JPH11201144A

JPH11201144A - 動圧軸受装置および光偏向装置

Info

Publication number: JPH11201144A
Application number: JP33124897A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yokota; 正明横田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】耐摩耗性と潤滑性にすぐれており、しかも安
価である動圧軸受装置を実現する。【解決手段】回転多面鏡Ｒ₁ と一体である回転軸２は
動圧発生溝であるヘリングボーン溝１１を有するスリー
ブ１に嵌合され、軸受間隙の流体の動圧によって非接触
に保たれる。回転多面鏡Ｒ₁ の低速回転時にはみそすり
運動等によってスリーブ１の上下両端が回転軸２に接触
するため、回転軸２の外周面に所定の幅の２つの輪帯状
の硬質膜２２を被着させ、スリーブ１の内周面に設けた
硬質膜１２に対向させる。回転軸２の外周面全体やスリ
ーブ１の内周面全体に硬質膜を設ける場合に比べて、成
膜時間が少なくてすむ等のメリットがある。

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回転多面鏡の軸受部等に広
く用いられる。

【０００３】図１０は、一従来例による光偏向装置の主
要部を示す。これは、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１０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、
その下端に対向するスラスト部材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は球面状に加
工され、スラスト部材１０３は耐摩耗性の高い材料で作
られている。回転軸１０２は、その回転中、モータＭ₀
のロータ１０６とステータ１０７の間に作用する磁力等
によって、スラスト部材１０３から浮上した状態で回転
する。

【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はスラスト部材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と回転軸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
ラミック材料である。モータＭ₀ の起動時において、ス
リーブ１０１と回転軸１０２の間に充分な動圧が得られ
る回転数に到達する前や、モータＭ₀ を停止するときの
低速回転時に両者が接触することも多く、これらの摩耗
を防ぐために耐摩耗性にすぐれた材料を用いる必要があ
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、スリーブ等の軸受部品の部品コストが高くな
る。最近では、加工性にすぐれたアルミニウム、真鍮、
ＳＫ材、ステンレス等の金属製の回転軸やスリーブを精
密に加工したうえで、回転軸の外周面やスリーブの内周
面全体に、ＴｉＮ、ＴｉＣ、Ｎｉ等の耐摩耗性被膜や炭
素系の耐摩耗潤滑性被膜を被覆することで加工コストを
低減する方法も提案されているが、回転軸の外周面やス
リーブの内周面全体に上記の被膜を成膜すると、成膜に
必要な時間が長くなって極めてコスト高である。

【００１０】加えて、スリーブの内周面に成膜するとき
は、両端の開口からスリーブの中央部分にまわり込む成
膜粒子が少ないために、スリーブの両端部に被着される
膜がスリーブの中央部分に比べて厚くなる。そこで、ス
リーブの内径を均一にするためにスリーブの両端部の膜
厚を削って、中心部と同じにするための寸法出しを行な
う必要が生じ、このためにより一層加工コストが上昇す
る結果となっている。

【００１１】近年では、光偏向装置等の小形化が進み、
これに伴なって動圧軸受装置のスリーブの内径も小さく
なる傾向にあるが、スリーブの内径が小さいほど、スリ
ーブ内周面に成膜される膜の膜厚の不均一は増大し、寸
法出しのための仕上げ加工も困難になる。

【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、すぐれた軸受性能と
耐久性を有し、しかも、長時間の成膜や成膜後の寸法出
しの工程を必要とせず、従って、製造コストが低くてす
む高性能で安価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を有し、前記軸および前記ス
リーブの嵌合面に、軸方向に間隔をおいて複数の所定の
幅の輪帯状の硬質膜が被着されていることを特徴とす
る。

【００１４】硬質膜が、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、Ｓｉ₃ Ｎ
₄ 膜、ＢＮ膜のうちの１つであるとよい。

【００１５】硬質膜が、ダイヤモンド状炭素膜、水素化
アモルファス炭素膜、硬質炭素膜のうちの１つであって
もよい。

【００１６】

【作用】軸およびスリーブの材料にステンレス等の金属
を用いて少なくとも一方に動圧発生溝を溝加工する。ス
リーブ等が金属製であるから加工コストは低くてすむ
が、スリーブと軸の嵌合面が接触して摩耗しやすい。両
者の接触はモータの立ち上げ時のみそすり運動等によっ
て発生するもので、嵌合面の両端部等に集中する。

【００１７】そこで、摩耗が集中する部位を特定して、
これを局部的に硬質化するための所定の幅の輪帯状の硬
質膜を設ける。軸とスリーブの嵌合面全体を硬質膜によ
って被覆する場合に比べて、成膜時間が短くてすむうえ
に、成膜後の硬質膜を削って膜厚を均一にするための寸
法出しの工程も省略することができる。

【００１８】硬質膜によって耐摩耗性や潤滑性を強化し
て、軸受性能や耐久性を向上させるとともに、硬質膜の
成膜等にかかるコストを低減し、高性能でしかも安価な
動圧軸受装置を実現できる。

【００１９】このような動圧軸受装置を軸受手段として
用いることで、光偏向装置の回転性能や耐久性を大幅に
改善できる。

【００２０】

【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。

【００２１】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
せるモータＭ₁ を有する。

【００２２】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、内面に動圧発生溝である
ヘリングボーン溝１１を有するスリーブ１と、これに嵌
挿された軸である回転軸２と、その下端に対向するスラ
スト部材３を有する軸受手段である動圧軸受装置が用い
られる。

【００２３】スリーブ１のヘリングボーン溝１１は、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
をヘリングボーン溝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おり、回転軸２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１に非
接触で支持される。

【００２４】回転軸２の下端２ａは球面状に加工され、
スラスト部材３に点接触するように構成され、回転軸２
の回転中は、駆動手段であるモータＭ₁ のロータ６とス
テータ７の間に作用する磁力等によって、スラスト部材
３から浮上した状態で回転する。

【００２５】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、スラスト部材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。

【００２６】スリーブ１は、加工性にすぐれたステンレ
ス等の金属製であり、その内面を切削加工することによ
ってヘリングボーン溝１１を形成する。回転軸２の外周
面の２つの輪帯部、すなわち、後述するようなみそすり
運動等によってスリーブ１の内周面と接触するおそれの
ある環状部位には、例えば幅２ｍｍの２つの輪帯状の硬
質膜２２がそれぞれ被着されている。各硬質膜２２は、
ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 膜、ＢＮ膜等の耐摩耗
性被膜あるいは、ダイヤモンド状炭素膜、水素化アモル
ファス炭素膜、硬質炭素膜の３つの炭素系の耐摩耗潤滑
性被膜のうちのいずれかを、プラズマＣＶＤ、イオン蒸
着法、スパッタ法等の公知の成膜方法で成膜したもので
ある。

【００２７】上記２つの輪帯状の硬質膜は同じ材料の被
膜でもよいし、異なる材料を選んでもかまわない。

【００２８】スリーブ１の内周面にも、回転軸２の各輪
帯状の硬質膜２２に対向する部位に硬質膜１２が被着さ
れる。成膜方法は輪帯状の硬質膜２２と同様である。回
転軸２の輪帯状の硬質膜２２の膜厚は例えば３μｍ程度
である。スリーブ１の硬質膜１２は、回転軸２の輪帯状
の硬質膜２２に対向するようにこれより幅の広い環状部
位を被覆しており、回転軸２の輪帯状の硬質膜２２より
小さい膜厚、例えば０．３μｍ程度に成膜すれば充分で
ある。

【００２９】モータＭ₁ の立ち上がり時においては、充
分な動圧を得られる回転数に到達する前に、図３に示す
ように、スリーブ１に対して回転軸２が傾いて回転する
みそすり運動が発生する。その結果、スリーブ１の両端
が回転軸２の外周面と局部的に接触し、両者の接触部が
摩耗する。また、モータＭ₁ の停止時にも同様のみそす
り運動が発生する。

【００３０】スリーブ１の内周面と回転軸２の外周面、
すなわち両者の嵌合面の摩耗は、その大部分がこのよう
なみそすり運動に起因するもので、スリーブ１の上下両
端に集中して発生する。従って、スリーブ１の上下両端
に近接した環状部位に対向する回転軸２の環状部位のみ
を輪帯状の硬質膜２２によって局部的に硬質化すれば充
分である。

【００３１】輪帯状の硬質膜２２は、回転軸２の嵌合面
（外周面）の極く一部分を覆っているにすぎないため、
回転軸２の外周面全体に硬質膜を成膜する場合に比べ
て、成膜工程に費す時間が短くてすむ。加えて、スリー
ブ１や回転軸２の材質が加工性にすぐれたステンレスで
あるからヘリングボーン溝等の加工コストも低く、動圧
軸受装置の部品コストを大幅に削減して、装置の低価格
化に大きく貢献できる。

【００３２】本実施の形態においては、スリーブと回転
軸がともにステンレス製であるが、アルミニウムや真鍮
等、加工性にすぐれた他の金属材料を用いてもよい。

【００３３】なお、回転軸２の嵌合面である外周面に２
つの輪帯状の硬質膜２２を設ける替わりに、図２の
（ａ）に示すように、スリーブ１の嵌合面である内周面
に２つの輪帯状の硬質膜２３を被覆し、これらに対向す
る回転軸２の環状部位に幅の広い硬質膜１３を設けても
よい。スリーブ１の内周面全体に硬質膜を成膜する場合
のように、成膜後にスリーブ１の内径出しを行なう必要
がないという利点が付加される。

【００３４】また、図２の（ｂ）に示すように、スリー
ブ１の内周面の上端部に輪帯状の硬質膜２４を被覆する
とともに、これに対向する回転軸２の環状部位に幅の広
い硬質膜１４を被覆し、回転軸２の嵌合面である外周面
の下端近傍に輪帯状の硬質膜２５を被覆するとともに、
これに対向するスリーブ１の環状部位に幅の広い硬質膜
１５を被覆したものでもよい。

【００３５】スリーブ１または回転軸２に被覆する輪帯
状の硬質膜の数は、２つに限定されることなく、２つ以
上であればいくつでもよい。

【００３６】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と低価格化を大きく促進でき
る。

【００３７】次に実施例を説明する。

【００３８】（第１実施例）図４の（ａ）に示すよう
に、内径１０ｍｍ、長さ２０ｍｍのステンレス製のスリ
ーブの内面にヘリングボーン溝を加工し、これに、軸受
間隙片側５μｍで回転軸を嵌合させる。

【００３９】回転軸の下端から２．５ｍｍの位置の外周
面に幅２ｍｍ、膜厚３μｍの輪帯状の硬質膜であるダイ
ヤモンド状炭素膜Ｑ₁ を形成する。また、スリーブの上
端から２．５ｍｍの位置に対応する回転軸の外周面の環
状部位に幅２ｍｍ、膜厚１．２μｍの輪帯状の硬質膜で
あるダイヤモンド状炭素膜Ｑ₂ を形成する。

【００４０】他方、スリーブの内周面には、図４の
（ｂ）に示すように、上下端からそれぞれ３．５ｍｍの
幅で膜厚０．３μｍのダイヤモンド状炭素膜Ｑ₃ ，Ｑ₄
を形成する。

【００４１】このようにダイヤモンド状炭素膜Ｑ₁ 〜Ｑ
₄ を形成することにより、動圧軸受の停止時および起動
時における回転軸とスリーブの接触位置は回転軸のダイ
ヤモンド状炭素膜Ｑ₁ ，Ｑ₂ とスリーブの上下両端のダ
イヤモンド炭素膜Ｑ₃ ，Ｑ₄の範囲内に限定される。

【００４２】カーボンコーティングする際は、コーティ
ング部分を除いてマスキングをすることが必要であり、
特に回転軸については、膜厚が異なるため２回に分けて
コーティングをする。そしてコーティング時のワークの
保持方法は、図５の（ａ）に示すように、コーティング
物質飛来方向に回転軸が垂直になるように保持してその
軸まわりに回転させる。スリーブは、図５の（ｂ）に示
すように、コーティング物質飛来方向に対してスリーブ
長手方向の中心軸が平行になるように保持して回転させ
る。

【００４３】図６は、回転軸とスリーブのダイヤモンド
状炭素膜Ｑ₁ 〜Ｑ₄ の成膜に用いるＥＣＲ、プラズマＣ
ＶＤ装置を示すもので、これは、真空槽５０内にワーク
ホルダ５１を配設し、マイクロ波導入管５２から窓５２
ａを経てマイクロ波を導入するとともに、流量調節器５
３ａを有するガス供給ライン５３から反応ガスを供給
し、真空槽５０の外側に配設された電磁石５４によって
磁界強度を調節し、ワークホルダ５１に接続されたＤＣ
電源によって負のバイアス電圧を印加するように構成さ
れている。

【００４４】図５の（ｂ）に示すようにマスキングを施
したスリーブをワークホルダ５１に保持させ、その中心
軸がカーボン粒子の飛来方向と平行になるようにセット
する。真空槽５０を１×１０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気し、
ガス供給ライン５３からＣＨ₄ ガスを３０ＳＣＣＭ導入
し、真空槽５０のガス圧を１×１０^-3Ｔｏｒｒに調節す
る。続いて、ワークホルダ５１のスリーブ位置で磁界強
度が６００Ｇａｕｓｓになるように電磁石５４を調節し
て、マイクロ波導入管５２から３００Ｗのマイクロ波を
導入し、さらにワークホルダ５１を介してスリーブに５
００Ｖの負のバイアス電圧を印加する。

【００４５】スリーブの両端部に、その内周面の幅３．
５ｍｍの環状部位を覆う膜厚０．３μｍのダイヤモンド
状炭素膜が形成された時点で成膜を終了する。

【００４６】次に、ワークホルダ５１に図５の（ａ）に
示す回転用ジグを取り付けて、これに回転軸を保持さ
せ、回転軸を回転させながら上記と同様の成膜工程によ
って、膜厚３μｍと膜厚１．２μｍの２つの輪帯状のダ
イヤモンド状炭素膜を成膜する。

【００４７】このようにして部分的にカーボンコートさ
れたスリーブと回転軸からなる動圧軸受装置をサンプル
Ｓ₁ とする。

【００４８】比較のために、上記と同様の成膜方法で、
回転軸の外周面全体と、スリーブの中央部分のダイヤモ
ンド状炭素膜の膜厚が０．５μｍに達するまでスリーブ
内周面全体に成膜を行ない、次いで、スリーブ内径の仕
上げ加工を行なってスリーブ全体のダイヤモンド状炭素
膜の膜厚が均一に０．５μｍになるように寸法出し（内
径出し）を行なう。このように全体にカーボンコートを
施した回転軸とスリーブを用いた動圧軸受装置をサンプ
ルＳ₂ とする。スリーブの中央部分のダイヤモンド状炭
素膜の膜厚が０．５μｍになるまで成膜を続けると、ス
リーブの両端のダイヤモンド状炭素膜の膜厚は５μｍに
達するため、切削等による寸法出しが必要になる。従っ
て、サンプルＳ₂ はサンプルＳ₁ に比べて製造コストが
高い。

【００４９】さらに、スリーブの内周面と回転軸の外周
面全体に膜厚１μｍのＴｉＮ膜を成膜したものをサンプ
ルＳ₃ 、スリーブと回転軸に硬質膜を設けることなく、
コーティングなしでステンレスの表面のままで組み立て
た動圧軸受装置をサンプルＳ₄ として用意した。

【００５０】サンプルＳ₁ 〜Ｓ₄ を図１に示す光偏向装
置に組み込んで耐久テストを行なった結果を表１に示
す。

【００５１】

【表１】耐久テストは、モータの回転数を一定時間内に１０，０
００ｒｐｍまで立ち上げたのち、所定の時間だけその回
転数に維持し、次いで停止させるいわゆるスタート・ス
トップテストを１，０００回繰り返したうえで、スリー
ブと回転軸の摩耗と消費電力を調べたものである。消費
電力は、起動（立ち上げ）時の回転軸とスリーブの滑り
状態を良否を判別するもので、消費電力が少なければ良
好な滑り状態である。また、スリーブと回転軸の重さの
減少量と、表面を観察することで、摩耗状態を判別す
る。

【００５２】表１から、サンプルＳ₁ 〜Ｓ₃ については
耐久テスト後摩耗、キズ等の発生はなく、表面状態は良
好であり、サンプルＳ₃ の消費電力のみがわずかに増え
ている。これは、ダイヤモンド状炭素膜の方がＴｉＮ膜
より潤滑性が良いためであると推察される。別途にこれ
らの摩擦係数を測定したところ、ダイヤモンド状炭素膜
は０．０５〜０．０８、ＴｉＮ膜は０．２〜０．３であ
ることが判明した。

【００５３】ところが、ステンレスの表面のままで硬質
膜を設けないスリーブと回転軸を用いたサンプルＳ₄
は、スリーブと回転軸の双方の重さが減少し、かつ、表
面が摩耗しており、消費電力が多くて潤滑性も悪いこと
が判明した。サンプルＳ₂ とサンプルＳ₃ はスリーブの
内面全体に硬質膜を成膜したものであるから、耐久テス
トの結果はサンプルＳ₁ とほとんど同じであっても、製
造コストが高いという欠点がある。

【００５４】（第２実施例）図７に示すイオン蒸着装置
を用いて第１実施例と同様のスリーブと回転軸に水素化
アモルファス炭素膜を成膜した。成膜工程は以下の通り
である。真空槽６０内のワークホルダ６１にマスキング
を施したスリーブを保持させ、真空槽６０を１×１０^-6
Ｔｏｒｒ以下に排気したのち、ガス供給ライン６３から
４０ＳＣＣＭのＨ₂ ガスと２０ＳＣＣＭのＣＨ₄ ガスを
真空槽６０に導入し、イオン化装置６４によってイオン
化した。真空槽６０内のガス圧を５×１０^-4Ｔｏｒｒに
調節し、イオン引き出しグリッド６５に６００Ｖの電圧
を印加してイオンビームを引き出して、ワークホルダ６
１のスリーブに所定時間照射した。次に、ワークホルダ
６１にマスキングを施した回転軸を保持させ、上記と同
様の成膜条件で第１実施例と同様に成膜し、第１実施例
と同様の耐久テストを行なった結果は、表１に示すもの
と全く同じであった。

【００５５】（第３実施例）図８に示すスパッタ装置を
用いて第１実施例と同様のスリーブと回転軸に硬質炭素
膜を成膜した。成膜工程は以下の通りである。真空槽７
０内のワークホルダ７１に所定のマスキングを施したス
リーブを保持させ、真空槽７０を１×１０^-6Ｔｏｒｒに
排気する。その後、ガス供給ライン７３からアルゴンガ
スを導入して、真空槽７０内のガス圧を５×１０^-3Ｔｏ
ｒｒに調節し、ＲＦ電源７４にＲＦ電力を投入して、Ｒ
Ｆパワー密度３Ｗ／ｃｍ² でグラファイトのターゲット
７５を所定時間スパッタした。次に、ワークホルダ７１
にマスキングを施した回転軸を保持させ、上記と同様の
成膜条件で第１実施例と同様に成膜し、第１実施例と同
様の耐久テストを行なった結果は、表１に示すものと全
く同じであった。

【００５６】図９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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】

【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。

【００６５】軸とスリーブの嵌合面の耐摩耗性や潤滑性
を向上させるための硬質膜の成膜時間を短縮し、かつ寸
法出し等の後工程を省略することで動圧軸受装置の製造
コストを大幅に低減できる。すなわち、高い軸受性能と
すぐれた耐久性を有し、しかもヘリングボーン溝等の加
工コストや硬質膜の成膜コスト等の低い高性能でしかも
安価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）の回転軸の一部分を示す部分立面
図、（ｃ）はスリーブを示す断面図である。

【図２】２つの変形例を説明する図である。

【図３】回転軸のみそすり運動を説明する図である。

【図４】第１実施例の回転軸とスリーブと硬質膜の寸法
を示す図である。

【図５】成膜装置における回転軸とスリーブの保持方法
を説明する図である。

【図６】スリーブと回転軸にダイヤモンド状炭素膜を成
膜するＥＣＲ、プラズマＣＶＤ装置を示す図である。

【図７】水素化アモルファス炭素膜を成膜するイオン蒸
着装置を示す図である。

【図８】硬質炭素膜を成膜するスパッタ装置を示す図で
ある。

【図９】光偏向装置全体を説明する図である。

【図１０】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スラスト部材１１ヘリングボーン溝１２，１３，１４，１５硬質膜２２，２３，２４，２５輪帯状の硬質膜

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
スリーブを有し、前記軸および前記スリーブの嵌合面
に、軸方向に間隔をおいて複数の所定の幅の輪帯状の硬
質膜が被着されていることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】硬質膜が、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、Ｓｉ₃
Ｎ₄ 膜、ＢＮ膜のうちの１つ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】硬質膜が、ダイヤモンド状炭素膜、水素
化アモルファス炭素膜、硬質炭素膜のうちの１つである
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を備えており、
前記軸および前記スリーブの嵌合面に、軸方向に間隔を
おいて複数の所定の幅の輪帯状の硬質膜が被着されてい
ることを特徴とする光偏向装置。
【請求項５】硬質膜が、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、Ｓｉ₃
Ｎ₄ 膜、ＢＮ膜のうちの１つ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】硬質膜が、ダイヤモンド状炭素膜、水素
化アモルファス炭素膜、硬質炭素膜のうちの１つである
ことを特徴とする請求項４記載の光偏向装置。