(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鏡面を側面部に有する回転多面鏡、該回転多面鏡を保持する保持部材、該保持部材に固定された磁石から成るロータユニットと、該ロータユニットを回転可能に支持する回転軸受部材と固定軸部材とから成る空気動圧軸受と、該空気動圧軸受の固定軸部材を支持し前記磁石に対向配置された巻回コイルから成るステータユニットと、を有する光偏向装置の製造方法において、
前記保持部材の内径及び前記回転軸受部材の外径を下記に設定し、
前記回転軸受部材の外周面に組立後の接着剤層の膜厚が下記になるように接着剤を塗布し、
前記保持部材を加熱し、
加熱した前記保持部材の内周面に、接着剤を塗布した前記回転軸受部材の外周面を挿入して固定することを特徴とする光偏向装置の製造方法。
８０μｍ≧（組立前の保持部材の内径−組立前の回転軸受部材の外径）≧０μｍ
（組立後の接着剤層の膜厚）＞［（組立前の保持部材の内径）−（組立前の回転軸受部材の外径）］×１／２
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタ、レーザ複写機、レーザファクシミリ等の画像形成装置等に用いられる像露光装置に設けられる光偏向装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、その画像の書き込み手段として読み取った情報を基にレーザ光を等速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）に入光させ、反射光を走査させて感光体面に投影し画像記録を行っている。
【０００３】
回転多面鏡は低速回転の場合には、駆動モータの回転軸に直接固定して使用されるが、高速回転となると回転多面鏡を外筒部材に固定し、固定配置された内筒部材に対して触れることなく浮き上がった形で回転する空気動圧軸受（空気ベアリング）を用いての駆動回転が行われる。また、空気動圧軸受は、非接触で回転するため、長寿命、低騒音などの特徴がある。
【０００４】
本出願人は動圧軸受を有する光偏光装置について、特開平７−２４３４３７号、特開平７−２５９８４９号、特開平８−１１４２１９号、特開平８−１２１４７１号、特開２００１−２２１９７２号等の各公報によって技術開示を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複数の鏡面を側面部に有する回転多面鏡、回転多面鏡を保持する保持部材、保持部材に固定された磁石から成るロータユニットと、ロータユニットを回転可能に支持する回転軸受部材と固定軸部材とから成る空気動圧軸受と、空気動圧軸受の固定軸部材を支持し前記磁石に対向配置された巻回コイルから成るステータユニットと、を有する光偏向装置において、前記回転軸受部材の外周面と前記保持部材の内周面とを焼き嵌めにより固定する従来の組立工程においては、固定強度を上げるため、焼き嵌め代（回転軸受部材の外径−保持部材の内径）を大きくする必要がある。
【０００６】
しかし、焼き嵌め代を大きくすると、回転軸受部材の内径が変化する。特に、回転軸受部材の外周面の一部と保持部材の内周面とを焼き嵌め固定する場合には、回転軸受部材の内部応力が不均一になり、回転軸受部材の内周面が傾斜面状になり、不安定な回転となる。また、回転軸受部材の内部応力の不均一は、環境温度の変化によって回転軸受部材の内周面が変形し、不安定な回転を発生する。
【０００７】
本発明は、光偏向装置における上記の問題点を解消して、安定した回転性能が得られる光偏向装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の本発明により達成される。
【０００９】
複数の鏡面を側面部に有する回転多面鏡、該回転多面鏡を保持する保持部材、該保持部材に固定された磁石から成るロータユニットと、該ロータユニットを回転可能に支持する回転軸受部材と固定軸部材とから成る空気動圧軸受と、該空気動圧軸受の固定軸部材を支持し前記磁石に対向配置された巻回コイルから成るステータユニットと、を有する光偏向装置の製造方法において、
前記保持部材の内径及び前記回転軸受部材の外径を下記に設定し、
前記回転軸受部材の外周面に組立後の接着剤層の膜厚が下記になるように接着剤を塗布し、
前記保持部材を加熱し、
加熱した前記保持部材の内周面に、接着剤を塗布した前記回転軸受部材の外周面を挿入して固定することを特徴とする光偏向装置の製造方法。
８０μｍ≧（組立前の保持部材の内径−組立前の回転軸受部材の外径）≧０μｍ
（組立後の接着剤層の膜厚）＞［（組立前の保持部材の内径）−（組立前の回転軸受部材の外径）］×１／２
【００１０】
【発明の実施の形態】
［画像形成装置］
本発明の光偏向装置の製造方法の実施の形態の説明に先立って、本発明の光偏向装置を複数組搭載した画像形成装置の一例であるカラー複写機の構成を説明する。
【００１１】
・画像形成装置の構成
図１はカラー複写機の構成図である。
【００１２】
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び定着装置１４とから成る。
【００１３】
イエロー色の画像を形成する画像形成部９Ｙは、像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、像露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部９Ｍは、像担持体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、像露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、クリーニング手段８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部９Ｃは、像担持体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、像露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、クリーニング手段８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部９Ｋは、像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、像露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、クリーニング手段８Ｋを有する。
【００１４】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
画像形成部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に一次転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット１０内に収容された転写紙Ｐは、給紙手段１１により給紙され、中間ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ、レジストローラ１３を経て、二次転写手段７Ａに搬送され、転写紙Ｐ上にカラー画像が転写される。カラー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置１４により定着処理され、排紙ローラ１５に挟持されて機外の排紙皿１６上に載置される。
【００１５】
一方、二次転写手段７Ａにより転写紙Ｐにカラー画像を転写した後、転写紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００１６】
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。
【００１７】
［像露光装置］
レーザプリンタ等の画像形成装置においては、その画像の書き込み手段として読み取った情報を基にレーザビームを光偏向装置の等速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）に入光させ、反射光を走査させて像担持体１の感光体面に投影して画像記録を行っている。
【００１８】
図２は像露光装置３の一実施の形態を示す断面図、図３は像露光装置３の斜視図、図４は像露光装置３の平面図である。
【００１９】
像露光装置３は光偏向装置３０と走査光学系３１とから成る。
以下、カラープリンタにおける像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを像担持体１と称し、像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを像露光装置（書込装置）３と称し、像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの各光偏向装置を光偏向装置３０と称し、像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの各走査光学系を走査光学系３１と称す。
【００２０】
走査光学系３１は、光学本体３１Ａ、蓋体３１Ｂ、ｆθレンズ３２、第２シリンドリカルレンズ３３、３４はカバーガラス、３５は半導体レーザ（光源部）、３６はコリメートレンズ、第１シリンドリカルレンズ３７、タイミング検出用のインデックスミラー３８、同期検知用のインデックスセンサ３９等から成る。
【００２１】
回転多面鏡（ポリゴンミラー）３０１等から成る光偏向装置３０、及び走査光学系３１の光学部材３２〜３９は、光学本体３１Ａ内の所定位置に配置、固定されている。
【００２２】
半導体レーザ３５から出射したレーザビーム（光束）Ｌは、コリメートレンズ３６により平行光になり、次いで第１結像光学系の第１シリンドリカルレンズ３７を透過して、光偏向装置３０の回転多面鏡（ポリゴンミラー）３０１に入射する。回転多面鏡３０１の反射光は、ｆθレンズ３２、第２シリンドリカルレンズ３３から成る第２結像光学系を透過し、カバーガラス３４を通過して像担持体１の周面上に、所定のスポット径で、副走査方向に所定ピッチずれた状態で走査する。なお、主走査方向は図示しない調整機構により、既に微調整してある。１ライン毎の同期検知は、走査開始前のレーザビーム（光束）Ｌをインデックスミラー３８を介して、インデックスセンサ３９に入射させる。
【００２３】
［光偏向装置］
図５（ａ）は光偏向装置３０の平面図、図５（ｂ）は光偏向装置３０の断面図である。図６は光偏向装置３０の分解断面図を示し、図６（ａ）はロータユニット３００の断面図、図６（ｂ）はステータユニット３１０の断面図である。
【００２４】
回転多面鏡３０１を回転体として高速回転させる光偏向装置３０では、回転体であるロータユニット（回転子）３００と、非回転体であるステータユニット（固定子）３１０との間に空気動圧軸受を設けて、等速回転が行われる。（図６参照）
支持ベース部材３１１に直立した円柱形状のラジアル軸部３１１Ａの外側には、円筒形状をした固定軸受部材（以下、内筒部材とも称す）３１２が固設され、ラジアル軸部３１１Ａと内筒部材３１２とでラジアル固定部を構成している。
【００２５】
内筒部材３１２の両側端部には、ラジアル軸部３１１Ａの略垂直方向に、円板状をした上スラスト固定部材（以下、上スラスト板と称す）３１３と、下スラスト固定部材（以下、下スラスト板と称す）３１４とが固設され、スラスト固定部を構成している。内筒部材３１２、上スラスト板３１３、下スラスト板３１４は、ラジアル軸部３１１Ａに装着後、ネジ３１５により固定される。
【００２６】
支持ベース部材３１１の平面部上には、複数の巻回コイル３１６を同一面上に配置したプリント基板３１７が取り付けられている。
【００２７】
上記の支持ベース部材３１１、内筒部材３１２、上スラスト板３１３、下スラスト板３１４、巻回コイル３１６、プリント基板３１７は一体となってステータユニット３１０を形成している。
【００２８】
一方、光偏向装置３０の等速回転を行うユニットであるロータユニット３００には、回転軸を中心とした円筒状の回転軸受部材（以下、外筒部材とも称す）３０２が一体として設けられている。外筒部材３０２の内径は、内筒部材３１２の外径より、数μｍの調整された微小間隔だけ大きい。この外筒部材３０２の内周面と内筒部材３１２の外周面とで、ラジアル動圧軸受部を構成している。
【００２９】
また、外筒部材３０２の上端面は、上スラスト板３１３のスラスト面と対向し、上スラスト動圧軸受部を構成している。同じく外筒部材３０２の下端面は下スラスト板３１４のスラスト面と対向し、下スラスト動圧軸受部を構成している。上記のラジアル動圧軸受部、上スラスト動圧軸受部、下スラスト動圧軸受部により、空気動圧軸受を構成する。
【００３０】
空気動圧軸受を構成する内筒部材３１２、外筒部材３０２、上スラスト板３１３、下スラスト板３１４は、アルミナや窒化珪素等のセラミック、ステンレス鋼材やアルミニウムや真鍮等の金属材料、或いは、メッキ処理や樹脂被覆した金属材料等で形成される。
【００３１】
光偏向装置３０では、組立前の保持部材３０３の内径（直径）Ｄ１と、組立前の外筒部材３０２の外径（直径）Ｄ２と、接着剤層の膜厚Ａとが、
Ｄ１≧Ｄ２
Ａ＞（Ｄ１−Ｄ２）×１／２
となるように、保持部材（フランジ部材）３０３が外筒部材３０２の外周面に固定され、外側面を鏡面とした回転多面鏡３０１が保持部材３０３に、回転多面鏡３０１の中心とロータユニット３００の回転中心とが合致するよう調整され取り付けられている。保持部材３０３は、ステンレス鋼材やアルミニウムや真鍮等の金属材料等で形成される。
【００３２】
保持部材３０３の下端面には、多磁極対のリング状をしたトルク発生用の磁石３０４が固設されている。
【００３３】
［光偏向装置の製造方法］
図７は、ロータユニット３００の拡大断面図である。
【００３４】
ロータユニット３００の組立工程を以下に示す。
（１）  組立前の保持部材３０３の内径Ｄ１と、組立前の外筒部材３０２の外径Ｄ２とを測定して、内径（直径）Ｄ１と外径（直径）Ｄ２と組立後の接着剤層の膜厚Ａとが、下記の式を満たすように選択する。
Ｄ１≧Ｄ２
（２）  外筒部材３０２の外周面に接着剤を所定の膜厚（塗布量）Ａとなるように均一に塗布する。接着剤としては、嫌気性のアクリル系樹脂、例えば、ロックタイト社の６４８ＵＶを用いた。
【００３５】
（３）  保持部材３０３を高温（例えば、約１８０℃）に加熱して、保持部材３０３の内径Ｄ１を増大させ、外筒部材３０２の外周面に挿入する。
【００３６】
（４）  組立後、接着剤は直ちに硬化し、保持部材３０３の温度は、高温から常温に低下し、保持部材３０３の内径Ｄ１は縮小し、外筒部材３０２の外周面を緊締して固定状態となる。
【００３７】
（５）  保持部材３０３と外筒部材３０２の接着部の上下にはみ出した接着剤を、ＵＶ光照射により硬化させる。
【００３８】
（６）  回転多面鏡３０１を保持部材３０３に固定し、ロータユニット３００の組立工程が完了する。
【００３９】
・ロータユニット３００組立後の外筒部材３０２の内径変化
図８は、組立前における保持部材３０３の内径Ｄ１と、外筒部材３０２の外径Ｄ２の差分δと、外筒部材３０２の内径変化量との相関を示す特性図である。
【００４０】
ロータユニット３００を安定して回転させるためには、組立後の外筒部材３０２の各部の内径の変化量を１．０μｍ以下が必要であり、そのためには組立前における保持部材３０３の内径Ｄ１と、外筒部材３０２の外径Ｄ２との差分δを０μｍ以上にする必要がある。
【００４１】
また、保持部材３０３の内径Ｄ１と外筒部材３０２の外径Ｄ２との差分δが８０μｍ以上であると、高温時に強度不足となり、８０℃で、１０ｋｇｆの外力が付勢されたとき、軸ずれが発生し、実用に耐えられない。
【００４２】
従って、８０μｍ≧（Ｄ１−Ｄ２）≧０μｍ
に設定することにより、ロータユニット３００を安定して回転させる事が可能である。
【００４３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の主旨にを逸脱しない範囲で、高速回転装置、光偏向装置についても、本発明は種々変形して同様に適用される。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の光偏向装置の製造方法は、以下に記載する効果を奏する。
【００４５】
（１）  組立前における保持部材の内径を外筒部材の外径より小さく加工して焼き嵌めする従来の製造方法や、この焼き嵌めと接着剤とを併用する従来の加工方法に比して、本発明の製造方法は、外筒部材の内部応力が少なく、内径の歪みが極めて少なく、安定した等速回転が達成される。
【００４６】
（２）  保持部材を加熱膨張させる事により、保持部材の内径と外筒部材の外径との隙間が広がり、作業性が向上する。
【００４７】
（３）  組立後の接着剤の膜厚により締まり嵌め状態とする事で、高温時も充分な強度が保持される。
【００４８】
（４）  ８０μｍ≧（組立前の保持部材の内径−組立前の回転軸受部材の外径）≧０μｍと、（組立後の接着剤層の膜厚）＞［（組立前の保持部材の内径）−（組立前の回転軸受部材の外径）］×１／２に設定することにより、高温時も充分な強度が保持されるとともに、保持部材の内径と外筒部材の外径との隙間が広がり、作業性が向上する。また、保持部材の熱で接着剤の硬化が促進され、製造効率が向上する。
【００４９】
（５）  外筒部材の内径歪みが防止され、外筒部材と保持部材との締結強度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー複写機の構成図。
【図２】像露光装置の一実施の形態を示す断面図。
【図３】像露光装置の斜視図。
【図４】像露光装置の平面図。
【図５】光偏向装置の平面図、及び断面図。
【図６】光偏向装置の分解断面図。
【図７】ロータユニットの拡大断面図。
【図８】組立前における保持部材の内径と、外筒部材の外径の差分と、外筒部材の内径変化量との相関を示す特性図。
【符号の説明】
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  像露光装置
３０  光偏向装置
３１  走査光学系
３００  ロータユニット（回転子）
３０１  回転多面鏡（ポリゴンミラー）
３０２  回転軸受部材（外筒部材）
３０３  保持部材（フランジ部材）
３０４  磁石
３１０  ステータユニット（固定子）
３１１  支持ベース部材
３１１Ａ  ラジアル軸部
３１２  固定軸受部材（内筒部材）
３１３  上スラスト固定部材（上スラスト板）
３１４  下スラスト固定部材（下スラスト板）
３１６  巻回コイル
３１７  プリント基板
Ａ  接着剤層の膜厚
【図１】
0004042415.tif 000002
【図２】
0004042415.tif 000003
【図３】
0004042415.tif 000004
【図４】
0004042415.tif 000005
【図５】
0004042415.tif 000006
【図６】
0004042415.tif 000007
【図７】
0004042415.tif 000008
【図８】
0004042415.tif 000009