JP2010224083A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置の光走査装置において、防音性、防塵性を確保しつつ、筐体内の温度上昇をより効果的に抑えることにある。
【解決手段】プリンタは、フレーム3を有するプリンタ本体と、フレーム3に取り付けられる光走査装置1とを備えている。光走査装置1は、駆動回路基板11と、放熱部材12と、筐体13とを有する。駆動回路基板11は、光を偏向走査する回転多面鏡22を回転駆動するためのモータ21と、モータ21を制御するための駆動回路23とが実装された表面11aと、フレーム3と対向して配される裏面11bとを有する。放熱部材12は、駆動回路基板11の裏面11b上の駆動回路23に対応する部位とフレーム3との間に狭持されるよう配されている。筐体12は、駆動回路基板11とフレーム3との間に配されかつ駆動回路基板11が取り付けられる底部16を有し、底部16には、放熱部材12が厚み方向に貫通して配される貫通孔16aが設けられている。
【選択図】図2
【解決手段】プリンタは、フレーム3を有するプリンタ本体と、フレーム3に取り付けられる光走査装置1とを備えている。光走査装置1は、駆動回路基板11と、放熱部材12と、筐体13とを有する。駆動回路基板11は、光を偏向走査する回転多面鏡22を回転駆動するためのモータ21と、モータ21を制御するための駆動回路23とが実装された表面11aと、フレーム3と対向して配される裏面11bとを有する。放熱部材12は、駆動回路基板11の裏面11b上の駆動回路23に対応する部位とフレーム3との間に狭持されるよう配されている。筐体12は、駆動回路基板11とフレーム3との間に配されかつ駆動回路基板11が取り付けられる底部16を有し、底部16には、放熱部材12が厚み方向に貫通して配される貫通孔16aが設けられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像形成装置、特に、フレームを有する画像形成装置本体と、フレームに取り付けられる光走査装置とを備えた画像形成装置に関する。
レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置は、一般に、フレームを有する画像形成装置本体と、フレームに取り付けられ、レーザ光を偏向走査し、走査光を感光体に結像させるための光走査装置とを備えている。光走査装置は、光源から照射されるレーザ光を偏向走査するポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、ポリゴンモータを制御するための駆動回路とが実装された駆動回路基板と、駆動回路基板やレンズ等の光学部材が内部に配される筐体とを備えている。また、光走査装置は、高速で回転するポリゴンミラーによって生じる風切り音の防音対策と、光学部材の防塵対策のために、筐体は、カバー部材により覆われ、ほぼ密閉された状態になっている。
近年の画像形成装置では、高画質化や印刷速度の高速化に伴い、光走査装置においても、ポリゴンモータや駆動回路で消費される電流が大きくなっている。このため、ポリゴンモータの軸受や駆動回路が発熱し、筐体内では密閉された空間によって温度が上昇する。このような温度上昇は、軸受の寿命や駆動回路の信頼性の低下のみでなく、筐体内に搭載された光学レンズにも悪影響を与える。
このような温度上昇を緩和するための従来の技術として、例えば、特許文献1及び2に示すものが既に提案されている。
本発明は、画像形成装置の光走査装置において、防音性、防塵性を確保しつつ、筐体内の温度上昇をより効果的に抑えることにある。
発明1に係る画像形成装置は、フレームを有する画像形成装置本体と、フレームに取り付けられる光走査装置とを備えた画像形成装置であって、光走査装置は、駆動回路基板と、放熱部材と、筐体とを有する。駆動回路基板は、光を偏向走査する回転多面鏡を回転駆動するためのモータと、モータを制御するための駆動回路とが実装された表面と、フレームと対向して配される裏面とを有する。放熱部材は、駆動回路基板の裏面上の駆動回路に対応する部位とフレームとの間に狭持されるよう配されている。筐体は、駆動回路基板とフレームとの間に配されかつ駆動回路基板が取り付けられる底部を有し、底部には、放熱部材が厚み方向に貫通して配される貫通孔が設けられている。
この装置では、駆動回路の裏側に放熱部材が取り付けられ、この放熱部材が筐体の底部の貫通孔を通って配されているので、駆動回路で生じた熱を放熱部材を介して効率よく筐体の外に逃がすことができる。これにより、筐体内部の温度上昇が低減され、駆動回路の信頼性が向上するとともに、回転多面鏡の反射面の熱歪みによる反射特性の劣化が回避され、光学性能が安定する。また、この装置では、放熱部材がフレームに接していて、フレームがヒートシンクとして作用するので、放熱効果がより高くなり、また、ヒートシンクを別途必要としないので、装置の省スペース、低コスト化を図ることができる。
発明2に係る画像形成装置は、発明1の装置において、放熱部材は、金属製部材と、金属製部材に積層される弾性部材とを有している。
この装置では、金属製部材による放熱効果に加え、弾性部材によって、モータの回転軸の軸倒れが許容される、軸受の寿命が長くなる等のメリットが得られる。
発明3に係る画像形成装置は、発明2の装置において、弾性部材は駆動回路基板側に配され、金属部材はフレーム側に配される。
発明4に係る画像形成装置は、発明1乃至3の装置において、弾性部材は、ゴム部材からなる。
この装置では、ゴム部材がクッション性に富むので、モータの軸倒れを許容する効果が高くなる。
本発明によれば、駆動回路の裏側に放熱部材が取り付けられ、この放熱部材が筐体の底部の貫通孔を通って配されているので、駆動回路で生じた熱を放熱部材を介して効率よく筐体の外に逃がすことができる。これにより、筐体内部の温度上昇が低減され、駆動回路の信頼性が向上するとともに、回転多面鏡の反射面の熱歪みによる反射特性の劣化が回避され、光学性能が安定する。また、この装置では、放熱部材がフレームに接していて、フレームがヒートシンクとして作用するので、放熱効果がより高くなり、また、ヒートシンクを別途必要としないので、装置の省スペース、低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の一実施形態が採用されたプリンタ(画像形成装置)について説明する。
プリンタとしては、フレーム3(図1参照)を有するプリンタ本体(画像形成装置本体)と、フレーム3に取り付けられる光走査装置1とを備えたものであれば、特に限定されず、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等が採用される。ここでは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応した4本の感光体ドラムが並んで配されたタンデム式のカラープリンタを例に説明する。
<プリンタ本体の概略構成>
プリンタ本体は、外枠である筐体内に、上段部から下段部にかけて順に配された、各色のトナーカートリッジ、中間転写ベルト、各色に対応する画像形成部、フレーム3、反転トレイ、及び複数段の給紙トレイを備えている。各トナーカートリッジは、装置水平方向に並べて配されるとともに、それぞれ対応する色の画像形成部の現像装置(後述)に連結されている。各画像形成部は、感光体ドラムと、その外周側に配された現像装置、転写装置、クリーニング装置、及び帯電装置とを有している。中間転写ベルトは、装置水平方向に延びて配され、各画像形成部の感光体ドラムから各色のトナー像が転写される。
プリンタ本体は、外枠である筐体内に、上段部から下段部にかけて順に配された、各色のトナーカートリッジ、中間転写ベルト、各色に対応する画像形成部、フレーム3、反転トレイ、及び複数段の給紙トレイを備えている。各トナーカートリッジは、装置水平方向に並べて配されるとともに、それぞれ対応する色の画像形成部の現像装置(後述)に連結されている。各画像形成部は、感光体ドラムと、その外周側に配された現像装置、転写装置、クリーニング装置、及び帯電装置とを有している。中間転写ベルトは、装置水平方向に延びて配され、各画像形成部の感光体ドラムから各色のトナー像が転写される。
画像形成部とフレーム3の間の上下方向間には、光走査装置1が配されるスペースが設けられている。フレーム3は、板金製部材であり、装置水平方向及び前後方向に延びて配されている。反転トレイは、両面印刷時に用紙を反転させるためのトレイである。各給紙トレイには、用紙が収納される。
また、プリンタ本体は、これら各部の側方に、給紙トレイから給紙された用紙を装置縦方向に搬送し、プリンタ本体の上面に排出したり、反転トレイに用紙を搬送したりする用紙搬送機構と、中間転写ベルトから用紙に転写されたトナー像を溶融定着するための定着装置とをさらに備えている。さらに、プリンタ本体は、プリンタの外部に接続されたPCなどの外部機器との通信を行う通信部と、上記各部を制御するための制御部とをさらに備えている。
なお、他の実施形態では、画像形成装置本体の各部の相対的な位置関係は、上記に限定されない。
<光走査装置の構成>
次に、図1乃至図3を参照しながら、光走査装置1について説明する。
次に、図1乃至図3を参照しながら、光走査装置1について説明する。
光走査装置1は、画像データに基づいて光源から照射されるレーザ光を、感光体ドラム表面に走査させるための装置である。
光走査装置1は、フレーム3の上面に取り付けられ、ここでは、2つ並べて配されている。ここでは、一方の光走査装置1は、シアン、マゼンタの2色に対応する各レーザ光を走査し、他方の光走査装置1は、イエロー、ブラックの2色に対応する各レーザ光を走査する。なお、フレーム3には、外部から空気を取り込み光走査装置1側に流すための吐き出しファン6及び引き込みファン5が取り付けられている。
光走査装置1は、プリント基板(駆動回路基板)11と、放熱部材12と、筐体13とを備えている。
筐体13は、上部が開口されたプラスチック製の箱状部材で、内側に、プリント基板11、筐体13内の防塵性を保つためのシール部材14(図2参照)、光学部材15が配されている。筐体13は、平面状の底壁部16(底部)を有しており、プリント基板11は底壁部16に装着されている。底壁部16には、放熱部材12が貫通して配される貫通孔16aが設けられており、シール部材14は、底壁部16とプリント基板11の裏面11bとの間に配されている。また、底壁部16には、後述するポリゴンモータ21の軸受が嵌合されている。底壁部16の上面には、fθレンズ、シリンドリカルミラー等の光学部材が所定の位置に配されている。
筐体13の側壁の2カ所には、ポリゴンモータ21の後述するポリゴンミラー22(回転多面鏡)に向けてレーザ光を照射するための光源として発光ダイオード(図示せず)がそれぞれ配されている。筐体13の上部は、図示しないカバーで覆われ、筐体13内はほぼ密閉されている。筐体13は、ビス留め等の手段によりフレーム3の上面に取り付けられている。
プリント基板11は、実装面(表面)11aに、ポリゴンミラー22を回転駆動するポリゴンモータ21と、ポリゴンモータ21を制御するためのドライバ集積回路(以下、ドライバIC)23(駆動回路)とが実装されている。ポリゴンミラーポリゴンミラー22は、レーザを感光体ドラムに向けて反射させる複数の反射面を有している。ドライバIC23は、プリンタの制御部(図示せず)に接続されている。制御部は、印刷命令として、例えば、PC等の外部に接続された機器からのジョブが受け付けると、ドライバIC23に、ポリゴンモータ21の制御を行うよう信号を送る。なお、制御部で受け付ける印刷命令として、画像形成装置がコピー機能を有する場合は操作パネルに設けられたスタートキーの押し下げ等が含まれてもよく、画像形成装置がファクシミリ機能を有する場合は外部のファクシミリ装置からの画像データの受信等が含まれてもよい。また、ポリゴンモータ21の回転軸(図示せず)は、プリント基板11を貫通して配され、裏面11b側にその軸受24が配されている。
放熱部材12は、弾性部材としてのゴム部材25と、金属製部材26とからなり、プリント基板11とフレーム3との間に厚み方向に重ねて配されている。ゴム部材25は、プリント基板11の裏面11b上のドライバIC23の裏側の位置に、接着剤により貼り付けられるゴム製の部材である。ゴム部材25は、シリコーンゴム等の耐熱性及び熱伝導性に優れかつクッション性に富む素材が好ましく用いられ、富士高分子工業株式会社製のサーコン(登録商標)が特に好ましく用いられる。ゴム部材25の形状は、プリント基板11の裏面11b及び金属製部材26の表面に密着し得るシート状のものが、熱伝導性に優れる点で好ましい。
金属製部材26は、アルミ等の熱伝導性のよい金属を材質とするブロック状の部材であり、筐体13の貫通孔16aを貫通して配されている。金属製部材26は、フレーム3に対しビス留めされている。金属製部材26は、金属製部材26を除く光走査装置1をフレーム3に取り付けることで、ゴム部材25に接して配される。
<プリンタの動作>
次に、本実施形態のプリンタの動作について説明する。
次に、本実施形態のプリンタの動作について説明する。
プリンタに電源が投入され、初期動作が終了して、印刷待機状態となった状態で、印刷命令が受け付けられると、プリンタの制御部は、各光源を制御して、画像データに基づいて、光走査装置1の筐体13内のポリゴンミラー22に向けてレーザを照射させるとともに、ドライバIC23にポリゴンモータ21を制御させる。これにより、ポリゴンミラー22は、ポリゴンモータ21により回転駆動され、各光源からのレーザ光を反射して感光体ドラム表面に走査させる。このような動作が行われている間、引き込みファン5及び吐き出しファン6も、制御部により制御されて、図1において左方から右方にかけて空気が流れる。これにより、筐体13とフレーム3の間にも、図2の矢印で示す方向に流れる空気流ができる。
光走査装置1では、以上のように動作するのに伴い、ドライバICは、ポリゴンモータの制御のための処理により発熱する。ドライバICにより生じた熱は、プリント基板を介してゴム部材、金属製部材に伝達され、さらにフレームに伝達される。このとき、ドライバICで生じた熱は、ゴム部材の熱伝導作用と、金属製部材及びフレームがヒートシンクとして作用することとにより、速やかに筐体外に放出される。加えて、筐体とフレームとの間に空気流が生じていることにより、より高い冷却効果が得られる。
このような作用により、光走査装置の筐体内部の温度上昇が低減され、ドライバICの信頼性が向上するとともに、ポリゴンミラーの反射面の熱歪みによる反射特性の劣化が回避され、光学性能が安定する。また、ゴム部材として、クッション性に富むサーコン(登録商標)を採用したことから、ドライバICからの熱が速やかに金属製部材に伝達されるのみでなく、ポリゴンモータの軸倒れなどが許容される。さらに、金属製部材がフレームに接触していることから、ヒートシンクを別途設けなくとも高い冷却効果が得られ、装置の省スペース、低コスト化を図ることができる。
加えて、筐体に貫通孔が設けられているので、例えばプリント基板に貫通孔を設けた場合と比べ、ポリゴンミラーの回転による風切り音が低減される。また、ゴム部材は、ドライバICに対し、プリント基板を介して接しているので、直接接している場合と比べ、耐熱性の程度が高くなくてよく、コスト低減を図ることができる。
なお、本発明の画像形成装置において、光走査装置は、他の実施形態では、放熱部材は、基板側に金属製部材が配され、フレーム側に弾性部材が配されてもよい。また、弾性部材は、ゴム部材に限定されず、ウレタンフォーム等の他の素材からなるものであってもよい。さらに、ゴム部材として、サーコン(登録商標)以外のシリコーンゴムを材質とするものでもよく、また、シリコーンゴム以外の弾性素材を材質とするものであってもよい。
また、本発明の画像形成装置は、上記実施形態のものに限らず、タンデム式以外のカラー画像形成装置であってもよく、また、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。
1 光走査装置
3 プリンタ本体(画像形成装置本体)のフレーム
11 プリント基板(駆動回路基板)
11a 基板の表面
11b 基板の裏面
12 放熱部材
13 筐体
16 筐体の底部
16a 筐体の貫通孔
21 ポリゴンモータ(モータ)
22 ポリゴンミラー(回転多面鏡)
23 ドライバIC(駆動回路)
25 ゴム部材(弾性部材)
26 金属製部材
3 プリンタ本体(画像形成装置本体)のフレーム
11 プリント基板(駆動回路基板)
11a 基板の表面
11b 基板の裏面
12 放熱部材
13 筐体
16 筐体の底部
16a 筐体の貫通孔
21 ポリゴンモータ(モータ)
22 ポリゴンミラー(回転多面鏡)
23 ドライバIC(駆動回路)
25 ゴム部材(弾性部材)
26 金属製部材
Claims (4)
- フレームを有する画像形成装置本体と、前記フレームに取り付けられる光走査装置とを備えた画像形成装置であって、
前記光走査装置は、
光を偏向走査する回転多面鏡を回転駆動するためのモータと、前記モータを制御するための駆動回路とが実装された表面と、前記フレームと対向して配される裏面とを有する駆動回路基板と、
前記駆動回路基板の裏面上の前記駆動回路に対応する部位と前記フレームとの間に狭持されるよう配された放熱部材と、
前記駆動回路基板と前記フレームとの間に配されかつ前記駆動回路基板が取り付けられる底部を有し、前記底部には、前記放熱部材が厚み方向に貫通して配される貫通孔が設けられている筐体と、を有する、
画像形成装置。 - 前記放熱部材は、金属製部材と、前記金属製部材に積層される弾性部材とを有している、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記弾性部材は前記駆動回路基板側に配され、前記金属部材は前記フレーム側に配される、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記弾性部材は、ゴム部材からなる、請求項1乃至3に記載の画像形成装置。
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JP2009069407A JP2010224083A (ja) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | 画像形成装置 |
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-
2009
- 2009-03-23 JP JP2009069407A patent/JP2010224083A/ja active Pending
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