JP2007333917A - 光書込装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラー及び基板で構成される汎用的な構造の偏向装置を備えた光書込装置を容易な構造で有効に冷却することができるようにする。
【解決手段】、筐体６０の一方側に取付けられ、半導体レーザ１からの光ビームを偏向する光偏向装置２０を備えるとともに感光体ドラム１０１に光ビームを照射して潜像を形成する光書込装置であって、開口部６２が開設されると共に、開口部の周縁部には前記光偏向装置２０を取付ける偏向装置取付部６１を備えた筐体６０と、弾性を備えてなり、前記偏向部材の前記筐体への取付面に貼付される伝熱シート３０と、前記伝熱シート３０を介して前記取付面部に取付けられる第１の放熱部材４０と、前記第１の放熱手段に取付けられ、前記筐体６０の開口部６２を貫通し、前記光偏向装置２０を取付けた側と反対の側に突出する第２の放熱部材５０とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、光書込装置及び画像形成装置に係り、特に光源からの光を偏向する偏向装置を備え、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置は、高品質な画像が要求されるほか、高速度画像形成や省スペース、省エネ、低コストなどが要求されている。そのため、画像形成装置に使用される光書込装置に用いる光学系も高性能で低コストであることが求められる。

このような画像形成の高速度化の要求に呼応して、光書込装置に使用されるポリゴンミラーなどの偏向装置の回転速度も３００００ｒｐｍや４００００ｒｐｍなどの高速回転が実現されている。このため、特に偏向装置の回転軸受や制御用ＩＣからの発熱が多量となり、発生した熱に起因する筐体の変形やレンズの熱膨張などにより画質の劣化に対処するため様々な対応がなされている。

従来偏向装置の熱を有効に放散するため、以下の技術が提案されている。特許文献１には、ポリゴンミラーを駆動するモーターの軸受に、熱伝導材、フィンからなる放熱手段を設け過度の発熱を抑えるようにしたものが記載されている。また、特許文献１には、熱伝導部材からなる放熱手段の一端に放熱フィンが形成され、他端をポリゴンスキャナに接触固定した構成のポリゴンスキャナ及びそれを搭載した光走査装置が記載されている。更に、特許文献１には、筐体の外面部に形成した外気導入用の溝状の流路にポリゴンスキャナを取付けた構成が記載されている。
特開２００１−２４２４０８号公報

しかしながら、上述した従来の技術にあっては、対象となる偏向装置は、ポリゴンミラーと基板とで構成されたポリゴンスキャナを上ケース及び下ケース（フランジ）からなるケーシングで囲い、このケーシングに放熱部材を固定するものである。このため、ポリゴンミラー及び基板だけで構成される汎用的な偏向装置に直ちに使用することができない。

そこで、本発明はポリゴンミラー及び基板で構成される汎用的な構造の偏向装置を備えた光書込装置を容易な構造で有効に冷却することができるようにすることを目的とする。

請求項１の発明は、筐体の一方側に取付けられ、光源からの光ビームを偏向する偏向装置を備えるとともに像担持体に光ビームを照射して潜像を形成する光書込装置であって、開口部が開設されると共に、開口部の周縁部には前記偏向装置を取付ける取付部を備えた筐体と、弾性を備えてなり、前記偏向装置の前記筐体への取付面に貼付される伝熱シートと、前記伝熱シートを介して前記取付け面部に取付けられる第１の放熱部材と、前記第１の放熱手段に取付けられ、前記筐体の開口部を貫通し、前記偏向装置を取付けた側と反対の側に突出する第２の放熱部材とを備えることを特徴とする光書込装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の光書込装置において、前記第２の放熱部材には、放熱用の突出部を形成してなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の光書込装置において、前記放熱部材は、板金部材で構成され、前記突出部は前記板金部材を切り欠いて形成された櫛歯状の部材として形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３又は４記載の光書込装置において、前記突出部は取付基板部から立設された３つの面に沿うように構成されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の光書込装置において、前記第１の放熱部材と、前記第２の放熱部材の間に伝熱シートを配置したことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載の光書込装置において、第１の放熱部材は、前記筐体の一方の側から、第２の放熱部材は前記筐体の他方の側か前記筐体に取付けることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１乃至５に記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明に係る光書込装置によれば、伝熱シートを介して前記取付け面部に取付けられる第１の放熱部材と、前記第１の放熱手段に取付けられ、前記筐体の開口部を貫通し、前記偏向装置を取付けた側と反対の側に突出する第２の放熱部材とを備えるものとしたから、偏向装置で発生した熱は第１の放熱部材から第２の放熱部材に伝達され確実に冷却される。このため、ポリゴンミラー及び基板で構成される汎用的な構造の偏向装置を備えた光書込装置を容易な構造で有効に冷却することができるという効果がある。

以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。

以下、本発明に係る光書込装置を用いた画像形成装置の実施例について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。本例に係る画像形成装置１００は、電子写真方式によるフルカラーのプリンタである。本例では、画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する４台の画像形成部１１０Ｙ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｋが配置されている。これらの画像形成部１１０Ｙ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｋには、それぞれ感光体ドラム１０１が配置され、これらの感光体ドラム１０１には、回転方向の順に帯電手段１０８、露光手段（光書込装置）１０６、現像手段１０２、転写手段１１２，１１３、クリーニング手段１０７、がそれぞれ配設されている。

ここで、各帯電手段１０８は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラに帯電バイアス電圧が電源装置から供給され、感光体ドラム１０２の表面を一様に帯電させる。

光書込装置１０６は、本発明に係る光書込装置の実施例に係るものであり、内部に半導体レーザ１、カップリングレンズ２、アパーチャ３、シリンドリカルレンズ４、ポリゴンミラー５、走査レンズ６など（図示していない）を配置している。この光書込装置１０６から、画像データに基づいて、点灯／消灯するレーザ光を感光体ドラム表面に照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。

また、各現像手段１０２は、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像剤でトナー像として顕像化し、転写手段１１２は、感光体上のトナー像を感光体から転写する。更に、各クリーニング手段１０７は、転写後に感光体ドラム１０２に残留する現像剤を除去する。

本例に係る画像形成装置１００は各感光体ドラム１０２上のトナー像を中間転写体１１１に各々転写した後、転写手段１１３によって印刷用紙等の転写材に転写する。

印刷用紙などの転写材１０３ａは給紙手段１０３のローラ１０３ｂにより１枚ずつ分離されてレジストローラ１０３Ｃに搬送され、更に上記の転写手段１１３に搬送される。

次に光書込装置について説明する。図２は図１に示した画像形成装置に使用される光書込装置の実施例を示す平面図である。本例では、レーザ光を発振する半導体レーザ１から射出されたレーザ光は、カップリングレンズ２を透過し、アパーチャ３でビーム整形され、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ４に入射する。このレンズは副走査方向にパワーを持ち、ポリゴンミラー５の反射面近傍に集光される。

光偏向装置により反射された光ビームは、ポリゴンミラーの等速回転に伴い等角速度的に偏向され、走査レンズ６を透過し、感光体７上に至る。その間の光路中に適宜ミラーを配置する。光ビームは感光体上の光走査に先立ってミラー８にて反射され、同期検知装置１０にて同期信号を得る。
同期検知装置１０は、レンズ１１と受光素子１２及び同期検知基板（信号発生回路基板）１３にて構成される。

図３は、光偏向装置の光経路を示す断面図である。この例では、半導体レーザ１、カップリングレンズ２、アパーチャ３、シリンドリカルレンズ４、ポリゴンミラー５がそれぞれ２つずつ配置されている。本例では、ポリゴンミラー５以降の走査平面は、上下２段に構成されたポリゴンミラー前の導入部のように、上下２段に構成される。

次に本例に係る光書込装置１０６構造について説明する。図４は、第１の実施例に係る光書込装置を示す斜視図である。
本例では、光書込装置１０６は、筐体６０の上方から光偏向装置２０を伝熱シート３０及び第１の放熱部材４０を介して取付け、更に下方から第２の放熱部材５０を取付けることにより構成されている。

本例では、光偏向装置２０は、基板２１にポリゴンミラー５の他半導体レーザ１等の部品が配置されて構成されており、小ねじで筐体６０に取付けられる。

本例では、筐体６０には光偏向装置２０を嵌め込んで位置決めする係合部６３が形成されており、この係合部６３には、筐体６０の基板６４に開口された開口部６２と、この開口部６２の周囲に配置され光偏向装置２０が小ねじ等で固定される偏向装置取付部６１と、前記５０を支持するリブ部６５が形成されている。

本例では、光偏向装置を取付ける前に第１の放熱部材４０を筐体６０のリブ部６５に搭載し、その上に伝熱シート３０を載置し、小ねじで固定する。これにより、第１の放熱部材４０の変形を防止している。

本例では、伝熱シート３０は、良好な熱伝導性を備えると共に、ゴムのように弾性を有する薄いシートであり、自己接着性を持つものが採用される。このような、伝熱シートは市販されているものを使用することができる。

第１の放熱部材４０は熱伝導率の良好な金属例えばアルミニウム製の板材で形成されており、第１の放熱部材４０には、第２の放熱部材５０の取付部４１が突出形成されている。この取付部４１には、ねじ穴が形成され、第２の放熱部材５０がねじ止めされる。

次に第２の放熱部材５０について説明する。図５は第２の放熱部材の構成を示す斜視図である。本例に係る第２の放熱部材５０は、アルミニウム板金を切り起こし成型して形成され、四辺形の底板５１の三方に放熱部５２、５３，５４が立設して形成されている。本例では、放熱部５２、５３，５４は、多数の櫛歯状の放熱突起５５が立設する形状としている。このような構成は、板金を底板５１の三方の周縁から立設した板金部材を切り欠いて形成される。なお、図中符号５６は第１の放熱部材４０への取付け用のねじ穴である。

本例では、放熱部５２、５３，５４を３方に形成したから、気流が放熱部を良好に通過し、放熱状態を良好なものとすることができる。従って、本例では、放熱突起に気流が良好に当たり、放熱効率が向上する。

本例では、この第２の放熱部材５０の放熱部５２、５３，５４の放熱突起５５を、隣り合う放熱突起を同一平面にならないようずらして形成することができる。図６は他の実施例に係る第２の放熱部材を示す平面図である。本例では、放熱部５２、５４の放熱突起５５を内側の放熱突起５５ａ、外側の放熱突起５５ｂとして、隣り合う放熱突起が同一平面に配置されないようにしている。

なお、第２の放熱部材５０が配置される空間に空気の流れが形成されるとより冷却効率が向上する他、第２の放熱部材５０の放熱突起の形状をより表面積があるフィン形状とすると更に冷却効率が向上する。

また、本例では、前記光偏向装置２０の上下方向の位置決めは筐体６０の偏向装置取付部６１により決定されるので、筐体６０のリブ部６５や第１の放熱部材４０の寸法誤差をこの伝熱シート３０の弾性領域内で吸収することができる。

更に、本例では、第１の放熱部材４０として板材を用い、コストが上昇しないようにしている。また、第２の放熱部材５０は筐体の下方へ突出させ、大きな放熱面積を確保することができ、第２の放熱部材５０を下方から別に付けるものとして、光偏向装置２０の筐体６０への組み付け時の取扱性を良好なものとできる。

次に本発明に係る、他の実施例に係る光書込装置について説明する。図７は他の実施例に係る光書込装置を示す斜視図である。本例では、第１の放熱部材７０を厚肉の部材として、第２の放熱部材５０との接触状態が良好になるものとした。他の部材の構成は第１の実施例と同一であり、図中同一部材には同一の符号を付した。

本例によれば、第２の放熱部材５０の取付けようのねじは、第１の放熱部材７０に形成されたねじ穴に埋め込まれる状態となり、第１の放熱部材７０の熱を第２の放熱部材５０に良好に伝導させることができる。このため、放熱効果は上記第１の実施例のものより良好なものとなる。

尚、上記各実施例では、第１の放熱部材に第２の放熱部材を直接取付けるようにしたが、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に伝熱シートを挟むことができる。このようにすれば、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間の熱伝導性を良好にすることができる。

実施例に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 図１に示した画像形成装置に使用される光書込装置の実施例を示す平面図である。 光偏向装置の光経路を示す断面図である。 第１の実施例に係る光書込装置を示す斜視図である。 第２の放熱部材の構成を示す斜視図である。 他の実施例に係る第２の放熱部材を示す平面図である。 他の実施例に係る光書込装置を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・半導体レーザ
２・・・カップリングレンズ
３・・・アパーチャ
４・・・シリンドリカルレンズ
５・・・ポリゴンミラー
６・・・走査レンズ
７・・・感光体
８・・・ミラー
１０・・・期検知装置
１１・・・レンズ
１２・・・受光素子
１３・・・期検知基板（信号発生回路基板）
２０・・・光偏向装置
２１・・・基板
３０・・・伝熱シート
４０・・・第１の放熱部材
４１・・・取付部
５０・・・第２の放熱部材
５１・・・底板
５２、５３，５４・・・放熱部
５５・・・放熱突起
５５ａ・・・放熱突起（内側）
５５ｂ・・・放熱突起（外側）
５６・・・ねじ穴
６０・・・筐体
６１・・・偏向装置取付部
６２・・・開口部
６３・・・係合部
６４・・・基板
６５・・・リブ部
７０・・・第１の放熱部材
１００・・・画像形成装置
１０１・・・画像形成装置
１１０Ｙ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｋ・・・画像形成部
１０１・・・感光体ドラム
１０２・・・現像手段
１０３・・・給紙手段
１０３ａ・・・転写材
１０３ｂ・・・ローラ
１０３Ｃ・・・レジストローラ
１０６・・・露光手段（光書込装置）
１０７・・・クリーニング手段
１０８・・・帯電手段
１１１・・・中間転写体
１１２，１１３・・・転写手段

Claims (7)

1. 筐体の一方側に取付けられ、光源からの光ビームを偏向する偏向装置を備えるとともに像担持体に光ビームを照射して潜像を形成する光書込装置であって、
   開口部が開設されると共に、開口部の周縁部には前記偏向装置を取付ける取付部を備えた筐体と、
   弾性を備えてなり、前記偏向装置の前記筐体への取付面に貼付される伝熱シートと、
   前記伝熱シートを介して前記取付け面部に取付けられる第１の放熱部材と、
   前記第１の放熱手段に取付けられ、前記筐体の開口部を貫通し、前記偏向装置を取付けた側と反対の側に突出する第２の放熱部材と、
   を備えることを特徴とする光書込装置。
2. 前記第２の放熱部材には、放熱用の突出部を形成してなることを特徴とする請求項１記載の光書込装置。
3. 前記放熱部材は、板金部材で構成され、前記突出部は前記板金部材を切り欠いて構成した櫛歯状の部材として形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光書込装置。
4. 前記突出部は取付基板部から立設された３つの面に沿うように構成されることを特徴とする請求項３又は４記載の光書込装置。
5. 前記第１の放熱部材と、前記第２の放熱部材の間に伝熱シートを配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の光書込装置。
6. 第１の放熱部材は、前記筐体の一方の側から、第２の放熱部材は前記筐体の他方の側か前記筐体に取付けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の光書込装置。
7. 請求項１乃至５に記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。