JPH10246864A

JPH10246864A - 光偏向走査装置

Info

Publication number: JPH10246864A
Application number: JP9069120A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tomita; 健一冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】回転多面鏡の汚染を防ぐための防塵効果を向
上させる。【解決手段】ふた部材１０に配設したカバーリブ１０
ａによって、回転多面鏡３のモータ３ａを搭載するモー
タ基板１２全体を覆うことで、回転多面鏡３のまわりの
雰囲気を、ふた部材１０と光学箱６の隙間から流入する
外気から完全に遮断し、回転多面鏡３の汚染を防ぐ。

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
走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ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走査装置は、図９に
示すように、半導体レーザ１０１から発生されたレーザ
光をコリメータレンズ１０２ａによって平行化し、アパ
ーチャ１０２ｂによってビーム形状を整えたうえで、シ
リンドリカルレンズ１０２ｃによって線状の光束に集光
し、回転多面鏡１０３によってその回転軸に沿った方向
（以下、「Ｚ軸方向」という。）に垂直な所定の方向
（以下、「Ｙ軸方向」という。）に偏向走査し、結像レ
ンズ系１０４を経て回転ドラム１０５上の感光体に結像
させる。感光体に結像する光束は、回転多面鏡１０３の
回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ドラム１０５の回
転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成す
る。

【０００３】このようにして回転ドラム１０５の感光体
に画像情報を書き込む走査を繰り返すものであるが、回
転多面鏡１０３の反射面の分割誤差のために、回転ドラ
ム１０５上の書き出し位置がずれるおそれがある。そこ
で、回転多面鏡１０３の走査光Ｌ₀ を、その走査面（Ｘ
Ｙ平面）のＹ軸方向の一端においてＢＤミラー１０６に
よって前記走査面の下方へ分離して、集光レンズ１０６
ａを経てＢＤセンサ１０７に導入し、図示しないコント
ローラにおいて走査開始信号に交換して半導体レーザ１
０１に送信する。半導体レーザ１０１は走査開始信号を
受信したうえで書き込み変調を開始する。

【０００４】結像レンズ系１０４は、球面レンズ１０４
ａとトーリックレンズ１０４ｂからなり、回転多面鏡１
０３によって等角速度で走査される走査光Ｌ₀ を、回転
ドラム１０５上においてＹ軸方向に等走度で走査する走
査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。

【０００５】半導体レーザ１０１、シリンドリカルレン
ズ１０２ｃ、回転多面鏡１０３、結像レンズ系１０４、
ＢＤミラー１０６およびＢＤセンサ１０７等は図８に示
す光学箱１１０の側壁や底壁に取り付けられる。回転ド
ラム１０５は光学箱１１０の外側に配設されており、光
学箱１１０の側壁には、走査光Ｌ₀ を光学箱１１０から
回転ドラム１０５に向かって取り出すための窓が設けら
れている。また、光学箱１１０の上部開口はふた部材１
１１によって閉塞される。

【０００６】図８に示すように、回転多面鏡１０３を回
転駆動するモータは、光学箱１１０の底壁に支持された
モータハウジングと、これと一体であるモータ基板１１
２に実装された駆動回路１１２ａと、該駆動回路１１２
ａの駆動電流によって励磁されるステータ１１３および
これに対向するロータ１１４等からなる磁気回路によっ
て構成される。ステータ１１３は、モータ基板１１２に
立設されたステータコアと、これに巻き付けられたステ
ータコイルを有し、また、ロータ１１４は、回転軸１１
５と一体である座金に固着され、回転多面鏡１０３は、
押えバネ等によって座金に押圧され、該座金を介してロ
ータ１１４に一体的に結合される。前述のようにステー
タ１１３が励磁されると、ロータ１１４と回転多面鏡１
０３が一体となって回転する。

【０００７】近年では、書き込み速度を上昇させるため
に回転多面鏡１０３をより一層高速度で回転させること
が要求されているが、回転多面鏡１０３を高速回転させ
ると、ふた部材１１１の反り等のために、光学箱１１０
の側壁の上端とふた部材１１１の間に形成された隙間か
ら光学箱１１０内に多量の外気が吸引され、外気中の塵
埃が回転多面鏡１０３の反射面に付着して反射率が低下
する。これを防ぐために、ふた部材１１１の内側に円筒
状のミラーカバー１１１ａを設け、該ミラーカバー１１
１ａによって回転多面鏡１０３のまわりを覆うように工
夫されている。

【０００８】

【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、ふた部材の内側に回転多面鏡を覆うミ
ラーカバーを設けても、ミラーカバーとモータ基板の間
に残された隙間からミラーカバーの内部へ外気が吸引さ
れるため、回転多面鏡の汚染を充分に防ぐことができな
いという未解決の課題がある。

【０００９】例えば、光学箱とふた部材の双方がプラス
チック等の成形品である場合には、光学箱とふた部材の
間に０．３ｍｍ程度の隙間が生じるのを回避できず、こ
の隙間から多量の外気が光学箱の内部へ吸引される。こ
のようにして光学箱に侵入した外気の一部分が、さらに
ミラーカバーの内部へ流入し、回転多面鏡を汚染する。

【００１０】また、最近では回転多面鏡のモータがより
一層小型化される傾向にあるが、小型化が進むと、モー
タ基板を固定するためのビスやモータ基板に実装された
回路部品等がミラーカバーと干渉する位置に配設される
ことも多い。そこで、ミラーカバーに図８に示すような
切欠部１１１ｂが必要となり、このために、ミラーカバ
ーの防塵効果はより一層低下して、回転多面鏡の汚染を
防ぐのが難しくなる。

【００１１】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、光学箱のふた部材に
設けたリブ状部材によって極めて効果的に回転多面鏡の
汚染を防ぐことのできる高性能な光偏向走査装置を提供
することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の光偏向走査装置は、光ビームを偏向走査す
る回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転させるモータとそ
の駆動回路を搭載するモータ基板を有する駆動手段と、
前記回転多面鏡を前記駆動手段とともに収容する光学箱
と、その開口を閉塞するふた部材を有し、該ふた部材
が、前記回転多面鏡と前記駆動手段全体を包囲するリブ
状部材を備えていることを特徴とする。

【００１３】リブ状部材が光学箱の底面またはモータ基
板の外周部に当接される弾性体を備えているとよい。

【００１４】ふた部材が、リブ状部材の内側に、回転多
面鏡のみを包囲する第２のリブ状部材を備えていてもよ
い。

【００１５】モータ基板が、回転多面鏡と同軸的に配設
された円板形状を有するものであってもよい。

【００１６】

【作用】ふた部材の内側に配設したリブ状部材によって
回転多面鏡とモータ基板を含む駆動部全体を覆うこと
で、外気中の塵埃等による回転多面鏡の汚染を防止す
る。回転多面鏡のみを覆うミラーカバーのようにモータ
基板の回路部品等との干渉を避けるための切欠部等を必
要としないから、回転多面鏡のまわりの雰囲気を外気か
ら完全に遮断して、防塵効果を高めることができる。

【００１７】回転多面鏡の汚染を効果的に回避すること
で、極めて高性能で、しかも長時間メンテナンスフリー
である光偏向走査装置を実現できる。

【００１８】リブ状部材が光学箱の底面またはモータ基
板の外周部に当接される弾性体を備えていれば、防塵効
果をより一層高めることができる。

【００１９】ふた部材が、リブ状部材の内側に、回転多
面鏡のみを包囲する第２のリブ状部材を備えていれば、
回転多面鏡の風損を軽減して、モータの発熱を低減でき
るという利点が付加される。

【００２０】モータ基板が、回転多面鏡と同軸的に配設
された円板形状を有するものであれば、リブ状部材の断
面を円形にすることでリブ状部材の加工が簡単になり、
しかも、回転多面鏡の防塵とモータの発熱防止の双方を
期待できるという利点が付加される。

【００２１】

【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。

【００２２】図１は第１実施例による光偏向走査装置を
示すもので、半導体レーザ１から発生された光ビームで
あるレーザ光Ｌ₁ はコリメータレンズ１ａによって平行
化され、シリンドリカルレンズ２によって線状の光束に
集光されて、回転多面鏡３の反射面に入射する。その反
射光は、回転多面鏡３の回転によって偏向走査されて、
Ｙ軸方向（主走査方向）の走査光となり、結像レンズ系
４と折り返しミラー５を経て図示しない回転ドラム上の
感光体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面
鏡３の回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ドラムの回
転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成す
る。

【００２３】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電するコロナ放電器、感光体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顕像化装置、前記ト
ナー像を記録紙等の記録媒体に転写する転写用コロナ放
電器等が配置されており、これらの働きによって、半導
体レーザ１が発生する光束に対応する記録情報が記録紙
等にプリントされる。

【００２４】回転多面鏡３の走査光は、その走査面の一
端に達したものが図示しないＢＤミラーによって反射さ
れ、集光レンズを経てＢＤセンサに導入され、コントロ
ーラにおいて走査開始信号に変換されて半導体レーザ１
に送信される。半導体レーザ１は走査開始信号を受信し
たうえで、図示しないホストコンピュータから送信され
る画像情報に基づいた書き込み変調を開始する。

【００２５】半導体レーザ１やシリンドリカルレンズ
２、回転多面鏡３、結像レンズ系４、ＢＤミラー、ＢＤ
センサ等は光偏向走査装置の本体フレームと一体である
合成樹脂製の光学箱６の側壁や底壁に取り付けられる。
回転ドラムは光学箱６の外側に配設されており、光学箱
６の底壁には走査光を光学箱６から回転ドラムに向かっ
て取り出すための窓が設けられている。また、光学箱６
の上部の開口は、図２に示すふた部材１０によって閉塞
され、ふた部材１０はその周縁部において光学箱６にビ
ス止めされる。

【００２６】結像レンズ系４は、球面レンズ４ａとトー
リックレンズ４ｂからなり、回転多面鏡３によって等角
速度で走査される走査光を回転ドラム上においてＹ軸方
向に等走度で走査する走査光に変換するいわゆるｆθ機
能を有する。

【００２７】また、光偏向走査装置の本体フレームに対
する光学箱６のＸ軸方向の位置決めと回転角度θは、そ
の外側の支持部に設けられたガイド穴６ａ、６ｂに係合
する位置決めピン７ａ、７ｂによって行なわれる。Ｘ軸
方向の位置決めは、両位置決めピン７ａ，７ｂをガイド
穴６ａ，６ｂに対してＸ軸方向に同じ向きに移動させる
ことによって行なわれ、回転角度θ（θ軸方向の位置）
は、両位置決めピン７ａ，７ｂの移動量の差によって調
節される。このようにして感光体に対する相対位置を調
節したうえで、ビス８ａ、８ｂによって光学箱６を本体
フレームに固定する。

【００２８】図３に示すように、回転多面鏡３を回転駆
動するモータ３ａは、光学箱６の底壁に支持されたモー
タハウジング１１と、前記モータ３ａとともに駆動手段
を構成するモータ基板１２に実装された図示しない駆動
回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁されるステ
ータ１３およびこれに対向するロータ１４等からなる磁
気回路によって構成される。ステータ１３は、モータ基
板１２に立設されたステータコアと、これに巻き付けら
れたステータコイルを有し、また、ロータ１４は、回転
軸１５と一体である座金１６に固着される。回転多面鏡
３は、押えバネ１７等を有する弾性押圧機構によって座
金１６に押圧され、該座金１６を介してロータ１４に一
体的に結合される。前述のようにステータ１３が励磁さ
れると、ロータ１４とともに座金１６および回転多面鏡
３が一体となって回転する。

【００２９】光学箱６とふた部材１０の双方が成形品で
ある場合は、ふた部材１０の反り等のために光学箱６と
ふた部材１０の間を充分に密封することができず、両者
の隙間から矢印Ａで示すように外気が侵入し、その塵埃
が回転多面鏡３の反射面に付着して反射率を低下させ
る。これを防ぐためにふた部材１０の内側にリブ状部材
であるカバーリブ１０ａを一体的に設ける。

【００３０】ふた部材１０のカバーリブ１０ａは、モー
タ基板１２全体を包囲するように配設され、カバーリブ
１０ａの下端がモータ基板１２の下に位置する。このよ
うに回転多面鏡３およびそのモータ３ａを構成するステ
ータ１３とロータ１４とモータ基板１２全体をふた部材
１０のカバーリブ１０ａによって完全に覆うことで、光
学箱６とふた部材１０の間から侵入する外気を遮断し、
回転多面鏡３の汚染を防ぐ。

【００３１】カバーリブ１０ａがモータ基板１２全体を
包囲するように構成されているため、回路部品等やモー
タ基板１２を固定するビス等に干渉するおそれがない。
従って、従来例のような切欠部等を必要とせず、カバー
リブ１０ａによる防塵効果を大幅に向上できる。

【００３２】なお、本実施例のモータ基板１２は方形で
あるからふた部材１０のカバーリブ１０ａの形状は方形
枠状であり、その一側面には、回転多面鏡３の反射面に
入出射するレーザ光のための窓１０ｂが設けられてい
る。

【００３３】本実施例によれば、光学箱に侵入する外気
のために回転多面鏡の反射面が汚染されるのを効果的に
防止して、高い光学性能を有し、しかも長期間メンテナ
ンスフリーである極めて高性能な光偏向走査装置を実現
できる。

【００３４】図４は、一変形例を示す。これは、ふた部
材２０のカバーリブ２０ａの先端に弾性体であるエラス
トマ２０ｂを一体成形しておき、ふた部材２０を光学箱
６にかぶせたときに、光学箱６の底面にエラストマ２０
ｂが弾力的に当接され、カバーリブ２０ａとの間の隙間
Ｂがエラストマ２０ｂによって密封されるように構成し
たものである。

【００３５】エラストマ２０ｂによってカバーリブ２０
ａの防塵効果をより一層高めることができる。なお、エ
ラストマ２０ｂを光学箱６の底面に当接する替わりに、
モータ基板１２の外周部に当接してもよい。

【００３６】図５はさらに別の変形例を示す。これは、
回転多面鏡３と同軸的に配設された円板形状のモータ基
板を用いて、ふた部材３０には、円板形状のモータ基板
の外側を覆う円筒状のカバーリブ３０ａを設けたもので
ある。カバーリブ３０ａの形状が簡単であるために、ふ
た部材３０の成形が容易であり、従って、加工コストが
安い。また、カバーリブ３０ａを回転多面鏡３に近接さ
せることでその風損を低減し、モータの発熱等のエネル
ギーロスを軽減できるうえに、光学箱６に対してモータ
基板の回転位置がずれていてもカバーリブ３０ａをモー
タ基板に近接させることができるため、防塵効果が高い
という利点も付加される。

【００３７】図６は、第２実施例を示すもので、これ
は、第１実施例と同様に、ふた部材４０に方形枠状のカ
バーリブ４０ａを設けて、これによってモータ基板４２
（図７参照）の外側を覆うとともに、カバーリブ４０ａ
の内側に、回転多面鏡３の反射面に近接する第２のリブ
状部材であるミラーカバー４０ｂを配設したものであ
る。

【００３８】半導体レーザ１、回転多面鏡３、結像レン
ズ系４等は第１実施例と同様であるから同じ符号で表わ
し、説明は省略する。

【００３９】ふた部材４０と一体であるカバーリブ４０
ａとミラーカバー４０ｂによって回転多面鏡３を２重に
覆うことでより一層防塵効果を高めるとともに、回転多
面鏡３の風損を低減してモータの発熱等を防ぐことがで
きるという利点が付加される。

【００４０】

【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。

【００４１】光学箱のふた部材に設けたリブ状部材によ
って極めて効果的に回転多面鏡の汚染を防ぎ、高性能で
あってしかも長期間メンテナンスフリーである光偏向走
査装置を実現できる。このような光偏向走査装置を搭載
することで、画像形成装置の高性能化とランニングコス
トの低減に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による光偏向走査装置をふた部材を
取りはずした状態で示す模式平面図である。

【図２】図１の装置にふた部材を取り付けたものを、ふ
た部材の一部を破断して示す一部破断模式平面図であ
る。

【図３】図２の装置の主要部を示す模式部分断面図であ
る。

【図４】第１実施例の第１の変形例を示す模式部分断面
図である。

【図５】第１実施例の第２の変形例を、その一部を破断
して示す一部破断模式平面図である。

【図６】第２実施例による光偏向走査装置を、その一部
を破断して示す一部破断模式平面図である。

【図７】図６の装置の主要部を示す模式部分断面図であ
る。

【図８】一従来例の主要部を示す模式部分断面図であ
る。

【図９】図８の装置の全体を説明する図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ３回転多面鏡４結像レンズ系６光学箱１０，２０，３０，４０ふた部材１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａカバーリブ２０ｂエラストマ１２，４２モータ基板４０ｂミラーカバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡を回転させるモータとその駆動回路を搭載
するモータ基板を有する駆動手段と、前記回転多面鏡を
前記駆動手段とともに収容する光学箱と、その開口を閉
塞するふた部材を有し、該ふた部材が、前記回転多面鏡
と前記駆動手段全体を包囲するリブ状部材を備えている
ことを特徴とする光偏向走査装置。
【請求項２】リブ状部材が光学箱の底面またはモータ
基板の外周部に当接される弾性体を備えていることを特
徴とする請求項１記載の光偏向走査装置。
【請求項３】ふた部材が、リブ状部材の内側に、回転
多面鏡のみを包囲する第２のリブ状部材を備えているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の光偏向走査装
置。
【請求項４】モータ基板が、回転多面鏡と同軸的に配
設された円板形状を有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の光偏向走査装置。