(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、該光源から出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡とを備え、該回転多面鏡で反射偏向された光ビームで被走査体上を走査する光走査装置において、
前記回転多面鏡が、基板表面に、該基板に対し垂直な回転軸を持つように設置されたものであって、該基板が水平に広がり該回転多面鏡の回転軸が垂直となるように該基板が固定された本体部を備え、該本体部の、該基板が配置される部分の床が、配置された前記基板裏面の、該基板周縁に沿う帯状領域に、最大０．５ｍｍ以内の間隙でほぼ接する形状を有するものであることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記基板がほぼ矩形状の基板であって、前記本体部の、前記基板が配置される部分の床が、配置された前記基板裏面の、四隅のみ接し、前記基板を該四隅で支持するものであることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被走査体上を光ビームで走査する光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル技術の発達、光源の発達により、画像信号に応じて変調された光ビームで、例えば写真シートやその他光に対して感度を持つ媒体上を走査して画像を記録するプリンタ等が広く使用されており、このプリンタ等には、光ビームで媒体（ここでは一般的に被走査体と称する）上を走査する光走査装置が採用されている。
【０００３】
この光走査装置は、一般的な例として、レーザダイオードから出射したレーザビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で反射偏向し、その反射偏向されたレーザビームを被走査体上に導いて被走査体上を走査するように構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、回転多面鏡は高速で回転するため、その周囲に風を発生させ、その風が、その回転多面鏡がある程度区切られた部屋に設置された場合のその部屋の内壁や、特に部屋に区切られていない場合であってもその回転多面鏡の近くに配置された各種部材等にぶつかって乱れ、それが回転多面鏡の回転に影響して回転ムラが生じ、ひいてはこれが被走査体上での光ビームの走査ムラとなり、高精度な走査を行なうことができなくなってしまうおそれがある。その対策のために、回転多面鏡を、周囲に風を遮るもののない広々とした場所に設置するとも考えられるが、それでは光走査装置全体の小型化が図られないことになる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、回転多面鏡の回転に起因で発生する空気の流れの乱れによる回転多面鏡の回転ムラが抑制された光走査装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光走査装置は、光ビームを出射する光源と、その光源から出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡とを備え、回転多面鏡で反射偏向された光ビームで被走査体上を走査する光走査装置において、
上記回転多面鏡が、基板表面に、その基板に対し垂直な回転軸を持つように設置されたものであって、その基板が水平に広がり回転多面鏡の回転軸が垂直となるようにその基板が固定された本体部を備え、その本体部の、基板が配置される部分の床が、回転多面鏡の回転に起因して生じる風の、基板裏面への回り込みを防止する形状を有するものであることを特徴とする。
【０００７】
基板裏面への風の回り込みを防止するために、具体的には、例えば、上記本体部の、上記基板が配置される部分の床が、配置された基板裏面の、その基板の周縁に沿う帯状領域にほぼ接する形状を有するものであってもよい。
【０００８】
この場合に、上記本体部の、上記基板が配置される部分の床が、配置された基板裏面の、その基板の周縁に沿う帯状領域に、最大０．５ｍｍ以内の間隙でほぼ接する形状を有するものであることが好ましい。
【０００９】
また、上記基板がほぼ矩形状の基板であって、上記本体部の、上記基板が配置される部分の床が、配置された基板裏面の、四隅のみ接し、その基板を四隅で支持するものであることも好ましい形態である。
【００１０】
あるいは、基板裏面への風の回り込みを防止するために、例えば、上記本体部の、基板が配置される部分の床が、その基板が配置される部分に隣接した部分と比べ窪んだ形状を有するものであってもよい。
【００１１】
本発明者の実験によると回転多面鏡の回転により発生した風が周囲の壁や部材にあたって風の流れが乱れても、その乱れた空気が基板裏面に回り込まない限り回転多面鏡の回転ムラは十分に小さいレベルにあることが確認された。
【００１２】
本発明の光走査装置は、本体部の床の工夫により基板裏面への風の回り込みを抑えたものであるため、回転多面鏡の回転ムラの小さい、したがって走査ムラの小さい、光ビームによる高精度の走査を行なうことのできる光走査装置が実現する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１、図２および図３は、本発明の光走査装置の、それぞれ、カバーを取り外した状態の平面図、同じくカバーを取り外した状態の正面図、および図１に示す矢印Ｘ−Ｘ方向に見た断面図である。
【００１５】
図１に示すように、この光走査装置１００の本体部１０には、レーザダイオード１２が搭載された基板１１が備えられており、この基板１１に搭載されたレーザダイオード１２からレーザビーム１２ａが水平方向に出射される。このレーザダイオード１２から出射したレーザビーム１２ａは、コリメータレンズ１３、シリンダレンズ１４を経由し、さらに２枚の反射ミラー１５，１６でそれぞれ反射して回転多面鏡１７に入射する。この回転多面鏡１７は、本体部１０に固定された基板１８上に作り込まれたモータ１９の回転軸に取り付けられており、モータ１９の回転に伴って矢印Ａ方向に回転し、入射したレーザビームを繰り返し反射偏向する。この回転多面鏡１７は、その回転多面鏡１７に塵埃が付着するのを防止するため、基板１８およびモータ１９とともに、ほぼ密封された部屋２０に配置されている。
【００１６】
この部屋２０の内部に配置された基板１８には図示しない電子回路部品が多数搭載されており、さらにモータ１９も搭載されており、これらの発熱により部屋２０の内部がかなり加熱されてしまう。そこでここでは、部屋２０の外部に放熱フィン２１を備え、部屋２０の内部と部屋外部の放熱フィン２１との間をヒートパイプ２２で接続している。部屋２０内部の熱はヒートパイプ２２を伝達して放熱フィン２１で放熱され、部屋２０の内部が冷却される。このようにして、ほぼ密封された部屋２０の内部に回転多面鏡１７を配置することにより回転多面鏡１７に塵埃が付着するのを防止し、かつ部屋外部に放熱フィン２１を備えヒートパイプ２２で接続することにより部屋２０内部の温度上昇を抑えている。部屋２０の構造については後でさらに言及する。
【００１７】
回転多面鏡１７で反射偏向されたレーザビームは、ｆθレンズを構成する２個のレンズ２３，２５のうちの第１のレンズ２３を通過し、本体部１００の一側面（図２に示す側面）に寄った位置に配置された反射ミラー２４でその側面に沿って下方に進むように反射され、その側面に配置された、ｆθレンズを構成する２個のレンズ２３，２５のうちの第２のレンズ２５を通過する。ここで、第１のレンズ２３は、図３に示すように、回転多面鏡１７が配置された部屋２０の壁の一部を成しており、したがってここに素通しのガラス等を配置する必要がなく、部品点数の削減、この光走査装置の一層のコンパクト化に寄与している。また、ここでは本体部１０の上面に配置された第１のレンズ２３と本体部１０の側面に配置された第２のレンズ２５との間の、本体部１０の上面と側面との境界部分に反射ミラー２４を配置して水平方向に進むレーザビームの光路を下向きに折り返すようにしたため、本体部１０の上面や側面をうまく使い、この光走査装置１００をコンパクトに構成している。
【００１８】
反射ミラー２４で下向きに折り返され第２のレンズ２５を通過したレーザビームは、さらに、その側面の下部に配置された反射ミラー２６で折り返され、さらに図３に示すシリンダミラー２７で再度下向きに折り返され、カバーガラス２８を通過してこの光走査装置１００の外部に出射され、被走査体（図示せず）を、直線状に走査する。
【００１９】
また、回転多面体１７で反射され走査の開始点の方向に進むレーザビーム１２ｂ（図２参照）は、反射ミラー２６で反射された後、本体部１０の下部隅に配置された小さな反射ミラー２９で反射ミラー２６に向けて反射される。
【００２０】
尚、レーザビームの光路は反射ミラー２６で折り曲げられるが、図２では解り易さのため、走査開始点にあるレーザビーム１２ｂについて反射ミラー２６での光路の折れ曲がりを無視し、図３に示すように実際には本体部１０の下部隅に配置されている反射ミラー２９を空中に浮いたように示してある。
【００２１】
反射ミラー２９で反射ミラー２６に向けて反射された走査開始点にあるレーザビーム１２ｂは、反射ミラー２６で再度反射され、光センサ用レンズ３０を経由して、基板３１上に固定された光センサ３２によって受光される。この光センサ３２での受光信号により各走査の開始タイミングを知ることができる。尚、走査の開始タイミング検知に代えて走査の終了タイミングの検知を行なってもよい。
【００２２】
本実施形態は、上記のように、本体部１０の下部隅に反射ミラー２９を配置し、反射ミラー２６で反射された走査開始点にあるレーザビーム１２ｂを反射して反射ミラー２６で再度反射させる構成であり、一枚の反射ミラー２６が二回使用され、したがって部品点数が削減され、この光走査装置１００のコストダウン、コンパクト化に寄与している。
【００２３】
この本体部１０の上面およびレーザビームが通過する側面は、図３に示すようにカバー４０で覆われる。
【００２４】
ここで、この本体部１０は、図１の上下方向に狭く、左右方向に広い形状を有する。これは、走査の方向（図１の左右方向）について走査のためのレーザビームの広い通過領域が必要であるということと、この光走査装置は、実際の取付状態においてはここには図示しない他の装置に図１の上下方向から挟まれるという事情があることから、図１に示すような横長の形状となっている。
【００２５】
この本体部１０の図１の左右の両端には、この光走査装置１００を全体装置（例えばスキャナやプリンタ等）に取り付けたり、メンテナンスのために取り外したりするときのための把っ手３３，３４が配備されている。この把っ手３３，３４を配備したことにより、この光走査装置１００を持ち上げて全体装置に取り付けたり取り外したりする作業の便が大きく向上する。
【００２６】
図４は、図３に示す断面図の、回転多面鏡の部分を示す拡大図、図５は、回転多面鏡が配置される部屋の平面図、図６は、図５に示す矢印Ｙ−Ｙにおける断面図、図７は、本発明に対する比較例としての、回転多面鏡の部分を示す図である。
【００２７】
本実施形態における、回転多面鏡が配置される部屋２０の床は、基板１８が配置される寸法に窪んだ形状を有し、これにより基板１８の側縁とほぼ接する壁２０ａ（図５，図６参照）が形成されている。さらにこの部屋２０の床は、基板１８の裏面の、基板周縁の部分が、台２０ｂおよび支持部２０ｃの上に載るように形成されている。
【００２８】
ここで、本実施形態では、基板裏面に実際に接触するのは、基板四隅に対応する支持部２０ｃのみであり、台２０ｂと基板裏面とはほぼ接するものの、最大０．５ｍｍ位隙間が空いている。基板は、この四隅の支持部２０ｃで支持されネジにより固定される。
【００２９】
四隅でのみ支持するのは、この部屋２０の各部の形状の精度と基板の形状の精度や歪みを考慮すると基板裏面の周縁部分全周で支持するよりも四隅でのみ支持する方が好ましいからである。但し、四隅の支持部２０ｃ以外の台２０ｂの部分も基板裏面との隙間ができるだけ小さいほうが好ましく、本実施形態では、部屋２０の各部の形状精度や基板の形状精度、歪みを考慮し、その隙間は、最大０．５ｍｍ以内に収まるように形成されている。
【００３０】
本実施形態は、このような構成を有するため、回転多面鏡１７の回転により発生した風は部屋２０の壁にぶつかって乱れても基板１８の裏面には回り込みにくく、これにより回転多面鏡１７の回転ムラが効果的に抑制され、高精度の走査が可能である。これに対し図７に示す比較例の場合、基板１８が持ち上げられた状態に固定されており、基板裏面に風が容易に回り込むことができる。この場合、回転多面鏡１７の回転ムラが大きく、高精度の走査は望めない。
【００３１】
ここで、回転多面鏡１７の回転ムラは、被走査体上の走査の開始点と終了点にそれぞれ光センサを配置し、それらの光センサによる受信信号で知ることができるが、概略的には、図２に示す光センサ３２による受信信号でも知ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡の回転ムラが効果的に抑制され、高精度の走査を行なうことのできる光走査装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置のカバーを取り外した状態の平面図である。
【図２】本発明の光走査装置のカバーを取り外した状態の正面図である。
【図３】本発明の光走査装置の、図１に示す矢印Ｘ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図４】図３に示す断面図、回転多面鏡の部分を示す拡大図である。
【図５】回転多面鏡が配置される部屋の平面図である。
【図６】図５に示す矢印Ｙ−Ｙにおける断面図である。
【図７】本発明に対する比較例としての、回転多面鏡の部分を示す図である。
【符号の説明】
１０    本体部
１１    基板
１２    レーザダイオード
１２ａ，１２ｂ    レーザビーム
１３    コリメータレンズ
１４    シリンダレンズ
１５，１６    反射ミラー
１７    回転多面鏡
１８    基板
１９    モータ
２０    部屋
２０ａ    壁
２０ｂ    支持部
２０ｃ    支持部
２１    放熱フィン
２２    ヒートパイプ
２３    第１のレンズ
２４    反射ミラー
２５    第２のレンズ
２６    反射ミラー
２７    シリンダミラー
２８    カバーガラス
２９    反射ミラー
３０    光センサ用レンズ
３１    基板
３２    光センサ
３３，３４    把っ手
４０    カバー
１００    光走査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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