(57)【要約】【課題】レーザ光源から出射したレーザビームを、駆動モータによって回転駆動された回転多面鏡の反射面にて反射させ、その反射したレーザビームを走査レンズに透過させ、そのレーザビームによって感光体を露光するレーザ走査装置において、駆動モータや回転多面鏡にて発生した熱が走査レンズに伝わることにより、その走査レンズの温度が局部的に異なって、その光学特性が劣化することを防止する。【解決手段】光学ベース６の突部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ上に配置された走査レンズ８と、光学ベース６との間に熱伝導性部材１０を配置し、走査レンズ８に対して、突部６Ａ，６Ｂ，６Ｃと熱伝導性部材１０から熱を伝え、走査レンズ８が全体的に均一に温度上昇するようにする。【選択図】  図２
2004170536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡により偏向されたレーザビームが透過する走査レンズと、該走査レンズ及び前記回転多面鏡を支持する光学ベースとを具備するレーザ走査装置において、前記光学ベースと走査レンズの両方に接触する熱伝導性部材を設けたことを特徴とするレーザ走査装置。
【請求項２】
前記熱伝導性部材は、前記走査レンズの前記光学ベースへの取付面と同じ側の面に接触している請求項１に記載のレーザ走査装置。
【請求項３】
前記熱伝導性部材は、前記走査レンズの前記光学ベースへの取付面と反対側の面に接触している請求項１又は２に記載のレーザ走査装置。
【請求項４】
レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡により偏向されたレーザビームが透過する走査レンズと、該走査レンズ及び前記回転多面鏡を支持する光学ベースとを具備するレーザ走査装置において、前記光学ベースに取り付けられた前記走査レンズを跨ぐ架橋部材と、該架橋部材と前記走査レンズの両方に接触する熱伝導性部材とを設けたことを特徴とするレーザ走査装置。
【請求項５】
前記熱伝導性部材が弾性体より成る請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のレーザ走査装置と、該レーザ走査装置の走査レンズを透過したレーザビームを照射される感光体とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡により偏向されたレーザビームが透過する走査レンズと、該走査レンズ及び前記回転多面鏡を支持する光学ベースとを具備するレーザ走査装置と、そのレーザ走査装置を具備する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式のレーザ走査装置と、そのレーザ走査装置を用いた画像形成装置は従来より周知である。この形式の画像形成装置は、高速で回転する回転多面鏡の反射面にて、レーザ光源から出射したレーザビームを反射させ、そのレーザビームを走査レンズを介して感光体上に照射することにより、該感光体に潜像を形成し、該潜像を現像して画像を得るものである。かかる画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される。
【０００３】
上述の回転多面鏡は高速回転されるものであるため、この回転多面鏡を駆動する駆動モータなどが発熱し、その熱が光学ベースを介して走査レンズに伝わり、該走査レンズが温度上昇する。その際、走査レンズの温度上昇は光学ベースからの伝熱によるものであるため、光学ベースに接触した走査レンズ部分の温度が他の走査レンズ部分よりも高くなり、走査レンズ内に不均一な温度分布が生じる。このように走査レンズ内に不均一な温度分布が発生すると、特に当該走査レンズが樹脂製である場合には、走査レンズの屈折率が部分的に変化し、該走査レンズの光学特性が劣化する。これにより、感光体上に照射されたレーザビーム径の部分的な太りや細りが発生し、かかるレーザビームによって感光体に潜像を形成すると、これを現像して得た画像に部分的な異常、例えば、黒スジや黒帯などが発生し、その画像品質が低下する。
【０００４】
そこで、回転多面鏡の駆動モータと走査レンズの間に位置する光学ベース部分に貫通穴或いは溝状の空隙部を設け、回転多面鏡や駆動モータからの熱が走査レンズに伝わり難くし、走査レンズ全体としての温度上昇を抑えたレーザ走査装置が提案されている（特許文献１参照）。この提案に係る装置によれば、走査レンズ全体の温度上昇を抑えることにより、走査レンズの部分的な温度上昇を低減することは可能であるが、上述のような走査レンズの部分的温度上昇による光学特性の劣化を確実に防止することは困難である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２６４６６６号公報（第３−４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はの目的は、走査レンズの部分的な温度上昇による光学特性の劣化を従来よりも効果的に抑えることのできる冒頭に記載した形式のレーザ走査装置と、そのレーザ走査装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式のレーザ走査装置において、前記光学ベースと走査レンズの両方に接触する熱伝導性部材を設けたことを特徴とするレーザ走査装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載のレーザ走査装置において、前記熱伝導性部材は、前記走査レンズの前記光学ベースへの取付面と同じ側の面に接触していると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項１又は２に記載のレーザ走査装置において、前記熱伝導性部材は、前記走査レンズの前記光学ベースへの取付面と反対側の面に接触していると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式のレーザ走査装置において、前記光学ベースに取り付けられた前記走査レンズを跨ぐ架橋部材と、該架橋部材と前記走査レンズの両方に接触する熱伝導性部材とを設けたことを特徴とするレーザ走査装置を提案する（請求項４）。
【００１１】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ走査装置において、前記熱伝導性部材が弾性体より成ると有利である（請求項５）。
【００１２】
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１乃至５のいずれかに記載のレーザ走査装置と、該レーザ走査装置の走査レンズを透過したレーザビームを照射される感光体とを具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項６）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は、レーザ走査装置１と、感光体２を有する画像形成装置の概略平面図であり、図１には感光体２を帯電する帯電装置や現像装置などの作像装置についての図示は省略してある。また、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１５】
ここに示したレーザ走査装置１は、回転多面鏡３と、この回転多面鏡３を回転駆動する駆動モータ４とを有し、これらが一体的に組み付けられ、そのフレーム５が光学ベース６上に固定支持されている。回転多面鏡３はその周面に複数の反射面７を有している。
【００１６】
また、回転多面鏡３と感光体２との間には、光学ベース６上に支持された走査レンズ８が配置されている。走査レンズ８は、その高さ方向を精度よく光学ベース６に位置決めするため、複数の個所で光学ベース６に支持されている。図示した例では、光学ベース６の３個所の突部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ上に走査レンズ８が支持されていて、その中央の突部６Ｂの近傍の走査レンズ部分が接着剤９によって光学ベース６に接着固定されている。このように、走査レンズ８は、その一部が直接、又は中間部材を介して光学ベースに接触している。走査レンズ８が光学ベース６に直に接触し、又は接着剤などを介して光学ベース６に接触した面が、走査レンズ８の光学ベース６への取付面である。
【００１７】
走査レンズ８は光透過性の適宜な材料により構成できるが、ここでは、大量生産が可能で、低コストで製造できるように、走査レンズ８が樹脂により形成されている。また回転多面鏡３や走査レンズ８が取り付けられる光学ベース６は、高剛性で、高精度達成可能な材料、例えばアルミダイキャストなどの金属ダイキャストにより構成されている。かかる光学ベース６に、走査レンズ８及び回転多面鏡３が支持されている。
【００１８】
また、図１に示した感光体２は、回転駆動されるドラム状に形成されているが、ベルトより成る感光体などを用いることもできる。
【００１９】
画像形成動作が開始されると、回転多面鏡３は、駆動モータ４によって図１における反時計方向に回転駆動され、同じく感光体２も矢印方向に回転駆動される。図示していないレーザ光源から出射したレーザビームＬは、回転する回転多面鏡３の反射面７にて反射して偏向走査される。この回転多面鏡３により偏向走査されたレーザビームは走査レンズ８を透過して感光体２の表面に至る。このようにして感光体２は、走査レンズ８を透過したレーザビームＬを照射され、感光体２上に結像される。図１における矢印Ａは、感光体２上のレーザビームの主走査方向を示している。感光体２へのかかる露光に先立って、感光体２は図示していない帯電装置によって帯電されており、上述のように感光体２がレーザビームＬを照射されることにより、該感光体２には静電潜像が形成される。この静電潜像は図示していない現像装置によってトナー像として可視像化され、このトナー像は、同じく図示していない転写材上に転写され、該転写材上のトナー像が定着装置によって定着される。このようにして転写材上に最終画像が得られる。
【００２０】
ここで、本例のレーザ走査装置１には、光学ベース６と走査レンズ８の両方に接触する熱伝導性部材１０が設けられている。図１乃至図３に示した例では、走査レンズ８が接触した光学ベースの突部６Ａと６Ｂとの間と、突部６Ｂと６Ｃの間の位置に、それぞれ熱伝導性部材１０が配置され、これらの熱伝導性部材１０は、走査レンズ８と光学ベース６の両者に接触した状態で、これらの間に介設されている。熱伝導性部材１０は、走査レンズ８の光学ベース６への取付面と同じ側の面に接触しているのである。熱伝導性部材１０は、熱伝導率の高い材料によって構成されている。
【００２１】
駆動モータ４や回転多面鏡３からの熱は、光学ベース６を介して走査レンズ８に伝わるが、その際、光学ベース６に直に接触した走査レンズ部分には、光学ベース６から直接、熱が伝達され、熱伝導性部材１０に接触した走査レンズ部分には、その熱伝導性部材１０を介して光学ベース６から熱が伝達される。このようにして走査レンズ８は全体的に温度上昇する。熱伝導性部材を設けない場合には、光学ベース６に接触した走査レンズ部分の温度が他の走査レンズ部分よりも高くなり、走査レンズに不均一な温度分布が生じてしまうが、本例のレーザ走査装置１においては、光学ベース６に接触しない走査レンズ８部分も熱伝導性部材１０を介して熱が伝えられるので、走査レンズ８はほぼ均等に温度上昇し、走査レンズ８に不均一な温度分布が生じることを防止できる。これにより、走査レンズの光学特性が低下することを防止し、異常画像の発生を防ぎ、感光体上に高品質な画像を形成することが可能となる。
【００２２】
また、図１乃至図３に示した例では、熱伝導性部材１０が光学ベース６への走査レンズ８の取付面と同じ側の面に接触しているので、光学ベース６に対向した走査レンズ８の面の全体が均等に加熱され、その温度均一性を高めることができる。
【００２３】
これに対し、図４乃至図６に示すように、走査レンズ８の光学ベース６への取付面と反対側の面１１に熱伝導性部材１０Ａを接触させて配置することもできる。この熱伝導性部材１０Ａも光学ベース６と走査レンズ８の両方に接触している。図４乃至図６に示したレーザ走査装置１には、図１乃至図３の場合と全く同じく配置された熱伝導性部材１０も設けられている。この構成により、走査レンズ８には、光学ベース６との当接面と反対側の面１１からも熱伝導性部材１０Ａを介して熱が伝えられて温度上昇する。これにより、走査レンズ８の温度をより一層均一化でき、走査レンズ８の光学特性の劣化をより確実に防止することができ、異常画像の発生をより一層確実に防ぎ、異常画像の発生を阻止することが可能となる。図４乃至図６に示したレーザ走査装置１及びそのレーザ走査装置１を有する画像形成装置の他の構成は、図１乃至図３に示した例と異なるところはなく、図１乃至図３に示した各部に対応する部分には、図１乃至図３に付した符号と同一の符号を付してある。
【００２４】
さらに、図７乃至図９に示したレーザ走査装置１においては、光学ベース６に取り付けられた走査レンズ８を跨いだ状態で配置された架橋部材１２が設けられ、この架橋部材１２と走査レンズ８の両方に接触する熱伝導性部材１０Ｂが設けられている。図７乃至図９に示した例では、この熱伝導性部材１０Ｂのほかにも、図１乃至図３に示した例と同じく、光学ベース６と走査レンズ８との間に配置された熱伝導性部材１０が設けられている。架橋部材１２は、熱伝導性部材１０，１０Ａよりも熱伝導率の高い、高剛性材料、例えばアルミニウムにより構成されている。かかる架橋部材１２は光学ベース６に接触し、図示した例では、その架橋部材１２の各基端部がねじなどによって光学ベース６に固定されている。走査レンズ８の光学ベース６への取付面と反対側の面１１と、架橋部材１２との間に熱伝導性部材１０Ｂが挟持され、該熱伝導性部材１０Ｂが走査レンズ８の面１１に密着している。
【００２５】
上記構成によれば、光学ベース６からの熱を熱伝導率の高い架橋部材１２を介して熱伝導性部材１０Ｂに伝え、その熱を走査レンズ８の取付面とは反対側の面１１に伝えることができる。しかも、架橋部材１２によって熱伝導性部材１０Ｂを走査レンズ８の面１１に密着させることができるので、その面１１の全体に亘って、より一層均一に熱を伝達できる。このようにして、走査レンズ８内の温度分布の均一性を、より一層高め、画像品質の低下をより効果的に防止することができる。
【００２６】
図７乃至図９に示した画像形成装置の他の構成は、図１乃至図３に示した画像形成装置と変りはなく、図１乃至図３の各部に対応する部分には、図１乃至図３に付した符号と同一の符号を付してある。
【００２７】
以上説明した熱伝導性部材１０，１０Ａ，１０Ｂを剛体によって構成することもできるが、これらの熱伝導性部材１０，１０Ａ，１０Ｂを弾性体、例えば熱伝導率を高めるように処理されたゴムや軟質樹脂などによって構成すると、光学ベース６と走査レンズ８が剛体により成るが、その光学ベース６と走査レンズ８に対して熱伝導性部材１０，１０Ａ，１０Ｂを均一に密着させることができる。これにより、走査レンズ８への熱伝導性を高め、該走査レンズ８の温度をより均一化でき、画像品質の低下をより効果的に防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、光学ベースを介して伝えられた熱によって走査レンズの温度が局部的に高まり、その光学特性が劣化する不具合を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ走査装置と感光体を有する画像形成装置の概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】レーザ走査装置の他の例を示す、図１と同様な平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】レーザ走査装置のさらに他の例を示す、図１と同様な平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【符号の説明】
１  レーザ走査装置
２  感光体
３  回転多面鏡
６  光学ベース
８  走査レンズ
１０，１０Ａ，１０Ｂ  熱伝導性部材
１１  面
１２  架橋部材
Ｌ  レーザビーム
【図１】
2004170536.tif 000003
【図２】
2004170536.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004170536.tif 000006
【図５】
2004170536.tif 000007
【図６】
2004170536.tif 000008
【図７】
2004170536.tif 000009
【図８】
2004170536.tif 000010
【図９】
2004170536.tif 000011