(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】ポリゴンミラー１１を回転させるポリゴンモータの設置位置近傍にハウジングの下側から上側に貫通させて、カラー画像形成用の複数の感光体に対する光走査ためのハウジング内における各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路領域を除く部分で、かつ各感光体の光走査平面と略直交する方向であって、ポリゴンモータ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、さらに、レーザ光源１〜４の近傍に空気流通用のダクト４６〜４９を複数個設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、前記レーザ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、このハウジングの周囲の気流とは別に、前記ハウジングの下側から上側に空気が流れるダクトとを有し、像担持体に光束を導く書き込み装置を備えた画像形成装置であって、
前記ポリゴンモータの設置位置近傍および前記レーザ光源の設置位置近傍に前記ダクトを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ポリゴンモータ近傍に配置したダクトと、前記レーザ光源の近傍に配置したダクトとを共有化し、１つのダクトで前記ポリゴンモータと前記レーザ光源の熱を排出する構成と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３】
前記共有化されたダクトがポリゴンモータと光源の間に配置され、前記ダクトの互いに対向する両壁面側から熱を排気する構成であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ポリゴンモータの周囲に複数の前記ダクトが配置されるとともに、前記共有化されたダクトが他のダクトより大きな形状としたことを特徴とする請求項２または３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、レーザ光源と、前記レーザ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、このハウジングの周囲の気流とは別に、前記ハウジングの下側から上側に空気が流れるダクトとを有し、像担持体に光束を導く書き込み装置を備えた画像形成装置であって、前記ポリゴンモータの設置位置近傍および前記レーザ光源の設置位置近傍に前記ダクトを配置したことを特徴とする。このような構成により、光学ユニット内の熱をユニット外に排出し、熱による変形を抑制し、画像ズレの起きにくい画像形成装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ポリゴンモータ近傍に配置したダクトと、前記レーザ光源の近傍に配置したダクトとを共有化し、１つのダクトで前記ポリゴンモータと前記レーザ光源の熱を排出する構成としたことを特徴とする。このような構成により、限られたスペース内において有効に排熱ダクトを形成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記共有化されたダクトがポリゴンモータと光源の間に配置され、前記ダクトの互いに対向する両壁面側から熱を排気する構成であることを特徴とする。このような構成により、ダクトの熱排出効率を高め、光書き込み装置内の温度上昇を効率よく防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記ポリゴンモータの周囲に複数の前記ダクトが配置されるとともに、前記共有化されたダクトが他のダクトより大きな形状としたことを特徴とする。このような構成により、均等に熱を排出できる構成を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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）。４６〜４９は各レーザ光源１〜４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４６〜４９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に設けられ、かつ各感光体１８〜２１に共通する光走査平面Ｐと略直交する方向に向けられている。５０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５１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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また、レーザ光源１〜４の設置位置近傍にダクト４６〜４９を配置することにより、レーザ光源１〜４近傍の熱を排熱することが可能となる。
【００２２】
図３は本発明の第２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である。
【００２３】
図３に示す第２実施形態は、図１に示す第１実施形態におけるダクト４６〜４９の代わりに、２系統の熱源すなわちポリゴンモータ３８とレーザ光源１〜４との間に位置するダクト４２，４３を、ダクト４４，４５よりも大きく形成したものである。言い換えれば、図１に示すダクト４２とダクト４６，４７を共有化して、図３に示す第２実施形態におけるダクト４２として形成し、同様に、図１に示すダクト４３とダクト４８，４９を共有化して、図３に示す第２実施形態におけるダクト４３として形成したものである。
【００２４】
そして、ポリゴンモータ３８から発生した熱は、ダクト４２，４３におけるポリゴンモータ３８に近い壁面４２ａ，４３ａ付近から排熱され、レーザ光源１，２から発生した熱は、ダクト４２におけるレーザ光源１，２に近い壁面４２ｂ付近から排熱され、レーザ光源３，４から発生した熱は、ダクト４３におけるレーザ光源３，４に近い壁面４３ｂ付近から排熱される。
【００２５】
このように構成したことにより、ポリゴンモータ３８近傍に配したダクト４２，４３と、図１に示すレーザ光源１〜４の近傍に配置したダクト４６〜４９とを共有化し、１つのダクトでポリゴンモータとレーザ光源の熱を排出することで、限られたスペース内に有効に排熱ダクトを形成することができる。
【００２６】
また、共有化されたダクト４２，４３がポリゴンモータ３８とレーザ光源１〜４の間に配置され、ダクト４２，４３の両壁面側から熱を排気する構成とすることにより、ダクトの熱排出効率を高め、温度上昇を効率よく防止することができる。
【００２７】
また、ポリゴンモータ３８の周囲に複数のダクト４２〜４５が配置されるとともに、共有化されたダクト４２，４３が他のダクト４４，４５より大きな形状とすることにより、均等に熱を排出することが可能になる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱源であるポリゴンモータともう一方の熱源である光源にダクトを配置したことにより、光学ユニット内の熱をユニット外に排出し、熱による変形を抑制し、画像ズレの起きにくい画像記録装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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】第１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
【図３】本発明の第２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
【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
４２〜４９  ダクト
４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ  壁面
５０  ファン装置
５１  装置ハウジング本体
５２  リブ
Ｌ１〜Ｌ４  レーザ光
【図１】
2004246010.tif 000003
【図２】
2004246010.tif 000004
【図３】
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