JP2012168469A - Scanner unit, laser scanning optical device, and image forming apparatus - Google Patents

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典孝 大谷
Hidenari Tatebe
秀成 立部
Hajime Taniguchi
元 谷口
Hideaki Kusano
秀昭 草野
Atsushi Nagaoka
敦 長岡
Takashi Yuasa
崇史 湯浅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanner unit capable of suppressing a temperature rise in the scanner without enlarging the scanner while securing the dust resistance, and to provide a laser scanning optical device, and image forming apparatus.SOLUTION: The scanner unit includes: a polygon mirror 106; a motor 120 for rotatingly driving the polygon mirror 106; a substrate 102 in which a coil 120c of the motor 120 and a semiconductor element 130 for controlling the rotating drive of the motor 120 are disposed; and a storage housing 101 for storing the polygon mirror 106, the motor 120 and the substrate 102 in a dust-tight manner. The substrate 102 is disposed in the inner space of the storage housing 101 to halve the inner space into a first space A1 in which the motor 120 is disposed and a second space A2 in which the motor 120 is not disposed. The substrate 102 includes a plurality of heat radiating holes 104 for radiating the heat generated from the first space A1 in which the motor 120 is disposed, to the side of the space A2.

Description

本発明は、スキャナユニット、レーザー走査光学装置、および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a scanner unit, a laser scanning optical device, and an image forming apparatus.

従来のレーザー走査光学装置の分野では、たとえば、特開２０００−３３８４３９号公報（特許文献１）に示されるように、カバーで覆われた筐体内部の壁部で囲われた空間のうち、ポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子が存在しない空間に対応するカバーの一部に、放熱用の穴を設ける構成が開示されている。また、筐体の壁部に穴、切欠等を設け、ポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子が存在する空間が筐体の外部と通じている構成も開示されている。   In the field of conventional laser scanning optical devices, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338439 (Patent Document 1), a polygon in a space surrounded by a wall portion inside a casing covered with a cover is used. A configuration is disclosed in which a hole for heat dissipation is provided in a part of a cover corresponding to a space where no optical element such as a mirror or a lens system exists. Also disclosed is a configuration in which a hole, a notch, or the like is provided in the wall portion of the housing, and a space in which optical elements such as a polygon mirror and a lens system are present communicates with the outside of the housing.

特開２０００−３３８４３９号公報JP 2000-338439 A

近年、レーザープリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置において、印刷速度の高速化が進んでいる。この高速化に対応するために、レーザー走査光学装置では、レーザーを偏向走査するためのポリゴンミラーを高速で回転させることになる。   In recent years, printing speeds have been increasing in image forming apparatuses such as laser printers and digital copying machines. In order to cope with this increase in speed, in the laser scanning optical device, a polygon mirror for deflecting and scanning the laser is rotated at a high speed.

ポリゴンミラーを高速回転させると、これに伴いポリゴンモータの軸受け部およびコイル、ポリゴンモータの駆動半導体素子部での発熱量が多くなり、レーザー走査光学装置内の温度が上昇する。その結果、走査光学素子等の熱変形が発生し、感光体上でのビーム照射位置が変化して、画像形成装置における印刷画像の品質劣化が生じてしまうことが懸念される。   When the polygon mirror is rotated at a high speed, the amount of heat generated in the bearing portion and coil of the polygon motor and the driving semiconductor element portion of the polygon motor increases accordingly, and the temperature in the laser scanning optical device rises. As a result, there is a concern that thermal deformation of the scanning optical element or the like occurs, the beam irradiation position on the photoconductor changes, and the quality of the printed image in the image forming apparatus deteriorates.

特に、最近では高画質を得るために高解像度化し、１２００ｄｐｉ等の高い走査密度が要求されており、ビーム照射位置を高精度に維持する必要がある。このため、レーザー走査光学装置内の温度上昇を抑制して所望のビーム照射位置を維持することは重要である。   In particular, recently, in order to obtain high image quality, the resolution is increased and a high scanning density such as 1200 dpi is required, and it is necessary to maintain the beam irradiation position with high accuracy. For this reason, it is important to maintain the desired beam irradiation position by suppressing the temperature rise in the laser scanning optical apparatus.

上述した特開２０００−３３８４３９号公報（特許文献１）に示されるレーザー走査光学装置では、ポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子が存在しない空間に対応するカバーの一部に放熱用の穴を設けているため、放熱用の穴はポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子が存在する領域の外側に配置されることになる。このため、レーザー走査光学装置が平面的に見て大型化する。   In the laser scanning optical apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338439 described above (Patent Document 1), a heat radiating hole is provided in a part of a cover corresponding to a space where there is no optical element such as a polygon mirror or a lens system. Therefore, the heat radiating holes are arranged outside the region where the optical elements such as the polygon mirror and the lens system exist. For this reason, the laser scanning optical device is enlarged in plan view.

また、ポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子が存在する空間が筐体の壁部に設けられた穴や切欠によって外部と通じているため、外部から粉塵が進入してポリゴンミラー、レンズ系等の光学素子に埃等が付着してしまう。このため、感光体を照射するレーザー光の光量が低下し、画像形成装置における印刷画像の品質が劣化してしまう。   In addition, the space where the optical elements such as the polygon mirror and the lens system are present communicates with the outside through the holes and notches provided in the wall of the housing. Dust or the like adheres to the optical element. For this reason, the light quantity of the laser beam which irradiates the photoconductor decreases, and the quality of the printed image in the image forming apparatus deteriorates.

本発明の目的は、装置を大型化することなく、かつ、防塵性を確保しつつ、装置内の温度上昇を抑制できるスキャナユニット、レーザー走査光学装置、および画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a scanner unit, a laser scanning optical device, and an image forming apparatus that can suppress an increase in temperature in the apparatus without increasing the size of the apparatus and ensuring dust resistance.

この発明に基づいたスキャナユニットにおいては、光源から発せられたレーザー光を偏向器により偏向するスキャナユニットであって、上記偏向器と、上記偏向器を回転駆動するモータと、上記モータのコイル、および上記モータの回転駆動を制御する半導体素子が配置される基板と、上記偏向器、上記モータ、および上記基板を防塵し収容する収容筐体とを備え、上記基板は、上記収容筐体の内部空間において、当該基板を境にして上記モータが配置される第１空間と、上記モータが配置されない第２空間とに二分するように配置され、上記基板は、上記モータが配置される上記第１空間により発生した熱を上記第２空間側に放熱する複数の放熱用穴を含む。   The scanner unit according to the present invention is a scanner unit that deflects laser light emitted from a light source by a deflector, the deflector, a motor that rotationally drives the deflector, a coil of the motor, and A substrate on which a semiconductor element for controlling rotational driving of the motor is disposed; and a housing for housing the deflector, the motor, and the substrate in a dust-proof manner, wherein the substrate is an internal space of the housing case. The first space in which the motor is disposed is divided into a first space in which the motor is disposed and a second space in which the motor is not disposed, and the substrate is disposed in the first space in which the motor is disposed. A plurality of heat radiation holes for radiating the heat generated by the heat radiation to the second space side.

他の形態では、上記収容筐体は、上記第１空間において、上記基板の上記コイルが配置される第１領域と上記半導体素子が配置される第２領域とに仕切る壁部を有し、上記第１領域に位置する上記基板に設けられる上記放熱用穴には、上記基板よりも熱伝導に優れた熱伝導部材が配置されている。   In another embodiment, the housing case has a wall portion that partitions the first space in the first space into a first region in which the coil of the substrate is disposed and a second region in which the semiconductor element is disposed. A heat conducting member having better heat conduction than the substrate is disposed in the heat radiating hole provided in the substrate located in the first region.

他の形態では、上記基板を挟んで、上記第１領域とは反対側の上記第２空間には、上記放熱用穴を覆うように上記熱伝導部材が配置されている。   In another form, the heat conducting member is disposed in the second space on the opposite side of the first region across the substrate so as to cover the heat radiating hole.

他の形態では、上記第１領域に位置する上記基板に設けられる上記放熱用穴には、上記第１空間と上記第２空間とを連通する状態で、上記基板の両表面および端面を覆うように上記熱伝導部材が配置されている。   In another embodiment, the heat radiation hole provided in the substrate located in the first region covers both the surface and the end surface of the substrate in a state where the first space and the second space are communicated. The heat conducting member is disposed on the surface.

他の形態では、上記第２空間が面する上記収容筐体の外表面に放熱部材がさらに配置されている。   In another embodiment, a heat radiating member is further arranged on the outer surface of the housing case that faces the second space.

他の形態では、上記放熱用穴は、上記放熱部材が設けられる方向に沿って配置されている。   In another embodiment, the heat dissipation hole is disposed along a direction in which the heat dissipation member is provided.

この発明に基づいたレーザー走査光学装置においては、上記第２空間が面する上記収容筐体の外表面に放熱フィンがさらに設けられるスキャナユニットと、上記スキャナユニットを収容する本体筐体とを備え、上記本体筐体は、外部から空気を取り入れる空気流入口を含み、上記放熱部材によって形成される空気流れ経路の開口端が、上記空気流入口に面している。   In the laser scanning optical device based on the present invention, the laser scanning optical apparatus includes a scanner unit in which a heat radiating fin is further provided on the outer surface of the housing case facing the second space, and a main body housing for housing the scanner unit, The main body housing includes an air inflow port for taking in air from the outside, and an open end of an air flow path formed by the heat radiating member faces the air inflow port.

この発明に基づいた画像形成装置においては、上述のレーザー走査光学装置を有する。   An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described laser scanning optical device.

この発明によれば、装置を大型化することなく、かつ、防塵性を確保しつつ、装置内の温度上昇を抑制できるスキャナユニット、レーザー走査光学装置、および画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a scanner unit, a laser scanning optical device, and an image forming apparatus that can suppress a temperature rise in the apparatus without increasing the size of the apparatus and ensuring dust resistance. Become.

実施の形態におけるスキャナユニットおよびレーザー走査光学装置を備えたカラープリンタを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the color printer provided with the scanner unit and laser scanning optical apparatus in embodiment. レーザー走査光学装置の断面図である。It is sectional drawing of a laser scanning optical apparatus. レーザー走査光学装置の平面図である。It is a top view of a laser scanning optical apparatus. レーザー走査光学装置の底面図である。It is a bottom view of a laser scanning optical apparatus. 実施の形態におけるスキャナユニットの第１斜視図である。It is a 1st perspective view of the scanner unit in an embodiment. 実施の形態におけるスキャナユニットの第２斜視図である。It is a 2nd perspective view of the scanner unit in embodiment. 実施の形態におけるスキャナユニットの平面図である。It is a top view of the scanner unit in an embodiment. 図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7. 実施の形態における放熱用穴周りの他の熱伝導構造を示す拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view which shows the other heat conductive structure around the hole for heat radiation in embodiment. 他の実施の形態におけるスキャナユニットに設けられる放熱用穴の位置、放熱フィンの位置、および、レーザー走査光学装置に設けられる空気流入口の位置の関係を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship between the position of the hole for thermal radiation provided in the scanner unit in other embodiment, the position of a thermal radiation fin, and the position of the air inflow port provided in a laser scanning optical apparatus. 熱伝導部材材料の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a heat conductive member material.

本発明に基づいた実施の形態におけるスキャナユニット、このスキャナユニットを備えたレーザー走査光学装置、さらに、このレーザー走査光学装置を備えた画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。   Hereinafter, a scanner unit according to an embodiment of the present invention, a laser scanning optical apparatus including the scanner unit, and an image forming apparatus including the laser scanning optical apparatus will be described with reference to the drawings. Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. The same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated. In addition, it is planned from the beginning to use the structures in the embodiments in appropriate combinations.

なお、以下においては、画像形成装置の一例として、一般的なフルカラー電子写真方式を採用しているカラープリンタについて説明しているが、本発明は、フルカラー電子写真方式にのみ限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する１種（ブラック等）のレーザー走査光学装置を採用しているプリンタへの適用も可能である。また、プリンタだけでなく、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置に対して、本発明に基づくスキャナユニットおよびレーザー走査光学装置を搭載することが可能である。   In the following, a color printer adopting a general full-color electrophotographic system is described as an example of an image forming apparatus, but the present invention is not limited to the full-color electrophotographic system. Also, it can be applied to a printer that employs one type of laser scanning optical device (such as black) that forms only a monochrome image. In addition to a printer, a scanner unit and a laser scanning optical device according to the present invention can be mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a FAX.

（カラープリンタ１の全体構成、図１参照）
図１に、本発明に係るレーザー走査光学装置２０を搭載したカラープリンタ１の概略構成を示す。このカラープリンタ１は、タンデム方式で４色の画像を合成するように構成されている。 (See the overall configuration of the color printer 1, FIG. 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 1 equipped with a laser scanning optical device 20 according to the present invention. The color printer 1 is configured to synthesize four color images in a tandem manner.

４つの画像形成ステーション２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）の直上に中間転写ベルト１０が配置され、直下にレーザー走査光学装置２０が配置されている。各画像形成ステーション２には、それぞれ、感光体ドラム３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）、現像器４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、図示しない帯電器、残留トナーのクリーナなどが配置されている。なお、黒色の画像を形成するための画像形成ステーション２Ｋは大型に構成され、使用頻度の高いモノクロ画像を高速で形成できるようにしている。   An intermediate transfer belt 10 is disposed immediately above the four image forming stations 2 (2Y, 2M, 2C, 2K), and a laser scanning optical device 20 is disposed immediately below. Each image forming station 2 is provided with a photosensitive drum 3 (3Y, 3M, 3C, 3K), a developing device 4 (4Y, 4M, 4C, 4K), a charger (not shown), a residual toner cleaner, and the like. ing. Note that the image forming station 2K for forming a black image is configured in a large size so that a frequently used monochrome image can be formed at high speed.

レーザー走査光学装置２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに基づいて放射される光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋによって各感光体ドラム３上に画像（静電潜像）を形成する。この潜像はトナーによって可視像化される。   The laser scanning optical device 20 forms an image (electrostatic latent image) on each photosensitive drum 3 by the light beams By, Bm, Bc, and Bk emitted based on the Y, M, C, and K image data. This latent image is visualized with toner.

中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１および支持ローラ１２に無端状に張り渡されている。中間転写ベルト１０には、矢印Ｙ方向への回転に基づいて上述の各感光体ドラム３上に形成された各色のトナー画像が順次１次転写され、合成される。   The intermediate transfer belt 10 is stretched endlessly around the drive roller 11 and the support roller 12. On the intermediate transfer belt 10, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums 3 based on the rotation in the arrow Y direction are sequentially primary-transferred and synthesized.

記録用紙Ｐは、自動給紙カセット５に収納されており、１枚ずつ所定のタイミングで給紙される。記録用紙Ｐには、通紙経路６を経由して中間転写ベルト１０から２次転写位置１３にて合成トナー画像が２次転写される。２次転写された記録用紙Ｐは、定着装置１５でトナーの加熱定着を施された後、排出ローラ１６から排紙部９上に排出される。   The recording paper P is stored in the automatic paper cassette 5 and is fed one by one at a predetermined timing. The synthetic toner image is secondarily transferred onto the recording paper P from the intermediate transfer belt 10 at the secondary transfer position 13 via the paper passing path 6. The recording paper P that has been secondarily transferred is subjected to heat fixing of the toner by the fixing device 15 and then discharged from the discharge roller 16 onto the paper discharge unit 9.

記録用紙Ｐへ両面プリントを行なう場合には、記録用紙Ｐは、スイッチバックローラ１７からカラープリンタ１の外方に搬送され、スイッチバックされて反転経路７を経由して２次転写位置１３に戻される。ここで裏面にトナー画像を２次転写された記録用紙Ｐは排出ローラ１６から排紙部９上に排出される。   When performing double-sided printing on the recording paper P, the recording paper P is conveyed from the switchback roller 17 to the outside of the color printer 1, switched back, and returned to the secondary transfer position 13 via the reverse path 7. It is. Here, the recording paper P on which the toner image is secondarily transferred on the back surface is discharged from the discharge roller 16 onto the paper discharge unit 9.

（レーザー走査光学装置２０の概略構成、図２〜図４参照）
図２は、レーザー走査光学装置２０の断面図、図３は平面図、図４は底面図である。このレーザー走査光学装置２０は、光源部２１と、偏向器の一例としてポリゴンミラー１０６を含むスキャナユニット１００と第１および第２結像レンズ３１，３２と、各光路ごとに設けた折返しミラー３４，３５，３６および第３結像レンズ３３と、これらの部材を保持する筐体２７とを有する。スキャナユニット１００の詳細構造は後述する。 (Schematic configuration of the laser scanning optical device 20, see FIGS. 2 to 4)
2 is a cross-sectional view of the laser scanning optical device 20, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a bottom view. The laser scanning optical device 20 includes a light source unit 21, a scanner unit 100 including a polygon mirror 106 as an example of a deflector, first and second imaging lenses 31, 32, and a folding mirror 34 provided for each optical path. 35, 36 and the third imaging lens 33, and a housing 27 for holding these members. The detailed structure of the scanner unit 100 will be described later.

光源部２１は、レーザーダイオード２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）と、合成ミラー２３（２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ）と、折返しミラー２４と、シリンドリカルレンズ２５とで構成され、プレート２６に搭載されている。   The light source unit 21 includes a laser diode 22 (22Y, 22M, 22C, 22K), a composite mirror 23 (23Y, 23M, 23C), a folding mirror 24, and a cylindrical lens 25, and is mounted on a plate 26. Yes.

レーザーダイオード２２Ｋから放射された光束は折返しミラー２４に導かれる。また、レーザーダイオード２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからそれぞれ放射された光束は、合成ミラー２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙでそれぞれ反射し、折返しミラー２４に導かれる。折返しミラー２４で反射された各光束はシリンドリカルレンズ２５で副走査方向Ｚ（図２参照）に集光され、ポリゴンミラー１０６の同一面に副走査方向Ｚに所定の角度を有して導かれる。   The light beam emitted from the laser diode 22K is guided to the folding mirror 24. Further, the light beams emitted from the laser diodes 22C, 22M, and 22Y are reflected by the combining mirrors 23C, 23M, and 23Y, respectively, and guided to the folding mirror 24. Each light beam reflected by the folding mirror 24 is condensed in the sub-scanning direction Z (see FIG. 2) by the cylindrical lens 25 and guided to the same surface of the polygon mirror 106 with a predetermined angle in the sub-scanning direction Z.

これらの光束はポリゴンミラー１０６の回転に基づいて主走査方向Ｘ（図３参照）に等角速度で偏向され、第１および第２結像レンズ３１，３２を透過する。光束Ｂｋは第３結像レンズ３３Ｋを透過して折返しミラー３４Ｋで反射され、感光体ドラム３Ｋ上を露光および走査する。光束Ｂｃは折返しミラー３４Ｃ，３５Ｃで反射されて第３結像レンズ３３Ｃを透過し、さらに折返しミラー３６Ｃで反射され、感光体ドラム３Ｃ上を露光および走査する。   These light beams are deflected at a constant angular velocity in the main scanning direction X (see FIG. 3) based on the rotation of the polygon mirror 106, and pass through the first and second imaging lenses 31 and 32. The light beam Bk passes through the third imaging lens 33K, is reflected by the folding mirror 34K, and exposes and scans on the photosensitive drum 3K. The light beam Bc is reflected by the folding mirrors 34C and 35C, passes through the third imaging lens 33C, is further reflected by the folding mirror 36C, and exposes and scans the photosensitive drum 3C.

光束Ｂｍは折返しミラー３４Ｍで反射されて第３結像レンズ３３Ｍを透過し、さらに折返しミラー３５Ｍで反射され、感光体ドラム３Ｍ上を露光および走査する。光束Ｂｙは折返しミラー３４Ｙで反射されて第３結像レンズ３３Ｙを透過し、さらに折返しミラー３５Ｙで反射され、感光体ドラム３Ｙ上を露光および走査する。   The light beam Bm is reflected by the folding mirror 34M, passes through the third imaging lens 33M, is further reflected by the folding mirror 35M, and exposes and scans the photosensitive drum 3M. The light beam By is reflected by the folding mirror 34Y, passes through the third imaging lens 33Y, is further reflected by the folding mirror 35Y, and exposes and scans the photosensitive drum 3Y.

各感光体ドラム３上での各走査線の書出し位置を検出するため、即ち、主走査同期信号を得るため、ポリゴンミラー１０６で偏向された光束Ｂｋの主走査方向上流側光束は、図３に示すように、検出用ミラー３７で反射されてレンズ３８で集光され、同期信号検出用受光センサ３９に入射する。   In order to detect the writing position of each scanning line on each photosensitive drum 3, that is, to obtain a main scanning synchronization signal, the upstream side beam in the main scanning direction of the beam Bk deflected by the polygon mirror 106 is shown in FIG. As shown, the light is reflected by the detection mirror 37, condensed by the lens 38, and enters the sync signal detection light receiving sensor 39.

なお、筐体２７は、カラープリンタ１の図示しないフレームに、３箇所の固定点Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３により、たとえば、ねじ止めにより固定されている（図３参照）。   The casing 27 is fixed to a frame (not shown) of the color printer 1 by, for example, screwing at three fixing points Z1, Z2, and Z3 (see FIG. 3).

さらに、色ずれ調整（レジスト調整）として、図３に示すように、部分倍率調整機構４５とスキュー調整機構５０が設置されている。スキュー調整機構５０は駆動源としてブラケット５９を介して筐体２７に固定されたステッピングモータ５１を備えている。なお、部分倍率調整機構４５およびスキュー調整機構５０の詳細な説明は省略する。   Further, as shown in FIG. 3, a partial magnification adjustment mechanism 45 and a skew adjustment mechanism 50 are installed as color misregistration adjustment (registration adjustment). The skew adjustment mechanism 50 includes a stepping motor 51 fixed to the casing 27 via a bracket 59 as a drive source. Detailed descriptions of the partial magnification adjustment mechanism 45 and the skew adjustment mechanism 50 are omitted.

（スキャナユニット１００）
次に、図５から図８を参照して、本実施の形態におけるスキャナユニット１００について説明する。なお、図５および図６は、スキャナユニット１００の第１および第２斜視図、図７は、スキャナユニット１００の平面図、図８は、図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 (Scanner unit 100)
Next, the scanner unit 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are first and second perspective views of the scanner unit 100, FIG. 7 is a plan view of the scanner unit 100, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

スキャナユニット１００は、光源であるレーザーダイオード２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）から発せられたレーザー光をポリゴンミラー１０６により偏向する。収容筐体１０１は、全体として立方体形状を有し、上面が開放した筒状の本体ケース１０１ｂと、ケースカバー１０１ａとを有している。ケースカバー１０１ａは、本体ケース１０１ｂに対して、その四角がネジ等を用いて固定される。収容筐体１０１は、本体ケース１０１ｂに設けられたフランジ部１１１ｆを用いて、筐体２７にネジ止め固定される。   The scanner unit 100 deflects a laser beam emitted from a laser diode 22 (22Y, 22M, 22C, 22K) as a light source by a polygon mirror 106. The housing 101 has a cubic shape as a whole, and includes a cylindrical main body case 101b having an open upper surface and a case cover 101a. The case cover 101a is fixed to the main body case 101b with squares using screws or the like. The housing 101 is fixed to the housing 27 with screws using a flange portion 111f provided on the main body case 101b.

本体ケース１０１ｂの長手方向の側面には、レーザー光が入射および出射する細長の開口部１０３が設けられている。ケースカバー１０１ａの上面には、放熱部材の一例として、対角線方向に沿って延びる複数の放熱フィン１０１ｆが設けられている。この放熱フィン１０１ｆの形態は、図示する形態に限定されるものでなく、レーザー走査光学装置２０に採用される空冷用の空気流れ方向に沿って、冷却効率が最も高まるように適宜設計される。なお、冷却効率を考慮して、放熱フィン１０１ｆが設けられない場合もある。   On the side surface in the longitudinal direction of the main body case 101b, an elongated opening 103 through which laser light enters and exits is provided. On the upper surface of the case cover 101a, as an example of a heat radiating member, a plurality of heat radiating fins 101f extending along the diagonal direction are provided. The form of the heat dissipating fins 101f is not limited to the form shown in the figure, and is appropriately designed so that the cooling efficiency is maximized along the air cooling air flow direction employed in the laser scanning optical device 20. In consideration of cooling efficiency, the heat dissipating fins 101f may not be provided.

本体ケース１０１ｂの内部には、基板１０２が収容されている。基板１０２は、収容筐体１０１の内部空間において、この基板１０２を境にして第１空間Ａ１と、第２空間Ａ２とに二分するように配置されている。具体的には、本体ケース１０１ｂの内部には、底面側から起立する壁部１０７が設けられ、この壁部１０７の頂部を利用して、基板１０２の位置決めが行なわれる。   A substrate 102 is accommodated inside the main body case 101b. The substrate 102 is arranged in the internal space of the housing 101 so as to be divided into a first space A1 and a second space A2 with the substrate 102 as a boundary. Specifically, a wall portion 107 standing from the bottom surface side is provided inside the main body case 101 b, and the substrate 102 is positioned using the top portion of the wall portion 107.

第１空間Ａ１側（図示においては、基板１０２の下面側）にポリゴンミラー１０６を回転駆動するためのモータ１２０が配置される。また、基板１０２の第１空間Ａ１側の表面には、モータ１２０を構成するコイル１２０ｃおよびモータ１２０の回転駆動を制御する半導体素子１３０が配置されている。   A motor 120 for rotationally driving the polygon mirror 106 is disposed on the first space A1 side (in the drawing, the lower surface side of the substrate 102). In addition, on the surface of the substrate 102 on the first space A1 side, a coil 120c constituting the motor 120 and a semiconductor element 130 for controlling the rotational drive of the motor 120 are disposed.

略中央に位置する壁部１０７により、第１空間Ａ１が、基板１０２のコイル１２０ｃが配置される第１領域Ａ１１と半導体素子１３０が配置される第２領域Ａ１２とに仕切られている。   The first space A1 is partitioned into a first region A11 in which the coil 120c of the substrate 102 is disposed and a second region A12 in which the semiconductor element 130 is disposed by the wall portion 107 located substantially at the center.

基板１０２には、モータ１２０および半導体素子１３０が配置される第１空間Ａ１により発生した熱を第２空間Ａ２側に放熱する複数の放熱用穴１０４が形成されている。この放熱用穴１０４により、図８中の矢印で示すように、モータ１２０（特に、軸受け部およびコイル１２０ｃ）および半導体素子１３０で発生した熱は、第１空間Ａ１よりも上側に位置する第２空間Ａ２側に向けて放熱されることとなる。なお、放熱用穴１０４の穴径は、装置によって様々であるが、直径約１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。   The substrate 102 is formed with a plurality of heat radiation holes 104 for radiating heat generated in the first space A1 in which the motor 120 and the semiconductor element 130 are disposed to the second space A2 side. As indicated by the arrows in FIG. 8, the heat generated by the motor 120 (particularly, the bearing portion and the coil 120 c) and the semiconductor element 130 by the heat radiating hole 104 is a second position located above the first space A <b> 1. Heat is dissipated toward the space A2. In addition, although the hole diameter of the hole 104 for heat dissipation is various according to an apparatus, it is about 1 mm-about 10 mm in diameter.

なお、収容筐体１０１は、内部に収容するポリゴンミラー１０６への埃等の付着を防止（防塵）する必要があることから、開口部１０３には透明のガラス、樹脂部材が嵌め入れられており、また、ケースカバー１０１ａは本体ケース１０１ｂに対して気密性を確保するように取り付けられている。   Since the housing 101 needs to prevent dust from adhering to the polygon mirror 106 housed therein (dust-proof), the opening 103 is fitted with transparent glass or a resin member. The case cover 101a is attached to the main body case 101b so as to ensure airtightness.

本実施の形態では、第１領域Ａ１１に位置する基板１０２に設けられる放熱用穴１０４には、基板１０２よりも熱伝導に優れた熱伝導部材１０５が配置されている。具体的には、基板１０２を挟んで、第１領域Ａ１１とは反対側の第２空間Ａ２には、放熱用穴１０４を覆うように熱伝導部材１０５が設けられている。   In the present embodiment, a heat conduction member 105 that is superior in heat conduction to the substrate 102 is disposed in the heat radiation hole 104 provided in the substrate 102 located in the first region A11. Specifically, a heat conducting member 105 is provided in the second space A2 on the opposite side of the first region A11 across the substrate 102 so as to cover the heat radiation hole 104.

基板１０２には、ガラスエポキシ樹脂が用いられ、その熱伝導率は、約０．３５Ｗ／ｍｋ程度である。一方、熱伝導部材１０５には、基板１０２よりも熱伝導に優れた熱伝導シリコーンが用いられる。熱伝導シリコーンの具体的材料およびその熱伝導率を図１１に示す。なお、図１１は、熱伝導部材材料の一例を示す図である。   Glass epoxy resin is used for the substrate 102, and its thermal conductivity is about 0.35 W / mk. On the other hand, the heat conductive member 105 is made of heat conductive silicone that has better heat conductivity than the substrate 102. FIG. 11 shows a specific material of the heat conductive silicone and its heat conductivity. In addition, FIG. 11 is a figure which shows an example of a heat conductive member material.

このように、本実施の形態おけるスキャナユニット１００を用いた場合には、基板１０２に複数の放熱用穴１０４が設けられているため、対流によって第１空間Ａ１の内部で発生した熱を第２空間Ａ２側に向けて放熱させることができる。   As described above, when the scanner unit 100 according to the present embodiment is used, the heat generated in the first space A1 by the convection is generated in the second space because the substrate 102 is provided with the plurality of heat radiation holes 104. Heat can be dissipated toward the space A2.

また、放熱量が大きいと考えられる第１領域Ａ１１とは反対側の第２空間Ａ２には、熱伝導部材１０５として熱伝導シリコーンが配置されることにより、ケースカバー１０１ａの上面に設けられた放熱フィン１０１ｆに効率良く熱を伝えることができる。なお、必要に応じて、第２領域Ａ１２とは反対側の第２空間Ａ２にも熱伝導部材１０５を設けることは可能である。   Further, in the second space A2 on the opposite side to the first region A11 considered to have a large heat dissipation amount, heat dissipation silicone is disposed as the heat conductive member 105, so that heat dissipation provided on the upper surface of the case cover 101a. Heat can be efficiently transferred to the fins 101f. If necessary, the heat conducting member 105 can be provided also in the second space A2 on the opposite side to the second region A12.

また、ポリゴンミラー１０６が位置する第１領域Ａ１１に設けられた放熱用穴１０４は、熱伝導部材１０５により覆われているため、この放熱用穴１０４からの埃等の侵入を防止し、ポリゴンミラー１０６への埃等の堆積を防止することも可能となる。   Further, since the heat radiation hole 104 provided in the first area A11 where the polygon mirror 106 is located is covered with the heat conducting member 105, the entry of dust and the like from the heat radiation hole 104 is prevented, and the polygon mirror It is also possible to prevent accumulation of dust or the like on 106.

その結果、装置を大型化することなく、かつ、防塵性を確保しつつ、装置内の温度上昇を抑制できるスキャナユニット１００、このスキャナユニット１００を用いたレーザー走査光学装置２０、さらには、このレーザー走査光学装置２０を用いたカラープリンタ１を提供することが可能となる。   As a result, the scanner unit 100 which can suppress the temperature rise in the apparatus without increasing the size of the apparatus and ensuring the dustproof property, the laser scanning optical apparatus 20 using the scanner unit 100, and the laser A color printer 1 using the scanning optical device 20 can be provided.

なお、収容筐体１０１は気密性を確保するように設けられていることから、放熱用穴１０４からポリゴンミラー１０６が位置する第１領域Ａ１１への埃等の侵入が問題にならない場合も考えられる。   Since the housing 101 is provided so as to ensure airtightness, there may be a case where dust or the like does not pose a problem from the heat radiation hole 104 to the first area A11 where the polygon mirror 106 is located. .

この場合には、図９に示すように、熱伝導シリコーンに代わり放熱用穴１０４に第１空間Ａ１と第２空間Ａ２とを連通する状態で、基板１０２の両表面および端面を覆うように、基板１０２よりも熱伝導に優れた金属性の熱伝導部材１０８を設けるようにしても良い。金属材料の一例としては銅を用いる。熱伝導率は、３９８Ｗ／ｍｋ程度である。なお、図９は、放熱用穴１０４周りの他の熱伝導構造を示す拡大部分断面図である。   In this case, as shown in FIG. 9, in a state where the first space A1 and the second space A2 are communicated with the heat radiation hole 104 instead of the heat conductive silicone, the both surfaces and end surfaces of the substrate 102 are covered. A metallic heat conduction member 108 having better heat conduction than the substrate 102 may be provided. Copper is used as an example of the metal material. The thermal conductivity is about 398 W / mk. FIG. 9 is an enlarged partial sectional view showing another heat conducting structure around the heat radiation hole 104.

これにより、放熱用穴１０４周りにおける伝熱量が増加し、対流によって第１空間Ａ１の内部で発生した熱を第２空間Ａ２側に向けて効率良く放熱させることができる。   Thereby, the amount of heat transfer around the heat radiating hole 104 is increased, and the heat generated inside the first space A1 by convection can be efficiently radiated toward the second space A2 side.

ここで、図１０を参照して、他の実施の形態について説明する。なお、図１０は、スキャナユニットに設けられる放熱用穴の位置、放熱フィンの位置、および、レーザー走査光学装置に設けられる空気流入口の位置の関係を示す平面図である。   Here, another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view showing the relationship between the positions of the heat radiation holes provided in the scanner unit, the positions of the heat radiation fins, and the positions of the air inlets provided in the laser scanning optical device.

図１０に示すように、基板１０２に設けられる複数の放熱用穴１０４の位置に関して、放熱用穴１０４を放熱フィン１０１ｆが設けられる方向に沿って配置することで、より効率良く放熱させることができる。図１０に示す収容筐体１０１に設けられる放熱フィン１０１ｆの形態は、収容筐体１０１の長手方向の一辺から短手方向の１辺に向けて円弧形状部と直線形状部とを含むように形成されている。   As shown in FIG. 10, with respect to the positions of the plurality of heat radiation holes 104 provided in the substrate 102, the heat radiation holes 104 are arranged along the direction in which the heat radiation fins 101f are provided, so that heat can be radiated more efficiently. . 10 is formed so as to include an arc-shaped portion and a straight-shaped portion from one side in the longitudinal direction to one side in the short direction of the housing case 101. Has been.

また、スキャナユニット１００を収容するレーザー走査光学装置２０の筐体２７に放熱を促す構成を採用することも可能である。たとえば、図１０に示すように、複数の放熱フィン１０１ｆによって形成される空気流れ経路１０１ｇの開口端１０１ｈが面する位置に、筐体２７の一部を開放し外部から空気を取り入れる空気流入口２７ｈを設ける。外部ファン１１４を用いて、空気流入口２７ｈから筐体２７の内部に空気（ＡＦ）を送り込むようにすることで、空気（ＡＦ）は、複数の放熱フィン１０１ｆによって形成される空気流れ経路１０１ｇを通過して、効率良く放熱させることが可能となる。   It is also possible to employ a configuration that promotes heat dissipation in the housing 27 of the laser scanning optical device 20 that houses the scanner unit 100. For example, as shown in FIG. 10, an air inlet 27 h that opens a part of the housing 27 and takes in air from the outside at a position where the opening end 101 h of the air flow path 101 g formed by the plurality of heat radiating fins 101 f faces. Is provided. By using the external fan 114 to send air (AF) from the air inlet 27h into the housing 27, the air (AF) passes through the air flow path 101g formed by the plurality of radiating fins 101f. It is possible to pass through and dissipate heat efficiently.

なお、上記各実施の形態において、偏向器の一例としてポリゴンミラー１０６を用いた場合について説明したが、ポリゴンミラー１０６に代わり、レゾナントスキャナやガルバノミラー等を用いることも可能である。   In each of the above embodiments, the case where the polygon mirror 106 is used as an example of the deflector has been described. However, a resonant scanner, a galvanometer mirror, or the like can be used instead of the polygon mirror 106.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ カラープリンタ、２，２Ｋ 画像形成ステーション、３，３Ｃ，３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ 感光体ドラム、４ 現像器、５ 自動給紙カセット、６ 通紙経路、７ 反転経路、９ 排紙部、１０ 中間転写ベルト、１１ 駆動ローラ、１２ 支持ローラ、１３ ２次転写位置、１５ 定着装置、１６ 排出ローラ、１７ スイッチバックローラ、２０ レーザー走査光学装置、２１ 光源部、２２，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋ レーザーダイオード、２３，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ 合成ミラー、２４，３４，３５，３６，３４Ｃ，３５Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙ 折返しミラー、２５ シリンドリカルレンズ、２６ プレート、２７ 筐体、２７Ａ ポリゴンミラー収容筐体、２７ｈ 空気流入口、３１ 第１結像レンズ、３２ 第２結像レンズ、３３，３３Ｃ，３３Ｋ，３３Ｍ，３３Ｙ 第３結像レンズ、３４Ｋ，３５Ｍ，３５Ｙ，３６Ｃ ミラー、３７ 検出用ミラー、３８ レンズ、３９ 同期信号検出用受光センサ、４３ 放熱フィン、４５ 部分倍率調整機構、５０ スキュー調整機構、５１ ステッピングモータ、５９ ブラケット、１００ スキャナユニット、１０１ 収容筐体、１０１ａ ケースカバー、１０１ｂ 本体ケース、１０１ｆ 放熱フィン、１０１ｇ 空気流れ経路、１０１ｈ 開口端、１０２ 基板、１０３ 開口部、１０４ 放熱用穴、１０５，１０８ 熱伝導部材、１０６ ポリゴンミラー、１０７ 壁部、１１１ｆ フランジ部、１１４ 外部ファン、１２０ モータ、１２０ｃ コイル、１３０ 半導体素子。   1 color printer, 2, 2K image forming station, 3, 3C, 3K, 3M, 3Y photosensitive drum, 4 developing unit, 5 automatic paper feed cassette, 6 paper feed path, 7 reversing path, 9 paper discharge unit, 10 intermediate Transfer belt, 11 drive roller, 12 support roller, 13 secondary transfer position, 15 fixing device, 16 discharge roller, 17 switchback roller, 20 laser scanning optical device, 21 light source unit, 22, 22C, 22M, 22Y, 22K laser Diode, 23, 23C, 23M, 23Y Composite mirror, 24, 34, 35, 36, 34C, 35C, 34M, 34Y Folding mirror, 25 Cylindrical lens, 26 plate, 27 housing, 27A Polygon mirror housing housing, 27h Air Inflow port, 31 1st imaging lens, 32 2nd imaging lens, 33, 33C 33K, 33M, 33Y Third imaging lens, 34K, 35M, 35Y, 36C mirror, 37 detection mirror, 38 lens, 39 sync signal detection light receiving sensor, 43 heat radiation fin, 45 partial magnification adjustment mechanism, 50 skew adjustment mechanism 51 Stepping motor, 59 Bracket, 100 Scanner unit, 101 Housing, 101a Case cover, 101b Body case, 101f Radiation fin, 101g Air flow path, 101h Open end, 102 Substrate, 103 opening, 104 Heat dissipation hole, 105, 108 Thermal conduction member, 106 Polygon mirror, 107 Wall part, 111f Flange part, 114 External fan, 120 Motor, 120c Coil, 130 Semiconductor element.

Claims (8)

光源から発せられたレーザー光を偏向器により偏向するスキャナユニットであって、
前記偏向器と、
前記偏向器を回転駆動するモータと、
前記モータのコイル、および前記モータの回転駆動を制御する半導体素子が配置される基板と、
前記偏向器、前記モータ、および前記基板を防塵し収容する収容筐体と、を備え、
前記基板は、前記収容筐体の内部空間において、当該基板を境にして前記モータが配置される第１空間と、前記モータが配置されない第２空間とに二分するように配置され、
前記基板は、前記モータが配置される前記第１空間により発生した熱を前記第２空間側に放熱する複数の放熱用穴を含む、スキャナユニット。 A scanner unit that deflects laser light emitted from a light source by a deflector,
The deflector;
A motor for rotationally driving the deflector;
A substrate on which a coil of the motor and a semiconductor element that controls rotation driving of the motor are disposed;
A housing for dust-proofing and housing the deflector, the motor, and the substrate;
The substrate is arranged so as to be divided into a first space in which the motor is disposed and a second space in which the motor is not disposed, with the substrate as a boundary, in the internal space of the housing case,
The substrate unit includes a plurality of heat radiation holes for radiating heat generated by the first space in which the motor is disposed to the second space side. 前記収容筐体は、前記第１空間において、前記基板の前記コイルが配置される第１領域と前記半導体素子が配置される第２領域とに仕切る壁部を有し、
前記第１領域に位置する前記基板に設けられる前記放熱用穴には、前記基板よりも熱伝導に優れた熱伝導部材が配置されている、請求項１に記載のスキャナユニット。 The housing includes a wall portion that partitions the first space in the first space into a first region in which the coil of the substrate is disposed and a second region in which the semiconductor element is disposed.
2. The scanner unit according to claim 1, wherein a heat conduction member having better heat conduction than the substrate is disposed in the heat radiation hole provided in the substrate located in the first region. 前記基板を挟んで、前記第１領域とは反対側の前記第２空間には、前記放熱用穴を覆うように前記熱伝導部材が配置されている、請求項２に記載のスキャナユニット。   3. The scanner unit according to claim 2, wherein the heat conducting member is disposed so as to cover the heat radiating hole in the second space opposite to the first region across the substrate. 前記第１領域に位置する前記基板に設けられる前記放熱用穴には、前記第１空間と前記第２空間とを連通する状態で、前記基板の両表面および端面を覆うように前記熱伝導部材が配置されている、請求項２に記載のスキャナユニット。   The heat conduction member covers the both surfaces and the end surface of the substrate in a state where the first space and the second space are communicated with the heat radiation hole provided in the substrate located in the first region. The scanner unit according to claim 2, wherein 前記第２空間が面する前記収容筐体の外表面に放熱部材がさらに配置されている、請求項１から４のいずれかに記載のスキャナユニット。   5. The scanner unit according to claim 1, wherein a heat radiating member is further disposed on an outer surface of the housing case facing the second space. 前記放熱用穴は、前記放熱部材が設けられる方向に沿って配置されている、請求項５に記載のスキャナユニット。   The scanner unit according to claim 5, wherein the heat radiation hole is disposed along a direction in which the heat radiation member is provided. 前記請求項５または６に記載のスキャナユニットと、
前記スキャナユニットを収容する本体筐体と、を備え、
前記本体筐体は、外部から空気を取り入れる空気流入口を含み、
前記放熱部材によって形成される空気流れ経路の開口端が、前記空気流入口に面している、レーザー走査光学装置。 The scanner unit according to claim 5 or 6,
A main body housing for accommodating the scanner unit,
The main body housing includes an air inlet for taking in air from the outside,
The laser scanning optical device, wherein an open end of an air flow path formed by the heat radiating member faces the air inlet. 請求項７に記載のレーザー走査光学装置を有する、画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the laser scanning optical apparatus according to claim 7.
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