JPH11281909A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡の回転空間内のゴミを確実に捕捉
し、回転多面鏡にキズがつくことのない光走査装置を得
る。 【解決手段】 光を偏向させるための回転多面鏡５と、
この回転多面鏡を駆動させるモータと、この回転多面鏡
を収納する筺体１とを有してなる光走査装置において、
上記筺体１の内部にあって、上記回転多面鏡５の回転に
伴って発生する気流が及ぶ領域内に、ダストを捕捉する
ダスト捕捉手段６０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転多面鏡を備え
た光走査装置であって、特にダスト捕捉手段を有する光
走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転多面鏡を有する光走査装置におい
て、回転多面鏡は走査中高速で回転している。従って、
ミラー加工時のバリなどの硬いゴミが１つでも混入して
いると、回転多面鏡が回転することにより生じる空気の
流れに乗り、装置内の空間を動き回り、高速で回転する
回転多面鏡に何度となくぶつかり、ミラー面に多くのキ
ズを付けることとなる。その結果、ミラーとしての機能
を失わせ、反射面の反射率低下、乱反射を招き、良好な
光走査ができなくなるといった問題が生じていた。そこ
で、高速回転時の回転多面鏡のキズ、汚れを防止するた
めの手段としては、従来から構成部品の洗浄を十分に行
い、ゴミを除去すること、あるいは、クリーンルーム内
など空気中にほこり等のない環境で組立を行うといった
ことが行われていた。しかし、構成部品の洗浄には多大
の手間がかかり、しかも、部品に付着したゴミやバリを
完全に除去することは非常に困難であった。また、クリ
ーンルーム内の作業は効率が悪く、多くのコストがかか
るといった問題があった。

【０００３】光走査装置内の塵埃除去に関する従来技術
としては、モータ又は光学ユニットと、回転多面鏡の回
転する空間とを密閉構造とし、使用時に回転多面鏡の回
転空間に汚れた外気が入らないようにするといったもの
が知られている。例えば、特開平９−２２２５７８号公
報に記載されているように、回転多面鏡と、この回転多
面鏡を駆動制御するための駆動回路基板とを備えた駆動
手段とがハウジングに保持される光走査装置において、
回転多面鏡の外径を駆動手段のロータ径よりも小さく設
定し、駆動回路基板をハウジングの外側に離間した状態
で取り付け、ハウジングと駆動手段のロータとの間に空
気が流れる空間を設けると共に、ハウジングはこの空間
以外は略密閉状態とした光走査装置が知られている。回
転多面鏡が回転すると、この空間を空気が内部から外部
に流れ出ることにより、装置内に浸入する塵、異物を簡
単な構成で低減できると共に、密閉による温度上昇が得
られるというものである。また、特開平９−２６５５１
号公報に記載されているように、ケーシング内に偏向器
を収容してなる画像走査装置において、ケーシングの走
査光の出射開口の外側付近に、走査光を横切る空気の流
れとしてのエアーカーテンを形成したことを特徴とする
画像走査装置のゴミ浸入防止装置が知られている。しか
し、いずれの従来技術も、ゴミ等が回転多面鏡回転空間
に浸入させないためのものであり、もしゴミ等が回転多
面鏡回転空間内に浸入した場合、あるいは、はじめから
回転多面鏡回転空間内にゴミ等が混入していた場合の対
策が不十分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に 鑑みてなされたもので、回転多面鏡の回転空間内の
ゴミを確実に捕捉し、回転反射鏡にキズつくことのない
光走査装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、光を偏向させるための回転多
面鏡と、この回転多面鏡を駆動させるモータと、この回
転多面鏡を収納する筺体とを有してなる光走査装置にお
いて、上記筺体内部にあって、上記回転多面鏡の回転に
伴って発生する気流が及ぶ領域内に、ダストを捕捉する
ダスト捕捉手段を設けたことを特徴とする。

【０００６】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、ダスト捕捉手段は、筺体の内壁面に
設けられていることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の光
走査装置において、ダスト捕捉手段は、回転多面鏡の反
射面と対峙する位置に設けられていることを特徴とす
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の光走査装置において、ダスト捕捉手段は、フィルタ
ー部材で構成されていることを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項２又は３記
載の光走査装置において、ダスト捕捉手段は、継続的に
弾性若しくは粘着性を維持し得る粘性物質であることを
特徴とする。

【００１０】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
走査装置において、ダスト捕捉手段は、シリコン系封止
剤であることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる光走査装置の実施の形態について説明する。図
１は、本発明に適用可能な光偏向器の半断面図である。
光偏向器３１は、筺体１と、この筺体１と一体成形され
た固定軸２８と、この固定軸２８の外周に動圧軸受３２
によって回転可能に支持されたロータ３４と、このロー
タ３４に対向配置されたステータ３３と、ロータ３４に
取り付けられた回転多面鏡５とを有している。

【００１２】ロータ３４は軸孔３５を備え、この軸孔３
５に固定軸２８が差し込まれている。動圧軸受３２は、
固定軸２８の外周面にヘリングホーン状に形成された動
圧発生溝３６を備えており、ロータ３４が回転すると固
定軸２８の外周面と軸孔３５の内周面の間に動圧が発生
し、ロータ３４を抵抗なく回転させることができる。

【００１３】ステータ３３は、固定軸２８を同軸上に取
り囲む状態に設けられ、筺体１から円筒状に立ち上がっ
たコアホルダ２７を備えている。このコアホルダ２７の
上端側の外周側面にはステータコア２６が取り付けられ
ている。このステータコア２６においてラジアル方向に
向けて一定の間隔で形成された複数の突極にはステータ
コイル２５が巻回され、電機子３７が構成されている。

【００１４】ロータ３４は、ステータ３３を内側に配置
した環状凹部３８を下向きに備えるカップ状を有し、そ
の外周側面部３９の内周面にはマグネットヨーク４０が
固着されている。また、マグネットヨーク４０の内周面
には、ステータコア２６の外周を同心円状に取り囲むよ
うに環状の駆動マグネット２３が固着され、この駆動マ
グネット２３と電機子３７とは対向配置された状態にあ
る。従って、ステータコイル２５に電流を流すと、ロー
タ３４が回転し、ロータ３４に取り付けた回転多面鏡５
を回転させることができる。

【００１５】ステータコア２６、駆動マグネット２３の
下方における筺体１の上面にはモータ基板２０が配置さ
れ、この基板１２の上面及び下面にはコネクタ１９、リ
ード線１４等の電子部品が搭載されている。

【００１６】固定軸２８の先端部には円形の凹部４１が
形成され、この凹部４１の内周側面には環状のステータ
マグネット９が固定されている。このステータマグネッ
ト９の内側には、キャップ６に固定された環状のロータ
マグネット１０が配置されている。ここで、ロータマグ
ネット１０の軸線１ａの方向における磁気中心は、ステ
ータマグネット９の軸線１ａの方向における磁気中心に
対して、軸線１ａの方向において固定軸２８の側にわず
かにずれている。また、ステータマグネット９とロータ
マグネット１０とは、異極同士が対向しているので、そ
れらの間に発生する吸引力によってスラスト軸受が構成
され、ロータ３４の軸線１ａの方向における位置を規制
している。

【００１７】ロータ３４はアルミニウム合金のダイカス
ト製品であり、機械加工によって仕上げ加工されてい
る。ロータ３４は、軸孔３５を備えた円筒部４２と、こ
の円筒部４２の外周側面における略中程の位置から、軸
線１ａに対して略垂直方向に張り出した環状のフランジ
部４３と、このフランジ部４３の外周縁からモータ基板
２０に向かって軸線１ａの方向に垂直に折れ曲がった円
筒状の側面部４４とを備えている。これらによって、ロ
ータ３４には、電機子３７を配置すべき環状凹部３８が
形成されている。ここで、フランジ部４３は、環状凹部
３８の底壁に相当し、円筒部４２及び側面部４４が環状
凹部３８の側壁に相当する。なお、側面部４４の開口端
部には外周側に張り出した張出部４５が構成されてい
る。

【００１８】フランジ部４３の環状凹部３８に対して反
対側の面は回転多面鏡５の取り付け部であり、そこで
は、回転多面鏡５の中心に形成されている嵌め込み孔４
６（中心孔）にロータ３４の円筒部４２を嵌め込んで、
回転多面鏡５をフランジ部４３の上に載置してある。こ
こで、回転多面鏡５の嵌め込み孔４６にロータ３４の円
筒部４２を嵌め込む際に回転多面鏡５に過大な応力がか
かると、回転多面鏡５に歪むが生じることから、回転多
面鏡５の嵌め込み孔４６とロータ３４の円筒部４２との
間には適度なクリアランス、例えば、５μｍ〜２０μｍ
程度のクリアランスを設けてある。このようなクリアラ
ンスに起因して、回転多面鏡５の嵌め込み孔４６とロー
タ３４の円筒部４２との間には隙間が形成されるが、そ
のままではロータ３４上で回転多面鏡５が位置ずれを起
こすので、この位置ずれはミラー押さえ部材４７によっ
て防止している。

【００１９】すなわち、ミラー押さえ部材４７は、ロー
タ３４に固定された状態で回転多面鏡５をスラスト方向
に弾性をもって押圧して回転多面鏡５をロータ３４に押
し付け固定している。このようなミラー押さえ部材４７
として、本実施の形態では、回転多面鏡５の上面側を覆
うように配置されたキャップ６と、キャップ６と回転多
面鏡５の上面部との間においてキャップ６からのスラス
ト方向の力により弾性変形している環状の押さえばね７
（環状のスペーサ）とが用いられている。

【００２０】キャップ６は、ロータ３４の円筒部４２に
おける回転多面鏡５よりも上方に突き出した部分にねじ
止めされ、ロータ３４に完全に固定されている。筺体１
の側壁部に一部である斜線部４９に、以下において詳述
するダスト捕捉手段が設けられる。

【００２１】図２は、例えば上述のような光偏向器を用
いた光走査装置の一例を示すものである。周壁を有する
フレーム５１の一側部には半導体レーザー等でなるレー
ザー光源５２が固定されており、レーザー光源５２から
出射したレーザービームの進路にはシリンドリカルレン
ズ５３が配置されると共に、さらにその先方にモータ５
４によって回転駆動される回転多面鏡５が配置されてい
る。回転多面鏡５の回転により、レーザー光源５２から
のレーザービームが一定の角度範囲で偏向される。回転
多面鏡５によって偏向されたレーザービームは、回転多
面鏡５の近傍に配置されたｆθレンズ５６を通り、フレ
ーム５１の上縁部に配置された第１の走査用反射ミラー
５７で反射される。第１の走査用反射ミラー５７はレー
ザービームを鋭角的に折り返し状に反射するものであ
り、この反射光はさらにフレーム５１の内方底部に配置
された第２の走査用反射ミラー５８でフレーム５１の外
方に向かい反射されるようになっている。

【００２２】本発明は回転多面鏡の回転空間５９の構成
に特徴があるため、以下において、かかる構成を重点的
に説明する。ダスト捕捉手段は、回転多面鏡が配置され
た回転空間５９の側面であるＡ面、Ｂ面、Ｃ面又は底面
Ｄ若しくは図示しない上面のうちのいずれかの一面以上
に設けられる。なお、光路が妨げられない位置ならば、
Ｅ面であってもよい。

【００２３】図３にダスト捕捉手段の一例を示す。本実
施の形態においてダスト捕捉手段６０−ａは、回転多面
体５の回転空間５９内の内壁面の一部にポケット部とし
ての溝６１を設け、この溝６１内にフィルター６２を設
けたものである。回転多面鏡５が回転することにより、
回転多面鏡回転空間５９内には、一定方向に流れる空気
流が生じる。この空気流を利用し、ダストを捕捉しよう
とするものである。回転多面鏡５の回転により生じた一
定の方向に流れる空気流は、内壁面に設けられた半円状
の溝６１内に流入する。溝６１の中央部にはフィルター
６２が詰められており、回転空間５９内でダストが発生
しても、ダストが空気流に乗って移動し、フィルター６
２中を通過するときに捕捉されるようになっている。な
お、一度捕捉されたダストが再び流れの中に吸い出され
ないように、フィルター６２の材質を選択する必要があ
る。フィルター６２の材質は、例えば不織布等の繊維状
の部材が考えられる。なお、溝形状は特に半円形状に限
られるものではなく、回転空間５９内の空気の流れがス
ムーズとなるような形状が望ましい。

【００２４】図４にダスト捕捉手段の別の例を示す。か
かる例においては、ダスト捕捉手段６０−ｂは、三角形
状のフィルターケース６３内に詰められたフィルター６
２を筺体１の内壁面の一部に設けたものである。フィル
ターケース６３は略三角柱形状で、内部にフィルター６
２が詰められ、２つの側面６５、６６が開口されてお
り、この開口側面６５、６６からフィルター６２に空気
が流入出可能となっている。図３に示した例と同様に、
回転多面鏡５が図４（ａ）に示すように回転すると、回
転多面鏡回転空間５９内には、一定方向に流れる空気流
が生じる。この空気流を利用し、ダストを捕捉しようと
するものである。すなわち、回転空間５９の空気は、図
４（ｂ）に示す向きに流れ、回転空間５９内でダストが
発生しても、フィルター６２中を通過するときに、捕捉
されるようになっている。なお、フィルター６２の形状
は特に三角柱形状に限定されるものではなく、空気流が
フィルター内を通過できるような形状になっていればよ
い。また、フィルターの個数や設置する位置も特に限定
されるものではなく、適宜設計変更可能である。図３の
例と同様に、フィルターの材質は、例えば不織布等の繊
維状の部材が考えられる。

【００２５】図５にダスト捕捉手段のさらに別の例を示
す。かかる例は、ダスト捕捉手段を筺体１の内壁面以外
に設けた例である。ダスト捕捉手段６０−ｃは、回転多
面鏡回転空間５９内において、回転多面鏡５の反射面と
対峙する位置に設けられている。このダスト捕捉手段６
０−ｃは、筺体１の底面部に固定された取付部６８と、
この取付部６８からほぼ直角に立ち上がった板状部６９
と、この板状部６９に塗布された粘性物質６７とから構
成されている。粘性物質６７は、板状部６９における回
転多面鏡５の反射面と対向する面に塗布されている。ダ
スト捕捉台６４は、回転多面鏡５の回転を妨げない位置
に設けるようにする。粘性物質６７は、継続的に弾性若
しくは粘着性を維持し得る粘性物質とする。

【００２６】粘着性物質６７としては、構造材を腐食す
るガスを発生しないものとする必要があり、天然ゴム、
にかわ等の天然物や合成樹脂、合成ゴム等の合成物が用
いられる。一般に、接着剤は、水や溶剤の蒸発によって
固化したり、複数の溶剤が反応することによって固化す
るもの、シアノアクリラート型の接着剤（瞬間接着剤）
などがあるが、本発明で使用する接着剤は、ゴム系エラ
ストマーやアクリル樹脂のような経時変化が少なく、粘
着剤を維持できるような接着剤（粘着剤）を用いること
が望ましい。例えば、シリコン系封止剤は硬化後も柔軟
性を失わないので、ダスト捕捉台６４に塗布する粘着性
物質６７として最も望ましい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１、２又は３記載の発明によれ
ば、光を偏向させるための回転多面鏡と、この回転多面
鏡を駆動させるモータと、この回転多面鏡を収納する筺
体とを有してなる光走査装置において、上記筺体内部に
あって、上記回転多面鏡の回転に伴って発生する気流が
及ぶ領域内である筺体の内壁面、又は回転多面鏡の反射
面と対峙する位置に、ダストを捕捉するダスト捕捉手段
を設けたため、回転多面鏡の回転空間内のゴミを確実に
捕捉し、ミラー部の損傷を防止することができ、構成部
品のバリ取り、洗浄は通常レベルでよく、コストアップ
を防止でき、しかも、光走査装置の組立に維持コストの
高いクリーンルームを必要としないという効果を有す
る。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、請求項２又
は３記載の光走査装置において、ダスト捕捉手段は、フ
ィルター部材で構成されているため、回転多面鏡の回転
空間内のゴミを確実に捕捉し、ミラー部の損傷を防止す
ることができる。

【００２９】請求項５記載の発明によれば、請求項２又
は３記載の光走査装置において、ダスト捕捉手段は、継
続的に弾性若しくは粘着性を維持し得る粘性物質である
ため、回転多面鏡の回転空間内のゴミを確実に捕捉し、
ミラー部の損傷を防止することができる。

【００３０】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の光走査装置において、ダスト捕捉手段は、シリコン
系封止剤であるため、回転多面鏡の回転空間内のゴミを
確実に捕捉し、ミラー部の損傷を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光走査装置の回転多面鏡駆動部
の一例を示す断面図である。

【図２】本発明にかかる光走査装置の一例を示す平面図
である。

【図３】本発明に適用可能なダスト捕捉手段の一例を示
す平面図である。

【図４】本発明に適用可能なダスト捕捉手段の別の例を
示す（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。

【図５】本発明に適用可能なダスト捕捉手段のさらに別
の例を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。

【符号の説明】

１ 筺体 ５ 回転多面鏡 ６０ ダスト捕捉手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を偏向させるための回転多面鏡と、こ
   の回転多面鏡を駆動させるモータと、この回転多面鏡を
   収納する筺体とを有してなる光走査装置において、 上記筺体内部にあって、上記回転多面鏡の回転に伴って
   発生する気流が及ぶ領域内に、ダストを捕捉するダスト
   捕捉手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記ダスト捕捉手段は、筺体の内壁面に
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の光走査
   装置。
3. 【請求項３】 前記ダスト捕捉手段は、回転多面鏡の反
   射面と対峙する位置に設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記ダスト捕捉手段は、フィルター部材
   で構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載
   の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記ダスト捕捉手段は、継続的に弾性若
   しくは粘着性を維持し得る粘性物質であることを特徴と
   する請求項２又は３記載の光走査装置。
6. 【請求項６】 前記ダスト捕捉手段は、シリコン系封止
   剤であることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。