(57)【要約】【課題】省スペース化を図り、光走査装置内の放熱を効率良く行う光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】ダクト３００は、光学箱１０１の偏光器２０１取付面の裏面に接しており、ここから偏光器２０１で発生した熱を奪って光学箱１０１の外へ排出する。ダクト３００をこのように配置することで、光学箱１０１を大型化させることもなく、かつ感光体４００の周囲の光走査装置１００以外のモジュールの配置空間を圧迫することもなく、しかも確実に偏光器近傍に冷却のための空気を通過させることができるため、無駄のないレイアウトと高効率の冷却性能を備えた光走査装置１００を提供できる。【選択図】図２
2007233258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光を偏向する偏向器と、
偏向された光を像面上に結像する結像素子とが配設された光学箱を有する光走査装置において、
前記光学箱の外側から前記偏向器近傍に向かって流体を流入させる第１の流路と、
前記第１の流路とは略逆方向で偏向器近傍から光学箱外側に向かって流体を流出させる前記第１の流路と連結した第２の流路から構成されたダクトを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の光源と、
前記複数の光源から発せられた複数の光を同時に偏向する少なくとも１つの偏向器と、
前記偏向器を挟んで略対称に配置され、偏向された光を複数の像面上に結像して走査させる複数の結像素子と、
前記結像素子を通過した光を反射して折り曲げるミラーとを有する光走査装置において、
前記偏向器によって偏向された光の軌跡と、２つの像面上に走査される光の軌跡とで囲まれてなる空間に、前記像面上における光の走査方向に対して略平行に空気を通過させるダクトを設けた特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記ダクトは、前記偏光器の近傍で重力方向下から上へ折り返した構成であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
前記ダクトのうち少なくとも前記偏向器近傍が重力方向に傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項５】
前記ダクト内の前記偏向器近傍にフィン形状を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向器近傍に向かって流体を流入させる前記第１の流路を形成する部材の少なくとも一部は、前記第２の流路を形成する部材よりも熱伝導率の高い部材で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記ダクト内にファンを設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
像担持体上に光を走査させる偏光器を有し、該偏向器近傍に空気を通過させる流路を有する画像形成装置において、
前記空気を前記偏向器近傍通過後に、前記像担持体上における光走査方向かつ、前記画像形成装置の背面または左右側面に向かって流出させ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、レーザプリンタや複写機などに使用される光走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の高速化、高密度化が進んでおり、これに伴い画像形成装置に用いられる光走査装置のポリゴンスキャナの回転速度が３００００〜５００００ｒｐｍ程度にまで高まってきている。ここで、ポリゴンスキャナの回転速度が速くなると回転駆動部の摩擦による発熱や回路に流れる電流による発熱量が増大してポリゴンスキャナ近傍の温度が上昇する。
【０００３】
ポリゴンスキャナ近傍の温度が上昇すると、光学箱は低コスト化のため樹脂材料で成形されていることが多いが、熱伝導性の低い樹脂製の光学箱では熱が逃げにくく、結果としてポリゴンスキャナの寿命を短くしたり、あるいは光学箱や結像素子の変形等によって光学特性が劣化したりする。
【０００４】
これらの問題に対し、例えば特許文献１に記載の光走査装置では、アルミダイキャスト製のキャップを偏向器（回転鏡）にかぶせて、かつキャップの一部が光走査装置外の外気に対して露出するように構成する技術が公開されている。しかしながら、このような金属性のキャップは非常に高価であり、また、通常偏光器は光走査装置の主走査方向の中央付近に配置されることから、キャップの露出部の冷却を促すための気流をキャップ近傍に導き、かつキャップにぶつかって温まった空気を外へ逃がすための流路を確保するのが、レイアウト上困難である。
【０００５】
特に、１つの偏向器に対して異なる方向から複数の光束を入射させ、偏向器によって偏向された複数の光束を、偏向器に対して略対照的に配置した複数の走査結像素子を経て、複数の像面上を各々走査させる光走査装置においては、大面積の光走査装置の中央部に偏向器が配置されるため、レイアウト上、偏光器近傍に気流を導くためのダクトやファンを設置する空間を十分に確保することが非常に困難である。
【０００６】
従って、コストや大きなスペースを割いて偏光器近傍に放熱フィンを設置しても、結果としてなかなか十分な冷却効果を得ることができないという問題がある。画像形成装置本体の小型化のため、装置本体内の部品配置の高密度化が進み、この問題に拍車がかかっている。
【０００７】
また、温まった空気は最終的にはファン等を用いて画像形成装置外に排出されるが、排出口の位置によっては、装置操作者や周囲の人に温かい風が当たったり、排出ファンによる騒音が大きくなってしまったりといった不快な環境を生み出してしまう。
【特許文献１】特開平９−１０５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、省スペース化を図り、光走査装置内の放熱を効率良く行う光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の光走査装置は、光源と、光を偏向する偏向器と、偏向された光を像面上に結像する結像素子とが配設された光学箱を有する光走査装置において、前記光学箱の外側から前記偏向器近傍に向かって流体を流入させる第１の流路と、前記第１の流路とは略逆方向で偏向器近傍から光学箱外側に向かって流体を流出させる前記第１の流路と連結した第２の流路から構成されたダクトを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の光走査装置は、複数の光源と、前記複数の光源から発せられた複数の光を同時に偏向する少なくとも１つの偏向器と、前記偏向器を挟んで略対称に配置され、偏向された光を複数の像面上に結像して走査させる複数の結像素子と、前記結像素子を通過した光を反射して折り曲げるミラーとを有する光走査装置において、前記偏向器によって偏向された光の軌跡と、２つの像面上に走査される光の軌跡とで囲まれてなる空間に、前記像面上における光の走査方向に対して略平行に空気を通過させるダクトを設けた特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光走査装置であって、前記ダクトは、前記偏光器の近傍で重力方向下から上へ折り返した構成であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置であって、前記ダクトのうち少なくとも前記偏向器近傍が重力方向に傾斜していることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置であって、前記ダクト内の前記偏向器近傍にフィン形状を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の光走査装置であって、前記偏向器近傍に向かって流体を流入させる前記第１の流路を形成する部材の少なくとも一部は、前記第２の流路を形成する部材よりも熱伝導率の高い部材で形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置であって、前記ダクト内にファンを設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の画像形成装置は、像担持体上に光を走査させる偏光器を有し、該偏向器近傍に空気を通過させる流路を有する画像形成装置において、前記空気を前記偏向器近傍通過後に、前記像担持体上における光走査方向かつ、前記画像形成装置の背面または左右側面に向かって流出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダクトが大きな空間を占めることなく、且つ、光走査装置の周囲の装置のレイアウトを圧迫することなく、偏光器で発生する熱を光走査装置外に放出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、図面を参照して、第１〜第５の実施形態について説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光走査装置の構成を示した概略構成図である。
図１に示すように、光走査装置１００は、光学箱１０１と上カバー１０２、下カバー１０３で光学ハウジングを形成し、その光学ハウジング内には、偏向器２０１、第１結像素子２０２ａ，ｂ、ミラー２０３、第２結像素子２０７、ガラス板１０４，２０８、ダクト３００が配設されている。
【００２０】
４つの光源（図示せず）から発せられた光は、それぞれ、カップリングレンズ、シリンドリカルレンズ（共に図示せず）を経て偏向器２０１に至る。偏向器２０１は、図１に示すように回転他面鏡が上下２段の回転多面鏡を備え、左右両側より入射した複数の光は、回転多面鏡上下段および同じ段の異なる面にて各々偏向される。偏向された光は、それぞれ、第１結像素子２０２ａ，ｂ、ミラー２０３、第２結像素子２０７を経て、感光体４００上に結像されて走査される。
【００２１】
ここで、紙面垂直方向に偏向走査される光線１〜３の軌跡により囲まれた空間にダクト３００が配置されており、ダクト３００内にはファン等を用いて紙面垂直方向に空気が流される。ダクト３００は、光学箱１０１の偏光器２０１取付面の裏面に接しており、ここから偏光器２０１で発生した熱を奪って光学箱１０１の外へ排出する。ダクト３００をこのように配置することで、光学箱１０１を大型化させることもなく、かつ感光体４００の周囲の光走査装置１００以外のモジュールの配置空間を圧迫することもなく、しかも確実に偏光器近傍に冷却のための空気を通過させることができるため、無駄のないレイアウトと高効率の冷却性能を備えた光走査装置１００を提供できる。
【００２２】
［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係る光走査装置の構成を示した概略構成図である。
ダクト３０１は、偏光器２０１近傍で重力方向上側に折れ曲がり、再度折れ曲がってＵ字型を成している。ダクト３０１の上側の先にはファン５００が取り付けてあり、ダクト３０１から空気を排出する。このように偏向器２０１に向かう流路に対して、偏光器２０１から遠ざかる流路が逆に向くように構成すれば、吸入口と排出口とを、光走査装置１００の光学箱１０１、あるいはその光走査装置１００を備えた画像形成装置の同一側に設けることができるため、全体として無駄のないコンパクトなレイアウトが可能となる。
【００２３】
また、第２の実施形態では、ファン５００を用いているが、図３、図４に示すような構成を用いることで、自然対流を利用することができ、ファン５００を用いなくても偏向器２０１を冷却することが可能となる。
【００２４】
ここで、図３に示すように、ダクト３０１を形成する壁のうち偏光器２０１に近い部分を、より熱伝導性の高い金属板３０１ａとしている。これにより、偏向器２０１で発生した熱は高い熱伝導性によって金属板３０１ａのダクト内側に至ってダクト内の空地を温め、温まったダクト３０１内の空気は密度が小さくなって上方に向かう。これによって自然対流が発生し、矢印のような向きで気流がダクト３０１内に生じる。
【００２５】
また、図４に示すように図３における金属板３０１ａの代わりに、金属性の熱フィン３０１ｂを設けており、図３と同様の効果を得ることができる。ここで放熱フィン３０１ｂは重力方向に略平行にして、自然対流の発生を妨げないようにしている。
【００２６】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、図５に示すようにダクト３０２は、偏光器２０１近傍で重力方向上側に折れ曲がり、傾斜面を形成している。これにより、ダクト３０２内の空気が、偏光器２０１から発生した熱によって温められ、矢印方向への気流が生じる。従って、ダクト３０２内で生じる自然対流により、偏向器２０１近傍を冷却することが可能となる。
【００２７】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、図６に示すように、光を透過するガラス板と、光学箱１０１に一体的に形成された側壁部とで偏向器２０１の周囲を囲い、かつ偏向器２０１上方に金属板を被せてねじで留め、偏向器を略密閉している。ダクト３０３は樹脂製でＵ字型を成しているが、金属板がダクトの一部の壁を兼ねている。このような構成によれば、図２に示す構成から得られる効果が得られるほか、偏向器２０１を略密閉することで、偏向器２０１で発生する熱が結像素子の光学特性に影響を及ぼすのを防ぐことができる。
【００２８】
［第５の実施形態］
次に、図７を参照して、第５の実施形態について説明する。
図７に示すように、図１のような光走査装置１００を用いて４つの感光体上に各々潜像を形成し、その潜像に対応して現像器によりトナーを付着させ、さらに、トナーを紙上に転写・定着させることによって紙上にカラー画像を形成するデジタルカラー複写機を示している。
【００２９】
図７では、偏光器２０１の上側にダクト配置しており、ダクトの両側に２枚の上カバーを配して光学箱を略密閉しているが、図１に示すように、偏向器の下側にダクトを配置すれば、図１の説明で述べたようにレイアウト性はより良い。ここで、ダクトは感光体上の光走査方向で、かつデジタルカラー複写機の前面から背面に向かう方向に延び、ファンを設けるなどして背面に設けられた排出口より機内で温まった空気を排出する。
【００３０】
以上の説明から、本実施形態に係る画像形成装置は、ダクトが大きな空間を占めることなく、且つ、光走査装置１００の周囲の装置のレイアウトを圧迫することなく、偏光器２０１で発生する熱を光走査装置外に放出することができる。
【００３１】
また、偏向器で発生した熱によってダクト内の空気を温めることで、ダクト内に気流が生じ、自然対流によって空気が排出されることで、効率的に偏向器周辺の熱を放出することができる。
【００３２】
なお、以上の５つの実施例においては全て、光走査装置を略密閉して外気（光走査装置の外側の空気）を遮断して上で、偏向器近傍に外気を通過させるものであって、これにより、外気に含まれる塵埃によって光走査装置内の光学素子に汚れが付着するのを防ぎつつ、偏向器近傍の温度が過度に上昇するのを防ぐことができる。本実施形態では、偏向器近傍を通過させる流体として、空気に限るものではなく、例えば水や油等の液体であれば、空気よりも高い放熱効果を得ることができるが、反面、流体を通す流路の強度や密閉性の確保が必要になるなどして高価になることから、空気（光走査装置外、または画像形成装置外の空気）を用いるのがより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態に係る光走査装置の構成を示した図である。
【図２】第２の実施形態に係るダクトの配置を示した図である。
【図３】図２に示したダクトの構成を示した図である。
【図４】図２に示したダクトの構成を示した図である。
【図５】第３の実施形態に係るダクトの配置を示した図である。
【図６】第４の実施形態に係るダクトの配置を示した図である。
【図７】第５の実施形態に係るダクトが配置された光走査装置を備えた複写機の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００    光走査装置
１０１    光学箱
１０２    上カバー
１０３    下カバー
１０４、２０８    ガラス板
２０１    偏向器
２０２ａ、２０２ｂ    第１結像素子
２０３    ミラー
２０７    第２結像素子
３００    ダクト
４００    感光体
【図１】
2007233258.tif 000003
【図２】
2007233258.tif 000004
【図３】
2007233258.tif 000005
【図４】
2007233258.tif 000006
【図５】
2007233258.tif 000007
【図６】
2007233258.tif 000008
【図７】
2007233258.tif 000009