JP4655639B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、光走査装置を有する画像形成装置において、前記光走査装置を効果的に冷却できる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of effectively cooling the optical scanning apparatus in an image forming apparatus having an optical scanning apparatus.
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、ポリゴンミラーを用いて光ビームを偏向させて、感光体表面を走査して潜像を形成し、これをトナーで現像して形成されたトナー画像を記録用紙などの記録媒体に転写、定着させて画像を形成している。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a light beam is deflected using a polygon mirror, a surface of a photoconductor is scanned to form a latent image, and this is developed with toner to form a toner image formed. An image is formed by transferring and fixing to a recording medium such as recording paper.
しかしながら、前記画像形成装置においては、ポリゴンミラーの駆動回路やポリゴンミラーを支持する軸受などから発生する熱によって、前記光走査装置の筐体である光学箱そのものや、前記光学箱内部の光学部品の温度が上昇し、その結果、光学箱が熱変形したり、光学系の結像性能が変化して得られる画像の画質が劣化したり、ポリゴンミラーの軸受の寿命が短くなったりするという問題があった。 However, in the image forming apparatus, the optical box itself, which is the housing of the optical scanning device, and the optical components inside the optical box are heated by heat generated from a driving circuit of the polygon mirror, a bearing that supports the polygon mirror, and the like. As a result, the temperature rises, and as a result, the optical box is thermally deformed, the image quality of the image obtained by changing the imaging performance of the optical system is deteriorated, and the life of the polygon mirror bearing is shortened. there were.
そこで、光走査装置に冷却手段を設けることが従来から提案されてきた。 Therefore, it has been conventionally proposed to provide cooling means in the optical scanning device.
このようなものとしては、たとえば光走査装置の光学箱を挟んで上ダクトと下ダクトとを配置し、上下に空気流路を形成して光走査装置を冷却するものなどがある(特許文献1)。
しかしながら、特許文献1にあるように、空気流路を光走査装置の上下に設けただけでは、光走査装置の側面は空気流に接触しないから、充分な冷却効果が得られないことがある。 However, as disclosed in Patent Document 1, if the air flow paths are simply provided above and below the optical scanning device, the side surface of the optical scanning device does not contact the air flow, and thus a sufficient cooling effect may not be obtained.
ここで、光走査装置の冷却の必要性は、画像形成装置の高速化に伴い、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータをより高速回させることにより生じるのであるが、より高速で回転するポリゴンモータを使用すると、ポリゴンミラーがより高速回転する結果、ポリゴンミラーの風切り音も増大し、光走査装置から放射される騒音が大きくなるという問題も同時に発生する場合がある。 Here, the necessity of cooling the optical scanning device is caused by rotating the polygon motor that rotationally drives the polygon mirror at a higher speed as the image forming apparatus increases in speed. When used, the polygon mirror rotates at a higher speed, resulting in an increase in wind noise of the polygon mirror and a problem that noise radiated from the optical scanning device increases at the same time.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、光走査装置の冷却効率を改善できると共に、光走査装置に起因する騒音が機外に漏れるのを低減できる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and provides an image forming apparatus that can improve the cooling efficiency of the optical scanning device and reduce leakage of noise caused by the optical scanning device outside the apparatus. For the purpose.
請求項1に記載の発明は、光源、前記光源から出射される光ビームを偏向する偏向走査手段、前記偏向走査手段で偏向された光ビームを感光体状に結像させる結像光学系、および前記光源と偏向走査手段と結像光学系とを収納し、且つ上面がカバーによって覆われた光学箱を備える光走査装置と、空気流が一方向に流れるとともに、前記光走査装置を覆うダクトと、を有し、前記ダクトは、空気流入口と、空気流出口と、前記ダクト内の空気流を前記光走査装置に導く整流板と、ダクトの空気流入口に設けられてダクトの内に空気を送り込む押し込みファンと、画像形成装置全体の排気口の近傍に設けられ、ダクト内の空気を吸い出す吸出しファンと、を有するとともに、光走査装置全体を覆い、且つダクト全体を空気が流通するように形成され、前記空気流入口は、上方から見て前記光走査装置における偏向走査手段と重なる位置に、光走査装置に向けて下向きに空気を吹き出すように設けられ、前記空気流出口は、光走査装置よりも上側に位置するとともに、前記排気口の近傍に位置し、且つ、前記空気流入口から見て前記光学箱における光源が収納された部分とは反対側に位置するように設けられ、前記整流板は、複数設けられているとともに、空気流出口から遠ざかるに連れて湾曲角度が大きくなるように形成されている画像形成装置に関する。 The invention according to claim 1 is a light source, a deflection scanning unit that deflects a light beam emitted from the light source, an imaging optical system that forms an image of the light beam deflected by the deflection scanning unit in a photoconductor shape, and housing the deflection scanning means and an imaging optical system and the light source, and an upper surface and an optical scanning device comprising an optical box covered by a cover, together with the air stream flows in one direction, a duct covering the optical scanning device The duct has an air inlet, an air outlet, a rectifying plate for guiding the air flow in the duct to the optical scanning device, and an air in the duct provided at the air inlet of the duct. And a suction fan provided near the exhaust port of the entire image forming apparatus and sucking out air in the duct so as to cover the entire optical scanning apparatus and to allow air to flow through the entire duct. Formation Is, the air flow inlet, so as to overlap with the deflection scanning means in the optical scanning device when viewed from above, downwardly provided to blow air toward the optical scanning device, the air outlet includes an optical scanning device The rectifier is located on the upper side of the optical box and on the side opposite to the portion of the optical box in which the light source is stored as viewed from the air inlet. The present invention relates to an image forming apparatus in which a plurality of plates are provided and are formed such that a bending angle increases as the distance from the air outlet increases.
前記画像形成装置においては、ダクト内を流れる空気流は、光走査装置の上面と下面と側面等、光走査装置のほぼ全表面に接触するから、冷却効率が良くなる。 In the image forming apparatus, since the airflow flowing in the duct contacts almost the entire surface of the optical scanning device such as the upper surface, the lower surface, and the side surface of the optical scanning device, the cooling efficiency is improved.
また、ポリゴンミラーのような偏向走査手段から発する風切り音は、前記ダクトによって遮蔽されるので、機外に漏れる騒音が減少する。 Moreover, since the wind noise generated from the deflection scanning means such as a polygon mirror is shielded by the duct, noise leaking outside the apparatus is reduced.
前記ダクトは、空気流入口および空気流出口にファンを備えているから、前記画像形成装置においては、前記ダクトに空気を送るブロワなどが不要になり、構成が簡略化される。また、前記ダクトに設けられた整流板によって前記ダクト内を流通する空気流は光走査装置に効率的に導かれるから、前記光走査装置は効率的に冷却される。Since the duct is provided with fans at the air inlet and the air outlet, the image forming apparatus does not require a blower for sending air to the duct, and the configuration is simplified. Further, since the air flow flowing through the duct is efficiently guided to the optical scanning device by the rectifying plate provided in the duct, the optical scanning device is efficiently cooled.
また、前記画像形成装置においては、ダクト内を通過した空気流が画像形成装置の後背側に排出されることにより、ダクトによる騒音低減効果が高まる。In the image forming apparatus, the air flow that has passed through the duct is discharged to the rear side of the image forming apparatus, so that the noise reduction effect by the duct is enhanced.
ダクトから排出される空気流は、光走査装置からの熱で温まっているが、前記画像形成装置においては、ダクト内を通過した空気流は、画像形成装置本体の排気口から外部に排出される。The air flow discharged from the duct is warmed by the heat from the optical scanning device. In the image forming apparatus, the air flow that has passed through the duct is discharged to the outside from the exhaust port of the image forming apparatus main body. .
したがって、排気口の設計さえ適切であれば、ダクトから排出された空気が画像形成装置の他の部位に回り込み、その部位の昇温を助長するようなことはない。Therefore, as long as the design of the exhaust port is appropriate, the air exhausted from the duct does not circulate to other parts of the image forming apparatus and promote the temperature rise of that part.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記偏向走査手段がポリゴンミラーである画像形成装置に関する。 A second aspect of the present invention relates to the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the deflection scanning unit is a polygon mirror.
前述のように、ポリゴンミラーの回転速度が増大すると、それに伴って風切り音も増大するが、前記画像形成装置においては、ポリゴンミラーから発する風切り音は筐体やダクトで遮蔽され、機外に漏れることが極めて少ない。As described above, when the rotational speed of the polygon mirror increases, the wind noise increases accordingly. However, in the image forming apparatus, the wind noise emitted from the polygon mirror is shielded by the casing and the duct and leaks outside the apparatus. Very little.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記ダクトの空気流入口および空気流出口の少なくとも一方が前記画像形成装置の後背側に設けられてなる画像形成装置に関する。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, at least one of an air inlet and an air outlet of the duct is provided on the rear side of the image forming apparatus. Relates to the device.
前記画像形成装置においては、ダクト内を通過した空気流が画像形成装置の後背側に排出されることにより、ダクトによる騒音低減効果が高まる。In the image forming apparatus, the air flow that has passed through the duct is discharged to the rear side of the image forming apparatus, so that the noise reduction effect by the duct is enhanced.
前述のように、ポリゴンミラーの回転速度が増大すると、それに伴って風切り音も増大するが、前記画像形成装置においては、ポリゴンミラーから発する風切り音は筐体やダクトで遮蔽され、機外に漏れることが極めて少ない。したがって、前記画像形成装置は、ポリゴンミラーを高速回転させているにも係らず、騒音が極めて小さい。As described above, when the rotational speed of the polygon mirror increases, the wind noise increases accordingly. However, in the image forming apparatus, the wind noise emitted from the polygon mirror is shielded by the casing and the duct and leaks outside the apparatus. Very little. Therefore, although the image forming apparatus rotates the polygon mirror at a high speed, the noise is extremely small.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記ダクトの内面および外面の少なくとも一方を吸音材で被覆してなる画像形成装置に関する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein at least one of an inner surface and an outer surface of the duct is covered with a sound absorbing material.
前記画像形成装置においては、光走査装置からの騒音は、ダクトに設けられた吸音材で吸収されるから、機外に漏れる騒音は更に少ない。 In the image forming apparatus, since the noise from the optical scanning device is absorbed by the sound absorbing material provided in the duct, the noise leaking outside the apparatus is further reduced.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の画像形成装置において、ダクト内を流れる空気流が、前記光走査装置において光ビームが出射される走査光出射部に回り込まないように前記ダクトが構成されてなる画像形成装置に関する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, a scanning light emitting unit from which an air flow flowing in the duct emits a light beam in the optical scanning device. The present invention relates to an image forming apparatus in which the duct is configured so as not to go around.
前記画像形成装置においては、画像形成装置内部に浮遊している粉塵がダクトに流れ込んだ場合においても、粉塵が走査光出射部に吹き付けられることがないから、ダクトを流れる空気流によって走査光出射部が汚染されることがない。In the image forming apparatus, even when dust floating inside the image forming apparatus flows into the duct, the dust is not blown to the scanning light emitting section. Will not be contaminated.
以上説明したように、本発明によれば、光走査装置の冷却効率を改善できると共に、光走査装置に起因する騒音が機外に漏れるのを低減できる画像形成装置が提供される。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can improve the cooling efficiency of the optical scanning device and reduce the leakage of noise caused by the optical scanning device outside the apparatus.
1.実施形態1
本発明の画像形成装置の一例について以下に説明する。
1. Embodiment 1
An example of the image forming apparatus of the present invention will be described below.
実施形態1に係る画像形成装置100は、図1および図2に示すように、光走査装置11と、光走査装置11からの光ビームで露光される感光ドラム9を備え、トナー画像を形成する露光現像部10と、現像露光部13で形成されたトナー画像を記録用紙に転写する転写部(図示せず。)と、前記転写部で記録用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着部12と、光走査装置11を覆うダクト14と、ダクト14、露光現像部10、および定着部12を所定の位置関係が保持されるように支持する支持枠30とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ダクト14は、図1、図2、および図4に示すように、空気が流入する空気流入口18と、本発明の空気流出口に相当し、内部の空気が排出される排気路19とを備える。排気路19は、支持枠30に設けられた排気口32の内側に開口するように配設されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
空気流入口18には、ダクト14内部に空気を送り込む押込みファン15が設けられている。一方、支持枠30の排気口32には、吸出しファン13が取り付けられている。押込みファン15および吸出しファン13は、本発明におけるファンに相当する。
The
ダクト14の内部には、押込みファン15から送り込まれた空気を、光走査装置11の表面に満遍なく流すための整流板16、整流板17、および整流板20が設けられている。
Inside the
また、ダクト14の内壁には吸音材23が貼り付けられている。
A
更に、ダクト14においては、図1、図2、および図4に示すように空気流入口18を上方に向ける代りに、図5に示すように画像形成装置100の後背部に向けてもよい。
Further, in the
光走査装置11は、図2および図3に示すようにレーザ光を出射するレーザダイオードおよび前記レーザダイオードを駆動する周辺回路からなるレーザ光源1と、レーザ光源の光軸上に配設され、レーザ光源1から出射されたレーザ光を収束させて光ビームとするコリメータレンズ2、スリット3、およびシリンダレンズ4と、レーザ光源1から出射されたレーザ光をコリメータレンズ2、スリット3、およびシリンダレンズ4で収束させた光ビームを偏向走査するポリゴンミラー5と、結像光学系を構成するとともに、ポリゴンミラー5で偏向された光ビームを感光ドラム9の表面に結像させる第1f−θレンズ6および第2f−θレンズ7と、第1f−θレンズ6および第2f−θレンズ7を通過した光ビームが出射するウィンドウガラス8とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
光走査装置11は、また、レーザ光源1とコリメータレンズ2とスリット3とシリンダレンズ4とポリゴンミラー5と第1f−θレンズ6と第2f−θレンズ7とを収容するとともに上方が開口した光学箱11Aと、光学箱11Aの上方開口部を覆蓋するカバー11Bとを有する。光学箱11Aとカバー11Bとによって光走査装置11の筐体11Cが形成される。また、光学箱11Aには、第1f−θレンズ6と第2f−θレンズ7とを通過した光ビームが出射する光ビーム出射開口部11Dが設けられ、光ビーム出射開口部11Dにウィンドウガラス8が嵌装されている。
The
なお、ダクト14における光ビーム出射開口部11Dに相対する部分には光ビームを出射させるための開口部が設けられているとともに、内壁面には、ダクト14内部を流れる空気流が光ビーム出射開口部11Dに回り込まないようにするためのリブ21が設けられている。リブ21は、ダクト14の内側壁面における光ビーム出射開口部11Dに相対する部分から光学箱11A(筐体11C)に向って突出するとともに、厚さ方向に延在するリブである。また、リブ21に加えて、ダクト14の天井板および底板に対して平行なリブを設け、光ビーム出射開口部11Dがリブによってロの字型に囲まれるようにしてもよい。
Note that an opening for emitting a light beam is provided in a portion of the
なお、前記箇所にリブ21を設ける代りに、ダクト14の内壁面と光走査装置11における光ビーム出射開口部11Dとの間にシール材を挟んでもよい。
Instead of providing the
以下、画像形成装置100の作用について説明する。
Hereinafter, the operation of the
光走査装置11においては、レーザ光源1から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ2、スリット3、およびシリンダレンズ4によって収束されて光ビームになり、この光ビームは、ポリゴンミラー5が回転することによって偏向、走査される。
In the
ポリゴンミラー5で偏向走査された光ビームは、第1f−θレンズ6および第2f−θレンズを通過して、ウィンドウガラス8から出射され、感光ドラム9の表面に結像される。
The light beam deflected and scanned by the
感光ドラム9は、光走査装置11からの光ビームで走査されることにより、露光され、表面に潜像が形成される。形成された潜像はトナーにより現像されてトナー画像が形成され、前記トナー画像は転写部において記録用紙に転写される。前記転写部で記録用紙に転写されたトナー画像は、定着部12で加熱、定着される。
The
ここで、ダクト4においては、押込みファン15からダクト14内部に空気が送り込まれている。送りこまれた空気は、整流板16、整流板17、整流板20に案内されて光学箱11Aおよびカバー11Bに沿って流れる。光走査装置11の内部においては、高速で回転するポリゴンミラー5の軸受やポリゴンミラー5を回転駆動するポリゴンモータおよびその駆動回路などから熱が発生するが、これらの熱は、ダクト14内を、光学箱11Aおよびカバー11Bに沿って流れる空気流によって持ち去られ、光走査装置11は冷却される。
Here, in the duct 4, air is sent into the
光走査装置11を冷却した空気流は、排気路19に向って流れ、吸出しファン13によって機外に排出される。ここで、吸出しファン13は、排気路19の直近傍であって、画像形成装置100の全体の排気口でもある排気口32の内側に設けられているから、排気路19から排出された空気は、直ちに吸出しファン13によって機外に吸い出されてしまい、画像形成装置100の内部に逆流して露光現像部10や転写部、定着部12など、画像形成装置100の他の部位に接触することがないから、ダクト14を通過した空気によって他の部位の昇温が助長されることがない。
The air flow that has cooled the
また、前述のように、ダクト14と光走査装置11における光ビーム出射開口部11Dとの間には、空気流の回り込みを防止するリブ21が設けられている。したがって、画像形成装置100の内部に浮遊している粉塵が押込みファン15によってダクト14の内部に流れ込んだ場合においても、光走査装置11の表面に沿って流れる空気流が光ビーム出射開口部11Dに向って回りこむことがない。したがって、前記粉塵がウィンドウガラスに吹き付けられてウィンドウガラス8が汚れることがない。
Further, as described above, the
更に、光走査装置11の内部においては、高速回転するポリゴンミラー5から風切り音が発生している。前記風切り音の周波数は、ポリゴンミラー5の面数と回転数とに比例する高周波音なので、画像形成装置100の外に漏れると耳障りなことがある。
Furthermore, wind noise is generated from the
前記風切り音は、筐体1Cによって一次的に遮蔽されるが、筐体11Cを完全な密閉形態にすることは困難であるので、前記風切り音の一部は筐体11Cの外部に漏れる。
Although the wind noise is primarily shielded by the housing 1C, it is difficult to make the
しかしながら、光走査装置11は、前述のようにダクト14の内部に収容され、しかもダクト14の内側には吸音材23が貼られているから、光走査装置11の筐体11Cの外部に漏れ出た風切り音は、ダクト14によって吸収、遮蔽され、機外には殆ど漏れることがない。
However, since the
また、排気路19は、画像形成装置100の後背部を向いているから、画像形成装置100の前面に立つ操作者に排気路19から風切り音が放射されることはない。
Further, since the
更に、図5に示すように、空気流入口18も画像形成装置100の後背部に向ければ、空気流入口18からの風切り音の放射も防止できる。
Further, as shown in FIG. 5, if the
加えて、光操作装置11からの風切り音の振動数とダクト14の共振周波数とが一致し、風切り音によってダクト14が共振して充分な遮蔽効果が得られない場合には、ダクト14の外面前面に吸音材を貼れば、前記共振は抑制されるから、充分な遮音効果が得られる。
In addition, when the frequency of the wind noise from the
本発明は、特に、偏向走査手段としてポリゴンミラーを有する光走査装置を備える電子写真式の画像形成装置に特に好適に適用できるが、偏向走査手段ががガルバノミラーのような揺動ミラーである画像形成装置にも適用できる。 The present invention can be particularly preferably applied to an electrophotographic image forming apparatus including an optical scanning device having a polygon mirror as a deflection scanning unit. However, an image in which the deflection scanning unit is a oscillating mirror such as a galvanometer mirror. It can also be applied to a forming apparatus.
1 レーザ光源
2 コリメータレンズ
3 スリット
4 シリンダレンズ
5 ポリゴンミラー
6 第1f−θレンズ
7 第2f−θレンズ
8 ウィンドウガラス
9 感光ドラム
10 露光現像部
11 光走査装置
11A 光学箱
11B カバー
11C 筐体
11D 光ビーム出射開口部
12 定着部
13 吸出しファン
13 現像露光部
14 ダクト
15 押込みファン
16 整流板
17 整流板
18 空気流入口
19 排気路
20 整流板
21 リブ
23 吸音材
30 支持枠
32 排気口
100 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser
Claims (5)
空気流が一方向に流れるとともに、前記光走査装置を覆うダクトと、
を有し、
前記ダクトは、空気流入口と、空気流出口と、前記ダクト内の空気流を前記光走査装置に導く整流板と、ダクトの空気流入口に設けられてダクトの内に空気を送り込む押し込みファンと、画像形成装置全体の排気口の近傍に設けられ、ダクト内の空気を吸い出す吸出しファンと、を有するとともに、前記光走査装置全体を覆い、且つ前記ダクト全体を空気が流通するように形成され、
前記空気流入口は、上方から見て前記光走査装置における偏向走査手段と重なる位置に、前記光走査装置に向けて下向きに空気を吹き出すように設けられ、
前記空気流出口は、前記光走査装置よりも上側に位置するとともに、前記排気口の近傍に位置し、且つ、前記空気流入口から見て前記光走査装置における光源とは反対側に位置するように設けられ、
前記整流板は、複数設けられているとともに、空気流出口から遠ざかるに連れて湾曲角度が大きくなるように形成されている
画像形成装置。 A light source, a deflection scanning means for deflecting a light beam emitted from the light source, an imaging optical system that forms an image of the light beam deflected by the deflection scanning means in a photosensitive body, and the light source, the deflection scanning means, and the An optical scanning device comprising an optical box that houses an imaging optical system and whose upper surface is covered by a cover ;
A duct that covers the optical scanning device while an air flow flows in one direction;
Have
The duct includes an air inlet, an air outlet, a baffle plate that guides the air flow in the duct to the optical scanning device, and a push-in fan that is provided at the air inlet of the duct and feeds air into the duct. A suction fan that is provided near the exhaust port of the entire image forming apparatus, and sucks out air in the duct, and covers the entire optical scanning device, and is formed so that air flows through the entire duct.
The air inlet is provided so as to blow air downward toward the optical scanning device at a position overlapping with the deflection scanning means in the optical scanning device as viewed from above .
The air outlet is located above the optical scanning device, is located in the vicinity of the exhaust port, and is located on the opposite side of the light source in the optical scanning device as viewed from the air inlet. Provided in
An image forming apparatus in which a plurality of the rectifying plates are provided and the bending angle increases with increasing distance from the air outlet.
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