光走査装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】簡単な構成にてハウジング内の温度上昇を十分に抑制するとともに、光学部材等をハウジングに精度良く配置する光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】光走査装置１９は、走査光学系３５とポリゴンミラー３４及びポリゴンモーター３９とを収納し、ポリゴンモーター３９の回転軸４１を回転可能に支持する軸受部４３を有するハウジング３１を備える。軸受部４３は、回転軸４１の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部４３ａと、第１嵌合部４３ａの周縁部からハウジング３１の外縁側に延出し、第１嵌合部４３ａと同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部４３ｂと、第２嵌合部４３ｂの周方向の一部を切り欠いて形成され回転軸４１の外周面４１ａの一部をハウジング３１から露出させる切り欠き放熱部４３ｃと、を有する。
【解決手段】光走査装置１９は、走査光学系３５とポリゴンミラー３４及びポリゴンモーター３９とを収納し、ポリゴンモーター３９の回転軸４１を回転可能に支持する軸受部４３を有するハウジング３１を備える。軸受部４３は、回転軸４１の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部４３ａと、第１嵌合部４３ａの周縁部からハウジング３１の外縁側に延出し、第１嵌合部４３ａと同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部４３ｂと、第２嵌合部４３ｂの周方向の一部を切り欠いて形成され回転軸４１の外周面４１ａの一部をハウジング３１から露出させる切り欠き放熱部４３ｃと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光走査により被走査面上に像を形成する光走査装置及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に用いる光走査装置は、像担持体の表面を露光走査し、像担持体上に潜像を形成している。像担持体上でビーム光を露光走査するために、ビーム光を偏向する際、ポリゴンミラー等の回転多面鏡は高速回転し、回転多面鏡を回転駆動するモーターの回転軸及びそのベアリングが発熱する。また、モーターを駆動制御するための駆動回路等の回路基板上の電子制御部品も発熱する。モーターや電子制御部品で発生した熱が光走査装置のハウジング内にこもってしまい、ハウジングが高温になる。ハウジングが高温になると、ハウジングとともにハウジングに収納されるレンズやミラー等の光学部材が熱変形してしまうおそれがあり、ハウジングや光学部材の熱変形によって、潜像担持体の表面に良好な潜像を形成することができなくなる。
【０００３】
そこで、モーターや電子制御部品で発生した熱による光走査装置の温度上昇を抑える種々の技術が知られている。例えば、特許文献１の光走査装置では、ハウジングの底部に開口部を形成し、この開口部に基板を取り付けている。基板の下面側に、モーターのコイル、磁石等の動力部とモーターを駆動させる駆動回路とを配置し、基板を貫通して上面側に突出したモーターの回転軸に回転多面鏡を固定している。これによって、モーターの動力部及び駆動回路とハウジングの内側とが基板によって遮断され、モーターの動力部及び駆動回路によって発生する熱がハウジング内へ侵入するのを抑えている。
【０００４】
また、特許文献２の光走査装置は、ハウジングと、ハウジングの内部を塞ぐ蓋部材と、ハウジング内部に収納される光学系及びモーターブロックとを備える。モーターブロックは、ポリゴンミラーを備えるポリゴンモーターと、ポリゴンモーターを支持するとともにハウジングに取り付けられる金属性のプレートと、ポリゴンモーターを覆ってプレートに固定される金属製のカバーとを有して構成される。プレートには、ハウジングから外部に露出した放熱フィンが設けられ、また、カバーには、蓋部材から外部に露出した放熱フィンが設けられ、これらの放熱フィンによって、ポリゴンモーターで発生する熱を外部に放出している。
【０００５】
また、特許文献３の光走査装置は、ハウジングと、ハウジングの内部を塞ぐ蓋部材と、ハウジング内部に収納される光学系及びモーターブロックとを備える。モーターブロックは、ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモーターと、モーターの回転軸と、回転軸を支持する軸受部とを有して構成される。軸受部はモーター取り付け板を介してハウジングに取り付けられ、また軸受部の底面には、ハウジングより熱伝導率の高い、また熱容量の大きい円柱形状をなす接触部材が配設されている。接触部材は、回転軸の軸方向に向けてバネ部材によって付勢され、軸受部の底面に対して圧接することでモーターブロックからの熱を吸収し、モーターブロックからの熱がハウジングに伝導するのを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３００６１号公報（段落［０００６］、［０００７］、第５図）
【特許文献２】特開２００６−１１９２７６号公報（段落［００２４］〜［００３２］、第１図）
【特許文献３】特開２００６−２２７５７７号公報（段落［００４３］〜［００４５］、第４図）
【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、上述した特許文献１、２の光走査装置では、レンズやミラー等の光学部材はハウジングに保持される一方、ポリゴンミラーを有するポリゴンモーターは基板やプレート等の中間部材に保持され、中間部材がハウジングに取り付けられるので、中間部材の介在によって、ポリゴンミラーに対する光学部材の配置精度が低下する。通常、光学部材とポリゴンミラーとの高い配置精度を得るには、部材の良好な加工及び組み立て精度とともに部材の配置位置の良好な測定精度が必要である。しかし、特許文献１、２の光走査装置では、例えば光学部材の保持部の位置を測定する場合、ハウジングにおける中間部材の取り付け部（例えばネジ孔）を基準として、光学部材の保持部を測定し、一方、ポリゴンミラーの保持部の位置を測定する場合、中間部材におけるハウジングの取り付け部（例えばネジ孔）を基準として、ポリゴンミラーの保持部を測定することになり、光学部材及びポリゴンミラーの各保持部の測定精度が光走査装置全体として低下するおそれがある。このことは、光走査装置本体に光学部材及びポリゴンミラーを取り付ける際の部材間の配置精度の低下となり、潜像担持体の表面に良好な潜像を形成することができなくなるという不都合があった。
【０００８】
また上述した特許文献３の光走査装置では、モーターブロックからの熱を吸収する接触部材が配設されることで装置が大型で複雑な構成となるという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成にてハウジング内の温度上昇を十分に抑制するとともに、光学部材等をハウジングに精度良く配置する光走査装置及びそれを備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明の光走査装置は、光源部からのビーム光を被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡によって偏向走査されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、前記回転多面鏡が固定される回転軸を有し前記回転多面鏡を回転駆動させるモーターと、前記レンズと回転多面鏡及びモーターとを収納し、前記モーターの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するハウジングと、を備え、前記軸受部は、前記回転軸の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部と、該第１嵌合部の周縁部から前記ハウジングの外縁側に延出し、前記第１嵌合部と同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部と、該第２嵌合部の周方向の一部を切り欠いて形成され前記回転軸の外周面の一部を前記ハウジングから露出させる切り欠き放熱部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の光走査装置において、前記第２嵌合部の円弧面は、前記第１嵌合部の円周長に対して１／２以上の円弧長を有することを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の光走査装置において、前記第２嵌合部は少なくとも二つ形成され、前記円弧面は、前記第１嵌合部の中心を通り互いに直交する２本の直線に交差するように形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の光走査装置において、前記切り欠き放熱部は、前記第２嵌合部を挟んで互いに対向する二箇所に形成されることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の光走査装置において、前記ハウジングに取り付けられる基部と、該基部から延びて前記切り欠き放熱部を介して前記回転軸の外周面に接触する当接部と、を有し、熱伝導率が前記ハウジングより大きい放熱部材を更に備えることを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の光走査装置において、前記放熱部材は、前記基部の外面から突出して形成される放熱フィンを有し、該放熱フィンは、前記切り欠き放熱部が配置される方向に延在することを特徴としている。
【００１６】
また、第７の発明では、前記光走査装置と、該光走査装置からのビーム光によって走査される被走査面を有する像担持体と、を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、回転多面鏡を回転させるためにモーターが回転駆動し、モーターで発生する熱は回転軸に伝導するが、回転軸の外周面は切り欠き放熱部にてハウジングから露出しているために、回転軸の熱は回転軸の外周面から欠き放熱部を介して外部に放出される。このように軸受部の一部を切り欠くという簡単な構成にて、ハウジング内の温度上昇が十分に抑制される。また、回転多面鏡を回転させるモーターの回転軸及びレンズ等光学部材はともにハウジングに保持されるために、回転多面鏡に対する光学部材の配置精度が良好である。さらに、回転多面鏡に対する光学部材の保持部の寸法を測定する場合、回転軸を支持する軸受部が第１嵌合部から延出する第２嵌合部を有する構成であるために、測定用のプローブを軸受部に確実に当接させることができ、これによって軸受部（嵌合部）の中心を把握し測定基準として、嵌合部から光学部材の保持部までの寸法を正確に測定することが可能となる。このように測定したハウジングの各取り付け部に回転多面鏡や光学部材を取り付けることで、回転多面鏡と光学部材が高い位置精度でハウジングに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態である光走査装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】第１実施形態である光走査装置を示す斜視図
【図３】第１実施形態である光走査装置の底面部を示す斜視図
【図４】第１実施形態である光走査装置のポリゴンモーター取り付け部の周辺を示す構成図
【図５】第１実施形態であるポリゴンモーターの回転軸の軸受部を示す平面図
【図６】ポリゴンモーターの回転軸の軸受部の変形例を示す平面図
【図７】ポリゴンモーターの回転軸の軸受部の別の変形例を示す平面図
【図８】第２実施形態である光走査装置の放熱部材を設けた底面部を示す斜視図
【図９】第２実施形態である放熱部材を設けた軸受部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態である光走査装置を備える画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。画像形成装置１の装置本体１ａの下部には、積載された用紙を収容する給紙カセット２が配置されている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１ａの前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１ａの上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されている。この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラー対１１が配置されている。
【００２１】
給紙カセット２には、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が設けられている。用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラー５によって用紙搬送路４に向けて送出され、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に送出された場合には、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるように構成されている。用紙搬送路４に送出された用紙は、中間搬送ローラー７によって装置本体１ａの後方へと搬送方向を変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００２２】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体１４と、この感光体１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体１４の上方に配置される光走査装置１９から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００２３】
帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４に当接するよう配置されている。そして、感光体１４が回転すると、導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラー１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体１４の表面が一様に帯電させられることになる。
【００２４】
次いで、光走査装置１９から射出されるビーム光により、入力された画像データに基づく静電潜像が感光体１４上に形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着して感光体１４の表面にトナー像が形成される。そして、レジストローラー対８から感光体１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写位置）に用紙が所定のタイミングで供給され、転写ローラー１８により用紙上に感光体１４の表面のトナー像が転写される。
【００２５】
トナー像が転写された用紙は、感光体１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラー２１、及びこの加熱ローラー２１に圧接される加圧ローラー２２によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。
【００２６】
画像形成された用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２７】
図２は、画像形成装置１に用いられる光走査装置１９を示す斜視図である。尚、図２では、光走査装置１９内部の構成を示すためにハウジングの上蓋を取り除いている。
【００２８】
光走査装置１９は、光源部３３と、回転多面鏡であるポリゴンミラー３４と、ポリゴンミラー３４を回転駆動させるポリゴンモーター３９と、走査光学系３５と、さらに折り返しミラー３６と、検知センサー３８とを備える。
【００２９】
光源部３３は、レーザー光を出力するレーザーダイオード等の光源と、レーザー光のビーム径を整形するシリンドリカルレンズやコリメートレンズ等を有し、図示しないパソコン等から入力される画像データに基づいて変調されたビーム光を出力する。
【００３０】
ポリゴンミラー３４は、ポリゴンモーター３９によって所定の速度で回転しており、側面に有する反射ミラー面によって光源部３３から出力されたビーム光を偏向させる。ポリゴンモーター３９は回路基板４０に設けたドライバー回路によって駆動制御される。
【００３１】
走査光学系３５は、複数のレンズから構成され、ポリゴンミラー３４で反射したビーム光が一定の速度で走査されるように変換するとともに、被走査面にビーム光を結像させる。折り返しミラー３６は、走査光学系３５から射出したビーム光を走査光学系３５の下側に向けて反射させ感光体１４（図１参照）に導く。
【００３２】
検知センサー３８は、走査方向の露光範囲を制御するための信号を出力するものであり、露光範囲外に配置された検知ミラー３７を介して走査光学系３５を通過したビーム光を受光する。
【００３３】
上記の構成において、光源部３３は画像データに基づいて変調されたビーム光をポリゴンミラー３４に向けて出力する。ポリゴンミラー３４は光源部３３からのビーム光を反射させ、その回転によって反射光を偏向走査する。走査光学系３５はポリゴンミラー３４で反射したビーム光を等速走査に変換し、折り返しミラー３６を介して被走査面である感光体１４（図１参照）上に結像させる。これによって、光走査装置１９が感光体１４上の走査方向の所定の範囲を露光走査し、感光体１４上に静電潜像が形成される。
【００３４】
光源部３３、ポリゴンミラー３４、ポリゴンモーター３９、走査光学系３５、折り返しミラー３６は、ハウジング３１内に配設される。
【００３５】
ハウジング３１は、底壁部３１ａと、底壁部３１ａの周縁から立ち上がる側壁部３１ｂと、側壁部３１ｂの上縁に取り付けられる図示しない上蓋とを有して、所定の形状に樹脂にて成形される。底壁部３１ａと側壁部３１ｂ及び上蓋によって形成される空間内には、光源部３３と、ポリゴンミラー３４と、ポリゴンモーター３９と、走査光学系３５と、折り返しミラー３６が収納される。
【００３６】
走査光学系３５と検知ミラー３７及び検知センサー３８は底壁部３１ａの所定位置に固定されている。折り返しミラー３６は、射出口３１ｃを介してビーム光を感光体１４（図１参照）に向けて反射させるために、底壁部３１ａに対して所定の角度だけ傾斜して底壁部３１ａに固定されている。
【００３７】
ポリゴンミラー３４は、ポリゴンモーター３９の回転軸に一体に取り付けられ、ポリゴンモーター３９は回路基板４０を介在させて底壁部３１ａに固定される。回路基板４０は、ポリゴンモーター３９の回転駆動を制御するドライバーＩＣ等を搭載し、底壁部３１ａに固定される。尚、回路基板４０は、底壁部３１ａの他の部分に配設してもよく、また上蓋等のハウジング３１の上部に配設してもよい。
【００３８】
ポリゴンモーター３９は、ローターとしてのマグネットと、コア部材にコイルを巻きつけたステーターとを備え、ベアリングを介して回転軸を回転自在に支持し、ベアリング内部にオイルを封入するために、回転軸の端面が樹脂製接着材によって封止されている。ポリゴンモーター３９が長時間高速で回転すると、ポリゴンモーター３９のコイル等が発熱し、その熱が回転軸に伝導し、また回路基板４０のドライバー回路等から発熱し、ハウジング３１内が昇温する。
【００３９】
そこで、本実施形態では、ハウジング３１内の温度上昇を十分に抑制するために、ポリゴンモーター３９の回転軸を図３〜図５に示すように配設している。図３はハウジング３１の底面部を示す斜視図であり、図４はポリゴンモーター３９の回転軸４１の支持部の周辺を示す構成図であり、図５は回転軸４１を支持する軸受部４３を示す平面図である。尚、図４は、図３のＸ方向に回転軸４１の周辺を断面したものである。
【００４０】
図３に示すように、ポリゴンモーター３９の回転軸４１は、ハウジング３１の底壁部３１ａから外部に露出するとともに底壁部３１ａに形成した軸受部４３によって回転可能に支持されている。
【００４１】
軸受部４３は、第１嵌合部４３ａ（図４参照）と、第２嵌合部４３ｂと、切り欠き放熱部４３ｃとを有する。
【００４２】
図４に示すように、第１嵌合部４３ａは、回転軸４１の軸方向に所定長を有して回転軸４１の外周面４１ａの全周に嵌合し、回転軸４１を回転可能に支持している。第１嵌合部４３ａの外縁側（図４の上方向）には、第２嵌合部４３ｂ（図３、図５参照）と、切り欠き放熱部４３ｃとが形成される。
【００４３】
切り欠き放熱部４３ｃは、第２嵌合部４３ｂの一部をＸ方向に切り欠いて形成され（図３参照）、回転軸４１の外周面４１ａの一部を底壁部３１ａから外部に露出させている。回転軸４１の外周面４１ａがハウジング３１から露出することにより、ポリゴンモーター３９のコイル等から回転軸４１に伝導した熱は回転軸４１の外周面４１ａから外部に放出される。このようにポリゴンモーター３９から発生する熱を回転軸４１の外周面４１ａから放出することにより、回転軸４１の端面をオイル封止して、回転軸４１の端面から放熱することが難しいタイプのモーター等、種々のポリゴンモーターに広く適用することができる。
【００４４】
また、切り欠き放熱部４３ｃは、軸受部４３の互いに対向する位置に二つ配設される。装置本体１ａ（図１参照）に冷却風を送るファンを設けておき、一方の切り欠き放熱部４３ｃから他方の切り欠き放熱部４３ｃに向けてファンから冷却風が送られることで、回転軸４１の外周面４１ａから一層良好に放熱される。
【００４５】
二つの切り欠き放熱部４３ｃの周方向における両側には、二つの第２嵌合部４３ｂが形成される（図３、図５参照）。
【００４６】
図５に示すように、第２嵌合部４３ｂは、第１嵌合部４３ａから底壁部３１ａの外縁側（図４の上方向）に延出し、第１嵌合部４３ａと同じ半径長を有する円弧面にて形成される。二つの第２嵌合部４３ｂは、回転軸４１の端面まで延出して回転軸４１に部分的に嵌合することで、回転軸４１を回転可能に支持している。このように、軸受部４３は、切り欠き放熱部４３ｃを有することで、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放熱するとともに、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００４７】
また、二つの第２嵌合部４３ｂは、切り欠放熱部４３ｃを形成することが可能な範囲で、第１嵌合部４３ａの円周長に対して合算して１／２以上の円弧長を有する。さらに、第２嵌合部４３ｂの円弧面は、第１嵌合部４３ａの中心ＯＺを通り、互いに直交する２本の直線ＬＸ、ＬＹに交差するように形成される。このように構成することにより、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００４８】
通常、感光体１４（図１参照）上に良好な潜像を形成するためには、走査光学系３５（図２参照）の各レンズが夫々ハウジング３１の所定の位置に取り付けられ、また、ポリゴンミラー３４に対して、走査光学系３５、折り返しミラー３６（図２参照）等の光学部材がハウジング３１の所定の位置に取り付けられることが重要となる。このためには、ハウジング３１において光学部材やポリゴンミラー３４を取り付ける保持部の位置を正確に測定することが必要になる。ポリゴンミラー３４に対する光学部材の保持部の位置を測定するには、回転軸４１の軸受部４３、つまり第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂを基準として測定することになる。
【００４９】
例えば、被測定部にプローブを接触させプローブの位置に基づいて寸法を測定する測定器を用いて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに対する各光学部材の保持部の寸法を測定する。この測定の手順は、まず、測定基準として第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを設定する。測定基準を設定するには、測定器のプローブを図５の例えばＬＸ方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、その座標を測定し、次に、測定器のプローブを、ＬＸ方向と直交方向にあるＬＹ方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、その座標を測定する。これら四つの座標に基づいて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺの座標を算出し、算出した中心ＯＺの座標を基準座標とする。次に、プローブを光学部材の保持部に当接させ、その光学部材の座標を測定する。基準座標と光学部材の保持部の座標とに基づいて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに対する光学部材の保持部の位置が測定されることになる。
【００５０】
基準座標を測定するために、プローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させる場合、作業者の目視によって、プローブをＬＸ方向及びＬＹ方向に作動させることになる。この測定作業において、二つの第２嵌合部４３ｂの円弧長が長く、また、それらの円弧面が２本の直線ＬＸ、ＬＹに交差するように形成しておくと、プローブを操作するための作業性が良好となる。また、第２嵌合部４３ｂの軸方向の長さを大きく、例えば１ｍｍ以上に設定しておくと、ハウジング３１の成形時に第２嵌合部４３ｂの端面が丸みを帯びた状態になり、或いはバリが発生しても、丸みやバリを避けて、プローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに確実に当接させることが可能となる。このように軸受部４３の中心ＯＺの測定誤差が小さく抑えられるために、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５１】
このように測定したハウジング３１の各取り付け部にポリゴンモーター３９や光学部材を取り付けることで、ポリゴンモーター３９と光学部材が高い位置精度でハウジング３１に配置される。また、ポリゴンモーター３９の回転軸４１及び光学部材はともにハウジング３１に保持されるために、ポリゴンモーター３９に対する光学部材の配置精度が良好なものとなる。
【００５２】
軸受部４３は、図６のように構成してもよい。図６は軸受部４３の変形例を示す平面図である。この変形例では、第２嵌合部４３ｂが四つ形成されている。
【００５３】
二つの第２嵌合部４３ｂが直線ＬＸ方向に形成され、各第２嵌合部４３ｂは、その円弧面が直線ＬＸに交差し、互いに対向して配置される。また、別の二つの第２嵌合部４３ｂが直線ＬＹ方向に形成され、各第２嵌合部４３ｂは、その円弧面が直線ＬＹに交差し、互いに対向して配置される。四つの第２嵌合部４３ｂは第１嵌合部４３ａの円周長に対して合算して１／２以上の円弧長を有するのが望ましい。第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを測定基準に設定するには、測定器のプローブを、互いに直交方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、測定した四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する。この構成によって、ハウジング３１の測定基準の測定のための作業性が良好になり、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５４】
二つの第２嵌合部４３ｂの周方向の空間には、切り欠き放熱部４３ｃが形成される。従って、切り欠き放熱部４３ｃは四つ形成され、二つの切り欠き放熱部４３ｃは互いに対向し、また、別の二つの切り欠き放熱部４３ｃは互いに対向して配置されることになる。四つの切り欠き放熱部４３ｃを有することで、ポリゴンモーター３９で発生した熱は、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放出される。また、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００５５】
また、軸受部４３は、図７のように構成してもよい。図７は軸受部４３の別の変形例を示す平面図である。この変形例では、第２嵌合部４３ｂ、切り欠き放熱部４３ｃは夫々一つ形成されている。
【００５６】
第２嵌合部４３ｂは、切り欠放熱部４３ｃを形成することが可能な範囲で、第１嵌合部４３ａの円周長に対して１／２以上の円弧長を有する。第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを測定基準に設定するには、測定器のプローブを、互いに直交方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、測定した四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する。この構成によって、ハウジング３１の測定基準の測定のための作業性が良好になり、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５７】
第２嵌合部４３ｂと同じ周方向に切り欠き放熱部４３ｃを有することで、ポリゴンモーター３９で発生した熱は、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放出される。また、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００５８】
（第２実施形態）
図８、図９は、第２実施形態である軸受部４３の周辺を示す斜視部及び断面図である。尚、図９は、図８のＸ方向に回転軸４１の周辺を断面したものである。第２実施形態は、さらに放熱部材を備える構成であり、第１実施形態と異なる、放熱部材の構成、配置について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５９】
図８に示すように、ハウジング３１の底壁部３１ａには軸受部４３が形成され、軸受部４３によってポリゴンモーター３９の回転軸４１が回転可能に支持されている。軸受部４３は、第１実施形態と同様に、第１嵌合部４３ａ（図４参照）と、一対の第２嵌合部４３ｂと、一対の切り欠き放熱部４３ｃとを有する。一対の第２嵌合部４３ｂ及び一対の切り欠き放熱部４３ｃは夫々対向して配置される。
【００６０】
また、底壁部３１ａの外面側には、二つの放熱部材４５が取り付けられる。放熱部材４５は、ハウジング３１の材料より熱伝導率が大きい、アルミニウムや鉄等の金属材料で形成され、略矩形で平面状である基部４５ａと、複数の放熱フィン４５ｂと、回転軸４１に接触する当接部４５ｃ（図９参照）とを有する。
【００６１】
基部４５ａは、底壁部３１ａにビス等により取り付けられ、底壁部３１ａへの対向面とその反対側の外面とを有し、その外面には放熱フィン４５ｂが形成される。放熱フィン４５ｂは、基部４５ａの外面から突出して形成されるとともに、一対の切り欠き放熱部４３ｃが配置される方向（図８のＸ方向）に長く延びて形成される。
【００６２】
図９に示すように、当接部４５ｃは屈曲した舌片状に形成され、その一端部が基部４５ａの一辺部から延び、切り欠き放熱部４３ｃの空間を経由してその他端部が回転軸４１の外周面４１ａに接触している。当接部４５ｃの他端部は、回転軸４１の回転を妨げないように、また回転軸４１の外周面４１ａに広く接触させるために、回転軸４１の外周面４１ａに沿う円弧状に形成される。
【００６３】
ポリゴンモーター３９から回転軸４１に伝導した熱は、回転軸４１の外周面４１ａから切り欠き放熱部４３ｃを介して外部に放出されるとともに、放熱部材４５の当接部４５ｃを介して基部４５ａに伝導し、また、放熱フィン４５ｂに伝導し、外部に放出される。このようにしてハウジング３１内の温度上昇が十分に抑制される。
【００６４】
装置本体１ａに冷却風を送るファンを更に設けておき、複数の放熱フィン４５ｂが配置される方向に向けてファンから冷却風が送られることで、回転軸４１の外周面４１ａから一層良好に放熱される。
【００６５】
尚、上記第２実施形態では、二つの放熱部材４５を設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、放熱部材４５はいずれか一つで構成してもよい。また、二つの放熱部材４５を一体に構成してもよい。
【００６６】
また、図６に示すように、軸受部４３が四つの切り欠き放熱部４３ｃを有する構成である場合、放熱部材４５に四つの当接部４５ｃを形成し、各当接部４５ｃを各切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａに接触させてもよく、或いは、所望の放熱が得られるように、適宜、当接部４５ｃの数を設定して設けてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、ハウジング３１の各部の配置寸法を測定する際に、測定基準として、軸受部４３の中心ＯＺを測定するために、測定器のプローブを互いに直交方向に作動させて、得られた第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する構成を示した。しかし、本発明はこの構成に限らず、測定器のプローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの３箇所に当接させ、得られた三つの座標に基づいて中心ＯＺの座標を算出するようにしてよい。この場合には、第２嵌合部４３ｂの円弧長を短くすることが可能であり、切り欠き放熱部４３ｃが広がり放熱効果が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、露光走査により被走査面上に像を形成する光走査装置及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
１ａ 装置本体
１４ 感光体（像担持体）
１９ 光走査装置
３１ ハウジング
３１ａ 底壁部
３１ｂ 側壁部
３３ 光源部
３４ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
３５ 走査光学系
３６ 折り返しミラー
３７ 検知ミラー
３８ 検知センサー
３９ ポリゴンモーター（モーター）
４１ 回転軸
４１ａ 外周面
４３ 軸受部
４３ａ 第１嵌合部
４３ｂ 第２嵌合部
４３ｃ 切り欠き放熱部
４５ 放熱部材
４５ａ 基部
４５ｂ 放熱フィン
４５ｃ 当接部
ＬＸ、ＬＹ 直線
ＯＺ 中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光走査により被走査面上に像を形成する光走査装置及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に用いる光走査装置は、像担持体の表面を露光走査し、像担持体上に潜像を形成している。像担持体上でビーム光を露光走査するために、ビーム光を偏向する際、ポリゴンミラー等の回転多面鏡は高速回転し、回転多面鏡を回転駆動するモーターの回転軸及びそのベアリングが発熱する。また、モーターを駆動制御するための駆動回路等の回路基板上の電子制御部品も発熱する。モーターや電子制御部品で発生した熱が光走査装置のハウジング内にこもってしまい、ハウジングが高温になる。ハウジングが高温になると、ハウジングとともにハウジングに収納されるレンズやミラー等の光学部材が熱変形してしまうおそれがあり、ハウジングや光学部材の熱変形によって、潜像担持体の表面に良好な潜像を形成することができなくなる。
【０００３】
そこで、モーターや電子制御部品で発生した熱による光走査装置の温度上昇を抑える種々の技術が知られている。例えば、特許文献１の光走査装置では、ハウジングの底部に開口部を形成し、この開口部に基板を取り付けている。基板の下面側に、モーターのコイル、磁石等の動力部とモーターを駆動させる駆動回路とを配置し、基板を貫通して上面側に突出したモーターの回転軸に回転多面鏡を固定している。これによって、モーターの動力部及び駆動回路とハウジングの内側とが基板によって遮断され、モーターの動力部及び駆動回路によって発生する熱がハウジング内へ侵入するのを抑えている。
【０００４】
また、特許文献２の光走査装置は、ハウジングと、ハウジングの内部を塞ぐ蓋部材と、ハウジング内部に収納される光学系及びモーターブロックとを備える。モーターブロックは、ポリゴンミラーを備えるポリゴンモーターと、ポリゴンモーターを支持するとともにハウジングに取り付けられる金属性のプレートと、ポリゴンモーターを覆ってプレートに固定される金属製のカバーとを有して構成される。プレートには、ハウジングから外部に露出した放熱フィンが設けられ、また、カバーには、蓋部材から外部に露出した放熱フィンが設けられ、これらの放熱フィンによって、ポリゴンモーターで発生する熱を外部に放出している。
【０００５】
また、特許文献３の光走査装置は、ハウジングと、ハウジングの内部を塞ぐ蓋部材と、ハウジング内部に収納される光学系及びモーターブロックとを備える。モーターブロックは、ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモーターと、モーターの回転軸と、回転軸を支持する軸受部とを有して構成される。軸受部はモーター取り付け板を介してハウジングに取り付けられ、また軸受部の底面には、ハウジングより熱伝導率の高い、また熱容量の大きい円柱形状をなす接触部材が配設されている。接触部材は、回転軸の軸方向に向けてバネ部材によって付勢され、軸受部の底面に対して圧接することでモーターブロックからの熱を吸収し、モーターブロックからの熱がハウジングに伝導するのを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３００６１号公報（段落［０００６］、［０００７］、第５図）
【特許文献２】特開２００６−１１９２７６号公報（段落［００２４］〜［００３２］、第１図）
【特許文献３】特開２００６−２２７５７７号公報（段落［００４３］〜［００４５］、第４図）
【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、上述した特許文献１、２の光走査装置では、レンズやミラー等の光学部材はハウジングに保持される一方、ポリゴンミラーを有するポリゴンモーターは基板やプレート等の中間部材に保持され、中間部材がハウジングに取り付けられるので、中間部材の介在によって、ポリゴンミラーに対する光学部材の配置精度が低下する。通常、光学部材とポリゴンミラーとの高い配置精度を得るには、部材の良好な加工及び組み立て精度とともに部材の配置位置の良好な測定精度が必要である。しかし、特許文献１、２の光走査装置では、例えば光学部材の保持部の位置を測定する場合、ハウジングにおける中間部材の取り付け部（例えばネジ孔）を基準として、光学部材の保持部を測定し、一方、ポリゴンミラーの保持部の位置を測定する場合、中間部材におけるハウジングの取り付け部（例えばネジ孔）を基準として、ポリゴンミラーの保持部を測定することになり、光学部材及びポリゴンミラーの各保持部の測定精度が光走査装置全体として低下するおそれがある。このことは、光走査装置本体に光学部材及びポリゴンミラーを取り付ける際の部材間の配置精度の低下となり、潜像担持体の表面に良好な潜像を形成することができなくなるという不都合があった。
【０００８】
また上述した特許文献３の光走査装置では、モーターブロックからの熱を吸収する接触部材が配設されることで装置が大型で複雑な構成となるという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成にてハウジング内の温度上昇を十分に抑制するとともに、光学部材等をハウジングに精度良く配置する光走査装置及びそれを備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明の光走査装置は、光源部からのビーム光を被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡によって偏向走査されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、前記回転多面鏡が固定される回転軸を有し前記回転多面鏡を回転駆動させるモーターと、前記レンズと回転多面鏡及びモーターとを収納し、前記モーターの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するハウジングと、を備え、前記軸受部は、前記回転軸の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部と、該第１嵌合部の周縁部から前記ハウジングの外縁側に延出し、前記第１嵌合部と同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部と、該第２嵌合部の周方向の一部を切り欠いて形成され前記回転軸の外周面の一部を前記ハウジングから露出させる切り欠き放熱部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の光走査装置において、前記第２嵌合部の円弧面は、前記第１嵌合部の円周長に対して１／２以上の円弧長を有することを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の光走査装置において、前記第２嵌合部は少なくとも二つ形成され、前記円弧面は、前記第１嵌合部の中心を通り互いに直交する２本の直線に交差するように形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の光走査装置において、前記切り欠き放熱部は、前記第２嵌合部を挟んで互いに対向する二箇所に形成されることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の光走査装置において、前記ハウジングに取り付けられる基部と、該基部から延びて前記切り欠き放熱部を介して前記回転軸の外周面に接触する当接部と、を有し、熱伝導率が前記ハウジングより大きい放熱部材を更に備えることを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の光走査装置において、前記放熱部材は、前記基部の外面から突出して形成される放熱フィンを有し、該放熱フィンは、前記切り欠き放熱部が配置される方向に延在することを特徴としている。
【００１６】
また、第７の発明では、前記光走査装置と、該光走査装置からのビーム光によって走査される被走査面を有する像担持体と、を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、回転多面鏡を回転させるためにモーターが回転駆動し、モーターで発生する熱は回転軸に伝導するが、回転軸の外周面は切り欠き放熱部にてハウジングから露出しているために、回転軸の熱は回転軸の外周面から欠き放熱部を介して外部に放出される。このように軸受部の一部を切り欠くという簡単な構成にて、ハウジング内の温度上昇が十分に抑制される。また、回転多面鏡を回転させるモーターの回転軸及びレンズ等光学部材はともにハウジングに保持されるために、回転多面鏡に対する光学部材の配置精度が良好である。さらに、回転多面鏡に対する光学部材の保持部の寸法を測定する場合、回転軸を支持する軸受部が第１嵌合部から延出する第２嵌合部を有する構成であるために、測定用のプローブを軸受部に確実に当接させることができ、これによって軸受部（嵌合部）の中心を把握し測定基準として、嵌合部から光学部材の保持部までの寸法を正確に測定することが可能となる。このように測定したハウジングの各取り付け部に回転多面鏡や光学部材を取り付けることで、回転多面鏡と光学部材が高い位置精度でハウジングに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態である光走査装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】第１実施形態である光走査装置を示す斜視図
【図３】第１実施形態である光走査装置の底面部を示す斜視図
【図４】第１実施形態である光走査装置のポリゴンモーター取り付け部の周辺を示す構成図
【図５】第１実施形態であるポリゴンモーターの回転軸の軸受部を示す平面図
【図６】ポリゴンモーターの回転軸の軸受部の変形例を示す平面図
【図７】ポリゴンモーターの回転軸の軸受部の別の変形例を示す平面図
【図８】第２実施形態である光走査装置の放熱部材を設けた底面部を示す斜視図
【図９】第２実施形態である放熱部材を設けた軸受部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態である光走査装置を備える画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。画像形成装置１の装置本体１ａの下部には、積載された用紙を収容する給紙カセット２が配置されている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１ａの前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１ａの上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されている。この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラー対１１が配置されている。
【００２１】
給紙カセット２には、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が設けられている。用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラー５によって用紙搬送路４に向けて送出され、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に送出された場合には、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるように構成されている。用紙搬送路４に送出された用紙は、中間搬送ローラー７によって装置本体１ａの後方へと搬送方向を変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００２２】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体１４と、この感光体１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体１４の上方に配置される光走査装置１９から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００２３】
帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４に当接するよう配置されている。そして、感光体１４が回転すると、導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラー１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体１４の表面が一様に帯電させられることになる。
【００２４】
次いで、光走査装置１９から射出されるビーム光により、入力された画像データに基づく静電潜像が感光体１４上に形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着して感光体１４の表面にトナー像が形成される。そして、レジストローラー対８から感光体１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写位置）に用紙が所定のタイミングで供給され、転写ローラー１８により用紙上に感光体１４の表面のトナー像が転写される。
【００２５】
トナー像が転写された用紙は、感光体１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラー２１、及びこの加熱ローラー２１に圧接される加圧ローラー２２によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。
【００２６】
画像形成された用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２７】
図２は、画像形成装置１に用いられる光走査装置１９を示す斜視図である。尚、図２では、光走査装置１９内部の構成を示すためにハウジングの上蓋を取り除いている。
【００２８】
光走査装置１９は、光源部３３と、回転多面鏡であるポリゴンミラー３４と、ポリゴンミラー３４を回転駆動させるポリゴンモーター３９と、走査光学系３５と、さらに折り返しミラー３６と、検知センサー３８とを備える。
【００２９】
光源部３３は、レーザー光を出力するレーザーダイオード等の光源と、レーザー光のビーム径を整形するシリンドリカルレンズやコリメートレンズ等を有し、図示しないパソコン等から入力される画像データに基づいて変調されたビーム光を出力する。
【００３０】
ポリゴンミラー３４は、ポリゴンモーター３９によって所定の速度で回転しており、側面に有する反射ミラー面によって光源部３３から出力されたビーム光を偏向させる。ポリゴンモーター３９は回路基板４０に設けたドライバー回路によって駆動制御される。
【００３１】
走査光学系３５は、複数のレンズから構成され、ポリゴンミラー３４で反射したビーム光が一定の速度で走査されるように変換するとともに、被走査面にビーム光を結像させる。折り返しミラー３６は、走査光学系３５から射出したビーム光を走査光学系３５の下側に向けて反射させ感光体１４（図１参照）に導く。
【００３２】
検知センサー３８は、走査方向の露光範囲を制御するための信号を出力するものであり、露光範囲外に配置された検知ミラー３７を介して走査光学系３５を通過したビーム光を受光する。
【００３３】
上記の構成において、光源部３３は画像データに基づいて変調されたビーム光をポリゴンミラー３４に向けて出力する。ポリゴンミラー３４は光源部３３からのビーム光を反射させ、その回転によって反射光を偏向走査する。走査光学系３５はポリゴンミラー３４で反射したビーム光を等速走査に変換し、折り返しミラー３６を介して被走査面である感光体１４（図１参照）上に結像させる。これによって、光走査装置１９が感光体１４上の走査方向の所定の範囲を露光走査し、感光体１４上に静電潜像が形成される。
【００３４】
光源部３３、ポリゴンミラー３４、ポリゴンモーター３９、走査光学系３５、折り返しミラー３６は、ハウジング３１内に配設される。
【００３５】
ハウジング３１は、底壁部３１ａと、底壁部３１ａの周縁から立ち上がる側壁部３１ｂと、側壁部３１ｂの上縁に取り付けられる図示しない上蓋とを有して、所定の形状に樹脂にて成形される。底壁部３１ａと側壁部３１ｂ及び上蓋によって形成される空間内には、光源部３３と、ポリゴンミラー３４と、ポリゴンモーター３９と、走査光学系３５と、折り返しミラー３６が収納される。
【００３６】
走査光学系３５と検知ミラー３７及び検知センサー３８は底壁部３１ａの所定位置に固定されている。折り返しミラー３６は、射出口３１ｃを介してビーム光を感光体１４（図１参照）に向けて反射させるために、底壁部３１ａに対して所定の角度だけ傾斜して底壁部３１ａに固定されている。
【００３７】
ポリゴンミラー３４は、ポリゴンモーター３９の回転軸に一体に取り付けられ、ポリゴンモーター３９は回路基板４０を介在させて底壁部３１ａに固定される。回路基板４０は、ポリゴンモーター３９の回転駆動を制御するドライバーＩＣ等を搭載し、底壁部３１ａに固定される。尚、回路基板４０は、底壁部３１ａの他の部分に配設してもよく、また上蓋等のハウジング３１の上部に配設してもよい。
【００３８】
ポリゴンモーター３９は、ローターとしてのマグネットと、コア部材にコイルを巻きつけたステーターとを備え、ベアリングを介して回転軸を回転自在に支持し、ベアリング内部にオイルを封入するために、回転軸の端面が樹脂製接着材によって封止されている。ポリゴンモーター３９が長時間高速で回転すると、ポリゴンモーター３９のコイル等が発熱し、その熱が回転軸に伝導し、また回路基板４０のドライバー回路等から発熱し、ハウジング３１内が昇温する。
【００３９】
そこで、本実施形態では、ハウジング３１内の温度上昇を十分に抑制するために、ポリゴンモーター３９の回転軸を図３〜図５に示すように配設している。図３はハウジング３１の底面部を示す斜視図であり、図４はポリゴンモーター３９の回転軸４１の支持部の周辺を示す構成図であり、図５は回転軸４１を支持する軸受部４３を示す平面図である。尚、図４は、図３のＸ方向に回転軸４１の周辺を断面したものである。
【００４０】
図３に示すように、ポリゴンモーター３９の回転軸４１は、ハウジング３１の底壁部３１ａから外部に露出するとともに底壁部３１ａに形成した軸受部４３によって回転可能に支持されている。
【００４１】
軸受部４３は、第１嵌合部４３ａ（図４参照）と、第２嵌合部４３ｂと、切り欠き放熱部４３ｃとを有する。
【００４２】
図４に示すように、第１嵌合部４３ａは、回転軸４１の軸方向に所定長を有して回転軸４１の外周面４１ａの全周に嵌合し、回転軸４１を回転可能に支持している。第１嵌合部４３ａの外縁側（図４の上方向）には、第２嵌合部４３ｂ（図３、図５参照）と、切り欠き放熱部４３ｃとが形成される。
【００４３】
切り欠き放熱部４３ｃは、第２嵌合部４３ｂの一部をＸ方向に切り欠いて形成され（図３参照）、回転軸４１の外周面４１ａの一部を底壁部３１ａから外部に露出させている。回転軸４１の外周面４１ａがハウジング３１から露出することにより、ポリゴンモーター３９のコイル等から回転軸４１に伝導した熱は回転軸４１の外周面４１ａから外部に放出される。このようにポリゴンモーター３９から発生する熱を回転軸４１の外周面４１ａから放出することにより、回転軸４１の端面をオイル封止して、回転軸４１の端面から放熱することが難しいタイプのモーター等、種々のポリゴンモーターに広く適用することができる。
【００４４】
また、切り欠き放熱部４３ｃは、軸受部４３の互いに対向する位置に二つ配設される。装置本体１ａ（図１参照）に冷却風を送るファンを設けておき、一方の切り欠き放熱部４３ｃから他方の切り欠き放熱部４３ｃに向けてファンから冷却風が送られることで、回転軸４１の外周面４１ａから一層良好に放熱される。
【００４５】
二つの切り欠き放熱部４３ｃの周方向における両側には、二つの第２嵌合部４３ｂが形成される（図３、図５参照）。
【００４６】
図５に示すように、第２嵌合部４３ｂは、第１嵌合部４３ａから底壁部３１ａの外縁側（図４の上方向）に延出し、第１嵌合部４３ａと同じ半径長を有する円弧面にて形成される。二つの第２嵌合部４３ｂは、回転軸４１の端面まで延出して回転軸４１に部分的に嵌合することで、回転軸４１を回転可能に支持している。このように、軸受部４３は、切り欠き放熱部４３ｃを有することで、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放熱するとともに、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００４７】
また、二つの第２嵌合部４３ｂは、切り欠放熱部４３ｃを形成することが可能な範囲で、第１嵌合部４３ａの円周長に対して合算して１／２以上の円弧長を有する。さらに、第２嵌合部４３ｂの円弧面は、第１嵌合部４３ａの中心ＯＺを通り、互いに直交する２本の直線ＬＸ、ＬＹに交差するように形成される。このように構成することにより、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００４８】
通常、感光体１４（図１参照）上に良好な潜像を形成するためには、走査光学系３５（図２参照）の各レンズが夫々ハウジング３１の所定の位置に取り付けられ、また、ポリゴンミラー３４に対して、走査光学系３５、折り返しミラー３６（図２参照）等の光学部材がハウジング３１の所定の位置に取り付けられることが重要となる。このためには、ハウジング３１において光学部材やポリゴンミラー３４を取り付ける保持部の位置を正確に測定することが必要になる。ポリゴンミラー３４に対する光学部材の保持部の位置を測定するには、回転軸４１の軸受部４３、つまり第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂを基準として測定することになる。
【００４９】
例えば、被測定部にプローブを接触させプローブの位置に基づいて寸法を測定する測定器を用いて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに対する各光学部材の保持部の寸法を測定する。この測定の手順は、まず、測定基準として第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを設定する。測定基準を設定するには、測定器のプローブを図５の例えばＬＸ方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、その座標を測定し、次に、測定器のプローブを、ＬＸ方向と直交方向にあるＬＹ方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、その座標を測定する。これら四つの座標に基づいて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺの座標を算出し、算出した中心ＯＺの座標を基準座標とする。次に、プローブを光学部材の保持部に当接させ、その光学部材の座標を測定する。基準座標と光学部材の保持部の座標とに基づいて、第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに対する光学部材の保持部の位置が測定されることになる。
【００５０】
基準座標を測定するために、プローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させる場合、作業者の目視によって、プローブをＬＸ方向及びＬＹ方向に作動させることになる。この測定作業において、二つの第２嵌合部４３ｂの円弧長が長く、また、それらの円弧面が２本の直線ＬＸ、ＬＹに交差するように形成しておくと、プローブを操作するための作業性が良好となる。また、第２嵌合部４３ｂの軸方向の長さを大きく、例えば１ｍｍ以上に設定しておくと、ハウジング３１の成形時に第２嵌合部４３ｂの端面が丸みを帯びた状態になり、或いはバリが発生しても、丸みやバリを避けて、プローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに確実に当接させることが可能となる。このように軸受部４３の中心ＯＺの測定誤差が小さく抑えられるために、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５１】
このように測定したハウジング３１の各取り付け部にポリゴンモーター３９や光学部材を取り付けることで、ポリゴンモーター３９と光学部材が高い位置精度でハウジング３１に配置される。また、ポリゴンモーター３９の回転軸４１及び光学部材はともにハウジング３１に保持されるために、ポリゴンモーター３９に対する光学部材の配置精度が良好なものとなる。
【００５２】
軸受部４３は、図６のように構成してもよい。図６は軸受部４３の変形例を示す平面図である。この変形例では、第２嵌合部４３ｂが四つ形成されている。
【００５３】
二つの第２嵌合部４３ｂが直線ＬＸ方向に形成され、各第２嵌合部４３ｂは、その円弧面が直線ＬＸに交差し、互いに対向して配置される。また、別の二つの第２嵌合部４３ｂが直線ＬＹ方向に形成され、各第２嵌合部４３ｂは、その円弧面が直線ＬＹに交差し、互いに対向して配置される。四つの第２嵌合部４３ｂは第１嵌合部４３ａの円周長に対して合算して１／２以上の円弧長を有するのが望ましい。第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを測定基準に設定するには、測定器のプローブを、互いに直交方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、測定した四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する。この構成によって、ハウジング３１の測定基準の測定のための作業性が良好になり、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５４】
二つの第２嵌合部４３ｂの周方向の空間には、切り欠き放熱部４３ｃが形成される。従って、切り欠き放熱部４３ｃは四つ形成され、二つの切り欠き放熱部４３ｃは互いに対向し、また、別の二つの切り欠き放熱部４３ｃは互いに対向して配置されることになる。四つの切り欠き放熱部４３ｃを有することで、ポリゴンモーター３９で発生した熱は、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放出される。また、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００５５】
また、軸受部４３は、図７のように構成してもよい。図７は軸受部４３の別の変形例を示す平面図である。この変形例では、第２嵌合部４３ｂ、切り欠き放熱部４３ｃは夫々一つ形成されている。
【００５６】
第２嵌合部４３ｂは、切り欠放熱部４３ｃを形成することが可能な範囲で、第１嵌合部４３ａの円周長に対して１／２以上の円弧長を有する。第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの中心ＯＺを測定基準に設定するには、測定器のプローブを、互いに直交方向に作動させて第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂに当接させ、測定した四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する。この構成によって、ハウジング３１の測定基準の測定のための作業性が良好になり、軸受部４３に対する走査光学系３５（図２参照）等のレンズ保持部の各部分の寸法を測定するための測定基準を正確に設定することが可能となる。
【００５７】
第２嵌合部４３ｂと同じ周方向に切り欠き放熱部４３ｃを有することで、ポリゴンモーター３９で発生した熱は、切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａから良好に放出される。また、第１嵌合部４３ａとともに第２嵌合部４３ｂを有することで、回転軸４１の嵌合部が軸方向に長くなり、回転軸４１を安定して回転させることができる。
【００５８】
（第２実施形態）
図８、図９は、第２実施形態である軸受部４３の周辺を示す斜視部及び断面図である。尚、図９は、図８のＸ方向に回転軸４１の周辺を断面したものである。第２実施形態は、さらに放熱部材を備える構成であり、第１実施形態と異なる、放熱部材の構成、配置について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５９】
図８に示すように、ハウジング３１の底壁部３１ａには軸受部４３が形成され、軸受部４３によってポリゴンモーター３９の回転軸４１が回転可能に支持されている。軸受部４３は、第１実施形態と同様に、第１嵌合部４３ａ（図４参照）と、一対の第２嵌合部４３ｂと、一対の切り欠き放熱部４３ｃとを有する。一対の第２嵌合部４３ｂ及び一対の切り欠き放熱部４３ｃは夫々対向して配置される。
【００６０】
また、底壁部３１ａの外面側には、二つの放熱部材４５が取り付けられる。放熱部材４５は、ハウジング３１の材料より熱伝導率が大きい、アルミニウムや鉄等の金属材料で形成され、略矩形で平面状である基部４５ａと、複数の放熱フィン４５ｂと、回転軸４１に接触する当接部４５ｃ（図９参照）とを有する。
【００６１】
基部４５ａは、底壁部３１ａにビス等により取り付けられ、底壁部３１ａへの対向面とその反対側の外面とを有し、その外面には放熱フィン４５ｂが形成される。放熱フィン４５ｂは、基部４５ａの外面から突出して形成されるとともに、一対の切り欠き放熱部４３ｃが配置される方向（図８のＸ方向）に長く延びて形成される。
【００６２】
図９に示すように、当接部４５ｃは屈曲した舌片状に形成され、その一端部が基部４５ａの一辺部から延び、切り欠き放熱部４３ｃの空間を経由してその他端部が回転軸４１の外周面４１ａに接触している。当接部４５ｃの他端部は、回転軸４１の回転を妨げないように、また回転軸４１の外周面４１ａに広く接触させるために、回転軸４１の外周面４１ａに沿う円弧状に形成される。
【００６３】
ポリゴンモーター３９から回転軸４１に伝導した熱は、回転軸４１の外周面４１ａから切り欠き放熱部４３ｃを介して外部に放出されるとともに、放熱部材４５の当接部４５ｃを介して基部４５ａに伝導し、また、放熱フィン４５ｂに伝導し、外部に放出される。このようにしてハウジング３１内の温度上昇が十分に抑制される。
【００６４】
装置本体１ａに冷却風を送るファンを更に設けておき、複数の放熱フィン４５ｂが配置される方向に向けてファンから冷却風が送られることで、回転軸４１の外周面４１ａから一層良好に放熱される。
【００６５】
尚、上記第２実施形態では、二つの放熱部材４５を設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、放熱部材４５はいずれか一つで構成してもよい。また、二つの放熱部材４５を一体に構成してもよい。
【００６６】
また、図６に示すように、軸受部４３が四つの切り欠き放熱部４３ｃを有する構成である場合、放熱部材４５に四つの当接部４５ｃを形成し、各当接部４５ｃを各切り欠き放熱部４３ｃを介して回転軸４１の外周面４１ａに接触させてもよく、或いは、所望の放熱が得られるように、適宜、当接部４５ｃの数を設定して設けてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、ハウジング３１の各部の配置寸法を測定する際に、測定基準として、軸受部４３の中心ＯＺを測定するために、測定器のプローブを互いに直交方向に作動させて、得られた第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの四つの座標に基づいて、中心ＯＺの座標を算出する構成を示した。しかし、本発明はこの構成に限らず、測定器のプローブを第１及び第２嵌合部４３ａ、４３ｂの３箇所に当接させ、得られた三つの座標に基づいて中心ＯＺの座標を算出するようにしてよい。この場合には、第２嵌合部４３ｂの円弧長を短くすることが可能であり、切り欠き放熱部４３ｃが広がり放熱効果が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、露光走査により被走査面上に像を形成する光走査装置及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成装置
１ａ 装置本体
１４ 感光体（像担持体）
１９ 光走査装置
３１ ハウジング
３１ａ 底壁部
３１ｂ 側壁部
３３ 光源部
３４ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
３５ 走査光学系
３６ 折り返しミラー
３７ 検知ミラー
３８ 検知センサー
３９ ポリゴンモーター（モーター）
４１ 回転軸
４１ａ 外周面
４３ 軸受部
４３ａ 第１嵌合部
４３ｂ 第２嵌合部
４３ｃ 切り欠き放熱部
４５ 放熱部材
４５ａ 基部
４５ｂ 放熱フィン
４５ｃ 当接部
ＬＸ、ＬＹ 直線
ＯＺ 中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部からのビーム光を被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡によって偏向走査されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、
前記回転多面鏡が固定される回転軸を有し前記回転多面鏡を回転駆動させるモーターと、
前記レンズと回転多面鏡及びモーターとを収納し、前記モーターの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するハウジングと、を備え、
前記軸受部は、前記回転軸の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部と、該第１嵌合部の周縁部から前記ハウジングの外縁側に延出し、前記第１嵌合部と同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部と、該第２嵌合部の周方向の一部を切り欠いて形成され前記回転軸の外周面の一部を前記ハウジングから露出させる切り欠き放熱部と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第２嵌合部の円弧面は、前記第１嵌合部の円周長に対して１／２以上の円弧長を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第２嵌合部は少なくとも二つ形成され、前記円弧面は、前記第１嵌合部の中心を通り互いに直交する２本の直線に交差するように形成され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。
【請求項４】
前記切り欠き放熱部は、前記第２嵌合部を挟んで互いに対向する二箇所に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記ハウジングに取り付けられる基部と、該基部から延びて前記切り欠き放熱部を介して前記回転軸の外周面に接触する当接部と、を有し、熱伝導率が前記ハウジングより大きい放熱部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記基部の外面から突出して形成される放熱フィンを有し、該放熱フィンは、前記切り欠き放熱部が配置される方向に延在することを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光走査装置と、該光走査装置からのビーム光によって走査される被走査面を有する像担持体と、を備えた画像形成装置。
【請求項１】
光源部からのビーム光を被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡によって偏向走査されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、
前記回転多面鏡が固定される回転軸を有し前記回転多面鏡を回転駆動させるモーターと、
前記レンズと回転多面鏡及びモーターとを収納し、前記モーターの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するハウジングと、を備え、
前記軸受部は、前記回転軸の全周を回転可能に支持する円形の第１嵌合部と、該第１嵌合部の周縁部から前記ハウジングの外縁側に延出し、前記第１嵌合部と同じ半径長で形成される円弧面を有する第２嵌合部と、該第２嵌合部の周方向の一部を切り欠いて形成され前記回転軸の外周面の一部を前記ハウジングから露出させる切り欠き放熱部と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第２嵌合部の円弧面は、前記第１嵌合部の円周長に対して１／２以上の円弧長を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第２嵌合部は少なくとも二つ形成され、前記円弧面は、前記第１嵌合部の中心を通り互いに直交する２本の直線に交差するように形成され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。
【請求項４】
前記切り欠き放熱部は、前記第２嵌合部を挟んで互いに対向する二箇所に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記ハウジングに取り付けられる基部と、該基部から延びて前記切り欠き放熱部を介して前記回転軸の外周面に接触する当接部と、を有し、熱伝導率が前記ハウジングより大きい放熱部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記基部の外面から突出して形成される放熱フィンを有し、該放熱フィンは、前記切り欠き放熱部が配置される方向に延在することを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光走査装置と、該光走査装置からのビーム光によって走査される被走査面を有する像担持体と、を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９７０８３（Ｐ２０１３−９７０８３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８２０３（Ｐ２０１１−２３８２０３）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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