(57)【要約】      （修正有）【課題】露光ヘッドの発熱部の冷却部材。【解決手段】内部に熱媒体を封入した可撓性冷却部材と、温度上昇時に前記可撓性冷却部材を押圧するバイメタルと、前記可撓性冷却部材の変形方向制御部材を備え、複数個の露光素子を線状に配置した露光ヘッドの発熱部に前記可撓性冷却部材を当接可能とした露光装置およびそれを用いた画像形成装置。【選択図】図２
2010240855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱媒体を封入した可撓性冷却部材と、
温度上昇時に前記可撓性冷却部材を押圧するバイメタルと、
前記可撓性冷却部材の変形方向制御部材を備え、複数個の露光素子を線状に配置した露光
ヘッドの発熱部に前記可撓性冷却部材を当接可能としたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記可撓性冷却部材とバイメタルの間には冷却用空気が通過する空間が設けられたこと
を特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記可撓性冷却部材は、バイメタルに挟持されて変形することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記バイメタルは、露光ヘッドに一端が固定されていることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記可撓性冷却部材は、前記バイメタルによって押圧された際に一方向へ変形すること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記バイメタルは、前記露光ヘッドの長手方向に複数個が配置されていることを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記可撓性冷却部材の変形制御部材が金属製放熱板であることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
静電潜像を潜像担持体上に形成する露光装置と、
前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と
、
前記潜像担持体のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
を備え、
前記露光装置は請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置であることを特徴と
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、画像形成装置に関するものであり、特に、有機エレクトロルミネッセンス素
子を光源とした露光装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
潜像の現像によって画像を形成する画像形成装置においては、感光性を有する潜像担持
体上に光によって画像を書き込み潜像を形成することが行われている。
これらの画像形成装置においては、書き込み手段としてレーザ走査光学系を用いるのが
一般的である。しかしながら、従来のレーザ走査光学系を用いた画像形成装置は、走査光
学系が必要なため、書き込みヘッドが大型化し、小型な画像形成装置を実現することは困
難である。
【０００３】
そこで、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた露光装置を用いることが提案され
ている。このような露光装置によれば、走査光学系が不要であるため、露光装置を小型化
でき、小型の画像形成装置を実現することができる。
図７は、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光素子の一例を説明する
図である。
露光装置２００は、発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子２０３（以下、
発光素子とも称す）を列状に配置した、一列の露光が一度に可能ないわゆるラインヘッド
型の発光素子基板２０５からなり、潜像坦持体２０１に近接して配置されている。
発光素子基板２０３には発光素子駆動用ＩＣ等の発光素子駆動部品２０７が配置されて
おり、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３の発光面には、光を潜像坦持体２０１に
結像するロッドレンズ等の光学素子２１１が配置されている。
【０００４】
一方、画像形成装置には、潜像担持体からトナー像を紙などの画像形成用の媒体に転写
して、加熱によって定着させるための定着装置等の発熱源を有するので有機エレクトロル
ミネッセンス素子の温度が上昇し、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命が短くなる
という問題があった。
【０００５】
そこで、露光ヘッドの上方に熱源を配置することにより、有機エレクトロルミネッセン
ス素子が加熱されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子にペルチェ素子を配置し、ペルチェ効果によ
り有機エレクトロルミネッセンス素子を冷却することが提案されている（例えば、特許文
献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２０７９６５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、有機エレクトロルミネッセンス素子についての熱対策は、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子が周辺部に配置された機器の発熱等の周囲環境からの熱対策として種々の方
法が提案されていた。
しかしながら、このような周囲の発熱源からの熱のみではなく、発光素子基板に搭載さ
れた駆動用ＩＣ等の発光素子駆動部品、有機エレクトロルミネッセンス素子自体の発熱に
よる影響を無視することができないことができないことが明らかとなった。
例えば、同一の個所に線状の画像等がある画像の形成を連続して行った場合には、発光
個所の一部が他の個所に比べて発光時間が大きくなるために、特定の個所の有機エレクト
ロルミネッセンス素子およびそれを駆動する発光素子駆動部品が大きく発熱して周囲の発
光素子に比べて発光出力が増加し、形成される画像に画像むらが生じるという問題があっ
た。
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子が熱による部分的な発光ばらつき個所が
生じるという問題点を解決し、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を延長するとと
もに、形成される画像品質の低下の防止を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、内部に熱媒体を封入した可撓性冷却部材と、
温度上昇時に前記可撓性冷却部材を押圧するバイメタルと、前記可撓性冷却部材の変形方
向制御部材を備え、複数個の露光素子を線状に配置した露光ヘッドの発熱部に前記可撓性
冷却部材を当接可能とした露光装置である。
前記可撓性冷却部材とバイメタルの間には冷却用空気が通過する空間が設けられた前記
の露光装置である。
【０００９】
また、前記可撓性冷却部材は、バイメタルに挟持されて変形する前記の露光装置である
。
前記バイメタルは、露光ヘッドに一端が固定されている前記の露光装置である。
前記可撓性冷却部材は、前記バイメタルによって押圧された際に一方向へ変形する前記
の露光装置である。
前記バイメタルは、前記露光ヘッドの長手方向に複数個が配置されている前記の露光装
置である。
前記可撓性冷却部材の変形制御部材が金属製放熱板である前記の露光装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の露光装置および露光装置を用いた画像形成装置を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の一実施態様の露光装置を説明する図であり、図２（Ａ）は、斜視図であり、図２（Ｂ）は、露光装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、露光装置内の気流の流路の一例を説明する断面図であり、図２（Ａ）においてＡ−Ａ線での断面を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の露光装置内部の冷却用空気の流れを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の露光装置において発光素子の冷却動作を説明する図であり、図５（Ａ）は、保持部材の一方側面のみにバイメタルを配置した例であり、図５（Ｂ）は、保持部材の両面にバイメタルを配置した例である。
【図６】図６は、本発明の露光装置における他の実施態様を説明する図であり、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図７】図７は、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光素子の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について，詳細に説明する。
図１は、本発明の露光装置および露光装置を用いた画像形成装置を説明する図である。
画像形成装置１は、４色の画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、像担持
体上に形成されたトナー像を転写する転写ベルト７０、転写ベルト上に転写されたトナー
像を、紙等の転写材に転写する転写材への転写装置８０、更に記録媒体上のトナー像を定
着する、定着装置９０、各種の情報の表示を行う表示装置９５、及び、これらの各装置を
制御し画像形成装置としての動作を司る制御装置１００を有している。
画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーで画像を形成する機能を有し
ている。
【００１２】
以下、各画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの構成は同様であるため、
画像形成ユニット１５Ｙを代表し、各色を示す末尾のアルファベットを省略して説明する
。
画像形成ユニット１５は、像担持体の一例としての感光体２０の回転方向に沿って、帯
電装置３０、露光装置４０、現像装置５０、転写部Ｂ１、感光体クリーニング装置７５を
有している。
感光体２０は、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に
回転可能であり、本実施の形態においては矢印で示すように時計回りに回転する。帯電装
置３０は、感光体２０を帯電するための装置である。露光装置４０からは、レーザーを照
射することによって帯電された感光体２０上に静電潜像を形成する。
【００１３】
露光装置４０は、有機エレクトロルミネッセンス素子を列状に配置した、一列の露光が
一度に可能ないわゆるラインヘッド型の発光素子基板と、感光体２０に結像するロッドレ
ンズ等の光学素子等から構成されている。そして、パーソナルコンピューター等から送ら
れた画像信号に基づいて変調された光を帯電された感光体２０上に照射する。現像装置５
０は、感光体２０上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）のトナーを用いて現像し、
感光体２０上にトナー像を形成する装置である。
【００１４】
転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、各感光体２０に形成されたトナー像を転写ベルト７
０に転写するところである。４つの転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色のトナー像が順
次重ねて転写された場合には、転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。転写
ベルト７０は、ベルト駆動ローラ７１ａ、従動ローラ７１ｂに張架されたエンドレスのベ
ルトであり、各感光体２０と当接しながら回転駆動される。
転写材への転写装置８０は、転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラー
トナー像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。
【００１５】
定着装置９０は、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂにより構成され、転写材上に転
写された単色トナー像やフルカラートナー像を転写材に融着させて永久像とするための装
置である。感光体クリーニング装置７５は、ローラーやブレード等の感光体２０の表面に
当接されたゴム製の感光体クリーニング部材を有し、転写部Ｂ１で転写ベルト７０上にト
ナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーを感光体クリーニング部材によ
り掻き落として除去するための装置である。
【００１６】
次に、このように構成された画像形成装置の動作について説明する。まず、パソコン等
（図示しない）から送信された画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形
成装置の制御ユニット１００に入力されると、この制御装置１００の制御により感光体２
０、現像ユニット５０に備えられた現像ローラー、及び、転写ベルト７０などが回転する
。感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電装置３０により順次帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニ
ット４０によって、各色の画像情報に応じた静電潜像が該領域に形成される。感光体２０
上に形成された静電潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５
０によって現像される。これにより、感光体２０上にトナー像が形成される。感光体２０
上に形成されたトナー像は、感光体２０の回転にともなって転写部Ｂ１位置に至り、トナ
ーの帯電極性とは逆の極性の転写電圧が印加され転写ベルト７０に転写される。この結果
、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色のトナー像は、転写ベルト７０に
重なり合って転写され、転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００１７】
転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラ７１ａ
を介して伝達されることによって駆動される。転写ベルト７０上に形成されたフルカラー
トナー像は、転写材への転写装置８０によって紙等の転写材に転写される。この転写材は
、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４ａ、レジストローラ９４ｂを介して転写材への転
写装置８０へ搬送される。転写材に転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によ
って加熱・加圧されて転写材に融着される。定着装置９０の通過後、排紙ローラー９０ｃ
により排紙される。
【００１８】
一方、感光体２０は、転写部Ｂ１位置を経過した後に、除電手段（図示しない）によっ
て除電され、さらに、感光体クリーニング装置７５において、感光体２０の表面に付着し
ているトナーが掻き落とされ、次の静電潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とさ
れたトナーは、感光体クリーニングユニット７５が備える残存トナー回収部に回収される
。転写材への転写後の中間転写ベルト７０は、従動ローラ７１ｂ側に配置された転写ベル
トクリーニング装置７２によってクリーニングされる。
【００１９】
図２は、本発明の一実施態様の露光装置を説明する図であり、図２（Ａ）は、斜視図で
あり、図２（Ｂ）は、露光装置の分解斜視図である。
露光装置２００は、画像形成時に全幅を一度に露光することが可能ないわゆるラインヘ
ッドからなるものであり、感光体２０１に近接して配置されている。
露光装置２００は有機エレクトロルミネッセンス素子２０３（以下、発光素子とも称す
）を列状に配置した発光素子基板２０５を有している、発光素子基板２０５には発光素子
駆動用ＩＣ等の発光素子駆動部品２０７が配置されている。また、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子で発光した光を潜像坦持体２０１に結像するロッドレンズ２０９等を配置し
た光学素子２１１を有している。
【００２０】
また、発光素子基板２０５上には、熱媒体を封入した袋状の可撓性冷却部材２１３が、
外装体を兼ねた可撓性冷却部材の変形方向制御部材としての保持部材２１５との間に、冷
却用空気通路を形成するように保持されている。
また、冷却用空気は、冷却用空気流入口２２１から流入し、冷却用空気流出口２２３か
ら排出される。これによって、可撓性冷却部材２１３を冷却することができる。
【００２１】
更に、発光素子基板２０５にはバイメタル２１７を固定するバイメタル固定部材２１９
ａ、２１９ｂを有しており、各バイメタルは熱媒体を封入した可撓性冷却部材２１３の発
光素子基板面と垂直方向の面との間に間隔を設けて配置されている。これによって、バイ
メタルと可撓性冷却部材２１１との間に冷却用空気の流路を形成することができる。
【００２２】
バイメタルは、発光素子基板２０５の長手方向には、幅が小さなバイメタルを複数個を
配置することが好ましい。多数のバイメタルを分割して配置することによって、発光素子
基板の局部的な温度上昇によってバイメタルが動作をさせることができるので、バイメタ
ルの動作によって可撓性冷却部材を押圧して発光素子基板の温度上昇を速やかに除くこと
ができる。
バイメタルは、発光素子基板の長手方向に配置した発光素子駆動部品の数と同じかそれ
以上の数を配置することが好ましい。
【００２３】
熱媒体を封入する可撓性冷却部材２１３は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド
等の合成樹脂、合成ゴム，シリコーンゴム等のゴムを用いたり、複数の合成樹脂製フィル
ムを積層した積層フィルム、金属箔と合成樹脂とを積層した積層フィルム等を袋状に形成
した後に熱媒体を充填した後に封止することによって製造することができる。熱媒体は、
一例を挙げれば、凍結防止剤を添加した水あるいは塩類を含んだ水溶液、熱媒体油を用い
ることができる。
【００２４】
図３は、露光装置内の気流の流路の一例を説明する断面図であり、図２（Ａ）において
Ａ−Ａ線での断面を説明する図である。
発光素子基板２０５にはバイメタル２１７ａ，２１７ｂの一端がバイメタル固定部材２
１９ａ、２１９ｂによって固定されている。また、バイメタル２１７ａ，２１７ｂは、熱
媒体を封入した可撓性冷却部材２１３の発光素子基板２０５面と垂直方向の面、および可
撓性冷却部材２１３のおよび発光素子基板２０５と接触する面とは反対側の面と保持部材
２１５との間には間隔を設けて配置されている。
これによって熱媒体を封入した袋状の可撓性冷却部材２１３の表面に冷却用空気通路２
２５を確保することができ、冷却用空気流入口から供給された冷却用空気によって可撓性
冷却部材２１３を冷却することができる。
【００２５】
図４は、本発明の露光装置内部の冷却用空気の流れを説明する図である。
冷却用空気は、冷却用空気流入口２２１から流入し、発光素子基板２０５と熱媒体を
封入した袋状の可撓性冷却部材２１３との間の冷却用空気通路２２５ａを長手方向の最も
奥から可撓性冷却部材２１３に沿って上昇した後に、可撓性冷却部材２１３と保持部材２
１５との空間に形成された冷却用空気通路２２５ｂを通って，可撓性冷却部材２１３を発
光素子基板等を冷却することが可能な温度に常に保持している。
また、保持部材の外面は、多数のフィン等を設けた放熱性の良好な部材とすることによ
って、画像形成装置の内部の空気の流れによっても冷却することができる。
【００２６】
図５は、本発明の露光装置において発光素子の冷却動作を説明する図であり、図５（Ａ
）は、保持部材の一方側面のみにバイメタルを配置した例であり、図５（Ｂ）は、保持部
材の両面にバイメタルを配置した例である。いずれも、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ線での
断面図である。
図５（Ａ）において、露光装置が動作して有機エレクトロルミネッセンス素子２０３、
発光素子駆動部品２０７等の発熱によって温度が上昇すると、バイメタル固定部材２１９
ａによって固定されているバイメタル２１７ａが変形して熱媒体を封入した袋状の可撓性
冷却部材２１３を押圧すると、二方が保持部材２１５によって保持されているので、バイ
メタルの近傍に位置する有機エレクトロルミネッセンス素子２０３に接触して、有機エレ
クトロルミネッセンス素子２０３から熱を奪い冷却が行われる。冷却の後にはバイメタル
が復帰してバイメタルの動作以前の状態へ復帰する。
【００２７】
また、図５（Ｂ）では、保持部材２１５の両面に、バイメタル２１７ａ、２１７ｂをバ
イメタル固定部材２１９ａ、２１９ｂによって固定している。
図５（Ａ）と同様に、露光装置が動作して有機エレクトロルミネッセンス素子２０３、
発光素子駆動部品２０７等の発熱によって温度が上昇すると、両面のバイメタル２１７ａ
、２１７ｂが可撓性冷却部材２１３を押圧すると、上面が保持部材２１５によって保持さ
れているので、可撓性冷却部材２１３はバイメタルの近傍に位置する有機エレクトロルミ
ネッセンス素子２０３に接触して、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３から熱を奪
い冷却が行われる。冷却の後にはバイメタルが復帰してバイメタルの動作以前の状態へ復
帰する。
【００２８】
図６は、本発明の露光装置における他の実施態様を説明する図であり、図２（Ａ）にお
けるＡ−Ａ線の断面図である。
図５で示した実施態様は、袋状の可撓性冷却部材２１３が変形して保持部材２１５へ押
しつけられた場合のバイメタルの動作状態によっては、保持部材２１５と可撓性冷却部材
２１３との間に充分な冷却用空気流路２２５が確保できない可能性も考えられる。
これに対して、図６に示した露光装置では、保持部材２１５の冷却用空気流路面に、熱
伝導性が良好で冷却用空気の流通を妨げない金属等からなる網状部材２２７を配置したも
のである。
このように、金網、エキスパンデッドメタル等の冷却用空気の流れを妨げない部材によ
って区画することによって、袋状の可撓性冷却部材が密着した場合にも冷却用空気流通路
を充分に確保することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１…画像形成装置、１５，１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…画像形成ユニット、２０
…感光体、３０…帯電装置、４０…露光装置、５０…現像ユニット、７０…転写ベルト、
７１ａ…ベルト駆動ローラ、７１ｂ…従動ローラ、７２…転写ベルトクリーニング装置、
７５…感光体クリーニング装置、８０…転写装置、９０…定着装置、９０ａ…定着ローラ
、９０ｂ…加圧ローラ、９０ｃ…排紙ローラー、９２…給紙トレイ，９４ａ…給紙ローラ
，９４ｂ…レジストローラ、９５…表示装置、１００…制御装置、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ
４…転写部、２００…露光装置、２０１…像坦持体、２０３…有機エレクトロルミネッセ
ンス素子、２０５…発光素子基板、２０７…発光素子駆動部品、２０９…ロッドレンズ、
２１１…光学素子、２１３…可撓性冷却部材、２１５…保持部材、２１７，２１７ａ，２
１７ｂ…バイメタル、２１９，２１９ａ，２１９ｂ…バイメタル固定部材、２２１…冷却
用空気流入口、２２３…冷却用空気流出口、２２５…冷却用空気通路、２２７…網状部材
【図１】
2010240855.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010240855.tif 000007
【図６】
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【図７】
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