(57)【要約】【課題】  側面の凹凸の差を低減し、高精度な画像品質に供する回転子を製造できる回転子の製造装置及び方法並びにその方法で製造した回転子並びにそれを用いたポリゴンスキャナユニット並びにレーザスキャンユニットを提供する。【解決手段】  切り込み深さが異なる三種類のバイト（粗加工バイト１６、中仕上げバイト１７及び鏡面仕上げバイト１８）を具備したバイト付き加工ホルダ１５と、各バイトの刃先が略同一平面内で径の異なる円弧を描くようにバイト付き加工ホルダ１５を回転させる回転装置と、バイト付き加工ホルダ１５を回転装置による回転の軸方向に沿って移動させる駆動装置と、回転子を回転軸を枢軸として所定の角度ピッチで回転させる角度割り出し盤２６とを有する回転子の製造装置であって、回転装置の回転の中心軸と角度割り出し盤２６の中心軸とは直交する。【選択図】  図２
2007038333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形状の水平面部と、
前記水平面部の周縁に立設され、鏡面に加工された複数の側面部と、
前記水平面部の前記側面部が設けられた面と同じ側に設けられ、該水平面部の回転軸と同心な円筒形状のロータ部とを有する回転子を製造するための装置であって、
切り込み深さが異なる少なくとも三種類のバイトを具備したバイトホルダと、
前記各バイトの刃先が略同一平面内で径の異なる円弧を描くように前記バイトホルダを回転させる回転装置と、
前記バイトホルダを前記回転装置による回転の軸方向に沿って移動させる駆動装置と、
前記回転子を前記回転軸を枢軸として所定の角度ピッチで回転させる角度割り出し盤とを有し、
前記回転装置の回転の中心軸と前記角度割り出し盤の中心軸とは直交することを特徴とする回転子の製造装置。
【請求項２】
前記バイトホルダは、粗加工バイト、中仕上げ加工バイト及び鏡面仕上げ加工バイトを備えることを特徴とする請求項１記載の回転子の製造装置。
【請求項３】
前記粗加工バイトは焼結ダイヤモンドで形成され、前記中仕上げ加工バイト及び前記鏡面加工仕上げバイトは単結晶ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする請求項２記載の回転子の製造装置。
【請求項４】
前記バイトホルダは、前記粗加工バイトの刃先が最も大きな円弧を描き、前記鏡面仕上げ加工バイトの刃先が最も小さな円弧を描き、前記中仕上げ加工バイトの刃先がこれらの中間の大きさの円弧を描くように、前記各バイトを保持することを特徴とする請求項２又は３記載の回転子の製造装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の製造装置を用いて、前記側面部を鏡面に加工することを特徴とする回転子の製造方法。
【請求項６】
多角形状の水平面部と、
前記水平面部の周縁に立設され、鏡面に加工された複数の側面部と、
前記水平面部の前記側面部が設けられた面と同じ側に設けられ、該水平面部の回転軸と同心な円筒形状のロータ部とを有し、
前記水平面部と前記ロータ部とによって、前記水平面部の一方の面に中空部が形成された回転子を製造する方法であって、
前記ロータ部と略同径の円筒形状の治具によって、前記ロータ部の端部及び水平面部の前記ロータ部が設けられた側と反対側の面とをそれぞれ押圧保持し、
前記ロータ部を前記回転軸の中心方向に収縮させた状態で前記側面部を加工することを特徴とする回転子の製造方法。
【請求項７】
前記ロータ部の端部に、前記水平面部の前記ロータ部が設けられた側と反対側の面を押圧保持する治具よりも接触面積が小さい受部を設けることを特徴とする請求項６記載の回転子の製造方法。
【請求項８】
前記水平面部の前記ロータ部が設けられた側と反対側の面を押圧保持する治具の外径を前記ロータ部を押圧保持する治具の外径よりも大きくすることを特徴とする請求項６又は７記載の回転子の製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項記載の製造方法によって製造した回転子。
【請求項１０】
請求項９記載の回転子を備えたポリゴンスキャナユニット。
【請求項１１】
請求項１０記載のポリゴンスキャナユニットを備えたレーザスキャンユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、画像読取装置などの光偏光器として適用されるポリゴンスキャナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７に示すように、回転多面鏡（回転子）１００は、平面視が正多角形の金属加工品（例えばアルミニウム合金を鍛造して得られる）の側面部１００ｂ、１００ｃを鏡面加工したものであり、盤状の正角柱部５ｂ、５ｃと、正角柱部５ｃの下面側に形成された円筒状のロータ部３と、正角柱部５の上面側中央に形成された突出部１ａとを有する。突出部１ａの中央で上記正多角形の重心位置には嵌合孔８が設けられ、回転軸２はその嵌合孔８に嵌合されて回転多面鏡１００に取り付けられる。
【０００３】
このような回転多面鏡１００を形成するための装置（回転子の製造装置）に関する従来技術としては、特許文献１の「ポリゴンミラー、その製造方法及び製造装置」がある。
【０００４】
図１８に、特許文献１に開示される回転多面鏡の製造装置の構成を示す。回転多面鏡製造装置２００は、回転多面鏡１００の側面部１００ｂ、１００ｃに対する鏡面加工を行うための装置であり、加工前の回転多面鏡１００を保持する保持装置５０と、切削工具３００とから概略構成されている。
【０００５】
図１９に示すように、保持装置５０は、角度割出し盤２６、角度割出し盤ベース４７、ベース５１、支持棒４６、支持板５２、加工治具４５、上押さえ治具４４、上押さえ稼働カバー４３及び上押さえ治具稼働部５３を有する。
【０００６】
図２０に示すように、角度割り出し盤２６は、角度割り出し盤ベース４７上に設けられ、角度割り出し盤ベース４７とともに中心軸を中心に水平面内で回転可能となっている。ベース５１は円環状を呈して中心軸Ｏに対して固定され、ボールベアリング５４を介して角度割り出し盤２６の外周に設けられている。ベース５１には、上記切削工具３００と干渉しないように複数の支持棒４６が立設され、支持板５２はこれらの支持棒４６によって水平姿勢で支持されている。
【０００７】
角度割り出し盤２６の上面には凸部５５が設けられ、加工治具４５の底部には凹部５６が設けられ、凹部５６が凸部５５に係合されて位置決めされた状態で、加工治具４５は角度割り出し盤２６に固定されている。図２１に拡大して示すように、加工治具４５の加工基準面４５ａは平滑かつ水平に仕上げられており、後述のように回転多面鏡１００の基準面であるロータ部３の底面３ａが当接されるようになっている。また、加工基準面４５ａの中央部には治具取り付け穴５７が形成され、ここには中押さえ治具４８が嵌合されている。中押さえ治具４８は正多角形状とされ、その中央には中心孔４８ａが穿設されている。
【０００８】
図２２に示すように、上押さえ稼働部５３は、支持板５２に取り付けられており、平面視長方形状の基板５８の上面中央に支軸４２が設けられ、かつ、支軸４２と平行となるようにガイド軸５９が設けられて構成されている。支軸４２及びガイド軸５９の各上端部には上押さえ治具支持板４１が取り付けられており、これらの各上端部が連結されている。これにより、上押さえ治具稼働部５３は、基板５８と上押さえ治具支持板４１とにより規定されたストロークの分だけ上下方向に移動可能となっている。
【０００９】
図２３に拡大して示すように、上押さえ稼働カバー４３は、基板５８の下面に取り付けられ、これに上押さえ治具４４が取り付けられている。上押さえ稼働カバー４３は、その外側を覆うカバー６０の内部にベアリング６１を備え、上押さえ治具４４はベアリング６１に保持されることによって中心軸Ｏの中心に水平面内で回転可能となっている。上押さえ治具４４は、平面視円形状を呈し、その下部外周縁には回転多面鏡１００のロータ部３と略同径の円環状の周壁部６３が形成されている。
【００１０】
切削工具３００は、図２４に示すように、回転多面鏡１００を鏡面加工するために軸線Ｏ1を中心に鉛直面内で回転する回転円盤２６１にバイト２７１が取り付けられて構成されている。
【００１１】
次に、回転多面鏡製造装置２００による回転多面鏡１００の製造方法について説明する。まず、図２５に示すように、回転多面鏡１００の嵌合孔８に回転軸２を嵌合させる。続いて、回転軸２の下端部が中押さえ治具４８の中心孔４８ａ内に逃げてロータ部３の底面３ａが加工治具４５の加工基準面４５ａに当接するように、回転多面鏡１００を加工治具４５上に設置する。
【００１２】
次に。図２６に示すように、上押さえ治具稼働部５３を下方に移動させて上押さえ治具４４をゆっくりと下降させ、上押さえ治具稼働部５３の自重によって、又は荷重を制御しつつ負荷することによって周壁部６３の底面６３ａで回転多面鏡１００を押圧保持する。この押圧保持によって、回転多面鏡１００にはロータ部３の部分に上下から押圧力（図２７の矢印Ｆ１）が作用し、この押圧力によって底面３ａを押し広げる力（図２７の矢印Ｆ２）が発生し、その力が側面部１００ｂ、１００ｃの各頂点まで伝播し（図２７の矢印Ｆ３）、側面部１００ｂ、１００ｃが図２８に示すように中央部を中心に凹状に弾性変形する。
【００１３】
そして、図２９に示すように、この変形状態で角度割り出しベース盤４７、角度割り出し盤２６、加工治具４５及び上押さえ治具４４を中心軸Ｏを中心に回転させ、側面部１００ｂ、１００ｃを切削工具３００に正対させ、側面部１００ｂ、１００ｃを平坦に鏡面加工する。
【００１４】
図３０は、切削工具５を拡大した図である。切削工具５は図３０に示すように、回転多面鏡を鏡面加工するために軸線Ｏ１を中心に鉛直面内で回転するバイト付き加工ホルダ１２に粗加工バイト１３と仕上げ加工バイト１４とが取り付けられて構成されている。また、バイトの取り付け位置は、粗加工バイト１３の刃先の回転半径をＲ１’、仕上げ加工バイト１４の刃先の回転半径をＲ３’とした場合に、Ｒ１’＞Ｒ３’の関係であり、また、粗加工バイト１２がバイト付き加工ホルダ１２から突出した長さをＡ’、仕上げ加工バイト１４がバイト付き加工ホルダ１２から突出した長さをＣ’とすると、Ａ’＞Ｃ’であるため、粗加工バイト１３の刃先が先に１００ｂ、１００ｃに当接し、その後仕上げ加工バイト１４の刃先が当接する。鏡面加工は、バイト付き加工ホルダ１２の回転軸Ｏ１に沿う方向に回転多面鏡２を水平移動させることによって行われる。
一般的には、粗加工バイト１３は焼結バイトであり、仕上げ加工バイトは単結晶ダイヤモンドバイトである。
【００１５】
図３１は、鏡面加工時のバイトの当接状態を示している。所定の加工送り速度で回転多面鏡を水平移動させることにより、粗加工バイト１３、仕上げ加工バイト１４の順で側面部２ａを鏡面切削する。鏡面切削する際の切り込み量は、粗加工深さ＞仕上げ加工深さの関係を保っており、その差は概ね５〜６μｍである。
側面部１００ｂ、１００ｃの鏡面加工が終了すると、回転多面鏡１００を上下から押圧したまま角度割り出し盤２６によって割り出された角度だけ回転させて次の側面部１００ｂ、１００ｃを切削工具５に正対させ、平坦に鏡面加工する。
【００１６】
以降、この手順を順次繰り返して残りの側面１００ｂ、１００ｃを鏡面加工し、加工後は上押さえ治具稼働部５３を上方に移動させて上押さえ治具４４を上昇させる。
【００１７】
上押さえ治具４４を上昇させて回転多面鏡１００を加工治具４５から取り外すと、側面が鏡面加工された回転多面鏡１００が得られるが、回転多面鏡１００の側面部１００ｂ、１００ｃは、加工治具４５からの取り外し時に押圧力が開放されて、図３２に示すように、各側面部１００ｂ、１００ｃの面形状が平面視で凸状に揃う。
【００１８】
また、中押さえ治具４８を回転多面鏡１００と同様の多角形状とし、図３３に示すように中押さえ治具４８の多角形の各頂点の向く方向を回転多面鏡１００の多角形の各頂点が向く方向と同じになるように中押さえ治具４８をロータ部３内に配することで、中押さえ治具４８の各頂点からの力が回転多面鏡１００の側面部１００ｂ、１００ｃの方向へ作用するようにしているため、側面部１００ｂ、１００ｃを凹状に弾性変形させることができる。
【００１９】
図３４に、回転多面鏡１００を備えた光偏向装置（レーザスキャンユニット）の概略を示す。これは、回転多面鏡１００を備えたポリゴンスキャナユニット２４によって光走査を行うレーザスキャンユニットである。光偏向装置では、図３５に示すように、既に回転軸２が取り付けられた回転多面鏡１００のロータ部３の内側にマグネット４を装着し、通電制御される固定子側の巻き線コイル（不図示）に対向するようにマグネット４を配置してモータを構成し、これにより高速回転駆動される。
ＬＤユニット２８から出射されたレーザビームはＣｙレンズ２９を介してポリゴンスキャナユニット２４のポリゴンミラー２３の側面部１ａで偏向され、その偏向されたレーザビームはｆθレンズ２５を透過し、折り返しミラー２６から防塵ガラス２７を辿って感光体ドラム３０へ光書き込みを行う。
【００２０】
回転多面鏡１００の側面部１００ｂ、１００ｃは、図３６に示すように高速回転時の遠心力によって変形して平坦となるため、回転多面鏡１００を備えた光偏向装置では、ジッターの発生が抑制されて高品質の画像が得られる。
【特許文献１】特開２００２−２２８９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
近年、画像形成装置は高速化、高性能化（高画質化）の要求が激しく、これに用いられる回転多面鏡についても高速回転可能で高精度であることが求められている。例えば、ミラー面の平面度品質（面精度）に関しては、要求される精度が４λ／５（λ＝６３３ｎｍ）であったものがλ／５に、λ／４であったものがλ／８に引き上げられている。
高速回転を実現すべく高速安定領域までの立ち上がり時間を短縮したり、高速到達後の回転むらを小さくしたり、消費電力を低減するためには回転多面鏡の軽量化、薄肉化が必要となるが、薄肉化すると金属加工品の剛性が低下し、鏡面加工時における切削抵抗が十分では無くなり、面精度を確保することが困難となる。
また、面精度を満足していても、各側面（ミラー面）の形状が異なると光偏向装置として走査したときに走査時間のずれが生じ、縦線揺らぎが発生した画像が得られることとなってしまう。
【００２２】
鏡面加工後の各側面の形状が異なる原因として、加工基準面の凹凸に倣って回転子の底面が変形することにより回転子全体が変形し、その変形が各側面にまで及ぶことが挙げられる。
【００２３】
図３７に示すように、回転多面鏡１００を加工治具４５に取り付ける場合、底面３ａが加工基準面４５ａの面形状の凹凸に倣い、底面３ａから側面部１００ｂ、１００ｃにかけて変形する。
【００２４】
例えば、図３８に示すように、加工基準面４５ａが、中間部を頂点とする凸面９ａ、９ｄと、中間部を頂点とする凹面９ｂ、９ｅを有する場合、底面３ａは、加工基準面４５ａの凸面（９ａ、９ｄ）と接触する部分では中央が軸心から遠ざかる方向に変形し、この変形が側面部１０ｂ、１０ｃに伝播することで側面１０ａ、１０ｄが凸形状に変形する。
一方、底面３ａの加工基準面４５ａの凹面（９ｂ、９ｅ）と接触する部分では、側面１０ｂ、１０ｅが、側面１０ａ、１０ｄの軸心から遠ざかる方向の変形に引かれることで、軸心に近づく方向に変形する。この変形が側面部１０ｂ、１０ｃに伝播することで側面１１ｂ、１１ｅが凹形状に変形する。側面部１０ｂ、１０ｃが変形した状態で鏡面加工を施すと、平面視で平面に加工しても押圧保持する力を解放することで、図３９に示すように側面１１ａ、１１では凹面に、側面１１ｂ、１１ｅでは凸面となる。
【００２５】
側面１０ａ〜１０ｆに凹凸の混在する回転多面鏡１００を図３４に示す光偏向装置の光学系に適用し、その反射光Ｐでドラム３５を走査すると、図４０に示すように凹状の側面１０ａ、１０ｄに反射された光の走査距離１ａ、１ｄは平坦な側面１０ｃ、１０ｆに反射された光の走査距離１ａ、１ｄよりも短く、凸状の側面１０ｂ、１０ｅに反射された光の走査距離１ｂ、１ｅは平坦な側面１０ｃ、１０ｆに反射された光の走査距離１ｃ、１ｆよりも長くなる。よって、図３４に示した感光体ドラム３０の副走査方向に沿って走査終了位置が揺らぎ、縦線揺らぎの要求性能を満足することができなくなる。
【００２６】
また、鏡面加工後の各側面の形状が異なる他の原因として、粗加工中の加工応力によるミラー面形状が仕上げ加工後に影響することが挙げられる。図４１に示すように、従来の加工方法で鏡面加工された回転多面鏡の側面部は、粗加工後に約０．７０λ程度の面形状変形が発生し、その後の仕上げ加工では約０．２２λの面形状変形となる。
【００２７】
この形状について構造解析を使用し、面形状変形を確認すると、図４２のＤ部に示すような変形が発生していることが確認できる。
【００２８】
実際の鏡面加工では、ブランクばらつき、加工機及び加工条件のばらつきにより粗加工後の面形状にばらつきが生じる。その影響が仕上げ加工後の面形状にも寄与するため、鏡面の面形状がばらついた回転多面鏡が製造される。そのような回転多面鏡を図３４に示す光偏向装置に適用し、その反射光でドラム３５を走査すると図４０の縦線揺らぎＡに示すように、副走査方向に沿って１ａ〜１ｆの走査終了位置がゆらぎ、縦線ゆらぎの要求性能を満足することができなくなる。
【００２９】
従来は、このような原因によるミラー面の面精度のばらつきを低減するための対策は何らなされていなかった。
【００３０】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、側面の凹凸の差を低減し、高精度な画像品質に供する回転子を製造できる回転子の製造装置及び方法並びにその方法で製造した回転子並びにそれを用いたポリゴンスキャナユニット並びにレーザスキャンユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、多角形状の水平面部と、水平面部の周縁に立設され、鏡面に加工された複数の側面部と、水平面部の側面部が設けられた面と同じ側に設けられ、該水平面部の回転軸と同心な円筒形状のロータ部とを有する回転子を製造するための装置であって、切り込み深さが異なる少なくとも三種類のバイトを具備したバイトホルダと、各バイトの刃先が略同一平面内で径の異なる円弧を描くようにバイトホルダを回転させる回転装置と、バイトホルダを回転装置による回転の軸方向に沿って移動させる駆動装置と、回転子を回転軸を枢軸として所定の角度ピッチで回転させる角度割り出し盤とを有し、回転装置の回転の中心軸と角度割り出し盤の中心軸とは直交することを特徴とする回転子の製造装置を提供するものである。
【００３２】
本発明の第１の態様においては、バイトホルダは、粗加工バイト、中仕上げ加工バイト及び鏡面仕上げ加工バイトを備えることが好ましく、これに加えて、粗加工バイトは焼結ダイヤモンドで形成され、中仕上げ加工バイト及び鏡面加工仕上げバイトは単結晶ダイヤモンドで形成されていることがより好ましい。これらに加えて、バイトホルダは、粗加工バイトの刃先が最も大きな円弧を描き、鏡面仕上げ加工バイトの刃先が最も小さな円弧を描き、中仕上げ加工バイトの刃先がこれらの中間の大きさの円弧を描くように、各バイトを保持することがより好ましい。
【００３３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様にかかる回転子の製造装置を用いて側面部に鏡面加工することを特徴とする回転子の製造方法を提供するものである。
【００３４】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、多角形状の水平面部と、水平面部の周縁に立設され、鏡面に加工された複数の側面部と、水平面部の側面部が設けられた面と同じ側に設けられ、該水平面部の回転軸と同心な円筒形状のロータ部とを有し、水平面部とロータ部とによって、水平面部の一方の面に中空部が形成された回転子を製造する方法であって、ロータ部と略同径の円筒形状の治具によって、ロータ部の端部及び水平面部のロータ部が設けられた側と反対側の面とをそれぞれ押圧保持し、ロータ部を回転軸の中心方向に収縮させた状態で側面部を加工することを特徴とする回転子の製造方法を提供するものである。
【００３５】
本発明の第３の態様においては、ロータ部の端部に、水平面部のロータ部が設けられた側と反対側の面を押圧保持する治具よりも接触面積が小さい受部を設けることが好ましい。
【００３６】
本発明の第３の態様の上記のいずれの構成においても、水平面部のロータ部が設けられた側と反対側の面を押圧保持する治具の外径をロータ部を押圧保持する治具の外径よりも大きくすることが好ましい。
【００３７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、上記本発明の第２の態様又は第３の態様のいずれかの回転子の製造方法によって製造した回転子を提供するものである。
【００３８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第４の態様にかかる回転子を備えたポリゴンスキャナユニットを提供するものである。
【００３９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第６の態様として、上記本発明の第５の態様にかかるポリゴンスキャナユニットを備えたレーザスキャンユニットを提供するものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、側面の凹凸の差を低減し、高精度な画像品質に供する回転子を製造できる回転子の製造装置及び方法並びにその方法で製造した回転子並びにそれを用いたポリゴンスキャナユニット並びにレーザスキャンユニットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態にかかる回転多面鏡（回転子）を示す。回転多面鏡４００は、周面に適宜数の平滑な光反射面が加工される側面部４００ｂ及び４００ｃを周方向に有する正多角形形状の水平面部と、この水平面部の上側に回転軸２の上端部を嵌合する円筒状の突出部４００ａと、その下面側に回転軸２と同心に円筒状のロータ部３とが成形されており、回転多面鏡４００の底面３ａに底面３ａと同一の内径で外径を小さくした環状の受面３ｂが成形されている。
【００４２】
回転多面鏡４００の側面部４００ｂ、４００ｃの加工は、図１７に示した従来の回転多面鏡１００と同様に、図２に示すような保持装置５０と切削工具３００とを有する回転多面鏡の製造装置２００によって行われる。
まず、図３に示すように、回転多面鏡４００の嵌合孔８に回転軸２を嵌合させる。続いて、回転軸２の下端部が中押さえ治具４８の中心孔４８ａ内に逃げて受面３ｂが加工治具４５の加工基準面４５ａに当接するように、回転多面鏡４００を加工治具４５上に設置する。
【００４３】
次に、図４に示すように、上押さえ治具稼働部５３を下方に移動させて上押さえ治具４４をゆっくりと下降させ、上押さえ治具４４、上押さえ稼働カバー４３及び上押さえ治具稼働部５３にかける荷重を制御しつつ周壁部６３の底面６３ａによって回転多面鏡４００を押圧保持する。
この押圧保持により、図５に示すように、回転多面鏡４００には、底面３ａ側で回転軸２の中心に向かう力Ｆ５が作用し、これに応じて側面部４００ｂ、４００ｃにも軸心側に軸心に向かう力Ｆ６が作用し、図６に示す加工基準面上の９ａ、９ｄの中央を中心とする凸形状による側面１０ａ、１０ｄへの凸形状への変形量を軸心方向への変形と打ち消し合う形で低減する。さらに、側面１０ａ、１０ｄが凸形状に変形することにつられて凹面となる側面１０ａ、１０ｄについても凹形状への変形が低減される。その結果、図７に示すように、回転多面鏡４００の側面４００ｂ、４００ｃの凹凸を低減できる。
【００４４】
図３４に示した光走査装置の光学系に回転多面鏡４００を適用し、これでドラム３０を走査することにより、図８に示すように、従来技術による回転多面鏡１００の偏向動作と比較して縦線ゆらぎが低減される。
【００４５】
なお、本実施形態においては、回転多面鏡の最下部に環状の受面３ｂを設ける場合を例として説明したが、回転多面鏡４００の側面部４００ｂ、４００ｃを内周側へ変形させるために他の方法を用いても良い。
例えば、図９に示すように、底面と接する治具の環状の受面を小径化しても良いし、図１０に示すように周壁部を拡大し、押圧力を外周からかけることで回転多面鏡４００の側壁部４００ｂ、４００ｃに内周側に変形させる力を発生させても良い。
【００４６】
このように、本実施形態にかかる回転多面鏡は、加工基準面に凹凸を有する治具を用いて形成されていても、面形状の変形が小さい。よって、光走査装置の光学系に適用した際には縦線ゆらぎの発生を低減できる。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
図１１に、本実施形態に係る回転多面鏡製造装置の切削工具５を示す。切削工具５は、回転多面鏡を鏡面加工するために軸線Ｏ１を中心に鉛直面内で回転するバイト付き加工ホルダ１５に粗加工バイト１６と中仕上げバイト１７と鏡面仕上げバイト１８とが取り付けられて構成されている。また、バイトの取り付け位置は、粗加工バイト１６の刃先の回転半径をＲ１、中仕上げバイト１７の刃先の回転半径をＲ２、鏡面仕上げバイト１８の刃先の回転半径をＲ３で表した場合に、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３という関係であり、かつ、また、粗加工バイト１６がバイト付き加工ホルダ１５から突出した長さをＡ’、中仕上げバイト１７がバイト付き加工ホルダ１５から突出した長さをＢ’、仕上げ加工バイト１８がバイト付き加工ホルダ１５から突出した長さをＣ’とすると、Ａ’＞Ｂ’＞Ｃ’であるため、粗加工バイト１６の刃先が最初に１００ｂ、１００ｃに当接し、次に中仕上げバイト１７の刃先が当接し、最後に仕上げ加工バイト１８の刃先が当接する。鏡面加工は、バイト付き加工ホルダ１５の回転軸Ｏ１に沿う方向に回転多面鏡４００を水平移動させることによって行われる。
【００４８】
図１２は、鏡面加工時のバイトの当接状態を示す。所定の加工送り速度で回転多面鏡４００を水平移動させることにより粗加工バイト１６、中仕上げバイト１７及び鏡面仕上げバイト１８の順で側面部２ａを鏡面切削する。鏡面切削する際の切り込み量は、粗加工深さが最も大きく、中仕上げ加工深さがその次に大きく、鏡面仕上げ加工深さが最も小さい。一例としては、概ね粗加工バイト１６と中仕上げ加工バイト１７とでは４〜５μｍとし、中仕上げ加工バイト１７と鏡面仕上げ加工バイト１８とでは１〜２μｍとする。
【００４９】
上記工具にて鏡面加工を施した回転多面鏡の形状測定結果（主走査方向でのミラー面形状）を図１３に示す。粗加工後の面形状は、平面度が０．７λ程度のとなっており、中仕上げ加工後の面形状は粗加工後の面形状精度の影響を受けているため平面度が０．３１λ程度となっている。
ここで粗〜中仕上げ加工後の面形状に残存するミラー面形状変形を修正するために、最終加工工程としての仕上げ加工を、加工深さを鏡面加工限界の１〜２μｍとして行うと、仕上げ加工後の面形状精度は０．０９λとなり、従来の手法と比較して約５９％精度が向上する。また、本実施形態にかかる手法で加工した側面の面形状と従来の手法で加工した側面の面形状とを図１４に比較して示すが、これからも本実施形態の手法の有効性が確認できる。
【００５０】
次に、本実施形態にかかる加工工具５で鏡面加工を施した回転多面鏡２をポリゴンスキャナユニットに適用し、レーザスキャンユニット上に設置して縦線揺らぎの要求性能を確認した。
このようにして回転多面鏡４００の側面部を鏡面加工すれば、図８に示すように、副走査方向に沿って発生する１ａ’〜１ｆ’の走査終了位置のゆらぎ（例えば、縦線ゆらぎＢ）が減少する。
【００５１】
なお、粗加工用バイトには焼結バイトを、中仕上げ加工用バイトには単結晶ダイヤモンドバイトを適用可能であるが、仕上げ加工用バイトには高精度な単結晶ダイヤモンドバイトを用いることが好ましい。
【００５２】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、上記実施形態においては、側面部が２段の回転多面鏡を例に説明したが、図１５に示すように、側面部が単段であってもよい。また、図１６に示すように、回転軸を有しない構成であっても良い。
このように、発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる回転多面鏡の構成を示す図である。
【図２】回転多面鏡の製造装置の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかる回転多面鏡の製造装置への取り付け方を示す図である。
【図４】第１の実施形態にかかる回転多面鏡を製造装置が押圧保持した状態を示す図である。
【図５】製造装置によって押圧保持された第１の実施形態にかかる回転多面鏡に作用する力を示す図である。
【図６】製造装置によって押圧保持された第１の実施形態にかかる回転多面鏡に作用する力を示す図である。
【図７】第１の実施形態にかかる回転多面鏡の側面部の状態を示す図である。
【図８】縦線ゆらぎの発生例を示す図である。
【図９】第１の実施形態にかかる回転多面鏡の別の構成例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態にかかる回転多面鏡の別の構成例を示す図である。
【図１１】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる回転多面鏡の製造装置の要部の構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態にかかる回転多面鏡の製造装置の加工面の状態を示す図である。
【図１３】第２の実施形態にかかる回転多面鏡の製造装置が製造した回転多面鏡の面形状を示す図である。
【図１４】第２の実施形態にかかる回転多面鏡の製造装置が製造した回転多面鏡の面形状と従来の回転多面鏡の面形状との違いを示す図である。
【図１５】側面が単段の回転多面鏡の構成例を示す図である。
【図１６】回転軸を備えない回転多面鏡の構成例を示す図である。
【図１７】従来の回転多面鏡の構成を示す図である。
【図１８】従来の回転多面鏡の製造装置の構成を示す図である。
【図１９】従来の回転多面鏡が製造装置によって押圧保持された状態を示す図である。
【図２０】従来の回転多面鏡が製造装置によって押圧保持された状態を示す図である。
【図２１】従来の回転多面鏡が製造装置によって押圧保持された状態を示す図である。
【図２２】従来の回転多面鏡が製造装置によって押圧保持された状態を示す図である。
【図２３】従来の製造装置によって押圧保持された回転多面鏡を拡大して示す図である。
【図２４】回転多面鏡を加工する工具を表す図である。
【図２５】回転多面鏡に回転軸を嵌合させる状態を示す図である。
【図２６】従来の回転多面鏡が製造装置によって押圧保持された状態を示す図である。
【図２７】押圧保持された回転多面鏡が変形する様子を示す図である。
【図２８】押圧保持された回転多面鏡が変形する様子を示す図である。
【図２９】回転多面鏡の側面を鏡面加工する状態を示す図である。
【図３０】回転多面鏡の側面を加工するための切削工具を示す図である。
【図３１】鏡面加工時のバイトの当接状態を示す図である。
【図３２】押圧力を開放した後の回転多面鏡の形状を示す図である。
【図３３】回転多面鏡を中押さえ治具に取り付ける状態を示す図である。
【図３４】回転多面鏡を備えた光偏向装置の構成を示す図である。
【図３５】回転多面鏡にマグネットを取り付ける状態を示す図である。
【図３６】高速回転時の遠心力によって変形した回転多面鏡を示す図である。
【図３７】回転多面鏡に加工治具を取り付ける状態を示す図である。
【図３８】加工基準面の凹凸が伝播して回転多面鏡が変形する様子を表す図である。
【図３９】回転多面鏡の形状を表す図である。
【図４０】縦線揺れを表す図である。
【図４１】従来工法で製造した回転多面鏡の面形状を表す図である。
【図４２】回転多面鏡の面形状変形を表す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ、４００ａ    突出部
２    回転軸
３    ロータ部
３ａ    底面
３ｂ    受面
４    マグネット
８    嵌合孔
９ａ、９ｄ    凸面
９ｂ、９ｅ    凹面
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ    側面
１２、１５    バイト付き加工ホルダ
１３，１６    粗加工バイト
１４    仕上げ加工バイト
１７    中加工バイト
１８    鏡面仕上げバイト
２３    ポリゴンミラー
２４    ポリゴンスキャナユニット
２５    ｆθレンズ
２６    角度割り出し盤
２６’    折り返しミラー
２７    防塵ガラス
２８    ＬＤユニット
２９    Ｃｙレンズ
３０    感光体ドラム
４１    治具支持板
４２    支軸
４３    上押さえ稼働カバー
４４    上押さえ治具
４５    加工治具
４５ａ    加工基準面
４６    支持棒
４７    角度割り出し盤ベース
４８    中押さえ治具
４８ａ    中心孔
５０    保持工具
５１    ベース
５２    支持板
５３    上押さえ治具稼働部
５７    治具取り付け穴
５９    ガイド軸
６０    カバー
６１    ベアリング
６３    周壁部
６３ａ    底面
２００    回転多面鏡の製造装置
２６１    回転円盤
２７１    バイト
３００    切削工具
１００、４００    回転多面鏡
１００ｂ、１００ｃ、４００ｂ、４００ｃ    側面部 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2007038333.tif 000013
【図１２】
2007038333.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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