JP2001117041A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置Info
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
Abstract
(57)【要約】
【課題】レーザーダイオードの発熱による温度上昇を抑
えることによりレーザーダイオードの劣化を防止すると
共に、光学特性に影響を与えず、なおかつ簡単な構成で
コスト的に優位な光走査装置、画像形成装置を提供する
こと。 【解決手段】レーザーダイオード（ＬＤ１、ＬＤ２）を
筒状の保持部材に圧入保持し、前記保持部材（３１、３
２）を熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂により形
成した。
えることによりレーザーダイオードの劣化を防止すると
共に、光学特性に影響を与えず、なおかつ簡単な構成で
コスト的に優位な光走査装置、画像形成装置を提供する
こと。 【解決手段】レーザーダイオード（ＬＤ１、ＬＤ２）を
筒状の保持部材に圧入保持し、前記保持部材（３１、３
２）を熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂により形
成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源としてレーザ
ーダイオードを使用した光走査装置及びかかる光走査装
置を使用した画像形成装置に関する。この画像形成装置
としては、感光体に光レーザービームを照射して画像形
成を行なうデジタル複写機、プリンタ、ファクシミリな
どの画像形成装置に関するものである。
ーダイオードを使用した光走査装置及びかかる光走査装
置を使用した画像形成装置に関する。この画像形成装置
としては、感光体に光レーザービームを照射して画像形
成を行なうデジタル複写機、プリンタ、ファクシミリな
どの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザーダイオードから出力され
る光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成する複写
機やプリンターなどの画像形成装置が多く提供されてい
る。このような画像形成装置において、特開平６−２
４６９７４号公報には、レーザーダイオードの環境温度
等が変動した場合に、レーザーダイオードのケース温度
を計測して、その温度に合わせて光出力を補正する技術
が開示されている。
る光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成する複写
機やプリンターなどの画像形成装置が多く提供されてい
る。このような画像形成装置において、特開平６−２
４６９７４号公報には、レーザーダイオードの環境温度
等が変動した場合に、レーザーダイオードのケース温度
を計測して、その温度に合わせて光出力を補正する技術
が開示されている。
【０００３】上記の特開平６−２４６９７４号公報に
開示された技術は、レーザーダイオードの環境温度等が
変動した場合に、レーザーダイオードのケース温度を計
測して、その温度に合わせて光出力を補正する。この公
報には、レーザーダイオードの一般的特性として、ケー
ス温度が上昇すると、発光効率が低下すると共に発振波
長が長くなる特性があり、また、経時特性としては、累
積発光時間が長くなるに従い発光効率が低下し、レーザ
ーダイオードの使用温度は、ケース温度がある温度以下
でなければならず（好ましくは、６０℃以下）、その使
用温度を超えると故障してしまう等の開示がある。
開示された技術は、レーザーダイオードの環境温度等が
変動した場合に、レーザーダイオードのケース温度を計
測して、その温度に合わせて光出力を補正する。この公
報には、レーザーダイオードの一般的特性として、ケー
ス温度が上昇すると、発光効率が低下すると共に発振波
長が長くなる特性があり、また、経時特性としては、累
積発光時間が長くなるに従い発光効率が低下し、レーザ
ーダイオードの使用温度は、ケース温度がある温度以下
でなければならず（好ましくは、６０℃以下）、その使
用温度を超えると故障してしまう等の開示がある。
【０００４】ここで、レーザーダイオードのケース温度
は、使用環境の大気温度とレーザーダイオード自身の発
熱による温度上昇に依存する。このレーザーダイオード
自身の発熱量は、入力電力の約９５％が熱エネルギーに
変換され、残りがレーザー光に変換される。このような
レーザーダイオードを用いた画像形成装置では、光走査
ユニット付近の機内温度は、約４５℃にも達し、レーザ
ーダイオード自身の発熱による温度上昇分が機内温度に
上乗せされることになる。このため、この公報には述べ
られていないが、従来技術では一般的に、レーザーダイ
オードを保持する保持部材として熱伝導率の大きいアル
ミニウムを使用し、放熱し易くしている。
は、使用環境の大気温度とレーザーダイオード自身の発
熱による温度上昇に依存する。このレーザーダイオード
自身の発熱量は、入力電力の約９５％が熱エネルギーに
変換され、残りがレーザー光に変換される。このような
レーザーダイオードを用いた画像形成装置では、光走査
ユニット付近の機内温度は、約４５℃にも達し、レーザ
ーダイオード自身の発熱による温度上昇分が機内温度に
上乗せされることになる。このため、この公報には述べ
られていないが、従来技術では一般的に、レーザーダイ
オードを保持する保持部材として熱伝導率の大きいアル
ミニウムを使用し、放熱し易くしている。
【０００５】また、特開平９−１９３４５２号公報に
は、レーザーダイオードを金属材料からなる保持部材で
保持する方法が開示されている。この公報には、温度変
化によって生ずる保持部材の熱膨張及び収縮によりレー
ザーダイオードとコリメートレンズの相対位置ずれを生
じさせないための固定方法が開示されている。
は、レーザーダイオードを金属材料からなる保持部材で
保持する方法が開示されている。この公報には、温度変
化によって生ずる保持部材の熱膨張及び収縮によりレー
ザーダイオードとコリメートレンズの相対位置ずれを生
じさせないための固定方法が開示されている。
【０００６】ところで、レーザーダイオードは発光させ
ることによって発熱をするが、その時の熱量は入力電力
の９５％が熱エネルギーに変換されたものに相当する。
このようにレーザーダイオードは発光することに伴い高
温度に発熱する。
ることによって発熱をするが、その時の熱量は入力電力
の９５％が熱エネルギーに変換されたものに相当する。
このようにレーザーダイオードは発光することに伴い高
温度に発熱する。
【０００７】レーザーダイオードは、ある温度以上（た
とえば６０℃）に温度が上昇してしまうと、性能が著し
く低下し復元できなくなる性質がある。そのため、レー
ザーダイオードを使用する場合は、レーザーダイオード
自身が発生した熱量を放熱させながら使うのが一般的で
ある。放熱手段としてアルミニウムなどの金属を用いる
ことが多いがコスト高になってしまう。
とえば６０℃）に温度が上昇してしまうと、性能が著し
く低下し復元できなくなる性質がある。そのため、レー
ザーダイオードを使用する場合は、レーザーダイオード
自身が発生した熱量を放熱させながら使うのが一般的で
ある。放熱手段としてアルミニウムなどの金属を用いる
ことが多いがコスト高になってしまう。
【０００８】一方、近年、高画質化のため画素密度が６
００ｄｐｉや１２００ｄｐｉのような小さな画素を形成
するために、レーザーダイオードから出力されるレーザ
ー光を感光体上に小さなスポット径で集束させる光学レ
ンズ系が必要とされると共に、画像出力速度も高速とな
ってきている。
００ｄｐｉや１２００ｄｐｉのような小さな画素を形成
するために、レーザーダイオードから出力されるレーザ
ー光を感光体上に小さなスポット径で集束させる光学レ
ンズ系が必要とされると共に、画像出力速度も高速とな
ってきている。
【０００９】このように細かい画素密度で高速の画像出
力を可能にするための手段として、複数のレーザーダイ
オードを近接させて光源を構成し、複数の光ビ−ムで感
光体上を走査する方法や、複数本のレーザービーム光を
出力するレーザーダイオードアレイ（ＬＤＡ）を用いる
方法が提案されている。その場合、空間的な発熱量は以
前より上昇し、なお一層、レーザーダイオードの保持部
材による放熱を効果的に行なうことが重要になってく
る。
力を可能にするための手段として、複数のレーザーダイ
オードを近接させて光源を構成し、複数の光ビ−ムで感
光体上を走査する方法や、複数本のレーザービーム光を
出力するレーザーダイオードアレイ（ＬＤＡ）を用いる
方法が提案されている。その場合、空間的な発熱量は以
前より上昇し、なお一層、レーザーダイオードの保持部
材による放熱を効果的に行なうことが重要になってく
る。
【００１０】一方、画像形成装置の低コスト化の要請か
ら、部品コストを下げざるを得ない状況になっていて、
レーザーダイオード及びレーザーダイオードを保持する
所謂ＬＤホルダの部品コストの低下が望まれている。
ら、部品コストを下げざるを得ない状況になっていて、
レーザーダイオード及びレーザーダイオードを保持する
所謂ＬＤホルダの部品コストの低下が望まれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
レーザーダイオードの発熱による温度上昇を抑えること
によりレーザーダイオードの劣化を防止すると共に、光
学特性に影響を与えず、なおかつ簡単な構成でコスト的
に優位な光走査装置、画像形成装置を提供することを目
的とする。
レーザーダイオードの発熱による温度上昇を抑えること
によりレーザーダイオードの劣化を防止すると共に、光
学特性に影響を与えず、なおかつ簡単な構成でコスト的
に優位な光走査装置、画像形成装置を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．光ビームを発するレーザーダイオードを光源と
して光走査を行う光走査装置において、レーザーダイオ
ードを筒状の保持部材に圧入保持し、該保持部材を熱伝
導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂により形成した（請
求項１）。 （２）．（１）記載の光走査装置において、該光走査装
置はベースに前記保持部材及び結像光学系を有している
こととした（請求項２）。 （３）．（１）又は（２）記載の光走査装置において、
前記保持部材として、樹脂材料にガラス繊維、金属酸化
物の何れか又は両者を充填したものを使用した（請求項
３）。 （４）．（１）又は（２）記載の光走査装置において、
前記保持部材として、不飽和ポリエステル樹脂にガラス
繊維を充填したガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
を使用した（請求項４）。 （５）．（１）、（２）、（３）又は（４）記載の光走
査装置において、前記保持部材は、筒状体の外周部に、
放射状突出した放熱フィンを形成していることとした
（請求項５）。 （６）．帯電手段、現像手段、転写手段を具備している
画像形成装置において、（１）記載の光走査装置を具備
したものとした（請求項６）。
成するため、以下の構成とした。 （１）．光ビームを発するレーザーダイオードを光源と
して光走査を行う光走査装置において、レーザーダイオ
ードを筒状の保持部材に圧入保持し、該保持部材を熱伝
導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂により形成した（請
求項１）。 （２）．（１）記載の光走査装置において、該光走査装
置はベースに前記保持部材及び結像光学系を有している
こととした（請求項２）。 （３）．（１）又は（２）記載の光走査装置において、
前記保持部材として、樹脂材料にガラス繊維、金属酸化
物の何れか又は両者を充填したものを使用した（請求項
３）。 （４）．（１）又は（２）記載の光走査装置において、
前記保持部材として、不飽和ポリエステル樹脂にガラス
繊維を充填したガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
を使用した（請求項４）。 （５）．（１）、（２）、（３）又は（４）記載の光走
査装置において、前記保持部材は、筒状体の外周部に、
放射状突出した放熱フィンを形成していることとした
（請求項５）。 （６）．帯電手段、現像手段、転写手段を具備している
画像形成装置において、（１）記載の光走査装置を具備
したものとした（請求項６）。
【００１３】
【発明の実施の形態】[１]画像形成装置 この発明が適用される画像形成装置の一例を説明する。
図５を用いて、本発明を適用した画像形成装置の要部構
成、作用を説明し、次いで本発明の構成，作用を説明す
る。図５は、感光体を光ビームで走査して画像形成を行
なうデジタル複写機、プリンタ、ファクシミリなどに共
通な感光体まわりの構成を示したものである。
図５を用いて、本発明を適用した画像形成装置の要部構
成、作用を説明し、次いで本発明の構成，作用を説明す
る。図５は、感光体を光ビームで走査して画像形成を行
なうデジタル複写機、プリンタ、ファクシミリなどに共
通な感光体まわりの構成を示したものである。
【００１４】図５において、ドラム状をした感光体１の
まわりには接触帯電手段としての帯電ローラ２が接触し
ていて、矢印の向きに回転する感光体１に連れ回りする
ようになっている。画像形成に際し、感光体１は矢印の
向きに回転し、この回転中に予め除電手段２５からの光
により除電された感光体１は、次いで、帯電ローラ２に
より一様に帯電される。
まわりには接触帯電手段としての帯電ローラ２が接触し
ていて、矢印の向きに回転する感光体１に連れ回りする
ようになっている。画像形成に際し、感光体１は矢印の
向きに回転し、この回転中に予め除電手段２５からの光
により除電された感光体１は、次いで、帯電ローラ２に
より一様に帯電される。
【００１５】なお、帯電ローラ２に代えて接触帯電手段
として帯電用のブラシを接触させた構成とすることもで
きる。こうして帯電された感光体１は、その後、光走査
装置３０から出射される画像情報を含む光ビーム２０の
照射を受けて露光され、感光体１上に静電潜像が形成さ
れる。
として帯電用のブラシを接触させた構成とすることもで
きる。こうして帯電された感光体１は、その後、光走査
装置３０から出射される画像情報を含む光ビーム２０の
照射を受けて露光され、感光体１上に静電潜像が形成さ
れる。
【００１６】上記のようにして感光体１上に形成された
静電潜像は、所謂反転現像方式においては、現像装置３
を通過する過程で露光部分トナーが付着することにより
可視像化される。現像装置３ではケース内に非磁性のト
ナーと磁性粉によるキャリアからなる現像剤４を収容し
ており、該ケース内には、感光体１に近接して回転する
現像スリーブ５や、該現像スリーブ５に現像剤４を供給
するパドルローラ２１などを具備している。
静電潜像は、所謂反転現像方式においては、現像装置３
を通過する過程で露光部分トナーが付着することにより
可視像化される。現像装置３ではケース内に非磁性のト
ナーと磁性粉によるキャリアからなる現像剤４を収容し
ており、該ケース内には、感光体１に近接して回転する
現像スリーブ５や、該現像スリーブ５に現像剤４を供給
するパドルローラ２１などを具備している。
【００１７】現像剤４はパドルローラ２１の回転により
攪拌され、撹拌に伴う摩擦帯電によりトナーが帯電させ
られる。現像スリーブ５の外周部は固定磁石の外側を回
転する非磁性材からなる。帯電トナーを含む現像剤４は
パドルローラ２１から現像スリーブ５のまわりにブラシ
状に付着し、ブラシ状の穂の一部を構成するトナーが感
光体１上に接触し、感光体上の静電潜像に静電的作用に
より付着して現像され所謂トナー像が形成される。
攪拌され、撹拌に伴う摩擦帯電によりトナーが帯電させ
られる。現像スリーブ５の外周部は固定磁石の外側を回
転する非磁性材からなる。帯電トナーを含む現像剤４は
パドルローラ２１から現像スリーブ５のまわりにブラシ
状に付着し、ブラシ状の穂の一部を構成するトナーが感
光体１上に接触し、感光体上の静電潜像に静電的作用に
より付着して現像され所謂トナー像が形成される。
【００１８】この現像されるトナー量は、感光体１上の
像電位と現像ローラ２に印可されている現像バイアス電
圧の差で決まる。また、上記像電位は帯電ローラ２によ
り与えられる初期帯電の電位と光ビーム２０の光強度で
決まる。
像電位と現像ローラ２に印可されている現像バイアス電
圧の差で決まる。また、上記像電位は帯電ローラ２によ
り与えられる初期帯電の電位と光ビーム２０の光強度で
決まる。
【００１９】感光体１上に形成されたトナー像は感光体
１と共に回転し、転写ベルト６が感光体１に接している
転写部に至る。転写ベルト６は感光体１に接して感光体
１と同一方向に同一の線速度で回転するベルトで、この
転写ベルト６には図示しない電源よりトナーと逆極性の
転写用バイアス電圧が印可されている。
１と共に回転し、転写ベルト６が感光体１に接している
転写部に至る。転写ベルト６は感光体１に接して感光体
１と同一方向に同一の線速度で回転するベルトで、この
転写ベルト６には図示しない電源よりトナーと逆極性の
転写用バイアス電圧が印可されている。
【００２０】転写ベルト６は、帯電ローラ２による感光
体１の帯電から露光、転写の工程に至る１枚の転写紙に
対する画像形成プロセスに相当する１ジョブが終了する
毎に感光体１から離間するように制御される。なお、図
５に示した例のほか、例えば、転写ベルト６に代えて感
光体１から離間して配置される転写チャージャを使用す
るタイプの画像形成装置もある。
体１の帯電から露光、転写の工程に至る１枚の転写紙に
対する画像形成プロセスに相当する１ジョブが終了する
毎に感光体１から離間するように制御される。なお、図
５に示した例のほか、例えば、転写ベルト６に代えて感
光体１から離間して配置される転写チャージャを使用す
るタイプの画像形成装置もある。
【００２１】図５において、上記トナー像が上記転写部
に至るときに適正な転写位置に転写が行なわれるような
タイミングで一対のレジストローラ２４から転写紙Ｓが
送り出される。転写ベルト６と感光体１間の転写電界に
より感光体１上のトナー像は、感光体１と転写ベルト６
の間に挟まれて感光体１と同じ線速度で搬送される転写
紙Ｓ上に転写される。
に至るときに適正な転写位置に転写が行なわれるような
タイミングで一対のレジストローラ２４から転写紙Ｓが
送り出される。転写ベルト６と感光体１間の転写電界に
より感光体１上のトナー像は、感光体１と転写ベルト６
の間に挟まれて感光体１と同じ線速度で搬送される転写
紙Ｓ上に転写される。
【００２２】転写紙Ｓは、トナー像転写後も転写ベルト
６により搬送され、搬送方向上、該転写ベルト６の下流
側に位置する図示しない定着装置に至る。転写紙Ｓ上に
転写されたトナー像は未定着であり、上記定着装置を通
り抜ける際に、この未定着トナー像は転写紙Ｓ上に熱溶
着により定着される。
６により搬送され、搬送方向上、該転写ベルト６の下流
側に位置する図示しない定着装置に至る。転写紙Ｓ上に
転写されたトナー像は未定着であり、上記定着装置を通
り抜ける際に、この未定着トナー像は転写紙Ｓ上に熱溶
着により定着される。
【００２３】一方、転写しきれず感光体１上に残留して
いるトナーは、さらに感光体１とともに回転方向に移動
し、クリーニング装置１０内に配置されたクリーニング
ブレード７により堰き止められ溜められる。クリーニン
グブレード７の部位に溜められた残留トナーはマイラー
２２と反時計まわりの向きに回転する回収羽根８との協
働作用により、回収コイル９上に送り込まれる。回収コ
イル９はワイヤを螺旋状に巻いて形成した一種のスクリ
ューコンベアであり、回転により現像剤を搬送すること
ができる。
いるトナーは、さらに感光体１とともに回転方向に移動
し、クリーニング装置１０内に配置されたクリーニング
ブレード７により堰き止められ溜められる。クリーニン
グブレード７の部位に溜められた残留トナーはマイラー
２２と反時計まわりの向きに回転する回収羽根８との協
働作用により、回収コイル９上に送り込まれる。回収コ
イル９はワイヤを螺旋状に巻いて形成した一種のスクリ
ューコンベアであり、回転により現像剤を搬送すること
ができる。
【００２４】回収コイル９はクリーニング装置１０内で
はトナーを取り入れることができるような態様で部分的
にケースに覆われており、クリーニング装置１０からは
回収管内に収めれらて回転駆動されるようになってい
る。回収管はクリーニング装置１０から現像装置３に至
る経路を構成し、現像装置３のパドルローラ２１の上方
に開口している。感光体１からクリーニング装置１０に
回収された残留トナーは、回収コイル９の回転により上
記回収管を経て現像装置４に搬送されて循環使用され
る。 [２]請求項に対応する例 以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明す
る。図１は本発明の光走査装置３０の一例を斜視図で概
念的に示したもので、２個のレーザーダイオードＬＤ
１、ＬＤ２を光源とし、感光体１上に一度に２本の光ビ
ームを走査して画像の露光を行うことができる。
はトナーを取り入れることができるような態様で部分的
にケースに覆われており、クリーニング装置１０からは
回収管内に収めれらて回転駆動されるようになってい
る。回収管はクリーニング装置１０から現像装置３に至
る経路を構成し、現像装置３のパドルローラ２１の上方
に開口している。感光体１からクリーニング装置１０に
回収された残留トナーは、回収コイル９の回転により上
記回収管を経て現像装置４に搬送されて循環使用され
る。 [２]請求項に対応する例 以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明す
る。図１は本発明の光走査装置３０の一例を斜視図で概
念的に示したもので、２個のレーザーダイオードＬＤ
１、ＬＤ２を光源とし、感光体１上に一度に２本の光ビ
ームを走査して画像の露光を行うことができる。
【００２５】これら２個のレーザーダイオードＬＤ１、
ＬＤ２は図２、図３、図４に示すようにそれぞれ筒状を
した保持部材３１、３２の一端側に納められていて、こ
れら保持部材３１、３２はホルダ３３に装着されてい
る。図２に符号４５で示すように保持部材３１，３２の
外周部には放射状に多数の放熱フィン４５が突出してい
る。
ＬＤ２は図２、図３、図４に示すようにそれぞれ筒状を
した保持部材３１、３２の一端側に納められていて、こ
れら保持部材３１、３２はホルダ３３に装着されてい
る。図２に符号４５で示すように保持部材３１，３２の
外周部には放射状に多数の放熱フィン４５が突出してい
る。
【００２６】保持部材３１、３２の各他端側には各レー
ザーダイオードＬＤ１、ＬＤ２と対向して、コリメート
レンズ３５、３６が位置している。これらのコリメート
レンズ３５、３６は支持部材３４に取り付けられてお
り、支持部材３４はホルダ３３に固定されている。
ザーダイオードＬＤ１、ＬＤ２と対向して、コリメート
レンズ３５、３６が位置している。これらのコリメート
レンズ３５、３６は支持部材３４に取り付けられてお
り、支持部材３４はホルダ３３に固定されている。
【００２７】図１において、ホルダ３３は光走査装置３
７のべース３８に取り付けられている。べース３８に
は、よく知られるように絞り板４４、シリンドリカルレ
ンズ３９、回転多面鏡４０、ｆθレンズ４１、トロイダ
ルレンズ４２等が配置されている。
７のべース３８に取り付けられている。べース３８に
は、よく知られるように絞り板４４、シリンドリカルレ
ンズ３９、回転多面鏡４０、ｆθレンズ４１、トロイダ
ルレンズ４２等が配置されている。
【００２８】２個のレーザーダイオードＬＤ１、ＬＤ２
から出射された光ビームは、これらのレーザーダイオー
ドＬＤ１、ＬＤ２のそれぞれに対向させて配置されたコ
リメートレンズ３５、３６によってそれぞれ平行光に整
形される。
から出射された光ビームは、これらのレーザーダイオー
ドＬＤ１、ＬＤ２のそれぞれに対向させて配置されたコ
リメートレンズ３５、３６によってそれぞれ平行光に整
形される。
【００２９】コリメートレンズ３５、３６によって整形
された各光ビームはシリンドリカルレンズ３９、絞り板
４４を経て、光偏向器である回転多面鏡４０に入射して
主走査方向に１次元的に偏向され、ｆθレンズ４１、ト
ロイダルレンズ４２によって記録媒体としての感光体１
上で所定の位置関係をもって、所定のビーム径で結像す
るよう構成されている。
された各光ビームはシリンドリカルレンズ３９、絞り板
４４を経て、光偏向器である回転多面鏡４０に入射して
主走査方向に１次元的に偏向され、ｆθレンズ４１、ト
ロイダルレンズ４２によって記録媒体としての感光体１
上で所定の位置関係をもって、所定のビーム径で結像す
るよう構成されている。
【００３０】本例では、２個のレーザーダイオードＬＤ
１、ＬＤ２に対向して設けられた２個のコリメートレン
ズ３５、３６は前記したように支持部材３４を介してホ
ルダ３３に一体的に取り付けられており、ＬＤユニット
４３を構成している。
１、ＬＤ２に対向して設けられた２個のコリメートレン
ズ３５、３６は前記したように支持部材３４を介してホ
ルダ３３に一体的に取り付けられており、ＬＤユニット
４３を構成している。
【００３１】これら２個のレーザーダイオードＬＤ１、
ＬＤ２は、筒状をした保持部材３１、３２の穴に締まり
ばめになるように圧入固定されている。さらに、２個の
コリメートレンズ３５、３６は２個の圧入されたレーザ
ーダイオードＬＤ１、ＬＤ２に対して、光学特性が満足
するように位置調整されホルダ３３に接着されている。
ＬＤ２は、筒状をした保持部材３１、３２の穴に締まり
ばめになるように圧入固定されている。さらに、２個の
コリメートレンズ３５、３６は２個の圧入されたレーザ
ーダイオードＬＤ１、ＬＤ２に対して、光学特性が満足
するように位置調整されホルダ３３に接着されている。
【００３２】このような構成の光走査装置について、保
持部材３１、３２の材料と形状をパラメータとしてレー
ザーダイオードＬＤ１、ＬＤ２の管壁の温度上昇を測定
した。温度上昇の測定は以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
の各場合について行なった。 （ａ）保持部材として、熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋの通
常の樹脂を用いたとき （ｂ）保持部材として、熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガ
ラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂を用いたとき （ｃ）保持部材として、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋのア
ルミニウムを用いたとき また、この測定では、定格主力５ｍＷのレーザーダイオ
ードを使用し、入力電力を３ｍＷとして温度上昇を調べ
た 。
持部材３１、３２の材料と形状をパラメータとしてレー
ザーダイオードＬＤ１、ＬＤ２の管壁の温度上昇を測定
した。温度上昇の測定は以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
の各場合について行なった。 （ａ）保持部材として、熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋの通
常の樹脂を用いたとき （ｂ）保持部材として、熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガ
ラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂を用いたとき （ｃ）保持部材として、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋのア
ルミニウムを用いたとき また、この測定では、定格主力５ｍＷのレーザーダイオ
ードを使用し、入力電力を３ｍＷとして温度上昇を調べ
た 。
【００３３】これらの場合に、図１〜図３に示すように
保持部材３１、３２の外周に放射状の放熱フィン４５が
ある場合と、放熱フィンがなく円筒状のみの形状の場合
とで比較した実験の結果を図４に示す。図４において、
実線は放熱フィンが無い保持部材を使用した場合、１点
鎖線は放熱フィンが有る保持部材を使用した場合のデー
タである。
保持部材３１、３２の外周に放射状の放熱フィン４５が
ある場合と、放熱フィンがなく円筒状のみの形状の場合
とで比較した実験の結果を図４に示す。図４において、
実線は放熱フィンが無い保持部材を使用した場合、１点
鎖線は放熱フィンが有る保持部材を使用した場合のデー
タである。
【００３４】図４より、上記（ａ）のケースにおける通
常の樹脂のように熱伝導率が小さい場合と、上記（ｃ）
のケースにおけるアルミニウムのように熱伝導率が大き
い場合は、レーザーダイオードの管壁の温度は放熱フィ
ンの有無にあまり影響を受けず、レーザーダイオードの
管壁の温度に影響を与える要素としては熱伝導率が支配
的となっている。
常の樹脂のように熱伝導率が小さい場合と、上記（ｃ）
のケースにおけるアルミニウムのように熱伝導率が大き
い場合は、レーザーダイオードの管壁の温度は放熱フィ
ンの有無にあまり影響を受けず、レーザーダイオードの
管壁の温度に影響を与える要素としては熱伝導率が支配
的となっている。
【００３５】しかし、上記（ａ）のケースにおいて、熱
伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ付近の通常の樹脂では、レー
ザーダイオードの管壁温度が環境温度に対して１５Ｋほ
ど上昇している。一般に光走査装置が使用される環境温
度は１０度Ｃ〜３０度Ｃであるといわれ、光走査装置３
７の内部温度はさらに高い４５度Ｃに及ぶとされてい
る。このため、レーザーダイオードの環境温度が４５度
Ｃの場合には、レーザーダイオードの管壁温度は少なく
とも６０度Ｃになる。このような温度（６０度Ｃ）にな
ると、レーザーダイオードの正常な性能が損なわれるお
それがあると共に、ＬＤの発光効率やＬＤの発光波長も
大きく変化することになり、光学的にもねらいのビーム
径などに影響が及ぶ可能性がある。
伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ付近の通常の樹脂では、レー
ザーダイオードの管壁温度が環境温度に対して１５Ｋほ
ど上昇している。一般に光走査装置が使用される環境温
度は１０度Ｃ〜３０度Ｃであるといわれ、光走査装置３
７の内部温度はさらに高い４５度Ｃに及ぶとされてい
る。このため、レーザーダイオードの環境温度が４５度
Ｃの場合には、レーザーダイオードの管壁温度は少なく
とも６０度Ｃになる。このような温度（６０度Ｃ）にな
ると、レーザーダイオードの正常な性能が損なわれるお
それがあると共に、ＬＤの発光効率やＬＤの発光波長も
大きく変化することになり、光学的にもねらいのビーム
径などに影響が及ぶ可能性がある。
【００３６】すなわち、レーザーダイオードは、その特
性として高温に弱く、６５度Ｃ〜７０度Ｃで機能が損な
われてしまう。また、レーザーダイオードの出力である
レーザービームの波長は環境温度の変化に応じて変化
し、１度Ｃ（１Ｋ）の変化に対して数ｎｍ変化する。例
えば、１度（１Ｋ）温度が上昇すると光学系の焦点位置
がのびて、この光走査装置による感光体１上でのビーム
径が温度上昇前と温度上昇後とで変化し、画像の質が低
下してしまう。よって、上記２つの点から、レーザーダ
イオードの温度上昇を避けなければならない。
性として高温に弱く、６５度Ｃ〜７０度Ｃで機能が損な
われてしまう。また、レーザーダイオードの出力である
レーザービームの波長は環境温度の変化に応じて変化
し、１度Ｃ（１Ｋ）の変化に対して数ｎｍ変化する。例
えば、１度（１Ｋ）温度が上昇すると光学系の焦点位置
がのびて、この光走査装置による感光体１上でのビーム
径が温度上昇前と温度上昇後とで変化し、画像の質が低
下してしまう。よって、上記２つの点から、レーザーダ
イオードの温度上昇を避けなければならない。
【００３７】一方、上記（ｂ）のケースにおける熱伝導
率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガラス繊維強化不飽和ポリエス
テル樹脂の場合には、レーザーダイオードの管壁温度は
放熱フィンの有無によって差が発生している。
率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガラス繊維強化不飽和ポリエス
テル樹脂の場合には、レーザーダイオードの管壁温度は
放熱フィンの有無によって差が発生している。
【００３８】図４において、放熱フィンが無い場合の温
度上昇が８Ｋであったが、放熱フィンがある場合には６
Ｋである。従って、レーザーダイオードの環境温度を過
酷な条件である４５度Ｃの場合を想定しても、放熱フィ
ンが無い場合には（４５＋８＝５３）で５６度Ｃ、放熱
フィンがある場合には（４５＋６＝５１）で５１度Ｃに
しからならず、何れにしても６５度Ｃには達していない
ので安全圏内にある。
度上昇が８Ｋであったが、放熱フィンがある場合には６
Ｋである。従って、レーザーダイオードの環境温度を過
酷な条件である４５度Ｃの場合を想定しても、放熱フィ
ンが無い場合には（４５＋８＝５３）で５６度Ｃ、放熱
フィンがある場合には（４５＋６＝５１）で５１度Ｃに
しからならず、何れにしても６５度Ｃには達していない
ので安全圏内にある。
【００３９】このように、これら放熱フィンを有する場
合、無しの場合、の何れの場合にも、上記（ａ）のケー
スである通常の樹脂における熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋ
と比べれば、上記（ｂ）のケースでは非常に大きな放熱
効果が得られ、さらに、放熱フィンを設けることで一層
効果があることがわかる。
合、無しの場合、の何れの場合にも、上記（ａ）のケー
スである通常の樹脂における熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋ
と比べれば、上記（ｂ）のケースでは非常に大きな放熱
効果が得られ、さらに、放熱フィンを設けることで一層
効果があることがわかる。
【００４０】本例では、保持部材３１、３２として不飽
和ポリエステル樹脂にガラス繊維を充填して熱伝導率を
改善したガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂を用い
たが、いかなる樹脂においても、ガラス繊維や金属酸化
物を充填することにより熱伝導率を改善してもよい。ガ
ラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂は成型時の収縮が
ほとんどなく寸法精度が非常によい。光走査装置では、
レーザーダイオードとコリメートレンズ３５、３６の位
置関係が非常に重要なので、前記材料を用いた場合に
は、光学特性が安定した高精度の画像露光装置が得られ
る。
和ポリエステル樹脂にガラス繊維を充填して熱伝導率を
改善したガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂を用い
たが、いかなる樹脂においても、ガラス繊維や金属酸化
物を充填することにより熱伝導率を改善してもよい。ガ
ラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂は成型時の収縮が
ほとんどなく寸法精度が非常によい。光走査装置では、
レーザーダイオードとコリメートレンズ３５、３６の位
置関係が非常に重要なので、前記材料を用いた場合に
は、光学特性が安定した高精度の画像露光装置が得られ
る。
【００４１】また、保持部材３１、３２として樹脂材料
（種類を問わない）にガラス繊維、金属酸化物の何れか
又は両者を充填したものを使用した場合でもガラス繊維
強化不飽和ポリエステル樹脂の場合と同様の効果を得る
ことができる。
（種類を問わない）にガラス繊維、金属酸化物の何れか
又は両者を充填したものを使用した場合でもガラス繊維
強化不飽和ポリエステル樹脂の場合と同様の効果を得る
ことができる。
【００４２】本発明では、放熱フィンの有無に拘わら
ず、温度上昇を１０Ｋにおさえれば、内部温度が４５度
Ｃでも安全圏内の５５度Ｃ内となることから、保持部材
３１、３２の材料として、樹脂材料（種類を問わない）
にガラス繊維、金属酸化物の何れか又は両者を充填した
もの、或いは、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
を使用することとした。これらの材料は熱伝導率０．７
Ｗ／ｍ・Ｋ以上の条件を満足することができる。
ず、温度上昇を１０Ｋにおさえれば、内部温度が４５度
Ｃでも安全圏内の５５度Ｃ内となることから、保持部材
３１、３２の材料として、樹脂材料（種類を問わない）
にガラス繊維、金属酸化物の何れか又は両者を充填した
もの、或いは、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
を使用することとした。これらの材料は熱伝導率０．７
Ｗ／ｍ・Ｋ以上の条件を満足することができる。
【００４３】また、上記の特定の樹脂でなくても、熱伝
導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の条件を満足すれば、レーザ
ーダイオードについて充分な放熱効果を得ることができ
る。
導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の条件を満足すれば、レーザ
ーダイオードについて充分な放熱効果を得ることができ
る。
【００４４】以上述べたような光走査装置の構成は、感
光体等の記録媒体に対する書き込み用の光走査装置ばか
りでなく、画像読み取り用の光走査装置についても同様
に適用することができる。また、本例の光走査装置を用
いた画像形成装置では光走査装置のレーザーダイオード
の高温化による影響を回避できるので、信頼性の高い高
品質の画像を形成することができる。
光体等の記録媒体に対する書き込み用の光走査装置ばか
りでなく、画像読み取り用の光走査装置についても同様
に適用することができる。また、本例の光走査装置を用
いた画像形成装置では光走査装置のレーザーダイオード
の高温化による影響を回避できるので、信頼性の高い高
品質の画像を形成することができる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１、６記載の発明によれば、レー
ザーダイオード自身から発生する熱を放熱でき、レーザ
ーダイオード自身の温度上昇を抑えることができるた
め、レーザーダイオードの劣化を防止すると共に、光学
特性に影響を与えず、信頼性が高く、光学特性にも影響
度合いが小さいく、また、樹脂材料を用いて形成してい
るので、非常にコストを低くおさえた光走査装置及び画
像形成装置を提供することができる。
ザーダイオード自身から発生する熱を放熱でき、レーザ
ーダイオード自身の温度上昇を抑えることができるた
め、レーザーダイオードの劣化を防止すると共に、光学
特性に影響を与えず、信頼性が高く、光学特性にも影響
度合いが小さいく、また、樹脂材料を用いて形成してい
るので、非常にコストを低くおさえた光走査装置及び画
像形成装置を提供することができる。
【００４６】請求項２記載の発明によれば、温度上昇に
伴うレーザーダイオードの波長変化による結像光学系の
焦点位置の変化をおさえることができるので、光学特性
に影響を与えず被走査面上で一定の結像スポットを得る
ことができる。
伴うレーザーダイオードの波長変化による結像光学系の
焦点位置の変化をおさえることができるので、光学特性
に影響を与えず被走査面上で一定の結像スポットを得る
ことができる。
【００４７】請求項３、４記載の発明では、所期の熱伝
導率を得ることのできる材料の選択が容易である。
導率を得ることのできる材料の選択が容易である。
【００４８】請求項５記載の発明によれば、放熱フィン
によりレーザーダイオードの高温化をより一層回避する
ことができ、装置としては過酷な条件に対応できる。
によりレーザーダイオードの高温化をより一層回避する
ことができ、装置としては過酷な条件に対応できる。
【図１】光走査装置の外観斜視図である。
【図２】ＬＤユニットの外観斜視図である。
【図３】ＬＤユニットの外観斜視図である。
【図４】保持部材の熱伝導率とレーザーダイオードの温
度上昇との関係を示したグラフである。
度上昇との関係を示したグラフである。
【図５】本発明を適用した画像形成装置の要部構成を説
明した図である。
明した図である。
【符号の説明】 ３１，３２ 保持部材 ＬＤ１、ＬＤ２ レーザーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/024 Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA43 AA44 AA45 AA46 AA60 BA90 DA33 2H045 AA01 BA02 CB22 DA02 2H076 AB05 AB18 AB83 AB84 EA04 EA08 2H109 AA29 AA32 AA92 CA04 CA13 5F073 AB27 BA07 EA15 EA28 FA06 FA30
Claims (6)
- 【請求項１】光ビームを発するレーザーダイオードを光
源として光走査を行う光走査装置において、レーザーダ
イオードを筒状の保持部材に圧入保持し、該保持部材を
熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂により形成した
ことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、該光
走査装置はベースに前記保持部材及び結像光学系を有し
ていることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の光走査装置におい
て、前記保持部材として、樹脂材料にガラス繊維、金属
酸化物の何れか又は両者を充填したものを使用したこを
特徴とする光走査装置。 - 【請求項４】請求項１又は２記載の光走査装置におい
て、前記保持部材として、不飽和ポリエステル樹脂にガ
ラス繊維を充填したガラス繊維強化不飽和ポリエステル
樹脂を使用したことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の光走査装置
において、前記保持部材は、筒状体の外周部に、放射状
突出した放熱フィンを形成していることを特徴とする光
走査装置。 - 【請求項６】帯電手段、現像手段、転写手段を具備して
いる画像形成装置において、請求項１記載の光走査装置
を具備していることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29612799A JP2001117041A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 光走査装置及び画像形成装置 |
| US09/691,035 US6891559B1 (en) | 1999-10-19 | 2000-10-19 | Optical scanning apparatus and an image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29612799A JP2001117041A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001117041A true JP2001117041A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17829501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29612799A Pending JP2001117041A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6891559B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001117041A (ja) |
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| JP2010080832A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Ricoh Co Ltd | 光源装置、光源装置の製造方法、光走査装置及び画像形成装置 |
| US9035988B2 (en) | 2007-05-23 | 2015-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Light source driving device, light scanning device and image forming apparatus |
| JP2015225992A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 船井電機株式会社 | レーザー装置 |
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| JP4786261B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2011-10-05 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2007072238A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP4694926B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2011-06-08 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
| US7916161B2 (en) * | 2006-02-13 | 2011-03-29 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| JP4918439B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2012-04-18 | 株式会社リコー | 光書込装置及び画像形成装置 |
| JP5033548B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2012-09-26 | 株式会社リコー | 光書込装置及び画像形成装置 |
| JP5022945B2 (ja) | 2008-02-29 | 2012-09-12 | 株式会社リコー | 光書込装置及び画像形成装置 |
| JP5288333B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2013-09-11 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2010048957A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置の光走査装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS634172Y2 (ja) * | 1985-04-15 | 1988-02-02 | ||
| US4734913A (en) * | 1985-12-16 | 1988-03-29 | Allied Corporation | Unitary solid-state laser |
| US5315322A (en) | 1990-02-21 | 1994-05-24 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus with anti-banding implementation |
| JP3159727B2 (ja) | 1990-10-11 | 2001-04-23 | 株式会社リコー | 給紙装置 |
| JP3310685B2 (ja) | 1991-03-20 | 2002-08-05 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| US5297376A (en) | 1991-07-05 | 1994-03-29 | Ricoh Company, Ltd. | Finisher for an image forming apparatus |
| US5390033A (en) | 1991-07-19 | 1995-02-14 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for turning over pages of book-original |
| JPH05216337A (ja) | 1991-07-31 | 1993-08-27 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US5224693A (en) | 1991-10-22 | 1993-07-06 | Ricoh Company, Ltd. | Multistage paper feeding/conveying apparatus and method that uses electro static forces |
| US5255904A (en) | 1991-11-20 | 1993-10-26 | Ricoh Company, Ltd. | Feeder or image forming apparatus |
| JP3441467B2 (ja) | 1991-12-13 | 2003-09-02 | 株式会社リコー | 画像読み取り装置 |
| JP3413221B2 (ja) | 1991-12-27 | 2003-06-03 | 株式会社リコー | 画像読み取り装置 |
| US5583662A (en) | 1991-12-27 | 1996-12-10 | Ricoh Company, Ltd. | Book document reading device having a page turning capability |
| JP3302761B2 (ja) | 1993-02-24 | 2002-07-15 | 株式会社リコー | 本原稿読み取り装置 |
| JPH06314004A (ja) | 1993-03-01 | 1994-11-08 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP3311414B2 (ja) | 1993-03-01 | 2002-08-05 | 株式会社リコー | 画像読み取り装置 |
| JP3293939B2 (ja) | 1993-04-05 | 2002-06-17 | 株式会社リコー | 本原稿の頁めくり装置 |
| US5758950A (en) * | 1996-03-05 | 1998-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Light source device for an image forming apparatus |
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-
1999
- 1999-10-19 JP JP29612799A patent/JP2001117041A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-19 US US09/691,035 patent/US6891559B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6891559B1 (en) | 2005-05-10 |
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