JP3593250B2 - 光学装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリゴンミラーおよびこれを回転駆動するモータを含むポリゴンモータを有し、光ビームを走査する光学装置に関するもので、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等に搭載されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等においては、レーザ等の光ビームを走査させながら画像を形成するために、ポリゴンミラーおよびこれを回転駆動するモータを含むポリゴンモータが用いられる。周知の通り、ポリゴンミラーは回転多面鏡とも呼ばれ、これを高速回転させながら光ビームを当てると、光ビームは各反射面で反射されつつ連続的に偏向され、感光体等からなる走査面上を走査する。これを主走査という。そこで、光ビームを情報信号に応じてオン・オフさせながら走査し、かつ、被走査面を主走査方向に対し直角方向に僅かずつ移動させる（これを副走査という）ことにより、走査面上に情報信号に応じた静電潜像等の画像を形成することができる。
【０００３】
上記ポリゴンモータは一般にドライバーＩＣによって回転駆動される。ポリゴンモータに含まれるモータはポリゴンミラーを高速回転駆動するため、上記モータを駆動する上記ドライバーＩＣの発熱量が大きい。今日のように走査速度の高速化がますます要求される状況の下ではポリゴンモータのますますの高速化が求められ、これに応じてドライバーＩＣの発熱量も増大する傾向にある。ドライバーＩＣの発熱量が増大するとその温度が上昇する。ドライバーＩＣの温度が過度に上昇すると、回路の誤動作や故障を招く。そのため、ドライバーＩＣの放熱対策がとられ、ドライバーＩＣの温度上昇防止が図られている。
【０００４】
特開平９−１８９８７７号公報記載の発明はその一例で、ポリゴンモータおよびドライバーＩＣを、放熱性の高い部材で形成した共通のカバー部材で覆い、このカバー部材をドライバーＩＣとモータ本体に接触させあるいは共締めし、ポリゴンモータおよびドライバーＩＣで発生した熱を上記カバー部材を介して放散させるようにしたものである。
ドライバーＩＣの他の放熱対策として、ペルチェ効果素子などを用いて強制的に冷却するようにしたものもある。また、ファンモータによって冷却することも考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の発明のように放熱性の高い部材を付加するもの、ペルチェ効果素子やファンモータを用いるものは何れも、放熱専用の部材を付加するものであり、しかも、これらの部材自体のコストが高く、光学装置としてのコストも高くなる難点がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ポリゴンミラーが回転駆動されるによって発生する風を利用してドライバーＩＣを冷却することにより、放熱専用の部材を付加する必要がなく、低コストの光学装置を提供することを目的とする。
本発明に他の目的は、低コストで、ドライバーＩＣの冷却効果をさらに高めることができる光学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】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ポリゴンミラーおよびこれを回転駆動するモータを含むポリゴンモータと、このポリゴンモータを駆動するドライバーＩＣと、このドライバーＩＣを搭載する基板とを有する光学装置において、上記ドライバーＩＣは、上記基板の一部を切り起こして形成されたドライバーＩＣ実装部に配置されるとともに、上記ドライバーＩＣの高さ方向の中心が、ポリゴンミラーの回転によって生じる風の通り道になるよう、ポリゴンミラーの高さ方向の中心よりも下になるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
ドライバーＩＣの冷却効果をさらに高めるために、請求項２記載の発明のように、ポリゴンミラーの回転によって生じる風がドライバーＩＣに垂直に当たるように、ドライバーＩＣの角度を設定するとよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる光学装置の実施の形態について説明する。
図１〜図５において、基板１は、ポリゴンモータ２、ドライバーＩＣ５、その他のＩＣなどの回路部品、光学部品などを搭載するものであって、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等の所定位置に搭載され固定されるものである。基板１は長方形状で、その長手方向一端部の幅方向中心部にポリゴンモータ２が搭載され、適宜の手段で固定されている。ポリゴンモータ２は、ポリゴンミラー３およびこれを回転駆動するモータ４を含む。モータ４のロータの上端部にポリゴンミラー３が一体に装着されている。
【００１０】
基板１にはまた、基板１の一側縁寄りの位置であってポリゴンミラー３の近傍に、ポリゴンモータ２を駆動するドライバーＩＣ５が実装されている。ドライバーＩＣ５は、このドライバーＩＣ５で発生する熱を基板１を通じて放散させるために、基板１に一面を密着させて実装されている。基板１には、ドライバーＩＣ５の両側で、図１に符号１ａ，１ｂで示す領域に基板１の一側縁から切り込みが形成され、この切り込みで挟まれた基板１の一部が、図２に示すように切り起こされてドライバーＩＣ実装部１ｃが形成され、このドライバーＩＣ実装部１ｃにドライバーＩＣ５が実装されている。基板１上には絶縁層が形成され、絶縁層の上に回路パターンが形成されている。基板１の作製手順は任意であるが、上記の領域１ａ，１ｂに切り込みを入れた後回路を形成し、次にドライバーＩＣ実装部１ｃを形成し、ここにドライバーＩＣ５を実装するようにしてもよい。図５に示すように、基板１の表面とドライバーＩＣ実装部１ｃの面とのなす角度をθとする。ドライバーＩＣ実装部１ｃにはドライバーＩＣ５が密着状に実装されるため、上記角度θは、基板１の表面とドライバーＩＣ５の表面とのなす角度ともいえる。図示の実施の形態では、図５に示すようにθは約９０゜になっている。
【００１１】
ポリゴンミラー３がモータ４によって回転駆動されると、ポリゴンミラー３の周辺の空気がポリゴンミラー面に押され、図２に符号６で示すように、周方向に回転しながらポリゴンミラー３の半径方向内側から外側に向かって放射状に広がる渦巻状の風が生じる。この風６の通り道にドライバーＩＣ５が配置されている。そして、上記ドライバーＩＣ実装部１ｃに実装されたドライバーＩＣ５の面が上記風６のベクトルに対しほぼ垂直になるように、ドライバーＩＣ５の配置位置およびドライバーＩＣ実装部１ｃの起こし角度が設定されている。図２、図３に示す例では、ポリゴンミラー３が時計方向に回転駆動され、これによって生じる風は時計方向に回転しながら外方に広がるため、この風６がドライバーＩＣ５の面に対しほぼ垂直に当たるようにドライバーＩＣ５の配置位置および起こし角度が設定されている。
【００１２】
上記のように、ポリゴンミラー３の回転駆動によって生じる風６がドライバーＩＣ５の面に対しほぼ垂直に当たるようにドライバーＩＣ５の配置位置および起こし角度が設定されていることにより、風６がドライバーＩＣ５に効率よく当たり、ドライバーＩＣ５で発生する熱を風６がドライバーＩＣ５の表面から効率よく奪い、ドライバーＩＣ５の温度上昇が抑制されて回路の誤動作、故障等が防止される。
【００１３】
上記のように、ポリゴンミラー３の回転駆動によって生じる風６がドライバーＩＣ５の面にほぼ垂直に当たるのがドライバーＩＣ５の放熱効果の上からは望ましいが、必ずしもポリゴンミラー３の回転駆動によって生じる風６がドライバーＩＣ５の面に垂直に当たらなくてもよい。風６がドライバーＩＣ５の面に斜めに当たっても、風６がドライバーＩＣ５の表面から熱を奪い、ドライバーＩＣ５の温度上昇抑制効果を得ることができる。従って、ドライバーＩＣ５は基板１の表面に対してある程度起きていればよく、よって、前記角度θは
０゜＜θ≦９０゜
の範囲にあればよい。これによってドライバーＩＣ５の放熱効果を得ることができる。
【００１４】
ポリゴンミラー３の回転駆動によってポリゴンミラー３の半径方向内側から外側に向かって放射状に広がる渦巻状の風６が生じるということは、図４に矢印７で示すようにポリゴンミラー３の軸方向上側から空気が供給され、供給された空気が半径方向内側から外側に向かって放射状に広がりながら流れるということである。従って、ポリゴンミラー３の半径方向内側から外側に向かって放射状に広がる風６は、ポリゴンミラー３の回転面と平行に流れるのではなく、ポリゴンミラー３の回転面よりもやや斜め下方に向かって流れる。そこで、図４に示すようにドライバーＩＣ５の高さ方向の中心線を５Ｃ、ポリゴンミラーの高さ方向の中心線を３Ｃとしたとき、５Ｃが３Ｃと同じ高さ位置か、または５Ｃが３Ｃよりも下になるように、すなわち、ドライバーＩＣ５は、その高さ方向の中心がポリゴンミラー３の高さ方向の中心と同じ高さ位置か、またはポリゴンミラー３の高さ方向の中心よりも下になるように配置するとよい。
【００１５】
ドライバーＩＣ５の高さ位置を上記のようにしておけば、ポリゴンミラー３の回転駆動によって生じる風６がドライバーＩＣ５に効率よく当たり、ドライバーＩＣ５の放熱効果を高めることができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ポリゴンミラーおよびこれを回転駆動するモータを含むポリゴンモータと、このポリゴンモータを駆動するドライバーＩＣと、このドライバーＩＣを搭載する基板とを有する光学装置において、上記ドライバーＩＣは、上記基板の一部を切り起こして形成されたドライバーＩＣ実装部に配置されるとともに、上記ドライバーＩＣの高さ方向の中心が、ポリゴンミラーの回転によって生じる風の通り道になるよう、ポリゴンミラーの高さ方向の中心よりも下になるように配置したため、ポリゴンミラーが回転駆動されるによって発生する風が効率よくドライバーＩＣを冷却することができ、ドライバーＩＣを冷却するための専用の部材を用いる必要がなく、低コストの光学装置を得ることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、ポリゴンミラーの回転によって生じる風がドライバーＩＣに垂直に当たるように、ドライバーＩＣの角度を設定したため、ポリゴンミラーの回転によって生じる風が効率よくドライバーＩＣに当たり、ドライバーＩＣの冷却効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポリゴンモータを有する光学装置の例を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる光学装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】同上平面面図である。
【図４】同上正面図である。
【図５】同上側面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ ポリゴンモータ
３ ポリゴンミラー
４ モータ
５ ドライバーＩＣ

Claims (2)

1. ポリゴンミラーおよびこれを回転駆動するモータを含むポリゴンモータと、このポリゴンモータを駆動するドライバーＩＣと、このドライバーＩＣを搭載する基板とを有する光学装置において、
   上記ドライバーＩＣは、上記基板の一部を切り起こして形成されたドライバーＩＣ実装部に配置されるとともに、上記ドライバーＩＣの高さ方向の中心が、ポリゴンミラーの回転によって生じる風の通り道になるよう、ポリゴンミラーの高さ方向の中心よりも下になるように配置されていることを特徴とする光学装置。
2. ポリゴンミラーの回転によって生じる風がドライバーＩＣに垂直に当たるように、ドライバーＩＣの角度が設定されている請求項１記載の光学装置。

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