(57)【要約】【課題】温度安定性および耐久性に優れ、かつ高い生産性を有する光偏向装置、およびそれを有する画像形成装置、を提供する。【解決手段】光偏向装置４１１２の樹脂製のロータ部２２１は、ロータ部２２１を回転自在に軸支する金属製の固定軸２０３と接触する接触部２２８を含む。接触部２２８は、第１の樹脂層２２８１および第２の樹脂層２２８２をこの順で重ねた積層構造を有し、第１の樹脂層２２８１および第２の樹脂層２２８２は、いずれも樹脂およびフィラーを含有する。第１の樹脂層２２８１のフィラーの含有量は、第２の樹脂層２２８２のフィラーの含有量よりも少ない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、前記軸に回転自在に軸支される回転体と、前記軸および前記回転体の一方または両方に配置される、前記回転体の回転時に前記軸の軸方向に沿う方向の力を発生させ、回転する前記回転体を前記軸方向における所期の位置に維持するための動圧溝と、前記回転体の回転半径に沿う外方に向けて前記回転体に配置された複数の鏡と、を有する光偏向装置であって、
前記軸および前記回転体の少なくとも一方は、樹脂製であり、
樹脂製である前記軸または前記回転体が有する、他方の前記回転体または前記軸に接触する接触部は、樹脂およびフィラーを含有する樹脂組成物によって構成され、
前記接触部における前記フィラーの含有量は、前記接触部全体の線熱膨張係数が、前記接触部が接触する前記他方の前記回転体または前記軸の線熱膨張係数の±７％以内となる量であり、
前記接触部の表面部における前記フィラーの含有量は、前記接触部の他の部分における前記フィラーの含有量よりも少ない、
光偏向装置。
【請求項２】
前記軸は、金属製であり、前記回転体は、樹脂製である、請求項１に記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記接触部における前記フィラーの含有量は、前記樹脂１００質量部に対して６０質量部以下である、請求項１または２に記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記接触部は、前記樹脂組成物の複数の層の積層によって構成され、
前記積層の複数の層のうちの最上層における前記フィラーの含有量は、他のいずれの前記層における前記フィラーの含有量よりも少ない、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記フィラーの粒径は、前記軸と前記回転体との隙間の１／２以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記フィラーは、金属酸化物粒子およびカーボン微粉末の一方または両方である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光偏向装置。
【請求項７】
感光体と、前記感光体に静電潜像を形成するための露光装置とを有する画像形成装置であって、
前記露光装置は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光偏向装置を含む、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置および当該光偏向装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成するための露光装置として、回転する多面鏡（ポリゴンミラー）を有する光偏向装置を有する。当該光偏向装置は、画像情報を含むレーザー光を、高速で回転する上記多面鏡によって、感光体の軸方向に沿って走査するように感光体の表面に反射し、感光体の表面に静電潜像を形成する。近年では、より高速で画像を形成することが要求されており、この要求を実現するための光偏向装置として、動圧軸受を含む光偏向装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記光偏向装置は、軸と、当該軸が嵌合する軸受け穴、上記多面鏡および動圧溝を有する回転体とを有する。当該回転体は、上記軸が上記軸受け穴に嵌合することで当該軸に回転自在に軸支される。上記回転体は、停止時には上記軸に接触し、回転時には上記動圧溝への空気の導入により軸からわずかに浮上した位置を維持しつつ、高速（例えば、数万ｒｐｍ）で回転する。このため、上記回転体と上記軸とが接触する部分（接触部）には、回転体の高速回転に対する機械的強度に係る安定性や、回転体の高速回転により発生する熱に対する安定性などの、上記回転体の高速回転の安定化のための様々な工夫がなされている。
【０００４】
たとえば、特許文献１に記載の上記光偏向装置では、上記軸の表面にはニッケルめっきが施され、上記軸受け穴の表面は、フッ素樹脂で構成されている。この他にも、上記の工夫としては、上記軸および軸受け穴の少なくとも一方の表面を、フィラーおよび樹脂を含む、特定の線熱膨張係数を示す樹脂組成物で構成すること（例えば、特許文献２参照）や、フィラーおよび樹脂を含む、軸と同等の熱膨張係数を有する樹脂組成物で回転体本体を成形し、その表面の上記接触部に対応する部分に梨地処理を施し、梨地処理が施された部分に、例えばポリアミドイミドとポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とを主成分とする潤滑性樹脂層を作製することによって構成すること（例えば、特許文献３参照）、などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１６４６２４号公報
【特許文献２】特開平０９−０３２８５１号公報
【特許文献３】特開平０９−０７２３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の軸受け構造は、潤滑性に優れるが、さらなる高速の画像形成の要求に応じて、さらに上記回転体をさらに高速で回転させると、多面鏡を含む光路に揺らぎが生じることがある。特許文献２に記載の軸受け構造では、上記樹脂組成物にフィラーを２０質量％程度添加する必要があり、上記接触部に露出する多量のフィラーが上記回転体の高速回転に伴い当該接触から多量に脱落し、脱落したフィラーによる上記接触部の摩耗が促進され、光偏向装置の耐久性が不十分となることがある。特許文献３に記載の軸受け構造では、潤滑性に優れるものの、梨地処理を施しても上記潤滑性樹脂層が上記回転体本体から剥がれることがあり、光偏向装置の耐久性や信頼性が不十分となることがある。
【０００７】
加えて、特許文献３に記載の軸受け構造では、上記回転体本体の表面に潤滑性樹脂層を作製するのに、例えば潤滑性樹脂層用塗料を塗布、硬化させるなどの、成形以外のさらなる工程が必要である。このように,特許文献３に記載の軸受け構造には、製造コストを抑える観点からも、改善の余地が残されている。
【０００８】
本発明は、温度安定性および耐久性に優れ、かつ高い生産性を有する光偏向装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記光偏向装置を有する画像形成装置を提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軸と、前記軸に回転自在に軸支される回転体と、前記軸および前記回転体の一方または両方に配置される、前記回転体の回転時に前記軸の軸方向に沿う方向の力を発生させ、回転する前記回転体を前記軸方向における所期の位置に維持するための動圧溝と、前記回転体の回転半径に沿う外方に向けて前記回転体に配置された複数の鏡と、を有する光偏向装置であって、前記軸および前記回転体の少なくとも一方は、樹脂製であり、樹脂製である前記軸または前記回転体が有する、他方の前記回転体または前記軸に接触する接触部は、樹脂およびフィラーを含有する樹脂組成物によって構成され、前記接触部における前記フィラーの含有量は、前記接触部全体の線熱膨張係数が、前記接触部が接触する前記他方の前記回転体または前記軸の線熱膨張係数の±７％以内となる量であり、前記接触部の表面部における前記フィラーの含有量は、前記接触部の他の部分における前記フィラーの含有量よりも少ない、光偏向装置、を提供する。
【００１０】
また、本発明は、感光体と、前記感光体に静電潜像を形成するための露光装置とを有し、前記露光装置が上記の光偏向装置を含む、画像形成装置、を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、軸と回転体との接触部に露出するフィラーの量が少なく、かつ、上記接触部の線熱膨張係数が非樹脂製の軸または回転体の線熱膨張係数と実質的に同じであるので、接触部の摩擦による摩耗と接触部の摩擦熱に起因する剥離との両方が防止される。さらに、上記接触部は、樹脂組成物で構成されるため、樹脂製の回転体または軸の成形と同時に作製され得る。よって、本発明によれば、温度安定性および耐久性に優れ、かつ高い生産性を有する光偏向装置を提供することができる。また、本発明によれば、当該光偏向装置を露光装置に採用することにより、耐久使用に伴う光学系に係る揺らぎが抑制されるので、高画質の画像を高速で長期にわたり形成可能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】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光偏向装置を有する光走査装置の一例の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２Ａは、上記光偏向装置の回転軸に沿う断面を示す図であり、図２Ｂは、図２Ａ中のＢ部を拡大して示す図である。
【図３】図３Ａは、本実施の形態における固定軸の正面図であり、図３Ｂは、当該固定軸の図３ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿って切断した断面を示す図であり、図３Ｃは、当該固定軸の平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［光偏向装置］
本発明の一実施の形態に係る光偏向装置は、軸と、回転体と、動圧溝と、複数の鏡とを含む。
【００１４】
上記軸は、上記回転体を回転自在に軸支する。通常、上記軸は、基台から起立するように固定される。上記軸の形状は、上記回転体を回転自在に軸支可能な範囲において、適宜に選ばれる。
【００１５】
上記回転体は、上記軸に軸支される。上記回転体は、通常、上記軸が嵌合する軸受け穴を有する。上記回転体の形状は、上記軸に軸支されたときに回転可能な範囲において、適宜に選ばれる。
【００１６】
上記動圧溝は、上記回転体の回転時に上記軸の軸方向に沿う方向の力を発生させ、回転する回転体を、当該軸方向における所期の位置に維持するために、上記軸および上記回転体の一方または両方に配置される。上記回転体は、一般に、停止時には上記軸に着座することから、当該動圧溝は、通常、上記回転体に、上記軸方向に沿って上方に浮上する力と、下方に抑える力との両方を与えるように、形成される。当該動圧溝は、例えば特許文献１に記載されているように配置され得る。
【００１７】
上記回転体は、その回転半径に沿う外方に向けて配置された複数の鏡を有する。当該鏡の数および配置は、用途に応じて適宜に決めることができる。上記鏡の数は、例えば４〜１２（特に８）であり、上記鏡は、例えば、同サイズで、回転半径に沿う外方に向けて（放射状に）配置される。当該鏡は、上記回転体に取り付けられる、ポリゴンミラーのような上記回転体とは別の部材であってもよいし、上記回転体における該当する面にめっきなどにより形成されてもよい。
【００１８】
上記軸および上記回転体の少なくとも一方は、樹脂製である。当該樹脂には、軸または回転体を構成し得る公知の種々の樹脂を用いることが可能である。当該樹脂の例には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、および、アセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、が含まれる。
【００１９】
上記回転体を容易に作製する観点や、回転体の回転に対する耐久性を高める観点などから、上記軸が金属製であり、上記回転体が樹脂製であることが好ましい。当該金属の例には、アルミニウム、真鍮などの銅合金、ステンレス鋼などの鉄合金、が含まれる。当該金属製の軸または回転体は、軸に対する回転体の摺動性を高める観点から、めっきされていてもよい。当該めっきの例には、ニッケルめっきおよびクロムめっきなどの金属めっき、が含まれる。
【００２０】
樹脂製の上記軸または上記回転体は、接触部を有する。当該接触部とは、上記回転体の停止から定常回転に至るまでに、樹脂製の上記軸または上記回転体における、他方の回転体または軸に接触する部分であり、回転体の軸に接触する部分、および、軸の回転体に接触する部分、の一方または両方を意味する。上記接触部の例には、上記回転体における上記軸受け穴の周壁面、上記回転体が停止したときに上記軸に接触（着座）する部分、上記軸における上記軸受け穴に挿入される部分の表面、および、上記軸における、停止した上記回転体が接触する部分、が含まれる。
【００２１】
上記接触部は、樹脂およびフィラーを含有する樹脂組成物によって構成される。当該樹脂組成物における樹脂は、前述した、樹脂製の軸または回転体の材料の樹脂と同様に、公知の種々の樹脂を用いることが可能である。上記樹脂組成物の材料の樹脂は、樹脂製の上記軸または回転体の材料の樹脂と同じであることが、上記接触部の、樹脂製の上記軸または上記回転体との一体性を高める観点や、回転体の回転のぶれによる、上記鏡を含む光路の揺らぎ（ジッター）を防止する観点などから好ましい。
【００２２】
上記フィラーは、樹脂製の上記軸または上記回転体と接触する他方の回転体または軸の線熱膨張係数と上記接触部の線熱膨張係数とを実質的に同じにするために、当該樹脂組成物に添加される。たとえば、上記接触部における上記フィラーの含有量は、上記接触部全体の線熱膨張係数が、上記接触部が接触する上記軸または上記回転体の線熱膨張係数の±７％以内となる量である。
【００２３】
上記フィラーは、上記軸および回転体の線熱膨張係数に応じて、適宜に選ぶことが可能である。たとえば、樹脂製の軸または回転体に対応する他方の回転体または軸の線熱膨張係数が低い場合には、上記フィラーには、上記樹脂よりも線熱膨張係数が小さなフィラーが用いられる。上記フィラーには、樹脂組成物に添加され得る公知のフィラーを用いることが可能である。当該フィラーの例には、シリカ粒子、チタニア粒子、マイカ粒子および酸化鉄粒子などの金属酸化物粒子、銅粒子、鉄粒子、錫粒子および銀粒子などの金属粒子、および、カーボンブラック粒子などのカーボン微粉末、が含まれる。上記フィラーは、樹脂中での分散性の観点から、金属酸化物粒子およびカーボン微粉末の一方または両方であることが好ましい。
【００２４】
また、上記フィラーは、潤滑性に富むフィラーを含むことが、接触部の潤滑性を高める観点から好ましい。このような潤滑性に富むフィラーの例には、グラファイト粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子、窒化ホウ素粒子、二硫化モリブデン粒子、二硫化タングステン粒子、および、フッ化黒鉛粒子、が含まれる。
【００２５】
上記フィラーの粒径は、大きすぎると、回転体の回転時に回転体と軸との摩耗によりフィラーが上記接触部から脱離し、脱離したフィラーが上記接触部の摩耗をさらに促進させることがあり、あるいは、回転体の軸への焼き付け（かじり）が生じることがあり、その結果、上記接触部が損傷することがある。上記のフィラーの脱離を抑制する観点から、フィラーの粒径は、上記軸と上記回転体との隙間の１／２以下であることが好ましく、１／４以下であることがより好ましい。たとえば、軸と回転体との隙間が５μｍの場合では、フィラーの粒径は、好ましくは２．５μｍ以下であり、さらに好ましくは１．２５μｍ以下である。フィラーの粒径は、平均粒径であり、個々のフィラーの粒径は、例えば、一次粒子としての上記フィラーの最大径（長径）と最小径（短径）との平均値である。
【００２６】
上記フィラーの粒径は、例えば、上記接触部の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、フィラーの一次粒子の数が１０となる視野をランダムに５つ選択し、これらの視野中の５０個の上記一次粒子の長径および短径を測定し、長径および短径の平均値を算出することにより求めることが可能である。
【００２７】
上記樹脂組成物における上記フィラーの含有量が多すぎると、やはり耐久使用に伴って摩耗やかじりなどが発生することがある。これらを抑制する観点から、上記接触部における上記フィラーの含有量は、上記樹脂１００質量部に対して６０質量部以下であることが好ましい。
【００２８】
また、上記樹脂組成物における上記フィラーの含有量が少ないと、上記接触部の摩耗を抑制する観点では好ましいが、上記接触部の線熱膨張係数と、樹脂製の上記軸または回転体に対応する他方の回転体または軸の線熱膨張係数とを実質的に同じにすることが困難になることがある。当該線熱膨張係数を揃える観点によれば、上記接触部における上記フィラーの含有量は、上記樹脂１００質量部に対して１８．８質量部以上（上記樹脂組成物の全量に対して１５質量％以上）であることが好ましい。
【００２９】
上記接触部における上記フィラーの含有量は、上記接触部の表面からの深さ方向で異なり、上記接触部の表面部で最も少ない。すなわち、上記接触部の表面部における上記フィラーの含有量は、上記接触部の他の部分における上記フィラーの含有量よりも少ない。上記深さ方向におけるフィラーの含有量の変化は、連続的であってもよいし断続的であってもよい。また、上記深さ方向におけるフィラーの含有量は、当該表面部から深いほど多くてもよいし、深さ方向に不規則に異なっていてもよい。
【００３０】
上記接触部は、その製造の容易さや、接触部の深さ方向におけるフィラーの含有量の制御の容易さなどの観点から、上記樹脂組成物の複数の層の積層によって構成されることが好ましい。このような積層構造の最上層の上記フィラーの含有量は、他のいずれの上記層における上記フィラーの含有量よりも少ない。当該積層構造における上記層の数は、当該接触部の製造の容易さの観点から、２〜４であることが好ましく、２または３であることがより好ましい。
【００３１】
上記最上層におけるフィラーの含有量は、上記接触部の摩耗を抑制する観点から、上記最上層中の樹脂１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましい。
【００３２】
また、上記層間におけるフィラーの含有量の差は、大きすぎると、これらの層間での線熱膨張係数の差が大きくなり、これらの層の間で層の剥離を生じることがあり、また上記ジッターを生じることがある。上記の層の剥離やジッターなどを予防する観点から、重なり合う上記層同士におけるフィラーの含有量の差は、各層の樹脂１００質量部に対する質量部数で、３０質量部以下であることが好ましい。
【００３３】
上記接触部の厚さは、厚すぎると層間での剥離がしやすくなることがあり、薄すぎると当該接触部による、上記軸と上記回転体との熱膨張の差を緩衝する作用が不十分となり、前述したジッターが生じることがある。このような観点から、上記接触部の厚さは、１０〜１０００μｍであることが好ましい。また、上記接触部が前述の積層構造で構成される場合の上記層の厚さも、同様の理由から、１０〜１０００μｍであることが好ましい。
【００３４】
上記接触部の厚さまたは上記層の厚さは、当該接触部の、厚さ方向（前述の深さ方向と同じ）に沿う断面におけるフィラーの分布を観察することによって求めることが可能である。たとえば、上記接触部の厚さは、接触部の表面からの、特定のフィラーが存在する部分の平均深さと決めることが可能であり、上記層の厚さは、特定の粒径を有する特定のフィラーが存在する部分の上記厚さ方向における平均長さと決めることが可能である。上記接触部または上記層の厚さも、上記ＴＥＭや走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した上記断面の画像から、またはその画像処理技術を利用することにより、求めることが可能である。
【００３５】
上記樹脂組成物は、一般的な機械的混合方法もしくは混練方法で作製することが可能である。当該混合（混練）方法のための装置の例には、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合器などの公知の混合装置が含まれる。
【００３６】
上記接触部は、成形法やコーティング法などの公知の方法を用いて適宜に作製することが可能である。当該成形法には、押し出し成形機や射出成形機などを用いることができ、当該コーティング法の例には、ディップコート、スピンコートおよびスプレーコートなどの公知の方法が含まれる。上記接触部は、射出成形で製造されることが、低コストで簡便に当該接触部を作製する観点から好ましい。
【００３７】
この場合、上記接触部は、樹脂製の軸または回転体の成形時に、併せて作製することが可能である。たとえば、上記軸または回転体の、上記接触部以外の部分の成形品を、上記接触部を成形するための金型にセットし、上記樹脂組成物を注入する、多層成形技術を用いて作製することにより、上記接触部を含む樹脂製の軸または回転体が一体的に製造される。
【００３８】
または、たとえば、フィラーに磁性体粒子を用い、上記接触部の樹脂組成物を接触部用の金型内に注入した後に、金型の外側で磁界を発生させて樹脂組成物中のフィラーを接触部の表面から離れる方向に適当に引き寄せ、次いで、上記のような多層成形技術によって上記軸または回転体を成形することによっても、上記接触部を含む樹脂製の軸または回転体が一体的に作製され得る。
【００３９】
樹脂製の軸または回転体に対応する他方の回転体または軸は、その材料に応じて、公知の方法によって適宜に作製することが可能である。また、上記動圧溝も、例えば特許文献１に記載されているように、公知の技術を利用して適宜に作製することが可能である。
【００４０】
なお、軸、回転体、接触部の前述した材料は、本発明の効果が得られる範囲において、一種でもそれ以上でもよい。また、本発明の効果が得られる範囲において、前述した以外の他の材料をさらに含有していてもよい。
【００４１】
以下、上記光偏向装置を図面に基づいてさらに説明する。
【００４２】
図１は、上記光偏向装置の一例を有する光走査装置の一例の構成を概略的に示す図である。光走査装置４１１は、図１に示されるように、取り付け用の基台４１１１、光偏向装置４１１２、光偏向装置４１１２にレーザー光を照射するための照射機構４１１３、および、光偏向装置４１１２で反射したレーザー光を感光体の表面に導くための導光機構４１１４、を有する。
【００４３】
照射機構４１１３は、光ビームを発生する半導体レーザー発光体４１１５、コリメータレンズ４１１６および第１シリンドリカルレンズ４１１７によって構成されている。導光機構４１１４は、ｆθレンズ４１１８、第２シリンドリカルレンズ４１１９、反射ミラー４１２０、タイミング検出用のミラー４１２１および同期検知器４１２２によって構成されている。なお、符号４１３は、感光体ドラムである。
【００４４】
図２Ａは、光偏向装置４１１２の回転軸に沿う断面を示す図である。光偏向装置４１１２は、図２Ａに示されるように、ステータ部２０１とロータ部２２１とにより構成されている。ステータ部２０１は、基板２０２に固定された固定軸２０３と、固定軸２０３の周囲に配置され、基板２０２に固定された巻回コイル２０４とによって構成されている。固定軸２０３は、例えば、アルミニウム製であり、その表面はニッケルでめっきされている。固定軸２０３は、前述した軸に相当する。固定軸２０３は、略円柱体であり、その周壁の軸方向における中央部から外側に広がるフランジ部２０５を含む。
【００４５】
ロータ部２２１は、固定軸２０３の先端部が内嵌する筒部２２２と、筒部２２２の一端部の周面から外側に広がる第１フランジ部２２３とを有する。また、ロータ部２２１には、筒部２２２の他端部の周面から外側に広がる板状の第２フランジ部２２４が配置されている。第２フランジ部２２４の外周縁の平面視形状は、例えば正八角形であり、第２フランジ部２２４の当該正八角形の各辺に対応する壁面は、鏡となっている。第２フランジ部２２４は、筒部２２２に対して固定されるとともに、支持部２２５を介して第１フランジ部２２３上に支持されている。なお、筒部２２２の内周面と固定軸２０３との間には、５μｍ程度の隙間が設定されている。
【００４６】
第１フランジ部２２３の基板２０２側の一端面には、磁石２２６が配置されている。また、筒部２２２の他端は、蓋２２７によって塞がれている。
【００４７】
ロータ部２２１は、筒部２２２が固定軸２０３の先端部に外嵌することによって、固定軸２０３に着座している。ロータ部２２１における固定軸２０３と接触する部分、すなわち、固定軸２０３の他端部に対向する筒部２２２の内周壁の一部、およびフランジ部２０５に対向する第１フランジ部２２３の一端面の一部、には、接触部２２８が形成されている。磁石２２６は、ロータ部２２１が固定軸２０３に着座したときに、巻回コイル２０４に対応する位置であって、巻回コイル２０４に接触しない位置に、配置されている。
【００４８】
ロータ部２２１は、上記鏡、磁石２２６および接触部２２８を除き、樹脂製である。ロータ部２２１は、前述の回転体に相当する。ロータ部２２１は、例えばフェノール樹脂製である。
【００４９】
図２Ｂは、図２Ａ中のＢ部を拡大して示す図である。接触部２２８は、図２Ｂに示されるように、第１の樹脂層２２８１と第２の樹脂層２２８２とによって構成されている。第１の樹脂層２２８１は、樹脂およびフィラーを含有する第１の樹脂組成物によって構成されており、第２の樹脂層２２８２は、樹脂およびフィラーを含有する第２の樹脂組成物によって構成されている。
【００５０】
第１の樹脂組成物は、例えば、フェノール樹脂およびシリカ粒子を含有し、当該シリカ粒子の含有量は、第１の樹脂組成物におけるフェノール樹脂１００質量部に対して、例えば６質量部である。また、第２の樹脂組成物は、例えば、フェノール樹脂およびシリカ粒子を含有し、当該シリカ粒子の含有量は、第２の樹脂組成物におけるフェノール樹脂１００質量部に対して、例えば４４質量部である。
【００５１】
また、第１の樹脂層２２８１の厚さＴ１は、例えば１８４μｍであり、第２の樹脂層２２８２の厚さＴ２は、例えば３４５μｍである。接触部２２８の厚さＴは、例えば５２９μｍである。そして、固定軸２０３の線熱膨張係数は、例えば２３．２×１０−６／℃（アルミニウム）であり、接触部２２８の線熱膨張係数は、例えば２８．７×１０−６／℃である。当該線熱膨張係数は、例えば、ＴＭＡ／ＳＳ６１００（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）によって測定することが可能である。
【００５２】
ロータ部２２１は、前述した射出成形により、接触部２２８を含む一体成形品として製造される。第１の樹脂層２２８１および第２の樹脂層２２８２のそれぞれの材料の樹脂組成物には、上記線熱膨張係数に応じた量のフィラーが配合される。このようなフィラーの添加量は、コンピュータによるシミュレーションによって求めることが可能であり、あるいは、フィラーの添加量を変えた樹脂層の線熱膨張係数を測定する実験によって求めることが可能である。
【００５３】
図３Ａは、固定軸２０３の正面図であり、図３Ｂは、固定軸２０３の図３ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿って切断した断面を示す図であり、図３Ｃは、固定軸２０３の平面図である。固定軸２０３の基板側を一端側、筒部２２２に挿入される側を他端側としたときに、固定軸２０３のフランジ部２０５よりも他端側の周壁面には、第１の動圧溝２４１および第２の動圧溝２４２が形成されている。また、フランジ部２０５のロータ部２２１側の他端面には、第３の動圧溝２４３が形成されている。なお、図３Ａ〜図３Ｃにおける矢印Ｗ１は、ロータ部２２１の回転移動方向を示す。
【００５４】
第１の動圧溝２４１は、固定軸２０３の他端面からフランジ部２０５側へ延出する溝である。第１の動圧溝２４１は、正面視したときに、固定軸２０３の他端面からロータ部２２１の回転移動方向に傾くように形成されている。
【００５５】
第２の動圧溝２４２は、フランジ部２０５の他端面から固定軸２０３の他端面側へ延出する溝である。第２の動圧溝２４２は、正面視したときに、フランジ部２０５の他端面側からロータ部２２１の回転移動方向に傾くように形成されている。
【００５６】
第３の動圧溝２４３は、平面視したときに、固定軸２０３の周辺からフランジ部２０５の他端面の縁に向けて延出する、湾曲した溝である。第３の動圧溝２４３は、平面視したときに、固定軸２０３からフランジ部２０５の縁に向けて凸の、そしてその中央部で最も膨らむ、湾曲した形状に形成されている。
【００５７】
上記の動圧溝は、例えば、ダイヤモンドを材料した切削バイトを使用する切削加工により形成される。
【００５８】
光偏向装置４１１２は、ロータ部２２１が磁力によって高速で回転し、照射機構４１１３からのレーザー光を上記鏡によって導光機構４１１４に向けて反射する。こうして、レーザー光は線状に展開（偏向）され、感光体ドラム４１３の軸方向に沿って感光体ドラム４１３の周面に照射される。
【００５９】
巻回コイル２０４に通電すると、ロータ部２２１は、モータの原理によって高速で回転する。ロータ部２２１には、第２の動圧溝２４２への空気の導入により、フランジ部２０５から浮き上がる力と、第１の動圧溝２４１への空気の導入により、フランジ部２０５に向けて抑えられる力とが作用する。また、ロータ部２２１が高速で回転すると、第２の動圧溝２４２に導入されるべき空気の一部が、第３の動圧溝２４３を介して外部に排出され、ロータ部２２１が浮き上がる力が低減される。ロータ部２２１に作用するこれらの力により、ロータ部２２１は、フランジ部２０５から浮き上がるが、フランジ部２０５から特定の位置で、安定して高速で回転する。
【００６０】
ロータ部２２１が高速で回転すると、接触部２２８は、ロータ部２２１の高速回転による固定軸２０３との摩擦により、加熱される。しかしながら、接触部２２８は、固定軸２０３と実質的に同じ線熱膨張係数を有することから、固定軸２０３と実質的に同じ量だけ膨張する。このため、ロータ部２２１の高速回転時においても、膨張した固定軸２０３の周面が筒部２２２の内周面を押圧することが防止される。また、接触部２２８は、ロータ部２２１と同じ樹脂を含む材料（樹脂組成物）で構成されていることから、接触部２２８とロータ部２２１との結合力が強く（親和性が高く）、接触部２２８の剥離が生じない。よって、ロータ部２２１は、高速回転時でも適正に回転する。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、上記光偏向装置は、軸と、上記軸に回転自在に軸支される回転体と、上記軸および上記回転体の一方または両方に配置される、上記回転体の回転時に上記軸の軸方向に沿う方向の力を発生させ、回転する上記回転体を上記軸方向における所期の位置に維持するための動圧溝と、上記回転体の回転半径に沿う外方に向けて上記回転体に配置された複数の鏡と、を有する。上記軸および上記回転体の少なくとも一方は、樹脂製であり、樹脂製である上記軸または上記回転体が有する、他方の上記回転体または上記軸に接触する接触部は、樹脂およびフィラーを含有する樹脂組成物によって構成される。そして、上記接触部における上記フィラーの含有量は、上記接触部全体の線熱膨張係数が、上記接触部が接触する上記他方の上記回転体または上記軸の線熱膨張係数の±７％以内となる量であり、上記接触部の表面部における上記フィラーの含有量は、上記接触部の他の部分における上記フィラーの含有量よりも少ない。したがって、上記の実施の形態によれば、耐久性および生産性が高い光偏向装置が提供され得る。
【００６２】
上記軸が金属製であり、上記回転体が樹脂製であることは、上記光偏向装置の生産性を高める観点からより一層効果的である。
【００６３】
また、上記接触部における上記フィラーの含有量が、上記樹脂１００質量部に対して６０質量部以下であることは、光偏向装置の耐久使用に伴うかじりを予防する観点からより一層効果的である。
【００６４】
また、上記接触部が上記樹脂組成物の複数の層の積層によって構成され、上記積層の複数の層のうちの最上層における上記フィラーの含有量が、他のいずれの上記層における上記フィラーの含有量よりも少ないことは、上記接触部の製造の容易さの観点からより一層効果的である。
【００６５】
また、上記フィラーの粒径が上記軸と上記回転体との隙間の１／２以下であることは、光偏向装置の耐久使用に伴うかじりを予防する観点からより一層効果的である。
【００６６】
また、上記フィラーが金属酸化物粒子およびカーボン微粉末の一方または両方であることは、樹脂中にフィラーを分散させる観点からより一層効果的である。
【００６７】
なお、回転体に接触部を設ける形態を具体的に説明したが、本実施の形態では、回転体ではなく軸に接触部を配置してもよい。軸への接触部の配置は、前述した回転体への接触部の配置と同様に多層成形技術を用いて行うことが可能であり、金属製の回転体は、公知の技術を利用して行うことが可能であり、このような形態は、回転体に接触部を配置した前述の形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
［画像形成装置］
本発明の一実施の形態に係る画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成するための露光装置に上記光偏向装置を含む。上記画像形成装置は、上記露光装置が上記光偏向装置を含む以外は、電子写真方式の公知の画像形成装置と同様に構成されうる。
【００６９】
本発明に係る画像形成装置は、例えば、感光体、感光体を帯電させる帯電装置、帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置、静電潜像に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための中間転写体を含む転写装置、および、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置、を有する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。
【００７０】
図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。図４に示されるように、画像形成装置１は、画像読取部１１０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０および定着装置６０を有する。
【００７１】
画像形成部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃおよび４１Ｋを有する。これらは、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略することがある。画像形成部４０は、さらに、中間転写ユニット４２および二次転写ユニット４３を有する。これらは、転写装置に相当する。
【００７２】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５を有する。感光体ドラム４１３は、例えば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム４１３の表面は、光導電性を有する。感光体ドラム４１３は、感光体に相当する。帯電装置４１４は、例えばコロナ帯電器である。帯電装置４１４は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム４１３に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置４１１は、例えば、前述した光走査装置であり、光源としての半導体レーザーと、形成すべき画像に応じたレーザー光を感光体ドラム４１３に向けて照射する上記の光偏向装置とを含む。現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置である。
【００７３】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、中間転写ベルト４２１を感光体ドラム４１３に圧接させる一次転写ローラー４２２、バックアップローラー４２３Ａを含む複数の支持ローラー４２３、およびベルトクリーニング装置４２６を有する。中間転写ベルト４２１は、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００７４】
二次転写ユニット４３は、無端状の二次転写ベルト４３２、および二次転写ローラー４３１Ａを含む複数の支持ローラー４３１を有する。二次転写ベルト４３２は、二次転写ローラー４３１Ａおよび支持ローラー４３１によってループ状に張架される。
【００７５】
定着装置６０は、定着ローラー６２と、定着ローラー６２の外周面を覆い、用紙Ｓ上のトナー画像を構成するトナーを加熱、融解するための無端状の発熱ベルト６３と、用紙Ｓを定着ローラー６２および発熱ベルト６３に向けて押圧する加圧ローラー６４と、を有する。用紙Ｓは、記録媒体に相当する。
【００７６】
画像形成装置１は、さらに、画像読取部１１０、画像処理部３０および用紙搬送部５０を有する。画像読取部１１０は、給紙装置１１１およびスキャナー１１２を有する。用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３を有する。給紙部５１を構成する三つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａなどの複数の搬送ローラー対を有する。
【００７７】
画像形成装置１による画像の形成を説明する。
スキャナー１１２は、コンタクトガラス上の原稿Ｄを光学的に走査して読み取る。原稿Ｄからの反射光がＣＣＤセンサー１１２ａにより読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部３０において所定の画像処理が施され、露光装置４１１に送られる。
【００７８】
感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。帯電装置４１４は、感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、上記ポリゴンミラーが高速で回転し、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム４１３の軸方向に沿って展開し、当該軸方向に沿って感光体ドラム４１３の外周面に照射する。こうして感光体ドラム４１３の表面には、静電潜像が形成される。
【００７９】
現像装置４１２は、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像が可視化される。こうして感光体ドラム４１３の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。
【００８０】
感光体ドラム４１３の表面のトナー画像は、中間転写ユニット４２によって中間転写ベルト４２１に転写される。転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーニング装置４１５によって除去される。
【００８１】
一次転写ローラー４２２によって中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接することにより、感光体ドラム４１３と中間転写ベルト４２１とによって、一次転写ニップが感光体ドラムごとに形成される。当該一次転写ニップにおいて、各色のトナー画像が中間転写ベルト４２１に順次重なって転写される。
【００８２】
一方、二次転写ローラー４３１Ａは、中間転写ベルト４２１および二次転写ベルト４３２を介して、バックアップローラー４２３Ａに圧接される。それにより、中間転写ベルト４２１と二次転写ベルト４３２とによって、二次転写ニップが形成される。当該二次転写ニップを用紙Ｓが通過する。用紙Ｓは、用紙搬送部５０によって二次転写ニップへ搬送される。用紙Ｓの傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により行われる。
【００８３】
上記二次転写ニップに用紙Ｓが搬送されると、二次転写ローラー４３１Ａへ転写バイアスが印加される。この転写バイアスの印加によって、中間転写ベルト４２１に担持されているトナー画像が用紙Ｓに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは、二次転写ベルト４３２によって、定着装置６０に向けて搬送される。
【００８４】
定着装置６０は、発熱ベルト６３と加圧ローラー６４とによって、定着ニップを形成し、搬送されてきた用紙Ｓを当該定着ニップ部で加熱、加圧する。こうしてトナー画像が用紙Ｓに定着する。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００８５】
なお、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置４２６によって除去される。
【００８６】
以上より明らかなように、画像形成装置１は、上記光偏向装置を含む露光装置４１１を有する。このため、上記光偏向装置の軸と回転体との接触部では、回転体の高速回転に伴う熱による変形が十分に抑制される。よって、光偏向装置の軸または回転体を樹脂で構成できるので、安価に製造することが可能であり、かつ、上記接触部における摩耗や変形などによる上記レーザー光の揺らぎ（ジッター）が防止される。このため、高画質の画像を高速で長期にわたり形成することが可能となる。
【実施例】
【００８７】
［樹脂組成物１〜１０の調製］
１００質量部のフェノール樹脂にフィラーとして５．３質量部のシリカ粒子（Ｓｉｌ）を、ヘンシェルミキサー（日本コークス工業株式会社製）を用いて混合して、樹脂組成物１を得た。当該混合は、回転翼の周速を３５ｍ／秒、処理温度を３２℃、混合時間を２０分間として行った。
【００８８】
また、シリカ粒子をチタニア粒子（Ｔｉｔ）に代えた以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物２を得た。さらに、シリカ粒子をマイカ粒子（Ｍｉｃ）に代えた以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物３を得た。さらには、シリカ粒子をカーボンブラック粒子（ＣＢ）に代えた以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物４を得た。
【００８９】
また、シリカ粒子の量を４２．９質量部に変更する以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物５を得た。さらに、シリカ粒子をチタニア粒子に代えた以外は樹脂組成物５と同様にして、樹脂組成物６を得た。さらには、シリカ粒子をマイカ粒子に代えた以外は樹脂組成物５と同様にして、樹脂組成物７を得た。また、シリカ粒子をカーボンブラック粒子に代えた以外は樹脂組成物５と同様にして、樹脂組成物８を得た。
【００９０】
また、シリカ粒子の量を５３．８質量部に変更する以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物９を得た。さらに、シリカ粒子の量を６６．７質量部に変更する以外は樹脂組成物１と同様にして、樹脂組成物１０を得た。
【００９１】
フェノール樹脂には、ＤＩＣ株式会社製「フェノライトＴＤ−２１０６」（軟化点：９０℃）を用いた。シリカ粒子の個数平均粒径は８８ｎｍであり、チタニア粒子の個数平均粒径は６４ｎｍであり、マイカ粒子の個数平均粒径は４８０ｎｍであった。また、カーボンブラック粒子の個数平均粒径は３２ｎｍであった。
【００９２】
上記個数平均粒径は、具体的には下記の方法によって測定される。まず、走査型電子顕微鏡にて上記樹脂組成物の３万倍写真を撮影し、この写真画像をスキャナーにより電子計算機に取り込む。画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ  ＡＰ（株式会社ニレコ製、「ＬＵＺＥＸ」は同社の登録商標）にて、該写真画像における樹脂組成物の表面に存在する上記粒子について２値化処理し、上記粒子１種につき１００個についての水平方向のフェレ径を算出し、その平均値を求め、個数平均粒径とする。
【００９３】
［回転体１の製造］
熱硬化性樹脂用射出成形機７５Ｆ−３６Ｋ（株式会社松田製作所製）を用いて、インサート部品としての、回転体における接触部以外の部分を上記フェノール樹脂で成形した。次いで、当該インサート部品の接触部に対応する部分に樹脂層２を成形するための第１の金型に上記インサート部品をセットし、樹脂組成物５を下記の条件で射出成形し、得られた成形品のランナーおよびバリを除去した。次いで、当該樹脂層２上に樹脂層１を成形するための第２の金型に上記成形品をセットし、樹脂組成物１を下記の条件で射出成形した。そして、得られた成形品のランナーおよびバリを除去し、樹脂層１および樹脂層２からなり、樹脂層１を前述の最上層とする上記接触部を有する回転体１を作製した。
（射出成形の条件）
金型温度：１８０℃
シリンダ温度：９０℃
射出出力
（第１段階）：２６０ｋｇ／ｃｍ２（２５．５ＭＰａ）
（第２段階）：９００ｋｇ／ｃｍ２（８８．３ＭＰａ）
【００９４】
なお、「第１段階」は、樹脂層２の成形時（樹脂組成物５）の射出時であり、「第２段階」は、樹脂層１の成形時（樹脂組成物１）の射出時である。
【００９５】
回転体１において、当該接触部のフェノール樹脂の全量に対する、樹脂層１のフェノール樹脂の量の割合（接触部中の樹脂層１の樹脂の比率）、および、当該接触部のフェノール樹脂の全量に対する、樹脂層２のフェノール樹脂の量の割合（接触部中の樹脂層２の樹脂の比率）は、いずれも５０質量％である。また、回転体１の上記接触部の線熱膨張係数は、ＴＭＡ／ＳＳ６１００（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）にて、温度範囲３０〜２００℃、５℃／分、荷重０．１Ｎの条件で、０〜９０℃における、温度に対する試料の伸び量の割合（試料の伸び量／温度、の傾き）によって求めたところ、２８．５×１０−６／℃である。また、接触部の断面観察により測定したところ、樹脂層１の平均厚さは１８４μｍであり、樹脂層２の平均厚さは、３２４μｍである。
【００９６】
［回転体２の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物６に、第２の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物２に代えた以外は、回転体１と同様にして、回転体２を作製した。回転体２において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率、および、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は、いずれも５０質量％であり、接触部の線熱膨張係数は２９．２×１０−６／℃である。また、樹脂層１の平均厚さは２０５μｍであり、樹脂層２の平均厚さは３５２μｍである。
【００９７】
［回転体３の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物７に、第２の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物３に代えた以外は、回転体１と同様にして、回転体３を作製した。回転体３において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率、および、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は、いずれも５０質量％であり、接触部の線熱膨張係数は２６．４×１０−６／℃である。また、樹脂層１の平均厚さは１２１μｍであり、樹脂層２の平均厚さは２８４μｍである。
【００９８】
［回転体４の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物８に、第２の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物４に代えた以外は、回転体１と同様にして、回転体４を作製した。回転体４において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率、および、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は、いずれも５０質量％であり、接触部の線熱膨張係数は２５．５×１０−６／℃である。また、樹脂層１の平均厚さは１６４μｍであり、樹脂層２の平均厚さは３４５μｍである。
【００９９】
［回転体５の製造］
樹脂層２の上に第３の金型を用いて最上層となる層を形成して回転体５を作製した。すなわち、第１の金型に樹脂組成物９を注入して樹脂層３を作製し、次いで第２の金型を用いて当該樹脂層１の上に樹脂組成物５を注入して樹脂層２を作製し、次いで第３の金型を用いて当該樹脂層２の上に樹脂組成物１を注入して樹脂層１を作製し、各樹脂層を成形したときの成形品のランナーおよびバリを各樹脂層の作製後にそれぞれ除去して、上記樹脂層１〜３を有する回転体５を作製した。
【０１００】
回転体５において、樹脂層１〜３は、接触部を構成し、樹脂層１は、当該接触部の最上層である。また、回転体５において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率は３３質量％であり、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は３４質量％であり、接触部中の樹脂層３の樹脂の比率は３３質量％であり、接触部の線熱膨張係数は２３．５×１０−６／℃である。また、回転体５において、樹脂層１の平均厚さは１３２μｍであり、樹脂層２の平均厚さは１９２μｍであり、樹脂層３の平均厚さは２３４μｍである。
【０１０１】
［回転体６の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物１０に、第３の金型に注入すべき樹脂組成物を前述のフェノール樹脂に、それぞれ変更した以外は、回転体５と同様にして、回転体６を作製した。回転体６において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率は３３質量％であり、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は３４質量％であり、接触部中の樹脂層３の樹脂の比率は３３質量％であり、接触部の線熱膨張係数は２８．８×１０−６／℃である。また、回転体６において、樹脂層１の平均厚さは１１２μｍであり、樹脂層２の平均厚さは２０２μｍであり、樹脂層３の平均厚さは２５６μｍである。
【０１０２】
［回転体７の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物を前述のフェノール樹脂、第２の金型に注入すべき樹脂組成物を樹脂組成物５に代えた以外は、回転体１と同様にして、樹脂層１のみからなる接触部を有する回転体７を作製した。回転体７において、接触部は、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率は１００質量％であり、接触部（樹脂層１）の線熱膨張係数は２９．５×１０−６／℃  ）であり、接触部（樹脂層１）の平均厚さは５７５μｍである。
【０１０３】
［回転体８の製造］
第１の金型および第２の金型のいずれにも、上記フェノール樹脂を注入して、上記の接触部を有さない、フェノール樹脂のみから構成される回転体８を作製した。
【０１０４】
［回転体９の製造］
第１の金型に注入すべき樹脂組成物および第２の金型に注入すべき樹脂組成物を、いずれも樹脂組成物５に代えた以外は、回転体１と同様にして、単一の組成の樹脂組成物で構成された接触部を有する回転体９を作製した。回転体９において、接触部中の樹脂層１の樹脂の比率、および、接触部中の樹脂層２の樹脂の比率は、いずれも５０質量％であり、接触部（樹脂組成物５）の線熱膨張係数は２２．１×１０−６／℃である。また、接触部（樹脂層１＋樹脂層２）の平均厚さは３２２μｍである。
【０１０５】
［光偏向装置１〜９の作製］
回転体１に、図２Ａに示されるように、回転軸に対して外方に向けて等間隔に８枚の鏡を有するポリゴンミラーを配置し、回転体１の軸受け穴に軸を嵌合して、光偏向装置１を作製した。回転体１の軸受け穴の周面（樹脂層１の表面）と、それに対向する軸の表面とのクリアランスは、いずれも５μｍである。当該軸は、アルミニウム製であり、当該軸の線熱膨張係数は２３．２×１０−６／℃である。
【０１０６】
回転体１に代えて回転体２〜９のそれぞれを用いる以外は、光偏向装置１と同様にして、光偏向装置２〜９をそれぞれ作製した。
【０１０７】
［評価］
（１）温度変化に対する安定性
光偏向装置１〜９のそれぞれを、コニカミノルタ株式会社製の画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂＣ７５４」（「ｂｉｚｈｕｂ」は同社の登録商標）の改造機に、当該装置のポリゴンミラーに代えて搭載した。当該改造機は、光偏向装置が設置されているハウジング内の温度をヒータによって調整できるように上記画像形成装置が改造されてなる装置である。
【０１０８】
当該改造機を用い、上記ハウジングの温度を０、２５℃および６０℃の各温度に調整し、各温度でＡ４サイズの普通紙にハーフトーン画像を出力し、Ａ４紙面内の任意の１０点の画像濃度を、反射分光光度計Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（エックス・ライト社製）で測定し、１０点の平均値を、その温度における画像濃度とした。
【０１０９】
そして、各温度における画像濃度の平均値に対して、上記１０点のうち、最も大きな差を有すると測定値と当該平均値との差ΔＤｉを求め、ΔＤｉが最も大きな温度（最悪温度Ｔｗ）でのΔＤｉを、以下の基準により評価した。ＡおよびＢであれば実用上問題ない、と判断される。
（基準）
Ａ：ΔＤｉが１％以下
Ｂ：ΔＤｉが１％超５％以下
Ｃ：ΔＤｉが５％超２０％以下
Ｄ：ΔＤｉが２０％超
【０１１０】
（２）耐久性
光偏向装置１〜９のそれぞれにおいて、回転体を、５００００ｒｐｍの回転速度に１分間かけて回転させ、５００００ｒｐｍの回転を３０秒間維持し、その後１分間かけて減速させ、回転停止させる、この一連の回転駆動操作を５０００回繰り返し行った。
【０１１１】
次いで、光偏向装置１〜９のそれぞれを、室温環境下に設置されている上記画像形成装置ｂｉｚｈｕｂＣ７５４に搭載し、上記ハーフトーン画像を出力し、温度変化に対する安定性の試験と同様に、ΔＤｉを求め、当該ΔＤｉを上記基準により評価した。ＡおよびＢであれば実用上問題ない、と判断される。
【０１１２】
結果を表１に示す。
【０１１３】
【表１】
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【０１１４】
表１から明らかなように、光偏向装置１〜６は、十分な温度安定性を有している。これは、光偏向装置の回転体における上記接触部が、回転体と同様に樹脂製であり、かつ軸と実質的に同じ線熱膨張係数を有することから、回転体の熱膨張による高速回転時のぶれが生じず、当該熱膨張による、回転体の鏡を含む光路の揺らぎが十分に抑制されるため、と考えられる。
【０１１５】
また、光偏向装置１〜６は、十分な耐久性を有している。これは、上記接触部が軸に実際に接触する表面を含む最上層（樹脂層１）におけるフィラーの含有量が十分に少ないため、回転体の高速回転によって当該表面から脱離したフィラーが上記最上層を摩耗することが抑制され、回転体の安定した高速回転が長期にわたり維持されるため、と考えられる。
【０１１６】
さらに、光偏向装置５、６は、光偏向装置１〜４に比べて、温度安定性により一層優れている。これは、光偏向装置５、６のいずれもが、樹脂層２よりも多量のフィラーを含有する樹脂層３をさらに有しており、接触部の線熱膨張係数を軸のそれにより近く、このため、回転体の熱膨張による高速回転時のぶれの発生がさらに抑制され、当該熱膨張による、回転体の鏡を含む光路の揺らぎがより一層抑制されるため、と考えられる。
【０１１７】
さらに、光偏向装置６は、光偏向装置１〜５に比べて、耐久性により一層優れている。これは、光偏向装置６は、接触部の最上層（樹脂層１）に、フィラーを含有しない層を有しているため、回転体の高速回転に伴う最上層からのフィラーの脱離が生じず、よって、脱離したフィラーによる最上層の摩耗が生じないので、回転体の高速回転がより一層安定するため、と考えられる。
【０１１８】
一方、光偏向装置７は、耐久性が不十分であった。これは、接触部の最上層でもある樹脂層１が多量のフィラーを含有するため、回転体の高速回転に伴って、当該最上層から多量のフィラーが脱離し、当該最上層の摩耗が促進され、よって、回転体の高速回転の安定性が損なわれたため、と考えられる。
【０１１９】
また、光偏向装置８は、温度安定性が不十分であった。これは、接触部がフィラーを含有しないことから、接触部の線熱膨張係数と軸の線熱膨張係数との差が大きく、回転体の熱膨張による高速回転時のぶれが大きくなり、上記光路の揺らぎが大きくなったため、と考えられる。
【０１２０】
さらに、光偏向装置９は、耐久性が不十分であった。これは、樹脂層１および樹脂層２の両方が多量のフィラーを含有するため、接触部からのフィラーの脱離と、脱離したフィラーによる接触部の摩耗とがさらに促進され、回転体の高速回転の安定性がさらに損なわれたため、と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明によれば、光偏向装置の回転体または軸のいずれかを樹脂で成形することが可能であり、回転体の高速回転による接触部での摩耗などによる上記ジッターが防止される。よって、本発明は、画像形成装置に好適な光偏向装置を安価に提供できることに留まらず、高速かつ高画質の画像を長期にわたって安定して形成する画像形成装置をも安価に提供することが可能となり、当該画像形成装置のさらなる発展およびさらなる普及に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【０１２２】
１  画像形成装置
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ  画像形成ユニット
４２  中間転写ユニット
４３  二次転写ユニット
５０  用紙搬送部
５１  給紙部
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  給紙トレイユニット
５２  排紙部
５２ａ  排紙ローラー
５３  搬送経路部
５３ａ  レジストローラー対
６０  定着装置
６２  定着ローラー
６３  発熱ベルト
６４  加圧ローラー
１１０  画像読取部
１１１  給紙装置
１１２  スキャナー
１１２ａ  ＣＣＤセンサー
２０１  ステータ部
２０２  基板
２０３  固定軸
２０４  巻回コイル
２０５  フランジ部
２２１  ロータ部
２２２  筒部
２２３  第１フランジ部
２２４  第２フランジ部
２２５  支持部
２２６  磁石
２２７  蓋
２２８  接触部
２４１  第１の動圧溝
２４２  第２の動圧溝
２４３  第３の動圧溝
４１１  光走査装置（露光装置）
４１２  現像装置
４１３  感光体ドラム
４１４  帯電装置
４１５  ドラムクリーニング装置
４２１  中間転写ベルト
４２２  一次転写ローラー
４２３、４３１  支持ローラー
４２３Ａ  バックアップローラー
４２６  ベルトクリーニング装置
４３１Ａ  二次転写ローラー
４３２  二次転写ベルト
２２８１  第１の樹脂層
２２８２  第２の樹脂層
４１１１  基台
４１１２  光偏向装置
４１１３  照射機構
４１１４  導光機構
４１１５  半導体レーザー発光体
４１１６  コリメータレンズ
４１１７  第１シリンドリカルレンズ
４１１８  ｆθレンズ
４１１９  第２シリンドリカルレンズ
４１２０  反射ミラー
４１２１  ミラー
４１２２  同期検知器
Ｄ  原稿
Ｓ  用紙
【図１】
2016004154.tif 000004
【図２】
2016004154.tif 000005
【図３】
2016004154.tif 000006
【図４】
2016004154.tif 000007