(57)【要約】【課題】熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる光走査装置を提供する。【解決手段】画像形成装置に用いられる光走査装置１０。光源部３０は、ビームを放射する。偏向器１７は、ビームを偏向する。走査レンズ１８等の光学素子は、偏向器１７が偏向したビームを屈折、透過又は反射させる。筐体１２は、光源部３０、偏向器１７及び光学素子を格納すると共に、側面Ｓ３を有する。偏向器１７を冷却するための空気が流れる流路Ｒが、筐体１２内において、側面Ｓ３に沿って延びるように設けられている。光学素子は、筐体１２内において、流路Ｒと側面Ｓ３との間には設けられていない。【選択図】図２
2010243926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる光走査装置において、
ビームを放射する光源と、
前記ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段が偏向したビームを屈折、透過又は反射させる１以上の光学素子と、
前記光源、前記偏向手段及び前記光学素子を格納していると共に、主面及び複数の側面を有する筐体と、
を備え、
前記偏向手段を冷却するための空気が流れる流路が、前記筐体内において、前記複数の側面の内の所定の前記側面に沿って延びるように設けられ、
前記光学素子は、前記筐体内において、前記流路と前記所定の側面との間には設けられていないこと、
を特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記側面は、前記流路の壁面を構成していること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記主面は、前記流路の壁面を構成していること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項４】
前記偏向手段は、前記光源よりも、前記流路の下流側に位置していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関し、より特定的には、画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光走査装置としては、例えば、特許文献１に記載の光走査装置が知られている。以下に、図面を参照しながら該光走査装置について説明する。図５（ａ）は、特許文献１に記載の光走査装置１１０を備えたプリンタ１００を平面視した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａにおける断面構造図である。
【０００３】
プリンタ１００は、図５（ａ）に示すように、吸気ファン１０２、排気ファン１０４及び光走査装置１１０を備えている。また、光走査装置１１０は、筐体１１１、放熱手段１１２及び防塵ガラス１１４ａ〜１１４ｄを備えている。
【０００４】
筐体１１１は、放熱手段１１２及び防塵ガラス１１４ａ〜１１４ｄを格納していると共に、図示しない、光源、偏向器及びその他の光学素子を格納している。防塵ガラス１１４ａ〜１１４ｄは、ビームが放射される開口に設けられ、筐体１１１内部に埃が入ることを防止している。放熱手段１１２は、図示しない偏向器に取り付けられ、偏向器を冷却する。
【０００５】
また、筐体１１１には、流路Ｒ１００が設けられている。流路Ｒ１００は、図５（ａ）に示すように、筐体１１１を左右方向に貫通するように設けられ、放熱手段１１２を冷却するための空気が流れる通路である。流路Ｒ１００は、図５（ｂ）に示すように、壁１１６ａ，１１６ｂ，１１８，１２０により囲まれて形成されている。吸気ファン１０２は、流路Ｒ１００に空気を流入させる。排気ファン１０４は、流路Ｒ１００から空気を流出させる。
【０００６】
以上のような光走査装置１１０では、流路Ｒ１００を通過する空気により、放熱手段１１２が冷却される。これにより、図示しない偏向器が冷却されるようになる。
【０００７】
ところで、光走査装置１１０は、以下に説明するように、光学素子の光学性能が劣化し易いという問題を有している。より詳細には、流路Ｒ１００内の温度は、使用開始直後には、放熱手段１１２からの熱により上昇する。そして、流路Ｒ１００が周囲に放出する熱量と、放熱手段１１２が流路Ｒ１００に放出する熱量とが等しくなったときに、流路Ｒ１００内の温度が平衡状態になる。このとき、流路Ｒ１００内の熱は、壁１１６ａ，１１６ｂ，１１８，１２０を介して周囲に放出される。
【０００８】
ここで、光走査装置１１０では、図５（ａ）に示すように、筐体１１１の中央を左右方向に横切るように流路Ｒ１００が設けられている。そのため、図５（ａ）において、流路Ｒ１００の上側及び下側には、図示しない光学素子（例えば、走査レンズや折り返しミラー等）が配置されている。よって、壁１１６ａ，１１６ｂを介して放出された熱は、これら光学素子を加熱してしまう。そのため、光学素子は、熱により膨張し、本来の光学性能を発揮することができないおそれがある。その結果、形成される像に位置ずれやピントずれが発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる光走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一形態に係る光走査装置は、画像形成装置に用いられる光走査装置において、ビームを放射する光源と、前記ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段が偏向したビームを屈折、透過又は反射させる１以上の光学素子と、前記光源、前記偏向手段及び前記光学素子を格納していると共に、主面及び複数の側面を有する筐体と、を備え、前記偏向手段を冷却するための空気が流れる流路が、前記筐体内において、前記複数の側面の内の所定の前記側面に沿って延びるように設けられ、前記光学素子は、前記筐体内において、前記流路と前記所定の側面との間には設けられていないこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置の概略斜視図である。
【図２】図１の光走査装置を平面視した図である。
【図３】図１の光走査装置の外観斜視図である。
【図４】図１の光走査装置の外観斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、特許文献１に記載の光走査装置を備えたプリンタを平面視した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａにおける断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態に係る光走査装置について説明する。
【００１５】
（光走査装置）
まず、本発明の実施形態に係る光走査装置の概要について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光走査装置１０の概略斜視図である。光走査装置１０は、概略、筐体１２、光源１４Ｙ、コリメータレンズ１５Ｙ、シリンドリカルレンズ１６、偏向器１７、走査レンズ１８，２０Ｙ、折り返しミラー２２Ｙ及び防塵ガラス２４Ｙにより構成されており、画像形成装置に搭載される。図１では、光源１４Ｙ、コリメータレンズ１５Ｙ、走査レンズ２０Ｙ、折り返しミラー２２Ｙ及び防塵ガラス２４Ｙはそれぞれ、Ｙ（イエロー）の画像形成に用いられるものだけ記載してある。しかしながら、実際には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の４色に対応する光源１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、コリメータレンズ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、走査レンズ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、折り返しミラー２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ及び防塵ガラス２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋが設けられている。
【００１６】
光源１４Ｙは、レーザダイオードにより構成され、拡散光であるビームＢを放射する。ビームＢは、コリメータレンズ１５Ｙにより平行光に変換され、シリンドリカルレンズ１６により偏向器１７の反射面上で線状となるように結像される。偏向器１７は、ポリゴンミラー及びモーターにより構成されており、ビームＢを主走査方向に等角速度で偏向する。走査レンズ１８，２０Ｙは、偏向されたビームＢの収差を補正する。折り返しミラー２２Ｙは、ビームＢを感光体ドラム５０Ｙ側に反射する。折り返しミラー２２Ｙにて反射したビームＢは、防塵ガラス２４Ｙを通過して感光体ドラム５０Ｙ上で結像する。感光体ドラム５０Ｙは所定速度で回転駆動される。そして、ビームＢによる主走査と感光体ドラム５０Ｙの回転による副走査にて２次元の画像（静電潜像）が形成される。筐体１２は、光源１４Ｙ、コリメータレンズ１５Ｙ，シリンドリカルレンズ１６、偏向器１７、走査レンズ１８，２０Ｙ、折り返しミラー２２Ｙ及び防塵ガラス２４Ｙを格納している。
【００１７】
次に、光走査装置１０の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。図２は、光走査装置１０を平面視した図である。図２では、蓋が外された状態の光走査装置１０が示されている。図３及び図４は、光走査装置１０の外観斜視図である。図３では、光走査装置１０の一部がカットされて、該光走査装置１０の内部が示されている。図４では、蓋が外された状態の光走査装置１０が示されている。なお、図２ないし図４において、主走査方向をｙ軸方向、副走査方向をｚ軸方向と定義し、ｙ軸方向とｚ軸方向と直交する方向（ビームＢの進行方向）をｘ軸方向と定義する。
【００１８】
筐体１２は、図２ないし図４に示すように、本体１２ａ及び蓋１２ｂにより構成されており、図１に示すように、主面Ｓ１，Ｓ２及び側面Ｓ３〜Ｓ６（側面Ｓ６については図示せず）を備えている。本体１２ａは、図２及び図４に示すように、ｚ軸方向の正方向側が開口した直方体状の箱であり、主面Ｓ２及び側面Ｓ３〜Ｓ６により構成されている。また、蓋１２ｂは、本体１２ａの開口を塞ぎ、主面Ｓ１を構成している。本体１２ａは、例えば、樹脂により作製される。蓋１２ｂは、例えば、板金により作製される。なお、主面Ｓ１と主面Ｓ２とがｚ軸方向の両端に位置して対向しており、側面Ｓ３と側面Ｓ６とがｘ軸方向の両端に位置して対向しており、側面Ｓ４と側面Ｓ５とがｙ軸方向の両端に位置して対向している。
【００１９】
筐体１２は、図２及び図４に示すように、素子領域Ｅ及び流路Ｒの２つの領域に分けられている。具体的には、筐体１２は、隔壁４０を有している。隔壁４０は、図２ないし図４に示すように、側面Ｓ３から所定距離だけ離れた位置において、側面Ｓ３に平行にｙ軸方向に延在している。そして、隔壁４０は、側面Ｓ４と側面Ｓ５との間を繋ぐと共に、主面Ｓ１と主面Ｓ２との間も繋いでいる。これにより、図２及び図４に示すように、筐体１２内は素子領域Ｅと流路Ｒとに分割されている。なお、隔壁４０は、本体１２ａの主面Ｓ２に樹脂リブを立設することにより設けられている。
【００２０】
流路Ｒは、偏向器１７を冷却するための空気が流れる空間であり、図２ないし図４に示すように、筐体１２内において、側面Ｓ３に沿って延びるように設けられている。具体的には、流路Ｒは、主面Ｓ１、中間壁４２、側面Ｓ３及び隔壁４０により囲まれることにより、ｙ軸方向に延在するように形成されている。すなわち、主面Ｓ１、中間壁４２、側面Ｓ３及び隔壁４０は、流路Ｒの壁面を構成している。ここで、中間壁４２は、図３に示すように、主面Ｓ１と主面Ｓ２との間において、該主面Ｓ１，Ｓ２と平行に設けられた板状部材である。更に、側面Ｓ５の側面Ｓ３の近傍には、開口Ｏ１が設けられている。また、側面Ｓ４の側面Ｓ３の近傍には、開口Ｏ２が設けられている。
【００２１】
また、流路Ｒは、図２ないし図４に示すように、流路Ｒ１と流路Ｒ２とからなっている。流路Ｒ１は、流路Ｒ２の上流側（すなわち、ｙ軸方向の負方向側）に位置している。また、流路Ｒ１のｚ軸方向における高さＨ１は、図３に示すように、流路Ｒ２のｚ軸方向における高さＨ２よりも低い。そして、光源部３０が、ｚ軸方向から平面視したときに、流路Ｒ１と重なるように中間壁４２のｚ軸方向の負方向側に設けられている。光源部３０は、光源１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、コリメータレンズ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、シリンドリカルレンズ１６及びビームＢを反射するミラーにより構成されている。また、偏向器１７は、ｚ軸方向から平面視したときに、流路Ｒ２と重なるように中間壁４２のｚ軸方向の負方向側に設けられている。これにより、偏向器１７は、光源部３０よりも、流路Ｒにおいて下流側（すなわち、ｙ軸方向の正方向側）に位置している。
【００２２】
更に、流路Ｒ２には、放熱部材３２が設けられている。放熱部材３２は、図２ないし図４に示すように、１枚の金属板がコ字型に折り曲げられることにより作製されている。そして、放熱部材３２は、上流部３２ａ及び下流部３２ｂを有している。上流部３２ａは、下流部３２ｂの上流側（すなわち、ｙ軸方向の負方向側）に設けられている。また、上流部３２ａのｘ軸方向における幅Ｗ１は、下流部３２ｂのｘ軸方向における幅Ｗ２よりも狭い。
【００２３】
素子領域Ｅは、ｚ軸方向から平面視したときに、流路Ｒのｘ軸方向の正方向側に位置している。素子領域Ｅには、図２ないし図４に示すように、偏向器１７が偏向したビームＢを屈折、透過又は反射させる光学素子が設けられている。該光学素子とは、具体的には、光源１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ（光源１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは図示せず）、走査レンズ１８，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ（走査レンズ２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは図示せず）、折り返しミラー２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ（折り返しミラー２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは図示せず）及び防塵ガラス２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋである。これにより、図２に示すように、光学素子（光源１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、走査レンズ１８，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、折り返しミラー２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ及び防塵ガラス２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）は、筐体１２内において、側面Ｓ３と流路Ｒ１との間には設けられていない。すなわち、光学素子は、筐体１２内において、流路Ｒ１に関して側面Ｓ３の反対側に位置している。
【００２４】
以上のような光走査装置１０では、開口Ｏ１から空気が流路Ｒに流入し、開口Ｏ２から空気が流路Ｒから流出する。このとき、流路Ｒ１を通過している空気が、中間壁４２に接触して、該中間壁４２の熱を奪うことにより、光源部３０が冷却される。更に、流路Ｒ２を通過している空気が、放熱部材３２に接触して、該放熱部材３２の熱を奪うことにより、偏向器１７が冷却される。なお、空気の流れは、画像形成装置に設けられた図示しないファン等によって発生させられる。
【００２５】
（効果）
以上のように構成された光走査装置１０は、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる。より詳細には、従来の光走査装置１１０では、図５（ａ）に示すように、筐体１１１の中央を左右方向に横切るように流路Ｒ１００が設けられている。そのため、図５（ａ）において、流路Ｒ１００の上側及び下側には、図示しない光学素子（例えば、走査レンズや折り返しミラー等）が配置されている。よって、光学素子は、主に、壁１１６ａ，１１６ｂの２つの面から放出された熱によって加熱される。
【００２６】
そこで、光走査装置１０では、流路Ｒと側面Ｓ３との間に光学素子が存在しない。これにより、流路Ｒに対してｘ軸方向の正方向側にのみ光学素子が存在するようになる。よって、光走査装置１０では、光学素子は、主に、中間壁４２から放出された熱によって加熱される。したがって、光走査装置１０において光学素子を加熱する熱量は、光走査装置１１０において光学素子を加熱する熱量よりも少ない。よって、光走査装置１０では、光走査装置１１０に比べて、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる。
【００２７】
更に、光走査装置１０では、以下の理由によっても、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる。より詳細には、従来の光走査装置１１０では、図５（ｂ）に示すように、壁１１６ａ，１１６ｂ，１１８，１２０の内、壁１１８のみが光走査装置１１０の外部に露出している。したがって、流路Ｒ１００から放出される熱の内、壁１１８を介して放出される熱のみが、直接に光走査装置１１０外へと放出される。
【００２８】
一方、光走査装置１０では、流路Ｒは、主面Ｓ１、中間壁４２、側面Ｓ３及び隔壁４０により構成されている。よって、流路Ｒを形成する４つの壁面の内、２つの壁面（主面Ｓ１及び側面Ｓ３）は、筐体１２の一部であり、外部に露出している。これにより、流路Ｒから放出される熱の内、主面Ｓ１及び側面Ｓ３を介して放出される熱が、直接に光走査装置１０外へと放出される。よって、光走査装置１０内に滞留する熱量は、光走査装置１１０内に滞留する熱量よりも少なくなる。その結果、光走査装置１０では、光走査装置１１０に比べて、熱により光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる。
【００２９】
また、光走査装置１０では、以下に説明するように、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６の光学性能が劣化することを抑制できる。より詳細には、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６は、熱の影響を受けて膨張しやすい。そして、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６が膨張すると、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６の光学性能が劣化し、像の位置ずれやピントずれが発生する。
【００３０】
そこで、光走査装置１０では、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６が格納されている光源部３０を、流路Ｒにおいて、偏向器１７よりも上流側に設けている。これにより、偏向器１７により加熱される前の空気により、光源部３０が冷却されるようになる。その結果、光源部３０が効果的に冷却され、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６が加熱されることが抑制される。よって、光走査装置１０では、コリメータレンズ１５Ｙ及びシリンドリカルレンズ１６の光学性能が劣化することが抑制される。
【００３１】
また、光走査装置１０では、以下に説明するように、偏向器１７を効果的に冷却することができる。より詳細には、図２に示すように、上流部３２ａの幅Ｗ１は、下流部３２ｂの幅Ｗ２よりも狭い。そのため、上流部３２ａ内を通過する空気の流速は、下流部３２ｂ内を通過する空気の流速より大きくなる。そこで、光走査装置１０では、ｚ軸方向から平面視したときに、上流部３２ａと重なるように偏向器１７を配置している。これにより、偏向器１７がより効果的に冷却される。
【００３２】
また、光走査装置１０では、流路Ｒの壁面に、筐体１２の主面Ｓ１及び側面Ｓ３が用いられている。そのため、流路Ｒの壁面のために新たな部材が追加されていない。よって、光走査装置１０の部品点数を削減できると共に、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００３３】
なお、光走査装置１０において、放熱部材３２が設けられていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、光走査装置に有用であり、特に、熱によって光学素子の光学性能が劣化することを抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【００３５】
Ｅ 素子領域
Ｏ１，Ｏ２  開口
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２  流路
Ｓ１，Ｓ２  主面
Ｓ３〜Ｓ６  側面
１０  光走査装置
１２  筐体
１２ａ  本体
１２ｂ  蓋
１４Ｃ，１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｙ  光源
１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  コリメータレンズ
１６  シリンドリカルレンズ
１７  偏向器
１８，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ  走査レンズ
２２Ｃ，２２Ｋ，２２Ｍ，２２Ｙ  折り返しミラー
２４Ｃ，２４Ｋ，２４Ｍ，２４Ｙ  防塵ガラス
３０  光源部
３２  放熱部材
３２ａ  上流部
３２ｂ  下流部
４０  隔壁
４２  中間壁
【図１】
2010243926.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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