(57)【要約】【課題】スリーブと被回転部材を結合した高速回転体において、回転体のバランス変化が小さく、不釣り合い振動の変化が小さい高速回転体、光偏向器、光走査装置および画像形成装置を提供することに有る。【解決手段】回転スリーブ１６と、被回転部材１７と、前記回転スリーブ１６を動圧軸受で支持する動圧軸受手段２とを備えた高速回転体において、前記回転スリーブ１６および前記被回転部材１７に、突き当て部１６ａ、１７ｃと嵌合固定部１６ｂ、１７ｄが形成されている。【選択図】      図２
2004333657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転スリーブと、被回転部材と、前記回転スリーブを動圧軸受で支持する動圧軸受手段とを備えた高速回転体において、前記回転スリーブおよび前記被回転部材に、夫々突き当て部と嵌合固定部が形成されることを特徴とする高速回転体。
【請求項２】
前記嵌合固定部が前記被回転部材および前記回転スリーブに形成された圧入嵌合部または焼き嵌め嵌合部であることを特徴とする請求項１記載の高速回転体。
【請求項３】
被回転部材及び回転スリーブに回転中心軸方向のずれを防止する、ずれ防止部が形成されたことを特徴とする請求項２記載の高速回転体。
【請求項４】
前記ずれ防止部は、前記圧入嵌合部または焼き嵌め嵌合部に連続して形成されたずれ防止用の円筒部であることを特徴とする請求項３記載の高速回転体。
【請求項５】
前記突き当て部は、前記被回転部材および前記回転スリーブに形成されたテーパ部であることを特徴とする請求項１記載の高速回転体。
【請求項６】
前記回転スリーブと前記被回転部材は、線膨張係数が略等しい材質からなることを特徴とする請求項１記載の高速回転体。
【請求項７】
請求項１の高速回転体において、少なくとも前記回転スリーブの動圧軸受面に表面処理膜が形成されたことを特徴とする請求項１記載の高速回転体。
【請求項８】
高速回転体にミラーが固定された光偏向器において、前記高速回転体が請求項１〜７記載の高速回転体であることを特徴とする光偏向器。
【請求項９】
前記高速回転体が請求項１〜７の高速回転体であり、前記被回転部材がアルミニウムの含有率が９９．９％以上の純アルミニウムからなり、前記被回転部材の外周部にミラーが一体的に形成されることを特徴とする光偏向器。
【請求項１０】
前記被回転部材に動圧軸受の外径より大きな貫通穴が形成されることを特徴とする請求項９記載の光偏向器。
【請求項１１】
前記ミラーが軸方向に複数段形成されていることを特徴とする請求項９記載の光偏向器。
【請求項１２】
請求項９ないし１１記載の光偏向器の製造方法において、前記回転スリーブと前記被回転部材を固定後、被回転部材の外周部にミラーを形成するための鏡面加工を行なうことを特徴とする光偏向器の製造方法。
【請求項１３】
半導体レーザからのビームを、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面に走査線を走査する光走査装置において、前記光偏向器が請求項８〜１１記載の光偏向器であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
半導体レーザからのビームが複数であり、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、上記光偏向器により偏向させることにより、上記被走査面の複数走査線を走査する光走査装置において、前記光偏向器が請求項８〜１１の光偏向器であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
感光体の感光面に光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、上記潜像を可視化して画像を得る画像形成装置において、前記感光体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項１３〜１４記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速回転体、これを使用する光書き込み装置用の光偏向器、光走査装置、および電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリまたはこれらの複合機である画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機またはレーザー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において、動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１９００４７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
デジタル複写機またはレーザー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、印字品質の高さ、高速プリント、低騒音等の優れた特徴がある。これら記録装置のレーザ書き込み装置の構成部品である光偏向器（ポリゴンミラー）には記録装置のプリント速度、画素密度に応じた回転速度が要求される。
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、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、動圧軸受を用いた光偏向器が実用化されている。
このような光偏向器として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された光偏向器は、セラミック製の固定軸の外側にあって前記固定軸とともに気体動圧軸受を構成する高速回転体である。
この高速回転体は半径方向に一定の厚さを有するセラミックスリーブおよびその外周に焼き嵌め固着した前記セラミックスリーブより熱膨張係数の大きい金属製の外周筒部材により構成される。
前記セラミックスリーブは前記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し、および、高速回転体の使用回転数により作用する半径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すきまが一様になるように前記セラミックスリーブ内径の所定のつづみ形状を決めてなるものである。
しかしながら、従来の光偏向器においては、鏡面加工したポリゴンミラーを焼き嵌めすると、焼き嵌め時の圧縮応力によりミラー面が歪んで平面度が悪化し、高精度なミラー面を維持できず、良好な画像出力が得られないという問題がある。
また、従来の光偏向器においては、焼き嵌め後にポリゴンミラーのミラー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るから、ミラー面が歪んで平面度が悪化し、高精度なミラー面を維持できず、良好な画像出力が得られないという問題がある。
一方、スリーブと被回転部材を結合した高速回転体を回転させる場合、結合状態が一定に保持されていないと回転体のバランス変化を生じ、不釣り合い振動が大きくなるという問題がある。とくに高速回転体の温度が変化した場合に回転体のバランス変化を生じやすく、不釣り合い振動が大きくなるという問題が顕著に現れる。
そこで本発明の第１の目的は、上記の問題点を解決するために、スリーブと被回転部材を結合した高速回転体において、回転体のバランス変化が小さく、不釣り合い振動の変化が小さい高速回転体を提供することに有る。
また、本発明の第２の目的は、高精度なミラー面を維持し、良好な画像出力を得ることができる光偏向器を提供することにある。
さらに、本発明の第３の目的は光偏向器を用いて高精度な光走査装置を提供し、高画質な画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、回転スリーブと、被回転部材と、前記回転スリーブを動圧軸受で支持する動圧軸受手段とを備えた高速回転体において、前記回転スリーブおよび前記被回転部材に、突き当て部と嵌合固定部が形成される高速回転体を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記嵌合固定部が前記被回転部材および前記回転スリーブに形成された圧入嵌合部または焼き嵌め嵌合部である請求項１記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、被回転部材及び回転スリーブに回転中心軸方向のずれを防止する、ずれ防止部が形成された請求項２記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、前記ずれ防止部は前記圧入嵌合部または焼き嵌め嵌合部に連続して形成されたずれ防止用の円筒部である請求項３記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記突き当て部は前記被回転部材および前記回転スリーブに形成されたテーパ部である請求項１記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記回転スリーブと前記被回転部材は線膨張係数が略等しい材質からなる請求項１記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項１の高速回転体において、少なくとも前記回転スリーブの動圧軸受面に表面処理膜が形成された請求項１記載の高速回転体を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、高速回転体にミラーが固定された光偏向器において、前記高速回転体が請求項１〜７記載の高速回転体である光偏向器を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、前記高速回転体が請求項１〜７の高速回転体であり、前記被回転部材がアルミニウムの含有率が９９．９％以上の純アルミニウムからなり、前記被回転部材の外周部にミラーが一体的に形成される光偏向器を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項１０記載の発明では、前記被回転部材に動圧軸受の内径より大きな貫通穴が形成される請求項９記載の光偏向器を主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明では、前記ミラーが軸方向に複数段形成されている請求項９記載の光偏向器を主要な特徴とする。
請求項１２記載の発明では、請求項９ないし１１記載の光偏向器の製造方法において、前記回転スリーブと前記被回転部材を固定後、被回転部材の外周部にミラーを形成するための鏡面加工を行なう光偏向器の製造方法を主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明では、半導体レーザからのビームを、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、光スポットを形成し、前記光偏向器により偏向させることにより、前記被走査面に走査線を走査する光走査装置において、前記光偏向器が請求項８〜１１記載の光偏向器である光走査装置を主要な特徴とする。
請求項１４記載の発明では、半導体レーザからのビームが複数であり、光偏向器を含む光学系を介して被走査面へ導いて、複数の光スポットを形成し、上記光偏向器により偏向させることにより、上記被走査面の複数走査線を走査する光走査装置において、前記光偏向器が請求項８〜１１の光偏向器である光走査装置を主要な特徴とする。
請求項１５記載の発明では、感光体の感光面に光走査装置による光走査を行って潜像を形成し、上記潜像を可視化して画像を得る画像形成装置において、前記感光体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請求項１３〜１４記載の光走査装置を用いる画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による光偏向器の実施の形態を示す概略断面図である。図２は図１の光偏向器の高速回転体の第１の実施の形態を示す概略断面図である。図３は図１の光偏向器の分解斜視図である。図４は高速回転体の加工を説明する概略断面図である。
図１、図２、図３および図４に基づいて本発明による光偏向器の実施の形態の構成、動作を説明する。光偏向器Ａにおいて、カバーケース２１の下面には光学ハウジングへの取り付け基準面２１ａが形成されている。カバーケース２１にはハウジング１が固定されている。ハウジング１の上面中央には筒状の軸受取り付け部１ｂが突出形成され、軸受取り付け部１ｂ内には動圧空気軸受を構成する固定軸２が固定されている。
固定軸２の円筒表面には動圧空気軸受を構成するための溝２ａが所定のピッチにて複数形成されている。回転多面鏡である回転体３が回転を開始すると、回転スリーブ１６と固定軸２との間に形成された軸受すきまの空気圧力が高まり非接触で半径方向に回転体３を支持する。
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、キャップ６とストッパ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φ０．２〜φ０．５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。
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、前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１の固定ヨーク板９と、同様に、前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。
【０００７】
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を軸方向両側から挟み、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、固定されている。リング状永久磁石８の材質としては主に希土類系の永久磁石が用いられる。固定ヨーク板（９、１０）には鉄鋼系の板材が用いられる。
ハウジング１の上面には中央部に穴が形成されたプリント基板１１が配置されている。ハウジング１の軸受取り付け部１ｂの外径には、ステータ１２が嵌合され、固定されている。
ハウジング１は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、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。
モータ部は回転体３に取り付けられたロータマグネット１４とステータ１２、巻線コイル１２ａが接続されるプリント基板１１、このプリント基板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は回転スリーブ１６の外側に被回転部材１７が結合され、軸方向に２段のミラー１７ａ、１７ｂが一体で形成されている。回転スリーブ１６と被回転部材１７には、軸方向の異なる位置に突き当て部と嵌合固定部が形成されている。
【０００８】
図２の拡大図に示すように、回転スリーブ１６と被回転部材１７の双方に、突き当て部としてテーパ部１６ａ、１７ｃが形成され、嵌合固定部として圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）１６ｂ、１７ｄが形成されている。回転スリーブ１６の圧入円筒部１６ｂの外径は被回転部材１７の圧入円筒部１７ｄの内径より、わずかに大きな直径で形成されている。
回転スリーブ１６と被回転部材１７は一端から嵌合され、双方のテーパ部１６ａ、１７ｃが突き当てられた状態で圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）１６ｂ、１７ｄの全周が圧入（または焼き嵌め）され、隙間なく結合されている。
回転スリーブ１６はアルミニウム合金で構成され、動圧軸受面は耐摩耗性または潤滑性の表面処理により摩耗を抑え長寿命化されている。表面処理加工の容易さから動圧軸受面だけでなく回転スリーブ１６の全表面を表面処理してもよい。
被回転部材１７はアルミニウムの含有率が９９．９％以上の純アルミニウムが使用されてスリーブと一体化・結合後、鏡面加工によりミラーが形成されている。
被回転部材１７の下側にはモータ用のロータマグネット１４が接着または圧入固定されている。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ている。圧入とすれば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るのでより高速回転用モータとして好適である。
被回転部材１７の上端面中央には動圧空気軸受２の外径（内径）よりも大きな貫通穴が形成され、被回転部材１７と線膨張係数が略等しい閉止部材１８が圧入固定されている。閉止部材１８は円盤形状となっている。この閉止部材１８には吸引型磁気軸受の回転部１９が固定されている。
吸引型磁気軸受の回転部１９には、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には永久磁石または鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。
回転体３は、高速で回転させるために、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３の上下２ヶ所の修正面１７ｆ、１４ａでバランス修正が行われている。
【０００９】
プリント基板１１には、モータ巻線１２ａやホール素子１３がパターン配線され、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。
ミラー部１７ａ、１７ｂは、以下のごとくに、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、回転スリーブ１６と被回転部材１７とが固定される。第２の工程では、ミラー部１７ａ、１７ｂの鏡面加工用の基準面１７ｅが形成される。第３の工程では、ミラー部１７ａ、１７ｂに超精密切削加工によりミラー面が形成される。
第１の工程では、回転スリーブ１６と被回転部材１７は一端から嵌合され、双方のテーパ部１６ａ、１７ｃが突き当てられた状態で圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）１６ｂ、１７ｄの全周が圧入（または焼き嵌め）され、隙間なく結合されている。
第２の工程では、図４に示すように、回転スリーブ１６の内周面に加工用治具（テーパ棒）２２を貫通させて回転スリーブ１６が固定され、加工用刃物２３で切削されて、回転スリーブ１６の内径中心軸と高精度に直交する鏡面加工用の基準面１７ｅが被回転部材１７に形成される。
第３工程では、被回転部材１７が鏡面加工用の基準面１７ｅで固定されて、超精密切削加工により、回転スリーブ１６の内径中心軸に対して一定の角度で精度の高いミラー面であるミラー部１７ａ、１７ｂが形成される。
上述した光偏向器の実施の形態においては、回転スリーブ１６と被回転部材１７は、一端から嵌合され、双方のテーパ部１６ａ、１７ｃが突き当てられた状態で圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）１６ｂ、１７ｄの全周が圧入（または焼き嵌め）され、隙間なく結合されている。
それゆえ軸受部材である回転スリーブ１６と被回転部材１７の結合状態が一定に保持されて変化が小さく、したがって、回転体バランスの変化が小さく不釣り合い振動の変化が小さく、回転体の組立も容易な高速回転体となっている。
突き当て部が円錐状のテーパ部１６ａ、１７ｃとなっているので、回転スリーブ１６と被回転部材１７の軸心を合わせることができ、初期不釣り合いを小さくすることができる。
【００１０】
回転スリーブ１６と被回転部材１７をともにアルミニウム合金とすることによって、両者の線膨張係数を略同じとし、回転スリーブ１６と被回転部材１７の熱膨張量を略同じとすることができる。
その結果、回転スリーブと被回転部材の温度変化に対する伸縮量を略同じとして、回転体バランスの変化、不釣り合い振動の変化を小さく抑えることができるので、振動が変化するということが無い。
回転スリーブ１６の動圧軸受面に耐摩耗性または潤滑性の表面処理をしているため、回転体の起動停止時における動圧軸受面の接触に対して、耐摩耗性が高く長寿命とすることができる。
被回転部材１７はアルミニウムの含有率が９９．９％以上の純アルミニウムを使用することで、超精密切削加工により、ミラー部１７ａ、１７ｂに高精度なミラー面を一体で形成することができる。
回転スリーブ１６と被回転部材１７をともにアルミニウム合金とすることで、線膨張係数が略同じになるので、両者の固定による内部応力が温度によって変化することがなく、ミラー面の平面度が高精度に維持される。なお、アルミニウムの含有率が低い材料では平面度、反射率等、必要なミラー面の精度が得られない。
また、被回転部材１７上端には動圧空気軸受２の外径より大きな貫通穴が形成されているため、加工用治具（テーパ棒）を貫通させて回転スリーブ１６を固定しこの回転スリーブ１６の内径中心軸と高精度に直交する鏡面加工用の基準面１７ｅを形成することができる。
鏡面加工用の基準面１７ｅで被回転部材１７を固定して、超精密切削加工により、ミラー部１７ａ、１７ｂに回転スリーブ１６の内径中心軸に対して一定の角度で精度の高いミラー面を形成することができる。
また、軸方向に複数（２段）のミラー部１７ａ、１７ｂが形成されているので、複数（２つ）の光源からの光を走査することができる。また、第１〜第３の工程により高精度なミラー面を形成することができる。
【００１１】
図５は本発明による光偏向器の高速回転体の第２の実施の形態を示す概略断面図である。図５の実施の形態において、高速回転体は回転スリーブ２４の外側に被回転部材２５が結合され、軸方向に２段のミラー２５ａ、２５ｂが一体で形成されている。
回転スリーブ２４と被回転部材２５は、軸方向の異なる位置に突き当て部と嵌合固定部が形成されている。回転スリーブ２４と被回転部材２５の双方に、突き当て部としてテーパ部２４ａ、２５ｃが形成され、嵌合固定部として圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）２４ｂ、２５ｄが形成されている。
回転スリーブ２４の圧入円筒部２４ｂの外径は被回転部材２５の圧入円筒部２５ｄの内径より、わずかに大きな直径で形成されている。回転スリーブ２４と被回転部材２５は一端から嵌合され、双方のテーパ部２４ａ、２５ｃが突き当てられた状態で圧入円筒部２４ｂ、２５ｄの全周が圧入（または焼き嵌め）され、隙間なく結合されている。
第２の実施の形態においては、回転スリーブ２４および被回転部材２５に回転中心軸方向（図面では上下方向）のずれを防止する、ずれ防止部が形成されている。
ずれ防止部は圧入嵌合部（または焼き嵌め嵌合部）２４ｂ、２５ｄに連続して形成されたずれ防止用の円筒部２４ｃ、２５ｇで、圧入嵌合部（または焼き嵌め嵌合部）２４ｂ、２５ｄより小さな直径の円筒部になっている。
ずれ防止用の円筒部２４ｃ、２５ｇは、温度変化による部品の伸縮によって、回転スリーブ２４と被回転部材２５の固定位置が回転中心軸方向にずれることを防止し、回転体のバランス変化を小さく抑えることができる。
ずれ防止部は円周方向数カ所に突起を設ける構成としても良いが、圧入嵌合部（または焼き嵌め嵌合部）２４ｂ、２５ｄに連続して形成された円筒部とすることで、切削加工により容易に加工・形成することができる。
【００１２】
図６は本発明による光偏向器の高速回転体の第３の実施の形態を示す概略断面図である。図６の第３の実施の形態においては、回転体は回転スリーブ２７の外側に被回転部材２８が結合されている。
回転スリーブ２７と被回転部材２８は、軸方向の異なる位置に突き当て部２７ａ、２８ｃと嵌合固定部が形成されている。この場合、回転スリーブ２７の突き当て部２７ａは端面である。回転スリーブ２７と被回転部材２８の双方に、嵌合固定部として圧入円筒部（または焼き嵌め円筒部）２７ｂ、２８ｄが形成されている。
回転スリーブ２７の圧入円筒部２７ｂの外径は、被回転部材２８の圧入円筒部２８ｄ内径より、わずかに大きな直径で形成されている。回転スリーブ２７と被回転部材２８は一端から嵌合され、双方の突き当て部２７ａ、２８ｃに突き当てられた状態で圧入円筒部２７ｂ、２８ｄの全周が圧入（または焼き嵌め）され、隙間なく結合されている。
この第３の実施の形態においては、被回転部材２８の先端２８ｅの一部を外側に塑性変形させることで、ポリゴンミラー２９が固定されている。本発明の高速回転体はこの第３の実施の形態のようにポリゴンミラーを別部品として、被回転部材２８に固定するようにしても良い。
また、図示しないが、ポリゴンミラー２９の固定にねじ等を用いても良い。回転スリーブ２７と被回転部材２８の固定による内部応力がミラー面に及ぶことが無く、ミラー面の平面度が高精度に維持され、回転体の組立が容易な高速回転用の光偏向器を提供する。
以上、高速回転体および光偏向器の実施の形態として、動圧空気軸受を用いた第１なし第３の実施の形態を説明したが、他の動圧軸受としては潤滑流体として油を用いる動圧流体軸受としても良い。
また、光偏向器を実施の形態として説明したが、本発明の高速回転体はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）装置や光ディスクドライブ装置の高速回転体にも適用することもできる。
【００１３】
図７は本発明による光走査装置の第１の実施の形態を示す概略斜視図である。図７は光走査装置の第１の実施の形態を要部のみ示している。図７に示す光走査装置はシングルビーム方式のものである。半導体レーザである光源３１から放射されたビームは発散性の光束で、カップリングレンズ３２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、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束とすることも、平行光束とすることもできる。カップリングレンズ３２を透過したビームは、アパーチャ３３の開口部を通過するさいに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３４に入射する。
シリンドリカルレンズ３４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、光偏向器であるポリゴンミラー３５の偏向反射面近傍に集光させる。
偏向反射面により反射されたビームは、ポリゴンミラー３５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３６、３７を透過し、折り曲げミラー３８により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３９上に光スポットとして集光し、被走査面を走査する。
なお、ビームの一部は走査に先立ってミラー４０に入射し、レンズ４１により受光素子４２に集光される。受光素子４２の出力に基づき、書き込み開始タイミングが決定される。
上記光走査装置の光偏向器には上述した本発明の実施の形態の光偏向器が用いられる。したがって、反射面が高精度に維持され、光偏向器の発熱による光学部品への影響が小さく、走査ビーム形状が一定で安定した光走査装置とすることができる。
【００１４】
図８は本発明による光走査装置をマルチビーム光走査装置の形で示す斜視図である。煩雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図７と同一の符号を付した。光源３１Ａは半導体レーザアレイであって、４つの発光源ｃｈ１〜ｃｈ４を等間隔で１列に配列したものである。
この実施の形態では４つの発光源ｃｈ１〜ｃｈ４は、副走査方向に配列しているが、半導体レーザアレイ３１Ａ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よい。
４つの発光源ｃｈ１〜ｃｈ４から放射された４本のビームは、４本のビームに共通のカップリングレンズ３２により、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、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３２を透過した４本のビームは、アパーチャ３３によりビーム整形される。
共通の潜像結像光学系であるシリンドリカルレンズ３４の作用により、それぞれ副走査方向に集束され、光偏向器であるポリゴンミラー３５の偏向反射面近傍に、それぞれが主走査方向に長い潜像として、互いに副走査方向に分離して結像する。
偏向反射面により等角速度的に偏向された４本のビームは走査光学系をなす２枚のレンズ３６、３７を透過し、折り曲げミラー３８により光路を折り曲げられ、被走査面の実体をなす感光体３９上に、副走査方向に分離した４つの光スポットとして集光し、被走査面の４本の走査線を同時に走査する。
【００１５】
ビームの１つは、光走査に先立ってミラー４０に入射し、レンズ４１により受光素子４２に集光される。受光素子４２の出力に基づき、４本のビームの書き込み開始タイミングが決定される。走査光学系は、光偏向器３５により同時に偏向される４本のビームを、被走査面３９上に４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３６、３７により構成される。
上記光走査装置の光偏向器３５には上述した実施の形態の光偏向器が用いられる。したがって、反射面が高精度に維持され、光偏向器の発熱による光学部品への影響が小さく、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とすることができる。
【００１６】
図９は本発明による画像形成装置の実施の形態をタンデム型フルカラーレーザプリンタとして示す概略図である。概略構成を図９によって説明する。まず、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５１から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト５２が設けられている。
この搬送ベルト５２上にはイエローＹ用の感光体５３Ｙ、マゼンタＭ用の感光体５３Ｍ、シアンＣ用の感光体５３ＣおよびブラックＫ用の感光体５３Ｋが上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付けて区別するものとする。
これらの感光体５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ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したがいプロセス部材が順に配設されている。感光体５３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ５４Ｙ、光走査装置５５Ｙ、現像装置５６Ｙ、転写チャージャ５７Ｙ、クリーニング装置５８Ｙ等が順に配設されている。
他の感光体５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋに対しても同様である。すなわち、本実施の形態では、感光体５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋを各々の色毎に設定された被照射面とするものであり、各々に対して光走査装置５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
また、搬送ベルト５２の周囲には、感光体５５Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ５９と、ベルト帯電チャージャ６０が設けられ、感光体５５Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ６１、除電チャージャ６２、クリーニング装置６３等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ６１よりも搬送方向下流側には定着装置６４が設けられ、排紙トレイ６５に向けて排紙ローラ６６で結ばれている。
【００１７】
このような概略構成において、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５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ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５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像が形成される。
これらの静電潜像は各々の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５２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により重ね合わせられ、フルカラー画像として定着された後、排紙される。
また、黒色モード（単色モード）時であれば、感光体５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃおよびそのプロセス部材は非動作状態とされ、感光体５３Ｋに対してのみ黒色用の画像信号に基づき光走査装置（１つの光走査装置）５５Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像が形成される。
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５２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ことにより、黒色なるモノクロ画像として定着された後、排紙される。
上記光走査装置には上述した光偏向器が用いられる。したがって、光走査装置の消費電力が小さく、走査ビームが一定で安定した潜像を形成することができ、高画質な画像形成装置とすることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、軸受部材である回転スリーブと被回転部材の結合状態が一定に保持されて変化が小さく、したがって回転体バランスの変化が小さく不釣り合い振動の変化が小さい高速回転体を提供することができる。
請求項２によれば、回転スリーブと被回転部材の結合・組立が容易な高速回転体を提供することができる。
請求項３によれば、温度変化による部品の伸縮により、回転スリーブと被回転部材の固定位置が回転中心軸方向のずれることを防止した高速回転体を提供することができる。
請求項４によれば、ずれ防止部の加工が容易な請求項３の高速回転体を提供することができる。
請求項５によれば、回転スリーブと被回転部材の軸心を合わせて初期不釣り合いを小さくすることができる高速回転体を提供することができる。
請求項６によれば、回転スリーブと被回転部材の温度変化に対する伸縮量を略同じとして、回転体バランスの変化、不釣り合い振動の変化が小さい高速回転体を提供することができる。
請求項７によれば、動圧軸受面の耐摩耗性が高く長寿命な請求項１の高速回転体を提供することができる。
請求項８によれば、回転スリーブと被回転部材の固定による内部応力がミラー面に及ぶことが無く、ミラー面の平面度が高精度に維持され、回転体の組立が容易な高速回転用の光偏向器を提供することができる。
請求項９によれば、回転スリーブと被回転部材の固定による内部応力がミラー面に及ぶことが無く、ミラー面の平面度が高精度に維持され、回転体の組立が容易な高速回転用の光偏向器を提供することができる。
請求項１０によれば、回転中心に対する各ミラー面の角度が一定で高精度に形成された光偏向器を提供することができる。
請求項１１によれば、軸方向に複数段のミラーが形成され、複数の光源からの光を走査することができる光偏向器を提供することができる。
請求項１２によれば、光偏向器に、高精度なミラー面を形成する方法を提供することができる。
請求項１３によれば、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１４によれば、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。
請求項１５によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光偏向器の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の光偏向器の高速回転体の第１の実施の形態を示す概略断面図である。
【図３】図１の光偏向器の分解斜視図である。
【図４】高速回転体の加工を説明する概略断面図である。
【図５】本発明による光偏向器の高速回転体の第２の実施の形態を示す概略断面図である。
【図６】本発明による光偏向器の高速回転体の第３の実施の形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明による光走査装置の第１の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図８】本発明による光走査装置をマルチビーム光走査装置の形で示す斜視図である。
【図９】本発明による画像形成装置の実施の形態をタンデム型フルカラーレーザプリンタとして示す概略図である。
【符号の説明】
Ａ  光偏向器（高速回転体）、２  固定軸（動圧空気軸受）、１６  回転スリーブ、１６ａ  突き当て部（テーパ部）、１６ｂ  嵌合固定部（圧入円筒部）、１７  被回転部材（回転体）、１７ａ  ミラー、１７ｂ  ミラー、１７ｃ  突き当て部（テーパ部）、１７ｄ  嵌合固定部（圧入円筒部）、２４  回転スリーブ、２４ｃ  ずれ防止部（円筒部）、２５  被回転部材、２５ｇ  ずれ防止部（円筒部）、３１  半導体レーザ（光源）、３１Ａ  半導体レーザ（光源）、３５  ポリゴンミラー（光偏向器）、３６  光学系（レンズ）、３７  光学系（レンズ）、３９  感光体
【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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