(57)【要約】【課題】光走査装置に備える光偏向器を駆動させると熱が発生し、この熱によりポリゴンミラーによって偏向反射する、レーザ光の入射する位置のズレを起こし、レーザ光の光路の変位にともない、感光体の表面へ走査することができない問題が発生する。しいては、良質な画像が形成されない。【解決手段】光源と、前記光偏向器と、前記走査光学系と、これらを保持するハウジングとを少なくとも備えた光走査装置において、前記ハウジングを構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなる熱伝導部材を備えており、前記走査光学系の全部または一部は、前記熱伝導部材によって前記光偏向器と接続されていることを特徴とし、かかる構成により、光偏向器より発する熱の影響により、光偏向器の下流側の走査光学系へのレーザ光の光路が変動しても、感光体の表面に影響を与えず走査できる光走査装置を提供できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
該光源から出射された該レーザ光を偏向反射する回転多面鏡を備えた光偏向器と、
該光偏向器で偏向反射された該レーザ光を被走査面上へ導き走査する走査光学系と、
該光源、該光偏向器、および該走査光学系を保持するハウジングと、
を少なくとも備えた光走査装置において、
前記ハウジングは、該ハウジングを構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなる熱伝導部材を備えており、
前記走査光学系の全部または一部は、該熱伝導部材によって前記光偏向器と接続されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
感光体と、
該感光体に静電潜像を形成する請求項１に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からの光走査装置５０は、図５に示すように、合成樹脂からなる筐体部としてのハウジング５２と、レーザ光４８を出射させる発光素子を独立して点灯および消灯の制御ができるよう電気的に駆動する回路基板に取り付けた光源４１と、この光源４１より出射されたレーザ光４８を略平行にするコリメータレンズ４２と、略平行となったレーザ光４８を副走査方向において集光させるシリンダレンズ４３と、集光したレーザ光４８を走査方向に偏向反射させる回転多面鏡５２としてのポリゴンミラー５１を備えた光偏向器４４（「多角面鏡回転制御手段」又は「ＭＰＡ」とも呼ぶ。）と、走査光学系４９としてのレンズ４５、反射ミラー４６とを少なくとも備えている。
【０００３】
光源４１から出射されたレーザ光４８は、光偏向器４４のポリゴンミラー５１により偏向反射され、レンズ４５によって集光されて、画像形成装置（図示せず）の感光体４７の表面に静電潜像の記録を行う。
【０００４】
また、画像形成装置の感光体４７に静電潜像の記録を行うためには、光走査装置５０による画像の書き込み動作と同じタイミングで、感光体４７を回転させる必要がある。このため、光走査装置５０が感光体４７に画像を書き始めるタイミングを、感光体４７の回転制御装置（図示せず）が認識する必要がある。
【０００５】
その手段として、感光体４７における書き込み開始点の横に、レーザ光４８を検出する始点検出センサ５３を設けることが一般的に採用されている（例えば、特許文献１〜１２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１４２０１９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２５５０号公報
【特許文献３】特開２００４−１５７４８０号公報
【特許文献４】特開２００４−２８６８２３号公報
【特許文献５】特開２００４−３５４８４７号公報
【特許文献６】特開２００４−３５４８４８号公報
【特許文献７】特開２００５−１１５２９６号公報
【特許文献８】特開２００５−１５０４５１号公報
【特許文献９】特開２００６−１０６６９４号公報
【特許文献１０】特開２００６−１５３９８９号公報
【特許文献１１】特開２００７−２０３７０８号公報
【特許文献１２】特開２００９−１２８５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光偏向器のポリゴンミラーを回転（駆動）させると熱が発生し、当該熱によって、光偏向器が保持された位置が変化する。光偏向器が発生する熱は、ポリゴンミラーの回転速度および回転時間に応じて高くなる。
【０００８】
光偏向器は、光源から出射されたレーザ光をポリゴンミラーによって偏向反射するので、光偏向器が発生した熱により光偏向器の位置が変化すると、レーザ光の入射する位置のズレ（位置ズレ）が発生する。
【０００９】
この光偏向器の位置ズレによって、光偏向器より下流側に位置する走査光学系におけるレーザ光の光路も変化するため、感光体上（表面）にレーザ光が走査されない未入光の問題や、レーザ光が本来、感光体の表面に走査すべき位置（レーザ光が感光体ドラムの表面に移動する基準の位置）に走査できないことによるレーザ光の走査の位置ズレ（レーザ光走査ズレ）の問題が発生する。ひいては、良質な画像が形成されない問題が発生する。
【００１０】
かかる問題を解決するため、従来より、光偏向器を冷却・放熱させる手段を取り入れ（例えば、放熱フィンの備え付けや、ポリゴンミラーの回転時に発する気流を利用した冷却手段等）、光偏向器から発生する熱の温度の上昇を抑制することで、光偏向器を保持する位置の変位を小さくするといった技術が提案されてきた。
【００１１】
しかし、光走査装置の小型化・高速化にともない、光偏向器も小型化・高速化されてきている。このため、近年の光偏向器は、従来よりもポリゴンミラーの回転する速度が高速化し、発生する熱が高くなっている。そして、放熱フィン等の冷却手段は小型化されているので、光偏向器を冷却・放熱する作用効果は、従来よりも劣弱してきている。つまり、従来の光偏向器を冷却・放熱する手段だけでは、対応しきれない。したがって、光偏向器を駆動させることにより発生する熱の影響による、レーザ光の光路の変化にともなう感光体上でのレーザ光走査ズレ等が発生し、ひいては、良質な画像が形成されない問題が再発する。
【００１２】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、光走査装置に備える光偏向器を駆動させることにより発生する熱の影響による、感光体上でのレーザ光走査ズレを抑制し、良質な画像を形成する光走査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】
【００１３】
（第１発明）
第１発明は、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射された前記レーザ光を偏向反射する回転多面鏡を備えた光偏向器と、前記光偏向器で偏向反射された前記レーザ光を被走査面上へ導き走査する走査光学系と、前記光源、前記光偏向器、および前記走査光学系を保持するハウジングとを少なくとも備えた光走査装置に関するものである。
【００１４】
そして、前記ハウジングには、前記ハウジングを構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなる熱伝導部材を備えており、前記走査光学系の全部または一部は、前記熱伝導部材によって前記光偏向器と接続されていることを特徴とする。
【００１５】
前記光偏向器から発生した熱は、前記熱伝導部材に伝わり熱膨張を起こす。熱膨張を起こした前記熱伝導部材は、前記光偏向器の保持された位置と、前記走査光学系を保持された位置と共に変化する。つまり、前記光偏向器から発生した熱により、前記光偏向器の保持された位置は変化すると共に、前記光偏向器に備えるポリゴンミラーによって偏向反射されたレーザ光の光路は変化するが、前記光偏向器より下流側に備えた、前記走査光学系の保持された位置も共に変化するので、レーザ光の光路は補正（整形）することができる。これにより、感光体上（表面）には、本来レーザ光を走査する位置の変化はしないため、前記光偏向器から発生した熱によって、感光体上には影響を受けることはない。ひいては、良質な画像を形成する光走査装置を提供することができる。
【００１６】
前記走査光学系は、光学部品であり、レンズおよび／または反射ミラーであることを特徴とする。レンズとしては、ｆθレンズ等が例示される。また、反射ミラーとしては、折り返しミラー等が例示される。
【００１７】
（第２発明）
第２発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体に静電潜像を形成する第１発明に記載の光走査装置を備えたものである。
静電潜像とは、帯電により感光体の表面（感光層）に形成される像であり、感光層において、レーザ光が照射された部分の比抵抗が低下し、感光体の表面に帯電した電荷が流れる一方、レーザ光が照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成されるいわゆるネガ潜像をいう。
【００１８】
かかる構成により、前記した第１発明の効果を奏し、従来よりも高画質な画像形成が可能な画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光走査装置は、光走査装置に備える光偏向器から発生した熱によって及ぼす、レーザ光の光路の変化の影響を感光体上では受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の模式図。（実施例１）
【図２】本発明に係る光走査装置の模式図。（実施例１）
【図３】本発明に係る光走査装置に備える熱伝導部材周辺の概略断面図。（実施例１）
【図４】本発明に係る光走査装置の模式図。
【図５】従来の光走査装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置５０１の基本構成の一例を示した図である。
図１に示した画像形成装置５０１は、電子写真方式を用いたいわゆるタンデム型のデジタルカラープリンタである。この画像形成装置５０１は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部５７０と、画像形成装置５０１全体の動作を制御する制御部５８０と、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０３やスキャナ等の画像読取装置５０４等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部５８１とを備えている。
【００２３】
画像形成プロセス部５７０は、４つの画像形成ユニット５１０Ｙ、５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋ（以下、まとめて「画像形成ユニット５１０」と総称することがある。）が上下方向（略鉛直方向）に一定の間隔で並列配置されている。この画像形成ユニット５１０は、像保持体としての感光体５１１とする感光体ドラム５１１と、帯電ロール５１２と、現像器５１３と、ドラムクリーナ５１４とを備えている。
【００２４】
ここで、帯電ロール５１２は、感光体ドラム５１１の表面を所定電位で一様に帯電するものである。また、現像器５１３は、画像形成ユニット５１０それぞれにおいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム５１１上に形成された静電潜像を各色トナーで現像するものである。また、ドラムクリーナ５１４は、例えば板状部材を感光体ドラム５１１表面に接触させて、感光体ドラム５１１上に付着したトナーや紙粉等を除去するものである。
【００２５】
さらに、画像形成装置５０１には、画像形成ユニット５１０それぞれに配設された感光体ドラム５１１を露光する光走査装置９が設けられている。光走査装置１は、各色毎の画像データを画像処理部５８１から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光（光ビーム）により、各画像形成ユニット５１０の感光体ドラム５１１上をそれぞれ走査露光する。
【００２６】
また、各画像形成ユニット５１０の感光体ドラム５１１と接触しながら移動するように、用紙５９０を搬送する用紙搬送ベルト５３０が配置されている。この用紙搬送ベルト５３０は、用紙５９０を静電吸着するフィルム状の無端ベルトであって、駆動ロール５３２とアイドルロール５３３とに掛け渡されて循環移動するものである。
【００２７】
また、用紙搬送ベルト５３０の内側であって各感光体ドラム５１１と対向する位置には、それぞれ転写ロール５３１が配置され、感光体ドラム５１１との間に転写電界を形成し、用紙５９０上に、各画像形成ユニット５１０で形成された各色トナー像を順次転写する。
【００２８】
さらに、各転写ロール５３１の下流側には、転写後の感光体ドラム５１１を除電する除電ランプ５１５が設けられている。また、用紙搬送ベルト５３０の用紙搬送方向の下流側には、用紙５９０上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器５４０が設けられている。
【００２９】
さらに、用紙搬送系として、用紙５９０を収容する用紙収容部５５０、用紙収容部５５０に収容された用紙５９０を所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５５１、繰り出された用紙５９０を搬送する搬送ロール５５２、画像形成動作に合わせて用紙５９０を用紙搬送ベルト５３０に送り出すレジストロール５５３が設けられている。
【００３０】
また、定着器５４０にて定着処理された用紙５９０を搬送する排紙ロール５５４、片面プリントの場合には用紙５９０を装置本体上部に設けられた排紙積載部５９１に向けて排出し、両面プリントの場合には排紙積載部５９１に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器５４０にて片面が定着された用紙５９０を両面搬送路５９２に向けて送り出す反転ロール５５５等が配設されている。
【００３１】
画像形成装置５０１において、画像形成プロセス部５７０は、制御部５８０による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、パーソナルコンピュータ５０３や画像読取装置５０４等から入力された画像データは、画像処理部５８１によって所定の画像処理が施され、光走査装置１０に供給される。そして、各画像形成ユニット５１０にて、帯電ロール５１２により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム５１１の表面が、光走査装置９により画像処理部５８１からの画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光で走査露光され、感光体ドラム５１１上に静電潜像が形成される。
【００３２】
形成された静電潜像は現像器５１３により現像され、感光体ドラム５１１上に各色のトナー像が形成される。各画像形成ユニット５１０での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部５５０から取り出された用紙５９０は、用紙搬送ベルト５３０により搬送され、転写ロール５３１により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙５９０上に順次転写される。その後、定着器５４０に搬送され、未定着トナー像が用紙５９０に定着された後、用紙５９０は排紙積載部５９１に積載される。
【００３３】
（光走査装置）
次に、本発明に係る光走査装置について説明する。
尚、本実施例１では、図２および図３は、説明を簡単にするため、本発明にかかる光走査装置の主要な部分以外の図示を省略している。
【００３４】
図２に示すように、光走査装置１０は、合成樹脂からなるハウジング１２と、レーザ光４８を出射させる発光素子を独立して点灯および消灯の制御ができるよう電気的に駆動する回路基板に取り付けた光源２としてのレーザダイオード２と、レーザダイオード２より出射されたレーザ光８を平行光にするコリメータレンズ２と、コリメータレンズ２を通過したレーザ光８を副走査方向に絞り込む（副走査方向において集光させる）シリンダレンズ３と、シリンダレンズ３を通過し集光したレーザ光８を主走査方向に偏向反射させるポリゴンミラー１１を備えた光偏向器４と、ポリゴンミラー１１により偏向反射されたレーザ光３を感光体ドラム５１１に導く、走査光学系９としてのfθレンズ５、反射ミラー６と、が備わっている。また同じく光走査装置１０にはその他にも、レーザ光８が感光体ドラム５１１の表面を走査するタイミングを検知するための始点検出センサ１３と反射ミラー１４が備わっている。
【００３５】
光走査装置１０は、レーザダイオード２から出射されたレーザ光８は、コリメータレンズ２、シリンダレンズ３を通過し、光偏向器６に備えるポリゴンミラー１１に偏向反射され、fθレンズ５によって集光され、折り返しミラー６によって、画像形成装置５９１に備える感光体ドラム５１１の表面に走査露光され、画像の記録を行なう。
【００３６】
ハウジング１２には、金属（例えば、アルミニウム）製の熱伝導部材７としてのプレート７（厚さ０．３ｍｍ）が、レンズ等の光学部品が保持された表面に固定されている。プレート７は、光偏向器４の本体に備えるポリゴンミラー１１を回転制御している金属製の制御基板（図示せず）の近い位置にネジによって固定されている。プレート７の固定する位置は、前記制御基板の発熱する近い位置に固定されているのが好ましい。また、プレート７は、走査光学系９の折り返しミラー６の長手方向である両端の一部にも接続されている。
【００３７】
図３は、本発明に係る光走査装置に備える熱伝導部材周辺の概略断面図である。
ここで、本発明の光走査装置に備える熱伝導部材を使用した、レーザ光の光路の補正（整形）の仕組みについて説明する。
例えば、光偏向器４に備えるポリゴンミラー１１を回転（駆動）させると熱が発生し、しばらく経つと、光偏向器４が本来保持する位置は、矢印する向きへ軸倒れ（点線部分）を起こし変化する。光偏向器４より発生した熱は、プレート７に伝わり、プレート７では熱膨張が起きる。熱膨張が起きたプレート７は、光偏向器４の保持された位置が変化すると共に、折り返しミラー６が保持された位置も矢印する向きへ前倒れ（点線部分）するよう、変化する。これにより、レーザ光の光路（光偏向器  熱発生前のレーザ光の光路）１５は、補正（整形）され、熱発生後のレーザ光の光路１６として感光体ドラム５１１へ導くことができ、感光体ドラム５１１の表面には、位置ズレを発生することがなく、本来走査する位置にレーザ光を走査することができる。
つまり、光偏向器４から発生した熱により、光偏向器４の保持された位置が変化すると共に、光偏向器４に備えるポリゴンミラー１１によって偏向反射されたレーザ光８の光路は変化するが、光偏向器４より下流側に備えた、走査光学系９の保持された位置も共に変化するので、レーザ光８の光路は補正（整形）することができる。
【００３８】
また、プレート７は熱伝導率の高い金属からなり、光偏向器４の発熱による温度上昇時の若干の放熱作用もあり、温度上昇の影響も低減することもできる。
【００３９】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【００４０】
例えば、前記した実施例１において、図４示すように、熱伝導部材７は、走査光学系９のｆθレンズ５と折り返しミラー６の長手方向である両端の一部に接続されているものであっても良い。つまり、走査光学系９のレンズ５および／または反射ミラー６と、熱伝導部材７が接続されているもので問題としない。
【００４１】
また、熱伝導部材７は、熱伝導率の高い金属製のものが良く、一般的には、亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、銅、リン青銅、またはその合金が好ましい。また、金属製のものだけでなく、石英ガラスや、ポリカーボネートの熱可塑性樹脂の材質ようなもので、熱伝導率を調整し備えるのであれば問題としない。
【００４２】
尚、感光体上にレーザ光が走査する長手方向（軸方向）の向きであり、光偏向器がレーザ光を偏向した向きと同じ方向を主走査方向といい、感光体が回転する向き副走査方向という。これら主走査方向と副走査方向は、互いに直交する関係にある。
【符号の説明】
【００４３】
１…光源(レーザダイオード)、２…コリメータレンズ、３…シリンダレンズ、
４…光偏向器、５…fθレンズ、６…反射ミラー、７…熱伝導部材、
８…レーザ光、９…走査光学系、１０…光走査装置、１１…ポリゴンミラー、
１２…ハウジング、１３…始点検出センサ、１４…反射ミラー、
１５…熱発生前のレーザ光の光路、４７、５１１…感光体ドラム、
１６…熱発生後のレーザ光の光路、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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