JP2001337290A - 光書込ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学ハウジングの温度上昇を防止できる光書
込ユニットを提供する。 【解決手段】 半導体レーザ光源２９から出射された光
ビームを偏向するポリゴンミラー１７と、ポリゴンミラ
ー１７を回転駆動するポリゴンモータ２１と、表面にの
み駆動用ＩＣ２３が実装されたポリゴンモータ駆動用の
金属ベースプリント配線板２５と、ポリゴンミラー１７
により偏向された光ビームを感光体３に結像するｆθレ
ンズ３４及び長尺レンズ３７と、これらを収納する光学
ハウジング５とを備え、金属ベースプリント配線板２５
の裏面２５ｂが、光学ハウジング５の底部１１ａに載置
される光書込ユニット１において、光学ハウジング５の
底部１１ａには、金属ベースプリント配線板２５の裏面
２５ｂを露出させるための切欠き穴５７が形成されてお
り、且つ切欠き穴５７から放熱される熱を案内する案内
通路５９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、或いはこれらの複合機等の画像形成
装置に用いられる光書込ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来にかかる光書込ユニットを
示す断面図である。光書込ユニット１００には、モータ
ハウジング１０１がビス止めにより光学ハウジング１０
３に固定されており、モータハウジング１０１の上部に
は、金属製の駆動回路基板１０５を介してポリゴンモー
タ１０７が設けられている。ポリゴンモータ１０７は、
モータ軸受部１０９において支持されており、ポリゴン
モータ１０７の回転軸１１１には固定ばね１１３により
ポリゴンミラー１１５が取り付けられている。

【０００３】駆動回路基板１０５には、集積回路１１７
が設置され、駆動回路基板１０５の集積回路１１７を設
けた位置の裏面には、先端部分が光学ハウジング１０３
の外部に突出する放熱フィン１１９が取り付けられてい
る。

【０００４】ポリゴンミラー１１５の回転駆動時におい
て、集積回路１１７からの発熱やポリゴンモータ１０７
からの摩擦熱を、金属製の駆動回路基板１０５を介して
放熱フィン１１９から放熱することにより、光学ハウジ
ング１０３内の温度上昇を防止しようとしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、放熱フィン１
１９は駆動回路基板１０５の裏面の一部にしか接してお
らず、放熱フィン１１９と駆動回路基板１０５の裏面と
の接する面積が小さいことにより、放熱フィン１１９か
ら放熱される熱量が少なく、熱が光学ハウジング１０３
内に残留してしまうので、光学ハウジング１０３内の温
度が上昇してしまうという課題がある。

【０００６】そこで、本発明は、光学ハウジングの温度
上昇を防止できる光書込ユニットを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光ビーム発生手段から出射された光ビームを偏向す
るポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動するポ
リゴンモータと、表面にのみ電子部品が実装されたポリ
ゴンモータ駆動用の金属ベースプリント配線板と、ポリ
ゴンミラーにより偏向された光ビームを像担持体に結像
する光学素子と、これらを収納する光学ハウジングとを
備え、金属ベースプリント配線板の裏面が、光学ハウジ
ングの底部に載置される光書込ユニットにおいて、光学
ハウジングの底部には、金属ベースプリント配線板の裏
面を露出させるための切欠き穴が形成されており、且つ
切欠き穴から放熱される熱を案内する案内通路を設けた
ことを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載の発明では、ポリゴン
モータにより回転駆動するポリゴンミラーは、光ビーム
発生手段からの光ビームを偏向し、光学素子は、ポリゴ
ンミラーにより偏向された光ビームを像担持体に結像す
る。ポリゴンミラーの回転駆動に伴い、金属ベースプリ
ント配線板の電子部品が発熱したり、ポリゴンモータの
摩擦熱が発生するが、この熱は、金属ベースプリント配
線板に伝わり、切欠き穴を介して案内通路から光学ハウ
ジングの外部に放熱される。

【０００９】金属ベースプリント配線板の裏面が切欠き
穴から露出しており、露出した裏面全体が案内通路を介
して直接外気と接することにより、充分な放熱を行うこ
とができるので、光学ハウジング内の温度上昇を防止す
ることができる。また、温度上昇を防止するための放熱
フィン等を別途設ける必要が無いので、部品点数及びコ
ストの低減が図れるとともに、構成が簡単である。更
に、案内通路を設けることにより、切欠き穴から露出し
ている金属ベースプリント配線板の裏面に、外力が直接
作用し難くなるので、金属ベースプリント配線板の変形
を防止できる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、電子部品のうち少なくとも１つはコネ
クタであり、金属ベースプリント配線板におけるコネク
タの実装部分に対応する裏面が、光学ハウジングの底部
と接触していることを特徴とする。

【００１１】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、コネ
クタを金属ベース配線板に接続するとき、光学ハウジン
グの底部が金属ベースプリント配線板を受けることによ
り、コネクタの接続の際に、金属ベースプリント配線板
に直接負荷がかからなくなるので、金属ベースプリント
配線板の変形を防止できる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、光学ハウジングは、ポリゴンミ
ラーとポリゴンモータと金属ベースプリント配線板とを
収納する収納部を備え、収納部の底部は、光学ハウジン
グの底部の一部を形成しており、収納部の底部の面積
は、金属ベースプリント配線板の面積と略等しいことを
特徴とする。

【００１３】この請求項３に記載の発明では、請求項１
又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏するととも
に、収納部の底部の面積を金属ベースプリント配線板の
面積と略等しくすることで、収納部を小さくすることが
できることにより、収納部の剛性を向上することができ
るので、光学ハウジングの変形を防止できる。また、光
学ハウジングの変形による異常画像の発生を防止でき
る。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
に記載の発明において、光学ハウジングと金属ベースプ
リント配線板との間で且つ少なくとも切欠き穴を除いた
部分に、発泡部材を介在させたことを特徴とする。

【００１５】この請求項４に記載の発明では、請求項１
乃至３のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、発泡部材が光学ハウジングと金属ベースプ
リント配線板との間を塞ぐことにより、光学ハウジング
の密閉性が向上するので、防塵性が向上するとともに、
ポリゴンミラーの風切り音等の騒音を低減することがで
きる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載の発明において、光学ハウジングの底
部には、金属ベースプリント配線板をねじ止めするため
のねじ穴を備え、ねじ穴がめくら穴であることを特徴と
する。

【００１７】この請求項５に記載の発明では、請求項１
乃至４のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、ねじ穴がめくら穴であることにより、ねじ
の締結時に生じる削りカスが、光学ハウジングの外部に
漏れることを防止できる。また、削りカスが光学ハウジ
ングの外部に漏れるのを防止できることにより、光書込
ユニットが装着された画像形成装置内の他の電子部品や
装置等に、削りカスが混入するのを防止でき、削りカス
の混入による電子部品の導通不良を防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。先ず、図１乃
至図４に基づいて、第１実施の形態を説明する。光書込
装置１は、図示しないレーザプリンタに設けられてお
り、像担持体である感光体３に、光ビームによる書込を
おこなって原稿画像の画像データに対応した静電潜像を
形成するものである。

【００１９】光書込装置１は、樹脂製の光学ハウジング
５を有しており、光学ハウジング５は、金属製のカバー
６により覆われており、光学ハウジング５に一体に成形
された内壁９により偏向室（収納部）１１と結像室１３
とに区画されている。この内壁９には、光ビームを通過
可能にするために図示しない防音ガラスが設けられてい
る。尚、カバー６は、樹脂製であっても良い。また、光
学ハウジング５に内壁９を設けずに、偏向室１１と結像
室１３とを１つの室として構成しても良い。

【００２０】光学ハウジング５を樹脂で構成すること
で、亜鉛・アルミダイキャストやマグネシウム合金等の
金属材料を用いることに比べて、コストを低減でき、光
学ハウジング５の軽量化を図ることができる。

【００２１】偏向室１１には、ポリゴンミラー１７と、
ポリゴンミラー１７を矢印Ａ方向に回転駆動させる駆動
装置１９とが配置されている。駆動装置１９は、ポリゴ
ンモータ２１と、金属ベースプリント配線板２５（以
後、単に「配線板」という）とを有している。この駆動
装置１９により回転駆動するポリゴンミラー１７は、光
ビームを偏向しつつ、感光体３上を図２の矢印Ｂ方向に
等速走査するようになっている。尚、本実施の形態で
は、ポリゴンミラー１７と駆動装置１９とは、例えば、
モータハウジング等により密閉に保持されておらず、偏
向室１１内で開放されている（いわゆる開放タイプ）。

【００２２】ポリゴンモータ２１は、配線板２５上に設
けられており、ポリゴンモータ２１の軸受部２２が配線
板２５の裏面２５ｂから突出している。配線板２５は、
ポリゴンモータ２１が取り付けられている表面２５ａ側
にのみ、駆動用ＩＣ（電子部品）２３、コネクタ（電子
部品）２４等が設けられている。また、配線板２５の裏
面２５ｂは、光学ハウジング５の底部５ａの一部である
偏向室１１の底部１１ａに載置されており、配線板２５
は、配線板２５に形成されたねじ穴２５ｄを介してねじ
２６により固定されている。

【００２３】本実施の形態では、偏向室１１の底部１１
ａを、配線板２５の面積と略等しくなるように偏向室１
１を設けている。従って、偏向室１１を小さくすること
ができるので、偏向室１１の剛性が向上し、光学ハウジ
ング５の変形を防止できる。また、光学ハウジング５の
変形を防止できるので、光学ハウジング５の変形による
光ビームの光路のずれ等を防止でき、異常画像の発生を
防止できる。

【００２４】偏向室１１の底部１１ａには、配線板２５
の裏面２５ｂから突出する軸受部２２が嵌合する嵌合穴
５１と、嵌合穴５１に嵌合した軸受部２２の底部に嵌合
しつつ軸受部２２を支持する支持部５２と、ねじ２６の
ねじ穴５３と、受け面１１ｃとが形成されている。偏向
室１１の底部１１ａの嵌合穴５１に、ポリゴンモータ２
１の軸受部２２が嵌合しつつ支持部２２に支持されるこ
とにより、ポリゴンモータ２１が光学ハウジング５に対
して位置決めされる。本実施の形態では、嵌合穴５１の
直径は、ポリゴンモータ２１の軸受部２２の外径と略同
じか、やや大きめに設定されている。

【００２５】ねじ穴５２は、めくら穴であり、偏向室１
１の外部に突出したボス５５に形成されている。ねじ穴
５２がめくら穴であることにより、ねじ２６の締結時に
生じる削りカスが、光学ハウジング５の外部に漏れるこ
とを防止できる。削りカスの漏出を防止できることによ
り、例えば、樹脂の削りカスがレーザプリンタ内の他の
電子部品に混入して導通不良を起こしたりすることを防
止でき、レーザプリンタ内の汚れを防止できる。

【００２６】受け面１１ｃは、コネクタ２４が配線板２
５に差し込まれたとき、配線板２５におけるコネクタ２
４の実装部分に対応する裏面２５ｃを受けるものであ
る。これにより、コネクタ２４を配線板２５に差し込ん
だときに、配線板２５に直接負荷がかからなくなるの
で、配線板２５の変形を防止できる。これに対し、後述
する切欠き穴５７により、コネクタ２４の実装部分に対
応する裏面２５ｃが露出している場合は、コネクタ２４
を差し込んだときの負荷により、配線板２５が変形する
虞がある。

【００２７】また、偏向室１１の底部１１ａには、嵌合
穴５１及びねじ穴５２の近傍を避けるように、放熱用の
切欠き穴５７が形成されており、切欠き穴５７から配線
板２５の裏面２５ｂが露出している。本実施の形態で
は、切欠き穴５７は、図３に示すように、嵌合穴５１の
左右に位置して設けられており、各切欠き穴５７から放
熱される熱を案内する案内通路５９が、光学ハウジング
５と一体に設けられている。

【００２８】案内通路５９は、断面が略Ｌ字状をなして
おり、Ｌ字状の底部５９ａの面積は、それぞれの切欠き
穴５７と略同じ面積にしている。また、偏向室１１と、
案内通路５９の底部５９ａとの間には所定の隙間ｈが形
成されており、切り抜き穴５７から露出する配線板２５
の裏面２５ｂと外気との熱交換を容易に行えるようにし
ている。尚、隙間ｈは、１ｍｍ以上形成されていること
が好ましい。

【００２９】結像室１３には、光ビーム発生手段である
半導体光ビーム源２９と、コリメータレンズ３１と、シ
リンドリカルレンズ３３と、ｆθレンズ（結像レンズ）
３５と、像面湾曲補正用、或いは面倒れ補正用の長尺レ
ンズ（結像レンズ）３７と、同期検知ミラー３９と、同
期検知用シリンダレンズ４１と、同期検知センサ４３と
が収納されている。尚、本実施の形態では、ｆθレンズ
３５及び長尺レンズ３７は、生産性、コスト性の観点か
らプラスチックで構成されているが、これに限定され
ず、ガラス製であっても良い。

【００３０】次に、上述した構成に基づき、本実施の形
態の作用を説明する。ポリゴンモータ２１が設けられた
配線板２５を偏向室１１に取り付けるときは、ポリゴン
モータ２１の軸受部２２を嵌合穴５１に嵌合することに
より、ポリゴンミラー１７の位置決めを行い、配線板２
５の４つのねじ穴５３にそれぞれ、ねじ２６を締結して
配線板２５を偏向室１１の底部１１ａに固定することに
よりおこなう。

【００３１】光書込ユニット１の駆動時においては、半
導体光ビーム源２９から発せられた光ビームは、コリメ
ータレンズ３１、シリンドリカルレンズ３３を透過した
後に、偏向室１１に入射する。偏向室１１に入射した光
ビームは、駆動装置１９により回転駆動するポリゴンミ
ラー１７により偏向され、感光体３に向けて出射する。
偏向室１１から出射した光ビームは、ｆθレンズ３５、
長尺レンズ３７を透過後、感光体３上を走査する。尚、
有効書込領域外の光ビームの一部は、同期検知ミラー３
９によって反射され、同期検知用シリンダレンズ４１を
透過後に、同期検知センサ４３の受光面に入射し、これ
により同期検知センサ４３による同期検知が行われる。

【００３２】ポリゴンミラー１７は、駆動装置１９によ
って回転駆動するが、この回転駆動による摩擦熱や、駆
動用ＩＣ２３からの発熱等により、偏向室１１内に熱が
発生する。この熱は、熱伝導率の高い金属製の配線板２
５に伝わり、底部１１ａに形成された切欠き穴５７から
案内通路５９に案内されて光学ハウジング５外に放熱さ
れる（図１の矢印Ｃ参照）。

【００３３】配線板２５の裏面２５ｂが底部１１ａの切
欠き穴５７から露出しており、露出した裏面２５ｂ全体
が案内通路５９を介して直接外気と接することにより、
充分な放熱を行うことができる。従って、光学ハウジン
グ５内の温度上昇を防止することができる。また、温度
上昇を防止するための放熱フィン等を別途設ける必要が
無いので、部品点数及びコストの低減が図れるととも
に、構成が簡単である。更に、案内通路２６を設けるこ
とにより、切欠き穴５７から露出している配線板２５の
裏面２５ｂに、外力が直接作用し難くなるので、配線板
２５の変形を防止できる。

【００３４】次に、他の実施の形態を説明するが、その
説明にあたり、上述した部分と同様な部分には、同一の
符号を付することにより、その説明を省略する。

【００３５】図５に示すように、第２実施の形態では、
支持部２２及び案内通路２６が設けられていないことが
第１実施の形態と異なる。ポリゴンモータ２１が取り付
けられた配線板２５の偏向室１１への取り付けは、ポリ
ゴンモータ２１の軸受部２２を嵌合穴５１に嵌合して位
置決めをおこなった後、各ねじ穴５３にそれぞれねじ２
６を締結することによりおこなう。駆動時において、ポ
リゴンモータ２１や集積回路２３からの熱は、配線板２
５に伝わった後に、切欠き穴５７を介して直接放熱され
る。

【００３６】次に、図６及び図７に基づいて、第３実施
の形態を説明する。第３実施の形態では、配線板２５の
裏面２５ｂと偏向室１１の底部１１ａとの間に、ウレタ
ンゴム等の発泡部材６０を介在させたことが第２実施の
形態と異なる。本実施の形態では、発泡部材６０は、図
７に示すように、略Ｏ字型をなしており、嵌合穴５１、
ねじ穴５３、切欠き穴５７を避けるように配置されてい
る。尚、発泡部材６０の厚さｔは、１ｍｍ以上にしてい
る。発泡部材６０が、底部１１ａと配線板２５の裏面２
５ｂとの間を塞ぐことにより、光学ハウジング５の密閉
性が向上するので、防塵性が向上するとともに、ポリゴ
ンミラー１７の風切り音等の騒音を低減することができ
る。

【００３７】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、切欠き穴５７の形状及び数は、
上述の実施の形態に限定されるものではなく、偏向室１
１の底部１１ａにおいて、嵌合穴５１及びねじ穴５３の
近傍以外の部位に形成すれば、その形状及び数は特に限
定しない。尚、切欠き穴５７が大きいほど、放熱性が良
くなることは言うまでもない。

【００３８】発泡部材６０配置位置は、第３実施の形態
に限定されるものではなく、例えば、配線板２５の外周
に配置して、配線板２５の外周部分と偏向室１１の底部
１１ａとを塞ぐように配置する等、配線板２５と偏向室
１１の底部１１ａとを塞ぐとともに、嵌合穴５１、ねじ
穴５３、及び切欠き穴５７を塞がないように配置すれば
良い。

【００３９】また、発泡部材６０を、第１実施の形態の
配線板２５及び偏向室１１の底部１１ａとの間に配置し
ても良い。

【００４０】本発明は、レーザプリンタに適用したが、
これに限定されるものではなく、例えば、複写機、ファ
クシミリ、或いはこれらの複合機等の画像形成装置に適
用しても同様な作用効果を得る。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、金属ベース
プリント配線板の裏面が切欠き穴から露出しており、露
出した裏面全体が案内通路を介して直接外気と接するこ
とにより、充分な放熱を行うことができるので、光学ハ
ウジング内の温度上昇を防止することができる。また、
温度上昇を防止するための放熱フィン等を別途設ける必
要が無いので、部品点数及びコストの低減が図れるとと
もに、構成が簡単である。更に、案内通路を設けること
により、切欠き穴から露出している金属ベースプリント
配線板の裏面に、外力が直接作用し難くなるので、金属
ベースプリント配線板の変形を防止できる。

【００４２】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、コネクタを金
属ベース配線板に接続するとき、光学ハウジングの底部
が金属ベースプリント配線板を受けることにより、コネ
クタの接続の際に、金属ベースプリント配線板に直接負
荷がかからなくなるので、金属ベースプリント配線板の
変形を防止できる。

【００４３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、収納部
の底部の面積を金属ベースプリント配線板の面積と略等
しくすることで、収納部を小さくすることができること
により、収納部の剛性を向上することができるので、光
学ハウジングの変形を防止できる。また、光学ハウジン
グの変形による異常画像の発生を防止できる。

【００４４】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、発泡部材が光学ハウジングと金属ベースプリント配
線板との間を塞ぐことにより、光学ハウジングの密閉性
が向上するので、防塵性が向上するとともに、ポリゴン
ミラーの風切り音等の騒音を低減することができる。

【００４５】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、ねじ穴がめくら穴であることにより、ねじの締結時
に生じる削りカスが、光学ハウジングの外部に漏れるこ
とを防止できる。また、削りカスが光学ハウジングの外
部に漏れるのを防止できることにより、光書込ユニット
が装着された画像形成装置内の他の電子部品や装置等
に、削りカスが混入するのを防止でき、削りカスの混入
による電子部品の導通不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の偏向室を示す断面図である。

【図２】第１実施の形態に係る光書込ユニットを示す平
面図である。

【図３】偏向室に金属ベースプリント配線板を取り付け
る状態を示す図である。

【図４】ねじ穴を示す断面図である。

【図５】第２実施の形態に係る偏向室を示す断面図であ
る。

【図６】第３実施の形態に係る偏向室を示す断面図であ
る。

【図７】偏向室に金属ベースプリント配線板を取り付け
る状態を示す図である。

【図８】従来に係る光書込ユニットを示す図である。

【符号の説明】

１ 光書込ユニット ３ 感光体（像担持体） ５ 光学ハウジング １１ 偏向室（収納部） １１ａ 偏向室の底部 １７ ポリゴンミラー ２１ ポリゴンモータ ２３ 駆動用ＩＣ（電子部品） ２４ コネクタ（電子部品） ２５ 金属ベースプリント配線板 ２９ 半導体光ビーム源（光ビーム発生手段） ３５ ｆθレンズ（光学素子） ３７ 長尺レンズ（光学素子） ５３ ねじ穴 ５７ 切欠き穴 ５９ 案内通路 ６０ 発泡部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビーム発生手段から出射された光ビー
   ムを偏向するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転
   駆動するポリゴンモータと、表面にのみ電子部品が実装
   されたポリゴンモータ駆動用の金属ベースプリント配線
   板と、ポリゴンミラーにより偏向された光ビームを像担
   持体に結像する光学素子と、これらを収納する光学ハウ
   ジングとを備え、金属ベースプリント配線板の裏面が、
   光学ハウジングの底部に載置される光書込ユニットにお
   いて、 光学ハウジングの底部には、金属ベースプリント配線板
   の裏面を露出させるための切欠き穴が形成されており、
   且つ切欠き穴から放熱される熱を案内する案内通路を設
   けたことを特徴とする光書込ユニット。
2. 【請求項２】 電子部品のうち少なくとも１つはコネク
   タであり、金属ベースプリント配線板におけるコネクタ
   の実装部分に対応する裏面が、光学ハウジングの底部と
   接触していることを特徴とする請求項１に記載の光書込
   ユニット。
3. 【請求項３】 光学ハウジングは、ポリゴンミラーとポ
   リゴンモータと金属ベースプリント配線板とを収納する
   収納部を備え、収納部の底部は、光学ハウジングの底部
   の一部を形成しており、収納部の底部の面積は、金属ベ
   ースプリント配線板の面積と略等しいことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の光書込ユニット。
4. 【請求項４】 光学ハウジングと金属ベースプリント配
   線板との間で且つ少なくとも切欠き穴を除いた部分に、
   発泡部材を介在させたことを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載の光書込ユニット。
5. 【請求項５】 光学ハウジングの底部には、金属ベース
   プリント配線板をねじ止めするためのねじ穴を備え、ね
   じ穴がめくら穴であることを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれかに記載の光書込ユニット。