(57)【要約】【課題】安価でかつ効率的にハウジング内の熱源からの熱を放出することができ、また高剛性の構成にする。【解決手段】ポリゴンモータ３８の設置位置近傍にハウジング４０，４１の下側から上側に貫通させて、各感光体１８〜２１に対する光走査ためのハウジング４０，４１内における各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路領域を除く部分で、かつ各感光体１８〜２１の光走査平面Ｐと略直交する方向であって、ポリゴンモータ３８の設置位置中央を中心Ｏとする略対称位置に空気流通用のダクト４２〜４５を複数個設ける。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、
前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される前記冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置近傍に形成してなる画像形成装置であって、前記空気流通用ダクトを前記ポリゴンモータの設置位置を中心として略対称位置に複数設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、
前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される前記冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置近傍に形成してなる画像形成装置であって、前記ダクトにおける冷却用空気流の流速が前記ハウジングの周囲の冷却用空気流の流速より速くなるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、
前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される前記冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置に形成してなる画像形成装置であって、前記ダクトにおける冷却用空気流の流量を前記ハウジングの周囲の冷却用空気流の流量より多くなるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記ダクト間に設けられたリブを、前記ポリゴンモータの設置位置を中心として略均等にかつ略放射状に配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ダクトを、前記像担持体に対する光走査のための前記ハウジングにおける光路領域を除く部分で、かつ前記光走査平面と略直交する方向に前記ハウジングを貫通するように設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーを有する光書込部を具備した画像形成装置に係り、特に光書込部における熱源に対する冷却に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置に搭載される光書込部において、光源からの光ビーム（光束）を所定のビームスポットに形成するレンズ、および像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラー、このポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータなどが設けられる構成のものでは、ポリゴンモータあるいは本体内の発熱源によって、光書込部における樹脂製のハウジングあるいはレンズが熱変形を発生したり、光学素子の位置ずれを発生させることがある。これによって像担持体上におけるビームスポット位置が変化して、結果として画像形成時に像担持体においてドット位置ずれを生じさせたり、カラーの場合には色むらを発生させたりすることが知られている。
【０００３】
昨今の像担持体における高速化，小型化，マルチビーム化，カラー化、さらにはレンズの樹脂化などに対応して、精度よく光書込みを行うためには前記のような熱変形によるビーム位置ずれは深刻な問題となっている。
【０００４】
高精度に光書込位置を制御するため、従来からポリゴンモータを断熱，冷却したり、あるいはレンズの温度検知手段によって書込周波数を補正することにより、精度の向上を図るようにした技術が提案されている（特許文献１〜６参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−８８９４５号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９０９６７号公報
【特許文献３】
特開２０００−２０６６２７号公報
【特許文献４】
特開２００１−４９４５号公報
【特許文献５】
特開２００１−３３７２９１号公報
【特許文献６】
特開２００２−１３１６７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術において、例えばポリゴンモータを光書込部のハウジング内において隔離して配置することにより、断熱するようにした構成を採用した場合、隔離したポリゴンモータの収納室内部の温度上昇を抑制するため、室内部の熱を外部に放出するための機構が必要になるなど、レンズなどを含むハウジング全体を冷却するための有効な対策とはなっていない。
【０００７】
このため従来からハウジングをマグネシウム合金などの熱伝導率の高い材質によって構成することも提案されているが、樹脂製のハウジングに比べ高価であり、製品のコストアップを招くという別の問題が生じていた。
【０００８】
また、高精度の書込みを行うため、位置精度などを維持するのには高剛性のハウジングにして強度の向上を図る必要があり、このためハウジングは大きくなる傾向にある。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、安価でかつ効率的にハウジング内の熱源からの熱を放出することができ、しかも高剛性の構成となる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される前記冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置近傍に形成してなる画像形成装置であって、前記空気流通用ダクトを前記ポリゴンモータの設置位置を中心として略対称位置に複数設けたことを特徴とし、この構成によって、熱源であるポリゴンモータからの熱を均一に除去することができ、また、ダクトの設置によってハウジング全体を高剛性化を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置近傍に形成してなる画像形成装置であって、前記ダクトにおける冷却用空気流の流速が前記ハウジングの周囲の冷却用空気流の流速より速くなるように構成したことを特徴とし、熱源であるポリゴンモータからの熱を効率的に除去することができ、また、ダクトの設置によってハウジング全体を高剛性化を図ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、光源からの光束を所定のビームスポットに形成するレンズと、像担持体に対する光走査を行うためのポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、前記ポリゴンモータなどを保持するユニット体と、前記ユニット体などを覆うハウジングとからなり、前記ハウジングの周囲に冷却用空気流が形成される画像形成装置において、前記ポリゴンモータの設置位置近傍に前記ハウジングの下側から上側に貫通させて空気流通用ダクトを設け、前記ハウジングの周囲に形成される前記冷却用空気流とは独立した冷却用空気流を前記ポリゴンモータの設置位置近傍に形成してなる画像形成装置であって、前記ダクトにおける冷却用空気流の流量が、前記ハウジングの周囲の冷却用空気流の流量より多くなるように構成したことを特徴とし、この構成によって、静音化を図りつつ熱源であるポリゴンモータからの熱を効率的に除去することができ、また、ダクトの設置によってハウジング全体を高剛性化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、ダクト間に設けられたリブを、ポリゴンモータの設置位置を中心として略均等にかつ略放射状に配置したことを特徴とし、この構成によって、ポリゴンモータの設置部分からのハウジングに対する変位を均等化し、熱変形量を少なくし、ビームスポット書込位置精度を確保することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の画像形成装置において、ダクトを、像担持体に対する光走査ためのハウジングにおける光路領域を除く部分で、かつ光走査平面と略直交する方向にハウジングを貫通するように設けたことを特徴とし、この構成によって、ダクトを設置したことによっても光走査に影響を与えないようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態を説明するためのカラー画像形成装置における要部の平面状態を示す説明図、図２は図１のカラー画像形成装置における詳細構成を示す断面図である。
【００１７】
図１において、１〜４はＲ，Ｇ，Ｂ，Ｂｋの各色情報に対応して出射されるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光源である４個のレーザ光源、５〜８は各レーザ光源１〜４の出射光路に設けられたコリメートレンズ、９，１０は偏向ミラー、１１はポリゴンミラー、１２，１３はｆθレンズ、１４〜１７は主走査方向に延在する反射ミラーである。
【００１８】
図２において、１８〜２１は各レーザ光源１〜４に対応して設置された４個の像担持体である感光体、２２〜２９はポリゴンミラー１１にて偏向された走査ビームであるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４を各感光体１８〜２１に入射させる反射ミラー、３０〜３７は各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路に設けられた補正用，集束用のレンズ、３８はポリゴンミラー１１を回転駆動するポリゴンモータである。
【００１９】
前記ポリゴンモータ３８，前記各レンズおよび前記各反射ミラーはユニット体３９に保持されてユニット化されている。ユニット体３９の上下側は樹脂製のハウジング４０，４１によって覆われている。
【００２０】
図１，図２において、４２〜４５はポリゴンモータ３８の設置位置近傍に上下のハウジング４０，４１を貫通するように設けた空気流通用のダクトであり、各ダクト４２〜４５は、各感光体１８〜２１に対する光走査のためのハウジング４０，４１内における各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路領域を除く部分で、かつ各感光体１８〜２１に共通する光走査平面Ｐと略直交する方向であって、ポリゴンモータ３８の設置位置中央を中心Ｏとして略対称位置に複数設けられている（本例では４つを例示している）。４６は、ユニット体３９とハウジング４０，４１とからなる装置ハウジング本体４７の周囲に冷却用空気流Ａ１を形成し、かつ各ダクト４２〜４５に対して冷却用空気流Ａ２を形成するため空気を送風するファン装置である。
【００２１】
前記ダクト４２〜４５は、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の走査光路領域を避けた位置に配置されるが、この際、ポリゴンモータ３８の周囲にダクト４２〜４５を偏って配設すると、排熱しきれない熱が、例えばダクト４２〜４５近傍に配置されたレンズなどに対して偏った熱伝達がなされ、例えばレンズが偏った変形をして高精度の書き込みに悪影響を与えることになる。この場合、図示しない温度検知手段により温度を検知し、電気的な周波数補正を行うことにより書込位置の補正を行うことも考えられるが、一様に変化しない条件に対しての補正は難しい。
【００２２】
そこで、本実施形態のように、熱源であるポリゴンモータ３８に対する対称位置にダクト４２〜４５を配置することにより、ポリゴンモータ３８近傍の熱を均等に排熱することが可能となる。この構成にすることによって、前記のような電気的な補正が必要になった場合にも対応が可能となる。
【００２３】
本実施形態では、ファン装置４６によって、ユニット体３９とハウジング４０，４１とからなる装置ハウジング本体４７の周囲に冷却用空気流Ａ１が形成され、装置全体を冷却するようにしているが、より効率的にダクト４２〜４５を活用するために、下側のハウジング４１の下部におけるダクト４２〜４５直下にファン装置４６を配置し、装置ハウジング本体４７の外側に流れる冷却用空気流Ａ１の流速より速くなるように、ダクト４２〜４５内に対して冷却用空気流Ａ２を発生させるようにすることによって、ポリゴンモータ３８近傍の熱を有効に外部に排出することが可能となる。
【００２４】
また、空気流の流速を速くしたことによる騒音を考慮する場合には、ダクト４２〜４５の容積を、装置ハウジング本体４７の外側に流れる冷却用空気流Ａ１の流量よりもダクト４２〜４５内に流れる冷却用空気流Ａ２の流量の方が多くなるように設定することも考えられる。
【００２５】
また、ダクト４２〜４５をポリゴンモータ３８の設置位置に対して対称に配置することに関連して、熱による変形のバランスをとり、ポリゴンモータ３８のハウジング４０，４１に対する位置を安定的に保つことが必要である。このため、ダクト４２〜４５間のユニット体３９およびハウジング４０，４１における各部のリブ部４８をポリゴンモータ３８に対して、略放射状に配置することによって偏った変形が発生することを防止することができ、熱によるポリゴンモータ３８の位置精度の変位を最小限に抑制することができる。
【００２６】
さらに、ダクト４２〜４５の設置によって設置部分における高剛性化を図ることができ、これによってもポリゴンモータ３８の位置精度の変位を抑制することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダクトを設置することにより、ハウジング内における熱源からの熱を空気流によって安価で効率的に外部に放出することができ、レンズなどを含むハウジング全体を冷却することが可能になり、しかも、ダクトを設けることによって高剛性のハウジング構造にすることもできるなど、高精度の書込みを行うための各部の位置精度を良好に維持することができる画像形成装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのカラー画像形成装置における要部の平面状態を示す説明図
【図２】本実施形態のカラー画像形成装置における詳細構成を示す断面図
【符号の説明】
１〜４  レーザ光源
５〜８  コリメートレンズ
９，１０  偏向ミラー
１１  ポリゴンミラー
１２，１３  ｆθレンズ
１４〜１７，２２〜２９  反射ミラー
１８〜２１  感光体
３０〜３７  レンズ
３８  ポリゴンモータ
３９  ユニット体
４０，４１  ハウジング
４２〜４５  ダクト
４６  ファン装置
４７  装置ハウジング本体
４８  リブ
Ｌ１〜Ｌ４  レーザ光
【図１】
2004246006.tif 000003
【図２】
2004246006.tif 000004