JPH11132224A

JPH11132224A - 動圧軸受装置および光偏向装置

Info

Publication number: JPH11132224A
Application number: JP31436797A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yokota; 正明横田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】動圧軸受の耐久性等を向上させる。【解決手段】回転多面鏡Ｒ₁ と一体である回転軸２の
外周面と、これを嵌挿させるスリーブ１の内周面と、回
転軸の端面２ａと、これに対向するスラスト板３の表面
にそれぞれ耐摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１０ｄを設ける。
各耐摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１０ｄは、母材との境界面
がタンタル、チタンまたは珪素であり、膜厚方向に炭素
含有量が徐々に増加し、表面は耐摩耗性と潤滑性にすぐ
れた硬質炭素膜によって構成されており、軸受負荷が増
大しても剥離を起こすおそれがない。

Description

【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
ンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられ
る光偏向装置の回転多面鏡の軸受部等に用いられる動圧
軸受装置および光偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動圧軸受装置は、一般的に、振れが小さ
くて騒音も少ない等の利点を有し、小型で回転むらが少
ないことを要求されるレーザビームプリンタやレーザフ
ァクシミリ等の光偏向装置の軸受部等に広く用いられ
る。

【０００３】図７は、レーザビームプリンタ等の画像形
成装置に用いられる光偏向装置の主要部を示すもので、
側面に反射面を有する回転多面鏡Ｒ₀ と、これを回転さ
せるモータＭ₀ を有する。

【０００４】レーザビームプリンタ等の画像形成装置の
高速化や画質向上のためには、回転多面鏡Ｒ₀ の回転む
らが小さいことと振動や騒音等が少ないことが不可欠で
ある。そこで、回転多面鏡Ｒ₀ の軸受部には、内面にヘ
リングボーン溝１１１（図７の（ｂ）参照）を有するス
リーブ１０１と、これに嵌挿された回転軸１０２と、そ
の下端１０２ａに対向するスラスト板１０３等からなる
動圧軸受装置が用いられる。

【０００５】スリーブ１０１のヘリングボーン溝１１１
は、回転軸１０２の回転とともにスリーブ１０１と回転
軸１０２の間の流体をヘリングボーン溝１１１の両端部
から中央部分に向かって吸引するように構成されてお
り、回転軸１０２は、このようにして吸引された流体の
動圧によってスリーブ１０１に非接触で支持される。

【０００６】回転軸１０２の下端１０２ａは、回転軸１
０２の回転中、モータＭ₀ のロータ１０６とステータ１
０７の間に作用する磁力や、スラスト板１０３との間の
流体の動圧によって、スラスト板１０３から浮上した状
態となる。

【０００７】モータＭ₀ のロータ１０６は、回転軸１０
２と一体であるフランジ１０４から懸下されたヨーク１
０６ａと、その内側に固着されたロータマグネット１０
６ｂを有し、ステータ１０７は、固定板１０５に立設さ
れた外筒１０５ａに支持されたコイルからなる。固定板
１０５はスラスト板１０３と外筒１０５ａを支持し、ス
リーブ１０１は外筒１０５ａに嵌挿されている。

【０００８】スリーブ１０１や回転軸１０２の材質は、
一般的に耐摩耗性にすぐれた窒化珪素や炭化珪素等のセ
ラミック材料、あるいは、アルミニウム、真鍮、ＳＫ材
等の金属を母材として、その表面をＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｎ
ｉ等の耐摩耗性を有する硬質膜等によって硬質化したも
のが用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、セラミック材料は極めて加工性が悪い
材料であり、従って、ヘリングボーン溝等の加工コスト
が高く、スリーブ等の部品コストが高くなる。また、加
工性にすぐれたアルミニウム、真鍮、ＳＫ材等の金属製
の回転軸やスリーブを製作し、これらにヘリングボーン
溝等を溝加工したうえで、ＴｉＮ、ＴｉＣ、Ｎｉ等の硬
質膜を被覆する方法は、スリーブや回転軸の耐摩耗性の
向上や加工コストの低減には役立つものの、モータの起
動時の摩擦抵抗が大きいために、モータ負荷が増大して
消費電力の増加を招くという不都合がある。

【００１０】そこで、充分な耐摩耗性を備えていて、し
かも潤滑性に富む硬質炭素膜等の炭素系の耐摩耗潤滑性
被膜（カーボンコート）を金属製の回転軸、スリーブ、
スラスト板に被覆することで、モータ起動時等にモータ
負荷が増大する欠点を解決する提案がなされているが、
炭素系の耐摩耗潤滑性被膜は、回転軸やスリーブ等の母
材に対する密着性が不充分であるため、軸受負荷が大き
くなると、膜が剥離するという未解決の課題がある。

【００１１】近年では、レーザビームプリンタ等の高速
化やカラー化に対する需要が高まっており、これに応じ
るためには従来より大寸法の回転多面鏡を高速で回転さ
せる必要がある。ところが、大寸法の回転多面鏡を高速
で回転させると、その軸受部にかかる負荷が増大するた
め、上記のように耐摩耗潤滑性被膜の剥離が起こりやす
くなり、必要な耐久性を得ることができない。すなわ
ち、耐摩耗潤滑性被膜が剥離しやすいという欠点は、光
偏向装置等を高速化および高機能化するうえでの大きな
障害となっている。

【００１２】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性と潤滑性に
すぐれており、従ってモータ起動時の摩擦抵抗のために
消費電力の増加を招く等のトラブルもない炭素系の耐摩
耗潤滑性被膜を用いる動圧軸受において、耐摩耗潤滑性
被膜の密着性を大幅に向上させ、高速化や高機能化を促
進できる安価で高性能な動圧軸受装置および光偏向装置
を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の動圧軸受装置は、相対的に回転自在に嵌
合された軸およびスリーブと、前記軸または前記スリー
ブの端面に対向するスラスト板を有し、前記軸の外周面
と前記スリーブの内周面がラジアル動圧軸受部を構成
し、前記スラスト板の表面と前記軸または前記スリーブ
の前記端面がスラスト動圧軸受部を構成する動圧軸受装
置であって、前記軸の前記外周面と前記スリーブの前記
内周面と前記スラスト板の前記表面と前記軸または前記
スリーブの前記端面が、それぞれ、炭素含有量が膜厚方
向に連続的に変化する炭素系の耐摩耗潤滑性被膜によっ
て被覆されていることを特徴とする。

【００１４】耐摩耗潤滑性被膜の主成分が、タンタル、
チタンおよび珪素のうちの１つと炭素であるとよい。

【００１５】

【作用】軸やスリーブ等の母材として加工しやすい金属
を用いて動圧発生溝を加工し、各軸受面すなわち、軸の
外周面、スリーブの内周面、スラスト板の表面、これに
対向する軸またはスリーブの端面にそれぞれ炭素系の耐
摩耗潤滑性被膜を被覆することで、耐摩耗性と潤滑性の
双方を向上させる。

【００１６】炭素系の耐摩耗潤滑性被膜は金属の母材に
対する密着性が低いために剥離しやすいという欠点を有
するが、この欠点を補うために、タンタル、チタンおよ
び珪素のうちの１つと炭素を主成分とする耐摩耗潤滑性
被膜を用いて、炭素含有量が表面に近ずくほど多くなる
ように成分比を連続的に変化させる。母材に接する境界
面において母材である金属との密着性にすぐれたタンタ
ル、チタンまたは珪素の含有量を多くすることで、耐摩
耗潤滑性被膜と母材の結合力が大幅に強化され、耐摩耗
潤滑性被膜の剥離を防ぐことができる。

【００１７】軸受負荷が増大しても耐摩耗潤滑性被膜が
剥離を起こすことなく、回転多面鏡の高速化や高重量化
等による軸受負荷の増大にも充分に応じることができ
る。

【００１８】加工コストが低いうえに、動圧軸受として
充分な軸受性能を備えており、しかも、モータ起動時に
モータの負荷が増大するおそれがなく、軸受負荷等の増
加には充分に対応できる高い耐久性を有する高性能な動
圧軸受装置を実現できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２０】図１は一実施の形態による動圧軸受装置を
用いた光偏向装置の主要部を示すもので、これは、側面
に反射面Ａ₁ を有する回転多面鏡Ｒ₁ と、これを回転さ
せる駆動手段であるモータＭ₁ を有する。

【００２１】レーザビームプリンタ等の高速化や画質向
上のためには、回転多面鏡Ｒ₁ の回転むらが小さいこと
と振動や騒音等が少ないことが不可欠である。そこで、
回転多面鏡Ｒ₁ の軸受部には、スリーブ１と、これに嵌
挿された軸である回転軸２と、その端面２ａに対向する
スラスト板３を有する軸受手段である動圧軸受装置が用
いられる。

【００２２】回転軸２の外周面には、ヘリングボーン溝
等の動圧発生溝Ｅ₁ ，Ｅ₂ が設けられ、回転軸２の回転
とともにスリーブ１と回転軸２の間の流体を動圧発生溝
１１の両端部から中央部分に向かって吸引するように構
成されている。スリーブ１の内周面と回転軸２の外周面
は、このようにして吸引された流体の動圧によって互い
に非接触に保たれるラジアル動圧軸受部を構成する。

【００２３】回転軸２の端面２ａには、スラスト板３の
表面に対向するようにスパイラル状の動圧発生溝Ｅ₃ が
形成されている（図１の（ｃ）参照）。回転軸２は、そ
の回転中、モータＭ₁ のロータ６とステータ７の間に作
用する磁力と、スラスト板３の表面と回転軸２の端面２
ａによって構成されるスラスト動圧軸受部の流体の動圧
によって、スラスト板３から浮上した状態に保たれる。

【００２４】モータＭ₁ のロータ６は、回転軸２と一体
であるフランジ４から懸下されたヨーク６ａと、その内
側に固着されたロータマグネット６ｂを有し、ステータ
７は、スラスト板３と一体である固定板５に立設された
外筒５ａの外側に支持されたコイルからなる。

【００２５】スリーブ１、回転軸２、スラスト板３は、
それぞれ、母材であるアルミニウム、真鍮、ＳＫ材、ス
テンレス等の金属材料を所定の形状に加工し、各軸受面
すなわち、スリーブ１の内周面と回転軸２の外周面、お
よび回転軸２の端面２ａとこれに対向するスラスト板３
の表面にそれぞれ、炭素系の耐摩耗潤滑性被膜１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを被着させたものである。各耐
摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１０ｄは、金属である母材表面
との境界面がタンタル、チタンまたは珪素を１００％の
主成分とするもので、膜厚方向に図２に示すような勾配
で連続的に炭素含有量が増加してゆき、表面が炭素含有
量１００％の硬質炭素膜（カーボンコート）となるよう
に公知の成膜方法で成膜されたものである。

【００２６】このように各耐摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１
０ｄは、表面層が硬質炭素膜であるから、ＴｉＮ，Ｔｉ
Ｃ等の硬質膜と同様にすぐれた耐摩耗性を有し、しかも
潤滑性にもすぐれており、モータの起動時の摩擦抵抗を
低減してモータ負荷を軽減できるという長所を有する。
すなわち、加工性のよい金属を母材とした動圧軸受の軸
受面に耐摩耗性と潤滑性の双方にすぐれたカーボンコー
トを施すことで、セラミック材料等に比べて加工コスト
が低く、しかも、耐摩耗性にすぐれており、摩擦のため
に負荷が増大して消費電力の増加を招く等のトラブルも
ない高性能な動圧軸受装置を実現できる。

【００２７】加えて、各耐摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１０
ｄは、母材表面との境界面が金属との密着性にすぐれた
タンタル、チタンまたは珪素を主成分とし、膜厚方向に
徐々に炭素の含有量が増加して表面が炭素含有量１００
％の硬質炭素膜になる炭化物によって構成されているた
め、母材との密着性が高く、従って、母材からの剥離が
起こりにくい。

【００２８】さらに、膜厚の成分比が徐々に変化してい
るために、膜厚の内部にも剥離しやすい界面が存在せ
ず、膜厚の中間部で剥離が起こるというトラブルもな
い。

【００２９】このように、耐摩耗潤滑性被膜１０ａ〜１
０ｄの母材に対する密着性が充分で、しかも膜厚の内部
で剥離が起こることもないため、特に回転多面鏡の高速
化や大形化等によって軸受負荷が増大する場合の動圧軸
受装置の耐久性を大幅に向上できる。

【００３０】このような動圧軸受装置を用いることで、
光偏向装置等の高性能化や低価格化を促進し、また、軸
受部の耐久性を大幅に改善することで高速化やカラー化
等に貢献できる。

【００３１】（実施例）図３に示すスパッタ装置を用い
て各軸受部品に耐摩耗潤滑性被膜を成膜した。回転軸、
スリーブ等の被加工物は、ワークホルダ５１に以下の方
法で取りつける。

【００３２】回転軸の外周面にマスキングを施して回転
軸の端面が図４に示すように蒸着物質飛来方向に垂直に
なるように保持する。図５の（ａ）に示すように、スラ
スト板も同様に保持される。回転軸の外周面に成膜する
ときは図５の（ｂ）に示すように蒸着物質飛来方向と蒸
着面を垂直に保持し、膜厚が均一になるように回転を与
えた。スリーブの内周面は図５の（ｃ）と（ｄ）に示す
ようにスリーブの上下を反転させて２回に分けて蒸着
し、膜厚を均一にした。また必要に応じて各部品にマス
キングをした。

【００３３】図３に示す装置の真空槽５２を１×１０^-6
Ｔｏｒｒ以下に排気し、次いでガス導入口５３よりアル
ゴンガスを導入して真空槽５２を５×１０^-3Ｔｏｒｒに
する。そこでＲＦ電源５４を投入して１Ｗ／ｃｍ² のＲ
Ｆパワー密度でタンタルターゲット５４ａをスパッタす
る。ＲＦ電源５４のＲＦパワーを徐々に減少させると同
時にグラファイトターゲット５５ａのＲＦ電源５５のＲ
Ｆパワーを徐々に増加させて３Ｗ／ｃｍ² のＲＦパワー
密度でグラファイトターゲット５５ａをスパッタした。
最後はＲＦ電源５４はＯＦＦの状態でグラファイトだけ
がスパッタされる。

【００３４】このようにして、回転軸の外周面および端
面、スリーブの内周面、スラスト板の表面にそれぞれ膜
厚０．５μｍの耐摩耗潤滑性被膜を形成した。この膜の
構成は金属母材との界面が１００％タンタルで、表面に
向かってその量が連続的に減少するとともに炭素含有量
が増加して、表面層は炭素が１００％の硬質炭素膜にな
っている。

【００３５】（耐久テスト）次に、本実施例による耐摩
耗潤滑性被膜と、比較例として硬質炭素膜＋ＴａＣ中間
膜、硬質炭素膜、ＴｉＮ膜をコートした動圧軸受および
コートしていない動圧軸受の合計５種類を図１の装置に
組み込んで耐久テストを行なった。テスト方法は、任意
の一定時間内に１５０００ｒｐｍまで立ち上げ任意の一
定時間その回転数を保持したのちに停止させるいわゆる
スタート・ストップテストで、このスタート・ストップ
を１５００回繰り返し行なった。表１に耐久テストの結
果を示す。なお、ここで使用した軸受各部品の材質は、
アルミニウム製の回転軸、真鍮製のスリーブ、ステンレ
ス製のスラスト板である。

【００３６】

【表１】表１において、「減少量」「表面状態」は耐久テスト後
に各軸受部品がどのくらい摩耗しているかもしくは剥離
等の欠陥が発生しているかを示し、また「消費電力」は
特に起動時における回転軸とスリーブおよびスラスト板
との滑り状態の良否の判断材料になる。つまり、消費電
力が少なければ良好な滑り状態である。また、「剥離発
生の耐久回数」は、耐久テスト中に消費電力が急激に増
加した時点で各軸受部品を観察した結果である。

【００３７】今回のテストの結果、本実施例によるもの
は、回転軸、スリーブ、スラスト板に摩耗、キズ、膜剥
離等の発生はなく初期同等の良好な状態を１５００回の
テスト終了まで維持できた。消費電力も初期と終了時で
変化は認められなかった。これは、本実施例の耐摩耗潤
滑性被膜が、硬質化のみでなく潤滑性も有しており、さ
らに金属材料との密着性もすぐれているため考えられ
る。

【００３８】比較材の「硬質炭素膜＋ＴａＣ中間膜」お
よび「硬質炭素膜」は、約１０００回までは本実施例の
耐摩耗潤滑性被膜と同様に良好な状態であったが、それ
を少し越えた時点で「硬質炭素膜」が、さらに約１３０
０回で「硬質炭素膜＋ＴａＣ中間膜」が剥離した。剥離
状態は両者とも回転軸とスリーブの接触部分および回転
軸の端面とスラスト板に発生した。「硬質炭素膜＋Ｔａ
Ｃ中間膜」の剥離は、炭素膜と中間膜の界面から発生し
ていた。つまり金属母材とＴａＣ膜の密着力より炭素膜
とＴａＣ膜の密着力の方が弱いと考えられる。また剥離
発生時点は、ＴａＣ中間層が存在することで金属に直接
炭素膜をコートするよりも約３００回改善された。

【００３９】しかし、上記のように硬質炭素膜と他の膜
（ＴａＣ）の界面が存在すると剥離発生の原因になる。
本実施例の耐摩耗潤滑性被膜は、金属部品と密着力の強
いＴａ膜を各軸受部品の表面に被覆して、膜厚方向に徐
々に炭素含有量を増加させ表面層を硬質炭素膜にするこ
とで、膜内部に界面が発生するのを回避したために、非
常に強い密着力をもち、しかも膜厚の中間部でも剥離が
起こらなかったものと考えられる。

【００４０】次に、比較材のＴｉＮコートは、回転軸、
スリーブ、スラスト板の摩耗による重量減少は認められ
なかったが、荷重の影響を受けやすいスラスト軸受部で
ある回転軸の端面およびスラスト板にわずかなキズが発
生した。消費電力も前記３種類のカーボン系コートに比
べて初期で１Ｗ、終了時で２Ｗ多くなった。これらの結
果は、ＴｉＮ膜は摩耗防止には効果があるが潤滑効果が
カーボン系コートよりも劣っていることに起因するため
と考えられる。

【００４１】さらに、コーティングなしの場合は、テス
ト後の回転軸の重量減少とスラスト板の重量増加が認め
られるとともに各軸受部品に激しい傷の発生も認められ
た。これは、スラスト板と回転軸が起動および停止時に
擦れることで回転軸の材質である柔らかいアルミニウム
がスラスト板に付着したためと考えられる。また消費電
力もこれらの摩耗や表面の劣化を反映してＴｉＮコート
の動圧軸受よりもさらに大きくテスト終了時には１３Ｗ
になっている。

【００４２】次に、各コーティング膜のヌープ硬度と摩
擦係数を表２に示す。

【００４３】

【表２】この結果からもわかるように膜の硬度はＴｉＮとカーボ
ン系膜で大きな差は認められない。また、本実施例の耐
摩耗潤滑性被膜は表面の硬質炭素膜の下に徐々にＴａが
多くなるようにＴａＣ膜が形成されているが、ＴａＣの
硬度もＨ_k ＝２０００近くあるので表面の硬度の極端な
低下は見られず、膜の硬度はＨ_k ≒２３００であった。
同様な理由で、硬質炭素膜＋ＴａＣ膜もＨ_k ≒２３００
であった。

【００４４】一方、摩擦係数は表面が硬質炭素膜のもの
（本実施例の耐摩耗潤滑性被膜、硬質炭素膜＋ＴａＣ、
硬質炭素膜）はＴｉＮ膜の１／２〜１／６で非常に低い
値を示した。この理由はまだ解明していないが、炭素膜
の摩擦にあずかる極表面層が摩擦方向に配向するためと
考えられてる。

【００４５】図６は光偏向装置全体を示すもので、これ
は、レーザ光等の光ビーム（光束）を発生する光源Ｓ
と、前記レーザ光を回転多面鏡Ｒ₁ の反射面Ａ₁ に線状
に集光させるシリンドリカルレンズＣとを有し、前記光
ビームを回転多面鏡Ｒ₁ の回転によって偏向走査し、結
像レンズ系Ｄを経て回転ドラム上の感光体Ｆに結像させ
る。結像レンズ系Ｄは球面レンズＤ₁ 、トーリックレン
ズＤ₂ 等を有し、感光体Ｆに結像する点像の走査速度等
を補正するいわゆるｆθ機能を有する。

【００４６】前記モータＭ₁ によって回転多面鏡Ｒ₁ が
回転すると、その反射面Ａ₁ は、回転多面鏡Ｒ₁ の軸線
まわりに等速で回転する。前述のように光源Ｓから発生
され、シリンドリカルレンズＣによって集光される光ビ
ームの光路と回転多面鏡Ｒ₁の反射面Ａ₁ の法線とがな
す角、すなわち該反射面Ａ₁ に対する光ビームの入射角
は、回転多面鏡Ｒ₁ の回転とともに経時的に変化し、同
様に反射角も変化するため、感光体Ｆ上で光ビームが集
光されてできる点像は回転ドラムの軸方向（主走査方
向）に移動（走査）する。

【００４７】結像レンズ系Ｄは、回転多面鏡Ｒ₁ におい
て反射された光ビームを感光体Ｆ上で所定のスポット形
状の点像に集光するとともに、該点像の主走査方向への
走査速度を等速に保つように設計されたものである。

【００４８】感光体Ｆに結像する点像は、回転多面鏡Ｒ
₁ の回転による主走査と、感光体Ｆを有する回転ドラム
がその軸まわりに回転することによる副走査に伴なっ
て、静電潜像を形成する。

【００４９】感光体Ｆの周辺には、感光体Ｆの表面を一
様に帯電するための帯電装置、感光体Ｆの表面に形成さ
れる静電潜像をトナー像に顕像化するための現像装置、
前記トナー像を記録紙に転写する転写装置（いずれも不
図示）等が配置されており、光源Ｓから発生する光ビー
ムによる記録情報が記録紙等にプリントされる。

【００５０】検出ミラーＧは、感光体Ｆの表面における
記録情報の書き込み開始位置に入射する光ビームの光路
よりも主走査方向上流側において光ビームを反射して、
フォトダイオード等を有する受光素子Ｈの受光面に導入
する。受光素子Ｈはその受光面が前記光ビームによって
照射されたときに、走査開始位置（書き出し位置）を検
出するための走査開始信号を出力する。

【００５１】光源Ｓは、ホストコンピュータからの情報
を処理する処理回路から与えられる信号に対応した光ビ
ームを発生する。光源Ｓに与えられる信号は、感光体Ｆ
に書き込むべき情報に対応しており、処理回路は、感光
体Ｆの表面において結像する点像が作る軌跡である一走
査線に対応する情報を表す信号を一単位として光源Ｓに
与える。この情報信号は、受光素子Ｈから与えられる走
査開始信号に同期して送信される。

【００５２】なお、回転多面鏡Ｒ₁ 、結像レンズ系Ｄ等
は光学箱Ｂに収容され、光源Ｓ等は光学箱Ｂの側壁に取
り付けられる。光学箱Ｂに回転多面鏡Ｒ₁ 、結像レンズ
系Ｄ等を組み付けたうえで、光学箱Ｂの上部開口に図示
しないふたを装着する。

【００５３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００５４】高い軸受性能を有し、高速化等に伴なう軸
受負荷の増大にも耐えることのできるすぐれた耐久性を
備えており、また、ヘリングボーン溝等の加工コストが
低く、しかも、モータ起動時にモータ負荷が増大して消
費電力の増加を招く等のトラブルのない安価で高性能な
動圧軸受装置を実現できる。このような動圧軸受装置を
光偏向装置の回転多面鏡の軸受部に用いることで、レー
ザビームプリンタ等の画像形成装置の高性能化と低価格
化等に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による動圧軸受装置を用いた光偏
向装置の主要部を示すもので、（ａ）はその模式断面
図、（ｂ）は（ａ）の回転軸とスリーブのみを示す部分
断面図、（ｃ）は回転軸の端面を示す底面図である。

【図２】耐摩耗潤滑性被膜の成分比の変化を示すグラフ
である。

【図３】耐摩耗性被膜を成膜するスパッタ装置を示す図
である。

【図４】図３の装置によって回転軸の端面に耐摩耗性被
膜を成膜する工程を示す図である。

【図５】耐摩耗性被膜をスラスト板と回転軸の外周面と
スリーブの内周面に成膜する工程を示す図である。

【図６】光偏向装置全体を説明する図である。

【図７】一従来例による動圧軸受装置を用いた光偏向装
置の主要部を示すもので、（ａ）はその模式断面図、
（ｂ）はスリーブのみを示す断面図である。

【符号の説明】

１スリーブ２回転軸３スラスト板１０ａ〜１０ｄ耐摩耗潤滑性被膜Ｒ₁ 回転多面鏡Ｓ光源Ｄ結像レンズ系Ｆ感光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対的に回転自在に嵌合された軸および
スリーブと、前記軸または前記スリーブの端面に対向す
るスラスト板を有し、前記軸の外周面と前記スリーブの
内周面がラジアル動圧軸受部を構成し、前記スラスト板
の表面と前記軸または前記スリーブの前記端面がスラス
ト動圧軸受部を構成する動圧軸受装置であって、前記軸
の前記外周面と前記スリーブの前記内周面と前記スラス
ト板の前記表面と前記軸または前記スリーブの前記端面
が、それぞれ、炭素含有量が膜厚方向に連続的に変化す
る炭素系の耐摩耗潤滑性被膜によって被覆されているこ
とを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】耐摩耗潤滑性被膜の主成分が、タンタ
ル、チタンおよび珪素のうちの１つと炭素であることを
特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】耐摩耗潤滑性被膜の表面が硬質炭素膜で
あることを特徴とする請求項１または２記載の動圧軸受
装置。
【請求項４】光ビームを反射する回転多面鏡と、これ
を回転自在に支持する軸受手段と、前記回転多面鏡を回
転駆動する駆動手段を有し、前記軸受手段が、相対的に
回転自在に嵌合された軸およびスリーブと、前記軸また
は前記スリーブの端面に対向するスラスト板を備えてお
り、前記軸の外周面と前記スリーブの内周面がラジアル
動圧軸受部を構成し、前記スラスト板の表面と前記軸ま
たは前記スリーブの前記端面がスラスト動圧軸受部を構
成する動圧軸受装置であって、前記軸の前記外周面と前
記スリーブの前記内周面と前記スラスト板の前記表面と
前記軸または前記スリーブの前記端面が、それぞれ、炭
素含有量が膜厚方向に連続的に変化する炭素系の耐摩耗
潤滑性被膜によって被覆されていることを特徴とする光
偏向装置。
【請求項５】耐摩耗潤滑性被膜の主成分が、タンタ
ル、チタンおよび珪素のうちの１つと炭素であることを
特徴とする請求項４記載の光偏向装置。
【請求項６】耐摩耗潤滑性被膜の表面が硬質炭素膜で
あることを特徴とする請求項４または５記載の光偏向装
置。