JP6137605B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の中には、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、光源部、光源部からの書込光を偏向走査する回転多面鏡たるポリゴンミラーを備えた偏向走査手段たるポリゴンスキャナを備えている。また、ポリゴンスキャナによって偏向走査された書込光を潜像担持体表面に結像するための結像レンズ等の光学系の部品なども備えている。そして、これらの構成部品は、ハウジングに収納され、結像レンズなどの光学系の部品にホコリやゴミが付着しないように、ハウジングをカバー部材などで覆って密閉している。
上記ポリゴンスキャナは、ポリゴンミラーとポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータとポリゴンモータの駆動を制御するための電子制御部品を搭載した制御基板とで構成されている。
書込光を偏向する際、このポリゴンモータは高速回転するため、ポリゴンモータの軸受部が発熱する。また、ポリゴンモータの駆動時は、制御基板上の電子制御部品も発熱する。光走査装置は、カバー部材で密閉されているため、これらポリゴンモータの発熱部(軸受部および電子制御部品)で発生した熱は、光走査装置内部に篭ってしまい、内部が高温になってしまう。光走査装置内が高温となると、結像レンズなどの光学系の部品が熱変形してしまうおそれがある。光学系の部品が熱変形すると、潜像担持体表面に書込光を結像できなくなるおそれがある。また、カラー画像形成装置の場合は、各潜像担持体表面への照射位置がずれて、色ずれが生じてしまう。
特許文献1には、ポリゴンスキャナをハウジングに固定するためのネジがかみ合う複数のボス部を、ハウジングの外周面から突出させ、これらボス部によりポリゴンスキャナの熱を放熱する光走査装置が記載されている。各ボス部は、円筒形状をしており、その内周面にネジ溝が形成されている形状となっている。ポリゴンスキャナの熱は、一般的に熱伝導性の高い金属からなるネジに伝導し、ネジに伝導した熱は、ハウジングの外周面から突出させたボス部から外部に放熱される。これにより、装置内の温度上昇を抑制することができ、光学部品の熱変形を抑えることができる。
しかし、上記特許文献1に記載の光走査装置においては、十分に、装置内の温度上昇を抑制することができなかった。このことについて、本出願人は、鋭意研究した結果、次のことを見出した。すなわち、上述したように、各ボス部は、円筒形状であり、外部の空気と接触する表面積が十分ではなく、ボス部から効率的に熱を放熱することができない。その結果、装置内の温度上昇を十分に抑制することができなかったことを見出したのである。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、装置内の温度上昇を抑制することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光を発生させる光源部と、該光源部が発生させた光を被照射体表面に対して偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する筐体と、前記筐体の外周面から突出させた複数のボス部とを備えた光走査装置において、各ボス部にリブを設け、各ボス部のリブは、各ボス部に流れる空気の流れ方向に沿って延びるように形成したことを特徴とするものである。
本発明によれば、ボス部から延設するリブを設けることで、ボス部の熱がリブに伝導し、リブから熱を放熱することができる。これにより、ボス部のみで偏向手段の熱を放熱する場合に比べて、放熱効率を高めることができ、装置内の温度上昇を良好に抑制することができる。
実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタにおけるY用の作像ステーションを示す概略構成図。 同プリンタおける光書込ユニットを4つの感光体とともに示す概略構成図。 同光書込ユニットの構成を示す概略上面図。 同光書込ユニットの第1筐体の斜視図。 同第1筐体のポリゴンスキャナ配置側と反対側の概略斜視図。 同ポリゴンスキャナの構成を示す概略断面図。 同第1筐体のボス部の断面図。 同第1筐体のスキャナ取り付け部付近の拡大斜視図。 同第1筐体を、載置面に載置させた状態を、走査レンズ側から見た図。 同第1筐体のスキャナ取り付け部付近の拡大図。 同第1筐体が、第2筐体に搭載された状態を示す斜視図。 光走査装置の中央部付近の断面図。 プリンタの本体フレームを示す斜視図。 同本体フレームの前側板付近の拡大斜視図。 光走査装置の中央部付近を、本体フレームの後側から見た図。 シロッコファン付近の概略平面図
以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、筐体1と、この筐体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。筐体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像(可視像)を形成するための作像ステーション3Y,3C,3M,3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
図2は、イエロー(Y)用の作像ステーションを示す概略構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図1及び図2に示すように、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、図中矢印A方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体10Y,10C,10M,10Kを備えている。感光体10Y,10C,10M,10Kは、直径40[mm]のアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、それぞれ、感光体10Y,10C,10M,10Kの周囲に、感光体を帯電する帯電装置11Y,11C,11M,11Kを備えている。また、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12Y,12C,12M,12K、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13Y,13C,13M,13Kも感光体の周囲に備えている。
各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの下方には、感光体10Y,10C,10M,10Kに対し、書込光Lによる光走査を行う光走査装置4を備えている。また、各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの上方には、各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kによって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト20を具備する中間転写ユニット5を備えている。また、中間転写ベルト20に転写されたトナー像を転写体としての記録紙Pに定着せしめる定着ユニット6を備えている。また、筐体1の上部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーを収容するトナーボトル7Y,7C,7M,7Kが装填されている。このトナーボトル7Y,7C,7M,7Kは、筐体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、筐体1から脱着可能になっている。
光走査装置としての光走査装置4は光源を有しており、この光源から、回転駆動される正多角柱構造のポリゴンミラーに向けて光ビームとしての書込光Lを発射する。発射された書込光Lは、回転するポリゴンミラーの鏡面によって主走査方向に偏向せしめられながら反射する。そして、複数の反射鏡によって折り返された後、帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様帯電せしめられた感光体10Y,10C,10M,10Kの周面を走査する。これにより、潜像担持体としての感光体10Y,10C,10M,10Kの周面に、それぞれY,C,M,K用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置4の詳しい説明は後述する。
転写手段たる中間転写ユニット5の中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22及び従動ローラ23に掛け回されながら、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、感光体10Y,10C,10M,10Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト20に1次転写する1次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kを備えている。また、中間転写ベルト20上に1次転写されたトナー像を記録紙Pに転写する2次転写ローラ25、記録紙P上に転写されなかった中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26も備えている。
次に、本プリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにおいて、感光体10Y,10C,10M,10Kが帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様に帯電される。その後、画像情報に基づいて生成された書込光Lによって走査露光されて、感光体10Y,10C,10M,10Kの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像装置12Y,12C,12M,12Kの現像ローラ15Y,15C,15M,15K上に担持された各色のトナーによって現像されて、Y,C,M,Kトナー像となる。感光体10Y,10C,10M,10K上のY,C,M,Kトナー像は、各1次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて1次転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
1次転写終了後の感光体10Y,10C,10M,10Kは、クリーニング装置13Y,13C,13M,13Kのクリーニングブレード13aによってその表面がクリーニングされて、次の画像形成に備えられる。
トナーボトル7Y,7C,7M,7Kに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの現像装置12Y,12C,12M,12Kに所定量補給される。
一方、上記給紙カセット2内の記録紙Pは、給紙カセット2の近傍に配設された給紙ローラ27によって、筐体1内に搬送され、レジストローラ対28によって所定のタイミングで2次転写部に搬送される。そして、2次転写部において、中間転写ベルト20上に形成されたトナー像が記録紙Pに転写される。トナー像が転写された記録紙Pは、定着ユニット6を通過することでトナー像が定着せしめられた後、排出ローラ29によって排紙トレイ8に排出される。感光体10と同様に、中間転写ベルト20上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト20に接触するベルトクリーニング装置26によってクリーニングされる。
次に、光走査装置4の構成について説明する。
図3は、本実施形態に係るプリンタおける光走査装置4を、4つの感光体とともに示す概略構成図である。
図4は、光走査装置4の構成を示す概略上面図であり、図5は、第1筐体70のポリゴンスキャナ配置側の概略斜視図であり、図6は、第1筐体70のポリゴンスキャナ配置側と反対側の概略斜視図である。
図3に示すように、光走査装置4は、回転偏向器たるポリゴンスキャナ50、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学系部品を備えている。ポリゴンスキャナ50、各種の反射ミラーや各種のレンズ等の光学系部品は、光学ハウジング131に収納される。光学ハウジング131の上方の開口部を覆う筐体カバー107には、防塵ガラス48Y,48C,48M,48Kが設けられている。
ハウジング131は、図4に示すように、第1筐体70と、第2筐体60とで構成されている。第1筐体70は、光源から走査レンズ43Y、43C、43M、43Kまでの間の光路上に設けられた光学系部品を収納し、樹脂で構成されている。第2筐体60は、走査レンズ43Y、43C、43M、43Kから感光体までの間の光路上に設けられた光学素子を収納し、樹脂で構成されている。
図5に示すように、第1筐体70の略中央にポリゴンスキャナ50が取り付けられている。このポリゴンスキャナ50の回転中心を通り、ポリゴンスキャナ50の回転軸方向に対して直交するように引いた一本の対称線に関して、次の光学部品が線対称となるように配置されている。すなわち、光源部400a,400b、コリメートレンズ52、図示しないアパーチャ、シリンドリカルレンズ53、走査レンズ43Y、43M、43C,43Kなどである。
図5に示すように、ポリゴンスキャナ50は、正多角柱形状からなる2つの回転多面鏡たるポリゴンミラー41a、41bと、不図示のポリゴンモータと、ポリゴンモータの駆動を制御するための電子部品を搭載した制御基板150とで構成されている。これらポリゴンミラー41a,41bは、その6つの側面に反射鏡を有しており、互いに正多角柱の中心を重ねるようにして上下方向に接続されている。ポリゴンスキャナ50は、第1筐体70の防音壁55で囲ったポリゴンスキャナ取り付け部にネジ151によって締結されている。防音壁55の2箇所には切り欠きが設けられており、その切り欠きに防音ガラス42a、42bが両面テープにより固定されている。
光源部400a,400bは、第1筐体70の側面に取り付けられている。光源部400aは、K色用の光源46Kと、M色用の光源46Mと、これら光源を制御する光源制御基板401aとを備えており、光源46Kと、光源46Mは、上下に並べて光源制御基板401に実装されている。また、光源部400bは、Y色用の光源46Yと、C色用の光源46Cと、これら光源を制御する光源制御基板401bとを備えており、光源46Kと、光源46Mは、上下に並べて光源制御基板401bに実装されている。
K色のコリメートレンズ52K、シリンドリカルレンズ53Kは、第1台座701aの上面に取り付けられている。また、Y色のコリメートレンズ52Y、シリンドリカルレンズ53Yは、第2台座701bの上面に取り付けられている。また、図6に示すように、M色のコリメートレンズ52M、M色のシリンドリカルレンズ53Mは、第1台座701aの裏面に取り付けられている。また、C色のコリメートレンズ52C、C色のシリンドリカルレンズ53Cは、第2台座701bの裏面に取り付けられている。
また、K色の走査レンズ43Kは、M色の走査レンズの真上に設けられており、Y色の走査レンズ43Yは、C色の走査レンズの真上に設けられている。走査レンズ43Y、43M、43C,43Kは、ポリゴンミラー41a,41bによりレーザ走査の等角度運動を等速直線運動へと変えるとともに、副走査方向にパワーを持ち(副走査方向に光を集光)、ポリゴンミラーの面倒れ補正を行う光学素子である。
図3に示すように、ポリゴンスキャナ50の図中右側には、M用の光学系と、K用の光学系とが配設されている。ポリゴンスキャナ50の図中左側には、Y用の光学系と、C用の光学系とが配設されている。
また、図4に示すように、第1筐体70は、ポリゴンスキャナ50が、光走査装置4の略中央にくるように、第2筐体60の略中央に取り付けられる。また、図3に示すように、蓋部材としての筐体カバー107の中央部は、開口しており、開口部からポリゴンスキャナ50側に延びて、下端が、防音ガラス42a,42bの上面と防音壁55の上面と当接する内壁部106が形成されている。そして、この筐体カバー107の開口部を覆うようにして蓋部材たる偏向器カバー105が取り付けられている。これにより、ポリゴンスキャナ50は、ハウジング131の底面、防音ガラス42a、42b、防音壁55、内壁部106、偏向器カバー105とにより密閉される。ポリゴンスキャナを開放した状態で長期間動作させると、雰囲気中の微粒子がポリゴンミラー41a,41bに付着して、ミラー反射率を低下させてしまうおそれがある。本実施形態のように、ポリゴンスキャナ50を密閉することにより、ポリゴンミラー41a,41bに微粒子が付着するのを抑制することができる。また、ポリゴンスキャナ50を密閉することにより、騒音の防止、走査レンズ43Y、43M、43C,43Kへのポリゴンスキャナの熱の影響を抑制することができる。
レーザダイオードなどの各光源46Y,C,M,Kから出射された書込光Ly,Lc,Lm,Lkは、コリメートレンズ52Y,M,C,Kにより発散光束が平行光束に変換される。次に、シリンドリカルレンズ53Y,M,C,Kを透過することで、副走査方向(感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向)に集光せしめられる。次いで、不図示のポリゴンモータによって高速回転される正六面体構造のポリゴンミラー41a,41bにおける6つの側面にそれぞれ形成された鏡面のうち、何れかで反射しながら主走査方向(感光体表面上における軸線方向に相当する方向)に偏向せしめられる。次に、走査レンズ43Y,M,C,Kによって、ポリゴンミラー41a,41bによって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光の偏向方向の移動速度を等速に変換される。また、副走査方向に集光して、ポリゴンミラー41a,41bの鏡面の倒れである所謂面倒れが補正される。
走査レンズ43Y,M,C,Kを透過したY,C,M,K用の書込光Ly,Lc,Lm,Lkは、Y,C,M,K用の反射光学系の各反射ミラーに向かう。例えば、走査レンズ43Yを透過したY用の書込光Lyは、第1反射ミラー44Y、第2反射ミラー45Yに反射することで、Y用の感光体10Yの表面に導かれていく。C,M,K用のレーザ光Lc,Lm,Lkも同様にしてそれぞれ第1反射ミラー、第2反射ミラーに反射されることで、C,M,K用の感光体10C,M,Kの表面に導かれていく。なお、第2反射ミラー45Y,C,M,Kの鏡面で反射したY,C,M,K用の書込光Ly,Lc,Lm,Lkは、筐体カバー107に設けられた防塵ガラス48Y,48C,48M,48Kを透過した後、感光体10Y,M,C,Kの表面に到達する。
次に、偏向走査手段であるポリゴンスキャナについて説明する。
図7は、ポリゴンスキャナ50の構成を示す概略断面図である。
図に示すように、ポリゴンスキャナ50は、回転多面鏡であるポリゴンミラー41a、41bと、ポリゴンモータ160と、ポリゴンモータ160の駆動を制御するための図示しない電子制御部品を搭載した制御基板150とで構成されている。
ポリゴンモータ160は、ポリゴンミラー41a、41bを備え、アルミニウムからなる筒状のミラーロータ161を有している。このミラーロータ161は、回転軸162に固定されている。ミラーロータ161の内周面には、ロータマグネット163が設けられている。ミラーロータ161の内部には、コア部材164bにコイル164aを巻きつけたステータ164が設けられている。ステータ164は、ロータマグネット163と対向する位置に配設されており、軸受部168を介して回転軸162に回転自在に固定されている。軸受部168は、筒状の軸受ホルダ168aと、シールワッシャー168cにより軸受ホルダ168a内に内封された潤滑オイル168bとを有している。また、軸受ホルダ168aの底部には、スラスト軸受168dが設けられている。軸受ホルダ168aの内部に回転軸162が挿入されており、回転軸162は、スラスト軸受168dに回転自在に固定されている。ポリゴンモータ160の軸受部168の軸受ホルダ168aが、コネクタ152を備えた制御基板150に固定されている。コネクタ152には、図示しない装置本体の電源ユニットに接続されたハーネスが取り付けられ、このコネクタ152を介してポリゴンモータ160に電力が供給される。制御基板150は、鉄やアルミなど鋼板の表面に絶縁層を形成し、絶縁層上に銅箔による回路パターンが形成された所謂メタル基板を用いている。
ポリゴンモータ160は、書込光を偏向走査する際、高速で回転するため、潤滑オイル168bが摩擦で発熱して、軸受部168が発熱する。また、制御基板150上の図示しない電子制御部品も発熱する。発熱部たるポリゴンモータの軸受部168や制御基板上の電子制御部品の発熱によって、光走査装置内が高温となる。その結果、レンズやミラーなどの光学系の部品が熱変形して、倍率偏差などが発生し、画像を劣化させる不具合を生じるおそれがある。このため、光走査装置内が高温とならないように、ポリゴンスキャナ50の発熱部で発生した熱を光走査装置の外部へ効率よく逃がす必要がある。
そこで、本実施形態においては、ポリゴンスキャナ50を固定するネジを止めるボス部を、装置外部へ露出させ、ボス部で放熱するように構成している。
先の図6に示すように、第1筐体70には、ポリゴンスキャナ50が取り付けられるスキャナ取り付け部710が設けられている。このスキャナ取り付け部710は、四角形状であり、このスキャナ取り付け部710の角に、ポリゴンスキャナ50を固定するためネジ150を止めるボス部711a,711b,711c,711dがそれぞれ設けられている。これらボス部711a,711b,711c,711dは、第1筐体70の裏面(ポリゴンスキャナ配置面とは反対側)から突出している。
図8は、ボス部711bの断面図である。
ボス部711bは、円筒形状を有しており、内周面のポリゴンスキャナ側には、ネジ151を噛み合わせるためのネジ溝が形成されている。
図9は、第1筐体70のスキャナ取り付け部710付近の拡大斜視図である。
図9に示すように、本実施形態においては、図9の矢印B方向にポリゴンスキャナ50を冷却するための冷却空気を流している。この冷却空気の流れ方向に沿って、ボス部がリブ712により連結されている。すなわち、ボス部711aとボス部711bとがリブ712で連結されており、ボス部711cとボス部711dとがリブ712で連結されている。また、ボス部711a、711cから、空気の流れ方向上流側に向かうようにリブ712が設けられている。各リブ712の第1筐体70裏面からの高さは、各ボス部711a,711b,711c,711dの第1筐体70裏面からの高さと同じとなっている。このように、本実施形態においては、リブ712により、冷却空気を流す流路が形成される。
図10は、第1筐体70を、載置面Sに載置させた状態を、走査レンズ側から見た図である。
工場において、第1筐体70を、第2筐体60に組み付けるときなど、第1筐体70を、載置面Sに載置する場合がある。上下に2個の光源46が実装される関係で、光源制御基板401の上下方向は、第1筐体70の側面よりも長い。従って、従来、第1筐体70を載置したとき、光源制御基板401が、載置面Sに接触し、光源制御基板401が第1筐体70の重みを支えるようになっていた。その結果、光源制御基板401が変形するおそれがあった。また、光源制御基板401に実装されている光源46が正規の位置に対してずれて、光学特性不良が生じるおそれがあった。さらに、光源が光源制御基板にハンダで接続されている場合、光源が、第1筐体の光源取り付け孔に挿入されて取り付けられている関係から、光源と光源制御基板との間に応力が集中する。その結果、ハンダが外れて、光源46と光源制御基板401との接触不良が生じる懸念もあった。
一方、本実施形態においては、各ボス部711a,711b,711c,711dおよびリブ712は、第1筐体70の側面に取り付けられる光源制御基板401よりも、下側へ突出させている。これにより、第1筐体70を載置面に載置したとき、ボス部711a,711b,711c,711dおよびリブ712のみが、載置面に接触する。すなわち、ボス部711a,711b,711c,711dおよびリブ712が、第1筐体70を支える台座として機能するのである。これにより、光源制御基板401が載置面に接触しないので、光源制御基板401に第1筐体70の重量が加わることがない。従って、光源制御基板の変形や、光源の位置ずれ、光源と光源制御基板との接触不良が生じるのを抑制することができる。
図11は、第1筐体70のスキャナ取り付け部710付近の拡大図である。
図11に示すように、ポリゴンスキャナ50の制御基板と対向するスキャナ取り付け部710には、複数の貫通孔714が形成されている。また、スキャナ取り付け部710の略中央部には、ポリゴンスキャナの軸受部168が嵌る嵌合孔713が形成されている。この嵌合孔713も貫通孔となっている。この嵌合孔713にポリゴンスキャナ50の軸受部168を挿入してポリゴンスキャナ50の位置決めが行われる。
ポリゴンスキャナ50が第1筐体70に取り付けられると、上記貫通孔714からポリゴンスキャナの制御基板150が外部に露出し、嵌合孔713からポリゴンスキャナの軸受部が露出する。
図12は、第1筐体70が、第2筐体60に搭載された状態を示す斜視図である。
第1筐体70は、第2筐体60に対して、4箇所、ネジにより第2筐体60の略中央部に固定される。第2筐体60の中央部には貫通孔61が形成されており、第1筐体70が第2筐体60に固定されると、上記貫通孔61から第1筐体70のスキャナ取り付け部710付近が露出する。また、第2筐体60には、上記貫通孔61に接続するように形成された凹形状部62が設けられている。この凹形状部62は、第1筐体70のリブ712が延びる方向と、同方向に延びている。また、第2筐体60の中央部付近には、カバー部材63が取り付けられており、貫通孔61の一部を覆っている。このカバー部材63により、第1筐体70のスキャナ取り付け部710のみ、貫通孔61から外部へ露出するようにしている。
図13は、光走査装置の中央部付近の断面図である。第2筐体60と第1筐体70の間には隙間ができるので、その間にシール部材64を配置して、隙間を塞いでいる。これにより、第1筐体70と第2筐体60との隙間から塵や埃が進入する防止することができる。
先の図12に示すように、後述する送風手段としてのファン(図17参照)により、図中左側から、第2筐体60の凹形状部62に冷却空気が送られる。凹形状部62に送られた冷却空気は、凹形状部62に案内されて、第2筐体60から露出する第1筐体70のスキャナ取り付け部710へ流れる。先の図9に示すように、スキャナ取り付け部710に流れ込んだ冷却空気は、リブ712により形成された流路に沿って移動していく。このように、凹形状部62を設けることで、ダクトを設けずとも、冷却空気を効率的にスキャナ取り付け部710に流すことができる。これにより、ダクトを設ける場合に比べて、部品コストを低減することができ、装置を安価にすることができる。
ポリゴンスキャナ50の制御基板150は、上述したように基板が金属製のメタル基板である。また、ポリゴンスキャナを第1筐体70に固定するネジも金属製であり、ネジ151は、制御基板150に接触している。従って、ポリゴンスキャナの軸受部168や電子制御部品の熱は、制御基板150からネジ151に伝導する。このため、ネジ151が噛み合うボス部711a〜711dは、第1筐体70の他の部分よりも温度上昇しやすい。従って、これらボス部711a〜711dを装置から露出することにより、ポリゴンスキャナ50の各発熱部からの熱を効率よく放熱することができる。そして、この露出したボス部711a〜711dに冷却空気を当てることで、各ボス部711a,711bが冷却され、効率よくボス部711a〜711dによりポリゴンスキャナ50の熱を放熱することができる。
また、本実施形態においては、リブ712で各ボス部を繋いで流路を形成している。このようなリブ712がない場合、ボス部711aと、ボス部711bとの間から流出する空気が存在し、下流側のボス部711bに到達する空気の流量が低下するおそれがある。一方、本実施形態においては、ボス部711aとボス部711bとの間にリブ712を設けることで、ボス部711aとボス部711bとの間から空気が流出するのを抑制することができる。これにより、下流側のボス部711bを良好に冷却することができる。また、同様に、ボス部711cとボス部711dとの間もリブ712で繋いでいる。よって、ボス部711cとボス部711dとの間から流出する空気を、リブ712で堰き止めることができ、ボス部711dに流れる空気の流量低下を抑制することができる。また、スキャナ取り付け部710での冷却空気を流す流路を形成するためのリブ712を、ボス部に繋げることで、ボス部の熱がリブ712に伝わり、リブ712からもポリゴンスキャナ50の熱が放熱される。しかも、このリブは、冷却空気の流れに沿って設けられているので、冷却空気によりリブ712が効率よく冷却される。これにより、効率よくポリゴンスキャナ50の熱を放熱することができる。
また、本実施形態においては、リブの高さを、ボス部と同じ高さとすることで、ボス部間から流出する空気を、良好に抑制することができ、空気の流れ方向下流側のボス部711bに711dの流入する流量の低下を良好に抑制することができる。
また、本実施形態においては、ポリゴンスキャナの軸受部168の下面が、嵌合孔713から外部へ露出している。これにより、軸受部168の熱の一部が、直接、装置外部へ放熱される。また、制御基板150の一部も、貫通孔714から外部へ露出している。これにより、制御基板150の熱の一部が、直接、装置外部へ放熱される。その結果、装置内部の温度上昇を良好に抑制することができる。また、本実施形態においては、図9に示すように、リブ712により、貫通孔714および嵌合孔71の図中上空を空気が流れる。これにより、制御基板150の貫通孔714から露出する部分や軸受部168の嵌合孔713から露出する部分を冷却空気によって冷すことができる。
このように、本実施形態においては、第1筐体70および第2筐体60の形状により、良好により、ポリゴンスキャナの熱を外部へ逃がすことができる。これにより、ヒートシンクなどの別部材の放熱手段を設けて、ポリゴンスキャナ50の熱を放熱する場合に比べて、装置を安価にすることができる。
図14は、プリンタの本体フレームを示す斜視図である。
図14に示すように、本体フレーム100は、前側板111と後側板112とを有している。また、前側板111と、後側板112の左右両端部付近は、水平ステー114a,114bが取り付けられており、これら水平ステー114a,114bに画像形成部と給紙部と仕切る仕切り板113が取り付けられている。なお、画像形成部とは、光走査装置4、各作像ステーション3Y,3C,3M,3K、中間転写ユニット5、定着ユニット6などを備え記録紙Pに画像を形成するための部分である。給紙部は、給紙カセット2を備え、画像形成部に記録紙を搬送するための部分である。
前側板111には、送風手段としてのシロッコファン120が取り付けられている。また、後側板112には、現像装置12Y,M,C,Kを冷却した後の空気が、流れ込む排気ダクト122Y,M,C,Kが設けられている。これら、排気ダクト122Y,M,C,Kは、後側板112に設けられた共通排気ダクト123に接続されており、共通排気ダクトの排気口123aから、現像装置を冷却した後の空気が機外へ排気される。
光走査装置4は、先の図12に示した凹形状部62が形成された面が、仕切り板113と対向するように、上記仕切り板113の真上に配置される。
図15は、前側板111付近の拡大斜視図である。
図15に示すように、前側板111には、シロッコファン120により取り込んだ空気を光走査装置4の凹形状部62へ流す流出口111aが形成されている。図16に示すように、流出口111aは、凹形状部62の延長線上に設けられている。
また、先の図14に示すように、K色の排気ダクト122Kの光走査装置4の凹形状部62と対向する箇所には、光走査装置のボス部711a〜711dおよびリブ712を冷却した後の空気が流入する流入口122aが設けられている。この流入口122aは、流出口111aと対向するように設けられており、凹形状部62の延長線上に設けられている。
図17は、シロッコファン120付近の概略平面図である。
図17に示すように、シロッコファン120は、上面が吸気面120aとなっており、図中左側に排気口120bを有している。排気口120bには、送風ダクト121が設けられており、送風ダクト121は、第1ダクト部121aと、第2ダクト部121bとを有している。第1ダクト部121aは、前側板111の流出口111aに接続されている。第2ダクト部121bは、各色の現像装置12Y,M,C,Kを冷却するための不図示の現像装置冷却用ダクトに接続されている。
このように、本実施形態においては、ひとつのファンで、光走査装置4のポリゴンスキャナ50を冷却するためのファンと、現像装置を冷却するためのファンとを兼ねている。従って、現像装置冷却用のファンと、ポリゴンスキャナ50冷却用のファンとをそれぞれ設ける場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。
シロッコファン120により吸気された空気は、第1ダクト部121aを通って、流出口111aから、先の図16に示すように、凹形状部62と仕切り板113とで囲われた空間に流れ込む。この空間に流れ込んだ空気はこの空間内を移動して、ボス部711a〜711d、リブ712から熱を奪った後、先の図14に示したK色の排気ダクト122に設けられた流入口122aへ流入する。そして、K色の排気ダクト122K内のK色の現像装置を冷却した後の空気とともに、共通排気ダクト123へ移動し、共通排気ダクト123の排気口123aから機外へ排出される。
このように、本実施形態においては、凹形状部62と仕切り板113とで囲われた空間にポリゴンスキャナ50冷却用の空気が流れるので、空気が、図中下方へ流出するのを防止することができる。これにより、ボス部711a〜711dやリブ712に送る空気の流量低下を抑制することができ、良好にボス部711a〜711dやリブ712を冷却することができる。また、ボス部711a〜711dやリブ712から熱奪って温度上昇した空気が、流出するのを抑制することができる。これにより、ボス部711a〜711dやリブ712から熱奪って温度上昇した空気が、装置内部の温度上昇させたくない部材に当たってその部材を温度上昇させてしまうのを抑制することができる。
このように、本実施形態においては、光走査装置4の筐体60の形状と、仕切り板113とで、ポリゴンスキャナ50冷却用の空気を良好にボス部711a〜711dやリブ712に送ることができる。これにより、ボス部711a〜711dやリブ712にポリゴンスキャナ50冷却用の空気を送るためのダクトが不要となり、装置を安価にすることができる。また、冷却後の空気を、流入口122aへ送るためのダクトも不要でき、さらに、装置を安価にすることができる。
また、例えば、凹形状部62の縁に仕切り板113と接触するシール部材を設けて、矩形状のダクト形状としてもよい。このようにすることで、筐体と仕切り板113との間の空間から、ポリゴンスキャナ50冷却用空気が流出するのを防止することができる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
光を発生させる光源部400と、光源部400が発生させた光を感光体10などの被照射体表面に対して主走査方向に偏向走査するポリゴンスキャナ50などの偏向走査手段と、偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する光学ハウジング131などの筐体を備え、偏向手段を筐体に固定するためのネジ151を止める筐体の外周面から突出させた複数のボス部711a〜711dで偏向手段の熱を装置外部へ放出する光走査装置4において、各ボス部711a〜711dにリブ712を設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ボス部のみで偏向手段の熱を放熱する場合に比べて、放熱効率を高めることができ、装置内の温度上昇を良好に抑制することができる。
(態様2)
(態様1)において、各ボス部711a〜711dのリブ712は、各ボス部711a,711dに流れる空気の流れ方向に沿って延びるように形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、リブ712により暖められた空気を良好に移動させることができ、空気によりリブ712を効率よく冷却することができる。これにより、効率よくポリゴンスキャナ50の熱を放熱することができる。
(態様3)
また、(態様2)において、複数のリブ712のうち、空気の流れ方向上流側に配置されたボス部711aと、空気の流れ方向下流側に配置されたボス部711bとをリブ712で繋いで、流路を形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ボス部間で空気が流出するのを抑制することができ、下流側のボス部711bに到達する空気の流量が低下するのを抑制することができる。これにより、下流側のボス部711bも良好に冷却することができる。
(態様4)
(態様3)において、712リブの筐体外周面からの高さを、ボス部の筐体外周面からの高さと同じにした。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、ボス部間で空気が流出するのを良好に抑制することができる。
(態様5)
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、筐体のポリゴンスキャナ50などの偏向走査手段と対向する箇所に貫通孔714を設けた。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、貫通孔を介して、直接、装置外部へ、ポリゴンスキャナ50などの偏向手段の熱を放出することができる。これにより、装置内部の温度上昇を抑制することができる。
(態様6)
(態様5)において、ポリゴンスキャナ50などの偏向手段は、ポリゴンミラー41a,41bなどの回転多面鏡と、回転多面鏡を駆動するポリゴンモータ160などの駆動源と、駆動源を制御する制御基板150とを備えており、偏向手段の制御基板150を、貫通孔714から露出させた。
実施形態で説明したように、制御基板には、発熱する電子制御部品などが搭載されているため、温度が上昇しやすい。従って、制御基板の熱を装置外へ放出することで、装置内部の温度上昇を良好に抑制することができる。
(態様7)
(態様1)乃至(態様6)のいずれかにおいて、筐体を、載置面Sに載置したとき、複数のボス部711a〜711dが載置面Sに接触して装置本体を支える。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、製造工程にて光源制御基板401に余計な外力が加わるのを抑制することができる。これにより、光学特性を良好に維持することができる。
(態様8)
また、(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、光学ハウジング131などの筐体は、少なくとも光源部400とポリゴンスキャナ50などの偏向走査手段とを収納する第1筐体70と、その他の光学部品と、第1筐体70とを収納する第2筐体60とを有し、第1筐体70に複数のボス部711a〜711dおよびリブ712が形成されており、第2筐体60に複数のボス部711a〜711dおよびリブ712を露出させるための貫通孔61を設けるとともに、第2筐体60の外周面に貫通孔61に接続し、複数のボス部711a〜711dに向かって流れる空気を案内する凹形状部62などの凹部を設けた。
かかる構成を備えることで、第1筐体70のボス部711a〜711dおよびリブ712を貫通孔61から装置外部へ露出させることができる。また、ダクトなどを設けずとも、露出したボス部711a〜711dおよびリブ712に空気を送り込むことができる。これにより、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。
(態様9)
(態様8)において、第1筐体70と第2筐体60との隙間をシールするシール部材64を備えた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、第1筐体70と第2筐体60との隙間から塵や埃が進入する防止することができる。
(態様10)
画像情報に応じた走査光で光走査装置4により感光体10を走査して該感光体10上に潜像を形成し、該潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、光走査装置4として、(態様1)乃至(態様9)いずれかの光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることで、高品質な画像を得ることができる。
(態様11)
また、光走査装置4の光学ハウジング131の筐体には、複数のボス部711a〜711dおよびリブ712が形成された箇所に接続し、複数のボス部711a〜711dに向かって流れる空気を案内する凹形状部62などの凹部を有し、凹部の直下に光走査装置4と、光走査装置の下方に配置される給紙部などの装置とを仕切る仕切り板113を配置した。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、ボス部711a〜711dやリブ712に送る空気の流量低下を抑制することができ、良好にボス部711a〜711dやリブ712を冷却することができる。
(態様12)
また、(態様10)または(態様11)において、複数のボス部711a〜711dと、ボス部711a〜711dとは別の現像装置12などの画像形成装置内部の冷却対象とに空気を送風するシロッコファン120などの送風手段を備えた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ボス部711a〜711d冷却用のファンと、現像装置12などの画像形成装置内部の冷却対象を冷却するためのファンとを別々に設ける場合に比べて、装置を安価にすることができる。
4:光走査装置
10:感光体
12:現像装置
41a,41b:ポリゴンミラー
43:走査レンズ
46:光源
50:ポリゴンスキャナ
52:コリメートレンズ
53:シリンドリカルレンズ
60:第2筐体
61:貫通孔
62:凹形状部
63:カバー部材
64:シール部材
70:第1筐体
71:嵌合孔
100:本体フレーム
111:前側板
111a:流出口
112:後側板
113:仕切り板
120:シロッコファン
121:送風ダクト
121a:第1ダクト部
121b:第2ダクト部
122:排気ダクト
122a:流入口
123:共通排気ダクト
123a:排気口
131:光学ハウジング
150:制御基板
151:ネジ
160:ポリゴンモータ
168:軸受部
400a,400b:光源部
401a,401b:光源制御基板
701a:第1台座
701b:第2台座
710:スキャナ取り付け部
711a,711b,711c,711d:ボス部
712:リブ
713:嵌合孔
714:貫通孔
714 貫通孔
S:載置面
特開2006−27011号公報

Claims (14)

  1. 光を発生させる光源部と、該光源部が発生させた光を被照射体表面に対して偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する筐体と、
    記筐体の外周面から突出させた複数のボス部とを備えた光走査装置において、
    各ボス部にリブを設け
    各ボス部のリブは、各ボス部に流れる空気の流れ方向に沿って延びるように形成したことを特徴とする光走査装置。
  2. 請求項1に記載の光走査装置において、
    前記複数のリブのうち、空気の流れ方向上流側に配置されたボス部と、空気の流れ方向下流側に配置されたボス部とを前記リブで繋いで、流路を形成したことを特徴とする光走査装置。
  3. 光を発生させる光源部と、該光源部が発生させた光を被照射体表面に対して偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段によって偏向走査された光の被照射体までの光路上に設けられるレンズとを収納する筐体と、
    前記筐体の外周面から突出させた複数のボス部とを備えた光走査装置において、
    各ボス部にリブを設け、
    複数のリブのうち、空気の流れ方向上流側に配置されたボス部と、空気の流れ方向下流側に配置されたボス部とを前記リブで繋いで、流路を形成したことを特徴とする光走査装置。
  4. 請求項2または3に記載の光走査装置において、
    前記リブの前記筐体外周面からの高さを、ボス部の前記筐体外周面からの高さと同じにしたことを特徴とする光走査装置。
  5. 請求項1乃至4いずれかに記載の光走査装置において、
    前記ボス部は、前記偏向走査手段を前記筐体に固定するための螺子を止めるボス部であることを特徴とする光走査装置。
  6. 請求項1乃至5いずれかに記載の光走査装置において、
    前記ボス部は、前記偏向走査手段の熱を装置外部へ放出することを特徴とする光走査装置。
  7. 請求項1乃至いずれかに記載の光走査装置において、
    前記筐体の前記偏向走査手段と対向する箇所に貫通孔を設けたことを特徴とする光走査装置。
  8. 請求項に記載の光走査装置において、
    前記偏向走査手段は、回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動する駆動源と、前記駆動源を制御する制御基板とを備えており、
    前記偏向走査手段の制御基板を、前記貫通孔から露出させたことを特徴とする光走査装置。
  9. 請求項1乃至いずれかに記載の光走査装置において、
    前記筐体を、載置面に載置したとき、前記複数のボス部が前記載置面に接触して装置本体を支えることを特徴とする光走査装置。
  10. 請求項1乃至いずれかに記載の光走査装置において、
    前記筐体は、少なくとも前記光源部および前記偏向走査手段とを収納する第1筐体と、その他の光学部品および前記第1筐体を収納する第2筐体とを有し、
    前記第1筐体に複数のボス部および前記リブが形成されており、
    前記第2筐体に前記複数のボス部および前記リブを露出させるための貫通孔を設けるとともに、
    前記第2筐体の外周面に前記貫通孔に接続し、前記複数のボス部に向かって流れる空気を案内する凹部を設けたことを特徴とする光走査装置。
  11. 請求項10に記載の光走査装置において、
    第1筐体と第2筐体との隙間をシールするシール部材を備えたことを特徴とする光走査装置。
  12. 画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して該感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
    上記光走査装置として、請求項1乃至11いずれかに記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
  13. 画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して該感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
    上記光走査装置として、請求項1乃至9いずれかに記載の光走査装置を用い、
    前記光走査装置の筐体には、複数のボス部および前記リブが形成された箇所に接続し、前記複数のボス部に向かって流れる空気を案内する凹部を有し、
    前記凹部の直下に前記光走査装置と、該光走査装置の下方に配置される装置とを仕切る仕切り板を配置したことを特徴とする画像形成装置
  14. 請求項12または13に記載の画像形成装置において、
    前記複数のボス部と、前記ボス部とは別の画像形成装置内部の冷却対象とに空気を送風する送風手段を備えたことを特徴とする画像形成装置
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