JP6880794B2 - 光走査装置、およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真式の画像形成装置に関し、特に、感光体の露光走査を行う光走査装置の排熱構造に関する。

光走査装置は「プリントヘッド（ＰＨ）」とも呼ばれ、プリンター、コピー機等、電子写真式の画像形成装置において感光体表面の露光に利用される。具体的には、光走査装置は、光源、偏向器、および光学系を含む。光源は、画像データで変調された光を偏向器に照射する。偏向器は、内蔵のポリゴンミラーをモーター（以下、「ポリゴンモーター」という。）で回転させながら、その複数の偏向面で交互に変調光を反射する。これにより変調光の偏向角が周期的に変化する。偏向後の光を光学系は感光体表面の一様な帯電領域に結像させる。偏向角の変化に伴って結像点が感光体の表面を一方向に移動するので、その表面が直線状に露光される。この直線状の露光領域では露光量の変化に従って帯電量分布が画像データに対応するパターンを形成し、すなわち静電潜像の１ラインを表す。感光体はドラムまたはベルト等の回転体の外周面を覆い、露光の間、その回転体と共に回転している。感光体のこの回転に同期して光走査装置は各ラインの露光を繰り返す。その結果、感光体表面には回転方向に露光済みのラインが連なり、静電潜像が２次元的に拡がる。

光走査装置では通常、ポリゴンミラー、ポリゴンモーター、および光学系がハウジング内に収容されている。これにより光学素子が外気中の塵埃から保護される。さらに、すべての光学素子が同じハウジングに固定されるので、いずれの光学素子も位置決め精度が高く維持される。しかし、その反面、ポリゴンモーターおよびその駆動回路の発した熱がハウジング内に籠もりやすい。過熱に伴うハウジングの歪みが過大であれば、光学素子間の相対的な変位が過大になる危険性が高く、過熱に伴う光学素子の変形が過大であれば、光学特性の変化が過大になる危険性が高い。いずれの場合も感光体表面の露光領域の位置または露光量に過大な誤差が生じるので、高画質化が阻害される。これを防ぐには、ハウジング内からの排熱を効果的に行うことが重要である。

従来の排熱技術としてはたとえば、ポリゴンモーターからの排熱路（ダクト）をハウジングから隔離した構造が知られている。たとえば、特許文献１に開示された構造は、ダクトを偏向器の底面（正確には、偏向器の筐体のうち内面がモーターに面した部分の外面）の直下に通す。特許文献２、３に開示された構造は、ダクト内に偏向器を浮かせて保持する。いずれの構造でも、ダクト内の気流がモーターからの熱をハウジングの外へ運ぶことによってハウジング内への侵入を防ぐ。すなわち、ダクトによって偏向器から光学系が熱的に絶縁されている。

特開２００４−０１２８５９号公報 特開２００５−０２４８９４号公報 特開２０１０−１１３３２９号公報

近年、光走査装置に対しては、画像形成装置の生産性と画質とを更に向上させることを目的として単位時間当たりの走査面積、すなわち書込量を更に増加させるための工夫が求められている。この工夫としては、たとえばポリゴンミラーの回転数を増加させることが挙げられる。しかし、この回転数の増加はポリゴンモーターおよびその駆動回路による発熱量の増大を伴うので、従来の排熱構造では対応できない危険性がある。たとえば、特許文献１に開示された構造のように偏向器の底面を冷却するだけでは、排熱量が足りない。特許文献２に開示された構造のようにハウジングとは別の部材で偏向器を保持するのは、その保持部材とハウジングとの間での熱歪みの違いに起因してポリゴンミラーの変位が過大になる危険性が高い。この構造ではまた、たとえば外部からの振動／衝撃に起因する保持部材の変位がポリゴンミラーの回転軸（回転運動の中心を示す仮想的な直線）を過大に傾かせる危険性が避けられないので、ポリゴンミラーの位置決めの更なる高精度化が困難である。特許文献３に開示された構造のように冷却用の気流をポリゴンミラーに直に吹き付けるのは、ポリゴンミラーの回転数の増大に伴い、気流の乱れに起因する回転軸のぶれまたは回転速度の変動を許容範囲内に収めることが難しい。その他に、気流がポリゴンミラーの軸方向であるのでポリゴンモーターの固定面に排気口が開けられねばならない。したがって、固定面の強度が不足して必要な位置決め精度が確保できず、または排気口の面積が不足して必要な排熱効率が確保できない危険性が高い。

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特にポリゴンミラーの回転数を増加させても、ポリゴンミラーの回転軸に対する位置決め精度を高く維持すると共に、ポリゴンモーターおよびその駆動回路からの熱を高効率で外部へ排出することが可能な光走査装置を提供することにある。

本発明の１つの観点における光走査装置は対象面を光で走査する。この光走査装置は、光源と、回転しながらその光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、このポリゴンミラーを回転させるモーター、およびこれらのポリゴンミラーとモーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、ポリゴンミラーの反射光を対象面に結像させる光学系と、光源、偏向器、および光学系を収容するハウジングとを備えている。偏向器の筐体は、上記のモーターを支持する支持部を含む。ハウジングは、外気が流入可能な吸気口と、内気が流出可能な排気口と、偏向器の周囲から排気口までの空間を囲んで光学系から隔離し、その空間に吸気口から流入した気体を案内するダクトとを含む。このダクトは、偏向器の筐体のうち支持部の外面と対向している床部と、この床部から偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で偏向器と接触することにより、ハウジングに対するポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、支持部と床部との間隙の大きさを規制してその間隙に吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材とを含む。

偏向器の筐体は、位置決め部材の先端と接触する部分に突起部を含んでいてもよい。位置決め部材は先端に、この突起部との嵌合部を含んでいてもよい。偏向器は、ポリゴンミラーを自身のまわりに回転可能に支持する固定軸を更に含んでいてもよい。偏向器の筐体は、この固定軸の基端を貫通させる穴を含んでいてもよい。位置決め部材は先端に、この固定軸の基端との嵌合部を含んでいてもよい。位置決め部材は筒形状であり、嵌合部はその筒形状の開口端であってもよい。位置決め部材は外周面に軸方向の切り欠きを含んでいてもよい。この切り欠きはダクトの上流側と下流側との２箇所に位置していてもよい。位置決め部材は外周面に貫通穴を含んでいてもよい。この貫通穴はダクトの上流側と下流側との２箇所に位置していてもよい。位置決め部材は筒形状の内側に柱状部を含んでいてもよい。偏向器の筐体は、位置決め部材の先端と嵌合する穴を含んでいてもよい。位置決め部材はポリゴンミラーの回転軸の延長線上に位置していてもよい。

偏向器の筐体は外面に放熱部材を更に含んでいてもよい。この放熱部材は、支持部の外面に位置していても、偏向器の筐体のうち、支持部とは反対側の外面に位置していてもよい。放熱部材は複数の凸板を含んでいてもよい。これら複数の凸板は、偏向器の筐体から放熱部材が除去された場合におけるその筐体の周囲の流跡線に沿っていてもよい。
ダクトは、床部に対して実質的に垂直方向に拡がる１対の壁部を、更に含んでいてもよい。これら１対の壁部の間隔は、吸気口に近い部分よりも床部の上流端では狭く、床部を下流側へ進むにつれて拡がっていてもよい。

偏向器の筐体のうち、支持部の外面がダクトの床部との間隙に確保している流路の断面積は、支持部の反対側に位置する部分の外面がダクトの内面との間隙に確保している流路の断面積よりも大きくてもよい。
偏向器の筐体は、支持部の反対側に位置する部分の外面に、ダクト内の流速を弱める抵抗部材を含んでいてもよい。支持部の外面とダクトの内面との間隙における流速は、反対側の外面とダクトの内面との間隙における流速よりも高くてもよい。

ハウジングは、そのハウジングの内部空間を二分している板状部材であり、板面で、光学系の含む光学素子を支持する基板を更に含んでいてもよい。この基板は、ダクトのいずれの内面からも離れた位置に偏向器の筐体を固定する固定部材を含んでいてもよい。ダクトの床部は、基板のうちダクトの内側に面した部分に位置していてもよい。
本発明の１つの観点における画像形成装置は、シートにトナー像を形成する作像部と、そのトナー像を熱定着させる定着部とを備えた画像形成装置であり、作像部は、露光量に応じて帯電量が変化する感光体と、その感光体に露光走査によって静電潜像を形成する上記の光走査装置と、その静電潜像をトナーで現像する現像部と、その現像部によって現像されたトナー像を感光体からシートへ転写する転写部とを含む。

本発明による光走査装置では上記のとおり、ダクトが偏向器の周囲から排気口までの空間を囲んで光学系から隔離し、その空間に吸気口から流入した気体を案内する。これにより、ダクトはその空間で気体を光学系と接触しないように流動させる。このダクトの床部からは位置決め部材が突出し、偏向器の筐体とダクトの床部との間隙の大きさを規制してその間隙に気体の流路を確保する。それと共に位置決め部材はハウジングに対するポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、その回転軸の傾きを規制する。こうしてこの光走査装置は、ポリゴンミラーの回転数を増加させても、ポリゴンミラーの回転軸に対する位置決め精度を高く維持すると共に、ポリゴンモーターおよびその駆動回路からの熱を高効率で外部へ排出することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態によるプリンターの外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿ったプリンターの模式的な断面図である。（ｃ）は、（ｂ）の示す感光体ユニットの１つの拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の（ｂ）が示す光走査装置を異なる視点から見たときの外観を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図２が示す光走査装置の内部構造の上面図、底面図であり、（ｃ）は、（ａ）の示す直線ｃ−ｃに沿った縦断面図である。 （ａ）、（ｃ）は、図３の示す偏向器を異なる視点から見たときの外観を示す斜視図である。（ｂ）、（ｄ）はそれぞれこの偏向器の内部構造を、（ａ）、（ｃ）と同じ視点から見た場合の外観を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２の（ａ）が示すダクトの中央部分を異なる視点から見たときの外観を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３の（ａ）の示す直線ＶＩａ−ＶＩａ、ｃ−ｃに沿ったダクトの中央部分の縦断面図、横断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ偏向器の正面図、上面図である。（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、偏向器の上蓋から放熱部材が除去された場合と、上蓋に放熱部材が設置された場合とにおける流跡線を示す模式図である。 （ａ）は、位置決め部材の第１変形例の斜視図である。（ｂ）は、位置決め部材の第２変形例の斜視図である。（ｃ）は、位置決め部材の第３変形例の斜視図であり、（ｄ）は、（ｃ）の示す構造の上面図である。 偏向器の筐体の上蓋の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［画像形成装置の外観］
図１の（ａ）は、本発明の実施形態による画像形成装置１００の外観を示す斜視図である。この画像形成装置１００はプリンターである。その筐体の上面には排紙トレイ４１が設けられ、その奥に開いた排紙口４２から排紙されたシートを収容する。排紙トレイ４１の前方には操作パネル５１が埋め込まれている。プリンター１００の底部には給紙カセット１１が引き出し可能に取り付けられている。

［画像形成装置の内部構造］
図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿ったプリンター１００の模式的な断面図である。プリンター１００は電子写真式のカラープリンターであり、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。
給送部１０は、まずピックアップローラー１２を用いて、給紙カセット１１に収容されたシートの束からシートＳＨ１を１枚ずつ分離する。この分離したシートを給送部１０はタイミングローラー１３を用いて作像部２０へ送出する。「シート」とは、紙製もしくは樹脂製の薄膜状もしくは薄板状の材料、物品、または印刷物をいう。給紙カセット１１に収容可能なシートの種類すなわち紙種はたとえば、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙であり、サイズはたとえば、Ａ３、Ａ４、Ａ５、またはＢ４である。さらに、シートの姿勢は縦置きと横置きとのいずれにも設定可能である。

作像部２０は、たとえば中間体転写方式であり、感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、中間転写ベルト２１、１次転写ローラー２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、２次転写ローラー２３、および光走査装置２５Ｌ、２５Ｒを含む。中間転写ベルト２１は従動プーリー２１Ｌと駆動プーリー２１Ｒとの間に回転可能に掛け渡されている。これらのプーリー２１Ｌ、２１Ｒの間には、４つの感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋと４本の１次転写ローラー２２Ｙ、…、２２Ｋとが１つずつ対を成すように配置され、中間転写ベルト２１を間に挟んで対向している（タンデム配置）。２次転写ローラー２３は中間転写ベルト２１を間に挟んで駆動プーリー２１Ｒとニップを形成している。このニップには、タイミングローラー１３から送出されたシートＳＨ２が通紙される。感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋの含む感光体ドラム２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ、中間転写ベルト２１、従動プーリー２１Ｌ、駆動プーリー２１Ｒ、１次転写ローラー２２Ｙ、…、２２Ｋ、および２次転写ローラー２３はいずれも回転軸が平行である。この共通の軸方向（図１の（ｂ）では紙面の法線方向）を以下、「主走査方向」と呼ぶ。光走査装置２５Ｌ、２５Ｒは、たとえばそれぞれが２つずつの感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋに対し、画像データで変調されたレーザー光を照射する。

各感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋでは感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｋが、対向する１次転写ローラー２２Ｙ、…、２２Ｋに、中間転写ベルト２１を間に挟んだ状態で接触してニップを形成している。各感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋは、中間転写ベルト２１が（図１の（ｂ）では反時計方向に）回転する間、その同じ表面部分が１次転写ローラー２２Ｙ、…、２２Ｋと感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｋとの間のニップを通過する際にその表面部分に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のうち異なる１色のトナー像を形成する。その表面部分にはこれら４色のトナー像が重ねられて１つのカラートナー像が形成される。このカラートナー像が駆動プーリー２１Ｒと２次転写ローラー２３との間のニップを通過するタイミングに合わせて、そのニップへシートＳＨ２がタイミングローラー１３から通紙される。これによりそのニップではカラートナー像が中間転写ベルト２１からシートＳＨ２へ転写される。

定着部３０は、作像部２０から送出されたシートＳＨ３にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着部３０は定着ローラー３１と加圧ローラー３２とを回転させながら、それらの間のニップにシートＳＨ２を通紙する。このとき、定着ローラー３１はそのシートＳＨ３の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はそのシートＳＨ３の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。定着ローラー３１からの熱と加圧ローラー３２からの圧力とにより、トナー像がそのシートＳＨ３の表面に定着する。定着部３０は更に定着ローラー３１と加圧ローラー３２との回転により、そのシートＳＨ３を排紙部４０へ送り出す。

排紙部４０は、トナー像が定着したシートＳＨ３を排紙口４２から排紙トレイ４１へ排紙する。具体的には、排紙部４０は、排紙口４２の内側に配置された排紙ローラー４３を用いて、定着部３０の上部から排紙口４２へ移動してきたシートＳＨ３を排紙口４２の外へ送出して排紙トレイ４１に載せる。
［感光体ユニットの構造とそれによる画像形成処理］
図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）の示す感光体ユニットの１つ２０Ｋの拡大図である。この感光体ユニット２０Ｋは感光体ドラム２４Ｋに加え、帯電部２０１、露光部２０２、現像部２０３、クリーニングブレード２０４、およびイレーサー２０５を含む。これらの機能部２０１、…、２０５は感光体ドラム２４Ｋと共に感光体ユニット２０Ｋの筐体２００内に収容され、感光体ドラム２２を囲むように配置されている。機能部２０１、…、２０５は、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に対して電子写真式による画像形成処理のうち定着以外の処理、すなわち、帯電、露光、現像、転写、清掃、および除電を行う。他の感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃも共通の構造を含む。

感光体ドラム２４Ｋは、外周面２４１が感光体で覆われたアルミニウム等の導電体製の円筒部材であり、その中心軸（図１の（ｃ）では、感光体ドラム２４Ｋの円形断面の中心を紙面に対して垂直に貫く軸）２４２のまわりを回転可能に支持されている。感光体は、露光量に依存して帯電量が変化する素材であり、アモルファスセレン、セレン合金、アモルファスシリコン等の無機材料、または複数の有機材料の積層構造（ＯＰＣ）を含む。図１の（ｃ）は示していないが、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２は、ギア、ベルト等、回転力の伝達機構を通して駆動モーターに接続されている。このモーターからの回転力を受けて感光体ドラム２４Ｋが（図１の（ｃ）では時計方向に）１回転すると、感光体の各表面部分が周囲の機能部２０１、…、２０５に順番に面してそれらの処理を受ける。

帯電部２０１は、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１から間隔をおいてその軸方向（図１の（ｃ）では紙面の法線方向）に伸びるワイヤーまたは薄板形状の電極２１１を含む。帯電部２０１はこの電極２１１に対し、たとえば負の高電圧を印加することにより、この電極２１１と感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１との間にコロナ放電を生じさせる。この放電が、帯電部２０１に面した感光体の表面部分を負に帯電させる。

露光部２０２は、感光体ユニット２０Ｋの筐体２００のうち、帯電部２０１と現像部０３との隙間に位置する部分に設けられた開口であり、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１のうち、帯電部２０１が帯電させた直後の部分を筐体２００の外部に露出させる。この露出部分には、露光部２０２を通して光走査装置２５Ｒからレーザー光が照射される。
光走査装置２５Ｌ、２５Ｒは、画像データの表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち異なる色の階調値で変調されたレーザー光を、異なる感光体ユニット２０Ｙ、…、２０Ｋに対して照射する。具体的には、図１の（ｂ）の示す２台の光走査装置の一方２５Ｌは、Ｙ、Ｍの各色の階調値で変調されたレーザー光ＬＬＹ、ＬＬＭを異なる感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍに対して照射し、他方２５Ｒは、Ｃ、Ｋの各色の階調値で変調されたレーザー光ＬＬＣ、ＬＬＫを更に異なる感光体ユニット２０Ｃ、２０Ｋに対して照射する。感光体ユニット２０２０ＫではＫ色の階調値で変調されたレーザー光ＬＬＫにより、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１のうち露光部２０２から露出した部分がそのドラム２４Ｋの軸方向（主走査方向）に走査される。レーザー光量が高いほど感光体の帯電量が減少するので、主走査方向に伸びる直線状の露光領域にはレーザー光量の変化に対応する帯電量分布、すなわちＫ色の階調値分布の表す静電潜像の１ラインが形成される。１ラインに対するこの露光動作を光走査装置２５Ｌ、２５Ｒは、感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｋの回転に同期して繰り返す。これにより各感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｋの外周面２４１にはその回転方向（以下、「副走査方向」という。）に露光済みのラインが連なり、静電潜像が２次元的に拡がる。

現像部２０３は感光体ドラム２４Ｋ上の静電潜像をＫ色のトナーで現像する。具体的には、現像部２０３はまず２本のオーガスクリュー２３１、２３２で２成分現像剤ＤＶＬを撹拌し、そのときの摩擦で現像剤ＤＶＬの含むトナーを負に帯電させる。現像部２０３は次に現像ローラー２３３を用いて、現像剤ＤＶＬを感光体ドラム２４Ｋとの間のニップへ搬送する。これと並行して現像部２０３は、現像ローラー２３３に対して負の高電圧を印加する。これにより、静電潜像のうち帯電量の比較的少ない領域は現像ローラー２３３よりも電位が上がるので、現像ローラー２３３の搬送する現像剤から、帯電量の減少分に応じた量のトナーが分離して付着する。こうして静電潜像がトナー像として顕在化する。

このトナー像は感光体ドラム２４Ｋの回転に伴い、それと１次転写ローラー２２Ｋとの間のニップへ移動する。１次転写ローラー２２Ｋに対しては正の高電圧が印加されているので、負に帯電したトナー像が感光体ドラム２４Ｋの外周面から中間転写ベルト２１へ転写される。
クリーニングブレード２０４は、たとえばポリウレタンゴム等の熱硬化性樹脂から形成された薄い矩形板状の部材であり、その長さが感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１のうち感光体で覆われた部分とほぼ等しい。ブレード２０４の板面のうち感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に面した方は、その長辺の１つ（エッジ）が感光体ドラム２４Ｋの軸方向に対して平行な状態でその外周面２４１に接触し、その外周面２４１からトナー像の転写跡に残るトナーを掻き取る。こうして、その外周面が清掃される。

イレーサー２０５は、たとえば感光体ドラム２４Ｋの軸方向に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）から感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に光を照射する。その外周面２４１のうち照射光を受けた部分からは残存する電荷が消失する。こうして、その外周面２４１が除電される。
［光走査装置の構造］
図２の（ａ）、（ｂ）は、異なる視点から見える光走査装置２５Ｒの外観を示す斜視図である。図２の（ａ）では、光走査装置２５Ｒの筐体であるハウジング５００の上面５０２が見え、（ｂ）では、その底面５０３が見える。光走査装置２５Ｒの内部構造を説明する便宜上、図では上面５０２、底面５０３は共に角の一部を残して除去されている。図３の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ光走査装置２５Ｒの内部構造の上面図、底面図であり、（ｃ）は、（ａ）の示す直線ｃ−ｃに沿った光走査装置２５Ｒの縦断面図である。図２、図３が示すとおり、光走査装置２５Ｒはハウジング５００の中に、光源５１０、出射光学系５１２、５１３、５１４、偏向器５２０、および走査光学系５３１、５３２、５３３、５３４、５３５を含む。これらの要素と配置とは残りの光走査装置２５Ｌでも同様である。

−ハウジング−
ハウジング５００はたとえば直方体形状の筐体であり、最も長い辺が感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｋに共通の軸方向（主走査方向）に対して平行であるように（図１の（ｂ）参照）プリンター１００内のシャーシ（図は示していない。）によって支持されている。ハウジング５００は、基板５０１、上カバー５０２、および下カバー５０３を含む。いずれの部材５０１、５０２、５０３も実質的に同じサイズの矩形板状である。特に基板５０１は、アルミダイキャスト等の金属製品または繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等の硬質樹脂成形品であり剛性が高い。基板５０１は表裏両側の板面で、光源５１０、出射光学系５１２、…、５１４、偏向器５２０、および走査光学系５３１、…、５３５を支持すると共に、それらの光学的な位置を決める。基板５０１は更に側壁５０４を含む。側壁５０４は基板５０１の表裏両側の板面の各辺からその板面の法線方向へ張り出している。上カバー５０２は、基板５０１の表側の板面（図２の（ａ）では上面）と側壁５０４とで囲まれる空間を覆って外部から隔離する。下カバー５０３は、基板５０１の裏側の板面（図２の（ｂ）では下面）と側壁５０４とで囲まれる空間を覆って外部から隔離する。このように、２枚のカバー５０２、５０３と側壁５０４とで囲まれたハウジング５００の内部空間は基板５０１により、２つの領域に仕切られている。図２、図３の（ｃ）ではこれらの領域が上下に位置する。以下、これらの領域を「上段」、「下段」と呼ぶ。

上段は、吸気口５４１、排気口５４２、および２枚の仕切壁５４３、５４４を含む。吸気口５４１は、基板５０１の側壁の１つ、たとえば図２の（ａ）では板面の１つの短辺から張り出した側壁に開けられた貫通穴であり、そこを通して上段の中へ外気が流入可能である（図２の（ａ）の示す矢印ＡＲ１参照）。排気口５４２は、基板５０１の別の側壁、たとえば図２の（ａ）では板面のもう１つの短辺から張り出した側壁に開けられた貫通穴であり、そこを通して上段の内気が外へ流出可能である（図２の（ａ）の示す矢印ＡＲ２参照）。吸気口５４１、排気口５４２は、図２の（ａ）では基板５０１の短辺方向における側壁の中央部に位置する。仕切壁５４３、５４４は、上段内を基板５０１の長辺方向に伸びる壁面であり、それらの間に吸気口５４１から排気口５４２までの空間を挟み、上段内の他の空間から隔離している。こうして仕切壁５４３、５４４は基板５０１および上カバー５０２と共に、吸気口５４１と排気口５４２との間を繋ぐダクト５４０を構成する。ダクト５４０は、図２の（ａ）では基板５０１の短辺方向における上段の中央部に位置する。

図２は示していないが、吸気口５４１の外側には、送風ファンが設置され、または別の箇所に設置された送風ファンからの気流を導くダクトの出口が設置されている。これらのファンからの気流は吸気口５４１からハウジング５００内のダクト５４０へ進入する。進入した気体をダクト５４０は吸気口５４１から排気口５４２までの空間を案内する。この空間をダクト５４０は上段内の他の空間から隔離しているので、気体は他の空間へは漏れ出ることなく、特に光学系５１２、…、５１４、５３１、…、５３５とは接触することなくダクト５４０内を流動し、排気口５４２を通してハウジング５００の外へ流出する。

−光源−
光源５１０はハウジング５００の側壁の１つ、たとえば図２の（ａ）、図３の（ａ）では、基板５０１の板面の１つの短辺から張り出した側壁の外面に取り付けられた印刷回路基板である。光源５１０は、画像データが表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ごとに１つずつ設けられている。図２の（ａ）の示す光走査装置２５Ｒには、Ｃ、Ｋの２色に対する２つの光源５１０が基板５０１の板面の短辺方向における中心線、特に排気口５４２の中心に対して対称的に配置されている。各光源５１０の上には半導体レーザー５１１とその制御回路（図は示していない。）とが１つずつ実装されている。

半導体レーザー５１１はレーザーダイオード等のレーザー発振器を含む。このレーザー発振器はたとえば波長７８０ｎｍまたは６５５ｎｍのレーザー光を１本、数ｍＷ〜十数ｍＷの出力で出射可能である。半導体レーザー５１１はこのレーザー光を、光源５１０が面したハウジング５００の側壁に開けられた貫通穴からハウジング５００の上段の中へ照射する。

制御回路は、半導体レーザー５１１に対する発光制御専用の電子回路であり、たとえば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはプログラム可能な集積回路（ＦＰＧＡ）で構成されている。制御回路は、プリンター１００に内蔵の主制御部から画像データを受信し、その画像データの表すＣ色またはＫ色の階調値に基づいて半導体レーザー５１１の明滅パターンを変調する。たとえば、各画素に対するＣ色またはＫ色の階調値が高いほどその画素に対する半導体レーザー５１１の発光時間が長く調節される。

−出射光学系−
出射光学系５１２、５１３、５１４は、光源５１０と１対１に設けられた光学素子の１群であり、ハウジング５００の上段のうちダクト５４０の外側に配置され、光源５１０から出射したレーザー光を偏向器５２０に照射する。図２の（ａ）の示す光走査装置２５Ｒでは、２つの光源５１０に対する２群の出射光学系５１２、５１３、５１４が基板５０１の板面の短辺方向における中心面、特にダクト５４０の中心軸に対して対称的に配置されている。

出射光学系は、コリメーターレンズ５１２、ミラー５１３、およびシリンドリカルレンズ５１４を含む。コリメーターレンズ５１２は、半導体レーザー５１１から出射したレーザー光を平行光に変換する。ミラー５１３は、コリメーターレンズ５１２から出射したレーザー光を反射して折り返させる。シリンドリカルレンズ５１４はミラー５１３の反射光を、基板５０１の板面に対して垂直な方向では収束光に変換し、その板面に対して平行な方向では平行光に変換する。

−偏向器−
偏向器５２０は、ハウジング５００の上段のうちダクト５４０の内側に配置され、基板５０１の板面（図２の（ａ）ではその中央部）に支持されている。偏向器５２０は、筐体５２５、５２６（図２の（ａ）ではその上蓋５２６の一部が除去されている。）の中にポリゴンミラー５２１とポリゴンモーター（図２の（ａ）は示していない。）とを収めている。これらを用いて偏向器５２０は、シリンドリカルレンズ５１４から入射したレーザー光を偏向させ、かつその偏向角を周期的に変化させる。

図４の（ａ）、（ｃ）は、異なる視点から見える偏向器５２０の外観を示す斜視図である。図４の（ａ）では偏向器５２０の筐体の上面が見え、（ｃ）ではその底面が見える。図４の（ｂ）、（ｄ）はそれぞれ、偏向器５２０の内部構造を、図４の（ａ）、（ｃ）と同じ視点から見た場合の外観を示す斜視図である。図４の（ｂ）、（ｄ）では、偏向器５２０の筐体５２５、５２６があたかも透明であるかのように描かれている。

偏向器５２０の筐体は底板５２５と上蓋５２６とを含む。いずれの部材５２５、５２６もアルミニウム等、熱伝導率の高い金属または樹脂から成る。底板５２５は実質的に台形板状であり、図２の（ａ）、図３の（ａ）が示すように、その台形の上底を吸気口５４１に向け、かつ下底を排気口５４２に向けた姿勢で基板５０１に、たとえばねじ止めされている。底板５２５は板面上に、ポリゴンミラー５２１、シャフト５２２、およびポリゴンモーター５２３、５２４を支持する部分、すなわち支持部を含む（図は示していない）。上蓋５２６は一面が開いた箱状部材であり、その開口部が底板５２５で塞がれている。これにより底板５２５と上蓋５２６との間に、ポリゴンミラー５２１、シャフト５２２、およびポリゴンモーター５２３、５２４が気密に閉じ込められ、外部から隔離されている。上蓋５２６の側面には透光窓５２７が設けられている。透光窓５２７はたとえば透明なガラスまたは樹脂から成り、ハウジング５００の仕切壁５４３、５４４に設けられた同様な透光窓５４５（図２の（ａ）参照。）に面している。

ポリゴンミラー５２１は正多角柱（たとえば、図２、図３、図４では正７角柱）状の部材であり、いずれの側面にも鏡面加工が施されている。これにより、各側面は入射光を反射して偏向させる。以下、これらの側面を「偏向面」と呼ぶ。ポリゴンミラー５２１は更に中心部に軸受（図は示していない。）を含む。
シャフト５２２は細長い円柱形状の軸であり、底板５２５にその板面に対して垂直に固定されている。シャフト５２２はポリゴンミラー５２１の中心部を貫通し、その軸受に外周面を接触させている。これにより、シャフト５２２はポリゴンミラー５２１を自身のまわりに回転可能に支持し、特にポリゴンミラー５２１の回転軸（回転運動の中心を示す仮想的な直線）を自身の中心軸と一致するように規制する。

ポリゴンモーターはたとえば直流ブラシレスモーター（ＢＬＤＣ）であり、回転子５２３と固定子５２４とを含む。回転子５２３は、ネオジウム等の永久磁石で構成された環状部材であり、ポリゴンミラー５２３に同軸に固定されている。固定子５２４は、シャフト５２２と同心円上に配置された複数の巻線であり、底板５２５に固定されている。これらの巻線５２４は、底板５２５に実装された駆動回路（図は示していない。）から交互に電流を受ける。これにより、巻線５２４の発生させる磁界分布が周期的に変化して、永久磁石５２３に対してシャフト５２２まわりの回転力を及ぼす。この回転力がポリゴンミラー５２１をシャフト５２２のまわりに回転させる。

ポリゴンモーターがポリゴンミラー５２１を等角速度で回転させている間、ポリゴンミラー５２１には光源５１０からのレーザー光ＬＬが、図３の（ａ）が示すように、シリンドリカルレンズ５１４から仕切壁５４３、５４４の透光窓５４５、および偏向器５２０の上蓋５２５の透光窓５２７を通して入射する。特にシリンドリカルレンズ５１４により、入射光ＬＬはポリゴンミラー５２１の偏向面上において、基板５０１の板面に対して垂直な方向では結像し、その板面に対して平行な方向では平行光のままである。この入射光ＬＬをポリゴンミラー５２１は反射して偏向させる。反射光ＲＬは、偏向器５２０の上蓋５２５の透光窓５２７、および仕切壁５４３、５４４の透光窓５４５を通して走査光学系５３１、…、５３５へ進む。ポリゴンミラー５２１への入射光ＬＬとそれからの反射光ＲＬとの進行方向が成す角度、すなわち偏向角φはポリゴンミラー５２１の回転に伴い、入射光ＬＬに対する偏向面の傾きが連続的に変化することにより、最大値φ_Rから最小値φ_Lまで連続的に減少する。さらに、入射光ＬＬを反射していた偏向面が次の偏向面に切り換わることにより、偏向角φは最小値φ_Lから最大値φ_Rへ瞬間的に戻る。ポリゴンミラー５２１が回転する間、偏向角φのこのような変化が周期的に繰り返される。

−走査光学系−
走査光学系５３１、…、５３５は出射光学系５１２、…、５１４と同様、光源５１０と１対１に設けられた光学素子の１群である。出射光学系５１２、…、５１４とは異なり、走査光学系５３１、…、５３５はハウジング５００の上段に加えて下段にも配置され、ポリゴンミラー５２１から反射されたレーザー光ＲＬを、ハウジング５００の下カバー５０３に開けられたスリット５０Ｃ、５０Ｋから外へ出射させ、感光体ユニット２０Ｃ、２０Ｋの露光部２０２から露出した感光体ドラム２４Ｃ、２４Ｋの外周面に結像させる。図２の示す光走査装置２５Ｒでは、２つの光源５１０に対する２群の走査光学系５３１、…、５３５が基板５０１の板面の短辺方向における中心面に対して対称的に配置されている。

走査光学系は、ｆθレンズ５３１、第１折り返しミラー５３２、第２折り返しミラー５３３、結像レンズ５３４、および第３折り返しミラー５３５を含む。ｆθレンズ５３１と第１折り返しミラー５３２とはハウジング５００の上段に配置され、第２折り返しミラー５３３、結像レンズ５３４、および第３折り返しミラー５３５は下段に配置されている。ｆθレンズ５３１は、ポリゴンミラー５２１からの反射光ＲＬを透過させて第１折り返しミラー５３２へ照射する。第１折り返しミラー５３２、第２折り返しミラー５３３、および第３折り返しミラー５３５はいずれも細長い板状部材であり、板面に鏡面加工が施されている。図２、図３が示すとおり、いずれの折り返しミラー５３２、５３３、５３５も長手方向がハウジング５００の基板５０１の長辺方向、すなわち主走査方向に対して平行に配置されている。第１折り返しミラー５３２はｆθレンズ５３１からの透過光ＲＬを反射して、基板５０１の板面に開けられたスリット５０５を通してハウジング５００の下段へ出射させる。この反射光を第２折り返しミラー５３３が反射し、結像レンズ５３４へ照射する。結像レンズ５３４は第２折り返しミラー５３３からの反射光を収束光に変換する。結像レンズ５３４からの透過光を第３折り返しミラー５３５が反射して、ハウジング５００の下カバー５０３のスリット５０Ｃ、５０Ｋから外へ出射させる。

ｆθレンズ５３１は、一般に２枚以上の非球面レンズ（図は示していない。）から構成された複合レンズであり、ポリゴンミラー５２１からの反射光ＲＬを結像レンズ５３４と協働して感光体ドラム２４Ｃまたは２４Ｋの表面に結像させる。ポリゴンミラー５２１が回転によって偏向角を変化させると、それに合わせてｆθレンズ５３１からの透過光ＴＬが各折り返しミラー５３２、５３３、５３５の上を長手方向に移動するので、その透過光ＴＬの結像点が感光体ドラム２４Ｃまたは２４Ｋの表面上を軸方向（主走査方向）に移動する。ｆθレンズ５３１は入射光ＲＬの入射角と、透過光ＴＬの結ぶ像高（結像点の光軸からの距離）とを比例させる。この特性により、ポリゴンミラー５２１の回転に伴う偏向角φの変化量が透過光ＴＬの結像点の移動距離に比例する。具体的には、図３の（ａ）が示すように、ポリゴンミラー５２１が偏向角φを最大値φ_Rから変化量Δφだけ減少させると、それに伴ってｆθレンズ５３１からの透過光ＴＬが第１折り返しミラー５３３の上を距離Δρだけ移動する。この距離Δρが偏向角φの変化量Δφに比例する。この距離Δρは感光体ドラム２４Ｃ、２４Ｋの表面上における結像点の移動距離に比例し、偏向角φの変化量Δφはポリゴンミラー５２１の回転角の変化量θの２倍である：Δφ＝２θ。したがって、結像点の主走査方向における位置とポリゴンミラー５２１の回転角との間に線形性が確立される。特にポリゴンミラー５２１が等角速度で回転するとき、偏向角φが最大値φ_Rから最小値φ_Lまで連続的に減少する間、結像点が主走査方向に等速度で移動する。

［ダクトの構造］
図５の（ａ）、（ｂ）は、異なる視点から見えるダクト５４０の中央部分の外観を示す斜視図である。図５の（ａ）では基板５０１があたかも透明であり、それを通して偏向器５２０の底板５２５が見えているかのように描かれ、（ｂ）では逆に偏向器５２０があたかも透明であり、それを通して基板５０１が見えているかのように描かれている。図６の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３の（ａ）の示す直線ＶＩａ−ＶＩａ、ｃ−ｃに沿った中央部分の縦断面図、横断面図である。

−床部−
ダクト５４０の中央部分では基板５０１が床部５０６と固定部材５０７とを含む。床部５０６は、図６が示すように、基板５０１のうち、偏向器５２０の底板５２５から離れる方向に凹んだ部分であり、底板５２５と距離を隔てて対向している。床部５０６と底板５２５との間隙には、吸気口５４１から排気口５４２へ向かう気体の流路が形成される（図６の（ａ）が示す流跡線ＧＦＬ参照）。固定部材５０７は、図５、図６が示すように、床部５０６からダクト５４０の内側へ盛り上がった段を形成する部材であり、基板５０１と一体に成形されている。固定部材５０７の最上部は床部５０６を始め、ダクト５４０のいずれの内面からも離れており、それらに偏向器５２０の底板５２５が、その台形状の上底に近い縁部５２Ｂと下底の両端に近い角部５２Ｃとでねじ止めされている。

−偏向器に対する位置決め部材−
ダクト５４０の中央部分は更に位置決め部材５４６を含む。この部材５４６は、基板５０１の床部５０６から偏向器５２０の底板５２５に向かって突き出た柱状部材である。たとえば図５では、位置決め部材５４６は突出方向と軸方向が等しい円筒形状であり、基板５０１と一体に成形されている。

位置決め部材５４６の中心軸は、光学系５１２、…、５１４、５３１、…、５３５に対してポリゴンミラー５２１の適正な回転軸、すなわちシャフト５２２の中心軸が位置すべき場所を表すように設けられている。位置決め部材５４６は更に、先端が開口している一方、基端が床部５０６で閉じられている。この開口端は底板５２５のスリーブ５２８に嵌合している。このスリーブ５２８は、底板５２５から外側に突き出た円環形状の突起であり、シャフト５２２と同軸に設けられている。位置決め部材５４６の内径はスリーブ５２８の外径よりも大きいが、それらの間の差は底板５２５のねじ止め部分５２Ｂ、５２Ｃと基板５０１との間の遊びよりも小さい。したがって、位置決め部材５４６は先端でスリーブ５２８に嵌合することによってシャフト５２２の延長線上に位置し、シャフト５２２を光学系５１２、…、５３５に対して高精度に位置決めする。こうして、外部からの振動／衝撃に起因するシャフト５２２の過大な傾きが防止される。

−偏向器に対する排熱効果−
位置決め部材５４６はスリーブ５２８よりも長いので、底板５２５は床部５０６からの距離が位置決め部材５４６の長さに規制される。また、図６が示すように、位置決め部材５４６の外径は仕切壁５４３、５４４の間隔よりも十分に小さい。したがって、底板５２５と床部５０６との間隙には、位置決め部材５４６の設置にかかわらず、気体の流路が確保される。特に、この流路の断面積Ｓｌｗ（図６の（ｂ）参照。）は、ポリゴンモーターとその駆動回路との発する熱が底板５２５および位置決め部材５４６の外面から気流によって持ち去られて床部５０６にまでは実質上、到達しないだけの広さに設計されている。

図６が示すように、ダクト５４０の内面はいずれも床部５０６と同様に、偏向器５２０の筐体の外面から間隔を空けているので、いずれの間隙にも、吸気口５４１から排気口５４２へ向かう気体の流路が形成される（図６の（ａ）が示す流跡線ＧＦＬ参照）。したがって、ポリゴンモーターとその駆動回路との発する熱は、偏向器５２０の筐体および位置決め部材５４６の外面全体からダクト５４０の内部空間へ放散するものが大部分であり、底板５２５のねじ止め部分５２Ｂ、５２Ｃ、および位置決め部材５４６を通して基板５０１へ直に伝導するものはわずかに抑えられる。

図５が示すように、仕切壁５４３、５４４の間隔は、吸気口５４１に近い部分よりも床部５０６の上流端では狭く、床部５０６を下流側へ進むにつれて拡がっている。この間隔の変化は、偏向器５２０の底板５２５が成す台形の斜辺の間隔の変化（図４参照。）に対応する。したがって、図２の（ａ）、図３の（ａ）が示すように、仕切壁５４３、５４４の間隔が最も狭い場所に底板５２５の台形状の上辺部分５２Ｂが位置するように偏向器５２０が配置されると、図５、および図６の（ｂ）が示すように、ダクト５４０の内面と偏向器５２０の筐体の外面との間隙は、床部５０６と底板５２５との間で最も広く、各仕切壁５４３、５４４と偏向器５２０の上蓋５２６の側面との間で最も狭い。これにより、吸気口５４１からの気流は、大部分が床部５０６と底板５２５との間隙、および上カバー５０２と上蓋５２６との間隙に進入し、わずかな部分だけが各仕切壁５４３、５４４と偏向器５２０の上蓋５２６との間隙に逸れる。床部５０６と底板５２５との間隙、および上カバー５０２と上蓋５２６との間隙では偏向器５２０から放散される熱量が大きいので、これらの間隙に気流が集中することにより、偏向器５２０に対するダクト５４０の排熱効率は高い。

好ましくは、図６の（ｂ）が示すように、底板５２５が床部５０６との間隙に確保している流路の断面積Ｓｌｗは、上蓋５２６のうち、ポリゴンミラー５２１を隔てて底板５２５の反対側に位置する部分が上カバー５０２との間隙に確保している流路の断面積Ｓｕｐよりも大きい。これにより、両間隙での流速Ｖｌｗ、Ｖｕｐが等しい場合でも、単位時間当たりに間隙を通過する流量は底板５２５と床部５０６との間隙の方が上蓋５２６と上カバー５０２との間隙よりも多い。偏向器５２０からダクト５４０内へ放散される熱量は、ポリゴンモーターに近い底板５２５の方が上蓋５２６よりも大きいので、底板５２５に面した流路の断面積Ｓｌｗが上蓋５２６に面した流路の断面積Ｓｕｐよりも大きいことにより、偏向器５２０に対するダクト５４０の排熱効率は更に高い。

−偏向器の放熱部材−
図７の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、偏向器５２０の正面図、上面図である。これらの図では、偏向器５２０の上蓋５２６があたかも透明であり、それを通して内部構造が見えているかのように描かれている。これらの図が示すとおり、偏向器５２０の底板５２５と上蓋５２６とはいずれも外面に放熱部材５２９を含む。放熱部材は特に、外面から突出した複数の凸板５２９を含み、底板５２５と上蓋５２６とのそれぞれの実質的な表面積を拡大させて、それぞれから単位時間当たりに放散される熱量を増加させる。

図７の（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、偏向器５２０の上蓋５２６から放熱部材５２９が除去された場合と、上蓋５２６に放熱部材５２９が設置された場合とにおける流跡線を示す模式図である。これらの図が示すように、好ましくは、偏向器５２０の筐体から放熱部材５２９が除去された場合における流跡線に板面が沿うように、放熱部材５２９の含む各凸板の形状は設計されている。これにより、図７の（ｃ）、（ｄ）が示すように、少なくとも偏向器５２０の筐体の周囲では、放熱部材５２９の有無にかかわらず、流跡線の形状に実質的な変化がない。これは、気流に対する放熱部材５２９の抵抗が小さいことを意味する。その結果、ダクト５４０に気流を送り込む送風ファンの消費電力が最適化される。

放熱部材５２９の表面積は、好ましくは、図４の（ａ）、（ｂ）、図６の（ｂ）が示すように、底板５２５よりも上蓋５２６で多い。これにより、気流が放熱部材５２９から受ける抵抗は底板５２５の近傍よりも上蓋５２６の近傍で高い。その結果、底板５２５と床部５０６との間隙における流速Ｖｌｗは、上蓋５２６と上カバー５０２との間隙における流速Ｖｕｐよりも高いので、単位時間当たりの流量は前者の間隙が後者の間隙よりも更に多い。したがって、偏向器５２０に対するダクト５４０の排熱効率は更に高い。

［実施形態の利点］
本発明の実施形態による光走査装置２５Ｒでは上記のとおり、ダクト５４０が偏向器５２０の周囲から排気口５４２までの空間を囲んで光学系５１２、…、５３５から隔離し、その空間に吸気口５４１からの気流を排気口５４２まで案内する。これにより、気流は光学系５１２、…、５３５とは接触することなく、ダクト５４０内を流動する。ダクト５４０内では床部５０６から位置決め部材５４６が突出して偏向器５２０の底板５２５と床部５０６との間隙の大きさを規制し、その間隙に気体の流路を確保している。したがって、ポリゴンモーターとその駆動回路との発する熱は、大部分が底板５２５および位置決め部材５４６の外面全体からダクト５４０内の気流に奪われ、ダクト５４０からハウジング５００の上段内の他の空間へは漏れ出ることなく、排気口５４２からハウジング５００の外へ持ち去られる。こうして、偏向器５２０に対する排熱効率が高く維持される。特に、ポリゴンミラー５２１の回転数の増加に伴ってポリゴンモーターおよびその駆動回路による発熱量が増大しても、ハウジング５００の基板５０１および光学系５１２、…、５３５の過熱による歪みが防止される。

さらに、光学系５１２、…、５３５に対してポリゴンミラー５２１の適正な回転軸、すなわちシャフト５２２（より正確には、その中心軸）が位置すべき場所を位置決め部材５４６の中心軸が示す。位置決め部材５４６の先端が偏向器５２０の底板５２５のスリーブ５２８に嵌合することにより、シャフト５２２が光学系５１２、…、５３５に対して高精度に位置決めされる。こうして、外部からの振動／衝撃に起因するハウジング５００の基板５０１に対するシャフト５２２の過大な傾きが防止される。これにより光走査装置２５Ｒは、ポリゴンミラー５２１の回転数を増加させても、ポリゴンミラー５２１の回転軸に対する位置決め精度を高く維持することができる。

［変形例］
（A）図１の示す画像形成装置１００はカラーレーザープリンターである。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、モノクロレーザープリンター、インクジェットプリンター、ファクシミリ、コピー機、または複合機等のいずれであってもよい。
（B）図２、図３の示す光源５１０は半導体レーザー５１１を含む。光源はその他に、半導体レーザーに代えてＬＥＤを含んでもよい。図２、図３の示すポリゴンミラー５２１、ｆθレンズ５３１等の光学系の構造は一例に過ぎず、他の構造であってもよい。たとえばポリゴンミラーの偏向面の数は“７”以外の整数値であってもよい。出射光学系５１２、…、５１４、または走査光学系５３１、…、５３５は、図１、図２、図３の示す感光体ドラム２４Ｙ、…、２４Ｃと１対１に対応する構成に代えて、光学素子の同じ１群が２本以上の感光体ドラムの露光走査に兼用される構成であってもよい。

（C）図４の（ｃ）、（ｄ）が示すポリゴンモーターの構造は軸固定方式であり、ポリゴンミラー５２１が軸受を含み、シャフト５２２が底板５２５に固定されている。ポリゴンモーターはその他に軸回転方式であってもよい。すなわち、偏向器の筐体が軸受を含み、シャフトがポリゴンミラーに同軸に固定され、それと共に回転可能であってもよい。
（D）図５の（ａ）、（ｂ）が示す位置決め部材５４６は、円筒形状の先端が開口している一方、基端が床部５０６で閉じられている。このような中空構造である上に、外周面に接触する気流が熱を奪うので、底板５２５から位置決め部材５４６を通って床部５０６まで伝導する熱量は小さい。この熱量を更に削減する目的で、位置決め部材は更に以下のような構造に工夫されてもよい。

図８の（ａ）は、位置決め部材の第１変形例８１０の斜視図である。この位置決め部材８１０は外周面に軸方向の切り欠き８１１、８１２を含む。切り欠きはダクト５４０の上流側８１１と下流側８１２との２箇所に位置する。気流は上流側の切り欠き８１１から位置決め部材８１０の内側に進入し、下流側の切り欠き８１２から流出する。これにより、底板５２５から位置決め部材８１０を通って床部５０６へ向かう熱は、外周面に接触する気流のみならず、切り欠き８１１、８１２を通過する気流ＣＦＬにも奪われる。こうして床部５０６まで伝導可能な熱量が更に抑えられる。

図８の（ｂ）は、位置決め部材の第２変形例８２０の斜視図である。この位置決め部材８２０は外周面に貫通穴８２１、８２２を含む。貫通穴はダクト５４０の上流側８２１と下流側８２２との２箇所に位置する。気流は上流側の貫通穴８２１から位置決め部材８２０の内側に進入し、下流側の貫通穴８２２から流出する。これにより、底板５２５から位置決め部材８２０を通って床部５０６へ向かう熱は、外周面に接触する気流のみならず、貫通穴８２１、８２２を通過する気流ＣＦＬにも奪われる。こうして床部５０６まで伝導可能な熱量が更に抑えられる。

図８の（ｃ）は、位置決め部材の第３変形例８３０の斜視図であり、（ｄ）は、（ｃ）の示す構造の上面図である。この位置決め部材８３０は、図８の（ａ）が示す部材８１０と同様、外周面に軸方向の切り欠き８１１、８１２を含む。この位置決め部材８３０は更に筒形状部８１０の内側に柱状部８３１を含む。柱状部８３１は、外側の筒形状部８１０と同軸の円柱部材であり、その外径は筒形状部８１０の内径よりも小さく、その高さは筒形状部８１０よりも小さい。したがって、図８の（ｄ）が示す矢印のように、上流側の切り欠き８１１から筒形状部８１０の内側に進入した気流は柱状部８３１に衝突して向きを変え、筒形状部８１０の内周面に沿って移動して下流側の切り欠き８１２から流出する。こうして、この位置決め部材８３０では、図８の（ａ）が示す筒形状部８１０単独の場合よりも内周面近傍における流速が高いので、切り欠き８１１、８１２を通過する気流ＣＦＬに奪われる熱量が多い。こうして、底板５２５から位置決め部材８３０を通って床部５０６まで伝導可能な熱量が更に抑えられる。

（E）図５が示す位置決め部材５４６は、先端が開口した円筒形状であり、この開口端で偏向器５２０の底板５２５から突き出たスリーブ５２８に嵌合する。このスリーブ５２８に代えて底板５２５は、シャフト５２２の基端を貫通させる穴を含み、その穴から突き出たシャフト５２２の基端に位置決め部材５４６の開口端が嵌合してもよい。その他に、底板５２５が穴を含み、その穴に位置決め部材の先端を嵌合させてもよい。

（F）図４、図７の（ａ）、（ｂ）が示す偏向器５２０は上蓋５２６に放熱部材５２９を含む。放熱部材５２９の含む複数の凸板は、それらが上蓋５２６から除去された場合における流跡線に沿った板面を含み、気流に対する抵抗が小さい。これにより、ダクト５４０に気流を送り込む送風ファンの消費電力が削減される。この削減量が実際には問題にならない場合、上蓋５２６の構造が、底板５２５の放熱部材５２９よりも大きな抵抗を気流に与えるように変更されてもよい。

図９は、偏向器５２０の筐体の上蓋の変形例９５６を示す斜視図である。この上蓋９５６は、放熱部材５２９に代えて抵抗部材９２９を含む。抵抗部材９２９は、少なくとも１枚の凸板を含む。この凸板は、放熱部材５２９の含む凸板とは異なり、板面が気流に対して実質的に垂直に拡がっている。これにより、抵抗部材９２９が気流に与える抵抗は、底板５２５の放熱部材５２９が与える抵抗よりも著しく高い。その結果、底板５２５と床部５０６との間隙における流速Ｖｌｗは上蓋５２６と上カバー５０２との間隙における流速Ｖｕｐよりも著しく高いので、単位時間当たりの流量は前者の間隙が後者の間隙よりも更に多い。こうして、偏向器５２０に対するダクト５４０の排熱効率を更に上昇させることができる。

本発明は光走査装置に関し、上記のとおり、位置決め部材５４６により偏向器５２０の筐体をダクト５４０の中に、そのいずれの内面からも離れた場所に位置決めする。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。

１００ プリンター
２５Ｌ、２５Ｒ 光走査装置
５００ ハウジング
５０１ 基板
５０２ 上カバー
５０３ 下カバー
５０４ 側壁
５０５ スリット
５０６ 床部
５０７ 固定部材
５１０ 光源
５１１ 半導体レーザー
５１２ コリメーターレンズ
５１３ ミラー
５１４ シリンドリカルレンズ
５２０ 偏向器
５２１ ポリゴンミラー
５２２ シャフト
５２３ 回転子
５２４ 固定子
５２５ 底板
５２６ 上蓋
５２７ 透光窓
５２８ スリーブ
５２９ 放熱部材
５３１ ｆθレンズ
５３２、５３３、５３５ 折り返しミラー
５３４ 結像レンズ
５４０ ダクト
５４１ 吸気口
５４２ 排気口
５４３、５４４ 仕切壁
５４５ 透光窓
５４６ 位置決め部材

Claims (20)

1. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
   光源と、
   回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
   前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
   前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
   前記ハウジングは、
   外気が流入可能な吸気口と、
   内気が流出可能な排気口と、
   前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
   を含み、
   前記ダクトは、
   前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
   前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
   を含み、
   前記偏向器の筐体は、前記位置決め部材の先端と接触する部分に突起部を含み、
   前記位置決め部材は先端に、前記突起部との嵌合部を含む、光走査装置。
2. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
   光源と、
   回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
   前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
   前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
   前記ハウジングは、
   外気が流入可能な吸気口と、
   内気が流出可能な排気口と、
   前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
   を含み、
   前記ダクトは、
   前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
   前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
   を含み、
   前記偏向器は、前記ポリゴンミラーを自身のまわりに回転可能に支持する固定軸を更に含み、
   前記偏向器の筐体は、前記固定軸の基端を貫通させる穴を含み、
   前記位置決め部材は先端に、前記固定軸の基端との嵌合部を含む、光走査装置。
3. 前記位置決め部材は筒形状であり、前記嵌合部は当該筒形状の開口端であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記位置決め部材は外周面に軸方向の切り欠きを含む、請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記切り欠きは前記ダクトの上流側と下流側との２箇所に位置することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記位置決め部材は外周面に貫通穴を含む、請求項３に記載の光走査装置。
7. 前記貫通穴は前記ダクトの上流側と下流側との２箇所に位置することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記位置決め部材は筒形状の内側に柱状部を含む、請求項３から請求項７までのいずれかに記載の光走査装置。
9. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
   光源と、
   回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
   前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
   前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
   前記ハウジングは、
   外気が流入可能な吸気口と、
   内気が流出可能な排気口と、
   前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
   を含み、
   前記ダクトは、
   前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
   前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
   を含み、
   前記偏向器の筐体は、前記位置決め部材の先端と嵌合する穴を含む、光走査装置。
10. 前記位置決め部材は前記ポリゴンミラーの回転軸の延長線上に位置することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の光走査装置。
11. 前記偏向器の筐体は外面に放熱部材を更に含む、請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の光走査装置。
12. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
    光源と、
    回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
    前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
    前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
    を備え、
    前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
    前記ハウジングは、
    外気が流入可能な吸気口と、
    内気が流出可能な排気口と、
    前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
    前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
    を含み、
    前記偏向器の筐体は外面に放熱部材を更に含み、
    前記放熱部材は前記支持部の外面に位置する、光走査装置。
13. 前記放熱部材は、前記偏向器の筐体のうち、前記支持部とは反対側の外面に位置することを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
14. 前記放熱部材は複数の凸板を含む、請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載の光走査装置。
15. 前記複数の凸板は、前記偏向器の筐体から前記放熱部材が除去された場合における当該筐体の周囲の流跡線に沿っていることを特徴とする請求項１４に記載の光走査装置。
16. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
    光源と、
    回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
    前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
    前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
    を備え、
    前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
    前記ハウジングは、
    外気が流入可能な吸気口と、
    内気が流出可能な排気口と、
    前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
    前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記床部に対して実質的に垂直方向に拡がる１対の壁部
    を更に含み、
    前記１対の壁部の間隔は、前記吸気口に近い部分よりも前記床部の上流端では狭く、前記床部を下流側へ進むにつれて拡がっている、光走査装置。
17. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
    光源と、
    回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
    前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
    前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
    を備え、
    前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
    前記ハウジングは、
    外気が流入可能な吸気口と、
    内気が流出可能な排気口と、
    前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
    前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
    を含み、
    前記偏向器の筐体のうち、前記支持部の外面が前記ダクトの床部との間隙に確保している流路の断面積は、前記支持部の反対側に位置する部分の外面が前記ダクトの内面との間隙に確保している流路の断面積よりも大きい、光走査装置。
18. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
    光源と、
    回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
    前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
    前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
    を備え、
    前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
    前記ハウジングは、
    外気が流入可能な吸気口と、
    内気が流出可能な排気口と、
    前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
    前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
    を含み、
    前記偏向器の筐体は、前記支持部の反対側に位置する部分の外面に、前記ダクト内の流速を弱める抵抗部材を含み、
    前記支持部の外面と前記ダクトの内面との間隙における流速は、反対側の外面と前記ダクトの内面との間隙における流速よりも高い、光走査装置。
19. 対象面を光で走査する光走査装置であり、
    光源と、
    回転しながら前記光源の光を反射して偏向させるポリゴンミラー、前記ポリゴンミラーを回転させるモーター、および前記ポリゴンミラーと前記モーターとを内部に収める筐体を含む偏向器と、
    前記ポリゴンミラーの反射光を前記対象面に結像させる光学系と、
    前記光源、前記偏向器、および前記光学系を収容するハウジングと、
    を備え、
    前記偏向器の筐体は、前記モーターを支持する支持部を含み、
    前記ハウジングは、
    外気が流入可能な吸気口と、
    内気が流出可能な排気口と、
    前記偏向器の周囲から前記排気口までの空間を囲んで前記光学系から隔離し、当該空間に前記吸気口から流入した気体を案内するダクトと、
    を含み、
    前記ダクトは、
    前記偏向器の筐体のうち前記支持部の外面と対向している床部と、
    前記床部から前記偏向器に向かって突き出た柱状部材であり、先端で前記偏向器と接触することにより、前記ハウジングに対する前記ポリゴンミラーの回転軸の位置を決め、かつ、前記支持部と前記床部との間隙の大きさを規制して当該間隙に前記吸気口からの気体の流路を確保する位置決め部材と
    を含み、
    前記ハウジングは、
    前記ハウジングの内部空間を二分している板状部材であり、板面で、前記光学系の含む光学素子を支持する基板
    を更に含み、
    前記基板は、前記ダクトのいずれの内面からも離れた位置に前記偏向器の筐体を固定する固定部材を含み、
    前記ダクトの床部は、前記基板のうち前記ダクトの内側に面した部分に位置する、光走査装置。
20. シートにトナー像を形成する作像部と、
    前記トナー像を熱定着させる定着部と、
    を備えた画像形成装置であり、
    前記作像部は、
    露光量に応じて帯電量が変化する感光体と、
    前記感光体に露光走査によって静電潜像を形成する請求項１から請求項１９までのいずれかに記載の光走査装置と、
    前記静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    前記現像部が現像したトナー像を前記感光体からシートへ転写する転写部と、
    を含む画像形成装置。

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