JP6137605B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (14)
- 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光走査装置。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 請求項1乃至6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。 - 請求項7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。 - 請求項1乃至8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。 - 請求項1乃至9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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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