JP5398767B2 - 放熱装置及び光学走査装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、発熱部材が搭載された基台の底面から一体的に延びた複数の放熱部材を備えた放熱装置、及びこの放熱装置を備えた光学走査装置、並びにこの光学走査装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、発熱部材が搭載された基台の底面から一体的に延びた複数の放熱部材を備えた放熱装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、熱遮蔽板１５１とその熱遮蔽板１５１の裏面側に設けられた仕切り板１５２とを備えた熱遮蔽部材１０５が開示されており、熱遮蔽板１５１の裏面には放熱フィン（放熱部材）１５３が複数突設されている。図１５（ａ）〜（ｃ）は、熱遮蔽板１５１の裏面に設けられた放熱フィン１５３の形状及び配置構造を示している。

図１５（ａ）に示す第１の例では、放熱フィン１５３Ａの断面形状が長方形であって、領域Ｓ１，Ｓ２に設けられた放熱フィン１５３Ａは長手方向を上下方向に揃えて設けられており、領域Ｓ３，Ｓ４及び中央に設けられた放熱フィン１５３Ａは長手方向を左右方向に揃えて設けられている。すなわち、放熱フィン１５３Ａの断面長辺が中心方向に向くように配置されている。

図１５（ｂ）に示す第２の例では、円柱状の放熱フィン１５３Ｂが上下方向及び左右方向に規則的に配設されている。また、上下の列及び左右の列については、放熱フィン１５３Ｂは互い違いに配設されている。

図１５（ｃ）に示す第３の例では、各放熱フィン１５３Ｃが熱遮蔽板１５１の中央を中心として放射状に延在するように形成されており、対流する空気が放射方向に流れ易い構造となっている。

特開２００５−２５２１７５号公報

しかし、図１５（ａ）に示す放熱フィン１５３Ａの配置では、風の向きによって、放熱フィン１５３Ａに風の当たる面積に差が生じることから、放熱効果に差が生じるといった問題があった。また、放熱フィン１５３Ａが断面長方形状であり、かつ、断面長辺が中心方向に向くように配置されているため、風を断面長辺でまともに受け止める配置構造となっている。そのため、中心から離れた位置に設けられた放熱フィン１５３Ａにはほとんど風が届かず、放熱効率の悪い構造となっている。

また、図１５（ｂ）に示す放熱フィン１５３Ｂの配置では、図中横方向に抜ける風に対しては、全ての放熱フィン１５３Ｂに風が当たって抜けることになるが、図中縦方向に抜ける風に対しては、直線的な風路が形成されてるため、風が直線的に抜けてしまうことになる。すなわち、風の向きによって放熱効果に差が生じるといった問題があった。

また、図１５（ｃ）に示す放熱フィン１５３Ｃの配置では、中央から放射状に流れる風に対して放射状に風路を形成しているため、風が直線的に抜けてしまうことになる。そのため、放熱効率の悪い構造となっているといった問題があった。

一方、このような放熱装置を、光源からのレーザ光を偏向走査する回転多面鏡（発熱部材）が搭載された基台の底面に設けることで、回転多面鏡周辺の冷却用として光学走査装置に適用した場合、光学走査装置は、搭載される画像形成装置の機種によって種々の配置構造のものがあるため、基台に対する回転多面鏡の配置構造も、それぞれの機種に合わせて種々の配置構造とする必要がある。

つまり、搭載した放熱装置に流れる風の方向は機種によって異なるため、放熱装置も機種毎に最適な放熱効果が得られるような放熱フィンの配置構造とする必要がある。

しかし、特許文献１記載の放熱装置では、放熱フィンは規則的に配置されており、中央部から放射状に風を送る場合には効率良く配置されているが、これを光学走査装置に搭載した場合には、風の流れは中央部から放射状に広がることはなく、また、横から入って反対側に抜ける場合でも、その入る方向及び抜ける方向は機種によって異なるため、その機種毎に最適な配置構造とする必要がある。つまり、機種毎に放熱フィンの配置を設計する必要があるため、コスト的にも高くつくといった問題があった。別言すれば、同じ配置構造の放熱装置を全機種に共通して使用することが難しいといった問題があった。

また、光学走査装置では、ゴミや埃等が回転多面鏡の表面に付着することを防止するため、回転多面鏡をカバー筐体で覆う場合がある。この場合には、狭い空間内で回転多面鏡が高速回転することから、カバー筐体の内部温度が上昇することになるが、従来、カバー筐体と基台との接続面は特に加工していなかったため、接続面の細かい凹凸によって接続面積が減少し、放熱効果、すなわちカバー筐体から基台への熱伝導を十分に行うことができないといった問題もあった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、風の通る方向に影響されることなく、常に一定の放熱効率を得ることができるとともに、機種によって送風方向の異なる装置に搭載された場合でも、送風方向に関係なく全ての機種に共通使用することのできる放熱装置、及びこの放熱装置を備えた光学走査装置、並びにこの光学走査装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の放熱装置は、発熱部材が搭載された基台の底面から一体的に延びた複数の放熱部材を備えた放熱装置であって、前記放熱部材は、横断面が円形状に形成されており、前記放熱部材が延びている方向に直交する方向のどの方向からでも直線ライン上にいずれかの前記放熱部材が位置するように設けられ、かつ、複数の前記放熱部材は径が変えられていることを特徴としている。また、本発明の放熱装置によれば、前記放熱部材は不規則に配置された構成としてもよい。

このように、放熱部材が延びている方向に直交する方向のどの方向からでも直線ライン上に放熱部材が位置するように設けることで、放熱部材への風の当る面積が増加して放熱効率が高くなるとともに、放熱装置の配置設計の自由度が増す。また、放熱部材を横断面円形状に形成することで、放熱部材の間を抜ける空気の流れがスムーズとなり、全ての放熱部材に空気（風）が満遍なく接触することで、放熱効率を高めることができる。

また、本発明の放熱装置によれば、前記放熱部材の先端に接触させて放熱体が設けられ、前記放熱体と前記基台との間の側面が全面開放された開放部とされた構造としてもよい。

このように放熱体を設けることにより、基台と放熱体との間を通る空気（風）が必ず放熱部材の間を通るように風路が形成されるので、熱交換による放熱効果を高めることができる。また、放熱体を放熱部材に接触させることで、放熱部材から放熱体への熱伝導による放熱効果も得ることができる。

また、本発明の放熱装置によれば、前記基台の底面に、前記放熱部材を内包して風路を形成する風路筐体が設けられ、前記風路筐体の近傍には、前記筐体の一方の開口部から他方の開口部に向けて外気を導入する送風手段が設けられた構成としてもよい。

このように、放熱部材の全体を覆うように送風路となる風路筐体を設け、さらに送風手段を設けることで、外気を放熱部材に効率良く導くことができるので、放熱部材による放熱効果をさらに高めることができる。

また、本発明の放熱装置によれば、前記基台の上面に、前記発熱部材を内包するカバー筐体が設けられ、前記カバー筐体と前記基台との接続面が平滑面に形成された構成としてもよい。

このように、カバー筐体と基台との接続面を鏡面仕上げして平滑面に形成することで、接続面積が増大し、カバー筐体から基台を介した放熱部材への熱伝導をより効率的に行うことができるため、発熱部材の冷却効果を高めることができる。

また、本発明の光学走査装置は、上記各構成の放熱装置を備えた光学走査装置であって、前記発熱部材は、光源からのレーザ光を偏向走査する回転多面鏡であることを特徴としている。

このように、回転多面鏡が搭載された基台の底面側に放熱装置を設けることで、高速回転する回転多面鏡の周辺に発生する熱を効率的に放熱することができる。特に、ゴミや埃等が回転多面鏡に付着することを防止してカバー筐体が設けられている場合には、カバー筐体という限られた空間の中に熱がこもることになるが、本発明の放熱装置を設けることで、このカバー筐体内の熱を効率的に放熱することが可能となる。

また、本発明の画像形成装置は、上記構成の光学走査装置と、像担持体と、前記光学走査装置からのレーザ光が前記像担持体の被走査面を走査することによって形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、現像された前記トナー像を搬送される用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段と、を備えた構成としている。

本発明の放熱装置によれば、放熱部材が延びている方向に直交する方向のどの方向からでも直線ライン上にいずれかの放熱部材が位置するように設けることで、放熱部材への風の当る面積が増加して放熱効率が高くなるとともに、放熱装置の配置設計の自由度を増すことができる。また、放熱部材を横断面円形状に形成することで、放熱部材の間を抜ける空気の流れがスムーズとなり、全ての放熱部材に空気（風）が満遍なく接触することで、放熱効率を高めることができる。

また、本発明の光学走査装置及び画像形成装置によれば、回転多面鏡が搭載された基台の底面側に本発明の放熱装置を設けることで、高速回転する回転多面鏡の周辺に発生する熱を効率的に放熱することができる。

本発明の実施形態に係る放熱装置を搭載した光学走査装置を備えた画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明に係る放熱装置を搭載した光学走査装置の実施形態を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、光学走査装置の概略平面図及び概略断面図である。 光学走査装置の底面図である。 回転多面鏡の周辺部を上側から見た斜視図である。 回転多面鏡の周辺部を下側から見た斜視図である。 回転多面鏡の周辺部を示す断面図である。 図４のＤ部分を拡大して示す底面図である。 放熱フィンの他の実施例を示す装置筐体の一部拡大底面図である。 放熱フィンの他の実施例を示す装置筐体の一部拡大底面図である。 放熱装置の他の実施例を示しており、回転多面鏡の周辺部を示す断面図である。 放熱装置のさらに他の実施例を示しており、回転多面鏡の周辺部を拡大して示す斜視図である。 放熱装置のさらに他の実施例を示しており、風路筐体及び放熱体を一部切り欠いた状態で、回転多面鏡の周辺部を拡大して示す斜視図である。 実験結果をまとめた図表である。 （ａ）〜（ｃ）は、熱遮蔽板の裏面に設けられた従来の放熱フィンの形状及び配置構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

＜画像形成装置の説明＞
図１は、本発明の実施形態に係る放熱装置を搭載した光学走査装置を備えた画像形成装置を示す概略断面図である。この画像形成装置は、原稿の画像を読取る原稿読取手段（画像読取手段）Ｂと、原稿読取手段Ｂにより読取られた原稿の画像または外部から受信した画像をカラーもしくは単色で用紙に記録形成する画像形成手段Ａとを備えている。

原稿読取手段Ｂでは、原稿が原稿セットトレイ５１にセットされると、ピックアップローラ５４が原稿表面に押し付けられて回転することで、原稿が原稿セットトレイ５１から引き出され、次のサバキローラ５５と分離パッド５６間を通過して１枚ずつに分離されてから、搬送経路５７へと搬送されるようになっている。

搬送経路５７では、原稿の先端がレジストローラ５９に当接することで、原稿の先端がレジストローラ５９と平行に揃えられ、この後に原稿がレジストローラ５９により搬送されて原稿ガイド６１と読取りガラス６２間を通過する。このとき、第１走査部６３の光源の光が読取りガラス６２を介して原稿表面に照射され、その反射光が読取りガラス６２を介して第１走査部６３に入射し、この反射光が第１及び第２走査部６３、６４のミラーで反射されて結像レンズ６５へと導かれ、結像レンズ６５によって原稿の画像がＣＣＤ（Charge Coupled Device）６６上に結像される。ＣＣＤ６６は、原稿の画像を読取り、原稿の画像を示す画像データを出力する。さらに、原稿は、搬送ローラ６７により搬送され、排紙ローラ６８を介して原稿排紙トレイ６９に排出されるようになっている。

また、原稿台ガラス６０上に載置された原稿を読取ることができる。レジストローラ５９、原稿ガイド６１、原稿排紙トレイ６９等とそれらよりも上側の部材とは、一体化されて、原稿読取手段Ｂの背面側で開閉可能に枢支されたカバー体となっている。このカバー体が開かれると、原稿台ガラス６０が解放されて、原稿台ガラス６０上に原稿を載置することができる。原稿が載置されて、カバー体が閉じられると、第１及び第２走査部６３，６４が副走査方向に移動されつつ、第１走査部６３によって原稿台ガラス６０上の原稿表面が露光され、第１及び第２走査部６３，６４によって原稿表面からの反射光が結像レンズ６５へと導かれ、結像レンズ６５によって原稿の画像がＣＣＤ６６上に結像される。このとき、第１及び第２走査部６３，６４が相互に所定の速度関係を維持しつつ移動されて、原稿表面、第１及び第２走査部６３，６４、結像レンズ６５、ＣＣＤ６６という反射光の光路の長さが変化しないように、第１及び第２走査部６３，６４の位置関係が常に維持され、これによりＣＣＤ６６上での原稿の画像のピントが常に正確に維持されるようになっている。

こうして読取られた原稿の画像全体は、画像データとして画像形成手段Ａへと送受され、画像形成手段Ａにおいて画像が用紙に記録される。

一方、画像形成手段Ａは、光学走査装置７、現像装置（現像手段）２、感光体ドラム（像担持体）３、帯電器５、クリーナ装置４、中間転写ベルト装置（転写手段）８、定着装置（定着手段）１２、用紙搬送装置１８、給紙トレイ１０、及び用紙排紙トレイ１５等により構成されている。

画像形成手段Ａにおいて扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、または単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。従って、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナ装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム３は、画像形成手段Ａのほぼ中央に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。

光学走査装置７は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、帯電された感光体ドラム３表面（被走査面）をレーザ光で走査することにより画像データに応じた露光を行い、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーによりトナー像として現像する。クリーナ装置４は、現像及び画像転写後に感光体ドラム３表面に残留したトナーを除去及び回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルト装置８は、中間転写ベルト２０、中間転写ベルト駆動ローラ２１、従動ローラ２２、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、及び中間転写ベルトクリーニング装置９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ２１、中間転写ローラ６、従動ローラ２２等は、中間転写ベルト２０を張架して支持し、中間転写ベルト２０を矢印Ｃ方向に周回移動させる。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルト２０近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト２０を介して感光体ドラム３に圧接され、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト２０に転写するための転写バイアスを印加されている。

中間転写ベルト２０は、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに接触するように設けられており、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ表面のトナー像を中間転写ベルト２０に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像（各色のトナー像）を形成する。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端ベルト状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト２０へのトナー像の転写は、中間転写ベルト２０裏面に圧接されている中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、用紙に対して均一に高電圧を印加することができる。

上述のように、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ表面のトナー像は、中間転写ベルト２０で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このように積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト２０と共に搬送され、中間転写ベルト２０と接触する２次転写装置１１によって用紙上に転写される。

中間転写ベルト２０と２次転写装置１１の転写ローラ１１ａとは、相互に圧接されてニップ域を形成する。また、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａには、中間転写ベルト２０上の各色のトナー像を用紙に転写させるための電圧（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。さらに、そのニップ域を定常的に得るために、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａもしくは中間転写ベルト駆動ローラ２１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）としている。

また、２次転写装置１１によって中間転写ベルト２０上のトナー像が用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト２０上にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、中間転写ベルトクリーニング装置９によって残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置９には、例えばクリーニング部材として中間転写ベルト２０に接触するクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ２２により中間転写ベルト２０裏側が支持されている。

給紙トレイ１０は、用紙を格納しておくためのトレイであり、画像形成手段Ａの画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成部の上側に設けられている用紙排紙トレイ１５は、印刷済みの用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。

また、画像形成手段Ａには、給紙トレイ１０の用紙を２次転写装置１１や定着装置１２を経由させて用紙排紙トレイ１５に送るための用紙搬送装置１８が設けられている。この用紙搬送装置１８は、Ｓの字形状の用紙搬送経路２５を有し、この用紙搬送経路２５に沿って、ピックアップローラ１６、レジスト前ローラ１９、レジストローラ１４、定着装置１２、各搬送ローラ１３、及び排紙ローラ１７等を配置したものである。

ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に設けられ、給紙トレイ１０から用紙を１枚ずつ用紙搬送経路２５に供給する呼び込みローラである。各搬送ローラ１３及びレジスト前ローラ１９は、用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、用紙搬送経路２５に沿って複数箇所に設けられている。

レジストローラ１４は、搬送されて来た用紙を一旦停止させて、用紙の先端を揃え、中間転写ベルト２０と２次転写装置１１間のニップ域で中間転写ベルト２０上のカラーのトナー像が用紙に転写されるように、感光体ドラム３及び中間転写ベルト２０の回転にあわせて、用紙をタイミングよく搬送する。例えば、レジストローラ１４は、中間転写ベルト２０と２次転写装置１１間のニップ域で中間転写ベルト２０上のカラーのトナー像の先端が用紙における画像形成範囲の先端に合うように、用紙を搬送する。

定着装置１２は、トナー像が転写された用紙を受け取り、この用紙をヒートローラ２６及び加圧ローラ２７間に挟み込んで搬送する。ヒートローラ２６は、所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ２７とともに用紙を熱圧着することにより、用紙に転写されたトナー像を溶融、混合、圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。

各色のトナー像の定着後の用紙は、排紙ローラ１７によって用紙排紙トレイ１５上に排出される。

なお、画像形成ステーションＰａだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置８の中間転写ベルト２０に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト２０から用紙に転写され、用紙上に定着される。

また、用紙の表面だけではなく、両面の印字を行なう場合は、用紙の表面の画像を定着装置１２により定着した後に、用紙を用紙搬送経路２５の排紙ローラ１７により搬送する途中で、排紙ローラ１７を停止させてから逆回転させ、用紙を反転経路Ｓｒに通して、用紙の表裏を反転させてから、用紙をレジストローラ１４へと導き、用紙の表面と同様に、用紙の裏面に画像を記録して定着し、その後、用紙を用紙排紙トレイ１５に排出する。

＜光学走査装置の説明＞
図２は、本発明に係る放熱装置３０を搭載した光学走査装置７の実施形態を示す斜視図、図３（ａ），（ｂ）は、同光学走査装置７の概略平面図及び概略断面図、図４は、同光学走査装置７の底面図である。また、図５は、回転多面鏡の周辺部を上側から見た斜視図、図６は、回転多面鏡の周辺部を下側から見た斜視図、図７は、回転多面鏡の周辺部を示す断面図、図８は、図４のＤ部分を拡大して示す底面図である。ただし、図２及び図３（ａ），（ｂ）では、回転多面鏡を内包するカバー筐体の図示を省略した状態で示している。

本実施形態に係る光学走査装置７では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応するそれぞれのレーザダイオード７１（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ）と、各レーザダイオード７１ａ〜７１ｄのレーザ光を反射するミラー７２（７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ）と、ミラー７２ａ〜７２ｄからの各レーザ光を反射するミラー７３と、ミラー７３からの各レーザ光を反射する回転多面鏡（以下、ポリゴンミラーと称する。）７４と、ポリゴンミラー７４からの各レーザ光を屈折させる第１ｆθレンズ７５と、第１ｆθレンズ７５を透過した各レーザ光を個別に反射する複数のミラー７６（７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ）と、各ミラー７６ａ〜７６ｄからの各レーザ光をそれぞれ個別に屈折させる４つの第２ｆθレンズ７７（７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ）とが、装置筐体７ａ内の所定位置に配置されている。

ポリゴンミラー７４は、本実施形態では８面体の正多角形柱状のものであって、高速回転駆動されており、その各周面のミラー（反射面）により各レーザ光を反射しつつ主走査方向Ｘに繰り返し走査する。このポリゴンミラー７４は、図７に示すように、ミラー基板７８上に回転可能に支持固定されており、このミラー基板７８が、装置筐体７ａ内に載置固定された支持部材７９上にネジ等（図示省略）によって支持固定されている。

第１ｆθレンズ７５、各ミラー７６、及び各第２ｆθレンズ７７は、主走査方向Ｘに繰り返し走査されるそれぞれのレーザ光を反射したり屈折させるため、主走査方向Ｘに長くされ、かつ主走査方向Ｘに直交する方向で短くされた棒状に形成されており、それらの両端が装置筐体７ａに支持固定されている。

ブラックに対応するレーザダイオード７１ｃから出射されたレーザ光は、ミラー７２ｃ、ミラー７２ａ及びミラー７３で順次反射され、ポリゴンミラー７４で反射されて主走査方向Ｘに走査され、さらに第１ｆθレンズ７５を透過して、ミラー７６ａで反射され、第２ｆθレンズ７７ａを透過して、ブラックに対応する感光体ドラム３ａに入射する。

シアンに対応するレーザダイオード７１ｄから出射されたレーザ光は、ミラー７２ｄ、ミラー７２ａ及びミラー７３で順次反射され、ポリゴンミラー７４で反射されて主走査方向Ｘに走査され、さらに第１ｆθレンズ７５を透過して、２個のミラー７６ｂで反射され、第２ｆθレンズ７７ｂを透過して、シアンに対応する感光体ドラム３ｂに入射する。

イエローに対応するレーザダイオード７１ｂから出射されたレーザ光は、ミラー７２ｂ、７２ａ及びミラー７３で順次反射され、ポリゴンミラー７４で反射されて主走査方向Ｘに走査され、さらに第１ｆθレンズ７５を透過して、２個のミラー７６ｄで反射され、第２ｆθレンズ７７ｄを透過して、イエローに対応する感光体ドラム３ｄに入射する。

マゼンタに対応するレーザダイオード７１ａから出射されたレーザ光は、ミラー７３で反射され、ポリゴンミラー７４で反射されて主走査方向Ｘに走査され、さらに第１ｆθレンズ７５を透過して、２個のミラー７６ｃで反射され、第２ｆθレンズ７７ｃを透過して、マゼンタに対応する感光体ドラム３ｃに入射する。

各感光体ドラム３ａ〜３ｄは、図３（ｂ）に示す矢印方向に回転駆動されており、主走査方向Ｘに繰り返し走査されるそれぞれのレーザ光を照射されて、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面にそれぞれの静電潜像が形成される。各感光体ドラム３ａ〜３ｄ表面の静電潜像は、それぞれ現像されてトナー像となり、これらのトナー像が中間転写ベルト２０を介して用紙に重ねて転写され、用紙上でカラーのトナー像となる。

上記構成において、図５，図６及び図７に示すように、本実施形態では、外乱光や埃の進入防止、及びモータ音の遮音等を目的として、ポリゴンミラー７４の全体を上方から被覆して内包する略円筒形状のカバー筐体８１が設けられている。このカバー筐体８１には、走査レーザの出射方向の側面部に横長の開口部８２が設けられており、この開口部８２の幅は、ポリゴンミラー７４で反射された走査レーザ光の有効走査範囲より若干広い幅に形成されている。このカバー筐体８１は、天井部８１ａが円盤状の板金で形成され、周囲の円筒部８１ｂがアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。

また、ポリゴンミラー７４に対向するミラー基板７８の底面７８ａ側には、複数の放熱フィン（放熱部材）３１を備えた放熱装置３０が設けられている。

放熱装置３０は、ミラー基板７８に取り付けられた略円盤形状のフィン基台（基台）３２を備えており、このフィン基台３２の底面３２ａから一体的に延びて複数の放熱フィン３１が設けられている。フィン基台３２及び放熱フィン３１は本実施形態ではアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。この放熱フィン３１は、図４，図６及び図８に示すように、横断面が円形状（すなわち、円柱形状）に形成されており、放熱フィン３１が延びている方向（フィン基台３２の底面３２ａに対して垂直方向）に直交する方向（底面３２ａと平行な方向）のどの方向からでも直線ライン上にいずれかの放熱フィン３１が位置するように設けられている。図８では、４点（Ｐ１〜Ｐ４）からそれぞれ中心に向かって直線ラインを引くことによって、いずれかの放熱フィン３１が必ず直線ライン上に位置していることを示している。すなわち、放熱フィン３１の間を風が直線的に抜けないような配置構造となっている。これにより、放熱フィン３１への風の当る面積が増加して放熱効率が高くなるとともに、放熱装置３０自体の配置設計の自由度も増すことになる。また、放熱フィン３１を横断面円形状に形成することで、放熱フィン３１の間を抜ける空気の流れがスムーズとなり、全ての放熱フィン３１に流れる空気が満遍なく接触することで、放熱効率を高めることができる。

なお、フィン基台３２の中央部に形成された底面側に一段凹んだ凹部３４は、ポリゴンミラー７４を回転駆動する駆動手段であるモータ９１を保持固定するための保持部である。

図９及び図１０は、放熱フィン３１の他の実施例を示す装置筐体７ａの一部拡大底面図である。

図７では、放熱フィン３１は、一定の規則性を持って配置（上下及び左右に対称に配置）されているが、このような規則的な配置に限定されるものではなく、放熱フィン３１の間を風が直線的に通り抜けないような配置であれば、規則性の無いランダムな配置としてもよい。図９は、放熱フィン３１をランダムに配置した例を示している。

また、放熱フィン３１の径も同一である必要はなく、放熱フィン３１の間を風が直線的に抜けないように工夫して各放熱フィン３１の径を変えるようにしてもよい。図１０は、各放熱フィン３１の径を変えた例を示している。

フィン基台３２は、その周囲に１段高いリング形状のカバー受け部３３が形成されており、このカバー受け部３３をミラー基板７８に形成された円形状の開口部７８ｂの周縁上部に当接するように上方から嵌め合わせることで、ミラー基板７８に取り付け固定されている。そして、このカバー受け部３３の上面（接続面）３３ａに、カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面（接続面）８１ｂ１が直接接続（載置固定）されるようになっている。

本実施形態では、カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成している。このように接続面を鏡面仕上げして平滑面に形成することで、カバー筐体８１とフィン基台３２との接続面の接触面積を増大させ、カバー筐体８１からフィン基台３２を介した放熱フィン３１への熱伝導がより効率的に行われるようにしている。

なお、ポリゴンミラー７４に対向するミラー基板７８の底面７８ａ側に、複数の放熱フィン３１を備えた放熱装置３０を設けたこと、及び、カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成したこと、による放熱効果については、最後に実験結果を踏まえて説明する。

＜放熱装置３０の他の実施例＞
図１１は、放熱装置３０の他の実施例を示しており、回転多面鏡の周辺部を示す断面図である。

本実施例の放熱装置３０は、上記放熱装置３０の放熱フィン３１の先端に接触させて放熱体３５を設けた構成としたものである。この放熱体３５は、フィン基台３２と略同径の円盤状に形成されおり、例えば板金等で形成されている。また、放熱体３５とフィン基台３２との間の側面は全面開放された開放部３６となっている。このように、放熱体３５を設けることにより、フィン基台３２と放熱体３５との間を通る空気（風）が必ず放熱フィン３１の間を通るように風路３７（図中、点線によって示している。）が形成されるので、放熱フィン３１との熱交換による放熱効果を高めることができる。また、放熱体３５を放熱フィン３１の先端に接触させることで、放熱フィン３１から放熱体３５への熱伝導による放熱効果も得ることができる。

なお、放熱体３５を設けたことによる放熱効果についても、最後に実験結果を踏まえて説明する。

＜放熱装置３０のさらに他の実施例＞
図１２及び図１３は、放熱装置３０のさらに他の実施例を示しており、回転多面鏡の周辺部を拡大して示す斜視図である。ただし、図１３は、後述する風路筐体４０及び放熱体３５を一部切り欠いた状態で示している。

本実施例の放熱装置３０は、図１１に示す放熱装置３０の構成に加え、フィン基台３２を含む支持部材７９の底面に、放熱フィン３１及び放熱体３５を内包して風路を形成する風路筐体４０を設けたものである。この風路筐体４０には、その側面に外気導入口となる一方の開口部４１と、外気排出口となる他方の開口部４２とが設けられており、外気排出口である他方の開口部４２には、一方の開口部４１から他方の開口部４２に向けて外気を導入するための送風ファン（送風手段）４５がネジ等４６によって取り付け固定されている。

このように、放熱フィン３１及び放熱体３５の全体を覆うように送風路となる風路筐体４０を設け、さらに送風ファン４５を設けることで、外気を放熱フィン３１に効率良く導くことができるので、放熱フィン３１による放熱効果をさらに高めることができる。

＜放熱効果の検討＞
本発明者らは、上記構成の放熱装置３０を備えたこと、及びカバー筐体８１とフィン基台３２との接続面を平滑面に形成したことによる放熱効果を確認するため、実際に上記構成の放熱装置３０を搭載した光学走査装置を作製し、これを画像形成装置に搭載して放熱効果の実験を行った。図１４は、その実験結果をまとめた図表である。なお、図表中の「×」、「〇」は、改造の有無（平滑面にしているか、放熱板を取り付けているか）を示しており、「×」は改造無し、「〇」は改造有りを示している。

この実験では、図５及び図６に示す構造のポリゴンミラー試作品を作製して光学走査装置に搭載した。また、ポリゴンミラー試作品として、以下の４種類を作製した。

試作品１：カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成せず（すなわち、微細な凹凸のある粗面のままの状態）、かつ、放熱体３５を設けていないもの。

試作品２：カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成せず（すなわち、微細な凹凸のある粗面のままの状態）、かつ、放熱体３５を設けたもの。

試作品３：カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成し（すなわち、鏡面仕上げとし）、かつ、放熱体３５を設けていないもの。

試作品４：カバー筐体８１の円筒部８１ｂの下端面８１ｂ１とフィン基台３２のカバー受け部３３の上面３３ａとの接続面を平滑面に形成し（すなわち、鏡面仕上げとし）、かつ、放熱体３５を設けたもの。

実験は、上記４種類のポリゴンミラー試作品を個別に搭載して光学走査装置を稼動させ、その稼動中の最高温度を計測した。計測箇所は、カバー筐体８１の天井部８１ａの下面中央部、つまり、カバー筐体８１内部のポリゴンミラー７４の上部の１箇所である。また、計測時の雰囲気温度は３５度とした。

この実験の結果、図１４に示すように、試作品１のカバー筐体内部温度は７１．２度であった。これに対し、放熱体３５を設けた試作品２では、カバー筐体内部温度が６９．３度となり試作品１に比べて１．９度低下した。また、接続面を平滑面に形成した試作品３では、カバー筐体内部温度が６９．０度となり試作品１と比べて２．２度、試作品２と比べても０．３度低下した。また、接続面を平滑面に形成し、かつ、放熱体３５を設けた試作品４では、カバー筐体内部温度が６７．０度となり試作品１と比べて４．２度、試作品２と比べて２．３度、試作品３と比べて２．０度それぞれ低下した。

以上の結果から、本発明の放熱装置３０を備えること、及び、カバー筐体８１とフィン基台３２との接続面を平滑面に形成することで、十分な放熱効果が得られることが証明された。

今回の実験では、１つの機種についてのみ実験を行っているが、放熱装置３０の配置構造が異なる他の機種についても、上記実験結果と同様の傾向が得られることは容易に推察し得る。

なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

Ａ 画像形成手段
Ｂ 原稿読取手段（画像読取手段）
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 現像装置（現像手段）
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ） 感光体ドラム（像担持体）
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ） クリーナ装置
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ） 帯電器
６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ） 中間転写ローラ
７ 光学走査装置
７ａ 装置筐体
８ 中間転写ベルト装置（転写手段）
１０ 給紙トレイ
１１ ２次転写装置（転写手段）
１２ 定着装置（定着手段）
１３ 搬送ローラ
１４ レジストローラ
１５ 用紙排紙トレイ
１６ ピックアップローラ
１７ 排紙ローラ
１８ 用紙搬送装置
１９ レジスト前ローラ
２０ 中間転写ベルト
２５ 用紙搬送経路
２６ ヒートローラ
２７ 加圧ローラ
３０ 放熱装置
３１ 放熱フィン（放熱部材）
３２ フィン基台（基台）
３２ａ 底面
３３ カバー受け部
３３ａ 上面（接続面）
３４ 凹部（保持部）
３５ 放熱体
３６ 開放部
３７ 風路
４０ 風路筐体
４１，４２ 開口部
４５ 送風ファン（送風手段）
４６ ネジ等
５１ 原稿セットトレイ
５４ ピックアップローラ
５５ サバキローラ
５６ 分離パッド
５７ 搬送経路
５９ レジストローラ
６０ 原稿台ガラス
６１ 原稿ガイド
６２ 読取りガラス
６３ 第１走査部
６４ 第２走査部
６５ 結像レンズ
６６ ＣＣＤ
６７ 搬送ローラ
６８ 排紙ローラ
６９ 原稿排紙トレイ
７１ａ〜７１ｄ レーザダイオード
７２ａ〜７２ｄ ミラー
７３ ミラー
７４ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
７５ 第１ｆθレンズ
７６ａ〜７６ｄ ミラー
７７（７７ａ〜７７ｄ） 第２ｆθレンズ
７８ ミラー基板
７８ａ 底面
７９ 支持部材
８１ カバー筐体
８１ａ 天井部
８１ｂ 円筒部
８１ｂ１ 下端面（接続面）
９１ モータ

Claims (7)

1. 発熱部材が搭載された基台の底面から一体的に延びた複数の放熱部材を備えた放熱装置であって、
   前記放熱部材は、横断面が円形状に形成されており、前記放熱部材が延びている方向に直交する方向のどの方向からでも直線ライン上にいずれかの前記放熱部材が位置するように設けられ、かつ、複数の前記放熱部材は径が変えられていることを特徴とする放熱装置。
2. 請求項１に記載の放熱装置であって、
   前記放熱部材は不規則に配置されていることを特徴とする放熱装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放熱装置であって、
   前記放熱部材の先端に接触させて放熱体が設けられ、前記放熱体と前記基台との間の側面が全面開放された開放部とされていることを特徴とする放熱装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の放熱装置であって、
   前記基台の底面に、前記放熱部材を内包して風路を形成する風路筐体が設けられ、前記風路筐体の近傍には、前記風路筐体の一方の開口部から他方の開口部に向けて外気を導入する送風手段が設けられていることを特徴とする放熱装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の放熱装置であって、
   前記基台の上面に、前記発熱部材を内包するカバー筐体が設けられ、前記カバー筐体と前記基台との接続面が平滑面に形成されていることを特徴とする放熱装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の放熱装置を備えた光学走査装置であって、
   前記発熱部材は、光源からのレーザ光を偏向走査する回転多面鏡であることを特徴とする光学走査装置。
7. 請求項６に記載の光学走査装置と、像担持体と、前記光学走査装置からのレーザ光が前記像担持体の被走査面を走査することによって形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、現像された前記トナー像を搬送される用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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