JPH0734411Y2 - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は情報を含む光ビームを感光体面上に結像さ
せ、光ビームに含まれた情報をハードコピーとして記録
するレーザプリンタ、デジタル複写機等の光学記録装置
に関し、特にこの光学記録装置に使用される光ビーム走
査装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の光ビーム走査装置１を示す概念断面図で
ある。

この光ビーム走査装置１は、情報を含む光ビーム２（レ
ーザ光）を出射する図示せぬ光源と、この光源から出射
された光ビーム２を偏向し主走査させる回転多面鏡装置
３と、偏向された光ビーム２を集光するレンズ４、５
とからなる結像レンズ系６と、これらの構成部品を位置
決め収容する密封構造の収容筐体７とから構成されてい
る。

このような光ビーム走査装置１によると結像レンズ系６
を通過した情報を含む光ビーム２は、図示せぬミラーを
介して光学記録装置本体内（図示せず）に配設された感
光体面上に案内され、この感光体面上を走査して、そこ
に情報の静電潜像を形成する。

一方、上述した光ビーム走査装置１のうち、回転多面鏡
装置３は、情報を含むレーザ光２の反射面4aが周面に複
数個（八個）形成された平面正八角形の多面鏡４と、こ
の多面鏡４を一定の回転速度（通常10000〜40000rpmの
間の回転数）で高速回転させるモータ５と、このモータ
５および前記多面鏡４からなる回転多面鏡本体60を密封
収容し、上下に分離可能な円筒形の筐体８とから構成さ
れている。

このうち、前記多面鏡４は、モータ５のロータ９を支承
し円筒形に形成された回転軸10の先端部10aに固着され
ており、この回転軸10は前記筐体８の一方を形成するケ
ーシング11の底面11aに固着された中実の固定軸12に嵌
挿し回動自在に支承されている。なお、この固定軸12の
周面にはスパイラル溝12a（あるいはヘリンボーン溝）
が形成され、この固定軸12と前記回転軸10との間は動圧
スピンドル軸受け構造となっている。

このような動圧スピンドル軸受け構造によれば、回転軸
10が回転すると、該回転軸10は前記固定軸12のスパイラ
ル溝12aにより発生する流体（例えば空気）の動圧によ
って浮動し、かつラジアル、スラスト方向に対し安定し
て支持され、絶対中心を維持しつつ回転することとな
る。なお、前記多面鏡本体60を収容する筐体８内は前記
ケーシング11と、このケーシング11を覆う蓋体13とによ
り密封構造と成っており、通常内部にはClass100〜1000
程度の洗浄されたガス（空気）が封入されている。な
お、回転多面鏡装置３はケーシング11の周面に形成され
た円盤形状のフランジ11bを嵌挿するネジ14等の締着手
段を介し収容筐体７の底面7aに固着されている。なお、
第２図で符号15はモータ５のステータで、このステータ
15はモータ５を囲繞する前記記ケーシング11の内周面に
固着されている。また、符号16,17はそれぞれ情報を含
むレーザ光２を案内する窓で、この窓16、17は光学ガラ
ス18によって密封されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで上述した回転多面鏡装置３のモータ５は情報の
高速出力化を達成させるため、通常10000〜40000rpmの
間の一定の回転速度で高速回転している。

従って、このモータ５へ供給する電力の電流値は大き
く、このためステータ15の発熱量は極めて大なものとな
っている。また、多面鏡４も高速回転するため、多面鏡
４と筐体８内に密封されたガスとの摩擦による発熱量も
極めて大きい。

このように、回転多面鏡装置３では筐体８内に発生する
熱の発熱量が極めて大きいので、このような状態を放置
しておくと筐体８内の温度が上昇し、モータ５の回転効
率を低下させるばかりでなく、筐体８内の空気のガス定
数も変化させるので、動圧スピンドル軸受け構造により
確保される動圧が不安定となり、このため回転軸10が固
定軸12に対して十分浮動せず、この結果両者が接触を繰
返し、最終的にはいわゆる「かじり」を発生する要因と
なっていた。

また、収容筐体７は装置のローコスト化を図るため熱伝
動率の低いプラスチック等の高分子材料で形成されてお
り、かつ密封構造であるので上述した傾向は一層顕著
で、このため収容筐体７の温度も上昇し、その内部に配
設されたレンズ及びミラー等の光学部品の基準面、基準
位置が歪んでしまう難点もあった。

なお、上述した回転軸10と固定軸12との間に「かじり」
が発生して多面鏡４の安定した回転の維持が不可能とな
ったり、また収容筐体７内の光学部品の基準面、基準位
置が歪むと、正確な情報を安定して伝達させることが出
来なくなるという重大な問題が発生する。

なお、従来では、実開昭61-157917号の図に開示されて
いるように、回転多面鏡のケーシング周面に直接冷却フ
ィンを形成し、これにより回転多面鏡装置から発生する
熱を除去するようにしたものが開示されているが、この
回転多面鏡装置では、回転多面鏡装置そのものが収容筐
体内に密封され、またケーシング周面に形成された冷却
フィンも収容筐体内に収容されている構造のため、冷却
フィンから放熱された熱はそのまま筐体内にこもりがち
となり、このため放熱効率が依然として低い難点があ
る。

またこの実開昭61-157917号に開示されたものは、回転
多面鏡のケーシング周面に直接冷却フィンを形成する構
造なので、従来のケーシング構造に対する大巾な設計変
更が必要であり、また異なる機種に同一の回転多面鏡装
置を使用する場合であっても、各機種の形状あるいはス
ペースに対応した冷却フィンを形成したケーシングを用
意せねばならぬので、回転多面鏡装置の製造コストが極
めて高くなる虞があった。

この考案は、上述した事情に鑑み、回転多面鏡装置から
発生する熱の放熱効率を向上させるとともに、従来の回
転多面鏡装置に設計変更等を加えることなく、低コスト
で回転多面鏡装置から発生する熱を除去させるようにし
た光ビーム走査装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

上述した問題点を解決するため、この考案では、情報を
含む光ビームを出射する光源と、該光ビームを所定の方
向へ偏向し走査させる多面鏡及び該多面鏡を回転させる
モータからなる回転多面鏡装置と、該回転多面鏡装置に
よって偏向された光ビームを被走査体に結像させる結像
レンズ系とを少なくとも有し、これらの構成部品を密封
された収容筐体内の所定位置にそれぞれ設置するように
した光ビーム走査装置において、前記回転多面鏡装置の
モータを囲繞するケーシングの一部を前記収容筐体の外
部に露出させて設置するとともに、該露出したモータの
ケーシングの一部と前記収容筐体との間に前記回転多面
鏡装置とは別体に形成された放熱板を着脱自在に装着
し、これにより回転多面鏡に発生する熱を迅速に収容筐
体の外部に放出させるようにしている。

〔実施例〕

以下、この考案に係わる光ビーム走査装置の一実施例を
詳述する。

第１図はこの考案にかかわる光ビーム走査装置20を示す
概念断面図で第２図と同一部分は同一符号で示す。

この光ビーム走査装置20では、密封構造の収容筐体７の
底面7aからモータ５のケーシング11の一部が収容筐体７
の外部に露出している。

またこの露出したモータ５のケーシング11の一部と収容
筐体７との間、即ち収容筐体７の外部であって当該収容
筐体７の底面7aに形成された孔7b内の部分に、アルミ等
の金属により形成された環状の放熱板21がモールド成型
によって一体に固着され収容筐体７の外部に露出してい
る。

また、回転多面鏡装置３のモータ５を構成するケーシン
グ11周面に形成されたフランジ11bはネジ14等の締結手
段によって前記放熱板21に固着されている。

一方、この放熱板21の下面21aには円周方向にそって放
熱フィン21bが立設され、放熱面積を増大させて放熱板2
1の放熱作用を促進させている。

このような光ビーム走査装置20によると、回転多面鏡装
置３のモータ５、及びこれを収容する筐体８内で発生す
る熱は収容筐体７の外部に配設された放熱板21及び放熱
フィン21bを介して収容筐体７の外部に迅速排出され、
回転多面鏡装置３の筐体８内の温度上昇および、収容筐
体７の温度上昇が可及的に防止されることとなる。

なお、上記実施例では放熱板21をモールド成型によって
収容筐体７とケーシング11のフランジ11bとの間に固着
し、この両者に密着させるようにしたが、この考案は上
記実施例に限定されることなく、放熱板21を収容筐体
７、あるいは回転多面鏡装置３のいずれか一方に密着さ
せ、これを取付けるようにしてもよい。

また、上記実施例では放熱板21を環状に形成し、その下
面21aの円周方向にそって放熱フィン21bを形成するよう
にしたが、この考案は上記実施例に限定されることな
く、上記回転多面鏡装置３、あるいは収容筐体７のうち
少なくとも一方に密着する形状であればいかなる形状で
あってもよい。また、放熱フィン21bは必ずしも必要で
はなく、要求される放熱量に応じて形成すればよい。

また、上記実施例では、この考案に係わる放熱板21を、
回転軸10を動圧スピンドル軸受け構造により支持するモ
ータ５を有する回転多面鏡装置３を使用した光ビーム走
査装置20に適用した場合について述べたが、この考案は
上記実施例に限定されることなく、コロガリ軸受けによ
り回転軸を支持するようにした通常のモータを有する回
転多面鏡装置を使用した光ビーム走査装置に適用しても
よい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案では収容筐体と回転多面
鏡装置との間であって、しかも収容筐体の外部に位置す
る部分に、回転多面鏡装置とは別体に形成された放熱板
を着脱自在に装着し、この放熱板によって回転多面鏡に
発生する熱を収容筐体の外部に迅速に放出させるように
したから、回転多面鏡装置から発生する熱の放熱効率が
一層向上し、このため回転多面鏡装置に使用されるモー
タの安定回転が長期間維持されるとともに収容筐体の温
度上昇も可及的に抑制され、これにより経時変化が少な
く安定した機能を長期間維持する光ビーム走査装置を提
供することができる。また回転多面鏡装置とは別体に形
成された放熱板を着脱自在に装着するようにしたから、
従来の回転多面鏡装置に全く設計変更等を加えることな
く、低コストで回転多面鏡装置から発生する熱を除去す
ることができ、また異なる機種に同一の回転多面鏡装置
を使用する場合であっても、各機種の形状あるいはスペ
ースに適した大きさ又は型の放熱板を用意すればよいの
で、低コストで異なる機種に同一の回転多面鏡装置を使
用することができるという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係わる光ビーム走査装置の一実施
例を示す概念断面図、第２図は従来の光ビーム走査装置
を示す概念断面図である。 ２……光ビーム、３……回転多面鏡装置、５……モー
タ、６……結像レンズ系、７……収容筐体、11……ケー
シング、20……光ビーム走査装置、21……放熱板、21b
……放熱フィン。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を含む光ビームを出射する光源と、該
   光ビームを所定の方向へ偏向し走査させる多面鏡及び該
   多面鏡を回転させるモータからなる回転多面鏡装置と、
   該回転多面鏡装置によって偏向された光ビームを被走査
   体に結像させる結像レンズ系とを少なくとも有し、これ
   らの構成部品を密封された収容筐体内の所定位置にそれ
   ぞれ設置するようにした光ビーム走査装置において、 前記回転多面鏡装置のモータを囲繞するケーシングの一
   部を前記収容筐体の外部に露出させて設置するととも
   に、該露出したモータのケーシングの一部と前記収容筐
   体との間に、前記回転多面鏡装置とは別体の多種用意さ
   れた放熱板から選択されたものを着脱自在に介装したこ
   とを特徴とする光ビーム走査装置。
2. 【請求項２】前記放熱板には放熱フィンが形成されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項
   記載の光ビーム走査装置。