JP3322111B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを感光体
上に走査するための回転多面鏡を備えた光走査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光走査装置においては、塵、異物
の侵入を防ぐため、ハウジングに保持された回転多面鏡
を回転多面鏡カバーで覆っているものがある。図６に示
された光走査装置は、その１例を示したもので、モータ
３により駆動される回転多面鏡５はハウジング２により
保持されており、回転多面鏡５がその回転によって占め
る回転空間１５の周囲を回転多面鏡カバー１４で覆わ
れ、密封されている。

【０００３】また、実開平３−５４９１３号公報に記載
された技術では、光走査装置の温度上昇を防ぐため、回
転多面鏡カバーとハウジングカバーを用いてポリゴンミ
ラー冷却用の通風路を形成した光走査装置が開示されて
いる。図７に示された光走査装置は、その１例を示した
もので、回転多面鏡カバー１４を上方に折り曲げ、ハウ
ジングカバー１に密着させて通風路１６をつくり、この
通風路１６に外気を流通させ回転多面鏡、回転空間１５
及びモータ３を冷却している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者従
来例に開示された技術では、収容容器が密封状態か或い
はそれに近い構造のため、モータからの熱が各部品の変
形を招き、画質の劣化を招くと共に、モータ及び駆動回
路基板の熱よりモータの軸受け及び電気部品の寿命低下
を招く恐れがあるという問題が生じる。

【０００５】また、実開平３−５４９１３号公報に記載
された技術においては冷却用の通風路、ファン等が必要
となるため装置が大型化すると共に高コストとなってし
まう。

【０００６】本発明は、上記問題点を考慮し、装置内に
侵入する塵、異物を簡単な構成で低減すると共に密封に
よる温度上昇が抑えられた光走査装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、回転多面鏡と、該回転多面鏡を
駆動制御するための駆動回路基板とを備えた駆動手段が
ハウジングに保持される光走査装置において、前記回転
多面鏡の外径が前記駆動手段のロータ径よりも小さく、
かつ前記駆動回路基板が前記ハウジングの外側に離間し
た状態で取り付けられ、かつ前記ハウジングと前記駆動
手段のロータとの間に空気が流れる空間が設けられると
共に前記ハウジングは前記空間以外は略密閉されている
ことを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明では、光走査装置におい
て、回転多面鏡が駆動回路基板を備えた駆動手段によっ
て回転する。この回転多面鏡の回転によってハウジング
と駆動手段のロータとの間の空間に空気が流れる。この
空気の流れの方向は、回転する回転多面鏡の外径が駆動
手段のロータ径よりも小さく設定されているので、ハウ
ジングの内部から外部へ流出する方向となる。この空気
の流れにより、ハウジングの外側に離間した状態で取り
付けられている駆動回路基板は冷却される。しかも、ハ
ウジングは上記空間以外略密閉とされているので、ハウ
ジングの外部にある埃、異物がハウジングの内部に侵入
するのを防ぐことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて本発明
に係る実施の形態を説明する。

【００１０】本発明の実施の形態に係る光走査装置の断
面図を図１に、平面図を図２に各々示す。

【００１１】図１、図２に示すように、本光走査装置
は、ハウジング２によって覆われ、該ハウジング２の内
部には光ビームの偏向手段としてのポリゴンミラー５
（回転多面鏡）が配置されている。

【００１２】ポリゴンミラー５は、偏平な正多角柱の形
状を有しており、その側面部を形成する各々の偏向面は
平面のミラー面とされている。また、ポリゴンミラー５
は、略鉛直方向の回転軸Ｏを中心として回転可能なよう
に構成され、ポリゴンミラー５の下部にはポリゴンミラ
ー５を回転させる駆動手段としてのモータ３が配置され
ている。

【００１３】このモータ３は、ポリゴンミラー５を回転
させるためのロータ９と、該ロータ９の回転を制御する
ための駆動回路基板６と、駆動回路基板６をハウジング
２に取付け固定するための取付部１１と、から構成され
ている。

【００１４】ここで、ポリゴンミラー５は、直接ロータ
９に取り付けられているが、図２に示すように、ロータ
９の直径であるロータ径Ａは、ポリゴンミラー５の外接
径Ｂよりも大きく設定されている。

【００１５】ところで、上記モータ３及びポリゴンミラ
ー５は、ハウジング２が密閉された状態でもハウジング
２の底部に開けられたモータ取付け穴８Ａから取り付け
られるようになっている。そして、モータ３が取付け部
１１を介してハウジング２に取り付けられた状態では、
図１に示すように、駆動回路基板６の基板面６Ａが、ハ
ウジング２の底部に対して所定の距離だけ離間された状
態とされている。

【００１６】また、ハウジング２のモータ取付け穴８Ａ
の直径は、ロータ径Ａよりも所定幅だけ大きく設定され
ている。この設定により、モータ３がハウジング２に取
付けられた状態では、ハウジング２のモータ取付け穴８
Ａとロータ９との間には、間隙としての空間８ができる
構造とされている。

【００１７】また、図２に示すように、ハウジング２の
側部には、光源として用いられるレーザダイオードアセ
ンブリ１２が配置されている。このレーザダイオードア
センブリ１２は、変調手段により画像信号に応じてオン
・オフ制御される半導体レーザと、該半導体レーザから
射出された発散光束を整形するためのコリメータレンズ
と、ビーム成形用の開口絞り等とから構成されている
（図示なし）。

【００１８】さらに、ハウジング２の外側であって、ポ
リゴンミラー５と反対側の端部には、感光体ドラム１３
が配置されている。この感光体ドラム１３は、光ビーム
に感光する感光材料がその表面に塗布された細長い略円
柱状の形状を有しており、矢印Ｒによって示された走査
方向（主走査方向）が該感光体ドラム１３の長手方向に
略一致するように配置されている。

【００１９】なお、この感光体ドラム１３は、回転軸Ｗ
を中心として図示しない駆動手段によって予め定められ
た一定の回転速度で矢印Ｑ方向に回転するように構成さ
れており、この回転によって主走査方向と直交する副走
査方向に走査ラインが移動する。

【００２０】また、感光体ドラム１３とポリゴンミラー
５との間には、ポリゴンミラー５によって反射偏向され
た光ビームを感光体ドラム１３に光スポットとして集光
させて結像させると共に、該光スポットを感光体ドラム
１３の表面で等速で移動させるためのｆθレンズ系７が
配置されている。このｆθレンズ系７は、例えば図示の
ように２枚のレンズから構成されている。

【００２１】さらに、このｆθレンズ系７と感光体ドラ
ム１３との間のハウジング２の側部には、ｆθレンズ系
７を透過した光ビームを透過させるための光透過部材１
０が取り付けられている。また、ハウジング２の上部に
は、カバー１が取り付けられており、本光走査装置は、
前述した空間８を除いて略密閉状態とされている。

【００２２】次に、本実施の形態に係る光走査装置は、
防塵、冷却の動作について説明する。

【００２３】本実施の形態に係る光走査装置のポリゴン
ミラー５が回転すると、空気が図４の矢印Ｃに示すよう
に、ハウジング２の内部から外部に流れるようになる。
これにより、ハウジング２の外部にある埃、異物がハウ
ジング２の内部にある侵入するのを防ぐことができる。
また、流れる空気によりロータ９及び駆動回路基板を効
率良く冷却することができる。

【００２４】ところで、ロータ系よりもポリゴンミラー
４の外接径が大きい場合には、空気は図３矢印Ｄに示す
ようにハウジング２の外部から内部に流れるようにな
り、防塵の効果はなくなることが次の実験によりわかっ
ている（表１、２、３）。

【００２５】まず、ロータ径φ４２ｍｍ、モータ取付け
穴φ５０ｍｍの時の回転多面鏡外接径を変えた時の空気
の流れを表１に示す。表１に示すように、回転多面鏡外
接径を各々φ５３ｍｍ、φ３９ｍｍ、φ２６ｍｍとした
場合、空間８を通過する空気の流れは、各々、図３、図
４で示された矢印Ｄ、矢印Ｃ、矢印Ｃの流れとなる。

【００２６】表１の結果からロータ径４２ｍｍよりも小
さいφ３９ｍｍ、φ２６ｍｍの時に防塵効果があること
がわかる。なお、表１の実験結果において、ハウジング
２の大きさを変えても空気の流れは変わらず、ハウジン
グ２の大きさは実験した範囲の大きさにおいては無関係
であることがわかった。

【００２７】次に、ロータ径φ４２ｍｍ、モータ取付け
穴φ５０ｍｍで離間距離を所定範囲で変えた時の空気の
流れを表２に示す。表２に示すように、離間距離が５ｍ
ｍ、７ｍｍ、９ｍｍとした場合の空気の流れ方向は、回
転多面鏡外接径がφ３９ｍｍでロータ径４２ｍｍよりも
小さい時は、すべて矢印Ｃとなる。

【００２８】これに対し、回転多面鏡外接径がφ５３ｍ
ｍでロータ径φ４２ｍｍよりも大きい時は、各離間距離
の空気の流れは、すべて矢印Ｄの流れとなる。これらの
結果より、実験した離間距離の範囲内においては、空気
の流れ方向は、離間距離に依存せず、ロータ径と回転多
面鏡外接径の大小関係が直接的に関係していることがわ
かる。

【００２９】次に、ロータ径φ４２ｍｍ、離間距離７ｍ
ｍでモータ取付け穴の直径を変えた時の空気の流れを表
３に示す。表３に示すように、モータ取付け穴の直径を
各々φ５０ｍｍ、φ５５ｍｍ、φ６０ｍｍとした場合の
空気の流れ方向は、回転多面鏡外接径がφ３９ｍｍでロ
ータ径４２ｍｍよりも小さい時は、すべて矢印Ｃとな
る。

【００３０】これに対し、回転多面鏡外接径がφ５３ｍ
ｍでロータ径φ４２ｍｍよりも大きい時は、各離間距離
の空気の流れは、すべて矢印Ｄの流れとなる。これらの
結果より、実験したモータ取付け穴の範囲内において
は、空気の流れ方向は、モータ取付け穴の直径に依存せ
ず、ロータ径と回転多面鏡外接径の大小関係が直接的に
関係していることがわかる。

【００３１】なお、モータ３の取付部１１及び駆動回路
基板６は、ハウジング２に対して離間した状態で取り付
けられていないか、或いはハウジング２のモータ取付穴
８Ａとロータ９との間に空間８が開いていない場合に
は、空気は駆動回路基板６を流れず駆動回路基板６を流
れず駆動回路基板６を冷却することができなくなる。従
って、本実施の形態に係る光走査装置では、駆動回路基
板６がハウジング２に対して離間した状態で取り付けら
れること、及び空間８の存在が必要となる。

【００３２】以上が本実施の形態に係る光走査装置であ
るが、上記例にのみ限定されるものではない。例えば、
図１、図２の光走査装置では、ｆθレンズ径７、レーザ
ダイオードアセンブリ１２、モータ３を、同じハウジン
グ２に収納したが、図５に示すように、ｆθレンズ７、
レーザダイオードアセンブリ（図示せず）を別のハウジ
ングに収容するようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、回転多面鏡の外径がモータのロータ径よりも小
さく、かつ駆動回路基板がハウジングの外側に離間した
状態で取り付けられ、かつハウジングとロータとの間に
空気が流れる空間が設けられると共にハウジングは上記
空間以外は略密閉される構成としたので、装置内に侵入
する塵、異物を簡単な構成で低減すると共に密封による
温度上昇が抑えられる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る光走査装置の構成の断面図
である。

【図２】本実施の形態に係る光走査装置の構成の平面図
である。

【図３】回転多面鏡外接径がロータ径よりも大きい場合
の空気の流れ方向を示す図である。

【図４】回転多面鏡外接径がロータ径よりも小さい場合
の空気の流れ方向を示す図である。

【図５】ｆθレンズをポリゴンミラーとは別のユニット
に収容して構成した光走査装置の断面図である。

【図６】塵、異物の侵入を防ぐため、ハウジングに保持
された回転多面鏡を回転多面鏡カバーで覆っている従来
の光走査装置の構成図である。

【図７】光走査装置の温度上昇を防ぐため、回転多面鏡
カバーとハウジングカバーを用いてポリゴンミラー冷却
用の通風路を形成した従来の光走査装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

２ ハウジング ３ モータ ５ ポリゴンミラー（回転多面鏡） ６ 駆動回路基板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動制御
   するための駆動回路基板とを備えた駆動手段がハウジン
   グに保持される光走査装置において、 前記回転多面鏡の外径が前記駆動手段のロータ径よりも
   小さく、かつ前記駆動回路基板が前記ハウジングの外側
   に離間した状態で取り付けられ、かつ前記ハウジングと
   前記駆動手段のロータとの間に空気が流れる空間が設け
   られると共に前記ハウジングは前記空間以外は略密閉さ
   れていることを特徴とする光走査装置。