JP3504899B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置などに搭載される光走査装置に関する。
像形成装置などに搭載される光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル複写機やレーザプリンタなどの
電子写真方式の画像形成装置は、レーザ光源からの光ビ
ームを偏向器で主走査方向に走査しつつ、副走査方向
（主走査方向と直交する方向）に移動する感光体表面
（被走査面）にスポット照射することにより、出力すべ
き画像の潜像を形成する光走査装置を備えている。光走
査装置の偏向器には一般にポリゴンミラーやガルバノミ
ラーなどを用いた機械式偏向器が使用される。図５に、
従来の光走査装置の構成例を示す。この光走査装置４０
はレーザ光源４１から出射された光ビーム４２を、カッ
プリングレンズ４３、絞り４４および線像結像光学系４
５からなる第１の光学系４６を介して、高速回転するポ
リゴンミラー４７に入射させ、回転に伴って角度が変化
するミラー面４７ａで反射させることにより、主走査方
向に偏向させて繰り返し走査するようになっている。ポ
リゴンミラー４７で反射した光ビーム４８は、ｆθレン
ズ４９、長尺レンズ５０および折り返しミラー５１から
なる第２の光学系５２を介して、副走査方向に移動する
感光体ベルト５３の表面（被走査面）５３ａ上に走査さ
れる。このとき、出力すべき画像に応じてレーザ光源４
１が強度変調されることにより、点滅する光ビーム４８
によって感光体ベルト５３の表面５３ａにドットパター
ンの形で出力画像の静電潜像が書き込まれる。
電子写真方式の画像形成装置は、レーザ光源からの光ビ
ームを偏向器で主走査方向に走査しつつ、副走査方向
（主走査方向と直交する方向）に移動する感光体表面
（被走査面）にスポット照射することにより、出力すべ
き画像の潜像を形成する光走査装置を備えている。光走
査装置の偏向器には一般にポリゴンミラーやガルバノミ
ラーなどを用いた機械式偏向器が使用される。図５に、
従来の光走査装置の構成例を示す。この光走査装置４０
はレーザ光源４１から出射された光ビーム４２を、カッ
プリングレンズ４３、絞り４４および線像結像光学系４
５からなる第１の光学系４６を介して、高速回転するポ
リゴンミラー４７に入射させ、回転に伴って角度が変化
するミラー面４７ａで反射させることにより、主走査方
向に偏向させて繰り返し走査するようになっている。ポ
リゴンミラー４７で反射した光ビーム４８は、ｆθレン
ズ４９、長尺レンズ５０および折り返しミラー５１から
なる第２の光学系５２を介して、副走査方向に移動する
感光体ベルト５３の表面（被走査面）５３ａ上に走査さ
れる。このとき、出力すべき画像に応じてレーザ光源４
１が強度変調されることにより、点滅する光ビーム４８
によって感光体ベルト５３の表面５３ａにドットパター
ンの形で出力画像の静電潜像が書き込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、光走
査装置の偏向器には一般にポリゴンミラーやガルバノミ
ラーなどを用いた機械式偏向器が使用されるが、ポリゴ
ンミラーやガルバノミラーはモータで駆動されるため駆
動中にそのモータから熱が発生する。近年、画像出力ス
ピードの高速化に伴い、光走査装置の偏向器の駆動速度
も高速化してきている。それに伴い偏向器のモータから
の発熱量も次第に大きくなってきており、光走査装置の
筐体内に偏向器と一緒に収められているその他の光学素
子（光源、カップリングレンズ、絞り、線像結像光学
系、ｆθレンズ、長尺レンズ、等)に対する影響が無視
できなくなってきた。モータから発せられた熱は主に筐
体を伝って各光学素子に伝わるため、各光学素子の温度
が高くなり、結像位置ズレ(ピントズレ)、ビームスポッ
ト径の太り、書込倍率誤差の発生などの問題を引き起こ
し、画像品質の劣化をまねくことになるのである。ま
た、偏向器の駆動速度が高速化するに従い、偏向器の駆
動時に発生する振動が無視できなくなってきた。そのた
め、光走査装置の筐体に従来のようにプラスチックを使
用することは困難になり金属が採用されるようになっ
た。金属はプラスチックよりも熱伝導率が大きいため、
偏向器のモータの熱が筐体をさらに伝わり易くなる。そ
の結果、各光学素子が偏向器のモータの熱による影響を
より強く受けるようになり、上記のような問題がさらに
顕著に現れる。また近年、光走査装置の光学系を構成す
る主要部品であるレンズやミラーをプラスチック材料か
ら形成し、その面形状を非球面化することにより、高性
能化と低コスト化の両立が図られるようになった。しか
し、プラスチック材料はガラス材料よりも耐熱性が低い
ため、光学系の主要部品であるレンズやミラーがモータ
からの熱によってより強く影響を受けることになり、上
記のような問題がさらに顕著に現れることになる。
査装置の偏向器には一般にポリゴンミラーやガルバノミ
ラーなどを用いた機械式偏向器が使用されるが、ポリゴ
ンミラーやガルバノミラーはモータで駆動されるため駆
動中にそのモータから熱が発生する。近年、画像出力ス
ピードの高速化に伴い、光走査装置の偏向器の駆動速度
も高速化してきている。それに伴い偏向器のモータから
の発熱量も次第に大きくなってきており、光走査装置の
筐体内に偏向器と一緒に収められているその他の光学素
子（光源、カップリングレンズ、絞り、線像結像光学
系、ｆθレンズ、長尺レンズ、等)に対する影響が無視
できなくなってきた。モータから発せられた熱は主に筐
体を伝って各光学素子に伝わるため、各光学素子の温度
が高くなり、結像位置ズレ(ピントズレ)、ビームスポッ
ト径の太り、書込倍率誤差の発生などの問題を引き起こ
し、画像品質の劣化をまねくことになるのである。ま
た、偏向器の駆動速度が高速化するに従い、偏向器の駆
動時に発生する振動が無視できなくなってきた。そのた
め、光走査装置の筐体に従来のようにプラスチックを使
用することは困難になり金属が採用されるようになっ
た。金属はプラスチックよりも熱伝導率が大きいため、
偏向器のモータの熱が筐体をさらに伝わり易くなる。そ
の結果、各光学素子が偏向器のモータの熱による影響を
より強く受けるようになり、上記のような問題がさらに
顕著に現れる。また近年、光走査装置の光学系を構成す
る主要部品であるレンズやミラーをプラスチック材料か
ら形成し、その面形状を非球面化することにより、高性
能化と低コスト化の両立が図られるようになった。しか
し、プラスチック材料はガラス材料よりも耐熱性が低い
ため、光学系の主要部品であるレンズやミラーがモータ
からの熱によってより強く影響を受けることになり、上
記のような問題がさらに顕著に現れることになる。
【０００４】従来、偏向器からの熱の影響を阻止する発
明として特開平7-244249号公報に記載されたものがあ
る。この公報記載の発明は、筐体内で走査レンズを他の
光学素子（主に偏向器）と分離することにより、走査レ
ンズ近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズレやビーム径
変化を防止している。この公報記載の発明は、基本的に
偏向器のミラーの回動による偏向器周辺の空気の揺らぎ
(偏向器の引き起こす風)の影響を無くすことを狙ったも
のである。しかし、上記の公報記載の発明では、偏向器
は走査レンズや折り返しミラーなど偏向器からの反射光
を被走査面に導光する光学素子とは分離されているが、
その他の光学素子、つまり光源、カップリングレンズ、
絞り、線像結像光学系など光ビームを偏向器に導光する
光学素子とは分離されていないため、偏向器の発する熱
の影響を上記その他の光学素子は受けてしまう。そのた
め、筐体内で偏向器からの熱の影響を受ける光学素子と
影響を受けない光学素子とが発生してしまう。一般に光
学系は、これを構成している各光学素子の特性変動にば
らつきが生じないように、光学系全体が同一の温度環境
になるようにし、温度環境が変動したときに系全体とし
て補正できるように設計されるため、一部の光学素子の
特性変動が他の光学素子と異なってしまうと、環境変動
に対する補正に関する設計が難しくなる。本発明は上記
従来技術の問題点に鑑み創案されたものである。すなわ
ち本発明の解決すべき課題は、ポリゴンミラーやガルバ
ノミラーなどを用いた機械式偏向器を備えた光走査装置
において、機械式偏向器とともに装置筐体内に収められ
ている他の光学機器に、当該機械式偏向器から発生した
熱が伝わり難くすることにより、温度による変動の少な
い安定した光走査を可能にすることにある。
明として特開平7-244249号公報に記載されたものがあ
る。この公報記載の発明は、筐体内で走査レンズを他の
光学素子（主に偏向器）と分離することにより、走査レ
ンズ近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズレやビーム径
変化を防止している。この公報記載の発明は、基本的に
偏向器のミラーの回動による偏向器周辺の空気の揺らぎ
(偏向器の引き起こす風)の影響を無くすことを狙ったも
のである。しかし、上記の公報記載の発明では、偏向器
は走査レンズや折り返しミラーなど偏向器からの反射光
を被走査面に導光する光学素子とは分離されているが、
その他の光学素子、つまり光源、カップリングレンズ、
絞り、線像結像光学系など光ビームを偏向器に導光する
光学素子とは分離されていないため、偏向器の発する熱
の影響を上記その他の光学素子は受けてしまう。そのた
め、筐体内で偏向器からの熱の影響を受ける光学素子と
影響を受けない光学素子とが発生してしまう。一般に光
学系は、これを構成している各光学素子の特性変動にば
らつきが生じないように、光学系全体が同一の温度環境
になるようにし、温度環境が変動したときに系全体とし
て補正できるように設計されるため、一部の光学素子の
特性変動が他の光学素子と異なってしまうと、環境変動
に対する補正に関する設計が難しくなる。本発明は上記
従来技術の問題点に鑑み創案されたものである。すなわ
ち本発明の解決すべき課題は、ポリゴンミラーやガルバ
ノミラーなどを用いた機械式偏向器を備えた光走査装置
において、機械式偏向器とともに装置筐体内に収められ
ている他の光学機器に、当該機械式偏向器から発生した
熱が伝わり難くすることにより、温度による変動の少な
い安定した光走査を可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、光源から出射された光ビー
ムを、第１の光学系を介して機械式偏向器のミラーに導
光し、回転に伴って角度が変化するミラー面で反射させ
ることにより主走査方向に偏向させつつ、その偏向光を
第２の光学系を介して副走査方向に移動する被走査面に
導光する光走査装置であって、光源、第１の光学系、機
械式偏向器および第２の光学系を一つの筐体内に収めて
なる光走査装置において、前記機械式偏向器を保持部材
を介して前記筐体内に保持するとともに、前記筐体の材
質を、当該保持部材と熱伝導率の異なる材質とし、更に
前記筐体と前記保持部材が直に接しないよう前記筐体と
前記保持部材の間に断熱材を挿入したことを特徴とす
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走
査装置において、前記筐体の熱伝導率は前記保持部材の
熱伝導率よりも小さいことを特徴とする。また、請求項
３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置に
おいて、機械式偏向器のミラーを光学窓を有する覆体で
覆うことにより、当該ミラーの回転によって発生する気
流を当該覆体内部に留めるように構成したことを特徴と
する。また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の光走査装置において、前記機械式偏向器
を強制冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、光源から出射された光ビー
ムを、第１の光学系を介して機械式偏向器のミラーに導
光し、回転に伴って角度が変化するミラー面で反射させ
ることにより主走査方向に偏向させつつ、その偏向光を
第２の光学系を介して副走査方向に移動する被走査面に
導光する光走査装置であって、光源、第１の光学系、機
械式偏向器および第２の光学系を一つの筐体内に収めて
なる光走査装置において、前記機械式偏向器を保持部材
を介して前記筐体内に保持するとともに、前記筐体の材
質を、当該保持部材と熱伝導率の異なる材質とし、更に
前記筐体と前記保持部材が直に接しないよう前記筐体と
前記保持部材の間に断熱材を挿入したことを特徴とす
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走
査装置において、前記筐体の熱伝導率は前記保持部材の
熱伝導率よりも小さいことを特徴とする。また、請求項
３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置に
おいて、機械式偏向器のミラーを光学窓を有する覆体で
覆うことにより、当該ミラーの回転によって発生する気
流を当該覆体内部に留めるように構成したことを特徴と
する。また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の光走査装置において、前記機械式偏向器
を強制冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１（ａ）は本発明に係る光走査装置の実
施の形態の一例を示す平面図（筐体のカバーを外した状
態）、図１（ｂ）は縦断面図である。この光走査装置１
はレーザ光源２から出射された光ビーム（光束）３ａ
を、第１の光学系７を介して機械式偏向器であるポリゴ
ンスキャナ８のポリゴンミラー９に導光し、回転に伴っ
て角度が変化するミラー面９ａで反射させることにより
主走査方向（図１（ａ）中の矢印Ａ方向）に偏向させつ
つ、その偏向光３ｂを第２の光学系１３を介して副走査
方向（図１（ｂ）中の矢印Ｂ方向）に回転する感光体ド
ラム１４の表面（被走査面）１４ａに導光することによ
り光走査を行う。なお、近年画像出力の高速化に伴い、
光源装置として複数の発光源を組み合わせたものや、半
導体レーザアレイなどが用いられてきている。上記レー
ザ光源２、第１の光学系７、ポリゴンスキャナ８および
第２の光学系１３は一つの筐体２０内に収められてい
る。第１の光学系７は、カップリングレンズ４、絞り５
および線像結像光学系６からなる。第２の光学系１３
は、ｆθレンズ１０、長尺レンズ１１および折り返しミ
ラー１２からなる。筐体２０は、レーザ光源２、第１の
光学系７、ポリゴンスキャナ８および第２の光学系１３
が設置された筐体本体２０Ａと、筐体本体２０Ａの上部
開口部を閉塞するカバー２０Ｂとからなる。筐体本体２
０Ａの底部には、光ビーム出射窓２１が設けられてい
る。光ビーム出射窓２１は、そこから埃やトナー等が筐
体２０内に入り込むのを防止するために透明なガラス板
２２で閉塞されている。レーザ光源２は発散性の光ビー
ム３ａを放射する。レーザ光源２からの光ビーム３ａ
は、カップリングレンズ４を透過することにより略平行
光束に変換され、絞り５により所定の光束径に絞られた
後、副走査方向に屈折力を有する線像結像光学系６によ
りポリゴンスキャナ８のミラー面９ａに主走査方向に延
びる線状に結像される。レーザ光源２からの光ビーム３
ａは、カップリングレンズ４を透過することにより、発
散光束にすることも収束光束にすることも可能である。
て説明する。図１（ａ）は本発明に係る光走査装置の実
施の形態の一例を示す平面図（筐体のカバーを外した状
態）、図１（ｂ）は縦断面図である。この光走査装置１
はレーザ光源２から出射された光ビーム（光束）３ａ
を、第１の光学系７を介して機械式偏向器であるポリゴ
ンスキャナ８のポリゴンミラー９に導光し、回転に伴っ
て角度が変化するミラー面９ａで反射させることにより
主走査方向（図１（ａ）中の矢印Ａ方向）に偏向させつ
つ、その偏向光３ｂを第２の光学系１３を介して副走査
方向（図１（ｂ）中の矢印Ｂ方向）に回転する感光体ド
ラム１４の表面（被走査面）１４ａに導光することによ
り光走査を行う。なお、近年画像出力の高速化に伴い、
光源装置として複数の発光源を組み合わせたものや、半
導体レーザアレイなどが用いられてきている。上記レー
ザ光源２、第１の光学系７、ポリゴンスキャナ８および
第２の光学系１３は一つの筐体２０内に収められてい
る。第１の光学系７は、カップリングレンズ４、絞り５
および線像結像光学系６からなる。第２の光学系１３
は、ｆθレンズ１０、長尺レンズ１１および折り返しミ
ラー１２からなる。筐体２０は、レーザ光源２、第１の
光学系７、ポリゴンスキャナ８および第２の光学系１３
が設置された筐体本体２０Ａと、筐体本体２０Ａの上部
開口部を閉塞するカバー２０Ｂとからなる。筐体本体２
０Ａの底部には、光ビーム出射窓２１が設けられてい
る。光ビーム出射窓２１は、そこから埃やトナー等が筐
体２０内に入り込むのを防止するために透明なガラス板
２２で閉塞されている。レーザ光源２は発散性の光ビー
ム３ａを放射する。レーザ光源２からの光ビーム３ａ
は、カップリングレンズ４を透過することにより略平行
光束に変換され、絞り５により所定の光束径に絞られた
後、副走査方向に屈折力を有する線像結像光学系６によ
りポリゴンスキャナ８のミラー面９ａに主走査方向に延
びる線状に結像される。レーザ光源２からの光ビーム３
ａは、カップリングレンズ４を透過することにより、発
散光束にすることも収束光束にすることも可能である。
【０００７】ポリゴンスキャナ８は、ポリゴンミラー９
と、これを等速で高速回転させるモータ１６とを備えて
おり、入射光束を等角速度的に偏向する。ポリゴンミラ
ー９で反射した光ビーム（偏向光）３ｂは、ｆθレンズ
１０および長尺レンズ１１を経て折り返しミラー１２に
入射し、下方に反射された後、光ビーム出射窓２１を通
して筐体２０外に出射され、感光体ドラム１４の表面１
４ａに照射される。このときレーザ光源２が出力すべき
画像に応じて強度変調されることにより、点滅する光ビ
ーム３ｂによって感光体ドラム１４の表面１４ａにドッ
トパターンの形で出力画像の静電潜像が書き込まれる。
ｆθレンズ１０および長尺レンズ１１にはプラスチック
材料を成形した光学素子が使用されている。符号３０は
同期検知系である。同期検知系３０は、同期検知センサ
３１と、この同期検知センサ３１にポリゴンスキャナ８
からの反射光束を導く結像素子３２およびミラー３３で
構成されている。前述したようにポリゴンスキャナ８
は、ポリゴンミラー９をモータ１６で高速回転させるた
め、駆動中にモータ１６から熱が発生する。図２はポリ
ゴンスキャナ８単体で測定した場合における、モータ回
転数に対するモータケース１６ａの温度上昇量(測定開
始時の温度からの上昇量)をグラフに示したものであ
る。このグラフからモータ回転数が上がれば上がるほど
温度上昇量も上がることが読み取れる。またその上昇量
は直線的ではなく、回転数が大きいほど大きくなる。な
お、この実験に用いたモータケース１６ａの材質はアル
ミニウム合金である。ポリゴンスキャナ８は、レーザ光
源２、カップリングレンズ４、絞り５、線像結像光学系
６、ｆθレンズ１０、長尺レンズ１１、折り返しミラー
１２などのその他の光学素子と共に筐体本体２０Ａの底
板２０Ａａ上に配置されて筐体２０内に収められてい
る。したがって、ポリゴンスキャナ８のモータ１６から
発せられた熱が筐体２０を伝って各光学素子に伝わり、
各光学素子の温度が高くなると、光走査装置１の性能の
劣化（結像位置ズレ、ビーム径太り、倍率誤差の拡大
等）などを引き起こし、画像品質の劣化をまねくことに
なる。そこで、請求項１記載の発明では、筐体本体２０
Ａとポリゴンスキャナ８を保持する保持部材２３とを別
部品とし、ポリゴンスキャナ８を保持部材２３を介して
筐体２０内に保持する。筐体２０の材質には、保持部材
２３と熱伝導率の異なる材質を使用する。これにより、
筐体本体２０Ａの底板２０Ａａとポリゴンスキャナ８と
が互いに分離されるので、ポリゴンスキャナ８の発する
熱が筐体本体２０に伝わり難くなる。ポリゴンスキャナ
８の発する熱が筐体本体２０に伝わり難くするために
は、筐体本体２０Ａの底板２０Ａａと保持部材２３とが
接しないようにすればよい。その場合、保持部材２３と
底板２０Ａａとの隙間から埃やトナー等の細かいごみが
筐体２０内に入り込まないように、図３に示すように保
持部材２３と底板２０Ａａとの間に断熱材２４等を挿入
すれば防塵効果と断熱効果の両方を得ることができる。
と、これを等速で高速回転させるモータ１６とを備えて
おり、入射光束を等角速度的に偏向する。ポリゴンミラ
ー９で反射した光ビーム（偏向光）３ｂは、ｆθレンズ
１０および長尺レンズ１１を経て折り返しミラー１２に
入射し、下方に反射された後、光ビーム出射窓２１を通
して筐体２０外に出射され、感光体ドラム１４の表面１
４ａに照射される。このときレーザ光源２が出力すべき
画像に応じて強度変調されることにより、点滅する光ビ
ーム３ｂによって感光体ドラム１４の表面１４ａにドッ
トパターンの形で出力画像の静電潜像が書き込まれる。
ｆθレンズ１０および長尺レンズ１１にはプラスチック
材料を成形した光学素子が使用されている。符号３０は
同期検知系である。同期検知系３０は、同期検知センサ
３１と、この同期検知センサ３１にポリゴンスキャナ８
からの反射光束を導く結像素子３２およびミラー３３で
構成されている。前述したようにポリゴンスキャナ８
は、ポリゴンミラー９をモータ１６で高速回転させるた
め、駆動中にモータ１６から熱が発生する。図２はポリ
ゴンスキャナ８単体で測定した場合における、モータ回
転数に対するモータケース１６ａの温度上昇量(測定開
始時の温度からの上昇量)をグラフに示したものであ
る。このグラフからモータ回転数が上がれば上がるほど
温度上昇量も上がることが読み取れる。またその上昇量
は直線的ではなく、回転数が大きいほど大きくなる。な
お、この実験に用いたモータケース１６ａの材質はアル
ミニウム合金である。ポリゴンスキャナ８は、レーザ光
源２、カップリングレンズ４、絞り５、線像結像光学系
６、ｆθレンズ１０、長尺レンズ１１、折り返しミラー
１２などのその他の光学素子と共に筐体本体２０Ａの底
板２０Ａａ上に配置されて筐体２０内に収められてい
る。したがって、ポリゴンスキャナ８のモータ１６から
発せられた熱が筐体２０を伝って各光学素子に伝わり、
各光学素子の温度が高くなると、光走査装置１の性能の
劣化（結像位置ズレ、ビーム径太り、倍率誤差の拡大
等）などを引き起こし、画像品質の劣化をまねくことに
なる。そこで、請求項１記載の発明では、筐体本体２０
Ａとポリゴンスキャナ８を保持する保持部材２３とを別
部品とし、ポリゴンスキャナ８を保持部材２３を介して
筐体２０内に保持する。筐体２０の材質には、保持部材
２３と熱伝導率の異なる材質を使用する。これにより、
筐体本体２０Ａの底板２０Ａａとポリゴンスキャナ８と
が互いに分離されるので、ポリゴンスキャナ８の発する
熱が筐体本体２０に伝わり難くなる。ポリゴンスキャナ
８の発する熱が筐体本体２０に伝わり難くするために
は、筐体本体２０Ａの底板２０Ａａと保持部材２３とが
接しないようにすればよい。その場合、保持部材２３と
底板２０Ａａとの隙間から埃やトナー等の細かいごみが
筐体２０内に入り込まないように、図３に示すように保
持部材２３と底板２０Ａａとの間に断熱材２４等を挿入
すれば防塵効果と断熱効果の両方を得ることができる。
【０００８】また、請求項２記載の発明では、筐体２０
の材質に保持部材２３よりも熱伝導率の小さい材質を使
用する。熱源であるポリゴンスキャナ８を保持している
保持部材２３の熱伝導率より筐体２０の熱伝導率が小さ
ければ、ポリゴンスキャナ８からの熱が筐体２０に伝わ
り難くなるため、各光学素子の温度の上昇をより効果的
に防ぐことができ、光走査装置１の性能の劣化を防ぐこ
とができる。たとえばポリゴンスキャナ８を保持する保
持部材２３の材料（材質）にアルミニウムを使用した場
合、筐体２０の材料（材質）にはアルミニウムよりも熱
伝導率の小さい鉄や鋼などを使用することにより、ポリ
ゴンスキャナ８の発する熱が筐体２０に伝わり難くな
る。表１に代表的な材質とその熱伝導率を示す。
の材質に保持部材２３よりも熱伝導率の小さい材質を使
用する。熱源であるポリゴンスキャナ８を保持している
保持部材２３の熱伝導率より筐体２０の熱伝導率が小さ
ければ、ポリゴンスキャナ８からの熱が筐体２０に伝わ
り難くなるため、各光学素子の温度の上昇をより効果的
に防ぐことができ、光走査装置１の性能の劣化を防ぐこ
とができる。たとえばポリゴンスキャナ８を保持する保
持部材２３の材料（材質）にアルミニウムを使用した場
合、筐体２０の材料（材質）にはアルミニウムよりも熱
伝導率の小さい鉄や鋼などを使用することにより、ポリ
ゴンスキャナ８の発する熱が筐体２０に伝わり難くな
る。表１に代表的な材質とその熱伝導率を示す。
【表１】
【０００９】 また、ポリゴンスキャナ８を筐体本体２
０に直に組み付けるとともに、筐体２０の材質を、ポリ
ゴンスキャナ８の筐体本体２０との接触部、すなわちモ
ータケース１６ａや取付板８ａよりも熱伝導率の小さい
材質とすると、ポリゴンスキャナ８を直に筐体本体２０
に組付けるような場合でも、ポリゴンスキャナ８のモー
タケース１６ａや取付板８ａの熱伝導率よりも筐体本体
２０の熱伝導率が小さければ、ポリゴンスキャナ８から
の熱が筐体２０に伝わり難くなるため、各光学素子の温
度の上昇をより効果的に防ぐことができ、光走査装置１
の性能の劣化を防ぐことができる。上記のように、ポリ
ゴンスキャナ８から発せられた熱が筐体本体２０に伝わ
り難くしたことにより、筐体本体２０を媒体とする熱伝
導により筐体２０内のその他の光学素子が加熱されるこ
とは抑えることができる。しかし、ポリゴンミラー９が
高速回転すると、周辺の空気が攪拌され、空気の対流が
引き起こされる。その結果、モータ１６周辺の熱せられ
た空気が対流となって他の光学素子周辺にとどき、他の
光学素子の温度を上昇させることになる。そこで、ポリ
ゴンミラー９の回転に伴う対流の発生を防止するため
に、図４に示すように、ポリゴンスキャナ８のポリゴン
ミラー９を光学窓２５を有するカバー（覆体）２６で覆
うことにより、ポリゴンミラー９の回転によって発生す
る気流をカバー２６内部に留める。ポリゴンミラー９が
カバー２６によってその他の光学素子と空間的に分離さ
れるため、ポリゴンミラー９の周辺の空気が攪拌されて
も、その影響がカバー２６の外に及ぶことがないので、
熱せられた空気による他の光学素子の温度上昇を抑える
ことができる。また、ポリゴンミラー９の回転によって
生じる気流がｆθレンズ１０、長尺レンズ１１、折り返
しミラー１２などの近傍にとどかないので、これらの光
学素子近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズレやビーム
径変化を防止できる。
０に直に組み付けるとともに、筐体２０の材質を、ポリ
ゴンスキャナ８の筐体本体２０との接触部、すなわちモ
ータケース１６ａや取付板８ａよりも熱伝導率の小さい
材質とすると、ポリゴンスキャナ８を直に筐体本体２０
に組付けるような場合でも、ポリゴンスキャナ８のモー
タケース１６ａや取付板８ａの熱伝導率よりも筐体本体
２０の熱伝導率が小さければ、ポリゴンスキャナ８から
の熱が筐体２０に伝わり難くなるため、各光学素子の温
度の上昇をより効果的に防ぐことができ、光走査装置１
の性能の劣化を防ぐことができる。上記のように、ポリ
ゴンスキャナ８から発せられた熱が筐体本体２０に伝わ
り難くしたことにより、筐体本体２０を媒体とする熱伝
導により筐体２０内のその他の光学素子が加熱されるこ
とは抑えることができる。しかし、ポリゴンミラー９が
高速回転すると、周辺の空気が攪拌され、空気の対流が
引き起こされる。その結果、モータ１６周辺の熱せられ
た空気が対流となって他の光学素子周辺にとどき、他の
光学素子の温度を上昇させることになる。そこで、ポリ
ゴンミラー９の回転に伴う対流の発生を防止するため
に、図４に示すように、ポリゴンスキャナ８のポリゴン
ミラー９を光学窓２５を有するカバー（覆体）２６で覆
うことにより、ポリゴンミラー９の回転によって発生す
る気流をカバー２６内部に留める。ポリゴンミラー９が
カバー２６によってその他の光学素子と空間的に分離さ
れるため、ポリゴンミラー９の周辺の空気が攪拌されて
も、その影響がカバー２６の外に及ぶことがないので、
熱せられた空気による他の光学素子の温度上昇を抑える
ことができる。また、ポリゴンミラー９の回転によって
生じる気流がｆθレンズ１０、長尺レンズ１１、折り返
しミラー１２などの近傍にとどかないので、これらの光
学素子近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズレやビーム
径変化を防止できる。
【００１０】 また、請求項４記載の発明では、ポリゴ
ンスキャナ８のモータケース１６ａまたは保持部材２３
を冷却手段で積極的に冷却することにより、熱源である
ポリゴンスキャナ８および保持部材２３自体の温度を下
げる。これにより、ポリゴンスキャナ８からの熱による
筐体２０や筐体２０内の空気の加熱を抑え、その他の光
学素子の温度上昇を抑えることができる。冷却手段とし
ては、冷却ファンやペルチェ素子などを使用することが
できる。だだし、冷却ファンを使用する場合は、筐体２
０内の空気に対流を発生させないように、筐体２０の外
側から熱の発生源となるモータケース１６ａの外面等を
強制冷却することが望ましい。なお、上記の実施の形態
では、ポリゴンスキャナを備えた光走査装置を例にとり
説明したが、本発明はガルバノミラーを用いた機械式偏
向器を備えた光走査装置にも適用できることは無論であ
る。
ンスキャナ８のモータケース１６ａまたは保持部材２３
を冷却手段で積極的に冷却することにより、熱源である
ポリゴンスキャナ８および保持部材２３自体の温度を下
げる。これにより、ポリゴンスキャナ８からの熱による
筐体２０や筐体２０内の空気の加熱を抑え、その他の光
学素子の温度上昇を抑えることができる。冷却手段とし
ては、冷却ファンやペルチェ素子などを使用することが
できる。だだし、冷却ファンを使用する場合は、筐体２
０内の空気に対流を発生させないように、筐体２０の外
側から熱の発生源となるモータケース１６ａの外面等を
強制冷却することが望ましい。なお、上記の実施の形態
では、ポリゴンスキャナを備えた光走査装置を例にとり
説明したが、本発明はガルバノミラーを用いた機械式偏
向器を備えた光走査装置にも適用できることは無論であ
る。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下のよ
うな効果を発揮する。請求項１記載の発明では、機械式
偏向器を保持部材を介して筐体内に保持するとともに、
筐体の材質を保持部材と熱伝導率の異なる材質としたこ
とにより、機械式偏向器の発する熱が筐体に伝わり難く
なるので、機械式偏向器と共に筐体内に収められたその
他の各光学素子の温度上昇による光走査装置の性能劣化
を防止できる。請求項２記載の発明では、筐体の材質に
熱源である機械式偏向器を保持している保持部材よりも
熱伝導率の小さい材質を使用するようにしたことによ
り、機械式偏向器からの熱が筐体に伝わり難くなるた
め、機械式偏向器と共に筐体内に収められたその他の光
学素子の温度の上昇をより効果的に防いで光走査装置の
性能劣化を防ぐことができる。請求項３記載の発明で
は、機械式偏向器のミラーを光学窓を有する覆体で覆う
ことにより、ミラーの回転によって発生する気流を覆体
内部に留めるようにしたので、熱せられた空気の対流に
よるその他の光学素子の温度上昇を抑えて光走査装置の
性能劣化を防止できる。また、ミラーの回転によって生
じる気流がその他の光学素子の近傍にとどかないので、
これらの光学素子近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズ
レやビーム径変化を防止できる。請求項４記載の発明で
は、機械式偏向器を冷却手段で強制冷却するようにした
ので、機械式偏向器からの熱による筐体や筐体内の空気
の加熱を抑え、その他の光学素子の温度上昇を抑えるこ
とができる。
うな効果を発揮する。請求項１記載の発明では、機械式
偏向器を保持部材を介して筐体内に保持するとともに、
筐体の材質を保持部材と熱伝導率の異なる材質としたこ
とにより、機械式偏向器の発する熱が筐体に伝わり難く
なるので、機械式偏向器と共に筐体内に収められたその
他の各光学素子の温度上昇による光走査装置の性能劣化
を防止できる。請求項２記載の発明では、筐体の材質に
熱源である機械式偏向器を保持している保持部材よりも
熱伝導率の小さい材質を使用するようにしたことによ
り、機械式偏向器からの熱が筐体に伝わり難くなるた
め、機械式偏向器と共に筐体内に収められたその他の光
学素子の温度の上昇をより効果的に防いで光走査装置の
性能劣化を防ぐことができる。請求項３記載の発明で
は、機械式偏向器のミラーを光学窓を有する覆体で覆う
ことにより、ミラーの回転によって発生する気流を覆体
内部に留めるようにしたので、熱せられた空気の対流に
よるその他の光学素子の温度上昇を抑えて光走査装置の
性能劣化を防止できる。また、ミラーの回転によって生
じる気流がその他の光学素子の近傍にとどかないので、
これらの光学素子近傍の空気のゆらぎによる走査位置ズ
レやビーム径変化を防止できる。請求項４記載の発明で
は、機械式偏向器を冷却手段で強制冷却するようにした
ので、機械式偏向器からの熱による筐体や筐体内の空気
の加熱を抑え、その他の光学素子の温度上昇を抑えるこ
とができる。
【図１】（ａ）は本発明に係る光走査装置の実施の形態
の一例を示す平面図、（ｂ）は縦断面図である。
の一例を示す平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】ポリゴンスキャナのモータ回転数とモータケー
ス温度との関係をグラフに示した図である。
ス温度との関係をグラフに示した図である。
【図３】ポリゴンスキャナを保持する保持部材と筐体底
板との間に断熱材を挿入した場合の形態例を示す平面図
である。
板との間に断熱材を挿入した場合の形態例を示す平面図
である。
【図４】ポリゴンスキャナのポリゴンミラーを光学窓を
有する覆体で覆った場合の形態例を示す部分断面図であ
る。
有する覆体で覆った場合の形態例を示す部分断面図であ
る。
【図５】従来の光走査装置の構成例を示す斜視図であ
る。
る。
１：光走査装置
２：レーザ光源
３ａ：光ビーム（光束）
３ｂ：偏向光
４：カップリングレンズ
５：絞り
６：線像結像光学系
７：第１の光学系
８：ポリゴンスキャナ（機械式偏向器）
８ａ：取付板
９：ポリゴンミラー
９ａ：ミラー面
１０：ｆθレンズ
１１：長尺レンズ
１２：折り返しミラー
１３：第２の光学系
１４：感光体ドラム
１４ａ：表面（被走査面）
１６：モータ
１６ａ：モータケース
２０：筐体
２０Ａ：筐体本体
２０Ａａ：底板
２０Ｂ：カバー
２１：光ビーム出射窓
２３：保持部材
２４：断熱材
２５：光学窓
２６：カバー（覆体）
Claims (4)
- 【請求項１】光源から出射された光ビームを、第１の光
学系を介して機械式偏向器のミラーに導光し、回転に伴
って角度が変化するミラー面で反射させることにより主
走査方向に偏向させつつ、その偏向光を第２の光学系を
介して副走査方向に移動する被走査面に導光する光走査
装置であって、光源、第１の光学系、機械式偏向器およ
び第２の光学系を一つの筐体内に収めてなる光走査装置
において、 前記機械式偏向器を保持部材を介して前記筐体内に保持
するとともに、前記筐体の材質を、当該保持部材と熱伝
導率の異なる材質とし、更に前記筐体と前記保持部材が
直に接しないよう前記筐体と前記保持部材の間に断熱材
を挿入したことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】前記筐体の熱伝導率は前記保持部材の熱伝
導率よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光走
査装置。 - 【請求項３】機械式偏向器のミラーを光学窓を有する覆
体で覆うことにより、当該ミラーの回転によって発生す
る気流を当該覆体内部に留めるように構成したことを特
徴とする請求項１または２記載の光走査装置。 - 【請求項４】前記機械式偏向器を強制冷却する冷却手段
を備えた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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33881199A JP3504899B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光走査装置 |
| US09/715,151 US6700687B1 (en) | 1999-11-29 | 2000-11-20 | Optical scanning device |
| US10/621,572 US7019766B2 (en) | 1999-11-29 | 2003-07-18 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33881199A JP3504899B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光走査装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154134A JP2001154134A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3504899B2 true JP3504899B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=18321693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33881199A Expired - Lifetime JP3504899B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 光走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6700687B1 (ja) |
| JP (1) | JP3504899B2 (ja) |
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| JP3504899B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2004-03-08 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| JP2001215437A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP3463294B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2003-11-05 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| JP2002365532A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Ricoh Co Ltd | 樹脂非球面光学素子・光走査装置および画像形成装置 |
| US7206014B2 (en) | 2001-07-24 | 2007-04-17 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-beam pitch adjusting apparatus and image forming apparatus |
| JP4170736B2 (ja) * | 2001-12-21 | 2008-10-22 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2004074627A (ja) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| EP1398655A1 (de) * | 2002-09-06 | 2004-03-17 | Agfa-Gevaert AG | Temperierung eines Optikmoduls |
| JP2004219770A (ja) * | 2003-01-15 | 2004-08-05 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
| US20090215375A1 (en) * | 2003-03-06 | 2009-08-27 | Greenvex | Fan Assemblies, Mechanical Draft Systems and Methods |
| US7450274B2 (en) * | 2003-05-07 | 2008-11-11 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and beam positioning method |
| US8824022B2 (en) * | 2003-09-18 | 2014-09-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
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| US7903134B2 (en) * | 2007-02-28 | 2011-03-08 | Ricoh Company, Ltd. | Laser scanning apparatus having a photodetector having first and second light receiving units |
| JP2008304574A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Kyocera Mita Corp | 光走査装置 |
| US7750932B2 (en) * | 2007-09-10 | 2010-07-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposing device and image forming apparatus having the same |
| JP5106033B2 (ja) * | 2007-10-16 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| CN103221772B (zh) * | 2010-11-18 | 2016-08-31 | 日本碍子株式会社 | 导热构件 |
| JP2012078861A (ja) * | 2011-12-21 | 2012-04-19 | Kyocera Mita Corp | 光走査装置 |
| JP6602543B2 (ja) | 2015-02-25 | 2019-11-06 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 光モジュール、及び走査型画像表示装置 |
| CN106597819B (zh) * | 2015-10-16 | 2020-01-07 | 株式会社理光 | 曝光单元、曝光机构以及图像形成装置 |
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| JPH06118325A (ja) | 1992-10-09 | 1994-04-28 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
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- 1999-11-29 JP JP33881199A patent/JP3504899B2/ja not_active Expired - Lifetime
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2000
- 2000-11-20 US US09/715,151 patent/US6700687B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-07-18 US US10/621,572 patent/US7019766B2/en not_active Expired - Lifetime
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