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JP2020086322A - Image forming device - Google Patents

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JP2020086322A
JP2020086322A JP2018224277A JP2018224277A JP2020086322A JP 2020086322 A JP2020086322 A JP 2020086322A JP 2018224277 A JP2018224277 A JP 2018224277A JP 2018224277 A JP2018224277 A JP 2018224277A JP 2020086322 A JP2020086322 A JP 2020086322A
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JP
Japan
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polygon mirror
image forming
rotor
rotary polygon
protrusion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2018224277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
本山 肇
Hajime Motoyama
肇 本山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Abstract

【課題】コストダウンのために従来金属によって形成されて回転多面鏡を樹脂で形成すると、熱変形し易くなり、その変形によって出力画像の画質が低下する。【解決手段】ポリゴンミラー308の上部および下部に放熱用の突起部310(放熱用突起部)がポリゴンミラー308と一体に形成されている。複数の放熱用の突起部310は、ロータ部302に少なくとも対面する面の裏面からモータの回転軸線方向に向かって突出するように設けられている。それに加えて、複数、あるいは単数の放熱用の突起部310は、ロータ302に対面する面からモータの回転軸線方向に向かって突出するように設けられていても良い。ロータ部302に対面する面には放熱用突起部310の他にロータ302に支持される被支持部としての被支持用突起部315が設けられている。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To easily deform a rotating multifaceted mirror made of a resin, which is conventionally formed of a metal for cost reduction, and the deformation deteriorates the image quality of an output image. SOLUTION: A heat-dissipating protrusion 310 (heat-dissipating protrusion) is formed integrally with a polygon mirror 308 at an upper part and a lower part of a polygon mirror 308. The plurality of heat radiating protrusions 310 are provided so as to project from the back surface of the surface facing the rotor portion 302 at least in the direction of the rotation axis of the motor. In addition, a plurality of or a single protrusion 310 for heat dissipation may be provided so as to project from the surface facing the rotor 302 toward the rotation axis of the motor. On the surface facing the rotor portion 302, in addition to the heat radiating protrusion 310, a supported protrusion 315 as a supported portion supported by the rotor 302 is provided. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明はレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられるポリゴンミラーに関するものである。 The present invention relates to a polygon mirror used in an image forming apparatus such as a laser printer.

レーザビームプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置は、ポリゴンミラーによって光ビーム(レーザ光)を偏向する。ポリゴンミラーによって偏向された光ビームは光ビームの走査方向と交差する方向に回転する感光ドラム上に導かれて感光ドラムを露光する。画像形成装置は、光ビームにより走査されることによって感光ドラムに形成された静電潜像を現像装置によって現像し、現像したトナー像を記録紙に転写することで記録紙上に画像を形成する。 An optical scanning device used in an image forming apparatus such as a laser beam printer deflects a light beam (laser light) by a polygon mirror. The light beam deflected by the polygon mirror is guided onto the photosensitive drum rotating in a direction intersecting the scanning direction of the light beam to expose the photosensitive drum. The image forming apparatus forms an image on a recording sheet by developing an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by scanning with a light beam by a developing device and transferring the developed toner image onto the recording sheet.

光走査装置はポリゴンミラーを支持するロータ部を有するモータを備え、モータが回転することによってポリゴンミラーが回転する。(特許文献1参照)。 The optical scanning device includes a motor having a rotor portion that supports the polygon mirror, and the rotation of the motor causes the polygon mirror to rotate. (See Patent Document 1).

特開平10−96872号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-96872

従来技術の構成において、近年、コストダウンの目的でポリゴンミラーを従来の金属製ではなく、樹脂で形成する構成が考えられている。一方、ポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータは回転することによる発熱が各部より発生する。一例として励磁コイルでは電流が流れることにより銅損、鉄損が発生し発熱する。また、軸受では軸受と軸の摩擦により発熱する。これらの発熱がロータを介してポリゴンミラーに加わることとなる。 In the configuration of the related art, in recent years, for the purpose of cost reduction, a configuration in which the polygon mirror is formed of resin instead of the conventional metal is considered. On the other hand, the polygon motor that drives the polygon mirror generates heat from each part as it rotates. As an example, in the exciting coil, a current flows, so that copper loss and iron loss occur and heat is generated. Further, the bearing generates heat due to friction between the bearing and the shaft. These heat generations are applied to the polygon mirror via the rotor.

樹脂は金属に比べて熱膨張率が高いことが多い。このため、従来の金属製のポリゴンミラーよりも樹脂製のポリゴンミラーの方の熱変形がミラー面に大きく影響する。ポリゴンミラーの熱変形がミラー面に影響した場合、光ビームの主走査方向では、倍率や書き出し位置ずれによる色ずれが発生する。 Resins often have a higher coefficient of thermal expansion than metals. Therefore, thermal deformation of the resin polygon mirror has a greater effect on the mirror surface than the conventional metal polygon mirror. When the thermal deformation of the polygon mirror affects the mirror surface, color shift occurs in the main scanning direction of the light beam due to magnification and write start position shift.

そこで、本発明は、モータのロータ部からの熱によってポリゴンミラーのミラー面の変形の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the deformation of the mirror surface of the polygon mirror due to the heat from the rotor portion of the motor.

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、前記光源より出射される光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を支持し、回転するロータ部を備えるモータと、を備え、前記回転多面鏡は樹脂により形成されており、前記回転多面鏡は、前記回転多面鏡の放熱のために前記回転多面鏡の前記ロータ部と対向する面の裏面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向に突出する複数の放熱用突起部を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a photoconductor, a light source that emits a light beam for exposing the photoconductor, and a light beam emitted from the light source scans the photoconductor. A rotary polygon mirror for deflecting the light beam, and a motor having a rotor unit for supporting and rotating the rotary polygon mirror, wherein the rotary polygon mirror is made of resin. Is provided on the back surface of the surface of the rotary polygonal mirror facing the rotor portion for heat dissipation of the rotary polygonal mirror, and has a plurality of heat dissipation projections protruding in the rotation axis direction of the rotary polygonal mirror. Characterize.

樹脂製の回転多面鏡に複数の放熱用突起部を設けたため、回転多面鏡の熱変形を低減させることができる。 Since the rotating polygonal mirror made of resin is provided with the plurality of heat dissipation projections, thermal deformation of the rotating polygonal mirror can be reduced.

画像形成装置の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. 光走査装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device. ポリゴンモータの概略断面図。Schematic sectional view of a polygon motor. ポリゴンモータの上視図。Top view of polygon motor. 実施例2にかかるポリゴンモータの概略断面図。6 is a schematic cross-sectional view of a polygon motor according to a second embodiment. FIG. 実施例2にかかるポリゴンモータの上視図。FIG. 6 is a top view of the polygon motor according to the second embodiment. 実施例3にかかるポリゴンモータの概略断面図。6 is a schematic cross-sectional view of a polygon motor according to a third embodiment. FIG. 実施例3にかかるポリゴンモータの上視図。FIG. 6 is a top view of the polygon motor according to the third embodiment. 放熱用突起部の位置の制限を説明する図。The figure explaining the restriction|limiting of the position of the heat dissipation protrusion.

(実施例1)
(画像形成装置全体の構成)
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置100のハードウェア構成を示す断面図である。画像形成装置100は、単色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、ここでは、複数色のトナー(現像剤)を用いて多色画像を形成する画像形成装置を想定する。画像形成装置100は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機(MFP)、及びファクシミリ装置のいずれであってもよい。なお、参照符号の末尾のY,M,C,Kは、それぞれ、対応する部材が対象とするトナーの色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明では、色を区別する必要がない場合には、末尾のY,M,C,Kを省いた参照符号を使用する。
(Example 1)
(Overall structure of image forming apparatus)
FIG. 1 is a sectional view showing a hardware configuration of the image forming apparatus 100 according to the first embodiment. The image forming apparatus 100 may be an image forming apparatus that forms a single color image, but here, it is assumed that an image forming apparatus that forms a multicolor image using toners (developers) of a plurality of colors. The image forming apparatus 100 may be, for example, a printing apparatus, a printer, a copying machine, a multifunction peripheral (MFP), or a facsimile apparatus. It should be noted that Y, M, C, and K at the end of the reference numerals indicate that the colors of the toners targeted by the corresponding members are yellow, magenta, cyan, and black, respectively. In the following description, reference symbols without Y, M, C, and K at the end are used when it is not necessary to distinguish colors.

画像形成装置100は、Y色、M色、C色及びK色のトナーをそれぞれ用いて画像(トナー像)を形成する4つの画像形成部(画像形成ステーション)を備えている。各色に対応する画像形成部は、感光ドラム(感光体)102Y,102M,102C,102Kをそれぞれ備えている。感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの周りには、帯電部103Y,103M,103C,103K、光走査部(光走査装置)104Y,104M,104C,104K、及び現像部105Y,105M,105C,105Kがそれぞれ配置されている。なお、感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの周りには、更に、ドラムクリーニング部(図示せず)がそれぞれ配置されている。 The image forming apparatus 100 includes four image forming units (image forming stations) that form images (toner images) using toners of Y color, M color, C color, and K color, respectively. The image forming unit corresponding to each color includes photosensitive drums (photosensitive members) 102Y, 102M, 102C, and 102K, respectively. Around the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, 102K, charging units 103Y, 103M, 103C, 103K, optical scanning units (optical scanning devices) 104Y, 104M, 104C, 104K, and developing units 105Y, 105M, 105C, 105K. Are arranged respectively. A drum cleaning unit (not shown) is arranged around each of the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102K.

感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの下方には、無端ベルトである中間転写ベルト(中間転写体)107が配置されている。中間転写ベルト107は、駆動ローラ108と、従動ローラ109及び110とに掛け渡されている。画像形成中には、駆動ローラ108の回転に伴って、中間転写ベルト107の外周面は、図1に示す矢印の方向へ移動する。中間転写ベルト107を介して感光ドラム102Y,102M,102C,102Kに対向する位置には、一次転写バイアスブレード111Y,111M,111C,111Kが配置されている。画像形成装置100は、中間転写ベルト107上に形成されたトナー像をシート上に転写するための二次転写バイアスローラ112と、シート上に転写されたトナー像を当該シートに定着させるための定着部113とを更に備えている。なお、シートは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。 An intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 107, which is an endless belt, is disposed below the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102K. The intermediate transfer belt 107 is stretched around a driving roller 108 and driven rollers 109 and 110. During image formation, the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 107 moves in the direction of the arrow shown in FIG. 1 as the drive roller 108 rotates. Primary transfer bias blades 111Y, 111M, 111C and 111K are arranged at positions facing the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C and 102K via the intermediate transfer belt 107. The image forming apparatus 100 includes a secondary transfer bias roller 112 for transferring a toner image formed on the intermediate transfer belt 107 onto a sheet, and a fixing for fixing the toner image transferred onto the sheet to the sheet. And a section 113. The sheet may be referred to as recording paper, recording material, recording medium, paper, transfer material, transfer paper, or the like.

次に、上述の構成を有する画像形成装置100における、帯電プロセスから現像プロセスまでの画像形成プロセスについて説明する。なお、各色に対応する画像形成部のそれぞれで実行される画像形成プロセスは同様である。このため、以下では、Y色に対応する画像形成部における画像形成プロセスを例にして説明し、M色、C色及びK色に対応する画像形成部における画像形成プロセスについては説明を省略する。 Next, the image forming process from the charging process to the developing process in the image forming apparatus 100 having the above configuration will be described. The image forming process executed by each image forming unit corresponding to each color is the same. Therefore, hereinafter, the image forming process in the image forming unit corresponding to the Y color will be described as an example, and the description of the image forming process in the image forming unit corresponding to the M color, the C color, and the K color will be omitted.

まず、Y色に対応する画像形成部の帯電部103Yが、回転駆動される感光ドラム102Yの表面を帯電させる。光走査部104Yは、複数のレーザ光(光ビーム)を出射して、帯電した感光ドラム102Yの表面を当該複数のレーザ光で走査することで、感光ドラム102Yの表面を露光する。これにより、回転する感光ドラム102Y上に静電潜像が形成される。感光ドラム102Y上に形成された静電潜像は、現像部105Yによって、Y色のトナーで現像される。その結果、感光ドラム102Y上にY色のトナー像が形成される。また、M色、C色及びK色に対応する画像形成部では、それぞれ、Y色に対応する画像形成部と同様のプロセスで、感光ドラム102M,102C,102K上にM色,C色,K色のトナー像がそれぞれ形成される。 First, the charging unit 103Y of the image forming unit corresponding to the Y color charges the surface of the rotationally driven photosensitive drum 102Y. The optical scanning unit 104Y exposes the surface of the photosensitive drum 102Y by emitting a plurality of laser beams (light beams) and scanning the surface of the charged photosensitive drum 102Y with the plurality of laser beams. As a result, an electrostatic latent image is formed on the rotating photosensitive drum 102Y. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 102Y is developed by the Y-color toner by the developing unit 105Y. As a result, a Y-color toner image is formed on the photosensitive drum 102Y. Further, in the image forming units corresponding to M color, C color, and K color, the M color, C color, and K color are formed on the photosensitive drums 102M, 102C, and 102K by the same process as the image forming unit corresponding to the Y color. Color toner images are formed respectively.

以下、転写プロセス以降の画像形成プロセスについて説明する。転写プロセスでは、まず、一次転写バイアスブレード111Y,111M,111C,111Kが中間転写ベルト107に転写バイアスをそれぞれ印加する。これにより、感光ドラム102Y,102M,102C,102K上に形成された4色(Y色,M色,C色,K色)のトナー像が、それぞれ中間転写ベルト107に重ね合わせて転写される。 The image forming process after the transfer process will be described below. In the transfer process, first, the primary transfer bias blades 111Y, 111M, 111C, and 111K apply the transfer bias to the intermediate transfer belt 107, respectively. As a result, the four-color (Y, M, C, and K) toner images formed on the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102K are transferred onto the intermediate transfer belt 107 in an overlapping manner.

中間転写ベルト107上に重ね合わせて形成された、4色のトナーから成るトナー像は、中間転写ベルト107の外周面の移動に伴って、二次転写バイアスローラ112と中間転写ベルト107との間の二次転写ニップ部へ搬送される。中間転写ベルト107上に形成されたトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット115からシートが二次転写ニップ部へ搬送される。二次転写ニップ部では、中間転写ベルト107上に形成されているトナー像が、二次転写バイアスローラ112によって印加される転写バイアスの作用によって、シート上に転写される(二次転写)。 The toner image formed of the four color toners formed on the intermediate transfer belt 107 in an overlapping manner is formed between the secondary transfer bias roller 112 and the intermediate transfer belt 107 as the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 107 moves. Of the secondary transfer nip portion. The sheet is conveyed from the paper feed cassette 115 to the secondary transfer nip portion at the timing when the toner image formed on the intermediate transfer belt 107 is conveyed to the secondary transfer nip portion. In the secondary transfer nip portion, the toner image formed on the intermediate transfer belt 107 is transferred onto the sheet by the action of the transfer bias applied by the secondary transfer bias roller 112 (secondary transfer).

その後、シート上に形成されたトナー像は、定着部113で加熱されることでシートに定着する。このようにして多色画像が形成されたシートは、排紙部116へ排紙される。 After that, the toner image formed on the sheet is heated by the fixing unit 113 to be fixed on the sheet. The sheet on which the multicolor image is formed in this manner is discharged to the paper discharge unit 116.

なお、中間転写ベルト107へのトナー像の転写が終了した後、感光ドラム102Y,102M,102C,102Kに残留するトナーが、不図示のドラムクリーニング部によってそれぞれ除去される。このようにして一連の画像形成プロセスが終了すると、次のシートに対する画像形成プロセスが続けて開始される。 After the transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 107 is completed, the toner remaining on the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C and 102K is removed by a drum cleaning unit (not shown). When the series of image forming processes is completed in this way, the image forming process for the next sheet is started continuously.

(光走査装置の構成)
図2は、光走査部104の構成を示す概念図である。光走査部104は、レーザ光源201、コリメータレンズ202、ポリゴンモータユニット300、ポリゴンミラー(回転多面鏡)308、モータユニット301、fθレンズ(走査レンズ)205、ビーム検知(BD)センサ206等で構成される。ポリゴンモータユニット300はポリゴンミラー308とモータユニット301を有する。モータユニット301は、ポリゴンミラー308を回転駆動させる。ポリゴンミラー308は、ポリカーボネート(PC;polycarbonate)などの樹脂で形成されている。ポリゴンミラー308は、ポリゴンモータの回転線を中心に回転し、回転方向に沿って、鏡面である複数の反射面(偏向面)を有する。鏡面は、樹脂の本体部分に金属の紛体を蒸着させることによって形成されている。本実施例のポリゴンミラー308は、図2に示すように、4個の反射面を有するが、反射面の数は4以外であってもよい。レーザ光源201から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー308の回転に従って、各反射面に入射して偏向される。本実施形態で、レーザ光源201は、感光ドラム102を露光するために光ビームを出射する光源の一例である。また、ポリゴンミラー308は、光ビームが感光ドラム102を走査するよう、回転しながら複数の反射面のいずれかの反射面で当該光ビームを偏向する回転多面鏡の一例である。
(Structure of optical scanning device)
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the optical scanning unit 104. The optical scanning unit 104 includes a laser light source 201, a collimator lens 202, a polygon motor unit 300, a polygon mirror (rotary polygonal mirror) 308, a motor unit 301, an fθ lens (scanning lens) 205, a beam detection (BD) sensor 206, and the like. To be done. The polygon motor unit 300 has a polygon mirror 308 and a motor unit 301. The motor unit 301 rotationally drives the polygon mirror 308. The polygon mirror 308 is made of resin such as polycarbonate (PC). The polygon mirror 308 rotates about the rotation line of the polygon motor and has a plurality of reflecting surfaces (deflection surfaces) that are mirror surfaces along the rotation direction. The mirror surface is formed by depositing metal powder on the resin main body. The polygon mirror 308 of this embodiment has four reflecting surfaces as shown in FIG. 2, but the number of reflecting surfaces may be other than four. The laser light emitted from the laser light source 201 is incident on each reflection surface and is deflected as the polygon mirror 308 rotates. In the present embodiment, the laser light source 201 is an example of a light source that emits a light beam to expose the photosensitive drum 102. The polygon mirror 308 is an example of a rotary polygon mirror that deflects the light beam on any one of a plurality of reflecting surfaces while rotating so that the light beam scans the photosensitive drum 102.

レーザ光源(以下、単に「光源」と称する。)201は、不図示のレーザドライバから供給される駆動電流によって駆動される。光源201は、レーザドライバから駆動電流が供給されて発光し、当該駆動電流に応じた光量のレーザ光(光ビーム)を出射する。光源201は、N個(Nは自然数)のレーザダイオード(LD)を発光素子(発光点)として備えている。本実施形態の画像形成装置100では、Nが2以上の整数であり、即ち、複数のLDから出射される複数のレーザ光によって感光ドラム102上を走査するマルチビーム方式を採用している。なお、以下では、N=2であり、光源201がLD1及びLD2の2個のLDを備える場合について一例として説明する。 A laser light source (hereinafter, simply referred to as “light source”) 201 is driven by a drive current supplied from a laser driver (not shown). The light source 201 is supplied with a drive current from the laser driver, emits light, and emits a laser beam (light beam) having a light amount corresponding to the drive current. The light source 201 includes N (N is a natural number) laser diodes (LDs) as light emitting elements (light emitting points). In the image forming apparatus 100 of the present embodiment, N is an integer of 2 or more, that is, the multi-beam method in which the photosensitive drum 102 is scanned with a plurality of laser beams emitted from a plurality of LDs is used. In the following, a case where N=2 and the light source 201 includes two LDs LD1 and LD2 will be described as an example.

コリメータレンズ202は、光源201から出射されたレーザ光を平行光に整形する。コリメータレンズ202を通過したレーザ光L1は、ポリゴンミラー308が備える複数の反射面のうちのいずれかの反射面に入射し、入射した反射面で反射する。ポリゴンミラー308は、図2の矢印方向に回転するよう、モータユニット301によって回転駆動される。ポリゴンミラー308は、静電潜像の形成のためにレーザ光が感光ドラム102の表面を走査する間に一定速度(等角速度)で回転するように回転駆動される。ポリゴンミラー308は、入射したレーザ光L1が連続的な角度で偏向されるように、回転しながら各反射面でレーザ光を反射させる。 The collimator lens 202 shapes the laser light emitted from the light source 201 into parallel light. The laser beam L1 that has passed through the collimator lens 202 is incident on any one of a plurality of reflecting surfaces of the polygon mirror 308, and is reflected by the incident reflecting surface. The polygon mirror 308 is rotationally driven by the motor unit 301 so as to rotate in the arrow direction of FIG. The polygon mirror 308 is rotationally driven so as to rotate at a constant speed (constant angular speed) while the laser beam scans the surface of the photosensitive drum 102 to form an electrostatic latent image. The polygon mirror 308 reflects the laser light on each reflecting surface while rotating so that the incident laser light L1 is deflected at continuous angles.

ポリゴンミラー308によって偏向されたレーザ光は、fθレンズ205に入射する。レーザ光は、fθレンズ205を透過することによって、感光ドラム102の表面で結像してビームスポットを形成し、感光ドラム102を主走査方向に等速で走査することになる。それにより、感光ドラム102に静電潜像210が形成される。なお、主走査方向とは、感光ドラム102の表面に平行で、かつ、感光ドラム102の表面の移動方向に直交する方向である。また、副走査方向とは、感光ドラム102の表面の移動方向(主走査方向に直交する方向)である。 The laser light deflected by the polygon mirror 308 enters the fθ lens 205. By passing through the fθ lens 205, the laser light forms an image on the surface of the photosensitive drum 102 to form a beam spot, and the photosensitive drum 102 is scanned at a constant speed in the main scanning direction. As a result, an electrostatic latent image 210 is formed on the photosensitive drum 102. The main scanning direction is a direction parallel to the surface of the photosensitive drum 102 and orthogonal to the moving direction of the surface of the photosensitive drum 102. The sub-scanning direction is the moving direction of the surface of the photosensitive drum 102 (direction orthogonal to the main scanning direction).

光走査部104は、fθレンズ205を通過したレーザ光の走査路における当該レーザ光の走査開始側の位置に、BDセンサ206を備える。BDセンサ206は、レーザ光を検知するための光学センサとして用いられる。レーザ光の1走査周期ごとに、当該レーザ光がBDセンサ206に入射すると、BDセンサ206は、レーザ光を検知したことを示す検知信号(BD信号)を生成して出力する。BD信号は、主走査方向における画像の書き出しタイミングの基準となる同期信号として用いられうる。光源201は、レーザ光の1走査周期ごとにBDセンサ206からBD信号を出力させるために、レーザ光がBDセンサ206に入射しうる一定期間に強制的に発光するように制御される。 The optical scanning unit 104 includes a BD sensor 206 at a position on the scanning start side of the laser light in the scanning path of the laser light that has passed through the fθ lens 205. The BD sensor 206 is used as an optical sensor for detecting laser light. When the laser light is incident on the BD sensor 206 in each scanning cycle of the laser light, the BD sensor 206 generates and outputs a detection signal (BD signal) indicating that the laser light has been detected. The BD signal can be used as a synchronization signal that serves as a reference for the image writing timing in the main scanning direction. The light source 201 is controlled to forcibly emit light during a certain period during which the laser light can enter the BD sensor 206, in order to output a BD signal from the BD sensor 206 in each scanning cycle of the laser light.

(ポリゴンモータユニットの構成)
次に、図3を用いてポリゴンモータユニット300の説明を行う。図3はポリゴンモータユニット300の断面図である。ポリゴンモータユニット300はモータユニット301とポリゴンミラー308、バネ309から構成される。
(Structure of polygon motor unit)
Next, the polygon motor unit 300 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view of the polygon motor unit 300. The polygon motor unit 300 includes a motor unit 301, a polygon mirror 308, and a spring 309.

モータユニット301はロータ302、ロータリーマグネット303、軸305から構成されるロータ部と、軸受306、励磁コイル304、及び基板307から構成されるステータ部からなる。ロータ302(ロータ部)は、ロータリーマグネット303及び軸305と一体化されている。ロータリーマグネット303は、S極とN極が交互に着磁されており、ロータ302の内側に固定されている。励磁コイル304はロータリーマグネット303と対向する位置に複数設置されている。軸受306と励磁コイル304は、基板307に固定される。軸305はボールベアリングやメタルベアリング、または動圧ベアリング等からなる軸受306に支持されている。また、ポリゴンミラー308の上部にはバネ受け部312が形成されている。バネ309は軸305の上部に形成される凸部とポリゴンミラー308の上部に構成されるバネ受け部312にそれぞれ当接し、バネの応力によりポリゴンミラー308をロータ302の上部に押圧されて位置が規制されている。 The motor unit 301 includes a rotor unit including a rotor 302, a rotary magnet 303, and a shaft 305, and a stator unit including a bearing 306, an exciting coil 304, and a substrate 307. The rotor 302 (rotor portion) is integrated with the rotary magnet 303 and the shaft 305. The S-pole and the N-pole of the rotary magnet 303 are alternately magnetized, and are fixed inside the rotor 302. A plurality of exciting coils 304 are installed at positions facing the rotary magnet 303. The bearing 306 and the exciting coil 304 are fixed to the substrate 307. The shaft 305 is supported by a bearing 306 composed of a ball bearing, a metal bearing, a dynamic pressure bearing, or the like. A spring receiving portion 312 is formed on the polygon mirror 308. The spring 309 contacts the convex portion formed on the upper portion of the shaft 305 and the spring receiving portion 312 formed on the upper portion of the polygon mirror 308, respectively. It is regulated.

図4はポリゴンモータユニット300におけるポリゴンミラー面の上視図を示している。図3は図4におけるA−A‘面の断面を示している。バネ受け部312に対してバネ309が押し当てられる構成が図で示されている。 FIG. 4 shows a top view of the polygon mirror surface in the polygon motor unit 300. FIG. 3 shows a cross section taken along the line A-A′ in FIG. The structure in which the spring 309 is pressed against the spring receiving portion 312 is shown in the drawing.

次に本実施例における放熱方法について説明する。 Next, the heat dissipation method in this embodiment will be described.

図3および図4において、ポリゴンミラー308の上部および下部に放熱用の突起部310(放熱用突起部)がポリゴンミラー308と一体に形成されている。複数の放熱用の突起部310は、ロータ部302に少なくとも対面する面の裏面からモータの回転軸線方向に向かって突出するように設けられている。それに加えて、複数、あるいは単数の放熱用の突起部310は、ロータ302に対面する面からモータの回転軸線方向に向かって突出するように設けられていても良い。ロータ部302に対面する面には放熱用突起部310の他にロータ302に支持される被支持部としての被支持用突起部315が設けられている。本実施例における突起部310の形状は円筒状であるが角柱状または円錐、角錐状でも構わない。複数の突起部310をポリゴンミラー308と一体的に形成することによりポリゴンミラー308の表面積を増大させ、放熱効果を高めている。また、突起部310の表面は、細かな凸凹形状、ギザギザ形状とすることにより更なる表面積の増加となり、放熱効果の向上が期待できる。 In FIGS. 3 and 4, heat radiation protrusions 310 (heat radiation protrusions) are formed integrally with the polygon mirror 308 on the upper and lower portions of the polygon mirror 308. The plurality of heat dissipation protrusions 310 are provided so as to protrude from the back surface of at least the surface facing the rotor portion 302 toward the rotation axis direction of the motor. In addition, a plurality or a single radiating projection 310 for heat radiation may be provided so as to project from the surface facing the rotor 302 in the direction of the rotation axis of the motor. On the surface facing the rotor portion 302, a supported projection portion 315 as a supported portion supported by the rotor 302 is provided in addition to the heat dissipation projection portion 310. The shape of the protrusion 310 in this embodiment is cylindrical, but may be prismatic, conical, or pyramidal. By forming the plurality of protrusions 310 integrally with the polygon mirror 308, the surface area of the polygon mirror 308 is increased and the heat radiation effect is enhanced. In addition, the surface of the protrusion 310 has a fine uneven shape and a jagged shape, so that the surface area is further increased, and the heat dissipation effect can be expected to be improved.

この突起部310を設置する場所はポリゴンミラー308上の点線で示しているポリゴンミラーの内接円314の内側に設置する必要がある。この必要性の理由を図9を用いて説明する。図9はポリゴンミラーの内接円314の外側に突起部310を設置し、不具合が発生する状態を示している。同図において、ポリゴンミラー308の回転に伴い突起部310もCW方向に回転する。この時、突起部310の回転後方の気流の乱れが生じる。この気流の乱れは突起部310の後方のポリゴンミラー308の側面部まで達する。 The location where the protrusion 310 is to be installed needs to be installed inside the polygon mirror inscribed circle 314 on the polygon mirror 308. The reason for this necessity will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a state in which the protrusion 310 is installed outside the inscribed circle 314 of the polygon mirror and a defect occurs. In the figure, as the polygon mirror 308 rotates, the protrusion 310 also rotates in the CW direction. At this time, turbulence of the airflow occurs behind the rotation of the protrusion 310. The turbulence of the airflow reaches the side surface of the polygon mirror 308 behind the protrusion 310.

一方、スキャナユニット104内部には微小な粉塵が浮遊している。この微小な粉塵の一部がこの気流に巻き込まれ、ポリゴンミラー308の上面や側面に叩きつけられ、固着する場合がある。この微小な粉塵の一部がポリゴンミラー308の側面のミラー部に固着した場合、反射率の低下を引き起こし、敷いては画像の濃度の低下という不具合を引き起こす。 On the other hand, minute dust is floating inside the scanner unit 104. A part of this minute dust may be entrained in this air flow, hit against the upper surface or side surface of the polygon mirror 308, and be fixed. When a part of the minute dust adheres to the mirror portion on the side surface of the polygon mirror 308, it causes a decrease in reflectance, which in turn causes a problem of a decrease in image density.

この不具合を避けるために複数の突起部310はポリゴンミラー308上の点線で示しているポリゴンミラーの内接円314の内側に設置される。これにより突起部310が生成する乱流がポリゴンミラー308の側面に対する悪影響を低減することを可能とする。また、ポリゴンミラー308の下面に形成される突起部310も同様にポリゴンミラーの内接円314の内側に設置される。 In order to avoid this problem, the plurality of protrusions 310 are installed inside the polygon mirror inscribed circle 314 on the polygon mirror 308, which is indicated by the dotted line. This makes it possible to reduce the adverse effect of the turbulent flow generated by the protrusion 310 on the side surface of the polygon mirror 308. Further, the protrusion 310 formed on the lower surface of the polygon mirror 308 is also installed inside the inscribed circle 314 of the polygon mirror.

以上の構成により、ポリゴンミラー308に突起部310を設けることで、ポリゴンミラー308の表面積が増加し、モータユニット301からの発熱を効果的に放熱できるため、ポリゴンミラー308の変形を低減することができる。ゆえに、光ビームの主走査方向の倍率や書き出し位置ずれによる色ずれ、光ビームの副走査方向のドラム面へのピントがずれてしまうことによる画質劣化を抑制することができる。また、本実施例では突起部310はポリゴンミラー308の上面と下面の両面に一体形成される例を示したが、上面のみ、または下面のみでも放熱効果は得られ、ポリゴンミラー308の変形を低減することが可能である。 With the above configuration, by providing the protrusion 310 on the polygon mirror 308, the surface area of the polygon mirror 308 increases, and the heat generated from the motor unit 301 can be effectively dissipated, so that the deformation of the polygon mirror 308 can be reduced. it can. Therefore, it is possible to suppress the image quality deterioration due to the color shift due to the magnification of the light beam in the main scanning direction and the writing start position shift, and the focus shift of the light beam to the drum surface in the sub scanning direction. Further, in the present embodiment, the protrusion 310 is integrally formed on both the upper surface and the lower surface of the polygon mirror 308. It is possible to

(実施例2)
次に、実施例2について説明する。図5および図6は本発明の実施例2に於けるポリゴンミラーユニット300の断面図および上視図である。図5は図6におけるA−A‘面の断面を示している。
(Example 2)
Next, a second embodiment will be described. 5 and 6 are a cross-sectional view and a top view of the polygon mirror unit 300 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a cross section taken along the line AA′ in FIG.

同図において突起部310はポリゴンミラー308の内接円に接する、または内側に円弧上に形成される。他は第一の実施例と同様である。 In the figure, the protrusion 310 is in contact with the inscribed circle of the polygon mirror 308 or is formed in a circular arc inside. Others are the same as the first embodiment.

内接円とミラー面が接する地点と最近傍の突起部310の形状は、円弧状を形成しているため、第一の実施例に対して、乱流の発生を抑えることが可能であるため、粉塵に対するミラー面の汚染をさらに低減することが可能となる。 Since the shape of the protrusion 310 in the vicinity of the point where the inscribed circle and the mirror surface contact each other is arcuate, it is possible to suppress the occurrence of turbulence as compared with the first embodiment. It is possible to further reduce contamination of the mirror surface with respect to dust.

(実施例3)
次に実施例3について説明する。図7および図8は本発明の実施例3におけるポリゴンミラーユニット300の断面図および上視図である。図7は図8におけるA−A‘面の断面を示している。同図において突起部310の構成の説明をおこなう。
(Example 3)
Next, a third embodiment will be described. 7 and 8 are a sectional view and a top view of a polygon mirror unit 300 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a cross section taken along the line AA′ in FIG. The configuration of the protrusion 310 will be described with reference to FIG.

まず、ポリゴンミラー308の回転方向は時計回り(CW)である。突起部310はポリゴンミラー308の外周部から内周部に渡って設置される。この時、ポリゴンミラー308の外周部の端部をaとする。ポリゴンミラー308の内周部の端部をbとする。またポリゴンミラー308の中心をcとする。ポリゴンミラー308の回転方向であるCWの方向を正とした場合、∠acb>0の関係が成立する。 First, the rotation direction of the polygon mirror 308 is clockwise (CW). The protruding portion 310 is installed from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the polygon mirror 308. At this time, the outer peripheral end of the polygon mirror 308 is defined as a. The end of the inner peripheral portion of the polygon mirror 308 is defined as b. Further, the center of the polygon mirror 308 is c. When the CW direction, which is the rotation direction of the polygon mirror 308, is positive, the relationship of ∠acb>0 is established.

この構成によりポリゴンミラー308が回転駆動を行った場合、突起部310より発生する気流はポリゴンミラー308の内側から外側に流れる気流となる。図7において、この気流の流れを矢印で示している。ポリゴンミラー308の内側は負圧になるため、軸305上部より気流を吸い込み、ポリゴンミラー308の周囲方向へ流れ出す整流作用を突起部310が有していることがわかる。この整流された気流により、さらなる放熱効果が向上することとなる。 With this configuration, when the polygon mirror 308 is rotationally driven, the airflow generated from the protrusion 310 becomes an airflow flowing from the inside to the outside of the polygon mirror 308. In FIG. 7, the flow of this air flow is shown by the arrow. Since the inside of the polygon mirror 308 has a negative pressure, it can be seen that the protrusion 310 has a rectifying function of sucking the airflow from the upper portion of the shaft 305 and flowing out in the peripheral direction of the polygon mirror 308. This rectified airflow further improves the heat dissipation effect.

また、樹脂製のポリゴンミラーは金属製のポリゴンミラーに比べてイナーシャが小さくなる。このため、モータの制御性に影響し、安定性が低下し、ジッタが増大する場合がある。しかし、この気流を整流するにより、ポリゴンモータに一様に負荷がかかる。これが回転トルクの増加となり、イナーシャの低下と相殺させることにより、安定性の低下、ジッタ増大を防ぐことも可能である。 Further, the inertia of the resin polygon mirror is smaller than that of the metal polygon mirror. Therefore, the controllability of the motor may be affected, the stability may decrease, and the jitter may increase. However, by rectifying this air flow, a load is evenly applied to the polygon motor. This results in an increase in the rotation torque, which can be offset by a decrease in inertia, thereby preventing a decrease in stability and an increase in jitter.

100 画像形成装置
102 感光ドラム
103 帯電部
104 光走査部
105 現像部
107 中間転写ベルト
108 駆動ローラ
109、110 従動ローラ
111 一次転写バイアスブレード
113 定着部
201 レーザ光源
202 コリメータレンズ
205 fθレンズ
206 ビーム検知センサ
210 静電潜像
300 ポリゴンモータユニット
301 モータユニット
302 ロータ
303 ロータリーマグネット
304 励磁コイル
305 軸
306 軸受
307 基板
308 ポリゴンミラー
309 バネ
310 突起部
312 バネ受け部
314 ポリゴンミラーの内接円を示す線
100 image forming apparatus 102 photosensitive drum 103 charging section 104 optical scanning section 105 developing section 107 intermediate transfer belt 108 driving rollers 109, 110 driven roller 111 primary transfer bias blade 113 fixing section 201 laser light source 202 collimator lens 205 fθ lens 206 beam detection sensor 210 electrostatic latent image 300 polygon motor unit 301 motor unit 302 rotor 303 rotary magnet 304 exciting coil 305 shaft 306 bearing 307 substrate 308 polygon mirror 309 spring 310 protrusion 310 312 spring receiving portion 314 line showing the inscribed circle of the polygon mirror

Claims (5)

感光体と、
前記感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、
前記光源より出射される光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を支持し、回転するロータ部を備えるモータと、を備え、
前記回転多面鏡は樹脂により形成されており、
前記回転多面鏡は、前記回転多面鏡の放熱のために前記回転多面鏡の前記ロータ部と対向する面の裏面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向に突出する複数の放熱用突起部を有することを特徴とする画像形成装置。
A photoconductor,
A light source that emits a light beam for exposing the photoconductor,
A rotating polygon mirror that deflects the light beam so that the light beam emitted from the light source scans the photoconductor,
A motor having a rotor portion that supports the rotating polygon mirror and rotates,
The rotating polygon mirror is made of resin,
The rotary polygon mirror is provided on the back surface of the surface of the rotary polygon mirror facing the rotor portion for heat radiation of the rotary polygon mirror, and a plurality of heat radiation projections protruding in the rotation axis direction of the rotary polygon mirror. An image forming apparatus comprising:
前記ロータ部と対向する面には、前記ロータに支持される支持用突起部と、前記ロータ部と対向する面の裏面に設けられた複数の放熱用突起部とは異なる放熱用突起部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 On a surface facing the rotor portion, a supporting projection portion supported by the rotor, and a plurality of heat radiation projection portions different from the plurality of heat radiation projection portions provided on the back surface of the surface facing the rotor portion, The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: 前記複数の放熱用突起部は、前記回転多面鏡の内接円の内側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of heat dissipation protrusions are provided inside an inscribed circle of the rotary polygon mirror. 前記回転多面鏡に形成される前記複数の放熱用突起部は、前記回転多面鏡の回転方向に沿う円弧をなしていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of heat dissipation protrusions formed on the rotary polygon mirror form an arc along a rotation direction of the rotary polygon mirror. 前記モータはロータ部を備え、
前記回転多面鏡を前記ロータ部に固定するための押さえばねを有し、
前記回転軸線方向から前記回転多面鏡を見たときに、前記押さえばねは前記複数の放熱用突起に重ならないように前記モータの回転軸に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The motor includes a rotor unit,
A pressing spring for fixing the rotary polygon mirror to the rotor portion,
2. The pressing spring is fixed to the rotation shaft of the motor so as not to overlap the plurality of heat radiation projections when the rotary polygon mirror is viewed from the rotation axis direction. Image forming device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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