(57)【要約】【課題】ハウジング内の雰囲気温度の上昇を抑えてポリゴンミラーに熱変形等に伴う画像品質の低下を防ぐことができる光走査装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置の金属製フレーム３７に位置決めされて取り付けられる装置であって、樹脂製のハウジング２８内に偏向手段であるポリゴンミラー３１とこれを回転駆動するポリゴンモータ３２を収納する光走査装置２１において、前記ハウジング２８に形成された位置決めボス２８Ａに前記ポリゴンモータ３２の軸受３９と前記金属製フレーム３７に立設された金属製の位置決めピン３８を互いに逆方向から挿入嵌合するとともに、両者を接触させる。又、前記ポリゴンモータ３２の軸受３９と前記位置決めピン３８とを間に熱伝導性の高いクッション材４０を介して接触させる。【選択図】図３
2011137920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の金属製フレームに位置決めされて取り付けられる装置であって、樹脂製のハウジング内に偏向手段であるポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータを収納する光走査装置において、
前記ハウジングに形成された位置決めボスに前記ポリゴンモータの軸受と前記金属製フレームに立設された金属製の位置決めピンを互いに逆方向から挿入嵌合するとともに、両者を接触させたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記ポリゴンモータの軸受と前記位置決めピンとを間に熱伝導性の高いクッション材を介して接触させたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被走査面を光走査するための光走査装置とこれを備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された像担持体が光走査装置によって光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、静電潜像は現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後に定着装置によって加熱及び加圧されて用紙上に定着され、トナー像が定着された用紙が装置外へ排出されることによって一連の画像形成動作が終了する。
【０００３】
ところで、像担持体を光走査してその表面に静電潜像を形成する光走査装置は、画像形成装置の金属製フレームに位置決め固定され、樹脂製のハウジングには各種レンズやミラー等の光学部品、偏向手段としてのポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータ等を収納して構成されている。
【０００４】
斯かる光走査装置を備えた画像形成装置においてプリント枚数が増えると、ポリゴンモータの回転による発熱によってハウジング内の雰囲気温度が上昇し、ポリゴンミラーに熱変形が生じて焦点距離等に悪影響を与え、高精度な光走査が行われないために画像品質が低下する等の問題が発生する。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、光走査装置のハウジング内に、空気の流れを生成する送風機と、該送風機からの空気の流れをガイドするためのダクトを設ける構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６８６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において提案された構成では、ハウジング内に送風機とダクトを設ける必要があるため、光走査装置が大型化し、部品点数が増えてコストアップを招くという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、大型化やコストアップを招くことなく、ハウジング内の雰囲気温度の上昇を抑えてポリゴンミラーに熱変形等に伴う画像品質の低下を防ぐことができる光走査装置とこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成装置の金属製フレームに位置決めされて取り付けられる装置であって、樹脂製のハウジング内に偏向手段であるポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータを収納する光走査装置において、前記ハウジングに形成された位置決めボスに前記ポリゴンモータの軸受と前記金属製フレームに立設された金属製の位置決めピンを互いに逆方向から挿入嵌合するとともに、両者を接触させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ポリゴンモータの軸受と前記位置決めピンとを間に熱伝導性の高いクッション材を介して接触させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の画像形成装置は、請求項１又は２記載の光走査装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、ポリゴンモータにおいて発生した熱は、該ポリゴンモータの軸受から金属製の位置決めピンを伝導してハウジング外へと放熱されるため、既存の部品を用いた簡単な構成でハウジング内の雰囲気温度の上昇を抑えることができ、当該光走査装置の大型化やコストアップを招くことなく、ポリゴンミラーの熱変形による焦点距離のズレ等に伴う画像品質の低下が防がれる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、ポリゴンモータにおいて発生した熱は、熱伝導製の高いクッション材及び金属製の位置決めピンを伝導してハウジング外へと放熱されるため、ハウジング内の雰囲気温度の上昇が抑えられるとともに、位置決めピンの高さ寸法のバラツキがクッション材の弾性変形によって吸収される。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、光走査装置のハウジング内の雰囲気温度の上昇が抑えられて像担持体に対して高精度な光走査がなされるため、高質画像が安定的に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の側断面図である。
【図２】本発明に係る光走査装置のカバーを取り外して示す平面図である。
【図３】本発明に係る光走査装置の側断面図である。
【図４】本発明に係る光走査装置のハウジングを下方から見た斜視図である。
【図５】画像形成装置の金属製フレームの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザープリンタの側断面図であり、図示のレーザープリンタ１においては、矩形ボックス状のプリンタ本体（筐体）２の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ３が設けられている。そして、プリンタ本体２の前面（図１の右側が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ４が設けられており、この手差しトレイ４とその奥のプリンタ本体２内に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラ５は手差し給紙部６を構成している。
【００１８】
而して、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２内に設けられた搬送路Ｓに沿って記録材である用紙Ｐを搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成するものであって、前記搬送路Ｓは、側面視略Ｌ字状を成して前記排紙トレイ３へと延びている。
【００１９】
又、レーザープリンタ１は、プリンタ本体２の下部に設けられたカセット給紙部７と、該カセット給紙部７上方のプリンタ本体２内の略中央部に設けられた画像形成部８と、該画像形成部８の後方に配された定着装置９と、該定着装置９上方のプリンタ本体２の上面に設けられた凹状の排紙部１０を備えている。
【００２０】
上記カセット給紙部７は、上面が開放された矩形トレイ状の給紙カセット１１内に複数枚の用紙Ｐを積層収容するとともに、給紙カセット１１内の用紙Ｐを１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離して搬送路Ｓへと送り出すフィードローラ１３とリタードローラ１４を備えており、搬送路Ｓには、送り出された用紙Ｐを一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８へと供給するレジストローラ対１５が設けられている。
【００２１】
前記画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から１枚ずつ供給された用紙Ｐに画像データに応じた画像を形成するものであって、プリンタ本体２内の略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム１６と、その周囲に配置された帯電器１７、現像手段である現像装置１８、転写手段である転写ローラ１９及びクリーニング装置２０と、これらの上方に配置された本発明に係る光走査装置（レーザースキャナユニット）２１、補給用のトナーを収容したトナーホッパー２２等を備えている。
【００２２】
又、前記定着装置９は、画像形成部８において用紙Ｐに転写されたトナー像を当該用紙Ｐに定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する定着ローラ２３と加圧ローラ２４を備えている。尚、定着ローラ２３にはヒータ等の加熱手段が内蔵されており、加圧ローラ２４はバネ等の付勢手段によって定着ローラ２３に所定圧で加圧されており、両者間には定着ニップが形成されている。
【００２３】
更に、前記排紙部１０は、定着装置９においてトナー像が定着された用紙Ｐをプリンタ本体２外へと排出するためのものであって、搬送路Ｓの末端に設けられた上下一対の排紙ローラ対２５，２６と、前記定着装置９から搬送路Ｓに沿って搬送される用紙Ｐを前記搬送ローラ対２５，２６へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ２７及びプリンタ本体２外へと排出される用紙Ｐを積載するための前記排紙トレイ３を備えている。
【００２４】
次に、以上の構成を有するレーザープリンタ１の画像形成動作について説明する。
【００２５】
例えば、パーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザープリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部８においては、感光ドラム１６が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、その表面が帯電器１７によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザービームＬが光走査装置２１から出力されて感光ドラム１６上に照射されると、該感光ドラム１６上には画像データに応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像装置１８によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００２６】
ところで、カセット給紙を行う場合、カセット給紙部７の給紙カセット１１内に収容された用紙Ｐは、ピックローラ１２によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１３とリタードローラ１４によって１枚ずつ分離されてレジストローラ対１５へと搬送される。そして、レジストローラ対１５においては、用紙Ｐは、一時待機状態とされた後、感光ドラム１６上のトナー像と同期する所定のタイミングで画像形成部８へと供給される。
【００２７】
画像形成部８においては、感光ドラム１６と転写ローラ１９との間の転写ニップへと供給された用紙Ｐは、転写ローラ１９によって感光ドラム１６に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム１６上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、この定着装置９において定着ローラ２３と加圧ローラ２４の定着ニップに挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｐへのトナー像の転写後に感光ドラム１６の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２０によって除去され、表面が清掃された感光ドラム１６は次の画像形成動作に備えられる。
【００２８】
而して、定着装置９にて表面にトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送路Ｓを上方へと排紙部１０に向かって搬送され、搬送ガイドリブ２７に沿って排紙ローラ対２５，２６へと導かれ、排紙ローラ対２５，２６によって挟み込まれた状態でプリンタ本体２外へと送り出され、プリンタ本体２の上部に設けられた排紙トレイ３上に積載され、一連の画像形成動作が終了する。
【００２９】
尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差し給紙部６の手差しトレイ４上に積載された用紙Ｐが手差し用の給紙ローラ５によってレジストローラ対１５へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙Ｐに画像が形成され、画像が形成された用紙Ｐはプリンタ本体２外の排紙トレイ３上に積載される。
【００３０】
［光走査装置］
次に、本発明に係る前記光走査装置２１を図２〜図５に基づいて説明する。
【００３１】
図２は本発明に係る光走査装置のカバーを取り外して示す平面図、図３は同光走査装置の側断面図、図４は同光走査装置のハウジングを下方から見た斜視図、図５はレーザープリンタの金属製フレームの斜視図である。
【００３２】
本発明に係る光走査装置２１の樹脂製のハウジング２８には、図２に示すように、光源であるレーザーダイオード２９が取り付けられている。又、ハウジング２８の内部にはシリンドリカルレンズ３０、偏向手段としてのポリゴンミラー３１とこれを回転駆動するポリゴンモータ３２、走査レンズであるｆθレンズ３３，３４、折り返しミラー３５等が収容されており、ハウジング２８の上面開口部は図３に示すように樹脂製のカバー３６によって覆われている。
【００３３】
以上の構成を有する光走査装置２１は、図３に示すように、図１に示すレーザープリンタ１の金属製フレーム３７に位置決めされて取り付けられるが、図４に示すように、ハウジング２８の底面には円筒状の位置決めボス２８Ａが形成されている。又、図５に示すように、金属製フレーム３７の前記位置決めボス２８Ａに対応する箇所には金属製の位置決めピン３８が立設されている。
【００３４】
ところで、本実施の形態では、図３に示すように、ハウジング２８に形成された位置決めボス２８Ａには、ポリゴンモータ３２の軸受３９と金属製フレーム３７に立設された金属製の位置決めピン３８が互いに逆方向、即ち、ポリゴンモータ３２の軸受３９は上方から、位置決めピン３８は下方からそれぞれ挿入嵌合されており、両者間にはＳｉ系樹脂等から成る熱伝導性の高いクッション材４０が介在している。
【００３５】
従って、ハウジング２８に形成された位置決めボス２８Ａ内において、ポリゴンモータ３２の軸受３９と位置決めピン３８とが間に熱伝導性の高いクッション材４０を介して接触している。
【００３６】
而して、以上のように構成された光走査装置２１において、図２及び図３に示すように、光源であるレーザーダイオード２９から出射したレーザービームＬは、一方向のみに屈折率を有するシリンドリカルレンズ３０を通過してポリゴンミラー３１の反射面に線状に集光される。
【００３７】
ポリゴンミラー３１は、ポリゴンモータ３２によって高速で回転駆動されており、該ポリゴンミラー３２の反射面に集光されたレーザービームＬは、ポリゴンミラー３２の回転によって偏向走査され、２つのｆθレンズ３３，３４を通過した後、折り返しミラー３５によって折り返されて図１に示す感光ドラム１６の表面に微小なスポットで結像される。これによって感光ドラム１６の表面には画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像は前述のように現像装置１８によってトナー像として顕像化される。
【００３８】
以上において、光走査装置２１のポリゴンモータ３２において発生した熱は、該ポリゴンモータ３２の軸受３９から熱伝導性の高いクッション材４０を経て金属製の位置決めピン３８へと伝導し、該位置決めピン３８からハウジング２８外へと放熱され、位置決めピン３８がヒートシンクとして機能するため、既存の部品を用いた簡単な構成でハウジング２８内の雰囲気温度の上昇を抑えることができる。このため、当該光走査装置２１の大型化やコストアップを招くことなく、ポリゴンミラー３１の熱変形による焦点距離のズレ等に伴う画像品質の低下を防ぐことができ、図１に示すレーザープリンタ１において高質画像を安定的に得ることができる。
【００３９】
又、本実施の形態では、ポリゴンモータ３２の軸受３９と位置決めピン３８とを間に熱伝導性の高いクッション材４０を介して接触させたため、位置決めピン３８の高さ寸法のバラツキがクッション材４０の弾性変形によって吸収され、生産性及び組立性の向上が図られるという効果も得られる。
【００４０】
尚、以上は本発明をレーザープリンタとこれに備えられた光走査装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタ以外の複写機やファクシミリ等を含む他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた光走査装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１          レーザープリンタ（画像形成装置）
２          プリンタ本体
３          排紙トレイ
４          手差しトレイ
５          給紙ローラ
６          手差し給紙部
７          カセット給紙部
８          画像形成部
９          定着装置
１０        排紙部
１１        給紙カセット
１２        ピックローラ
１３        フィードローラ
１４        リタードローラ
１５        レジストローラ対
１６        感光ドラム
１７        帯電器
１８        現像装置
１９        転写ローラ
２０        クリーニング装置
２１        光走査装置（レーザースキャナユニット）
２２        トナーホッパー
２３        定着ローラ
２４        加圧ローラ
２５，２６  排紙ローラ対
２７        ガイドリブ
２８        光走査装置のハウジング
２８Ａ      ハウジングの位置決めボス
２９        レーザーダイオード
３０        シリンドリカルレンズ
３１        ポリゴンミラー
３２        ポリゴンモータ
３３，３４  ｆθレンズ
３５        折り返しミラー
３６        カバー
３７        金属製フレーム
３８        位置決めピン
３９        ポリゴンモータの軸受
４０        クッション材
Ｌ          レーザービーム
Ｐ          用紙
Ｓ          搬送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011137920.tif 000006
【図５】
2011137920.tif 000007