JP2017058498A - Optical deflection apparatus - Google Patents

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昌彦 高橋
Masahiko Takahashi
昌彦 高橋
敦 長岡
Atsushi Nagaoka
敦 長岡
崇史 湯浅
Takashi Yuasa
崇史 湯浅
大木 誠
Makoto Oki
誠 大木
渉 妹尾
Wataru Senoo
渉 妹尾
立部 秀成
Hidenari Tatebe
秀成 立部
谷口 元
Hajime Taniguchi
元 谷口
大谷 典孝
Noritaka Otani
典孝 大谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical deflection apparatus in which a bearing can be cooled and tilt of a luminous flux reflection surface of a polygon mirror can be suppressed.SOLUTION: The optical deflection apparatus deflecting a luminous flux from a light source using a rotating optical deflection member is provided that comprises: a bearing part that supports a rotary shaft of the optical deflection member; a heat radiation member that is arranged so as to surround an outer perimeter of the bearing, and is fixed to an apparatus body; and a heat transfer member that contacts with the bearing part and the heat radiation member. A fixing position of the heat radiation member to the apparatus body is configured to be almost orthogonal to a first straight line connecting a center of the luminous flux on a light reflection surface of the optical deflection apparatus to a center of the rotary shaft, and be located on a second straight line passing through the center of the rotary shaft.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は光偏向装置に関し、より詳細には、回転する光偏向部材で光源からの光束を偏向する光偏向装置に関するものである。   The present invention relates to an optical deflection apparatus, and more particularly to an optical deflection apparatus that deflects a light beam from a light source with a rotating optical deflection member.

ファクシミリやプリンター、複写機及びこれらの機能を複合的に備えた電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置によって表面が一様に帯電された感光体ドラムに露光装置から光を照射して、感光体ドラム表面に静電潜像を形成し、現像装置において静電潜像をトナーによって可視像化し、次いで現像されたトナー像を用紙等の転写部材に転写し、定着装置によって転写部材を加熱・加圧してトナー像を転写部材に溶融定着させている。   In an electrophotographic image forming apparatus provided with a facsimile, a printer, a copying machine, and a combination of these functions, a photosensitive drum whose surface is uniformly charged by a charging device is irradiated with light from an exposure device to be exposed to light. An electrostatic latent image is formed on the surface of the body drum, and the electrostatic latent image is visualized with toner in the developing device, and then the developed toner image is transferred to a transfer member such as paper, and the transfer member is heated by the fixing device. The toner image is melted and fixed on the transfer member by applying pressure.

露光装置は、光源と、光源から出射した光束を偏向走査する光偏向装置と、光偏向装置で偏向走査された光束を感光体ドラムに結像させる光学部品とを備える。光偏向装置は、例えばポリゴンミラーのような回転する光偏向部材により光源からの光束を偏向させる。   The exposure apparatus includes a light source, a light deflection device that deflects and scans a light beam emitted from the light source, and an optical component that forms an image on the photosensitive drum by the light beam deflected and scanned by the light deflection device. The light deflecting device deflects a light beam from a light source by a rotating light deflecting member such as a polygon mirror.

現在、画像形成装置において、画像形成の高速化や形成される画像の高密度化が求められている。このような要求への対応策として、光束本数の増加やポリゴンミラーの高速回転化が挙げられる。このうち、光束本数の増加は大幅なコストの上昇を伴ってしまう。   Currently, image forming apparatuses are required to increase the speed of image formation and increase the density of formed images. Measures to meet such demands include an increase in the number of light beams and a high-speed rotation of the polygon mirror. Of these, an increase in the number of light beams is accompanied by a significant cost increase.

一方、ポリゴンミラーの高速回転化は、コストの上昇は抑制できるものの、モーターの発熱やポリゴンミラーの回転軸を支持する軸受けの摩擦による発熱の増大によりポリゴンミラーの温度が上昇する。そのため、ポリゴンミラーを雰囲気によって冷却するだけでなく、軸受けを積極的に冷却する必要が生じる。   On the other hand, although the increase in cost of the polygon mirror can be suppressed by increasing the cost, the temperature of the polygon mirror rises due to the heat generated by the motor and the heat generated by the friction of the bearing that supports the rotating shaft of the polygon mirror. Therefore, it is necessary not only to cool the polygon mirror according to the atmosphere but also to actively cool the bearing.

軸受けを冷却する方法として、特許文献1には、軸受けと光走査装置のカバー部材とに接触する伝熱部材を設け、軸受けの熱を伝熱部材を介してカバー部材から放出する方法が開示されている。   As a method for cooling the bearing, Patent Document 1 discloses a method in which a heat transfer member is provided in contact with the bearing and the cover member of the optical scanning device, and the heat of the bearing is released from the cover member via the heat transfer member. ing.

特開2001−208997号公報JP 2001-208997 A

しかし、特許文献1で開示されている方法では、伝熱部材とカバー部材とが緊密に接触するよう、伝熱部材はカバー部材にねじで固定されている。そのため、伝熱部材が温度上昇により膨張、変形した場合には、軸受けの位置が変動してポリゴンミラーの軸が傾くおそれがある。ポリゴンミラーの軸が傾くと、ポリゴンミラーの光束反射面も傾いて光束の方向が変化するため、感光体ドラムに形成される静電潜像の品質が低下し、ひいては画像の品質が低下するおそれがある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, the heat transfer member is fixed to the cover member with screws so that the heat transfer member and the cover member are in close contact with each other. For this reason, when the heat transfer member expands or deforms due to a temperature rise, the position of the bearing may fluctuate and the axis of the polygon mirror may tilt. If the axis of the polygon mirror is tilted, the light beam reflecting surface of the polygon mirror is also tilted and the direction of the light beam is changed, so that the quality of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is lowered, and consequently the image quality may be lowered. There is.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、光偏向装置の軸受けを冷却するとともに、ポリゴンミラーの光束反射面の傾きを抑制することが可能な光偏向装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an optical deflecting device capable of cooling the bearing of the optical deflecting device and suppressing the inclination of the light beam reflecting surface of the polygon mirror. And

前記目的を達成するために本発明に係る光偏向装置は、回転する光偏向部材で光源からの光束を偏向する光偏向装置であって、前記光偏向部材の回転軸を支持する軸受け部と、前記軸受け部の外周を囲むように配置され、装置本体に固定された放熱部材と、前記軸受け部と前記放熱部材とに接触する熱伝達部材と、を備え、前記放熱部材の装置本体への固定位置が、前記光偏向部材の光反射面上の光束の中心と前記回転軸中心とを結んだ第1直線に対して略直交するとともに前記回転軸中心を通る第2直線上に位置することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical deflection apparatus according to the present invention is an optical deflection apparatus that deflects a light beam from a light source with a rotating optical deflection member, and a bearing portion that supports a rotational axis of the optical deflection member; A heat dissipating member disposed so as to surround the outer periphery of the bearing part and fixed to the apparatus main body, and a heat transfer member that contacts the bearing part and the heat dissipating member, and fixing the heat dissipating member to the apparatus main body The position is substantially perpendicular to the first straight line connecting the center of the light beam on the light reflecting surface of the light deflecting member and the center of the rotation axis, and is positioned on the second line passing through the center of the rotation axis. Features.

この構成によると、放熱部材が温度上昇により膨張、変形し、軸受け部に傾きが生じた場合でも、第2直線を挟む両側における放熱部材の変形量が均等となるため、第1直線方向への軸受け部の傾きはほとんど生じない。そのため、光束反射面の傾き及びこれに伴う光束の方向の変化はほとんど生じず、感光体ドラムに形成される静電潜像の品質の低下は抑制される。   According to this configuration, even when the heat radiating member expands and deforms due to a temperature rise and the bearing portion is inclined, the amount of deformation of the heat radiating member on both sides sandwiching the second straight line is equalized. There is almost no inclination of the bearing part. Therefore, the inclination of the light flux reflecting surface and the change in the direction of the light flux accompanying this hardly occur, and the deterioration of the quality of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is suppressed.

上記構成において、前記光偏向部材以外に熱発生源を有する場合には、前記固定位置が、前記回転軸中心と前記熱発生源との間に位置していることが好ましい。前記熱発生源は、第2直線上であって前記回転軸中心から前記固定位置よりも遠い位置に配置されていることがより好ましい。   In the above configuration, when a heat generation source is provided in addition to the light deflection member, it is preferable that the fixed position is located between the rotation axis center and the heat generation source. More preferably, the heat generation source is disposed on a second straight line and at a position farther from the fixed position than the rotation axis center.

上記構成において、前記熱伝達部材のヤング率が、前記放熱部材のヤング率よりも低いことが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the Young's modulus of the said heat transfer member is lower than the Young's modulus of the said heat radiating member.

上記構成において、前記放熱部材が円筒状であってもよい。   In the above configuration, the heat radiating member may be cylindrical.

本発明の光偏向装置では、軸受けを冷却することができるとともに、ポリゴンミラーの光束反射面の傾きを抑制することができるため、画像形成装置に用いられた場合に高品質の画像を形成することができる。   In the optical deflecting device of the present invention, the bearing can be cooled and the inclination of the light reflecting surface of the polygon mirror can be suppressed, so that a high-quality image can be formed when used in an image forming apparatus. Can do.

図1は本発明にかかる光偏向装置を備えた画像形成装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a view showing an example of an image forming apparatus provided with a light deflection apparatus according to the present invention. 図2は露光装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of the exposure apparatus. 図3は本発明にかかる光偏向装置の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the light deflection apparatus according to the present invention. 図4は本発明の光偏向装置の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the light deflection apparatus of the present invention. 図5は図4におけるV−V断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 図6は、放熱板の固定孔が第2直線上にない場合における光偏向装置の図5に相当する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 of the optical deflecting device when the fixing hole of the heat sink is not on the second straight line. 図7は本発明にかかる光偏向装置の他の例の平面図である。FIG. 7 is a plan view of another example of the optical deflection apparatus according to the present invention. 図8は図7のVIII−VIII断面図である。8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

図1は、本発明にかかる光偏向装置を備えた画像形成装置の一例を示す図である。同図には、画像形成装置としてタンデム方式のカラープリンターDを示す。カラープリンターDは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト33を有する。中間転写ベルト33は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラー31、32に掛架されている。ローラー32は不図示のモーターに連結されており、モーターの駆動によってローラー32は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト33とこれに接するローラー31は従動回転する。ローラー32に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラー34が圧接している。この二次転写ローラー34と中間転写ベルト33とのニップ部(二次転写領域)において中間転写ベルト33上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Pに転写される。   FIG. 1 is a diagram showing an example of an image forming apparatus provided with a light deflection apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a tandem color printer D as an image forming apparatus. The color printer D includes an endless intermediate transfer belt 33 having conductivity. The intermediate transfer belt 33 is hung on a pair of rollers 31 and 32 disposed on both the left and right sides in the drawing. The roller 32 is connected to a motor (not shown). When the motor is driven, the roller 32 rotates counterclockwise, whereby the intermediate transfer belt 33 and the roller 31 in contact with the roller 32 are driven to rotate. A secondary transfer roller 34 is in pressure contact with the outside of the belt portion supported by the roller 32. The toner image formed on the intermediate transfer belt 33 at the nip portion (secondary transfer region) between the secondary transfer roller 34 and the intermediate transfer belt 33 is transferred onto the conveyed paper P.

また、ローラー31に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト33の表面をクリーニングするクリーニング部材35が設けられている。クリーニング部材35は中間転写ベルト33を介してローラー31に圧接しており、その接触部で未転写トナーを回収する。   A cleaning member 35 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 33 is provided outside the belt portion supported by the roller 31. The cleaning member 35 is in pressure contact with the roller 31 via the intermediate transfer belt 33 and collects untransferred toner at the contact portion.

ローラー31とローラー32とに掛架された中間転写ベルト33の下側には、中間転写ベルト33の回転方向上流側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの作像部2Y、2M、2C、2K(以下「作像部2」と総称することがある。)が配置されている。これらの作像部2では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー画像が作成される。   Below the intermediate transfer belt 33 suspended between the rollers 31 and 32, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black ( K) four image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K (hereinafter may be collectively referred to as “image forming unit 2”). In these image forming units 2, a toner image of a corresponding color is created using each color developer.

作像部2は、静電潜像担持体として円筒状の感光体ドラム20を有する。そして、感光体ドラム20の周囲には、その回転方向(時計回り方向)に沿って順に、帯電器21、現像装置23、一次転写ローラー24、及び感光体ドラムクリーニング部材25が配置されている。一次転写ローラー24は中間転写ベルト33を挟んで感光体ドラム20に圧接し、ニップ部(一次転写領域)を形成している。また、作像部2の下方には露光装置6が配置されている。露光装置6は、4つの作像部2に対して1つで対応し、各色の画像階調データに応じて変調した光束を階調データに応じて出射する。露光装置6の構造については後で詳述する。   The image forming unit 2 includes a cylindrical photosensitive drum 20 as an electrostatic latent image carrier. Around the photosensitive drum 20, a charger 21, a developing device 23, a primary transfer roller 24, and a photosensitive drum cleaning member 25 are arranged in this order along the rotation direction (clockwise direction). The primary transfer roller 24 is in pressure contact with the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 33 interposed therebetween to form a nip portion (primary transfer region). An exposure device 6 is disposed below the image forming unit 2. The exposure device 6 corresponds to one of the four image forming units 2 and emits a light beam modulated according to the image gradation data of each color according to the gradation data. The structure of the exposure apparatus 6 will be described in detail later.

中間転写ベルト33の上方には、各色の現像装置23に補給するトナーを収容したホッパー4Y、4M、4C、4Kがそれぞれ配置されている。また、露光装置6の下部には、給紙装置として給紙カセット50が着脱可能に配置されている。給紙カセット50内に積載収容された用紙Pは、給紙カセット50の近傍に配置された給紙ローラー51の回転によって最上部から順に1枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット50から送り出された用紙Pは、レジストローラー対52に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。   Above the intermediate transfer belt 33, hoppers 4Y, 4M, 4C, and 4K that contain toner to be supplied to the developing devices 23 of the respective colors are arranged. A paper feed cassette 50 is detachably disposed as a paper feed device below the exposure device 6. The sheets P stacked and accommodated in the sheet cassette 50 are sent out one by one to the transport path sequentially from the top by the rotation of the sheet feed roller 51 disposed in the vicinity of the sheet cassette 50. The paper P sent out from the paper feed cassette 50 is conveyed to the registration roller pair 52 and is sent out to the secondary transfer area at a predetermined timing.

このような構成のカラープリンターDにおいて画像形成は次のようにして行われる。まず、各作像部2において、所定の周速度で回転駆動される感光体ドラム20の外周面が帯電器21により帯電される。次に、帯電された感光体ドラム20の表面に、画像情報に応じた光が露光装置6から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置23から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体ドラム20の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体ドラム20の回転によって一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム20から中間転写ベルト33上へ転写(一次転写)されて重ねられる。   In the color printer D having such a configuration, image formation is performed as follows. First, in each image forming unit 2, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 20 that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed is charged by the charger 21. Next, light corresponding to the image information is projected from the exposure device 6 on the surface of the charged photosensitive drum 20 to form an electrostatic latent image. Subsequently, the electrostatic latent image is made visible by toner as a developer supplied from the developing device 23. When the toner image of each color formed on the surface of the photosensitive drum 20 in this way reaches the primary transfer region by the rotation of the photosensitive drum 20, the toner image from the photosensitive drum 20 in the order of yellow, magenta, cyan, and black. Transfer (primary transfer) is performed on the intermediate transfer belt 33 and overlapped.

中間転写ベルト33に転写されることなく感光体ドラム20上に残留した未転写トナーは、感光体ドラムクリーニング部材25で掻き取られ、感光体ドラム20の外周面から除去される。   Untransferred toner remaining on the photosensitive drum 20 without being transferred to the intermediate transfer belt 33 is scraped off by the photosensitive drum cleaning member 25 and removed from the outer peripheral surface of the photosensitive drum 20.

重ね合わされた4色のトナー画像は、中間転写ベルト33によって二次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラー対52から二次転写領域に用紙Pが搬送される。そして、4色のトナー画像が、二次転写領域において中間転写ベルト33から用紙Pに転写(二次転写)される。4色のトナー画像が転写された用紙Pは、定着装置1へ搬送される。   The superimposed four color toner images are conveyed to the secondary transfer region by the intermediate transfer belt 33. On the other hand, the sheet P is conveyed from the registration roller pair 52 to the secondary transfer area in accordance with the timing. Then, the four color toner images are transferred (secondary transfer) from the intermediate transfer belt 33 to the paper P in the secondary transfer region. The sheet P on which the four color toner images are transferred is conveyed to the fixing device 1.

定着装置1において用紙Pは、棒状のハロゲンヒータ13を内蔵する定着ローラー11と、加圧ローラー12とのニップ部を通過する。この間に用紙Pは加熱・加圧され、用紙P上のトナー画像は用紙Pに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Pは排出ローラー対53によって排紙トレイ54に排出される。   In the fixing device 1, the paper P passes through a nip portion between the pressure roller 12 and a fixing roller 11 incorporating a rod-shaped halogen heater 13. During this time, the paper P is heated and pressurized, and the toner image on the paper P is melted and fixed on the paper P. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to the paper discharge tray 54 by the discharge roller pair 53.

一方、二次転写領域を通過した中間転写ベルト33は、クリーニング部材35で清掃される。その後、各感光体ドラム20及び中間転写ベルト33の回転駆動が停止される。   On the other hand, the intermediate transfer belt 33 that has passed through the secondary transfer region is cleaned by the cleaning member 35. Thereafter, the rotational drive of each photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 33 is stopped.

図2に、露光装置6の概略構成図を示す。露光装置6は、筐体60と、筐体60内部に配置された、光源61Y、61M、61C、61K(以下「光源61」と総称することがある。)と、コリメーターレンズ62と、反射部材63Y、63M、63C、63K(以下「反射部材63」と総称することがある。)と、調整ミラー64と、光偏向装置7と、走査レンズ65と、分離反射部材66Y、66M、66C、66K(以下「分離反射部材66」と総称することがある。なお、分離反射部材66Kは配置されている高さが異なるため、図1では図示されているが図2では図示されていない。)を備えている。   FIG. 2 shows a schematic block diagram of the exposure apparatus 6. The exposure apparatus 6 includes a housing 60, light sources 61Y, 61M, 61C, and 61K (hereinafter may be collectively referred to as “light source 61”), a collimator lens 62, and a reflection lens disposed in the housing 60. Members 63Y, 63M, 63C, and 63K (hereinafter sometimes collectively referred to as “reflecting member 63”), adjustment mirror 64, light deflecting device 7, scanning lens 65, and separating reflecting members 66Y, 66M, and 66C. 66K (hereinafter, sometimes collectively referred to as “separation reflection member 66”. The separation reflection member 66K is illustrated in FIG. 1 but is not illustrated in FIG. 2 because the height of the separation reflection member 66K is different.) It has.

各光源61は各作像部2の感光体ドラム20のそれぞれを露光するための光束を出射する光源であり、例えば光束としてレーザー光を出射するレーザーダイオードである。コリメーターレンズ62は、各光源61のそれぞれの光出射面側に配置されており、各光源61から出射された光束Lを拡散光から平行光に変換する。   Each light source 61 is a light source that emits a light beam for exposing each of the photosensitive drums 20 of each image forming unit 2, and is, for example, a laser diode that emits a laser beam as a light beam. The collimator lens 62 is disposed on the light emission surface side of each light source 61 and converts the light beam L emitted from each light source 61 from diffused light to parallel light.

各光源61から出射された光束Lは、各反射部材63で反射され、調整ミラー64に照射される。なお、図2では、各光源61から出射された光束Lは重なって示されているが、各光源61はそれぞれ同図における紙面に垂直な方向の設置高さが異なるため、実際には異なる光路を有している(図1参照)。調整ミラー64は、各反射部材63で反射された各光束を光偏向装置7に向けて反射する。   The light beam L emitted from each light source 61 is reflected by each reflecting member 63 and is applied to the adjustment mirror 64. In FIG. 2, the light beams L emitted from the light sources 61 are shown to overlap each other. However, since the light sources 61 have different installation heights in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. (See FIG. 1). The adjusting mirror 64 reflects each light beam reflected by each reflecting member 63 toward the light deflecting device 7.

光偏向装置7は、回路基板71と、回路基板71に取り付けられたモーター72と、モーター72の回転軸に取り付けられ、側面に複数の光反射面を周方向に並べて配置したポリゴンミラー(光偏向部材)73とを有する。光偏向装置7の構造については後述する。   The light deflection device 7 is a circuit board 71, a motor 72 attached to the circuit board 71, a polygon mirror (light deflection) which is attached to a rotation shaft of the motor 72 and has a plurality of light reflecting surfaces arranged side by side in the circumferential direction. Member) 73. The structure of the optical deflection device 7 will be described later.

調整ミラー64で反射された光束Lは、ポリゴンミラー73の中心軸に対して一定の角度で光反射面に入射する。ポリゴンミラー73を回転させることで、ポリゴンミラー73の光反射面に入射する光束Lの入射角度及び反射角度が変化する。すなわち、回転しているポリゴンミラー73に側面から光束Lを入射させることで、反射された光束を走査する。   The light beam L reflected by the adjustment mirror 64 is incident on the light reflecting surface at a constant angle with respect to the central axis of the polygon mirror 73. By rotating the polygon mirror 73, the incident angle and reflection angle of the light beam L incident on the light reflecting surface of the polygon mirror 73 change. That is, the reflected light beam is scanned by causing the light beam L to enter the rotating polygon mirror 73 from the side surface.

走査レンズ65は、ポリゴンミラー73で走査された光束Lが透過するように筐体60に配置されている。走査レンズ65を透過した光束Lは、各作像部2の感光体ドラム20に向けて光束を反射する分離反射部材66に入射する。光束Lは、分離反射部材66に点(スポット)で入射するものであり、光束Lの走査によってスポットが分離反射部材66の長手方向に移動する。   The scanning lens 65 is disposed in the housing 60 so that the light beam L scanned by the polygon mirror 73 is transmitted. The light beam L that has passed through the scanning lens 65 is incident on the separating and reflecting member 66 that reflects the light beam toward the photosensitive drum 20 of each image forming unit 2. The light beam L is incident on the separation / reflection member 66 at a point (spot), and the spot moves in the longitudinal direction of the separation / reflection member 66 by scanning the light beam L.

走査レンズ65は、分離反射部材66上での光束Lのスポットの移動速度を直線方向に一定速度となるように、透過する光束を調整する。分離反射部材66で反射した光束Lは、必要に応じてさらに反射部材67(図1参照)で反射され、感光体ドラム20上を走査、露光する。   The scanning lens 65 adjusts the transmitted light beam so that the moving speed of the spot of the light beam L on the separation reflection member 66 is a constant speed in the linear direction. The light beam L reflected by the separation reflection member 66 is further reflected by the reflection member 67 (see FIG. 1) as necessary, and scans and exposes the photosensitive drum 20.

次に本発明に係る光偏向装置の構成の詳細について図面を参照して説明する。   Next, details of the configuration of the optical deflector according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図3は、本発明にかかる光偏向装置7の構成を示す断面図である。回路基板71には、回路基板71に対して軸方向が垂直となるようにモーター72が取り付けられており、モーター72の軸受け部721は回路基板71の裏面から外方に突出している。モーター72の回転軸722にはポリゴンミラー73が取り付けられており、ポリゴンミラー73はその中心軸がモーター72の回転軸722と一致するように取り付けられる。モーター72の回転軸はポリゴンミラー73の回転軸となるため、軸受け部721はポリゴンミラー73の回転軸を支持することとなる。
(First embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the light deflection apparatus 7 according to the present invention. A motor 72 is attached to the circuit board 71 so that the axial direction is perpendicular to the circuit board 71, and the bearing portion 721 of the motor 72 projects outward from the back surface of the circuit board 71. A polygon mirror 73 is attached to the rotation shaft 722 of the motor 72, and the polygon mirror 73 is attached so that its central axis coincides with the rotation shaft 722 of the motor 72. Since the rotation axis of the motor 72 is the rotation axis of the polygon mirror 73, the bearing portion 721 supports the rotation axis of the polygon mirror 73.

光偏向装置7の筐体70には、モーター72の軸受け部721が進入可能な貫通孔70aと、ネジ部材77によって回路基板71を固定するためのネジ穴70bとが形成されている。筐体70のネジ穴70bが形成された面の反対側の面には、放熱板76が貫通孔70aを塞ぐように配置されている。放熱板76は、例えば鉄等の金属からなり、筐体70とともに光偏向装置7の本体を構成する。なお、光偏向装置7の筐体70として、図2に示す露光装置6の筐体60の一部を利用してもよい。   The housing 70 of the optical deflection device 7 is formed with a through hole 70 a into which the bearing portion 721 of the motor 72 can enter and a screw hole 70 b for fixing the circuit board 71 with a screw member 77. On the surface opposite to the surface where the screw hole 70b of the housing 70 is formed, a heat radiating plate 76 is disposed so as to block the through hole 70a. The heat radiating plate 76 is made of a metal such as iron, for example, and constitutes the main body of the light deflecting device 7 together with the housing 70. A part of the casing 60 of the exposure apparatus 6 shown in FIG. 2 may be used as the casing 70 of the light deflection apparatus 7.

貫通孔70aの内部には、円筒状の放熱部材74が軸受け部721を囲むように配置され、軸受け部721の外周面と放熱部材74の内周面との間には、軸受け部721と放熱部材74との両方に密着するように熱伝達部材75が充填される。放熱板76の貫通孔70aに露出している部分には、放熱部材74を位置決めするための固定孔76aが形成されている。固定孔76aには、放熱部材74の底部に設けられた突起74aが挿入され、放熱部材74が固定される。すなわち、固定孔76aは、光偏向装置7の本体への放熱部材74の固定位置である。光偏向装置7の動作に伴って軸受け部721の温度が上昇した場合、軸受け部721の熱は、熱伝達部材75を介して放熱部材74及び放熱板76に伝達、放出され、軸受け部721は冷却される。放熱部材74は例えばアルミニウム等の金属からなり、熱伝達部材75は例えば熱伝導性シリコーンからなる。放熱部材74は、図3では無底の円筒状としたが放熱板76側に底を有していてもよい。この場合、軸受け部721の底面と放熱部材74の底面との間にも熱伝達部材75を充填することができ、軸受け部721の冷却を促進することができる。   A cylindrical heat radiating member 74 is disposed inside the through hole 70 a so as to surround the bearing portion 721. Between the outer peripheral surface of the bearing portion 721 and the inner peripheral surface of the heat radiating member 74, the bearing portion 721 and the heat radiating member are disposed. The heat transfer member 75 is filled so as to be in close contact with both the member 74. A fixing hole 76 a for positioning the heat radiating member 74 is formed in a portion exposed to the through hole 70 a of the heat radiating plate 76. A protrusion 74a provided at the bottom of the heat dissipation member 74 is inserted into the fixing hole 76a, and the heat dissipation member 74 is fixed. That is, the fixing hole 76 a is a fixing position of the heat radiating member 74 to the main body of the light deflection apparatus 7. When the temperature of the bearing portion 721 rises with the operation of the optical deflecting device 7, the heat of the bearing portion 721 is transferred to and released from the heat radiating member 74 and the heat radiating plate 76 via the heat transfer member 75. To be cooled. The heat radiating member 74 is made of, for example, a metal such as aluminum, and the heat transfer member 75 is made of, for example, thermally conductive silicone. The heat radiating member 74 has a bottomless cylindrical shape in FIG. 3, but may have a bottom on the heat radiating plate 76 side. In this case, the heat transfer member 75 can also be filled between the bottom surface of the bearing portion 721 and the bottom surface of the heat dissipation member 74, and cooling of the bearing portion 721 can be promoted.

図4は、本発明の光偏向装置の平面図である。同図において、ポリゴンミラー73の光反射面上における光束Lの中心の位置73aと、ポリゴンミラー73の回転軸中心73bとを結んだ直線を第1直線S1とする。また、ポリゴンミラー73の回転軸中心73bを通り、第1直線S1に略直交する直線を第2直線S2とする。本発明の光偏向装置7では、図3に示す放熱板76の固定孔76aを、平面視において第2直線S2上に設ける。なお、ポリゴンミラー73の光反射面上における光束Lの中心の位置73aは、ポリゴンミラー73の回転に伴って若干変動し、これに伴って第1直線S1及び第2直線S2の位置も変動するが、固定孔76aの位置はこの変動の範囲内であればよい。   FIG. 4 is a plan view of the light deflection apparatus of the present invention. In the figure, a straight line connecting the center position 73a of the light beam L on the light reflecting surface of the polygon mirror 73 and the rotation axis center 73b of the polygon mirror 73 is defined as a first straight line S1. A straight line that passes through the rotation axis center 73b of the polygon mirror 73 and is substantially orthogonal to the first straight line S1 is defined as a second straight line S2. In the light deflecting device 7 of the present invention, the fixing hole 76a of the heat radiating plate 76 shown in FIG. 3 is provided on the second straight line S2 in plan view. The central position 73a of the light beam L on the light reflecting surface of the polygon mirror 73 slightly varies with the rotation of the polygon mirror 73, and the positions of the first straight line S1 and the second straight line S2 also vary accordingly. However, the position of the fixing hole 76a may be within the range of this variation.

放熱板76の固定孔76aを第2直線S2上に設ける理由について説明する。図5は、図4におけるV−V断面図、すなわち本発明の光偏向装置の放熱部材74の周辺部分の第1直線S1を含む断面図である。軸受け部721の温度が上昇した場合、その熱により放熱部材74が一点鎖線で示すように膨張、変形する。放熱部材74が膨張すると、それに伴って放熱部材74に密着する熱伝達部材75も図中左右方向に伸びる。熱伝達部材75は軸受け部721にも密着しているため、軸受け部721は伸びた熱伝達部材75から力を受ける。   The reason why the fixing hole 76a of the heat radiating plate 76 is provided on the second straight line S2 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, that is, a cross-sectional view including the first straight line S <b> 1 of the peripheral portion of the heat radiating member 74 of the optical deflection apparatus of the present invention. When the temperature of the bearing portion 721 rises, the heat radiating member 74 expands and deforms as indicated by the alternate long and short dash line due to the heat. When the heat dissipating member 74 expands, the heat transfer member 75 that is in close contact with the heat dissipating member 74 also extends in the left-right direction in the drawing. Since the heat transfer member 75 is also in close contact with the bearing portion 721, the bearing portion 721 receives a force from the extended heat transfer member 75.

図5に示された断面において、軸受け部721が熱伝達部材75から受ける力の大きさFa、Fbは、熱伝達部材75のヤング率をE、熱伝達部材75の図中左右方向の伸び量Δa、Δbとすると、所定の定数pを用いてそれぞれFa=p×E×Δa、Fb=p×E×Δbと表される。   In the cross section shown in FIG. 5, the magnitudes Fa and Fb of the force received by the bearing portion 721 from the heat transfer member 75 are E and Young's modulus of the heat transfer member 75, respectively. Assuming Δa and Δb, they are expressed as Fa = p × E × Δa and Fb = p × E × Δb, respectively, using a predetermined constant p.

熱伝達部材75の伸び量Δa、Δbは、放熱部材74の内周面の図中左右方向の膨張量と同じであるため、放熱部材74の線膨張係数をα、放熱部材74の常温からの温度変化量をΔT、固定孔76aから第1直線S1を含む断面上において放熱部材74と熱伝達部材75とが接する接触部pa、pbまでの距離をD1a、D1b(図4参照)とすると、所定の定数qを用いてそれぞれΔa=q×α×ΔT×D1a、Δb=q×α×ΔT×D1bと表される。   Since the expansion amounts Δa and Δb of the heat transfer member 75 are the same as the expansion amount in the horizontal direction of the inner peripheral surface of the heat dissipation member 74 in the drawing, the linear expansion coefficient of the heat dissipation member 74 is α, If the temperature change amount is ΔT, and the distances from the fixing hole 76a to the contact portions pa and pb where the heat dissipation member 74 and the heat transfer member 75 are in contact on the cross section including the first straight line S1, D1a and D1b (see FIG. 4) Δa = q × α × ΔT × D1a and Δb = q × α × ΔT × D1b, respectively, using a predetermined constant q.

本発明にかかる光偏向装置では、固定孔76aは、ポリゴンミラー73の回転軸中心73bを通り、第1直線S1に略直交する第2直線S2上に配置されており、D1aとD1bとはほぼ同じ長さとなる。そのため、放熱部材74全体で温度変化量ΔTが均一なら、温度が上昇してもFaとFbもほぼ同じ値となり、軸受け部721の第1直線S1方向への傾きはほとんど生じない。したがって、ポリゴンミラー73の光束反射面の傾き及び光束の方向の変化もほとんど生じないため、温度が上昇しても安定して高品質の画像を形成することができる。   In the optical deflecting device according to the present invention, the fixing hole 76a is disposed on the second straight line S2 that passes through the rotational axis center 73b of the polygon mirror 73 and is substantially perpendicular to the first straight line S1, and D1a and D1b are substantially the same. It will be the same length. Therefore, if the temperature change amount ΔT is uniform throughout the heat dissipation member 74, Fa and Fb have substantially the same value even if the temperature rises, and the bearing portion 721 hardly tilts in the first straight line S1 direction. Therefore, since the inclination of the light beam reflecting surface of the polygon mirror 73 and the change in the direction of the light beam hardly occur, a high-quality image can be stably formed even when the temperature rises.

図6は、放熱板76の固定孔76aが第2直線S2上にない場合における光偏向装置7の図5に相当する断面図である。固定孔76aが第2直線S2上にない場合には、FaとFbの大きさが異なることとなり、軸受け部721の位置がずれることとなる。同図には、FbがFaよりも大きい場合について示す。このとき、回路基板71に接する部分では軸受け部721の位置は変動しないため、軸受け部721は第1直線S1方向に傾き、ポリゴンミラー73の光束反射面も傾いて光束の方向が変化し、感光体ドラムに形成される静電潜像の品質が低下し、画像の品質が低下する。   FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 of the light deflector 7 when the fixing hole 76a of the heat radiating plate 76 is not on the second straight line S2. When the fixing hole 76a is not on the second straight line S2, the sizes of Fa and Fb are different, and the position of the bearing portion 721 is shifted. This figure shows a case where Fb is larger than Fa. At this time, since the position of the bearing portion 721 does not fluctuate in the portion in contact with the circuit board 71, the bearing portion 721 is inclined in the direction of the first straight line S1, the light flux reflecting surface of the polygon mirror 73 is also inclined, and the direction of the light flux is changed. The quality of the electrostatic latent image formed on the body drum is lowered, and the quality of the image is lowered.

熱伝達部材75のヤング率は、放熱部材74のヤング率よりも低いことが好ましい。この場合、放熱部材74が変形しても熱伝達部材75が軸受け部721に密着することができるため、放熱効率を向上させることができる。また、軸受け部721が熱伝達部材75から受ける力を小さくすることができ、より安定して高品質の画像を形成することができる。   The Young's modulus of the heat transfer member 75 is preferably lower than the Young's modulus of the heat dissipation member 74. In this case, even if the heat radiating member 74 is deformed, the heat transfer member 75 can be in close contact with the bearing portion 721, so that the heat radiating efficiency can be improved. Further, the force received by the bearing portion 721 from the heat transfer member 75 can be reduced, and a high-quality image can be formed more stably.

(第2実施形態)
本発明にかかる光偏向装置の他の例について図面を参照して説明する。図7は、本発明にかかる光偏向装置の他の例の平面図である。同図に示すように、第2実施形態の光偏向装置7は、回路基板71上に集積回路78が設けられていること以外、第1実施形態の光偏向装置7と同じ構成を有している。そのため、第2実施形態において、第1実施形態と同一の部材、部分には同じ符号を付している。
(Second Embodiment)
Another example of the light deflection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a plan view of another example of the light deflection apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the optical deflection apparatus 7 of the second embodiment has the same configuration as the optical deflection apparatus 7 of the first embodiment except that an integrated circuit 78 is provided on a circuit board 71. Yes. Therefore, in 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and part as 1st Embodiment.

回路基板71上に設けられた集積回路78は、動作時に発熱するため、光偏向装置7においてポリゴンミラー73以外の熱発生源となる。本実施形態では、このような熱発生源となる集積回路78は、平面視において第2直線S2上に配置する。これにより、第1直線S1における断面上での軸受け部721を挟んだ両側において、集積回路78から放熱部材74と熱伝達部材75とが接する接触部pa、pbまでの距離D2a、D2bがほぼ同じとなるため、これらの接触部pa、pbにおける集積回路78の発熱に起因する温度変化量もほぼ同じとなる。そのため、第1実施形態と同様の理由から、第2実施形態においても軸受け部721の第1直線S1方向への傾きはほとんど生じない。   Since the integrated circuit 78 provided on the circuit board 71 generates heat during operation, it becomes a heat generation source other than the polygon mirror 73 in the optical deflector 7. In the present embodiment, the integrated circuit 78 serving as such a heat generation source is disposed on the second straight line S2 in plan view. As a result, the distances D2a and D2b from the integrated circuit 78 to the contact portions pa and pb where the heat dissipation member 74 and the heat transfer member 75 are in contact are substantially the same on both sides of the first straight line S1 across the bearing portion 721. Therefore, the amount of temperature change caused by the heat generation of the integrated circuit 78 at these contact portions pa and pb is substantially the same. Therefore, for the same reason as in the first embodiment, the inclination of the bearing portion 721 in the direction of the first straight line S1 hardly occurs in the second embodiment.

第2実施形態では、図7に示すように、放熱部材74の固定位置である固定孔76aは、ポリゴンミラー73の回転軸中心73bと集積回路78との間に位置するように形成することが好ましい。このような位置に固定孔76aを形成した場合、第2直線S2上における放熱部材74と熱伝達部材75とが接する2箇所の接触部pc、pdにおいて、集積回路78の発熱に起因する常温からの温度変化量は、集積回路78に近い接触部pcの温度変化量ΔTcの方が、集積回路78から遠い接触部pdの温度変化量ΔTdに比べて大きくなる。すなわち、ΔTc>ΔTdである。一方、固定孔76aから接触部pcまでの距離D2cは、固定孔76aから接触部pdまでの距離D2dよりも短い。すなわち、D2c<D2dである。   In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the fixing hole 76 a that is the fixing position of the heat radiating member 74 is formed so as to be positioned between the rotation axis center 73 b of the polygon mirror 73 and the integrated circuit 78. preferable. In the case where the fixing hole 76a is formed at such a position, at the two contact portions pc and pd where the heat radiating member 74 and the heat transfer member 75 are in contact with each other on the second straight line S2, the normal temperature due to the heat generation of the integrated circuit 78 is started. The temperature change amount ΔTc of the contact portion pc close to the integrated circuit 78 is larger than the temperature change amount ΔTd of the contact portion pd far from the integrated circuit 78. That is, ΔTc> ΔTd. On the other hand, the distance D2c from the fixed hole 76a to the contact part pc is shorter than the distance D2d from the fixed hole 76a to the contact part pd. That is, D2c <D2d.

図8は、図7のVIII−VIII断面図、すなわち本発明の光偏向装置の放熱部材74の周辺部分の第2直線S2における断面図である。ここで、第1実施形態で軸受け部721が熱伝達部材75から受ける力の大きさFa、Fbについて説明したのと同様に、接触部pc、pdにおいて軸受け部721が熱伝達部材75から受ける力の大きさFc、Fdは各部分における熱伝達部材75の伸び量Δc、Δdに比例し、また、伸び量ΔcおよびΔdはそれぞれ温度変化量ΔTc、ΔTd及び距離D2c、D2dに比例する。   FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. Here, the force received by the bearing portion 721 from the heat transfer member 75 at the contact portions pc and pd is the same as described for the magnitudes Fa and Fb of the force received by the bearing portion 721 from the heat transfer member 75 in the first embodiment. , Fc and Fd are proportional to the elongation amounts Δc and Δd of the heat transfer member 75 in each portion, and the elongation amounts Δc and Δd are proportional to the temperature variations ΔTc and ΔTd and the distances D2c and D2d, respectively.

集積回路78を、ポリゴンミラー73の回転軸中心73bから、固定孔76aよりも遠い位置に配置することにより、ΔTc>ΔTd、D2c<D2dとなるため、Fcは温度変化量ΔTcの影響が大きく、距離D2cの影響が小さくなるのに対して、Fdは温度変化ΔTdの影響が小さく、距離D2dの影響が大きい。そのため、接触部pc、pdにおいて温度変化量の影響と突起部からの距離の影響とが打ち消しあい、伸び量ΔcとΔdとの差の拡大を抑制でき、FcとFdとの差の拡大も抑制できる。したがって、軸受け部721の第2直線S2方向への傾きも抑制することができ、より安定して高品質の画像を形成することができる。   By arranging the integrated circuit 78 at a position farther from the rotation axis center 73b of the polygon mirror 73 than the fixed hole 76a, ΔTc> ΔTd and D2c <D2d are satisfied, and Fc is greatly influenced by the temperature change amount ΔTc. While the influence of the distance D2c is small, Fd has a small influence of the temperature change ΔTd, and the influence of the distance D2d is large. Therefore, the influence of the temperature change amount and the influence of the distance from the protrusions cancel each other at the contact portions pc and pd, and the increase in the difference between the elongation amounts Δc and Δd can be suppressed, and the increase in the difference between Fc and Fd is also suppressed. it can. Therefore, the inclination of the bearing portion 721 in the second straight line S2 direction can also be suppressed, and a high-quality image can be formed more stably.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.

本発明の光偏向装置は、軸受けを冷却することができるとともに、ポリゴンミラーの光束反射面の傾きを抑制することができるため、画像形成装置に用いられた場合に高品質の画像を形成することができ、有用である。   The light deflecting device of the present invention can cool the bearing and suppress the inclination of the light beam reflecting surface of the polygon mirror, so that it can form a high-quality image when used in an image forming apparatus. Can be useful.

7 光偏向装置
70 筐体
70a 貫通孔
70b ネジ穴
71 回路基板
72 モーター
721 軸受け部
722 回転軸
73 ポリゴンミラー(光偏向部材)
73a 光反射面上の光束の中心位置
73b 回転軸中心
74 放熱部材
74a 突起
75 熱伝達部材
76 放熱板
76a 固定孔
77 ネジ部材
78 集積回路(熱発生源)
L 光束
7 Optical deflecting device 70 Housing 70a Through hole 70b Screw hole 71 Circuit board 72 Motor 721 Bearing portion 722 Rotating shaft 73 Polygon mirror (light deflecting member)
73a Center position 73b of light beam on the light reflection surface 74b Rotating shaft center 74 Heat radiation member 74a Projection 75 Heat transfer member 76 Heat radiation plate 76a Fixing hole 77 Screw member 78 Integrated circuit (heat generation source)
L luminous flux

Claims (5)

回転する光偏向部材で光源からの光束を偏向する光偏向装置であって、
前記光偏向部材の回転軸を支持する軸受け部と、
前記軸受け部の外周を囲むように配置され、装置本体に固定された放熱部材と、
前記軸受け部と前記放熱部材とに接触する熱伝達部材と、
を備え、
前記放熱部材の装置本体への固定位置が、前記光偏向部材の光反射面上の光束の中心と前記回転軸中心とを結んだ第1直線に対して略直交するとともに前記回転軸中心を通る第2直線上に位置する
ことを特徴とする光偏向装置。
An optical deflecting device that deflects a light beam from a light source with a rotating optical deflecting member,
A bearing portion for supporting a rotation shaft of the light deflection member;
A heat dissipating member disposed so as to surround the outer periphery of the bearing portion, and fixed to the apparatus main body;
A heat transfer member that contacts the bearing and the heat dissipation member;
With
The fixing position of the heat radiating member to the apparatus main body is substantially orthogonal to the first straight line connecting the center of the light beam on the light reflecting surface of the light deflecting member and the center of the rotation axis, and passes through the center of the rotation axis. An optical deflecting device located on the second straight line.
前記光偏向部材以外に熱発生源を有し、
前記熱発生源が、第2直線上に配置されている請求項1記載の光偏向装置。
In addition to the light deflection member, it has a heat generation source,
The light deflection apparatus according to claim 1, wherein the heat generation source is arranged on a second straight line.
前記固定位置が、前記回転軸中心と前記熱発生源との間に位置している請求項2記載の光偏向装置。   The light deflection apparatus according to claim 2, wherein the fixed position is located between the rotation axis center and the heat generation source. 前記熱伝達部材のヤング率が、前記放熱部材のヤング率よりも低い請求項記載の光偏向装置。   The light deflection apparatus according to claim 1, wherein a Young's modulus of the heat transfer member is lower than a Young's modulus of the heat dissipation member. 前記放熱部材が円筒状である請求項1〜4のいずれかに記載の光偏向装置。   The light deflection apparatus according to claim 1, wherein the heat radiating member is cylindrical.
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