JPH11133334A - 走査光学装置 - Google Patents

走査光学装置

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JPH11133334A
JPH11133334A JP9298666A JP29866697A JPH11133334A JP H11133334 A JPH11133334 A JP H11133334A JP 9298666 A JP9298666 A JP 9298666A JP 29866697 A JP29866697 A JP 29866697A JP H11133334 A JPH11133334 A JP H11133334A
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JP
Japan
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lid
optical device
scanning optical
liquid
deflector
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Pending
Application number
JP9298666A
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English (en)
Inventor
Kenichi Tomita
健一 冨田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH11133334A publication Critical patent/JPH11133334A/ja
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザビーム偏向ように使用される走査光学
装置の回転多面鏡の回転に伴う高熱発生防止装置の提
供。 【解決手段】 装置の蓋13を中空部を含む二重構造と
し、中空部分に液体14を封入して、熱吸収容量を増加
し、併せて、蓋の構造を底面を変形してリブ13eで回
転多面鏡の回転モータの周囲を囲み、さらに上面を波型
13fにして放熱効果を高める実施態様を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ等においてレーザビーム偏向用に使用されるボール
ベアリング等の軸受により支持された回転多面鏡等の偏
向ミラーを回転する装置を有する走査光学装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図7に、代表的な走査光学装置の光学系
の見本構成を示す。図7において、光の進行方向に沿っ
て説明すると、光源101は半導体レーザで、単一の点
光源からレーザ光が発散しながら射出されるが、コリメ
ータレンズ102を透過することで、発散光束から平行
光線に変換される。
【0003】コリメータレンズ102の近傍には、開口
絞り103があり、その絞り形状に従ってビーム形が決
められる。この光ビームは、シリンドリカルレンズ10
4を透過することにより、その一方向だけ収束作用を受
けてポリゴンミラー105上に線状に集光される。ポリ
ゴンミラー105は、スキャナモータ106に固定され
ており、矢印a方向に高速で回転している。ポリゴンミ
ラー105の鏡面105aで反射された光ビームはスキ
ャナモータ106の回転に伴って、高速に偏向される。
さらに、光ビームはfθレンズと呼ばれる球面レンズ1
07と、トーリックレンズ108とを透過することによ
り、感光体ドラム109上に微小なスポットに結像され
る。
【0004】またfθレンズを透過することにより、ポ
リゴンミラー105で等角速度で偏向走査された光ビー
ムは、感光体ドラム109上で光スポットが等速度で走
査されるように変換される。光スポットは、感光体ドラ
ム109上を矢印b方向に繰返し走査されるが、ポリゴ
ンミラー105の反射面の分割誤差があると、繰り返し
て走査情報を書き込むタイミングがずれるために、各反
射面で偏向走査された先頭部の光ビームを検知してい
る。画像非有効部の光ビーム110は、固定ミラー11
1で反射され、集光レンズ112を介して、タイミング
検知用センサ113に導かれる。光学箱114は、上述
の走査光学装置の要素を収納しており、光学箱114に
蓋115(不図示)が取り付けられて走査光学装置が完
成する。蓋には通常レーザ光線に対する注意を促す注意
ラベルが貼り付けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の走査光学装置
は、近年、より高精密で、より高速なプリンタの要求が
強くなってきた。これに対応するため、ポリゴンミラー
をより高速回転させると、スキャンモータおよび、モー
タ駆動回路から発生する熱が大きくなり、軸受や光学素
子に損傷を与えるという問題が発生した。
【0006】本発明の目的は、走査光学装置内に発生す
る熱の放散を図り高熱化を抑え偏向器を高速に回転させ
得る走査光学装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の走査光学装置
は、光源部と、光源部からの光束を偏向する偏向器と、
該偏向器により偏向された光束を所定の面上に集光する
光学系と、光源部と偏向器と光学系が取り付けられてい
る光学箱と、光学箱の蓋とを有する走査光学装置におい
て、蓋が中空形状であり、中空部に液体を封入すること
で、熱容量を増大し、偏向器から発生する熱を吸収し、
液の放熱を容易にして、走査光学装置内の昇温を抑える
ので、軸受や光学素子に損傷を与えることなく偏向器を
高速で回転させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は本発明の走査光学装置の実
施の形態を説明するための第1の実施例の断面図、図2
は図1に示す走査光学装置の平面図である。
【0009】この走査光学装置はレーザビームプリンタ
に用いられる、感光体を光束によって走査する装置であ
り、光学箱10と、半導体レーザ装置1と、半導体レー
ザ装置1から発生する光束を平行光束にするコリメータ
レンズ2と、コリメータレンズ2からの平行光束を線状
に集光するシリンドリカルレンズ3と、シリンドリカル
レンズ3によって集光されてできる光束の線像の近傍に
偏向反射面4aを有するポリゴンミラー4と、これを回
転させる手段であるスキャナモータ5と、fθレンズ6
を含んで構成されている。
【0010】偏向反射面4aにおいて偏向反射された光
束は、fθレンズ6を介して反射鏡7において反射され
て、感光体(不図示)を照射する。
【0011】fθレンズ6は、偏向反射面4aにおいて
反射される光束が感光体上においてスポットを形成する
ように集光され、また前記スポットの走査速度が等速に
保たれるように設計されている。このようなfθレンズ
6の特性を得るために、fθレンズ6は球面レンズ6a
トーリックレンズ6bの2つのレンズで構成されてい
る。ポリゴンミラー4の回転によって、感光体において
は、光束による主走査が行われ、また感光体がその円の
軸線周りに回転駆動することによって副走査が行われ
る。このようにして感光体の表面には静電潜像が構成さ
れる。
【0012】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と、感光体の表面に形成される静
電潜像をトナー像に顕像するための顕像化装置と、トナ
ー像を記録紙に転写する転写用コロナ放電器(何れも不
図示)等が配置されており、これらの働きによって半導
体レーザ装置1が発生する光束に対応する記録情報が記
録紙にプリントされる。以上のことは電子写真記録技術
としてよく知られているものである。
【0013】図1には図2に示した走査光学装置に蓋を
取り付けた際の偏向器と蓋13の断面図を示す。蓋13
には中空部13aが形成されている。中空部13a内部
には液体14が封入されている。液体14は注入孔13
bから注入されている。中空部13bは液体14を注入
した後、キャップ15によって閉じられる。
【0014】ポリゴンミラー4をスキャナモータ5によ
って光束回転させると、スキャナモータ5は発熱し、光
学箱10の内部の温度が上昇する。通常光学箱10の内
部の温度が約60℃に達すると、スキャナモータ5のボ
ールベアリング軸受5aの潤滑性が失われ音響寿命が著
しく短くなることが知られている。
【0015】また、最近はコストダウンのためfθレン
ズ6にプラスティックを用いるため光学箱内部の温度が
限度を超えて上昇すると、所定の光学性能が得られなく
なってしまう恐れがある。この問題を解決するために、
蓋13を中空にし、内部に液体を封入して冷媒として作
用させることで、蓋13の熱容量を増し光学箱10内部
の放熱効果を向上させ、温度上昇の問題を解決した。封
入する液体としては水、油等が使用可能であるが、熱容
量の大きいものを選択するのが好ましい。
【0016】
【実施例】図3に本発明の走査光学装置の第2の実施例
の要部の部分断面図を示す。以下実施例1と同じ部材は
同一の参照番号を使用する。蓋13は中空成形、ガスア
ッシスト成形等の技術で中空状態になるようにされた樹
脂部材である。中空部に第1の実施例と同様に液体14
を注入する。
【0017】注入孔13bの周囲にはリブ13cが設け
られており、リブ13cを溶着することで、第1の実施
例のような別体のキャップを用いることなく液体14の
封入を行う。これによって、中空部13aを持った蓋を
一体部材で容易に作ることができる。また、液体14の
封入コストを低減することもできる。
【0018】図4に本発明の走査光学装置の第3の実施
例の要部の部分断面図を示す。第3の実施例は、スキャ
ナモータ5のある側を低くして取り付けられている。ス
キャナモータ5が回転して発熱すると、まず、蓋13に
おけるA部付近が熱せられる。A部付近が熱せられる
と、A部付近にあった液体14Aの温度が上昇して比重
が軽くなり高い方へ移動しようとし、矢印Bのような対
流が生ずる。対流により移動した液体14Aは熱源から
遠ざかり冷却される。本実施例では、対流を発生させる
ことによってさらに効率の良い熱交換が行われる。
【0019】同様の効果を得る類似の実施例として、走
査光学装置の光路は、ほぼ水平平行で蓋だけを傾斜させ
た走査光学装置も考えられる。また、これらを併用して
蓋の傾斜角をより大きくすればより大きい放熱効果が得
られる。
【0020】図5は本発明の走査光学装置の第4の実施
例の要部の部分断面図である。蓋13には、ポリゴンミ
ラー4、スキャナモータ5を覆う円筒部13dが一体に
成形されている。円筒部13dにも中空部13eが設け
られており、中空部13aとつながっている。円筒部1
3dを設けることでスキャナモータ5近傍の熱を吸収す
る面積が増え、さらに効果的に液体14に放熱させるこ
とができると同時に、fθレンズ6近傍の温度上昇をさ
らに低減することができる。
【0021】図6(a)は本発明の走査光学装置の第5
の実施例の外観の斜視図、図6(b)は上面のリブを含
む蓋の部分断面図である。この蓋13は金属製とし、上
部にはリブ13fが並列に設けられている。リブ13f
の方向は走査光学装置付近を流れる空気の流れFの方向
と平行に設けられている。リブ13fを設けることによ
って、蓋13が空気の流れFに触れる面積が大きくなる
ので、放熱効果がさらに向上させることができる。蓋1
3の断面は図6(b)に示すように、リブ13fの部分
も中空になっていればより放熱効果が大きい。
【0022】図8は本発明の走査光学装置の第6の実施
例の要部の部分断面図である。この走査光学装置は、蓋
13は、板金部材2枚と液体を封入した薄膜の袋とで構
成されている。これによると、スキャナモータ5近傍の
熱は板金1、薄膜、液体14、板金2に伝達されて外部
に放熱され、これにより、熱抵抗の小さい系が実現でき
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光源部
と、外光源部からの光束を偏光する偏向器と、該偏向器
により偏向された光束を所定の面上に集光する光学系
と、光源部と偏向器と光学系が取り付けられている光学
箱と、該光学箱の蓋を有する走査光学装置において、蓋
を中空にして中空部に液体を封入することによりスキャ
ナモータから発生される熱を外部に放散させ易くするの
で、偏向器を光束で回転させることができ、軸受矢光学
素子の高熱による損傷を回避できる効果がある。
【0024】また、蓋を樹脂部材とすることにより中空
の構造が容易に形成できる効果もある。
【0025】さらに、偏向器の取付け部が低くなる配置
とし、偏向器の周囲を取り巻いて覆うように蓋の底面の
構造を突出させ、あるいは蓋の上部を波状にすることに
より放熱効果を向上させる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の走査光学装置の第1の実施例の要部分
断面図である。
【図2】図1に示す走査光学装置の平面図である。
【図3】本発明の走査光学装置の第2の実施例の要部の
部分断面図である。
【図4】本発明の走査光学装置の第3の実施例の要部の
部分断面図である。
【図5】本発明の走査光学装置の第4の実施例の要部の
部分断面図である。
【図6】(a)は本発明の走査光学装置の第5の実施例
の斜視図、(b)は蓋の上部の波形を示す断面図であ
る。
【図7】従来の走査光学装置の一例の斜視図である。
【図8】本発明の走査光学装置の第6の実施例の要部の
部分断面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ装置 2 コリメータレンズ 3 シリンドリカルレンズ 4 ポリゴンミラー 4a 偏向反射面 5 スキャナモータ 5a ボールベアリング軸受 6 fθレンズ 6a 球面レンズ 6b トーリックレンズ 7 反射鏡 10 光学箱 13 蓋 13a 中空部 13b 注入孔 13c リブ 13e 中空部 13f リブ 14 液体 14A 液体 A 液の部分 F 空気の流れ方向

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源部と、該光源部からの光束を偏向す
    る偏向器と、該変更器により偏向された光束を所定の面
    上に集光する光学系と、前記光源部と偏向器と光学系が
    取り付けられる光学箱と、前記光学箱の蓋とを有する走
    査光学装置において、 前記蓋が中空形態であり、該中空部に液体が封入されて
    いることを特徴とする走査光学装置。
  2. 【請求項2】 前記蓋が樹脂部材であり、中空形態に整
    形されている請求項1記載の走査光学装置。
  3. 【請求項3】 前記蓋が金属製である請求項1記載の走
    査光学装置。
  4. 【請求項4】 前記蓋が板金製である請求項1記載の走
    査光学装置。
  5. 【請求項5】 前記蓋から前記偏向器を覆うように、円
    筒形状に突出しており、前記円筒形状部分の内部にも前
    記蓋の中空部とつながった中空部が設けられている請求
    項1乃至4のいずれか1項に記載の走査光学装置。
  6. 【請求項6】 前記蓋の上部に放熱可能に放熱用フィン
    を有する請求項1乃至5のいれか1項に記載の走査光学
    装置。
  7. 【請求項7】 前記蓋の上部が中空部を含む波型突出部
    の列を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の走
    査光学装置。
  8. 【請求項8】 前記走査光学装置の蓋の姿勢が前記偏向
    器の取付け側が低くなるように前記走査光学装置を傾斜
    した構成を有する請求項1乃至7いずれか1項に記載の
    偏向光学装置。
JP9298666A 1997-10-30 1997-10-30 走査光学装置 Pending JPH11133334A (ja)

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JP9298666A Pending JPH11133334A (ja) 1997-10-30 1997-10-30 走査光学装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7355617B2 (en) 2002-12-12 2008-04-08 Ricoh Company, Limited Optical scanner and image forming apparatus

Cited By (1)

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