JP2009069632A - 画像印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像印刷装置において、レーザスキャンユニット内部に収納されているモータ駆動回路の放熱を効率良く行い、モータ駆動回路の発熱によるレーザスキャンユニット内部の温度上昇を抑えるようにする。
【解決手段】画像印刷装置のレーザスキャンユニット８は、光源部８１と、光源部８１から出射されたレーザ光を反射する回動可能な回動ミラーであるポリゴンミラー８２と、ポリゴンミラー８２を回動させるモータ８５と、モータ８５を駆動するモータ駆動回路であるドライバＩＣ８６と、モータ８５及びドライバＩＣ８６が実装された回路基板８７と、これらを収納するユニットハウジング８８等を有している。ユニットハウジング８８は、ドライバＩＣ８６を放熱するための放熱用開口８８ｂを有する。ドライバＩＣ８６は、放熱用開口８８ｂに臨むように配置されており、放熱用開口８８ｂを介して、ユニットハウジング８８の外部の外気に曝されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置に関するものである。

従来から、レーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置においては、レーザスキャンユニットにより、感光体ドラムにレーザ光を照射して画像を印刷するようになっている。このような画像印刷装置に備えられるレーザスキャンユニットとしては、図３に示す構成のものが知られている。

図３に示すレーザスキャンユニット１００は、ユニットハウジング１０１の内部に、光源部１０２、回動ミラーであるポリゴンミラー１０３、ｆシータレンズ１０４、投射ミラー１０５、モータ１０６、モータ駆動回路であるドライバＩＣ１０７、及び回路基板１０８を収納した構成になっている。

このレーザスキャンユニット１００は、光源部１０２からレーザ光を出射し、そのレーザ光を、ポリゴンミラー１０３により反射し、ｆシータレンズ１０４を介して投射ミラー１０５により反射して、ユニットハウジング１０１のレーザ投射口１０１ａから投射するようになっている。レーザ投射口１０１ａは、ユニットハウジング１０１の内部（すなわちレーザスキャンユニット１００の内部）に粉塵等が入り込まないように、透明板１０９により塞がれている。レーザ投射口１０１ａから投射されたレーザ光は、感光体ドラムに照射される。

また、レーザスキャンユニット１００は、ポリゴンミラー１０３をモータ１０６により回動させることによって、ポリゴンミラー１０３によるレーザ光の反射方向を変化させて、レーザ投射口１０１ａから投射する（すなわち感光体ドラムに照射する）レーザ光を走査するようになっている。モータ１０６は、ドライバＩＣ１０７により駆動されるようになっており、モータ１０６及びドライバＩＣ１０７は、回路基板１０８に実装されている。ユニットハウジング１０１は、ユニットハウジング１０１の内部に粉塵等が入り込まないように、密閉されている。

また、ユニットハウジング内部において、モータの軸受とモータ駆動回路との位置関係を上下に分離することにより、モータの軸受の特性がモータ駆動回路から発生する熱により劣化するのを防止するようにした光走査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ユニットハウジングの底部に、回路基板の裏面（モータ及びモータ駆動回路が実装されている面と反対側の面）を露出させるための切欠き穴を形成することにより、ユニットハウジング内部の温度上昇を防止するようにした光走査装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、ユニットハウジング内部において、モータ及び回路基板を防塵キャップにより包囲し、モータ駆動回路を防塵キャップから露出させるようにした光走査装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−６２５２号公報 特開２００１−３３７２９０号公報 特開平１０−３０１０５０号公報

ところが、上述した従来の画像印刷装置のレーザスキャンユニット１００においては、ドライバＩＣ１０７は、ユニットハウジング１０１の内部にあって、ユニットハウジング１０１の外部の外気に曝されていない。このため、ドライバＩＣ１０７の放熱効率が悪く、ドライバＩＣ１０７の発熱によってユニットハウジング１０１の内部（レーザスキャンユニット１００の内部）の温度が上昇し、その結果、モータ１０６やドライバＩＣ１０７等に悪影響を与える虞がある。なお、上述した特許文献１乃至特許文献３に記載の光走査装置は、いずれも、図３に示されるレーザスキャンユニット１００と同様に、モータ駆動回路がユニットハウジング外部の外気に曝されていない。従って、これら特許文献１乃至特許文献３に記載の構成を適用したとしても、上記の問題を解決することはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、レーザスキャンユニット内部に収納されているモータ駆動回路の放熱を効率良く行い、モータ駆動回路の発熱によるレーザスキャンユニット内部の温度上昇を抑えることができる画像印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、レーザ光を投射するレーザスキャンユニットを備え、レーザスキャンユニットから投射されるレーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置において、レーザスキャンユニットは、レーザ光を出射する光源部と、光源部から出射されたレーザ光を反射する回動可能な回動ミラーと、回動ミラーを回動させるモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ及びモータ駆動回路が実装された回路基板と、少なくとも回動ミラー、モータ、モータ駆動回路、及び回路基板を収納するユニットハウジングとを有し、ユニットハウジングは、モータ駆動回路を放熱するための放熱用開口を有し、モータ駆動回路は、放熱用開口に臨むように配置されているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像印刷装置において、モータ駆動回路は、回路基板のモータが実装されている面と反対側の面に実装されているものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像印刷装置において、回路基板のモータ駆動回路が実装されている面は、ユニットハウジングの放熱用開口の形成されている壁の壁面に対向して隣接しており、モータ駆動回路は、放熱用開口の近傍に配置されているものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の画像印刷装置において、放熱用開口は、モータ駆動回路の外形よりも僅かに大きい形状をしているものである。

請求項１の発明によれば、モータ駆動回路は、ユニットハウジングの放熱用開口に臨むように配置されており、ユニットハウジングの放熱用開口を介して、ユニットハウジングの外部の外気に曝されている。従って、ユニットハウジングの放熱用開口を介して、モータ駆動回路の放熱が効率良く行われ、モータ駆動回路の発熱によるユニットハウジング内部（レーザスキャンユニット内部）の温度上昇が抑えられる。これにより、モータやモータ駆動回路等を熱から保護することができ、また、温度の高い場所での使用も可能となる。

請求項２の発明によれば、モータ駆動回路が回路基板のモータの実装されている面と反対側の面に実装されているため、簡素な構成によって、モータ駆動回路をユニットハウジングの放熱用開口に臨むように配置して外気に曝すことができる。

請求項３の発明によれば、モータ駆動回路が放熱用開口の近傍に配置されていることにより、放熱用開口を介して、モータ駆動回路の放熱がより効率良く行われる。しかも、回路基板のモータ駆動回路の実装されている面がユニットハウジングの放熱用開口の形成されている壁の壁面に対向して隣接していることにより、回路基板が放熱用開口を覆ってユニットハウジングの機密性を高める役割を果たし、ユニットハウジング内部に粉塵等が入り込むのを抑えることができる。これにより、回動ミラーの汚れを抑えることができ、レーザスキャンユニット、さらには画像印刷装置の長寿命化を図ることができる。

請求項４の発明によれば、放熱用開口がモータ駆動回路の外形よりも僅かに大きい形状であるため、モータ駆動回路の放熱を効率良く行いつつ、ユニットハウジングの機密性をより高めて、ユニットハウジング内部に粉塵等が入り込むのをより抑えることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態に係る画像印刷装置について図面を参照して説明する。図１は、画像印刷装置の構成を示す。画像印刷装置１は、レーザ光を利用して印刷用紙２にトナーを付着させることにより印刷用紙２に画像を印刷する、いわゆるレーザプリンタと呼ばれる装置である。

画像印刷装置１は、印刷用紙２が装填される給紙トレイ３と、印刷用紙２を搬送するための取込ローラ４１、給紙ローラ４２、４３、搬送ローラ４４、４５、排紙ローラ４６と、画像印刷装置１から排紙された印刷用紙２を積載するための排紙トレイ５とを備える。また、画像印刷装置１は、印刷用紙２にトナーを付着させて画像を形成する画像形成部６と、印刷用紙２に画像を形成するためのトナーを貯蔵するトナーカートリッジ７と、印刷用紙２に画像を形成するために利用するレーザ光を投射するレーザスキャンユニット８と、印刷用紙２に形成された画像を定着させる熱定着部９等を備える。

印刷用紙２は、１枚又は複数枚のものが重ねられて、給紙トレイ３に装填される。給紙トレイ３に装填された印刷用紙２は、取込ローラ４１により１枚ずつ取り込まれ、給紙ローラ４２、４３により画像形成部６及び熱定着部９に供給され、画像形成部６及び熱定着部９を経由した後、搬送ローラ４４、４５により排紙ローラ４６へと搬送され、排紙ローラ４６により排紙トレイ５に排紙される。

画像形成部６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、現像ブラシ６３と、転写ローラ６４等を有している。レーザスキャンユニット８は、画像形成部６の感光体ドラム６１にレーザ光を照射して走査する。画像形成部６は、レーザスキャンユニット８からのレーザ光を利用して、トナーカートリッジ７に貯蔵しているトナーを刷用紙２に付着させることにより、印刷用紙２に画像を形成する。画像形成部６による印刷用紙２への画像形成方法は、周知であり、その詳細については、説明を省略する。

熱定着部９は、加圧ローラ９１、及び加熱ローラ９２等を有している。熱定着部９は、画像形成部６により画像を形成した印刷用紙２を加圧ローラ９１により加熱ローラ９２に加圧して、加熱ローラ９２により印刷用紙２に熱を加えることによって、印刷用紙２に画像を定着させる。画像形成部６により印刷用紙２に画像を形成し、熱定着部９により印刷用紙２に画像を定着させることにより、印刷用紙２に画像が印刷される。

図２（ａ）（ｂ）は、レーザスキャンユニット８の構成を示す。レーザスキャンユニット８は、レーザ光を出射する光源部８１と、光源部８１から出射されたレーザ光を反射する回動可能な回動ミラーであるポリゴンミラー８２と、ｆシータレンズ８３と、投射ミラー８４とを有している。また、レーザスキャンユニット８は、ポリゴンミラー８２を回動させるモータ８５と、モータ８５を駆動するモータ駆動回路であるドライバＩＣ８６と、モータ８５及びドライバＩＣ８６が実装された回路基板８７と、ユニットハウジング８８等を有している。

ユニットハウジング８８は、光源部８１、ポリゴンミラー８２、ｆシータレンズ８３、投射ミラー８４、モータ８５、ドライバＩＣ８６、及び回路基板８７を収納しており、レーザ光をユニットハウジング外に投射するためのレーザ投射口８８ａと、ドライバＩＣ８６を放熱するための放熱用開口８８ｂとを有している。レーザ投射口８８ａ及び放熱用開口８８ｂは、ユニットハウジング８８の底壁８８ｃに形成されている。レーザ投射口８８ａは、ユニットハウジング８８の内部（すなわちレーザスキャンユニット８の内部）に粉塵等が入り込まないように、透明板８９により塞がれている。放熱用開口８８ｂは、空気の流通が可能なように開放されている。

光源部８１は、不図示のＬＤ（レーザダイオード）、ＬＤ駆動回路、コリメータレンズ、スリット、及びシリンダレンズ等により構成されており、ＬＤ駆動回路によりＬＤを駆動してＬＤからレーザ光を発光させ、ＬＤから発光されたレーザ光をコリメータレンズ、スリット、シリンダレンズを介して出射する。ポリゴンミラー８２は、複数の光反射面８２ａを有しており、モータ８５の回転駆動軸８５ａに固定的に連結されている。すなわち、ポリゴンミラー８２は、モータ８５の回転駆動軸８５ａにより回動可能に支持されており、モータ８５が回転することにより回動して、各光反射面８２ａが回動する。

レーザスキャンユニット８は、光源部８１からレーザ光を出射し、そのレーザ光を、ポリゴンミラー８２により反射し、ｆシータレンズ８３を介して投射ミラー８４により反射して、ユニットハウジング８８のレーザ投射口８８ａから投射する。レーザ投射口８８ａから投射されたレーザ光は、画像形成部６の感光体ドラム６１（上記図１参照）に照射される。また、レーザスキャンユニット８は、ドライバＩＣ８６によりモータ８５を駆動して、モータ８５によりポリゴンミラー８２の光反射面８２ａを回動させることによって、ポリゴンミラー８２の光反射面８２ａによるレーザ光の反射方向を変化させて、レーザ投射口８８ａから投射する（すなわち感光体ドラム６１に照射する）レーザ光を走査する。

回路基板８７は、ユニットハウジング８８の底壁８８ｃに固定されており、モータ８５は、回路基板８７の上面に実装されており、ドライバＩＣ８６は、回路基板８７の下面（すなわちモータ８５の実装されている面と反対側の面）に実装されている。

ドライバＩＣ８６は、ユニットハウジング８８の放熱用開口８８ｂに臨むように配置されている。上述のように、放熱用開口８８ｂは、空気の流通が可能なように開放されている。すなわち、ドライバＩＣ８６は、放熱用開口８８に臨むように配置されていることにより、放熱用開口８８ｂを介して、ユニットハウジング８８の外部の外気に曝されている。

回路基板８７の下面（すなわちドライバＩＣ８６の実装されている面）は、ユニットハウジング８８の底壁８８ｃの壁面に対向して隣接しており、ドライバＩＣ８６は、放熱用開口８８ｂの近傍に配置されている。放熱用開口８８ｂは、ドライバＩＣ８６の外形よりも僅かに大きい形状をしており、ドライバＩＣ８６は、ドライバＩＣ８６の全体が放熱用開口８８ｂに臨むように配置されている。

このように、上記構成の画像印刷装置１によれば、ドライバＩＣ８６は、ユニットハウジング８８の放熱用開口８８ｂに臨むように配置されており、ユニットハウジング８８の放熱用開口８８ｂを介して、ユニットハウジング８８の外部の外気に曝されている。従って、ユニットハウジング８８の放熱用開口８８ｂを介して、ドライバＩＣ８６の放熱が効率良く行われ、ドライバＩＣ８６の発熱によるユニットハウジング８８の内部（レーザスキャンユニット８の内部）の温度上昇が抑えられる。これにより、モータ８５やドライバＩＣ８６等を熱から保護することができ、また、温度の高い場所での使用も可能となる。

しかも、ドライバＩＣ８６が回路基板８７のモータ８５の実装されている面と反対側の面に実装されているため、簡素な構成によって、ドライバＩＣ８６をユニットハウジング８８の放熱用開口８８ｂに臨むように配置して外気に曝すことができる。

また、ドライバＩＣ８６が放熱用開口８８ｂの近傍に配置されていることにより、放熱用開口８８ｂを介して、ドライバＩＣ８６の放熱がより効率良く行われる。しかも、回路基板８７のドライバＩＣ８６の実装されている面がユニットハウジング８８の底壁８８ｃ（放熱用開口８８ｂが形成されている壁）の壁面に対向して隣接していることにより、回路基板８７が放熱用開口８８ｂを覆ってユニットハウジング８８の機密性を高める役割を果たし、ユニットハウジング８８の内部に粉塵等が入り込むのを抑えることができる。これにより、光源部８１、ポリゴンミラー８２、ｆシータレンズ８３、及び投射ミラー８４の汚れを抑えることができ、レーザスキャンユニット８、さらには画像印刷装置１の長寿命化を図ることができる。

さらに、放熱用開口８８ｂがドライバＩＣ８６の外形よりも僅かに大きい形状であるため、ドライバＩＣ８６の放熱を効率良く行いつつ、ユニットハウジング８８の機密性をより高めて、ユニットハウジング８８の内部に粉塵等が入り込むのをより抑えることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、レーザスキャンユニットは、ポリゴンミラーに代えて、回動可能な平板状のミラーを備え、平板状のミラーをモータにより回動させることによって、レーザ光を走査するものであってもよい。レーザスキャンユニットの光源部、ｆシータレンズ、及び投射ミラーは、ユニットハウジング外に設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係る画像印刷装置の概略構成を示す側断面図。 （ａ）は同画像印刷装置のレーザスキャンユニットの構成を示す側断面図、（ｂ）は同平断面図。 従来の画像印刷装置のレーザスキャンユニットの構成を示す側断面図。

符号の説明

１ 画像印刷装置
２ 印刷用紙
３ 給紙トレイ
５ 排紙トレイ
６ 画像形成部
７ トナーカートリッジ
８ レーザスキャンユニット
９ 熱定着部
４１ 取込ローラ
４２、４３ 給紙ローラ
４４、４５ 搬送ローラ
４６ 排紙ローラ
６１ 感光体ドラム
６２ 帯電器
６３ 現像ブラシ
６４ 転写ローラ
８１ 光源部
８２ ポリゴンミラー（回動ミラー）
８２ａ 光反射面
８３ ｆシータレンズ
８４ 投射ミラー
８５ モータ
８５ａ 回転駆動軸
８６ ドライバＩＣ（モータ駆動回路）
８７ 回路基板
８８ ユニットハウジング
８８ａ レーザ投射口
８８ｂ 放熱用開口
８８ｃ 底壁
８９ 透明板
９１ 加圧ローラ
９２ 加熱ローラ

Claims (4)

1. レーザ光を投射するレーザスキャンユニットを備え、前記レーザスキャンユニットから投射されるレーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置において、
   前記レーザスキャンユニットは、レーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射されたレーザ光を反射する回動可能な回動ミラーと、前記回動ミラーを回動させるモータと、前記モータを駆動するモータ駆動回路と、前記モータ及びモータ駆動回路が実装された回路基板と、少なくとも前記回動ミラー、モータ、モータ駆動回路、及び回路基板を収納するユニットハウジングとを有し、
   前記ユニットハウジングは、前記モータ駆動回路を放熱するための放熱用開口を有し、
   前記モータ駆動回路は、前記放熱用開口に臨むように配置されている、
   ことを特徴とする画像印刷装置。
2. 前記モータ駆動回路は、前記回路基板の前記モータが実装されている面と反対側の面に実装されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像印刷装置。
3. 前記回路基板の前記モータ駆動回路が実装されている面は、前記ユニットハウジングの前記放熱用開口の形成されている壁の壁面に対向して隣接しており、
   前記モータ駆動回路は、前記放熱用開口の近傍に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像印刷装置。
4. 前記放熱用開口は、前記モータ駆動回路の外形よりも僅かに大きい形状をしている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像印刷装置。
   
   

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