JP2003295094A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2003295094A
JP2003295094A JP2002094049A JP2002094049A JP2003295094A JP 2003295094 A JP2003295094 A JP 2003295094A JP 2002094049 A JP2002094049 A JP 2002094049A JP 2002094049 A JP2002094049 A JP 2002094049A JP 2003295094 A JP2003295094 A JP 2003295094A
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JP
Japan
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polygon mirror
rotary polygon
dust
optical scanning
scanning device
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Application number
JP2002094049A
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English (en)
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Koji Kaneko
好司 金子
Tasuku Hosonuma
介 細沼
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成で、かつ光ビームの有効反射領域
を狭めることなく反射面への塵埃の付着を効果的に抑制
することができる光走査装置を提供する。 【解決手段】 回転多面鏡10の上端面に近接させて整
流板20を平行に配置し、稜角10bを通過して上方に
抜ける空気流を整流板20に反射させて回転多面鏡10
側に戻すことにより、反射面10aの回転方向上流側で
の渦流を発生しにくくし、塵埃の付着を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ等
の画像形成装置においてレーザ光等の光ビームを高速度
で偏向走査する光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10を参照してこの種の光走査装置の
原理を説明する。レーザ発振器(光源)1から出射した
レーザビーム(光ビーム)Lはシリンドリカルレンズ2
を通過することにより所定のビーム形状に集光され、そ
のレーザビームLは矢印R方向に回転する正多角形状の
回転多面鏡3の反射面に入射して繰り返し偏向走査さ
れ、結像レンズ系4a,4bを通って被走査体5上に結
像する。
【0003】ところで、このような光走査装置にあって
は、図11(a)に示すように、回転する回転多面鏡3
の周囲には回転方向Rと相対的に、矢印Aで示す逆向
きの空気流が発生する。その空気流は、反射面3aに沿
って流れてから、図11(b)に示すように、多くは両
端面側に流れてから次の反射面3aに戻り、一部は稜角
3bを越えて次の反射面3aに沿って流れる。このよう
な空気流の挙動により、反射面3aの回転方向上流側で
は、図11(a)に示すように空気流は離れ、その内部
が負圧となって空気が逆流し、渦流Aを生じる。そし
て、反射面3aの回転方向上流側に形成されるこの渦流
領域Wでは、空気流に混じる塵埃が巻き込まれ、その塵
埃が反射面3aに付着して図11(b)に示すように曇
りDが生じる場合があった。塵埃の付着は、主に反射面
3aの厚さ方向中央に集中しやすく、1本のビームを偏
向走査するものにあっては、この厚さ方向中央部分は光
ビームを反射する有効反射領域である。したがって、こ
の領域に塵埃が付着すると反射率が著しく低下し、出力
される画像の品質が低下するといった問題を招く。
【0004】そこで、特開平9−197328号公報に
は、回転多面鏡の周囲に、空気流を反射面の外側に導く
突起を設けることにより、塵埃の集中的な付着を防止す
る技術が開示されている。また、特開平7−19910
6号公報には、塵埃が付着する上記渦流領域を、光ビー
ムの偏向走査には使用しない不使用領域に設定し、この
不使用領域以外の塵埃が付着しない清浄な領域にのみ光
ビームを入射させる技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の各技
術のうち、前者の場合は、突起を設けることにより構成
の複雑化を招くとともに、突起の存在が回転多面鏡の周
囲に空気流の乱れを生じさせ、騒音源となる風切り音が
生じるおそれがあった。また、後者の場合は、光ビーム
の有効反射領域が狭くなるといった問題が生じ、これを
回避するには回転多面鏡を大型化せざるを得ず、回転多
面鏡の大型化は、光走査装置そのものの大型化を招く。
【0006】よって本発明は、簡素な構成で、かつ光ビ
ームの有効反射領域を狭めることなく反射面への塵埃の
付着を効果的に抑制することができる光走査装置を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明は、光源から出射する光ビームを偏向
走査する回転多面鏡と、この回転多面鏡の少なくとも片
側の端面に近接し、かつ該端面と略平行に配置された整
流板とを備えることを特徴としている。
【0008】本発明によれば、次のような作用が生じ
る。すなわち、回転多面鏡の周囲に生じた空気流が反射
面の間の稜角を通過すると、その一部は回転多面鏡の端
面側に抜けるが、整流板が配置された端面側において
は、その一部の空気流が整流板に衝突して反射面の回転
方向上流側(上記渦流領域)に戻る。このような空気の
流れにより、従来では負圧となっていた反射面の回転方
向上流側の気圧が高まり、渦流の発生が抑制される。そ
の結果、塵埃が巻き込まれにくくなり、塵埃の付着が抑
制される。本発明では、このような塵埃付着の抑制効果
を、整流板を回転多面鏡の少なくとも片側の端面に配置
するといった簡素な構成で、かつ反射面の光ビームの有
効反射領域を狭めることなく得ることができる。
【0009】上述した塵埃付着の抑制効果は、空気流が
整流板から回転多面鏡側に確実に、かつ高圧で反射する
ことにより顕著に得られる。したがって、整流板が回転
多面鏡になるべく近付いていることが望ましく、そのた
め本発明では、回転多面鏡の厚さをL、回転多面鏡と
整流板との間の隙間をLとしたとき、L>Lであ
ることを好ましい形態としており、1/2L≧L
あればより好ましい。また、同様の観点から、整流板が
回転多面鏡の外接円以上の面積を有していることが好ま
しい。
【0010】さらに本発明の光走査装置は、ハウジング
に支持されており、かつこのハウジングの一部が上記整
流板を構成している形態を含む。この形態によれば、整
流板を別部品として用意する必要がないので、部品点数
の削減、ならびに構成のさらなる簡素化を図ることがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (1)第1実施形態 図1は、図10で示した光走査系に適用可能な第1実施
形態に係る光走査装置の平面図、図2はその側面図であ
る。この装置は、平面視正多角形状(図示例では正六角
形状)で適度な厚さを有する回転多面鏡10と、この回
転多面鏡10の上方に配された整流板20とを備えるも
ので、図2に示すように、ハウジングを構成するハウジ
ング本体31の底面に支持されている。なお、ハウジン
グ本体31には図示せぬ蓋体が被せられるようになって
おり、ハウジング本体31と蓋体とによりハウジングが
構成される。
【0012】回転多面鏡10は、複数の反射面10aを
有し、隣り合う反射面10aの間に稜角10bが形成さ
れている。この回転多面鏡10は、モータ11によって
回転させられる円板状のロータ12の上に同軸的に配置
され、このロータ12に対し、上端面の中心に配された
押圧部材13で押し付けられることにより一体的に固定
されている。モータ11は、ハウジング本体31に形成
された凹所31aに収納され、その上面に固定されたモ
ータ基板14が、ハウジング本体31の底面に固定され
ている。
【0013】整流板20は樹脂や板金等で円板状に成形
されたものであり、図2に示すように、その外径は回転
多面鏡10の外接円の径よりも大きい。すなわち、整流
板20は回転多面鏡10の外接円以上の面積を有してい
る。整流板20の周縁部には、複数(図示例では3つ)
の脚部21が等間隔に形成されており、これら脚部21
がねじ止め等の手段でハウジング本体31に固定されて
いる。この固定状態で、整流板20は、回転多面鏡10
と僅かな隙間Lをおいて、回転多面鏡10の上端面と
平行に、かつ同軸的に配置されている。回転多面鏡10
の反射面10aに対する光ビームの入射および反射は、
脚部21間の空間を利用して行われる。整流板20の中
心には、整流板20を回転多面鏡10になるべく近づけ
るために、上記押圧部材13の逃げとなる透孔20aが
形成されている。回転多面鏡10の厚さLは例えば2
mmであり、その場合には、回転多面鏡10と整流板2
0との間の隙間Lは、2mm未満、できれば1mm以
下が望ましい。
【0014】次に、本実施形態の作用を説明する。モー
タ11によって一方向に高速で回転する回転多面鏡10
の周囲には、図3に示すように、回転方向Rと相対的
に、矢印Aで示す逆向きの空気流が発生する。その空
気流が反射面10aの間の稜角10bを通過すると、そ
の一部は回転多面鏡10の上下に抜けるが、整流板20
が配置された上側においては、空気流が整流板20の下
面に衝突して反射する空気流Aが生じ、この空気流A
は反射面10aの回転方向上流側に戻る。このような
空気の流れにより、従来では負圧となっていた反射面1
0aの回転方向上流側の気圧が高まり、渦流の発生が抑
制される。このため、塵埃が巻き込まれにくくなって塵
埃の付着が抑制され、その結果、反射面10aの反射率
が保持されて出力される画像の品質が安定する。
【0015】本実施形態では、回転多面鏡10の厚さ:
、回転多面鏡10と整流板20との間の隙間:L
の関係が、L>Lであって、1/2L≧Lであ
ることをより好ましい形態とすることにより、整流板2
0が回転多面鏡10になるべく近付いた状態となる。ま
た、整流板20が回転多面鏡10の外接円以上の面積を
有しており、回転する回転多面鏡10の上端面を十分に
覆っている。これらの構成要件により、空気流が整流板
20から回転多面鏡10側に確実に、かつ高圧で反射
し、塵埃付着の抑制効果が顕著に得られる。そして、本
実施形態では、塵埃付着の抑制効果を、整流板20を回
転多面鏡10の上側に近接して配置するといった簡素な
構成で、かつ反射面の光ビームの有効反射領域を狭める
ことなく得ることができる。
【0016】(2)第2実施形態 図4および図5は本発明の第2実施形態を示している。
この第2実施形態では、上記第1実施形態の脚部21の
代わりに、ハウジング本体31と一体に複数のボス31
bが形成されており、これらボス31bに、整流板20
が接着やねじ止め等の手段で固定されている。この第2
実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用効
果が得られる。
【0017】(3)第3実施形態 第3実施形態を示す図6および図7では、ハウジング本
体31に装着される蓋体32が図示されており、ハウジ
ング本体31と蓋体32とによりハウジング30が構成
される。そして、図7に示すように、蓋体32に整流板
20が一体成形されている。整流板20は、蓋体32の
回転多面鏡10への対向面を下方に膨出させることによ
り成形されている。この第3実施形態によれば、整流板
20により上記第1実施形態と同様に反射面10aに対
する塵埃付着の抑制効果が得られるのはもちろんのこ
と、整流板20がハウジング30の蓋体32と一体に形
成されているので、整流板20を別部品として用意する
必要がなく、このため、部品点数の削減、ならびに構成
のさらなる簡素化を図ることができる。
【0018】(4)第4実施形態 図8および図9に示す第4実施形態では、ハウジング本
体31の裏面側に形成された凹所31cに回転多面鏡1
0が収納されており、モータ基板14がハウジング本体
31の裏面に固定されている。図9に示すように、凹所
31cは、ハウジング本体31に一体成形された円筒状
の側壁31dおよび円板状の整流板20により形成され
ており、整流板20は、回転多面鏡10の上端面に近接
している。この場合、回転多面鏡10の反射面10aに
対する光ビームの入射および反射は、側壁31dの適宜
な箇所に形成された図示せぬ切欠きを利用して行われ
る。この第4実施形態によれば、整流板20による塵埃
付着の抑制効果が上記第1実施形態と同様に得られると
ともに、整流板20がハウジング本体31と一体に形成
されているので、上記第3実施形態と同様に、部品点数
の削減ならびに構成のさらなる簡素化を図ることができ
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転多面鏡の端面に近接して配置した整流板によって反
射面の回転方向上流側への塵埃の付着を抑制するもので
あり、その塵埃付着の抑制効果を、簡素な構成で、かつ
光ビームの有効反射領域を狭めることなく得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る光走査装置の平
面図である。
【図2】 図2のII−II線矢視断面図である。
【図3】 第1実施形態の整流板の作用を説明する側面
図である。
【図4】 本発明の第2実施形態に係る光走査装置の平
面図である。
【図5】 図4のV−V線矢視断面図である。
【図6】 本発明の第3実施形態に係る光走査装置の平
面図である。
【図7】 図6のVII−VII線矢視断面図である。
【図8】 本発明の第4実施形態に係る光走査装置の平
面図である。
【図9】 図8のIX−IX線矢視断面図である。
【図10】 光走査装置の原理を説明するための概念図
である。
【図11】 回転多面鏡の反射面に塵埃が付着する原理
を説明するための(a)平面図、(b)側面図である。
【符号の説明】
1…レーザ発振器(光源)、10…回転多面鏡、10a
…反射面、10b…稜角、20…整流板、30…ハウジ
ング、31…ハウジング本体、32…ハウジングの蓋
体、L…レーザビーム(光ビーム)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 BA04 DA14 2H045 AA33 AA46 5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DC07 EA08 5C072 AA03 DA02 DA04 HA02 HA13 HB20 XA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から出射する光ビームを偏向走査す
    る回転多面鏡と、この回転多面鏡の少なくとも片側の端
    面に近接し、かつ該端面と略平行に配置された整流板と
    を備えることを特徴とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 前記回転多面鏡の厚さをL、この回転
    多面鏡と前記整流板との間の隙間をLとしたとき、L
    >Lであることを特徴とする請求項1に記載の光走
    査装置。
  3. 【請求項3】 前記整流板が前記回転多面鏡の外接円以
    上の面積を有していることを特徴とする請求項1または
    2に記載の光走査装置。
  4. 【請求項4】 ハウジングに支持され、かつこのハウジ
    ングの一部が前記整流板を構成していることを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載の光走査装置。
JP2002094049A 2002-03-29 2002-03-29 光走査装置 Pending JP2003295094A (ja)

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