリンドリカルレンズ１０４は、入射されたビーム光を副走査方向に集光する。ポリゴンミラー１０５は光偏向器であり、前述の実施例におけるポリゴンミラー１８に相当し、モータで回転駆動されることによって、入射した光を偏向反射面において反射する。レンズ１０６，１０７は、ビーム光を被走査面としての感光体１０９上に結像させるためのレンズである。ミラー１０８は、ビーム光の光路を折り曲げ、感光体１０９に導く。感光体１０９は、照射されたビーム光に応じて静電潜像を形成する。ミラー１１０及びレンズ１１１は、ビーム光を受光素子１１２に集光する。受光素子１１２は、フォトダイオードなどの光検出素子である。
【００６７】
半導体レーザ素子である光源１０１が放射するビームは発散性の光束であり、カップリングレンズ１０２によって以後の光学系にカップリングされる。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たものであり、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束であっても良いし、平行光束でも良い。カップリングレンズ１０２を通過したビームは、アパーチャ１０３の開口部を通過する際、光束周辺部の光強度の小さい部分が遮断されて「ビーム整形」され、「線形結像光学系」であるシリンドリカルレンズ１０４に入射する。シリンドリカルレンズ１０４は、略かまぼこ型を呈しており、パワーのない方向（光を屈折させない方向）を主走査方向に向け、副走査方向には正のパワー（光を集束させるパワー）を持ち、入射してくるビームを副走査方向に集束させ、「光偏向器」であるポリゴンミラー１０５の偏向反射面近傍に集光させる。
【００６８】
ポリゴンミラー１０５の偏向反射面によって反射されたビームは、ポリゴンミラー１０５の等速回転に伴い、等角速度的に偏向しつつ、「走査光学系」をなす２枚のレンズ１０６，１０７を透過し、折り曲げミラー８によって光路を折り曲げられ、「被走査面」の実体をなす光導電性の感光体１０９上に光スポットとして集光し、被走査面を走査する。なお、ビームは走査に先立ってミラー１１０に入射し、レンズ１１１によって受光素子１１２に集光される。感光体１０９に対する書き込みのタイミングは、受光素子１１２の出力に基づいて、図示されない制御手段が決定する。
【００６９】
このように、本発明にかかる光偏向器は、シングルビーム方式の光走査装置に適用可能である。本発明にかかる光偏向器を適用したシングルビーム方式の光走査装置は、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器であるポリゴンミラー１０５の偏向反射面が高精度に維持されるため、走査ビーム形状が一定となり、安定した光走査を行うことができる。
【実施例５】
【００７０】
図１０に、本発明にかかる光偏向器を備えた光走査装置の別の実施例の要部を示す。この光走査装置は、マルチビーム方式の装置である。なお、図９に示す実施例と同じ構成部分および部材については、同一の符号を付して示す。図１０において、光源１０１Ａは半導体レーザアレイであって、四つの発光源ｃｈ１〜ｃｈ４を等間隔で一列に配置したものである。本実施例では、発光源ｃｈ１〜ｃｈ４を副走査方向に配置しているが、半導体レーザアレイ１０１Ａを傾け、発光源の配列方向が主走査方向に対して傾くようにしても良い。
【００７１】
四つの発光源ｃｈ１〜ｃｈ４から発せられた４本のビームは、図に示すように「楕円形のファーフィールドパタン」の長軸方向が主走査方向に向いた発散性の光束であるが、４本のビーム共通のカップリングレンズ１０２によって、以後の光学系にカップリングされる。カップリングされた各ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じたものであり、弱い発散性の光束や弱い収束性の光束であっても良いし、平行光束でも良い。カップリングレンズを透過した４本のビームは、アパーチャ３によって「ビーム整形」され、「共通の線結像光学系」であるシリンドリカルレンズ１０４の作用によって、それぞれ副走査方向に収束される。副走査方向に収束した４本のビームは、「光偏向器」であるポリゴンミラー１０５の偏向反射面近傍に、それぞれが主走査方向に長い線像として、互いに副走査方向に分離して結像する。ポリゴンミラー１０５は前記光偏向器の各実施例におけるポリゴンミラー１８に相当する。
【００７２】
ポリゴンミラー１０５の偏向反射面によって等角速度的偏向された４本のビームは、「走査光学系」をなす２枚のレンズ１０６，１０７を透過し、折り曲げミラー１０８によって光路を折り曲げられる。光路を折り曲げられた４本のビームは、「被走査面」の実体をなす感光体１０９上に、副走査方向に分離した四つの光スポットとして集光し、被走査面の四本の走査線を同時に走査する。ビームの一つは、光走査に先立って、ミラー１１０に入射し、レンズ１１１によって受光素子１１２に集光される。４本のビームによる感光体１０９に対する書き込みのタイミングは、受光素子１１２の出力に基づいて図示されない制御手段が決定する。
【００７３】
なお、本実施例における「走査光学系」は、光偏向器（ポリゴンミラー１０５）によって同時に偏向される４本のビームを、感光体１０９の被走査面上に四つの光スポットとして集光させる光学系であって、２枚のレンズ１０６，１０７により構成される。
【００７４】
このように、本発明にかかる光偏向装置は、マルチビーム方式の光走査装置に適用可能である。本発明による光偏向器を適用したマルチビーム方式の光走査装置は、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器を構成するポリゴンミラー１０５の偏向反射面が高精度に維持されるため、走査ビーム形状が一定となり、安定した光走査を行うことができる。
【実施例６】
【００７５】
図１１に、本発明による光偏向装置を備えた画像形成装置の実施例として、タンデム型フルカラーレーザプリンタの構成を示す。図１１において、装置内の下部側には水平方向に配設されて給紙カセット２０１から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト２０２が設けられている。搬送ベルト２０２上には、イエロー（Ｙ）用の感光体２０３Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の感光体２０３Ｍ、シアン（Ｃ）用の感光体２０３Ｃ及びブラック（Ｋ）用の感光体２０３Ｋが、転写紙搬送方向の上流側から上記の順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを適宜付して各色を区別するものとする。
【００７６】
これらの感光体２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋは、全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体２０３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ２０４Ｙ、光走査装置２０５Ｙ、現像装置２０６Ｙ、転写チャージャ２０７Ｙ、クリーニング装置２０８Ｙ等が、感光体２０３Ｙの回転方向にこの順に配設されている。これは、他の感光体２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋに関しても同様である。すなわち、本実施例においては、感光体２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋの各表面を、色ごとに設定した被照射面とするものであり、各感光体に対して光走査装置２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【００７７】
また、搬送ベルト２０２の周囲には、感光体２０５Ｙよりも転写紙搬送方向上流側に位置させてレジストローラ２０９とベルト帯電チャージャ２１０とが設けられ、感光体２０５Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ２１１、除電チャージャ２１２、クリーニング装置２１３等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ２１１よりも搬送方向下流側には定着装置２１４が設けられ、排紙ローラ２１６を介して排紙トレイ２１５と結ばれている。
【００７８】
上記構成において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋに対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各色の画像信号に基づき、各々の光走査装置２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ及び２０５Ｋによる光ビームの光走査によって静電潜像を形成する。これらの静電潜像は、各々対応する色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることで重ねあわされる。各色のトナー像が重ね合わされた転写紙は、定着装置２１４によってフルカラー画像として転写紙に定着され、画像が定着した転写紙は排紙ローラ２１６によって排紙トレイ２１５に排出される。
【００７９】
また、黒色モード（単色モード）時であれば、感光体２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及びこれらのプロセス部材は、非作動状態とされ、感光体２０３Ｋに対してのみ、黒色用の画像信号に基づいて光走査装置（一の光走査装置）２０５Ｋによる光ビームの光走査によって静電潜像を形成する。この静電潜像は、黒色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に転写される。転写紙上に転写されたトナー像は、定着装置２１４によってモノクロ画像として転写紙に定着され、画像が定着した転写紙は、排紙ローラ２１６によって排紙トレイ２１５に排出される。
【００８０】
このように、本発明にかかる光偏向装置は、タンデム型フルカラーレーザプリンタに適用可能である。本発明にかかる光偏向器を適用したタンデム型フルカラーレーザプリンタは、軸方向に２段のミラーが形成された一つの光偏向器３００が光走査装置２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ及び２０５Ｋにおいて共用され、光偏向器の振動に起因する騒音が小さく、光偏向器３００の反射面が高精度に維持されるため、走査ビーム形状が一定となり、安定した光走査を行うことができる。
【００８１】
なお、以上説明した各実施例は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例１にかかる光偏向器の縦断面図である。
【図２】実施例１にかかる光偏向器の回転体の縦断面図である。
【図３】実施例１にかかる光偏向器のポリゴンミラー圧入部の拡大縦断面図である。
【図４】実施例１にかかる光偏向器の鏡面加工用基準面の加工説明図である。
【図５】実施例１にかかる光偏向器の分解斜視図である。
【図６】実施例２にかかる光偏向器の回転体を示す縦断面図である。
【図７】実施例２にかかる光偏向器の回転体の変形例を示す縦断面図である。
【図８】実施例３にかかる光偏向器の回転体を示す縦断面図である。
【図９】実施例４にかかる光走査装置を示す斜視図である。
【図１０】実施例５にかかるマルチビーム光走査装置を示す斜視図である。
【図１１】実施例６にかかるタンデム型フルカラー画像形成装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８３】
３    回転体
１４    駆動用永久磁石
１６    スリーブ
１６ａ    動圧軸受面
１７    フランジ
１８    ポリゴンミラー
１８ｃ    偏向反射面
１８ｄ    偏向反射面
２５    弾性部材であるＯリング
２６    弾性部材
１７ｆ    弾性変形部である連結部
【図１】
2006113213.tif 000003
【図２】
2006113213.tif 000004
【図３】
2006113213.tif 000005
【図４】
2006113213.tif 000006
【図５】
2006113213.tif 000007
【図６】
2006113213.tif 000008
【図７】
2006113213.tif 000009
【図８】
2006113213.tif 000010
【図９】
2006113213.tif 000011
【図１０】
2006113213.tif 000012
【図１１】
2006113213.tif 000013