JP2001208997A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光走査装置における略密閉空間内でのポリゴ
ンスキャナから発生する熱を低コスト構成で放熱する。 【解決手段】 光学ハウジング３６において、ポリゴン
スキャナ３８の周囲近傍は、鉄板製のカバー部材４２及
びシール部材６０や図示しないリブ等により略密閉空間
として形成されている。ポリゴンスキャナ３８の一部に
接触し、ここで発生した熱をカバー部材４２に伝える鉄
板製の伝熱部材４０が設けられている。伝熱部材４０に
はポリゴンスキャナ３８の軸受部４８ａが嵌合するカラ
ー部４０ｄが一体に形成されており、このカラー部４０
ｄは光学ハウジング３６の支持穴３６ａに嵌合するよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを偏向、
走査するポリゴンスキャナを有する光走査装置及びこれ
を備えた、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式のプリンタ等に用
いられる光走査装置では、光源から出射される、画像情
報に応じて変調された光ビームをレンズを介して回転多
面鏡（ポリゴンミラー）上に結像し、結像した光ビーム
をポリゴンミラーで偏向、走査し、ｆθレンズ等を介し
て像担持体上に結像する方式が採られている。ポリゴン
ミラーや各種のレンズ等は、光学ハウジング内に位置決
めされて収容されており、一つの光学ユニットとして形
成されている。近年、プリント生産性の向上の要求か
ら、ポリゴンミラーの回転数は増加する傾向にあり、こ
れに伴い騒音の増加が問題となっている。すなわち、ポ
リゴンミラーの回転速度が大きくなればなるほど、風切
り音が大きくなる。

【０００３】この騒音問題を解消するために、例えば特
開平９−１０５８８１号公報には、ポリゴンミラーや該
ポリゴンミラーを回転駆動する駆動モータ等を包含する
ポリゴンスキャナの周囲近傍を略密閉空間として音が外
部に漏れるのを抑制する技術が開示されている。しかし
ながら、ポリゴンスキャナの周囲近傍を略密閉空間とし
た場合、ポリゴンミラーを回転駆動する駆動モータから
の発熱で該略密閉空間の温度が急激に上昇し、ポリゴン
ミラーの光学特性を低下させるという新たな問題が生じ
る。このため、駆動モータから発生する熱を外部に放熱
する必要があるが、特開平９−１０５８８１号公報に記
載の技術では、ポリゴンスキャナの周囲近傍を金属製の
カバーで覆い、このカバーの一部を樹脂製の光学ハウジ
ングの外部に露出させ、露出した部分に放熱用のフィン
を多数形成する構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−１０５８８
１号公報に記載の技術は、金属製カバーに独立した放熱
機能を持たせる思想に基づいているため、金属製カバー
の形状の複雑化を避けられず、鋳造、切削等の加工工程
を伴うため製造コストの上昇を来していた。

【０００５】そこで、本発明は、簡易な放熱構成により
製造コストの上昇を抑制できる光走査装置の提供、及び
この光走査装置を備えた画像形成装置の提供を、その主
な目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、光学ハウジング内に光ビ
ームを偏向、走査するポリゴンスキャナが支持され、該
ポリゴンスキャナの周囲近傍が略密閉された光走査装置
において、上記光学ハウジングが該光学ハウジングより
熱伝導度の高い材質よりなるカバー部材を有していると
ともに、上記ポリゴンスキャナの一部に接触して該ポリ
ゴンスキャナから発生する熱を上記カバー部材へ伝える
伝熱部材を有している、という構成を採っている。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記伝熱部材が、上記ポリゴンスキャナ
の回転中心部を上記光学ハウジングに対して位置決めす
るカラー部を有している、という構成を採っている。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
構成において、上記カラー部が、上記伝熱部材に一体に
形成されている、という構成を採っている。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
構成において、上記カラー部がプレス加工により上記伝
熱部材に一体成形されている、という構成を採ってい
る。

【００１０】請求項５記載の発明では、光走査装置によ
り光ビームを偏向、走査して像担持体上に静電潜像を形
成し、該静電潜像を可視像化して転写材へ転写する画像
形成装置において、上記光走査装置が、上記請求項１乃
至４のうちの一つに記載の光走査装置である、という構
成を採っている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１は、画像形成装置としてのレーザ
ープリンタの概要正面図である。まず、このレーザープ
リンタの構成及び画像形成動作を簡単に説明する。レー
ザープリンタの内部には、光走査装置としての書き込み
ユニット２が設けられており、書き込みユニット２は画
像信号に応じて像担持体としての感光体ドラム４上に、
光ビームとしてのレーザービームを結像、走査するよう
になっている（請求項５）。感光体ドラム４の周囲に
は、周知構成と同様に、帯電手段６、現像手段８、ベル
ト方式の転写手段１０、クリーニング手段１２、図示し
ない除電手段等が配設されている。

【００１２】帯電手段６により表面が一様に帯電された
感光体ドラム４上に、画像信号に基づいて書き込みユニ
ット２により静電潜像が形成され、該静電潜像は現像手
段８によりトナー像として可視像化される。レーザープ
リンタの装置下方部には、転写材としての用紙が積層収
容された４つの給紙カセット１４，１６，１８，２０が
設けられている。これらの給紙カセットの中から用紙の
サイズ等に応じて１つの給紙カセットが選択され、選択
された給紙カセットの用紙が、給紙コロ２２等により最
上のものから順に１枚ずつ分離され、搬送ローラ対２４
によりレジストローラ対２６へ向けて給紙される。

【００１３】レジストローラ対２６に到達した用紙は、
ここで斜めずれ等を修正された後、レジストローラ対２
６により、用紙の搬送方向先端部の所定位置と感光体ド
ラム４上の画像先端位置とが一致する所定のタイミング
で感光体ドラム４と転写手段１０との間に送られる。転
写手段１０により感光体ドラム４上に形成されたトナー
像が用紙上に転写され、画像を転写された用紙は定着手
段２８へ送られる。定着手段２８では熱と圧力によりト
ナーが溶融して用紙に定着される。画像を定着された用
紙は、排紙ローラ対３０により排紙トレイ３２上に画像
面を下にして排出され、スタックされる。用紙の両面に
画像を形成する場合には、定着手段２８を出た用紙は両
面ユニット３４へ案内され、ここで反転されてレジスト
ローラ対２６へ向けて再給紙される。両面に画像が形成
されて定着を終えた用紙は、排紙ローラ対３０により排
紙トレイ３２上に排出され、スタックされる。

【００１４】次に、書き込みユニット２の構成を詳細に
説明する。図２は、書き込みユニット２の上部カバーを
取り外した状態の斜視図である。図２に示すように、書
き込みユニット２は、合成樹脂で形成された光学ハウジ
ング３６と、この光学ハウジング３６内の一部分に収容
されて支持されたポリゴンスキャナ３８と、ポリゴンス
キャナ３８から発生する熱を後述するカバー部材４２へ
伝導して放熱するための伝熱部材４０等を有している
（請求項１）。ポリゴンスキャナ３８の周囲には、ポリ
ゴンスキャナ３８の周囲近傍を略密閉空間とする要素の
一部をなす壁面としての凸状のリブ４２が形成されてい
る。図示しない光源としてのレーザーダイオードから出
射されたレーザービームは、ポリゴンスキャナ３８のポ
リゴンミラー３８ａで反射され、図示しない各結像素子
を経て上記感光体ドラム４上に結像される。

【００１５】各リブ４２のうちの一つにはレーザービー
ムの通過する凹部４２ａ（図５参照）が形成されてお
り、この凹部４２ａは図２に示すように、遮音ガラス４
４で覆われている。各リブ４２と遮音ガラス４４によ
り、ポリゴンスキャナ３８の周囲が箱形形状に取り囲ま
れている。ポリゴンスキャナ３８は、図３に示すよう
に、ベースプレート４６と、このベースプレート４６に
固定された駆動モータ４８と、駆動モータ４８の回転軸
に固定されたポリゴンミラー５０等を有している。駆動
モータ４８の軸受部４８ａはベースプレート４６の裏面
側に突出している。伝熱部材４０は、光学ハウジング３
６より熱伝導度の高い材質としての鉄板材で形成されて
いる。また、伝熱部材４０は、図４に示すように、板状
で且つ段差を有する形状に形成されており、後述するカ
バー部材４２に対する接触片４０ａと、ポリゴンスキャ
ナ３８の一部に接触する接触片４０ｂ等を有している。
接触片４０ａには、ネジ孔４０ｃ，４０ｃが形成されて
おり、接触片４０ｂの裏面側には、駆動モータ４８の軸
受部４８ａが嵌合する円筒形状のカラー部４０ｄがプレ
ス加工により突設されている（請求項２，３，４）。

【００１６】図５に示すように、光学ハウジング３６の
ポリゴンスキャナ３８が設置される部位の底面には、本
来、駆動モータ４８の軸受部４８ａを嵌合して光学ハウ
ジング３６に対するポリゴンスキャナ３８の位置決めを
するための支持穴３６ａが形成されている。図６に示す
ように、伝熱部材４０のカラー部４０ｄの外径は、光学
ハウジング３６の支持穴３６ａにガタツキ無く密接に嵌
合する大きさであり、カラー部４０ｄの内径は、駆動モ
ータ４８の軸受部４８ａがガタツキ無く密接に接触した
状態で嵌合する大きさである。従って、光学ハウジング
３６の支持穴３６ａに伝熱部材４０のカラー部４０ｄを
嵌合し、カラー部４０ｄに駆動モータ４８の軸受部４８
ａを嵌合すれば、光学ハウジング３６に対するポリゴン
スキャナ３８の本来の位置決めと同様の位置決めがなさ
れることになる。

【００１７】図３に示すように、ポリゴンスキャナ３８
のベースプレート４６の４隅には、光学ハウジング３６
に対する固定用穴４６ａが形成されており、図６に示す
ように、これらの固定用穴４６ａに対応して光学ハウジ
ング３６には柱状の雌ネジ部５２が形成されている。そ
してベースプレート４６はこれらの４つの雌ネジ部５２
にネジ５４で固定されている。伝熱部材４０は、光学ハ
ウジング３６に対して、該光学ハウジング３６に形成さ
れた２つの雌ネジ部５６にネジ５８により固定されてい
る。この固定は、図４に示すように、伝熱部材４０に形
成された長穴状の凹部４０ｅと円形穴４０ｆを介してな
される。伝熱部材４０に形成された凹部４０ｇ，４０ｇ
は、ポリゴンスキャナ３８固定用の雌ネジ部５２との干
渉を回避するためのものである。

【００１８】図６に示すように、ポリゴンスキャナ３８
の上方には、プレス加工にて成型された鉄板製のカバー
部材４２が取り付けられている。カバー部材４２の下面
には発泡ゴム製のシール部材６０が両面テープ等の手段
により固定されている。カバー部材４２を取り付ける
際、光学ハウジング３６のリブ４２や遮音ガラス４４に
よってシール部材６０が圧縮変形し、これによりポリゴ
ンスキャナ３８の周囲近傍の密閉性が得られるようにな
っている。シール部材６０には、リブ４２、遮音ガラス
４４に対向する部位を除いて、穴６０ａが形成されてお
り、伝熱部材４０とカバー部材４２の間にはシール部材
６０は存在しない。伝熱部材４０の接触片４０ａは、カ
バー部材４２の裏面にネジ６２で固定されており、緊密
に接触した状態となっている。なお、図６では、簡略の
ためにシール部材６０の変形状態を示していないが、実
際には上述のようにリブ４２、遮音ガラス４４に対向す
る部位は圧縮変形している。

【００１９】図７に示すように、カバー部材４２は光学
ハウジング３６にネジ６４で固定されている。ポリゴン
スキャナ３８を除いた光学素子は、合成樹脂製のカバー
６６で覆われている。図６に示すように、本実施形態に
よれば、周囲近傍が略密閉されたポリゴンスキャナ３８
の駆動モータ４８から発生する熱は、ポリゴンスキャナ
３８の一部としての軸受部４８ａに接触するカラー部４
０ｄから伝熱部材４０全体に拡がり、伝熱部材４０の接
触片４０ａからカバー部材４２に伝わって光学ハウジン
グ３６の外部に放熱される。従って、低コストで作製で
きる板状の簡易な伝熱部材４０で良好に放熱を行うこと
ができる。

【００２０】上記実施形態では、カバー部材における光
学ハウジングより熱伝導度の高い材質として鉄板材を採
用したが、これに限定される趣旨ではなく、他の金属材
等も採用することができる。また、伝熱部材４０の材質
としても鉄板材に限らず、熱伝導度の高い他の金属材等
を採用できる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光学ハウ
ジングより熱伝導度の高い材質よりなるカバー部材とポ
リゴンスキャナとを伝熱部材で接続してポリゴンスキャ
ナから発生する熱を放熱する構成としたので、従来の放
熱フィンの機能をカバー部材に持たせて伝熱部材自体は
熱移動をさせるだけの機能となるので、簡易な構成とす
ることができ、製造コストの上昇を抑制できる。これに
より、略密閉空間での蓄熱によるポリゴンスキャナの光
学特性の劣化を防止でき、ポリゴンスキャナの耐久性、
信頼性の向上を図ることができる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、伝熱部材が
ポリゴンスキャナの回転中心部を光学ハウジングに対し
て位置決めするカラー部を有している構成としたので、
伝熱部材の存在によるポリゴンスキャナの位置精度、取
り付け姿勢精度を悪化を防止することができる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、カラー部が
伝熱部材に一体に形成されている構成としたので、組立
精度の向上、製造コストの低減を図ることができる。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、カラー部が
プレス加工により伝熱部材に一体成形されている構成と
したので、製造コストの低減を一層図ることができる。

【００２５】請求項５記載の発明によれば、光走査装置
が、請求項１乃至４のうちの一つに記載の光走査装置で
ある構成としたので、画像形成装置全体のコスト上昇を
抑制することができるとともに、熱による信頼性の低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置として
のレーザープリンタの概要正面図である。

【図２】光学ハウジングの上部カバーを取り外した状態
の斜視図である。

【図３】ポリゴンスキャナを下側から見た斜視図であ
る。

【図４】伝熱部材を下側から見た斜視図である。

【図５】図２の状態からポリゴンスキャナ及び伝熱部材
を取り除いた状態の斜視図である。

【図６】ポリゴンスキャナ周囲近傍の概要断面図であ
る。

【図７】図２の状態からカバーを取り付けた状態の斜視
図である。

【符号の説明】

３６ 光学ハウジング ３８ ポリゴンスキャナ ４０ 伝熱部材 ４２ カバー部材 ４０ｄ カラー部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学ハウジング内に光ビームを偏向、走査
   するポリゴンスキャナが支持され、該ポリゴンスキャナ
   の周囲近傍が略密閉された光走査装置において、 上記光学ハウジングが該光学ハウジングより熱伝導度の
   高い材質よりなるカバー部材を有しているとともに、上
   記ポリゴンスキャナの一部に接触して該ポリゴンスキャ
   ナから発生する熱を上記カバー部材へ伝える伝熱部材を
   有していることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、 上記伝熱部材が、上記ポリゴンスキャナの回転中心部を
   上記光学ハウジングに対して位置決めするカラー部を有
   していることを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の光走査装置において、 上記カラー部が、上記伝熱部材に一体に形成されている
   ことを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の光走査装置において、 上記カラー部がプレス加工により上記伝熱部材に一体成
   形されていることを特徴とする光走査装置。
5. 【請求項５】光走査装置により光ビームを偏向、走査し
   て像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を可視像
   化して転写材へ転写する画像形成装置において、 上記光走査装置が、請求項１乃至４のうちの一つに記載
   の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。