JPH1114930A

JPH1114930A - 偏向走査装置

Info

Publication number: JPH1114930A
Application number: JP9183079A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka No; 芳孝能
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】光学箱とふた部材の間を密封する。【解決手段】光学箱１０内の回転多面鏡３が回転する
と、光学箱１０とふた部材２０の間から外気が吸引され
て回転多面鏡３等を汚染する。そこで、光学箱１０の側
壁の上端にリブ１１を設け、リブ１１の内側とふた部材
２０の外表面に弾性材２１を当接することで、光学箱１
０とふた部材２０の間を密封する。弾性材２１をふた部
材２０の外側から組み付けるものであるため、光学箱１
０とふた部材２０の間に弾性材を保持させる場合のよう
に光学箱１０の側壁を２重壁にしたり、フランジ等を設
ける必要がない。

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６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１０１ａによって平行化し、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、
走査レンズ１０４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１０
３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】走査レンズ１０４は、球面レンズ部とトー
リックレンズ部からなり、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、走査レンズ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７に示すふた部材１２
０によって閉塞される。

【０００６】回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ
は、図８に示すように、光学箱１１０の底壁に支持され
たモータハウジング１０３ａと、これと一体であるモー
タ基板１０３ｂに実装された駆動回路と、該駆動回路の
駆動電流によって励磁されるステータ１０３ｃおよびこ
れに対向するロータ１０３ｄ等からなる磁気回路によっ
て構成される。ステータ１０３ｃは、モータ基板１０３
ｂ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１０３ｄは、回転
軸１０３ｅと一体である座金に固着され、回転多面鏡１
０３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１０３ｄに一体的に結合される。前述のよ
うにステータ１０３ｃが励磁されると、ロータ１０３ｄ
と回転多面鏡１０３が一体となって回転する。

【０００７】光学箱１１０の側壁の上端には、ビス穴１
１１（図６参照）が設けられており、光学箱１１０の側
壁の上端にふた部材１２０の外周部を当接し、ビス穴１
１１にビス１１２（図７参照）を螺合させて締め付ける
ことによって、光学箱１１０に対するふた部材１２０の
組み付けが行なわれる。

【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、光学箱の側壁の上端とこれにビス止め
されたふた部材の外周部の間には、ふた部材の反り等の
ために不均一な隙間が形成される。例えば、ふた部材が
板金製である場合には、平面度のバラつき等によってふ
た部材と光学箱の間に０．１〜０．３ｍｍ程度の隙間が
形成される。

【０００９】このように、光学箱の側壁に対するふた部
材の当たりが不安定であれば、回転多面鏡を高速回転さ
せたときにふた部材がガタついて大きな騒音を発生した
り、図８の矢印Ａ₀ で示すように、光学箱１１０の側壁
の上端とふた部材１２０の間の隙間から外気が光学箱１
１０内に侵入し、外気中の塵埃等によって回転多面鏡１
０３の反射面が汚染される。このようなトラブルは、例
えば、光学箱１１０とふた部材１２０の間の隙間が０．
２ｍｍ程度であっても、数μから数十μ程度の塵埃を通
過させるため、回転多面鏡１０３や結像レンズ１０４等
が汚染されて画質劣化等を招く。

【００１０】そこで、図９に示すように、光学箱１１０
の側壁の上端とふた部材１２０の外周部の間に発泡ポリ
ウレタン等の弾性材１２１を介在させることにより、光
学箱１１０とふた部材１２０の間を密封したものが開発
されている。弾性材１２１は、光学箱１１０の側壁の上
端に形成された溝１１０ａに充填され、ふた部材１２０
と光学箱１１０間を密封して、光学箱１１０内に外気が
吸引されるのを防ぎ、回転多面鏡１０３等の汚染を低減
する。

【００１１】ところが、光学箱１１０の側壁の上端に弾
性材１２１を充填する溝１１０ａを設けるためには、光
学箱１１０の側壁を厚くしたり、側壁を２重壁にした
り、上端にフランジを設ける等の方法で、溝１１０ａを
配設するのに充分な幅Ｄ₀ を確保しなければならず、そ
の結果、光学箱１１０が著しく大型化するという不都合
がある。

【００１２】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、光学箱の大型化を招
くことなくふた部材と光学箱の間を完全に密封して、回
転多面鏡等の汚染を効果的に防ぐことのできる高性能な
偏向走査装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【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、光ビームを偏向走査する
回転多面鏡を有する走査光学系と、これを収容する光学
箱と、該光学箱の開口部を塞ぐふた部材と、前記回転多
面鏡を回転させる駆動手段と、前記ふた部材の外表面お
よび前記光学箱の前記開口部の周縁に当接された弾性材
を有することを特徴とする。

【００１４】弾性材が発泡ポリウレタンであるとよい。

【００１５】弾性材がふた部材の外表面に接着されてい
るとよい。

【００１６】ふた部材の外表面に突出部が設けられてお
り、該突出部と光学箱の開口部の周縁に弾性材が圧入さ
れていてもよい。

【００１７】

【作用】光学箱とふた部材の間の隙間をふた部材の外側
に配設された弾性材によって密封することで、外気が光
学箱内に侵入して回転多面鏡等を汚染するのを防ぐ。光
学箱の開口部の周縁にリブ等の突出部を設けて、これと
ふた部材の外表面に弾性材を当接するものであるため、
光学箱の側壁等を不必要に厚肉にしたり、２重壁にする
必要はない。

【００１８】光学箱の側壁を２重壁にしたり、厚肉にし
た場合のように光学箱が大型化することなく、光学箱と
ふた部材の間を完全に密封できる。

【００１９】

【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。

【００２０】図１は一実施の形態による偏向走査装置を
示すもので、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１ａ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、回転多面鏡３ととも
に走査光学系を構成する走査レンズ４を経て回転ドラム
５上の感光体に結像する。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５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。

【００２１】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が発生する光ビームに対応する記録情報が記
録紙等にプリントされる。

【００２２】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６ａを経てＢＤセンサ６
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。

【００２３】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、走査レンズ４、集光レンズ６ａ、Ｂ
Ｄセンサ６ｂ等は合成樹脂製の光学箱１０の側壁や底壁
に取り付けられる。回転ドラム５は光学箱１０の外側に
配設されており、光学箱１０の側壁には走査光を光学箱
１０から回転ドラム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１０の開口部である上部の
開口は、板金製のふた部材２０によって閉塞される（図
２参照）。

【００２４】走査レンズ４は、球面レンズ部とトーリッ
クレンズ部からなり、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５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。

【００２５】回転多面鏡３を回転駆動する駆動手段であ
るモータは、図２に示すように、光学箱１０の底壁に支
持されたモータハウジング３ａと、モータ基板３ｂに実
装された図示しない駆動回路と、該駆動回路の駆動電流
によって励磁されるステータ３ｃおよびこれに対向する
ロータ３ｄ等からなる磁気回路によって構成される。ス
テータ３ｃは、モータ基板３ｂ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３ｄは、回転軸３ｅ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３
ｄに一体的に結合される。前述のようにステータ３ｃが
励磁されると、ロータ３ｄと回転多面鏡３が一体となっ
て回転する。

【００２６】光学箱１０の開口の周縁には、光学箱１０
の側壁の上端からさらに上方へ突出する突出部であるリ
ブ１１と、ふた部材２０の外周部を当接する当接部１２
が設けられており、該当接部１２にはビス穴１２ａが形
成されている。すなわち、光学箱１０の当接部１２のビ
ス穴１２ａにビスを螺合させ、これを締めつけることに
よって、光学箱１０に対するふた部材２０の組み付けが
行なわれる。

【００２７】一般的に板金製のふた部材２０は、反り等
のために平面度のバラつきがあるため、光学箱１０の当
接部１２にビス止めすると両者の間に０．１〜０．３ｍ
ｍ程度の隙間が形成される。そこで、光学箱１０のリブ
１１の内側に発泡ポリウレタン等で作られた弾性材２１
を装着して、弾性材２１の底面をふた部材２０の外表面
に当接し、接着剤によって接着する。換言すれば、光学
箱１０の当接部１１と弾性材２１の間にふた部材２０の
外周部を挟んで弾性材２１の外周面を光学箱１０のリブ
１１に密着させ、弾性材２１をふた部材２０の外表面に
接着することで、ふた部材２０と光学箱１０の間を完全
に密封する。

【００２８】このように、ふた部材２０と光学箱１０の
間を完全に密封して、光学箱１０内に外気が侵入するの
を防ぎ、外気中の塵埃等による回転多面鏡３や結像レン
ズ４の汚染を低減する。その結果、長時間メンテナンス
フリーで運転できる高性能な偏向走査装置を実現でき
る。

【００２９】弾性材２１をふた部材２０の外表面に装着
するように構成されているため、光学箱１０の側壁の上
端に弾性材を支持させた場合のように光学箱１０が大型
化するおそれはない。

【００３０】運転中は、モータの発熱によって光学箱１
０の内部が昇温するおそれがあるが、ふた部材２０は熱
伝導のよい金属製で、その外周部に弾性材２１が取り付
けられているだけであり、図３に示すように、ふた部材
２０の外表面の大部分は外気に触れているため、ふた部
材２０を介して充分な放熱が行なわれる。このように、
弾性材２１の中央が大きく抜けているために、ふた部材
２０の放熱効果を損なうことはない。

【００３１】また、弾性材２１はふた部材２０の上に装
着されているため、発泡ポリウレタン等で作られた弾性
材２１から汚れ等が脱落することがあっても、これらが
光学箱１０の内部へ侵入して回転多面鏡３や結像レンズ
４を汚染するおそれがないという特筆すべき長所があ
る。

【００３２】図４は、一変形例を示す。これは、弾性材
２１をふた部材２０に接着する替わりに、ふた部材３０
の上面（外表面）に突出部である複数の突起３０ａを設
けて、これらと光学箱１０のリブ１１との間に弾性材３
１を挟持させることで、弾性材３１を固定するものであ
る。ふた部材３０が合成樹脂製であれば突起３０ａを一
体成形するのは簡単である。

【００３３】光学箱１０のリブ１１とふた部材３０の突
起３０ａの間に弾性材３１を押し込むだけですむため、
接着剤を用いる場合に比べて組立コストを大幅に低減で
きる。

【００３４】必要であれば、図５に示すように、光学箱
１０のリブ１１に対向するようにふた部材４０の外周部
に突出部であるリブ４０ａを配設し、２つのリブ１１、
４０ａの間に弾性材４１を挟持させてもよい。この場合
は、何らかの理由で弾性材４１が浮いた場合でも、ふた
部材４０と光学箱１０の間のシールが損なわれるおそれ
がなく、より一層確実な密封構造を実現できるという利
点が付加される。

【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】光学箱の開口部を閉塞するふた部材と光学
箱の間を弾性材によって完全に密封して、外気の侵入を
防ぐことができる。また、弾性材によってふた部材の振
動を低減する効果もある。これによって、運転音が静か
で高速化に適しており、しかも長時間メンテナンスフリ
ーで運転できる小型で高性能な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
成装置の高性能化等に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による偏向走査装置をふた部材を
取りはずした状態で示す模式平面図である。

【図２】図１の装置にふた部材を取り付けた状態を示す
断面図である。

【図３】図２の装置を示す平面図である。

【図４】第１の変形例を示すもので、（ａ）は平面図、
（ｂ）はその一部分を示す部分断面図である。

【図５】第２の変形例を示すもので、（ａ）は平面図、
（ｂ）はその一部分を示す部分断面図である。

【図６】一従来例をふた部材を取りはずした状態で示す
模式平面図である。

【図７】図６の装置にふた部材を取り付けた状態を示す
模式平面図である。

【図８】図７の装置を示す模式断面図である。

【図９】別の従来例の主要部を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ３回転多面鏡４走査レンズ１０光学箱１１，４０ａリブ２０，３０，４０ふた部材２１，３１，４１弾性材３０ａ突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する回転多面鏡を有
する走査光学系と、これを収容する光学箱と、該光学箱
の開口部を塞ぐふた部材と、前記回転多面鏡を回転させ
る駆動手段と、前記ふた部材の外表面および前記光学箱
の前記開口部の周縁に当接された弾性材を有する偏向走
査装置。
【請求項２】弾性材が発泡ポリウレタンであることを
特徴とする請求項１記載の偏向走査装置。
【請求項３】弾性材がふた部材の外表面に接着されて
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。
【請求項４】ふた部材の外表面に突出部が設けられて
おり、該突出部と光学箱の開口部の周縁に弾性材が圧入
されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
１項記載の偏向走査装置。
【請求項５】光学箱が合成樹脂製であることを特徴と
する請求項１ないし４いずれか１項記載の偏向走査装
置。