JP5370798B2 - 光走査装置および光走査装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置および光走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の中には、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、光源部からの書込光を偏向走査する回転多面鏡たるポリゴンミラーを備えた偏向走査手段たるポリゴンスキャナによって偏向走査された書込光を潜像担持体表面に結像するための結像レンズ等の光学系の部品などを備えている。そして、これらの構成部品は、ハウジングに収納され、結像レンズなどの光学系の部品にホコリやゴミが付着しないように、ハウジングをカバー部材などで覆って密閉している。

上記ポリゴンスキャナは、ポリゴンミラーとポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータとポリゴンモータの駆動を制御するための電子制御部品を搭載した回路基板とで構成されている。

書込光を偏向する際、このポリゴンモータは３００００［ｒｐｍ］以上で高速回転するため、ポリゴンモータの軸受部が発熱する。また、ポリゴンモータの駆動時は、回路基板上の電子制御部品も発熱する。光走査装置は、カバー部材で密閉されているため、これらポリゴンモータの発熱部（軸受部および電子制御部品）で発生した熱は、光走査装置内部に篭ってしまい、内部が高温になってしまう。光走査装置内が高温となると、結像レンズなどの光学系の部品が熱変形してしまうおそれがある。光学系の部品が熱変形すると、潜像担持体表面に書込光を結像できなくなるおそれがある。また、カラー画像形成装置の場合は、各潜像担持体表面への照射位置がずれて、色ずれが生じてしまう。

特許文献１には、次のような光走査装置が記載されている。すなわち、ポリゴンスキャナのみを上ケースと下ケースとで覆ったポリゴンスキャナユニットの下ケースに放熱手段を固定する。光学素子などが取り付けられた光走査装置の筐体には、外気導入用の凹状の溝部が形成されており、この溝部の底面に放熱手段を突出させてポリゴンスキャナユニットを筐体に取り付ける。筐体の溝部の開放側をカバーで覆い、断面矩形のダクトを形成する。そして、このダクトの一方からファン等によりダクトに外気を流して、放熱手段を冷却する光走査装置である。これにより、ポリゴンスキャナユニットの熱が下ケースを介して放熱手段に伝達され装置外部へ放出される。その結果、光走査装置内の温度上昇を抑制することができ、光学系部品の熱変形を抑えることができる。

特開２００１−２４２４０８号公報

しかしながら、特許文献１は、下ケースと上ケースとで囲われたポリゴンスキャナユニットを筐体に取り付けるため、下ケースと上ケースとの分だけ部品点数が増してしまい、装置が高価になってしまうという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置を安価にすることができるとともに、装置内の温度上昇を抑制することのできる光走査装置および光走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光を発生させる光源部と、該光源部が発生させた光を被照射体表面に対して主走査方向に偏向走査する、回路基板を備えた偏向走査手段と、該偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する筐体を備えた光走査装置において、前記偏向走査手段の前記回路基板を、前記筐体の底部内周面に直接取り付け、前記筐体の外周面の前記偏向走査手段と対向する箇所に偏向走査手段の熱を放熱する放熱手段を取り付け、前記放熱手段を挟んで前記放熱手段の側面と対向する一対の壁部を前記筐体の外周面に設け、前記壁部を、送風手段による空気の流れ方向に延ばし空気の流路を形成し、前記筐体は、少なくとも前記光源と前記偏向走査手段とを収納するコア筐体と、その他の光学部品を収納するサブ筐体とが分割可能に構成されており、前記コア筐体の外周面の一部を空気の流路に面するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、前記筐体の底部内周面に孔部を形成するとともに、前記放熱手段は、前記孔部を介して前記偏向走査手段の前記回路基板に対向することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の光走査装置において、空気の流れ方向に延び、前記壁部とで前記放熱手段を覆う蓋部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、前記筐体の外周面に内側に凹んで空気の流れ方向に延びる凹部を形成し、前記凹部から露出するように前記放熱手段を取り付けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、前記流路が、前記レンズと立体的に交差しないように前記壁部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の光走査装置において、前記壁部を前記レンズと平行になるように設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の光走査装置において、前記レンズが前記偏向走査手段を挟んで対称に設けられており、前記壁部によって形成された流路の中心から、各レンズまでの距離が同じとなるように、前記壁部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの光走査装置において、前記偏向走査手段によって偏向走査された光を反射する反射鏡を複数備え、前記流路が、前記反射鏡と立体的に交差しないように前記壁部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の光走査装置において、前記壁部を、前記反射鏡と平行になるように設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の光走査装置において、複数の反射鏡が前記偏向走査手段を挟んで対称に設けられており、前記壁部によって形成された流路の中心から、各反射鏡までの距離が同じとなるように、前記壁部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかの光走査装置において、前記偏向走査手段の回路基板と前記放熱手段とを直接熱的に結合させたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかの光走査装置において、前記偏向走査手段の回路基板と前記放熱手段との間に伝熱シートを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかの光走査装置において、前記偏向走査手段の回路基板の一部を空気の流路に面するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３いずれかの光走査装置において、前記コア筐体に外周面に空気の流れ方向に延びる凹部を形成し、前記サブ筐体に前記コア筐体における凹部の開口部を覆う蓋部を形成して、空気の流路を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４いずれかの光走査装置において、前記偏向走査手段として、光源部が発生させた光を潜像担持体表面に対して主走査方向に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるポリゴンモータと、ポリゴンモータの駆動を制御するための電子制御部品を搭載した回路基板とからなるポリゴンスキャナを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１５いずれかの光走査装置において、前記放熱手段として、放熱フィンを備えた板金を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の光走査装置において、前記放熱フィンは、４面曲げにより形成されており、空気の流れ方向上流側のフィンの高さを下流側のフィンの高さに比べて短くしたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１乃至１７のいずれかの光走査装置を備えた画像形成装置。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の画像形成装置において、外気を装置内に取込む送風手段を備え、前記壁部の一端を前記送風手段の近傍に配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、筐体の外周面の偏向走査手段と対向する箇所に偏向走査手段の熱を放熱する放熱手段を取り付けることで、偏向走査手段の熱が放熱手段に伝導され、放熱手段から装置の外部へ放出することができる。これにより、装置内の温度上昇を抑制することができ、結像レンズなどの光学部品の熱変形を抑えることができる。また、壁部で放熱手段へ流れる空気の流路を形成したので、放熱手段を効率よく冷却することができる。これにより、放熱手段で効率よく偏向走査手段の熱を装置の外部へ放出することができる。さらに、偏向走査手段を囲う下ケースと上ケースとを無くして、偏向走査手段を直接筐体に取り付けるようにしたので、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。
まず、プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１００を示す概略構成図である。図１において、プリンタ１００は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン（以下、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像手段である現像装置５Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット１Ｋは、プリンタ１００に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によってで図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。この現像装置５Ｋで用いられるＫトナーは、未使用のＫトナーを収容する供給トナー収容器としてのトナーボトル６Ｋより供給される。感光体２Ｋ上に形成されたトナー像は、中間転写体としての中間転写ベルト１６上に中間転写される。ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、中間転写ベルト１６上に中間転写される。

プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向上方には、光走査装置７０が配設されている。光走査装置たる光走査装置７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザ光Ｌにより、プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにおける感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを光走査する。この光走査により、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置７０の詳細については、後述する。

プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段としての転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、二次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。

中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。

４つの一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。

一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。

Ｋ用のプロセスユニット１Ｋの感光体２Ｋ表面に形成されたＫトナーは、感光体２Ｋの回転に伴ってＫ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｋ上から中間転写ベルト１６上に一次転写される。このようにしてＫトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ上のＹ，Ｍ，Ｃトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。

転写ユニット１５の二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されて、ループ内側の従動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、二次転写ローラ２０とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ２０と、アース接続されている従動ローラとの間には、二次転写電界が形成される。

転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録体としての記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタ１００の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。

給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。

二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。

図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。

一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
排紙ローラ対３７が逆回転し、反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括二次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。

次に、上記光走査装置７０について詳細に説明する。
図２は、光走査装置７０の構成を示す概略断面図である。
図３は、光走査装置７０を上面から見たときの概略図である。
なお、以下の説明では、黒用の感光体２Ｋに対する書込を例に挙げて説明するが、他の色についても同様である。また、図３中では、説明のために感光体２Ｋを光走査装置７０の側部に図示しているが、実際の感光体２Ｋの配置は図２に示すとおりである。
光走査装置７０は、光源であるレーザダイオード７１Ｋから書込光を射出する。射出した書込光Ｌｋは、カップリングレンズ７２Ｋ、アパーチャ７３Ｋを通過して、所定の形状の書込光が形成される。このアパーチャ７３Ｋを通過した書込光は、結像レンズ７４Ｋ（シリンドリカルレンズ）に入射して書込光の面倒れを補正する。結像レンズ７４Ｋを通過した書込光は、ポリゴンミラー７５ｂの側面に入射する。ポリゴンミラー７５ｂの側面に書込光が入射すると、この書込光が偏向走査される。ポリゴンミラー７５ｂで偏向走査された書込光は、走査レンズ７６ｂ（ｆθレンズ）によって集光される。走査レンズ７６ｂによって集光されたＫ色の書込光Ｌｋは、感光体２Ｋ上への走査に先立ってミラー７７ａに反射され、同期信号検知装置８０に入射する。同期信号検知装置８０は、レンズ８１と受光素子８２と同期検知基板８３（信号発生回路基板）とからなっている。
同期信号検知装置８０に書込光が入射すると、この同期信号に合わせて、入力された画像データに基づいて変換された光源信号がレーザダイオード７１に入力され、レーザダイオードが発光する。

入力された画像データに基づいて発光した書込光Ｌｋは、上述同様、カップリングレンズ７２Ｋ、アパーチャ７３Ｋなどを通過して、ポリゴンミラーに走査されて、走査レンズ７６ｂに入射する。走査レンズ７６ｂに入射した書込光Ｌｋは、図２に示すように、反射ミラー７８Ｋ、長尺レンズ７９Ｋを通過した後、反射ミラー８４Ｋ、８５Ｋを介して感光体２Ｋに照射される。

また、図４に示すように、Ｋ色のレーザダイオード７１Ｋ、カップリングレンズ７２Ｋ、アパーチャ７３Ｋ、結像レンズ７４Ｋの上部には、それぞれＹ色用のレーザダイオード７１Ｙ、カップリングレンズ７２Ｙ、アパーチャ７３Ｙ、結像レンズ７４Ｙが配置されている。

次に、偏向走査手段であるポリゴンスキャナについて説明する。
図５は、ポリゴンスキャナ１４０の構成を示す概略断面図である。
図に示すように、ポリゴンスキャナは、回転多面鏡であるポリゴンミラー７５ａ、７５ｂと、ポリゴンモータ１５０と、ポリゴンモータ１５０の駆動を制御するための図示しない電子制御部品を搭載した回路基板１６０とで構成されている。
ポリゴンモータ１５０は、ポリゴンミラー７５ａ、７５ｂを備え、アルミニウムからなる筒状のミラーロータ１５１を有している。このミラーロータ１５１は、回転軸１５３に固定されている。ミラーロータ１５１の内周面には、ロータマグネット１５３が設けられている。ミラーロータ１５１の内部には、コア部材１５４ｂにコイル１５４ａを巻きつけたステータ１５４が設けられている。ステータ１５４は、ロータマグネット１５２と対向する位置に配設されており、軸受部１５８を介して回転軸１５２に回転自在に固定されている。軸受部１５８は、筒状の軸受ホルダ１５８ａと、シールワッシャー１５８ｃにより軸受ホルダ１５８ａ内に内封された磁性流体１５８ｂとを有している。また、軸受ホルダ１５８ａの底部には、スラスト軸受１５８ｄが設けられている。軸受ホルダ１５８ａの内部に回転軸１５２が挿入されており、回転軸１５２は、スラスト軸受１５８ｄに回転自在に固定されている。ポリゴンモータ１５０の軸受部１５８ａの軸受ホルダ１５８ａが、コネクタ１６１を備えた回路基板１６０に固定されている。コネクタ１６１には、図示しない装置本体の電源ユニットに接続されたハーネスが取り付けられ、このコネクタ１６１を介してポリゴンモータ１５０に電力が供給される。

ポリゴンモータ１５０は、書込光を偏向走査する際、高速で回転するため、磁性流体１５８ｂが摩擦で発熱して、軸受部１５８が発熱する。また、回路基板１６０上の図示しない電子制御部品も発熱する。このようなポリゴンスキャナ１４０の発熱部たるポリゴンモータの軸受部１５８や回路基板上の電子制御部品の発熱によって、光走査装置７０内が高温となり、レンズやミラーなどの光学系の部品が熱変形して、倍率偏差などが発生し、画像を劣化させる不具合を生じるおそれがある。そこで、本実施形態は、光走査装置７０内が高温とならないように、ポリゴンスキャナ１４０の発熱部で発生した熱を光走査装置７０の外部へ効率よく逃がすことができるようにしている。以下に、具体的に説明する。

図６は、光走査装置７０のポリゴンスキャナ取り付け部の周辺部分の拡大構成図である。
図６に示すように、ポリゴンスキャナ１４０は、光走査装置７０の筐体７０ａの底部内周面に直接取り付けられる。また、放熱手段が、筐体７０ａを挟んでポリゴンスキャナ１４０と対向して取り付けられる。このように、本実施形態においては、ポリゴンスキャナを下ケースや上ケースなどで囲んでユニット化せずに、直接筐体７０ａに取り付けるので、部品点数を削減して、光走査装置を安価にすることができる。
また、筐体７０aの外周面底部の放熱手段が取り付け部の近傍には、放熱手段を挟んで対向する壁部９１ａ、９１ｂが設けられている。

図７は、放熱手段１７０の概略構成図である。放熱手段１７０は、アルミ板金材を用いて、フィン形状を抜き加工で形成し、曲げ加工を行なって、４辺に放熱フィン１７０ａが形成されたものである。また、放熱手段１７０は、空気の流れ方向上流側から下流側に向けてその幅が徐徐に広がる略ハの字状に形成されている。これにより、直線状に形成したものに比べて、放熱フィン１７０ａのそれぞれ面に放熱フィン１７０ａにより熱せられていない空気が接触する確率が高くなり、効率よくポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。また、図の（ｂ）に示すように、板金の空気の流れ方向と対向する辺に形成された放熱フィン１７０ａのうち、空気の流れ方向下流側の辺に形成された放熱フィンの高さを、空気の流れ方向上流側の辺に形成された放熱フィンの高さよりも高くしている。これにより、空気の流れ方向下流側の空気の流れ方向と対向する辺に形成された放熱フィンに放熱フィンにより熱せられていない空気が接触する確率が高くなり、効率よくポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。

図８は、光走査装置７０を下方から見た図である。
図に示すように、プリンタ１００の図中左側には、送風手段たる吸気ファン１０１が設けられ、図中右側には排気ファン１０２が設けられており、筐体７０aの外周面底部には、吸気ファン１０１から排気ファン１０２へ空気の流れが形成されている。
壁部９１ａ、９１ｂの一端を吸気ファン１０１と対向させ、他端を排気ファン１０２と対向し、壁部が空気の流れと略平行に設けられている。これにより、装置外部から吸気ファン１０１によって吸入された空気は、壁部９１ａと９１ｂとの間の空間に流れ込み、空間内を図中矢印方向に移動して、排気ファン１０２によって装置外部へ排出される流路が形成される。なお、図中８６Ｋ、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃは、防塵ガラスを示しており、この防塵ガラスを通って各書込光Ｌｋ、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃが感光体に照射される。

ポリゴンスキャナ１４０の発熱源から発熱した熱は、筐体７０ａから放熱手段１７０に伝導し、放熱フィン１７０ａにより光走査装置７０の外部へ放熱される。これにより、光走査装置７０にポリゴンスキャナ１４０の熱が篭ることが抑制される。また、壁部９１ａ、９１ｂによって空気の流路が形成されているので、放熱フィン１７０ａ周辺に放熱フィン１７０ａによって熱せられた空気が滞留することない。これにより、効率よく放熱フィン１７０ａによりポリゴンスキャナ１４０の熱を光走査装置の外部へ放出することができる。

また、上述においては、壁部９１ａ、９１ｂを筐体７０ａから突出させて形成しているが、図９に示すように、筐体７０ａの底部を内側に凹ませて凹部９２を設けることで、壁部９１ａ、９１ｂを形成してもよい。

また、図１０に示すように、凹部９２の開放側を蓋部材７０ｂに覆って、矩形状のダクトを形成してもよい。このように、壁部９１ａ、９１ｂと蓋部材７０ｂとで、ダクトを形成することで、流路に流れる空気の流速を速くすることができ、より効率的に、放熱フィン１７０ａを冷却することができる。
また、壁部９１ａ、９１ｂと蓋部材７０ｂとでダクトを形成することで、流路に露出された放熱手段１７０の放熱フィン１７０aが、他の部品と接触して、部品を傷つけたりすることがなくなり、組立時などの取り扱いが良好になる。

また、図１１に示すように、流路が走査レンズ７６ｂや長尺レンズ７９（図示せず）などポリゴンミラーから感光体までの間の光路上に設けられた主走査線方向に延びるレンズと立体的に交差しないように、壁部９１ａ、９１ｂを形成するのが好ましい。流路が上述の主走査線方向に延びるレンズと立体的に交差すると、レンズの交差するところが流路に流れる空気によって冷やされ、レンズに温度差が生じてしまう。
このように、流路が主走査線方向に延びるレンズと交差すると、レンズの主走査線方向の温度変化が大きくなり、熱による伸縮度合いが主走査線方向に大きく異なって、光学系部品に曲がりなどが発生し、画像を劣化させる不具合を生じるおそれがある。
しかし、流路が主走査線方向に延びるレンズと立体的に交差しないように壁部９１ａ、９１ｂを設けることで、レンズの主走査線方向の温度差を抑制することができ、画像の劣化を抑制することができる。

さらに、流路が、上述の主走査線方向に延びるレンズと平行になるように壁部９１ａ、９１ｂ設けることで、主走査線方向に延びるレンズとに温度差が生じるのをより一層抑制することができる。

図１１では、走査レンズ７６ａ、７６ｂの下部を流路としていないが、走査レンズの下部も流路となるように、壁部９１ｂ、９１ａを形成し、走査レンズを全体的に冷却するように構成してもよい。

また、流路が主走査線方向に延びる複数の反射ミラー７８K〜C、８４Ｋ〜C、８５Ｋ〜Cと立体的に交差しないように壁部９１ａ、９１ｂを設けると、さらに効果的である。これにより、筐体７０aの反射ミラーの一端を支持する支持部と他端を支持する支持部との熱による変形量を略同一にすることができる。また、流路が主走査線方向に延びる複数の反射ミラー７８K〜C、８４Ｋ〜C、８５Ｋ〜Cと平行となるように壁部９１ａ、９１ｂを設けることで、より一層支持部の熱による変形量を略同一にすることができる。

また、流路の中心からＹ、Ｋ用の各光学系部品までの距離と、流路の中心からＣ、Ｍ用の各学系部品までの距離とを同一にすることで、Ｙ、Ｋ用の各光学系部品の流路に流れる空気の影響による熱変形と、Ｃ、Ｍ用の各学系部品の流路に流れる空気の影響による熱変形とをほぼ同じにすることができ、色ずれなどの画像の劣化を抑制することができる。

次に、変形例について、説明する。
以下に説明する変形例は、光走査装置７０が光源７１から走査レンズ７６ａ、７６ｂまでの間の光路上に設けられた光学系部品を収納するコア筐体と、走査レンズ７６ａ、７６ｂを通過してから感光体までの間の光路上に設けられた光学系部品を収納するサブ筐体７１０とで構成されたものである。
具体的に説明すると、コア筐体には、光源であるレーザダイオード７１Ｋ〜Ｃ、カップリングレンズ７２Ｋ〜Ｃ、アパーチャ７３Ｋ〜Ｃ、結像レンズ７４Ｋ〜Ｃ、ポリゴンスキャナ１４０、走査レンズ７６a、７６ｂが収納されている。

図１２は、コア筐体７００にポリゴンスキャナ１４０と放熱手段１７０とを取り付ける様子を示す概略斜視図である。
図に示すように、ポリゴンスキャナ１４０は、下ケースや上ケースなどで囲んでユニット化せずに、直接コア筐体７００にねじ止めされる。すなわち、ポリゴンスキャナ１４０の回路基板１６０の３箇所にねじ穴１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ（図示せず）が設けられており、これらねじ穴をコア筐体７００に設けられたねじ穴７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃに合わせて、ねじ止めする。このように、ポリゴンスキャナ１４０を直接コア筐体７００に取り付けるので、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。

また、コア筐体７００には、ポリゴンスキャナ１４０の上下方向の位置決めを行う取り付け座７０１が設けられており、この取り付け座７０１に軸受部１５８を挿入してポリゴンスキャナ１４０の上下方向の位置決めが行われる。また、コア筐体７００のポリゴンスキャナ取り付け部には、外部と連通する連通部７０２が複数設けられており、ポリゴンスキャナ１４０の一部が直接流路と面するようになっている。
また、コア筐体７００は、放熱手段１７０と偏向走査手段たるポリゴンスキャナとを熱的に結合させるための放熱手段取り付け孔部７０３が設けられている。

ポリゴンスキャナ１４０をコア筐体７００に対してねじ止め固定した後、コア筐体７００の底部から伝熱シート１７１、放熱手段１７０を放熱手段取り付け孔部７０３に挿入して取り付ける。伝熱シート１７１は、ゴムのような弾性を有する市販のシートである。また、伝熱シート１７１が自己接着性を持つものであってもよい。放熱手段１７０とポリゴンスキャナ１４０との間に伝熱シートを設けることで、コア筐体７００や放熱手段１７０の寸法誤差を伝熱シート１７１の厚みにて吸収でき、ポリゴンスキャナの熱を直接的に放熱手段に伝道させることができる。
放熱手段１７０は、ねじ止め部１７０ｂにてコア筐体７００の図示しない取り付け座にねじ止めする。
このように、放熱手段１７０を放熱手段取り付け孔部７０３に挿入して、伝熱シート１７１を介してポリゴンスキャナ１４０と当接することで、放熱手段１７０とポリゴンスキャナ１４０とを熱的に結合することができる。その結果、ポリゴンスキャナ１４０の熱が直接放熱手段１７０に伝道することができ、効率よくポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。

また、放熱手段１７０を回路基板１６０を挟んでポリゴンスキャナの発熱源である電子制御部品１６２と対向する箇所に接触させることで、より効率的にポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。また、電子制御部品１６２を回路基板１６０の放熱手段１７０側に設けて、電子制御部品１６２と放熱手段１７０とを熱的に直接接触させるようにすることで、さらに効率的にポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。

図１３は、変形例の光走査装置の要部断面図である。
図に示すように変形例の光走査装置は、コア筐体７００、反射ミラー７８K〜C、８４Ｋ〜C、８５Ｋ〜C、長尺レンズ７９Ｋ〜Ｃをサブ筐体７１０に収納したのち、カバー部材７１１にて装置内部を密閉して形成される。
また、図に示すように、コア筐体７００の底部を内側に凹ませて凹部７０４を形成してコア筐体７００とサブ筐体７１０との間に空間を形成し、この空間を流路とした。このようにすることで、ポリゴンスキャナ１４０を収納したコア筐体７００の一部を流路と接触させることができ、コア筐体７００も冷却することができる。これにより、書込装置内部を効率よく冷却することができる。また、サブ筐体７１０とコア筐体７００とで、ダクトを形成するので、ダクトを形成するための部品（蓋部材７０ｂ）をなくすことができる。
また、このときコア筐体７００の図中手前側から奥側（空気流れ方向）の長さを、サブ筐体７１０の図中手前側から奥側（空気流れ方向）の長さと略同一としている。

図１４、図１５は、コア筐体７００とサブ筐体７１０とで流路を形成した他の例を示す図である。
図１４は、サブ筐体７１０にコア筐体を取り付ける様子を示した斜視図である。
図１５は、変形例の他の例の光走査装置の要部断面図である。
図１４、図１５に示すように、サブ筐体７１０の底部の一部を内側に凹ませた凹部７１３を形成するとともに、その凹部７１３の底部の一部に開口部７１２が形成されている。
コア筐体７００に取り付けられた放熱手段１７０を、この開口部７１２に挿入して、放熱手段をサブ筐体７１０の凹部７１３から突出させる。また、コア筐体７００の連通部７０２や取り付け部７０１もこの開口部７１２に挿入されて、ポリゴンスキャナ１４０の一部を流路内の空気と接触できるようにしている。サブ筐体７１０とコア筐体７００との境界には、シール部材を貼付して、サブ筐体７１０とコア筐体７００との境界からゴミなどの異物がサブ筐体７１０内への流入を防止している。
また、この凹部７１３の開口を蓋部材７０ｂで覆い、図中手前側から奥側へ延びるダクトを形成する。

図１４、図１５に示すような構成例においても、サブ筐体７１０の凹部７１３と蓋部材７０ｂとで構成したダクトに流路が形成され、放熱フィンを良好に冷却することができる。

以上、本実施形態の光走査装置によれば、偏向走査手段たるポリゴンスキャナ１４０を直接筐体に取り付け、筐体の外周面のポリゴンスキャナと対向する箇所に放熱手段１７０を取り付けることで、ポリゴンスキャナの熱を装置の外部へ放出することができる。これにより、装置内の温度上昇を抑制することができ、結像レンズなどの光学部品の熱変形を抑えることができる。また、空気の流れ方向に延びて、放熱手段１７０を挟んで対向する壁部９１ａ、９１ｂを設けて空気の流路を形成する。これにより、放熱手段１７０を効率よく冷却することができ、放熱手段１７０で効率よくポリゴンスキャナ１４０の熱を装置の外部へ放出することができる。さらに、ポリゴンスキャナ１４０を囲う下ケースと上ケースとを無くして、直接ポリゴンスキャナ１４０を直接筐体７０aに取り付けるようにしたので、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。

また、空気の流れ方向に延び、壁部９１ａ、９１ｂとで放熱手段１７０を覆う蓋部材７０ｂを設けることで、ダクトを形成することができ、流路に流れる空気の流速を速くすることができる。これにより、より効率的に放熱手段１７０を冷却することができる。

また、筐体の外周面に空気の流れ方向に延びる凹部９２を形成して、放熱手段１７０を挟んで対向する壁部９１ａ、９１ｂを設けるようにしてもよい。これにより、流路が外周面から突出することがなく、流路を形成する壁部９１ａ、９１ｂが他の部品と当たって、部品を傷つけることを抑制することができる。

また、壁部を９１ａ、９１ｂをレンズと立体的に重ならないように設けることで、流路がレンズと立体的に重ならなくすることができる。これにより、レンズの一部が流路を流れる空気によって冷やされるのを抑制することができ、レンズに温度差が生じるのを抑制することができる。

また、壁部９１a、９１ｂを、レンズと平行になるように設けることで、流路がレンズと平行になり、より一層レンズに温度差が生じないようにすることができる。

また、壁部９１a、９１ｂによって形成された流路の中心から、ポリゴンモータの中心を境に対称に設けられた各レンズまでの距離が同じとなるように、壁部を形成する。これにより、対称に設けたレンズの温度を、略同一の温度にすることができ、温度による熱変形量を略同一にすることができる。

また、壁部９１a、９１ｂを、反射ミラーと立体的に重ならないように設けることで、筐体７０aの反射ミラーの一端を支持する支持部と他端を支持する支持部との熱による変形量を略同一にすることができ、反射ミラーの傾きを抑制することができる。

また、壁部９１a、９１ｂを、反射ミラーと平行になるように設けることで、筐体７０aの反射ミラーの一端を支持する支持部と他端を支持する支持部との熱による変形量をより同一に近づけることができる。

また、壁部９１a、９１ｂによって形成された流路の中心から、ポリゴンモータの中心を境に対称に設けられた各反射ミラーまでの距離が同じとなるように、壁部９１a、９１ｂを形成する。これにより、対称に設けた反射ミラーを支持する支持部の温度を、略同一の温度にすることができ、対称に設けられた反射ミラー支持部の熱変形を略同一にすることができる。

ポリゴンスキャナ１４０と放熱手段１７０とを熱的に結合させたことで、効率よくポリゴンスキャナの熱を放熱手段へ効率よく伝道することができ、効率よくポリゴンスキャナ１４０を冷却することができる。

また、ポリゴンスキャナ１４０と放熱手段１７０との間に伝熱シート１７１を設けることで、ポリゴンスキャナ１４０と放熱手段の熱的な結合を確実にすることができる。

また、ポリゴンスキャナ１４０の一部を流路に面するようにしたので、流路を流れる空気によって、ポリゴンスキャナ１４０を直接冷却することができ、ポリゴンスキャナを効率よく冷却することができる。

また、ポリゴンスキャナを収納したコア筐体７００の外周面の一部を流路に面するように構成したので、ポリゴンスキャナ１４０によって熱せられたコア筐体を冷やすことができ、装置内部の温度上昇を抑制することができる。

また、コア筐体の外周面に空気の流れ方向に延びる凹部を形成し、サブ筐体にコア筐体における凹部の開口部を覆う蓋部を形成する。これにより、コア筐体７００とサブ筐体とでダクトを形成できるので、蓋部材などを用いてダクトを形成するものに比べて、部品点数を削減することができる。

また、放熱手段１７０として、板金で放熱フィンを形成したもの用いることで、放熱手段を安価で製造することができ、装置のコストダウンを図ることができる。また、フィンを設けることで、放熱手段の放熱面積を広げることができ、効率的に熱を放出することができる。

また、放熱フィンを、空気の流れ方向上流側のフィンの高さを下流側のフィンの高さに比べて短くすることで、下流側のフィンの高い部分に、上流側のフィンにより加熱されてない空気が接触する。これにより、下流側のフィンも良好に熱を放出することができ、放熱手段の放熱効率を高めることができる。

また、本実施形態の画像形成装置によれば、上述したような光走査装置を設けることで、色ずれなどの画像劣化のない良好な画像を得ることができる。

また、外気を装置内に取込むファンの近傍に壁部の一端を配置することで、壁部で形成された流路に外気を効率よく取込むことができる。

本実施形態のプリンタを示す概略構成図。 光走査装置の構成を示す概略断面図。 光走査装置を上面から見たときの概略図。 書込光が光源からポリゴンミラーに至るところの概略断面図。 ポリゴンスキャナの構成を示す概略断面図。 光走査装置のポリゴンスキャナ取り付け部の周辺部分の拡大構成図。 放熱手段の概略構成図。 光走査装置を下方から見た図。 筐体の底部に凹部を形成した例を示す図。 筐体の底部に壁部と蓋部材とでダクトを形成した例を示す図。 走査レンズと流路との関係を説明する図。 コア筐体にポリゴンスキャナなどを取り付ける様子を示す斜視図。 変形例の光走査装置のポリゴンスキャナ取り付け部の周辺部分の拡大構成図。 サブ筐体７１０にコア筐体を取り付ける様子を示した斜視図。 変形例の他の例の光走査装置の要部断面図

符号の説明

７０ 光走査装置
１００ プリンタ
１０１ 吸気ファン
１０２ 排気ファン
１４０ ポリゴンスキャナ
１５０ ポリゴンモータ
１６０ 回路基板
１６２ 電子制御部品
１７０ 放熱手段
１７１ 伝熱シート
７００ コア筐体
７１０ サブ筐体

Claims (19)

1. 光を発生させる光源部と、該光源部が発生させた光を被照射体表面に対して主走査方向に偏向走査する、回路基板を備えた偏向走査手段と、該偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する筐体を備えた光走査装置において、
   前記偏向走査手段の前記回路基板を、前記筐体の底部内周面に直接取り付け、前記筐体の外周面の前記偏向走査手段と対向する箇所に偏向走査手段の熱を放熱する放熱手段を取り付け、前記放熱手段を挟んで前記放熱手段の側面と対向する一対の壁部を前記筐体の外周面に設け、前記壁部を、送風手段による空気の流れ方向に延ばし空気の流路を形成し、
   前記筐体は、少なくとも前記光源と前記偏向走査手段とを収納するコア筐体と、その他の光学部品を収納するサブ筐体とが分割可能に構成されており、前記コア筐体の外周面の一部を空気の流路に面するように構成したことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１の光走査装置において、
   前記筐体の底部内周面に孔部を形成するとともに、前記放熱手段は、前記孔部を介して前記偏向走査手段の前記回路基板に対向することを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２の光走査装置において、
   空気の流れ方向に延び、前記壁部とで前記放熱手段を覆う蓋部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
   前記筐体の外周面に内側に凹んで空気の流れ方向に延びる凹部を形成し、前記凹部から露出するように前記放熱手段を取り付けたことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、
   前記流路が、前記レンズと立体的に交差しないように前記壁部を設けたことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５の光走査装置において、
   前記壁部を前記レンズと平行になるように設けたことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６の光走査装置において、
   前記レンズが前記偏向走査手段を挟んで対称に設けられており、前記壁部によって形成された流路の中心から、各レンズまでの距離が同じとなるように、前記壁部を形成したことを特徴とする光走査装置。
8. 請求項１乃至７いずれかの光走査装置において、
   前記偏向走査手段によって偏向走査された光を反射する反射鏡を複数備え、
   前記流路が、前記反射鏡と立体的に交差しないように前記壁部を設けたことを特徴とする光走査装置。
9. 請求項８の光走査装置において、
   前記壁部を、前記反射鏡と平行になるように設けたことを特徴とする光走査装置。
10. 請求項９の光走査装置において、
    複数の反射鏡が前記偏向走査手段を挟んで対称に設けられており、前記壁部によって形成された流路の中心から、各反射鏡までの距離が同じとなるように、前記壁部を形成したことを特徴とする光走査装置。
11. 請求項１乃至１０いずれかの光走査装置において、
    前記偏向走査手段の回路基板と前記放熱手段とを直接熱的に結合させたことを特徴とする光走査装置。
12. 請求項１乃至１１いずれかの光走査装置において、
    前記偏向走査手段の回路基板と前記放熱手段との間に伝熱シートを設けたことを特徴とする光走査装置。
13. 請求項１乃至１２いずれかの光走査装置において、
    前記偏向走査手段の回路基板の一部を空気の流路に面するように構成したことを特徴とする光走査装置。
14. 請求項１乃至１３いずれかの光走査装置において、
    前記コア筐体に外周面に空気の流れ方向に延びる凹部を形成し、前記サブ筐体に前記コア筐体における凹部の開口部を覆う蓋部を形成して、空気の流路を形成したことを特徴とする光走査装置。
15. 請求項１乃至１４いずれかの光走査装置において、
    前記偏向走査手段として、光源部が発生させた光を潜像担持体表面に対して主走査方向に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるポリゴンモータと、ポリゴンモータの駆動を制御するための電子制御部品を搭載した回路基板とからなるポリゴンスキャナを用いたことを特徴とする光走査装置。
16. 請求項１乃至１５いずれかの光走査装置において、
    前記放熱手段として、放熱フィンを備えた板金を用いたことを特徴とする光走査装置。
17. 請求項１６の光走査装置において、
    前記放熱フィンは、４面曲げにより形成されており、空気の流れ方向上流側のフィンの高さを下流側のフィンの高さに比べて短くしたことを特徴とする光走査装置。
18. 請求項１乃至１７のいずれかの光走査装置を備えた画像形成装置。
19. 請求項１８の画像形成装置において、
    外気を装置内に取込む送風手段を備え、前記壁部の一端を前記送風手段の近傍に配置したことを特徴とする画像形成装置。

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