JP2005024894A

JP2005024894A - Optical scanner

Info

Publication number: JP2005024894A
Application number: JP2003190237A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Ono; 光浩大野; Masanobu Yamamoto; 昌延山本; Masaki Saka; 昌樹坂; Takayuki Ono; 孝之大野; Masaru Tsuji; 優辻
Original assignee: Fujinon Corp; Sharp Corp
Current assignee: Fujinon Corp; Sharp Corp
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: JP4521164B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner in which the deviations of position and angle of scanning lines due to the deviation of the position and the posture of an optical component is prevented by suppressing heat transmitted from a heat generating component to a housing. <P>SOLUTION: A housing case 14 houses a polygon mirror 30, a motor 131 which drives the polygon mirror 30, and a motor driving circuit. The housing case 14 is formed of metal, a heat radiation plate is formed as a unit, and is so arranged in a housing room 22c that a motor base plate 122 is facing down. Thus, a gap 140 is formed between the housing case and the housing room 22c. The gap 140 serves as a air path and air flows into or out of the gap 140 via openings 129a and 129b and a notched part 11a. Further, a ventilation fan 150 is arranged next to the openings 129a and 129b, thus the air efficiently circulates in the gap 140. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光による走査機構を有し、フルカラーレーザプリンタ等の光学機器に搭載される光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像データを出力する画像出力装置として、様々なプリンタが利用されている。多種のプリンタの中でも、フルカラーレーザプリンタは画質や、印刷に要する時間等の点で優れている。このようなレーザプリンタには、本体内に画像形成用の光学ユニットである光走査装置が搭載されている。光走査装置では、スキャンモータが回転駆動することにより回転多面鏡（ポリゴンミラー）を等速回転させ、このポリゴンミラーが、光源から出射されたレーザ光を反射することにより、レーザ光が順次偏向され、その偏向されたレーザ光により感光ドラムが反復的に光走査される。このように、レーザ光の走査により形成された静電潜像がトナーを利用して現像され、この現像画像が記録紙に転写されて、画像データに応じた所望の画像が記録紙上に記録される。
【０００３】
フルカラーレーザプリンタでは、フルカラー画像を再現するために、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の４色に対応した４つの光源と、これらの光源の各々に対応する４つの感光ドラムを備え、これらの感光ドラムに静電潜像を形成することにより、フルカラー画像の記録を行っている。光偏向用のポリゴンミラーは、大気中の粉塵やゴミ等がポリゴンミラーのミラー面に付着して、光走査性能が低下することを防止するために、密閉箱状の収納室に収納されている場合がある。
【０００４】
しかしながら、このようなカラー用の光走査装置において、プリンタの出力時間を短縮するために、画像形成速度の高速化が望まれている。この高速化の方法として、スキャンモータの回転速度の高速化が進められており、回転軸での摩擦熱の増加や、駆動用ＩＣの容量アップに伴う発熱量の増加により、従来のようなスキャンモータやその駆動ＩＣ等を搭載する基板を直にハウジング部材に取り付ける構造では、ハウジング部材に伝達される熱量が大きくてハウジング部材に大きな歪みが発生する。このハウジングの歪みにより、光走査装置の光学部品の位置や姿勢のズレが生じて色ズレ等の原因となり出力画像の画質を劣化させるという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決するために、モータ駆動基板を光走査装置のハウジングの外側面に露出配置し、ハウジングの外側面に放熱ダクトの側面を固定すると共に、放熱ダクト側面に形成した穴、切欠き等を介してモータ駆動基板上の発熱部品が放熱ダクト内部の空気に直接触れて冷却されるように構成し、ハウジングに伝達される熱を抑制して歪みの発生を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３３７２９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の光走査装置では、ハウジングに伝達される熱を抑制するために放熱ダクトを設ける必要があり、装置構成が煩雑化すると共に製造コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、簡単な構成で発熱部品からハウジングに伝達される熱を抑制して、光学部品の位置ズレによる画質の劣化を防止する光走査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の光走査装置は、光源からの光を回転多面鏡に反射させて光走査を行う光走査装置であり、回転多面鏡とこの回転多面鏡を回転駆動する回転駆動手段とを収納するケース部材と、このケース部材を収納する収納室、及びその他の光学部品の実装スペースが設けられたハウジング部材とを備え、ケース部材は、収納室との間に空隙が生じるように設置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
ハウジング部材に前述の空隙と繋がる開口を設け、空隙を空気の流路とし、開口を介して収納室内へ空気が流入・流出することを特徴とするものである。また、前述の開口に近接するように換気手段が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
前述のケース部材は、金属で形成されていることを特徴とするものであり、このケース部材には放熱板が一体に形成され、この放熱板は、ハウジング部材に設けられた開口から外部に露呈していることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光走査装置１０の外観斜視図である。この光走査装置１０は、光走査機構を有し、例えばフルカラーレーザプリンタ等の画像記録装置に搭載される。本実施形態においては、カラーレーザープリンタに用いる場合について説明を行う。光走査装置１０は、光走査機構を構成する各種光学部品が組み込まれ両面実装型の基板である光学ベース１１と、この光学ベース１１を上面側から覆う上カバー１２と、光学ベース１１を下面側から覆う下カバー１３とから構成されている。光学ベース１１、上カバー１２、及び下カバー１３は、例えば強化プラスチック等で形成されている。
【００１３】
光学ベース１１の前面側には切欠部１１ａが形成されており、金属で形成され、後述するポリゴンミラーを収納する収納ケース１４が外部に露呈している。また、上カバー１２には、切欠部１２ａが形成されており、収納ケース１４の一部がこの切欠部１２ａを覆うように固定されている。これらの切欠部１１ａ、１２ａにより形成される開口を介して、光学ベース１１内への空気の流入・流出が行われる。下カバー１３には、後述するように、外部にレーザ光を導出するための４つの光導出口が形成されており、各光導出口に防塵用のカバーガラスが設けられている。
【００１４】
図２は、光走査装置１０の光学的構成とレーザ光の光路を示す概略図である。以下に、光走査装置１０の光学的構成及び作用について説明を行う。光学ベース１１の上面側に配設された後述する光源装置から、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの４色に対応した４つのレーザ光ＬＡ〜ＬＤが出射され、これらのレーザ光ＬＡ〜ＬＤが後述する反射ミラーで反射されてポリゴンミラー３０に導かれる。このポリゴンミラー３０は、例えば６つの反射面３０Ｍを有する略正六角形を有し、回転軸を中心としてモータにより等速回転され、反射面３０Ｍでレーザ光ＬＡ〜ＬＤを反復的に反射偏向する。その後、反射偏向されたレーザ光ＬＡ〜ＬＤが、ｆθレンズ４０を透過する。ｆθレンズ４０は、主走査方向に対応する方向にレーザ光ＬＡ〜ＬＤを集光させると共に、後述する感光ドラムにおける主走査方向の走査速度を等速化するための複数のレンズ群であり、レーザ光の光路に沿って配設された２つのレンズ４１，４２で構成されている。
【００１５】
このｆθレンズ４０の後方には、反射ミラー５０が配置されている。この反射ミラー５０は、レーザ光ＬＡ〜ＬＤを下方に向けて反射させることにより、光学ベース１１に設けられた開口１１ｂ，１１ｃを通じて光学ベース１１の下面側にレーザ光ＬＡ〜ＬＤを導くためのものであり、反射ミラー５０Ｘ，５０Ｙで構成されている。これらの反射ミラー５０Ｘ，５０Ｙは、高さ方向（図中の上下方向）において互いに異なる高さ位置に配設されている。
【００１６】
光学ベース１１の下面には、反射ミラー５０にて反射されたレーザ光ＬＡ〜ＬＤを反射する反射ミラー７０，８０と、シリンドリカルミラー９０とが配設されている。
【００１７】
反射ミラー７０，８０は、反射ミラー５０により光学ベース１１の下面側に導かれたレーザ光をシリンドリカルミラー９０に向けて反射させるためのものである。反射ミラー７０は、反射ミラー５０Ｘ，５０Ｙの配設位置に対応して配設された２つの反射ミラー７０Ｘ，７０Ｙで構成されており、反射ミラー８０は、反射ミラー７０Ｘ，７０Ｙの配設位置に対応して配設された２つの反射ミラー８０Ｘ，８０Ｙで構成されている。
【００１８】
シリンドリカルミラー９０は、副走査方向に対応する方向に集光させながらレーザ光ＬＡ〜ＬＤを感光ドラム１１０に向けて反射させるためのものである。このシリンドリカルミラー９０は、各感光ドラム１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄのそれぞれに対面するように互いに離間配置された４つのシリンドリカルミラー９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄで構成されている。
【００１９】
ｆθレンズ４０を透過したレーザ光ＬＡ〜ＬＤのうち、レーザ光ＬＢ，ＬＤは、反射ミラー５０Ｘで反射されることにより開口１１ｂを通過して光学ベース１１の下面側に導かれたのち、さらに反射ミラー７０Ｘで反射される。反射ミラー７０Ｘで反射されたレーザ光ＬＢ，ＬＤのうち、レーザ光ＬＢはシリンドリカルミラー９０Ｂで反射されたのち、カバーガラス１００Ｂを透過することにより感光ドラム１１０Ｂ上を走査する。一方、レーザ光ＬＤは反射ミラー８０Ｘおよびシリンドリカルミラー９０Ｄで順次反射されたのち、カバーガラス１００Ｄを透過することにより感光ドラム１１０Ｄ上を走査する。
【００２０】
また、ｆθレンズ４０を透過したレーザ光ＬＡ，ＬＣは、反射ミラー５０Ｙで反射されることにより開口１１ｃを通過して光学ベース１１の下面に導かれたのち、さらに反射ミラー７０Ｙで反射される。反射ミラー７０Ｙで反射されたレーザ光ＬＡ，ＬＣのうち、レーザ光ＬＡは、反射ミラー８０Ｙおよびシリンドリカルミラー９０Ａで順次反射されたのち、カバーガラス１００Ａを透過することにより感光ドラム１１０Ａ上を走査する。一方、レーザ光ＬＣは、シリンドリカルミラー９０Ｃで反射されたのち、カバーガラス１００Ｃを透過することにより感光ドラム１１０Ｃ上を走査する。
【００２１】
以上説明した一連の光走査機構により、光源装置から出射された４つのレーザ光ＬＡ〜ＬＤにより、光走査対象としての４つの感光ドラム１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ上の被走査面がそれぞれ光走査され、レーザ光の走査により形成された静電潜像がトナーを利用して現像され、この現像画像が記録紙に転写されて、画像データに応じた所望の画像が記録紙上に記録される。
【００２２】
図３は、光学ベース１１の上面側を示す平面図である。光学ベース１１は、複数のリブ２０により多数のセル２１が上面と下面（図示せず）に形成されている。この複数のリブ２０により、光学ベース１１の機械的強度が高められている。
【００２３】
光学ベース１１の上面には、光学部品の実装スペース２２ａ，２２ｂと、収納室２２ｃが設けられている。実装スペース２２ａには、光源装置３１と、この光源装置３１から出射したレーザ光ＬＡ〜ＬＤを反射する反射ミラー３２とが配置されている。また、実装スペース２２ｂには、ｆθレンズ４１，４２と、ｆθレンズ４１，４２を透過したレーザ光ＬＡ〜ＬＤを反射する反射ミラー５０Ｘ，５０Ｙとが配置されている。さらに、収納室２２ｃは、立壁２３ａ，２３ｂと、切欠部１２ａとで形成された収納室であり、ポリゴンミラー３０とモータ駆動回路とを収納する収納ケース１４が配置される。
【００２４】
光源装置３１は、前述のように、走査用のレーザ光ＬＡ〜ＬＤを出射するものであり、出射方向が反射ミラー３２の配設位置及び角度に対応する位置に設けられている。この光源装置３１は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）等から構成されており、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の４色に対応した４つの光源を一体に構成したものである。なお、光源装置３１は、４つの各色の光源に対応して、図示しない、コリメータレンズ、絞り、シリンドリカルレンズからなる組合せを４組含んで構成されている。
【００２５】
反射ミラー３２は、光源装置３１から出射されたレーザ光ＬＡ〜ＬＤをポリゴンミラー３０に向けて反射させるためのものである。
【００２６】
次に、ポリゴンミラー３０を収納する収納ケース１４について説明を行う。図４は、収納ケース１４を示す斜視図である。この収納ケース１４は、金属、例えば、アルミで形成されており、略直方体の形状に形成されされたケース本体１２０と、このケース本体１２０の上面に形成された開口１２１を覆うモータ基板１２２とで構成されている。このモータ基板１２２は、ポリゴンミラー３０と、ポリゴンミラー３０を回転駆動するモータ１３１と、モータ駆動回路とを一体に保持している。
【００２７】
ケース本体１２０内には、内部の空間を分割する仕切り板１２３が一体に形成されており、ポリゴンミラー３０を収納する空間１２４と、その他の空間１２５とに分割される。この空間１２４には、レーザ光ＬＡ〜ＬＤが入射する開口１２６と、出射する開口１２７とが設けられている。ケース本体１２０の下面には、略台形状の平板１２８が一体に形成されている。この平板１２８には、ケース本体１２０の左右に、それぞれが対称の位置となるように略直角三角形状の２つの開口１２９ａ，１２９ｂが形成されている。また、このケース本体１２０には、複数の放熱板１３０が一体に形成されている。
【００２８】
モータ基板１２２の上面には、モータ１３１の一部が突出している。このモータ基板１２２の下面には、モータ１３１の駆動を制御するモータ駆動回路（図示せず）が形成されており、モータ１３１が、このモータ駆動回路の下方に配設されたポリゴンミラー３０を回転自在に軸支している。
【００２９】
また、モータ基板１２２には、ネジ穴１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄが形成されており、ネジ１３３が挿通されてケース本体１２０に形成されたネジ穴１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４ｄに固定され、モータ基板１２２がケース本体１２０に固定される。これにより、モータ３０とモータ駆動回路が収納ケース１４に収納され、ポリゴンミラー３０が周囲から隔離され、大気中の塵やゴミ等がポリゴンミラー３０に付着することが防止される。
【００３０】
また、平板１２８には、ネジ穴１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃが形成されており、ネジ（図示せず）が挿通されて上カバー１２に形成された切欠部１２ａを覆い、平板１２８が上面となるように固定される。その後、光学ベース１１の収納室２２ｃにモータ基板１２２が下面となるように収納ケース１４が配置される。
【００３１】
図５は、図３の一点鎖線Ａ−Ａで示す位置での断面図であり、図６は、一点鎖線Ｂ−Ｂで示す位置での断面図である。図５及び図６に示すように、収納ケース１４と、収納室２２ｃの底面２３ｃ及び立壁２３ａ，２３ｂとの間に、空隙１４０が形成されるように固定されて２重構造となっている。つまり、収納ケース１４と、立壁２３ａ，２３ｂ及び底面２３ｃとの間に空気層が形成されるので、モータ３０とモータ駆動回路から発生する熱が光学ベース１１及びその他の光学部品に熱伝導し難くなっている。
【００３２】
また、この空隙１４０は、平板１２８に形成された開口１２９ａ，１２９ｂを介して、光走査装置１０の外部と繋がる空気の流路となっており、空気が光走査装置１０の外部に流出して、モータ３０及びモータ駆動回路から発生する熱により熱せられた収納ケース１４が放熱される。また、開口１２９ａ，１２９ｂの上方に換気ファン１５０を設けて、空気の流路である空隙１４０から強制的に外部に空気を流出させることにより、冷却効率をさらに高められる。また、収納ケース１４は、金属で形成されているので熱伝導性が高く、モータ３０及びモータ駆動回路で発生した熱が効率良く空隙１４０の空気に放出される。
【００３３】
収納ケース１４には、放熱板１３０が一体に形成されており、収納ケース１４と空気との接触面積が大きくされており、冷却効果が高められている。また、換気ファン１５０により空隙１４０内の空気が開口１２９ａ，１２９ｂから流出するので、開口１１ａを通って光走査装置１０の外部から空気が流入する。このため、外部からの空気が、空隙１４０に流入する際に放熱板１３０に当たり、外部の温度の低い空気により冷却されるので冷却効率がさらに向上する。
【００３４】
以上説明したように、収納ケース１４のモータ３０や駆動回路から発生する熱が、前述の空冷構造により冷却されるので、熱が光学ベース１１及び光学部品に伝わって大きな歪みが発生することはないので光学部品等の位置や姿勢のズレによって発生する色ズレを防止することが可能である。
【００３５】
なお、本実施形態においては、換気ファン１５０は、開口１２９ａ，１２９ｂの上方に配置するように説明したが、これに限るものではなく、例えば、切欠部１１ａに近接するように設けても良い。この場合は、切欠部１１ａが空気の流出口となり、開口１２９ａ，１２９ｂが流入口となり、空気の流路である空隙１４０内を空気が流れる。また、開口１２９ａ，１２９ｂ、切欠部１１ａ，１２ａは、収納ケース１４の形状や配置位置等に対応して、その形状、配置位置、配置個数を適宜設計変更されるものである。
【００３６】
また、本実施形態においては、換気ファン１５０で空隙１４０内の空気を光走査装置１０の外部に吸い出すように説明したが、送風ファンを使用して空隙１４０内に空気を送り込むようにしても良い。
【００３７】
さらに、本実施形態においては、本発明の光走査装置を「フルカラーレーザプリンタ」に適用する場合について説明を行ったが、これに限るものではなく、単一のレーザ光を利用したシングルビーム方式や複数のレーザ光を利用したマルチビーム方式のモノクロ型レーザプリンタにも適用可能である。また、本発明を光ビームの走査機構を利用して画像を形成するレーザプリンタ以外の他のプリンタに適用しても良い。あるいは、プリンタ以外の他の光学機器に適用しても良い。例えば、ファクシミリ、複写機またはこれらの複合機等にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光走査装置は、ポリゴンミラー及びモータを収納する収納ケースが、ハウジングである光学ベースに形成された収納室との間に空隙が生じるように配置され、光学ベースと収納ケースとの間に空気層が形成されるようにしたので、モータ及びモータ駆動回路から発生する熱が光学ベースに伝わり難い。
【００３９】
また、換気ファンにより空隙内の空気を光走査装置の外部に流出させ、空気が空隙内を循環するため収納ケースが冷却される。さらに、収納ケースは金属で形成されており、熱伝導性が高いため冷却効率が高く、収納ケースに形成された放熱板によりされに冷却効率が高められている。このため、熱が光学ベースに伝わって大きな歪みが発生することが防止される。
【００４０】
このため、光学部品等の位置や姿勢のズレにより発生する色ズレ等が防止されるので、この光走査装置をレーザプリンタ等のプリンタに用いて、ポリゴンミラーを高速回転させても印字性能が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の外観を示す斜視図である。
【図２】光走査装置の光学的構成及びレーザ光の光路を示す概略図である。
【図３】光学ベースの上面側の構成を示す平面図である。
【図４】収納ケースの構成を示す斜視図である。
【図５】収納ケースの配置状態を示す断面図である。
【図６】収納ケースの配置状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０光走査装置
１１光学ベース
１２上カバー
１３下カバー
１１ａ，１２ａ切欠部
１４収納ケース
２２ａ，２２ｂ実装スペース
２２ｃ収納室
２３ａ，２３ｂ立壁
２３ｃ底面
３０ポリゴンミラー
１２２モータ基板
１２８平板
１２９ａ，１２９ｂ開口
１３０放熱板
１３１モータ
１４０空隙
１５０換気ファン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning device having a light scanning mechanism and mounted on an optical device such as a full-color laser printer.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various printers are used as image output apparatuses that output image data. Among various printers, the full-color laser printer is excellent in terms of image quality, time required for printing, and the like. In such a laser printer, an optical scanning device which is an optical unit for image formation is mounted in the main body. In an optical scanning device, a rotary polygon mirror (polygon mirror) is rotated at a constant speed by rotationally driving a scan motor, and the polygon mirror reflects laser light emitted from a light source, so that the laser light is sequentially deflected. The photosensitive drum is repeatedly optically scanned by the deflected laser light. As described above, the electrostatic latent image formed by the laser beam scanning is developed using toner, the developed image is transferred to the recording paper, and a desired image corresponding to the image data is recorded on the recording paper. The
[0003]
The full-color laser printer supports four light sources corresponding to four colors Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and B (black), and each of these light sources to reproduce a full-color image. The full-color image is recorded by forming an electrostatic latent image on these photosensitive drums. The polygon mirror for light deflection is stored in a sealed box-shaped storage chamber to prevent dust and dirt in the atmosphere from adhering to the mirror surface of the polygon mirror and degrading the optical scanning performance. There is a case.
[0004]
However, in such a color optical scanning apparatus, it is desired to increase the image forming speed in order to shorten the output time of the printer. As a method of increasing the speed, the rotation speed of the scan motor has been increased, and the conventional scan is increased due to an increase in frictional heat at the rotating shaft and an increase in the amount of heat generated due to an increase in the capacity of the driving IC. In a structure in which a substrate on which a motor, its driving IC, etc. are mounted is directly attached to the housing member, the amount of heat transmitted to the housing member is large, and a large distortion occurs in the housing member. Due to the distortion of the housing, there is a problem that the position and posture of the optical component of the optical scanning device are shifted, which causes color shift and the like and deteriorates the image quality of the output image.
[0005]
In order to solve such a problem, the motor drive board is arranged to be exposed on the outer side surface of the housing of the optical scanning device, and the side surface of the heat radiating duct is fixed to the outer side surface of the housing, and a hole formed on the side surface of the heat radiating duct, It is known that the heat generating parts on the motor drive board are cooled by direct contact with the air inside the heat radiating duct via notches, etc., and the heat transmitted to the housing is suppressed to prevent distortion. (For example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-337291 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical scanning device described in Patent Document 1, it is necessary to provide a heat radiating duct in order to suppress heat transmitted to the housing, which causes problems that the device configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an optical scanning device that suppresses heat transmitted from a heat-generating component to a housing with a simple configuration and prevents image quality deterioration due to displacement of optical components. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the optical scanning device of the present invention is an optical scanning device that performs light scanning by reflecting light from a light source to a rotary polygon mirror, and the rotary polygon mirror and the rotary polygon mirror are driven to rotate. A case member for storing the rotation drive means, a storage chamber for storing the case member, and a housing member provided with a mounting space for other optical components. The case member has a space between the storage chamber and the storage chamber. It is installed so that this may occur.
[0010]
The housing member is provided with an opening connected to the aforementioned gap, and the gap serves as an air flow path, and air flows into and out of the storage chamber through the opening. Further, a ventilation means is arranged so as to be close to the above-mentioned opening.
[0011]
The case member described above is formed of metal, and the case member is integrally formed with a heat radiating plate. The heat radiating plate is exposed to the outside from an opening provided in the housing member. It is preferable.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an external perspective view of an optical scanning device 10 of the present invention. The optical scanning device 10 has an optical scanning mechanism and is mounted on an image recording apparatus such as a full-color laser printer. In this embodiment, the case where it is used for a color laser printer will be described. The optical scanning device 10 includes an optical base 11 that is a double-sided mounting type substrate in which various optical components that constitute an optical scanning mechanism are incorporated, an upper cover 12 that covers the optical base 11 from the upper surface side, and an optical base 11 that faces the lower surface side. And a lower cover 13 covering from the bottom. The optical base 11, the upper cover 12, and the lower cover 13 are made of, for example, reinforced plastic.
[0013]
A cutout portion 11a is formed on the front side of the optical base 11 and is formed of metal, and a storage case 14 for storing a polygon mirror described later is exposed to the outside. The upper cover 12 is formed with a notch 12a, and a part of the storage case 14 is fixed so as to cover the notch 12a. Air flows into and out of the optical base 11 through the openings formed by the notches 11a and 12a. As will be described later, the lower cover 13 is formed with four light outlets for leading laser light to the outside, and each light outlet is provided with a dustproof cover glass.
[0014]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the optical configuration of the optical scanning device 10 and the optical path of the laser beam. Hereinafter, the optical configuration and operation of the optical scanning device 10 will be described. Four laser beams LA to LD corresponding to four colors Y, M, C, and B are emitted from a light source device, which will be described later, disposed on the upper surface side of the optical base 11, and these laser beams LA to LD are described later. The light is reflected by the reflecting mirror and guided to the polygon mirror 30. The polygon mirror 30 has, for example, a substantially regular hexagon having six reflecting surfaces 30M, is rotated at a constant speed by a motor around the rotation axis, and repeatedly reflects and deflects the laser beams LA to LD by the reflecting surface 30M. Thereafter, the reflected and deflected laser beams LA to LD are transmitted through the fθ lens 40. The fθ lens 40 is a plurality of lens groups for condensing the laser beams LA to LD in a direction corresponding to the main scanning direction and for equalizing the scanning speed in the main scanning direction of the photosensitive drum described later. It is composed of two lenses 41 and 42 arranged along the optical path of light.
[0015]
A reflection mirror 50 is disposed behind the fθ lens 40. The reflection mirror 50 is for guiding the laser beams LA to LD to the lower surface side of the optical base 11 through the openings 11b and 11c provided in the optical base 11 by reflecting the laser beams LA to LD downward. And is composed of reflection mirrors 50X and 50Y. These reflection mirrors 50X and 50Y are arranged at different height positions in the height direction (vertical direction in the drawing).
[0016]
Reflecting mirrors 70 and 80 that reflect the laser beams LA to LD reflected by the reflecting mirror 50 and a cylindrical mirror 90 are disposed on the lower surface of the optical base 11.
[0017]
The reflection mirrors 70 and 80 are for reflecting the laser light guided to the lower surface side of the optical base 11 by the reflection mirror 50 toward the cylindrical mirror 90. The reflection mirror 70 is composed of two reflection mirrors 70X and 70Y arranged corresponding to the arrangement positions of the reflection mirrors 50X and 50Y, and the reflection mirror 80 is arranged at the arrangement position of the reflection mirrors 70X and 70Y. It is composed of two reflecting mirrors 80X and 80Y arranged correspondingly.
[0018]
The cylindrical mirror 90 is for reflecting the laser beams LA to LD toward the photosensitive drum 110 while condensing in a direction corresponding to the sub-scanning direction. The cylindrical mirror 90 includes four cylindrical mirrors 90A, 90B, 90C, and 90D that are spaced apart from each other so as to face the photosensitive drums 110A, 110B, 110C, and 110D.
[0019]
Of the laser beams LA to LD that have passed through the fθ lens 40, the laser beams LB and LD are reflected by the reflecting mirror 50X, are guided to the lower surface side of the optical base 11 through the opening 11b, and are further reflected. Reflected by the mirror 70X. Of the laser beams LB and LD reflected by the reflecting mirror 70X, the laser beam LB is reflected by the cylindrical mirror 90B and then passes through the cover glass 100B to scan the photosensitive drum 110B. On the other hand, the laser beam LD is sequentially reflected by the reflection mirror 80X and the cylindrical mirror 90D, and then scans the photosensitive drum 110D by passing through the cover glass 100D.
[0020]
The laser beams LA and LC that have passed through the fθ lens 40 are reflected by the reflection mirror 50Y, pass through the opening 11c, are guided to the lower surface of the optical base 11, and then are reflected by the reflection mirror 70Y. Of the laser beams LA and LC reflected by the reflecting mirror 70Y, the laser beam LA is sequentially reflected by the reflecting mirror 80Y and the cylindrical mirror 90A, and then scans the photosensitive drum 110A by passing through the cover glass 100A. On the other hand, after the laser beam LC is reflected by the cylindrical mirror 90C, the laser beam LC scans the photosensitive drum 110C by passing through the cover glass 100C.
[0021]
By the series of optical scanning mechanisms described above, the scanned surfaces on the four photosensitive drums 110A, 110B, 110C, and 110D as optical scanning targets are optically scanned by the four laser beams LA to LD emitted from the light source device. Then, the electrostatic latent image formed by the laser beam scanning is developed using toner, the developed image is transferred to the recording paper, and a desired image corresponding to the image data is recorded on the recording paper.
[0022]
FIG. 3 is a plan view showing the upper surface side of the optical base 11. In the optical base 11, a large number of cells 21 are formed on a top surface and a bottom surface (not shown) by a plurality of ribs 20. The plurality of ribs 20 enhance the mechanical strength of the optical base 11.
[0023]
On the upper surface of the optical base 11, mounting spaces 22a and 22b for optical components and a storage chamber 22c are provided. A light source device 31 and a reflection mirror 32 that reflects the laser beams LA to LD emitted from the light source device 31 are arranged in the mounting space 22a. In the mounting space 22b, fθ lenses 41 and 42 and reflection mirrors 50X and 50Y that reflect the laser beams LA to LD transmitted through the fθ lenses 41 and 42 are arranged. Further, the storage chamber 22c is a storage chamber formed by the standing walls 23a and 23b and the notch 12a, and a storage case 14 for storing the polygon mirror 30 and the motor drive circuit is disposed.
[0024]
As described above, the light source device 31 emits the laser beams LA to LD for scanning, and the emission direction is provided at a position corresponding to the arrangement position and angle of the reflection mirror 32. The light source device 31 includes, for example, a laser diode (LD) and the like, and has four colors corresponding to four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and B (black). The light source is configured integrally. Note that the light source device 31 includes four combinations of a collimator lens, a diaphragm, and a cylindrical lens (not shown) corresponding to the light sources of the four colors.
[0025]
The reflection mirror 32 is for reflecting the laser beams LA to LD emitted from the light source device 31 toward the polygon mirror 30.
[0026]
Next, the storage case 14 that stores the polygon mirror 30 will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the storage case 14. The storage case 14 is made of metal, for example, aluminum, and includes a case main body 120 formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a motor substrate 122 covering an opening 121 formed on the upper surface of the case main body 120. It is configured. The motor substrate 122 integrally holds a polygon mirror 30, a motor 131 that rotationally drives the polygon mirror 30, and a motor drive circuit.
[0027]
A partition plate 123 that divides the internal space is integrally formed in the case main body 120, and is divided into a space 124 that houses the polygon mirror 30 and another space 125. In this space 124, an opening 126 through which the laser beams LA to LD are incident and an opening 127 through which the laser beams LA to LD are emitted are provided. A substantially trapezoidal flat plate 128 is integrally formed on the lower surface of the case body 120. The flat plate 128 is formed with two substantially right triangular openings 129a and 129b on the left and right sides of the case body 120 so as to be symmetrical positions. The case body 120 is integrally formed with a plurality of heat sinks 130.
[0028]
A part of the motor 131 protrudes from the upper surface of the motor substrate 122. A motor drive circuit (not shown) for controlling the drive of the motor 131 is formed on the lower surface of the motor substrate 122, and the motor 131 rotates the polygon mirror 30 disposed below the motor drive circuit. It is pivotally supported.
[0029]
Further, screw holes 132a, 132b, 132c, and 132d are formed in the motor board 122, and the screws 133 are inserted and fixed to the screw holes 134a, 134b, 134c, and 134d formed in the case body 120. The substrate 122 is fixed to the case main body 120. As a result, the motor 30 and the motor drive circuit are stored in the storage case 14, the polygon mirror 30 is isolated from the surroundings, and dust and dirt in the atmosphere are prevented from adhering to the polygon mirror 30.
[0030]
The flat plate 128 is formed with screw holes 135a, 135b, and 135c so that screws (not shown) are inserted to cover the notches 12a formed in the upper cover 12 so that the flat plate 128 becomes the upper surface. Fixed to. Thereafter, the storage case 14 is disposed in the storage chamber 22c of the optical base 11 so that the motor substrate 122 is on the lower surface.
[0031]
5 is a cross-sectional view at a position indicated by a one-dot chain line AA in FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view at a position indicated by a one-dot chain line BB. As shown in FIGS. 5 and 6, the storage case 14 is fixed so that a gap 140 is formed between the storage case 14, the bottom surface 23 c of the storage chamber 22 c and the standing walls 23 a and 23 b, thereby forming a double structure. That is, since an air layer is formed between the storage case 14 and the standing walls 23a, 23b and the bottom surface 23c, heat generated from the motor 30 and the motor drive circuit is not easily conducted to the optical base 11 and other optical components. It has become.
[0032]
Further, the gap 140 serves as an air flow path connected to the outside of the optical scanning device 10 through openings 129 a and 129 b formed in the flat plate 128, and the air flows out of the optical scanning device 10. The storage case 14 heated by the heat generated from the motor 30 and the motor drive circuit is radiated. Further, by providing the ventilation fan 150 above the openings 129a and 129b and forcibly letting the air flow out to the outside from the air gap 140 which is an air flow path, the cooling efficiency can be further enhanced. Further, since the storage case 14 is made of metal, it has high thermal conductivity, and heat generated by the motor 30 and the motor drive circuit is efficiently released to the air in the gap 140.
[0033]
The storage case 14 is integrally formed with a heat radiating plate 130, and the contact area between the storage case 14 and air is increased, so that the cooling effect is enhanced. Further, since the air in the gap 140 flows out of the openings 129a and 129b by the ventilation fan 150, the air flows from the outside of the optical scanning device 10 through the opening 11a. For this reason, since the air from the outside hits the heat sink 130 when flowing into the gap 140 and is cooled by the air having a low external temperature, the cooling efficiency is further improved.
[0034]
As described above, the heat generated from the motor 30 and the drive circuit of the storage case 14 is cooled by the above-described air cooling structure, so that the heat is not transmitted to the optical base 11 and the optical components, so that large distortion does not occur. Therefore, it is possible to prevent color misregistration that occurs due to misalignment of the position or orientation of the optical component or the like.
[0035]
In the present embodiment, the ventilation fan 150 is described as being disposed above the openings 129a and 129b. However, the present invention is not limited to this, and may be provided so as to be close to the notch portion 11a, for example. In this case, the cutout portion 11a serves as an air outlet, and the openings 129a and 129b serve as inlets, so that air flows in the gap 140, which is an air flow path. In addition, the openings 129a and 129b and the cutout portions 11a and 12a are appropriately designed and changed in shape, arrangement position, and arrangement number corresponding to the shape and arrangement position of the storage case 14.
[0036]
In the present embodiment, the air in the gap 140 is sucked out of the optical scanning device 10 by the ventilation fan 150. However, the air may be sent into the gap 140 using a blower fan. .
[0037]
Furthermore, in the present embodiment, the case where the optical scanning device of the present invention is applied to a “full-color laser printer” has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single beam method using a single laser beam, The present invention can also be applied to a multi-beam type monochrome laser printer using a plurality of laser beams. The present invention may also be applied to printers other than a laser printer that forms an image using a light beam scanning mechanism. Or you may apply to optical apparatuses other than a printer. For example, the present invention can also be applied to a facsimile machine, a copying machine, or a complex machine of these.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, in the optical scanning device of the present invention, the storage case that stores the polygon mirror and the motor is arranged so that a gap is formed between the storage chamber formed in the optical base that is the housing, and the optical base. Since an air layer is formed between the motor and the storage case, it is difficult for heat generated from the motor and the motor drive circuit to be transmitted to the optical base.
[0039]
Further, the air in the gap is caused to flow out of the optical scanning device by the ventilation fan, and the storage case is cooled because the air circulates in the gap. Further, the storage case is made of metal and has high thermal conductivity, so that the cooling efficiency is high, and the cooling efficiency is enhanced by the heat radiating plate formed in the storage case. For this reason, it is prevented that heat is transmitted to the optical base and large distortion occurs.
[0040]
For this reason, color misalignment and the like caused by misalignment of the position and orientation of optical components and the like can be prevented. Therefore, even if this optical scanning device is used in a printer such as a laser printer and the polygon mirror is rotated at high speed, the printing performance is deteriorated. Never do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an optical scanning device.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical configuration of an optical scanning device and an optical path of a laser beam.
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the upper surface side of the optical base.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a storage case.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a storage case.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a storage case.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical scanning device 11 Optical base 12 Upper cover 13 Lower cover 11a, 12a Notch part 14 Storage case 22a, 22b Mounting space 22c Storage chamber 23a, 23b Standing wall 23c Bottom 30 Polygon mirror 122 Motor board 128 Flat plate 129a, 129b Opening 130 Heat sink 131 Motor 140 Air gap 150 Ventilation fan

Claims

光源からの光を回転多面鏡に反射させて光走査を行う光走査装置において、
前記回転多面鏡とこの回転多面鏡を回転駆動する回転駆動手段とを収納するケース部材と、
前記ケース部材を収納する収納室と、その他の光学部品が配設される実装スペースとが設けられたハウジング部材とを備え、
前記ケース部材は、前記収納室との間に空隙が生じるように設置されていることを特徴とする光走査装置。In an optical scanning device that performs light scanning by reflecting light from a light source to a rotary polygon mirror,
A case member that houses the rotary polygon mirror and rotation driving means for rotating the rotary polygon mirror;
A housing member provided with a storage chamber for storing the case member and a mounting space in which other optical components are disposed;
The optical scanning device according to claim 1, wherein the case member is installed such that a gap is formed between the case member and the storage chamber.

前記ハウジング部材に前記空隙と繋がる開口を設け、前記空隙を空気の流路とし、前記開口を介して前記収納室内へ空気が流入・流出することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。The optical scanning device according to claim 1, wherein an opening connected to the gap is provided in the housing member, and the gap serves as an air flow path, and air flows into and out of the storage chamber through the opening.

前記開口に近接するように換気手段が配置されていることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。The optical scanning device according to claim 2, wherein ventilation means is disposed so as to be close to the opening.

前記ケース部材は、金属で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の光走査装置。4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the case member is made of metal.

前記ケース部材には、放熱板が設けられていることを特徴とする請求項４記載の光走査装置。The optical scanning device according to claim 4, wherein the case member is provided with a heat radiating plate.

前記放熱板は、前記ハウジング部材に設けられた開口から外部に露呈していることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。6. The optical scanning device according to claim 5, wherein the heat radiating plate is exposed to the outside through an opening provided in the housing member.