JPH10301050A - 偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡の汚染を防ぐ防塵キャップのため
にモータ基板が大形化するのを防ぐ。 【解決手段】 モータ３ａによって回転する回転多面鏡
３は、モータ基板１２全体を包囲する防塵キャップ１６
によって覆われている。モータ基板１２の外側に防塵キ
ャップ１６を組み付けるものであるため、モータ基板１
２上にミラーカバー等を搭載する場合のようにモータ基
板１２の有効面積が小さくなるおそれはない。発熱部で
あるモータ駆動用ＩＣ部品１２ａは、防塵キャップ１６
の開口部１６ａから露出させる。

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やレ
ーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走
査装置およびこれを搭載する画像形成装置に関するもの
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偏向走査装置は、図４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によって平行化し、アパーチャによ
ってビーム形状を整えたうえで、シリンドリカルレンズ
１０２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（Ｚ軸方向）に垂直な
所定の方向（Ｙ軸方向）に偏向走査し、結像レンズ１０
４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集光レンズ１０６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変換して半導体レーザ１０１
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１０４は、回転多面鏡１０３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軸方向に等速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１０２、回転多面鏡１０３、結像レンズ１０４、集光
レンズ１０６およびＢＤセンサ１０７等は光学箱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１０
５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の上部開口は図示しないふた部材によ
って閉塞される。

【０００６】図５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１１０ａと、モータ駆動用ＩＣ部品１
１２ａを実装したモータ基板１１２と、モータ駆動用Ｉ
Ｃ部品１１２ａ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する。また、ロータ１１４
は、回転軸１１５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１０３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、光学箱１１０内に吸引された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、略円筒状のミラーカバー１１６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、塵埃による回転多面鏡の汚染を防ぐた
めのミラーカバーをモータ基板上にビス止め等の方法で
固定する構成であるため、図６に示すように、モータ基
板１１２上にミラーカバー１１６を搭載するためのスペ
ースＳを必要とする。

【０００９】すなわち、モータ基板１１２は、モータ駆
動用ＩＣ部品１１２ａ等の回路部品を実装するための面
積に加えて、ミラーカバー１１６を搭載する面積も必要
であるから、モータ基板１１２が著しく大形化し、これ
に伴なって光学箱１１０も大形化する結果となる。

【００１０】一般的に、画像形成装置の運転中は、光学
箱１１０内の温度が約４０〜５０℃、光学箱１１０の外
部の温度は約３０〜４０℃程度になるように設計されて
いるが、モータの停止時には、モータ駆動用ＩＣ部品１
１２ａの表面温度が瞬間的に７０〜９０℃程度の高温状
態となる。他方、回転多面鏡１０３の反射面は金属の蒸
着膜等によって形成されており、該蒸着膜の剥離強度を
保つには、５０℃以下の温度環境で使用することが前提
となっている。

【００１１】従って、モータ駆動用ＩＣ部品１１２ａと
回転多面鏡１０３の間は、モータ駆動用ＩＣ部品１１２
ａが前記のような高温状態になったときに回転多面鏡１
０３の反射面が影響を受けないように、充分に離間させ
ることが必要である。

【００１２】このように、モータ駆動用ＩＣ部品等の回
路部品の配設位置にも様々な制約があるため、モータ基
板上にミラーカバーを固定するとモータ基板の必要面積
が著しく増大し、装置の大形化を避けることができな
い。

【００１３】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、回転多面鏡の汚染を
防ぐための防塵手段のためにモータ基板が大形化するの
を回避できる偏向走査装置およびこれを搭載する画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の偏向走査装置は、光源から照射された光ビ
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、該モータを搭載するモータ基板と、前
記回転多面鏡とともに前記モータ基板全体を包囲する防
塵手段を有し、該防塵手段が、前記モータ基板の発熱部
を露出させる開口部を有することを特徴とする。

【００１５】防塵手段が、回転多面鏡とモータを収容す
る収容手段の一部分を構成しており、前記防塵手段の開
口部が、前記収容手段の外へ向かって開口していてもよ
い。

【００１６】

【作用】防塵手段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上に防塵手段を搭載するため
のスペースを必要としないから、モータ基板の必要面積
を大幅に縮小できる。

【００１７】モータ基板に実装されたモータ駆動用ＩＣ
部品等は、モータの停止時等において発熱し、このため
に防塵手段内の温度が上昇して回転多面鏡の反射面の耐
久性が劣化する等のトラブルを生じる。そこで、防塵手
段に開口部を設けてモータ駆動用ＩＣ部品等を露出させ
る。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は第１実施例による偏向走査装置を示
すもので、光源である半導体レーザ１から発生された光
ビームであるレーザ光はコリメータレンズによって平行
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４
を経て図示しない回転ドラム上の感光手段である感光体
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。

【００２０】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。

【００２１】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、集光レンズ５ａを経てＢＤセンサ５
ｂ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。

【００２２】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４、ＢＤセンサ５ｂ等は
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。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、該光学箱６とともに収容手段を構成す
る。

【００２３】結像レンズ４は、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
方向に等速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。

【００２４】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、モータ基板１２に実装された発熱部であるモータ駆
動用ＩＣ部品１２ａ等の回路部品と、モータ駆動用ＩＣ
回路１２ａ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
一体である座金に固着される。回転多面鏡３は、押えバ
ネ等を有する弾性押圧機構によって座金に押圧され、該
座金を介してロータ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と回転
多面鏡３が一体となって回転する。

【００２５】回転多面鏡３が回転すると、光学箱６とふ
た部材１０の隙間等から外気が吸引され、このために回
転多面鏡３の反射面に塵埃等が付着して反射率を低下さ
せる。このような回転多面鏡３の汚染を防ぐために防塵
手段である防塵キャップ１６が設けられる。防塵キャッ
プ１６は、回転多面鏡３とモータ基板１２を含むモータ
３ａ全体を包囲するように構成され、防塵キャップ１６
の外周部のフランジを光学箱６の底壁に直接ビス止めす
ることによって固定されている。

【００２６】防塵キャップ１６は、回転多面鏡３によっ
て反射されるレーザ光を入出射させるための図示しない
窓と、モータ基板１２上に実装されたモータ駆動用ＩＣ
部品１２ａを防塵キャップ１６から露出させるための開
口部１６ａを有する。モータ駆動用ＩＣ部品１２ａは、
モータ３ａの停止時等に瞬間的に高温となるため、モー
タ駆動用ＩＣ部品１２ａが防塵キャップ１６に内蔵され
ていると回転多面鏡３の反射面が著しく昇温して蒸着膜
の耐久性が損われる等のトラブルが生じる。そこで、防
塵キャップ１６に開口部１６ａを設けてここからモータ
駆動用ＩＣ部品１２ａを露出させ、モータ駆動用ＩＣ部
品１２ａの熱を矢印Ａで示すように防塵キャップ１６の
外へ放出するように構成する。

【００２７】このように、モータ基板１２の外側を包囲
する防塵キャップ１６を設けて、該防塵キャップ１６に
回転多面鏡３を内蔵することで、回転多面鏡３が外気中
の塵埃等によって汚染されるのを極めて効果的に防ぐこ
とができる。防塵キャップ１６の開口部１６ａからモー
タ駆動用ＩＣ部品１２ａが外部へ露出しているため、モ
ータ駆動用ＩＣ部品１２ａの発熱によって回転多面鏡等
の性能が劣化するおそれもない。加えて、防塵キャップ
１６の内壁と回転多面鏡３の反射面の間の離間距離Ｄを
大きくとることで、回転多面鏡３の高速回転によって生
じた気流が防塵キャップ１６の内壁にぶつかって発生す
る騒音を低減できるという効果もある。

【００２８】本実施例によれば、塵埃等による回転多面
鏡の汚染を効果的に回避できるうえに、回転多面鏡を包
囲するミラーカバーをモータ基板上に搭載した場合に比
べて、モータ基板を大幅に小形化できる。また、モータ
基板上のモータ駆動用ＩＣ部品等の発熱によるトラブル
も回避して、小形かつ高性能であり、しかも運転音の静
かな偏向走査装置を実現できる。

【００２９】なお、防塵キャップ１６の開口部１６ａ
は、モータ駆動用ＩＣ部品１２ａを囲む筒状の隔壁１６
ｂを有するが、その下端とモータ基板１２の間の隙間
に、図２に示すように、発泡ウレタン等の弾性材１７を
充填すれば、防塵キャップ１６の外側の塵埃や、モータ
駆動用ＩＣ部品１２ａから発生した熱が防塵キャップ１
６内に侵入するのを完全に防ぐことができる。これによ
って、防塵キャップ１６の防塵効果等をより一層高める
ことができる。

【００３０】本実施例は、モータ駆動用ＩＣ部品のみを
露出させる開口部を防塵キャップに設けたものである
が、例えば、可変抵抗やスイッチ部品等の他の発熱部で
ある回路部品を露出させる開口部を付加してもよい。

【００３１】図３は、第２実施例による偏向走査装置の
主要部を示すもので、これは、防塵キャップ２６が、光
学箱６とともに収容手段を構成するふた部材２０の一部
分を構成し、防塵キャップ２６の頂部がふた部材２０の
開口２０ａから露出している。回転多面鏡３、モータ３
ａ、光学箱６等については第１実施例と同様であるから
同一符号で表わし、説明は省略する。

【００３２】モータ駆動用ＩＣ部品２２ａを防塵キャッ
プ２６から露出させるための開口部２６ａが直接ふた部
材２０の外へ開放される結果となるため、モータ基板２
２上のモータ駆動用ＩＣ部品２２ａの発熱による光学箱
６の内部の昇温を大幅に低減できるという特筆すべき効
果がある。

【００３３】特に、結像レンズ等の光学部品が樹脂製で
ある場合には、光学箱６の内部が昇温すると、光学部品
の屈折率が変化するために画像性能が著しく劣化する。
従って、上記のようにモータ駆動用ＩＣ部品２２ａ等の
発熱部を防塵キャップ２６の開口部２６ａから直接光学
箱６の外へ露出させることは、画像形成装置の画質を向
上させるうえで極めて有効である。

【００３４】また、モータ基板上のモータ駆動用ＩＣ部
品等の回路部品が防塵キャップや光学箱の外へ露出して
いれば、これらの回路部品のメンテナンスを行なうとき
に防塵キャップや光学箱のふた部材を取りはずす作業が
不必要となり、メンテナンスの簡略化に大きく貢献でき
るという利点もある。

【００３５】

【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。

【００３６】モータ基板全体を覆う防塵手段によって極
めて効果的に回転多面鏡の汚染を防ぎ、しかも、モータ
基板が大形化するのを回避できる。これによって、小形
かつ高性能であってしかも長期間メンテナンスフリーで
ある偏向走査装置を実現できる。このような偏向走査装
置を搭載することで、画像形成装置の小形化および高性
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実施例による偏向走査装置を示すもので、
（ａ）はふた部材を取りはずした状態で示す模式平面
図、（ｂ）は主要部を示す部分断面図である。

【図２】図１の装置の一変形例を示すものである。

【図３】第２実施例による偏向走査装置の主要部を示す
部分断面図である。

【図４】一従来例を示す模式平面図である。

【図５】図４の装置の主要部を示す部分断面図である。

【図６】図５の装置を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ３ 回転多面鏡 ４ 結像レンズ ６ 光学箱 １０，２０ ふた部材 １２，２２ モータ基板 １２ａ，２２ａ モータ駆動用ＩＣ部品 １６，２６ 防塵キャップ １６ａ，２６ａ 開口部 １７ 弾性材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から照射された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、該モータを搭載するモータ基板と、前記回転多面鏡
   とともに前記モータ基板全体を包囲する防塵手段を有
   し、該防塵手段が、前記モータ基板の発熱部を露出させ
   る開口部を有することを特徴とする偏向走査装置。
2. 【請求項２】 モータ基板の発熱部が、モータを駆動す
   るモータ駆動用ＩＣ部品を有することを特徴とする請求
   項１記載の偏向走査装置。
3. 【請求項３】 防塵手段が、回転多面鏡とモータを収容
   する収容手段の一部分を構成しており、前記防塵手段の
   開口部が、前記収容手段の外へ向かって開口しているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の偏向走査装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか１項記載の偏
   向走査装置と、その走査光に感光する感光手段を有する
   画像形成装置。