JP2013044925A - 光源ユニット、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制して、効率よく冷却することができる光源ユニット、光走査装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】面発光光源などの光源と、光源に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた光源ユニット３において、光源ユニットの温度上昇箇所である回路基板３０５に熱的に接するように設置された受熱部１１２と、冷却液の熱を放出させる冷却部１１５などの放熱手段と、冷却液を受熱部１１２と放熱手段との間で循環させるための循環パイプ１１３と、循環パイプ内の冷却液を搬送するためのポンプ１１４など搬送手段とを有する液冷装置を備えた。
【選択図】図１３

Description

本発明は、光源ユニット、光走査装置および画像形成装置に関するものである。

潜像担持体である感光体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して感光体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、レーザーダイオード（ＬＤ）などの光源、光源に駆動信号を供給する駆動回路を備えた光源ユニット、コリメートレンズやポリゴンミラーなどの走査光学系の光学素子を備えている。光源ユニットは、走査光学系の光学素子が搭載された光学ハウジングの側面に装着されている。そして、光源から照射された光が、コリメートレンズやアパーチャによって所定の形状に成形されてポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーに入射した光は、ポリゴンミラーで偏向走査され、感光体表面に結像される。

画像形成装置の高速化及び高密度化に伴い、駆動回路での発熱量が増加する傾向にある。この駆動回路は、駆動信号の遅延を抑制するため、通常、光源の近くに設けられている。そのため、駆動回路の発熱に起因して、光源ユニットが熱変形して光軸ずれが生じたり、光源の温度が上昇し、光源の寿命低下を招いたりするおそれがあった。

特許文献１には、冷却ファンにより光源ユニットに冷却エアを送風して光源ユニットを冷却する光走査装置が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置のように、空冷により光源ユニットを冷却する構成においては、エアを吸排気するためのダクトスペースが必要となり、装置が大型化するおそれがあるという課題ある。また、空冷では、光源ユニットを効率よく冷却することができず、光源ユニットを十分に冷却することができないという課題もある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置の大型化を抑制して、効率よく冷却することができる光源ユニット、光走査装置および画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と、該光源に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた光源ユニットにおいて、温度上昇箇所に熱的に接するように設置された受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱手段と、前記冷却液を前記受熱部と前記放熱手段との間で循環させるための循環パイプと、前記循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段とを有する液冷装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、光源ユニットを液冷装置により冷却するので、空冷で光源ユニットを冷却するものに比べて効率よく光源ユニットを冷却することができ、光源ユニットを十分に冷却することができる。また、冷却液を循環させるための循環パイプは、エアを吸排気するためのダクトよりも小さいため、空冷で光源ユニットを冷却するものに比べて、装置のコンパクト化を図ることができる。

本実施形態のプリンタの概略構成図。 本実施形態の書込装置の要部平面図。 同書込装置を側方断面図。 同書込装置の斜視図。 本実施形態の光源ユニットの斜視図。 （Ａ）は、同光源ユニットを正面よりも左上側から見た図であり、（Ｂ）は正面よりも右上側から見た図。 光源ユニットの構成を光学ハウジング内から見た正面図。 書込装置の光学ハウジングの構成を示す斜視図。 光学ハウジングへの光源ユニットの装着の様子を示す図。 光学ハウジングの開口部への光源ユニットの装着状態を示す図。 板ばね部材の斜視図。 液冷装置の基本構成を示す図。 書込装置の光源ユニットを冷却する液冷装置と、書込装置とを示す概略構成図。 液冷装置の受熱部を、各光源ユニットにネジ止めした状態を示す斜視図。 循環パイプに伸縮可能な蛇腹形状部を設けた実施例を示す図。 受熱部を、光学ハウジングに固定する実施例を示す図。 受熱部を、画像形成装置の筐体に固定した実施例を示す図。 画像形成装置の筐体に固定した受熱部を、光源ユニットの回路基板に当接させた状態を示す図。 循環パイプを、受熱部の接続部分へガイドするガイド部材を設けた第１の実施例を示す図。 循環パイプを、受熱部の接続部分へガイドするガイド部材を設けた第２の実施例を示す図。 受熱部に接続された循環パイプの一端と、冷却部に接続された循環パイプの一端とにカプラを設け、受熱部が、光源ユニットとともに、装置本体から着脱できるように構成した実施例を示す図。 Ｙ色の受熱部と、Ｍ色の受熱部とを結んで、一つの循環経路でＹ色、Ｍ色の光源ユニットを冷却する実施例を示す図。

以下、本発明を、画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置（以下、プリンタ５００という）の全体の概略構成図である。プリンタ５００はタンデム型中間転写式の電子写真装置であり、本体１００と本体１００を載せる給紙テーブルとを備える。なお、図中の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の各色をそれぞれ示す。

本体１００は、中央付近に無端ベルト状の中間転写ベルト９９を備える。中間転写ベルト９９は、複数の支持ローラに掛け回して図１中時計回りに回転搬送可能とする。図１では、支持ローラ１９の左に、中間転写ベルト用のクリーニング装置１７を設ける。クリーニング装置１７は画像転写後に中間転写ベルト９９上に残留する残留トナーを除去する。

支持ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト９９上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成手段としての４つの画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ（以下１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのように略記する。）を横に並べて配置してタンデム画像形成部２０を構成する。そして、タンデム画像形成部２０の上には、図１に示すように第一書込装置５５ａ、第二書込装置５５ｂが横並びに配置されている。光走査装置たる第一書込装置５５ａは、Ｙ色の感光体４０ＹおよびＭ色の感光体４０Ｍに対して走査光線を照射して潜像を形成する。一方、光走査装置たる第二書込装置５５ｂは、Ｃ色の感光体４０ＣおよびＫ色の感光体４０Ｋに対して走査光線を照射して潜像を形成する。

タンデム画像形成部２０の各画像形成部１８は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナー像を担持する像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有している。また、各画像形成部１８は、感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの周りに、帯電装置４３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、書込装置５５によって感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上に形成された潜像を現像する現像装置４１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、及び、中間転写ベルト９９上に画像を転写した後の感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表面をクリーニングする感光体クリーニング装置４２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ等を備える。
また、感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋから中間転写ベルト９９にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト９９を間に挟んで各感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが設けられている。また、支持ローラ１４は中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラである。ブラック単色画像を中間転写ベルト９９上に形成する場合には駆動ローラではない支持ローラ１５、１５’を移動させて、イエロー、シアン、マゼンタの感光体４０Ｙ、Ｍ、Ｃを中間転写ベルトから離間させることも可能である。

本体１００は、中間転写ベルト９９を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側に二次転写装置２２を備える。二次転写装置２２は、図１に示す例では、二次転写対向ローラ１６に二次転写ローラ１６’を押し当てることで二次転写部を形成し、二次転写対向ローラ１６と二次転写ローラ１６’とに転写電界を印加することで中間転写ベルト９９上の画像を転写紙としてのシートＳに転写する。また、本体１００は、二次転写装置２２の横（図１中左側）に、シートＳ上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。また、二次転写装置２２と定着装置２５との間には、二次転写装置２２によって中間転写ベルト９９上の画像の転写を受けたシートＳを定着装置２５まで搬送する搬送ベルト２４を備えている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。搬送ベルト２４により、画像転写後のシートＳをこの定着装置２５へと搬送する。なお、図１に示す例では、二次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートＳの両面に画像を記録すべくシートＳを反転するシート反転装置２８を備える。

プリンタ１００に画像データが送られ、作像開始の信号を受けると、不図示の駆動モータで支持ローラ１４を回転駆動して他の複数の支持ローラを従動回転することで、中間転写ベルト９９を無端移動させる。同時に、書込装置５５によって個々の画像形成部１８で各感光体４０上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに対応した潜像が書き込まれ、各画像形成部１８が備える各現像装置４１が潜像を現像することにより、各感光体４０上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト９９の無端移動とともに、それらの単色画像を各感光体４０と各一次転写ローラ６２との対向部である一次転写部で順次中間転写ベルト９９に転写し、中間転写ベルト９９上にカラー画像を形成する。

また、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートＳを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の本体側給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートＳを繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト９９上のカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、二次転写装置２２の二次転写ローラ１６’と中間転写ベルト９９との間にシートＳを送り込み、中間転写ベルト９９上のカラー画像を二次転写装置２２でシートＳ上に転写してシートＳ上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートＳは、搬送ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えてカラー画像をシートＳに定着した後、排出ローラ５６によってプリンタ５００の外に排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。
また両面プリントを行う場合は、不図示の切換爪で切り換えて定着装置２５を通過したシートＳをシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写ベルト９９は、ベルトクリーニング装置１７によって画像転写後に表面に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。

次に、光走査装置としての書込装置について説明する。第一書込装置５５ａ、第二書込装置５５ｂは、構成は、同じであるので、以下の説明では、第一書込装置５５ａについて説明する。
図２は、第一書込装置５５ａを上方から見た要部平面図であり、図３は、第一書込装置５５ａを側方から見た断面図であり、図４は、第一書込装置５５ａの要部斜視図である。
図２に示すように第一書込装置５５ａは、図１に示すようにＹ色の感光体４０ＹとＭ色の感光体４０Ｍとに走査光線ＳＬを照射するものであり、偏向手段としてのポリゴンミラー９の回転中心をとおり、ポリゴンミラー９の回転軸の軸方向に対して直交する方向に引いた対称線に関して、Ｙ色用の光学系とＭ色用光学係が線対称となる位置に配置されて対をなした対向走査型の光走査装置である。
第一書込装置５５ａは、感光体４０Ｙに走査光線ＳＬＹを照射するためのＹ色用の光源を備えた光源ユニット３Ｙと、感光体４０Ｍに走査光線ＳＬＭを照射するためのＭ色用の光源を備えた光源ユニット３Ｍとを有している。

光源ユニット３Ｙから出射した主光線４Ｙは、不図示のコリメートレンズ、アパーチャ５Ｙを通過し、シリンドリカルレンズ６Ｙを透過して、ポリゴンミラー９に入射する。同様に、光源ユニット３Ｍから出射した主光線４Ｍも、不図示のコリメートレンズ、アパーチャ５Ｍを通過し、シリンドリカルレンズ６Ｍを透過して、ポリゴンミラー９に入射する。

ポリゴンミラー９はポリゴンモータによって回転駆動され、Ｙ色の画像形成に寄与する主光線４Ｙは回転するポリゴンミラー９に入射して反射することにより、Ｙ色用の走査光線ＳＬＹとなる。走査光線ＳＬＹは、図３に示すように、Ｆθレンズ１２Ｙを透過後、上部ミラー３１Ｙと下部ミラー３２Ｙとで折り返されて、下側にある長尺レンズ１０Ｙを透過して、第二下部ミラー３３Ｙで反射する。第二下部ミラー３３Ｙで反射した走査光線ＳＬＹは、第一書込装置５５ａの光学ハウジング７１のＹ用光照射口を塞ぐように設けられて塵埃が光照射口から光学ハウジング７１内に侵入するのを防止する防塵ガラス３５Ｙから感光体４０Ｙに向けて出射する。第一書込装置５５ａから出射した走査光線ＳＬＹが被走査面である感光体４０Ｙの表面に到達しＹ色に対応する潜像形成を行う。

同様に、Ｍ色の画像形成に寄与する主光線４Ｍはポリゴンミラー９で、Ｍ色用の走査光線ＳＬＭとなる。走査光線ＳＬＭは、図３に示すように、Ｆθレンズ１２Ｍ、上部ミラー３１Ｍ、下部ミラー３２ＹＭ、長尺レンズ１０Ｍ、第二下部ミラー３３Ｙを通って、防塵ガラス３５Ｍから感光体４０Ｍに向けて出射する。これにより、感光体４０ＭにＭ色に対応する潜像形成を行う。

次に、光源ユニットについて詳細に説明する。なお、各色光源ユニットの構成は、同じであるので、以下の説明では、光源ユニット３Ｙについて説明する。
図５は、光源ユニット３Ｙの外観を示す斜視図である。また、図６は、図５の光源ユニット３Ｙにおける保護カバー３０３を外した状態を示す斜視図であり、図６（Ａ）は光源ユニット３Ｙを正面よりも左上側から見た図、図６（Ｂ）は正面よりも右上側から見た図である。

光源ユニット３Ｙは、複数の発光源（ＶＣＳＥＬ）を、光ビームの射出方向と直交する面内に２次元（モノリシック）に配列してなる面発光光源と、面発光光源から出射された光ビームを検出する光検出器とを実装した回路基板３０５を備えている。また、図６に示すように、光源ユニット３Ｙは、光ビームを平行光束あるいは所定の収束または発散状態の光束とするコリメートレンズ２Ｙ，温度補正レンズ１３Ｙ，アパーチャ５Ｙを備えている。コリメートレンズ２Ｙ、温度補正レンズ１３Ｙ、アパーチャ５Ｙは、光学素子ホルダ３０２の光学素子保持部３０２ａに保持されている。

コリメートレンズ２Ｙは、例えば屈折率が１．５程度で−ｘ側に焦点を有する単玉レンズであり、面発光光源から入射する光ビーム（レーザ光ともいう）の発散角を変更することにより光ビームを略平行光に整えるものである。あるいは所定の収束または発散状態の光束とするものである。

温度補正レンズ１３Ｙは、コリメートレンズ２Ｙと、アパーチャ５Ｙとの間に配置されており、その光学特性は、例えば光源ユニット３Ｙの温度の変動に伴ってコリメートレンズ２Ｙと面発光光源との距離が微小変動することなどによる光源ユニット３Ｙの光学特性の変動を補正するように変化するようになっている。

アパーチャ５Ｙは、中央にｙ軸方向を長手方向とする矩形の開口が形成された板状の部材であり、温度補正レンズ１３Ｙと対向する側の面にはレーザ光を反射する反射面が形成されている。また、アパーチャ５Ｙは、開口の中心がコリメートレンズ２Ｙの焦点位置又はその近傍に位置するとともに、反射面がｘｚ平面に対して−４５度傾いた（−ｙ側に４５度回転した）状態で、光学素子ホルダ３０２の光学素子保持部３０２ａに保持されている。

また、図６（Ｂ）に示すように、光学素子ホルダ３０２は、回路基板３０５に実装された光検出器に光を導くための光学系部品も保持している。具体的には、折返しミラー３１４、検知用アパーチャ３１５、集光レンズ３１６を保持している。

折返しミラー３１４は、ｘｚ平面に対して＋４５度傾いた（＋ｙ側に４５度回転した）状態、すなわち、アパーチャ５となす角度が９０度となる状態で、回路基板側の面が反射面となるように光学素子ホルダ３０２の光学素子保持部３０２ａに配置されている。また、検知用アパーチャ３１５は、折返しミラー３１４と集光レンズ３１６との間に配置され、レーザ光の絞り部材である。また、集光レンズ３１６は、平凸形の単玉レンズである。

回路基板３０５に実装された面発光光源から出射された光ビームは、コリメートレンズ２Ｙ、温度補正レンズ１３Ｙを透過したのち、アパーチャ５Ｙへ入射する。アパーチャ５Ｙに入射した光ビームの一部は、アパーチャ５Ｙの開口から、ポリゴンミラー９に向けて出射し、残りの光ビームは、アパーチャ５Ｙの反射面に反射し、折り返しミラー３１４へ入射する。そして、折り返しミラー３１４により折り返された光ビームは、検知用アパーチャ３１５、集光レンズ３１６により所定のビーム径となるように絞り込まれ、回路基板に実装された不図示の光検出器へ入射する。

光源ユニット３Ｙでは、光検出器へ入射したときに出力される信号が常時モニタされ、面発光光源から出射される光ビームの光量制御が行われる。具体的には、光ビームが、感光体４０Ｙへの走査を開始するまでの間に、光ビームを受光することで光検出器から出力される光電変換信号に基づいて面発光光源から出射されるレーザ光の強度を検出し、面発光光源から出射されるレーザ光の強度が予め設定された強度となるように、面発光光源の各ＶＣＳＥＬへ供給する注入電力の値のセット（決定）が行われる。これにより、光ビームは予め設定された強度に調整された状態で感光体４０Ｙへの光走査が行われる。

図５に示すように、光学素子ホルダ３０２の光学素子保持部３０２ａに保持された光学系部品（コリメートレンズ２Ｙ、温度補正レンズ１３Ｙ、アパーチャ５Ｙ、折り返しミラー３１４、検知用アパーチャ３１５、集光レンズ３１６）は、保護カバー３０３に覆われている。

また、回路基板３０５は、締結ネジ３０９ａにより中間ホルダ３０１にネジ止めされており、中間ホルダ３０１は、光学素子ホルダ３０２に締結ネジ３０９ｂによりネジ止めされている。

回路基板３０５は、長手方向をｙ軸方向とする基板であり、この回路基板３０５の−ｘ側の面に面発光光源と光検出器とが実装され、＋ｘ側の面に面発光光源を駆動する駆動回路などが形成されている。

また、回路基板３０５の−ｘ側の面の長手方向の両端には、板金加工で作られた一組の補強部材３０５ａが設けられている。各補強部材３０５ａには、中間ホルダ３０１のｘｚ平面と対向する対向面を有しており、この対向面の所定位置の２つの穴が設けられている。これら穴に締結ネジ３０９ａが挿入され中間ホルダ３０１の不図示のねじ穴に、ネジ止めすることにより、回路基板３０５が中間ホルダ３０１に所定位置に固定される。

光源ユニット３Ｙの第１書込装置５５ａの光学ハウジング７１への組立あるいはメンテナンス（交換）において、回路基板３０５上のコネクタ抜き差しにより回路基板３０５に負荷がかかることがある。しかし、本実施形態では回路基板３０５と中間ホルダ３０１との間で少なくとも４箇所以上の締結箇所を設けて、確実に挟持締結しているため、光源ユニット３Ｙにおいて容易には回路基板３０５の位置ズレが発生することが無く、また生産性という意味においても大きな効果がある。

また、回路基板３０５の材質はエポキシガラスなどの樹脂、補強部材３０５ａは鉄、中間ホルダ３０１はアルミニウムで構成している。それぞれ線膨張係数の異なる構造部材をねじ締結すると環境温度の変化により膨張、収縮の量が異なりそれぞれの構成部材の間にそり等の変形が生じる。本構成部材の線膨張係数はアルミニウム＞鉄＞エポキシガラスの順で小さく、それぞれの線膨張の差により使用上の環境温度範囲で十数μｍの回路基板３０５のそりが生じることがシミュレーションで確かめられている。これは光源たる面発光光源における発光点の位置変動になりビーム径の劣化や、走査ピッチの変動になり大きな技術課題となっていた。

この対策として、ある程度の嵌合がた（半径方向の隙間）を持たせて締結ねじ３０９ａで中間ホルダ３０１に挟持締結している。これによって、光軸方向（ｘ軸方向）に位置変化することなく、回路基板３０５、補強部材３０５ａあるいは中間ホルダ３０１における主走査方向（ｙ軸方向）、副走査方向（ｚ軸方向）の膨張収縮を阻害させずに、構成部材間ですべりを発生させて、面発光光源のＶＣＳＥＬの発光点変動を極小に抑制することができる。

光学素子ホルダ３０２は、板状の本体部３０２ｐと、本体部３０２ｐの両端部からそれぞれｙ方向それぞれに延びるアーム部３０２ｐ２を有している。本体部３０２ｐには、光源ユニット３Ｙを光学ハウジング７１に装着した際に、光学ハウジング７１の壁面に当接して、光源ユニット３Ｙのｘ方向の位置決めを行うための位置決め面３０２ｉが、本体部３０２ｐの−ｘ側の主面から−ｘ方向に突出して設けられている。また、本体部３０２Ｐには、本体部３０２ｐの−ｘ側の主面から−ｘ方向に延びるように立設され複数の光学係部品を保持する光学素子保持部３０２ａを有している。また、本体部３０２ｐには、中間ホルダ３０１を締結するための締結ネジ３０９ｂが、挿入される挿入部が４箇所設けられている。

また、アーム部３０２ｐ２の先端には、それぞれ、面発光光源の光軸（X軸）を中心軸として光源ユニット３Ｙを回転させて面発光光源のＸ軸方向回りの傾き調整（γ調整）を行う姿勢調整手段たる角度調整部３０２ｆを備えている。角度調整部３０２ｆは、図４に示すように、光学ハウジング７１に装着されているとき、引張ばね３１１ｂの一端が係止されるフック部３０２ｆ１と、六角ナット３１２ｈ（図７参照）が回転不能に格納される六角溝３０２ｆ２と、六角溝３０２ｆ２内の六角ナット３１２ｈに上部から調整ねじ３１１ｈを差し込むための逃げ穴３０２ｆ３とを有している。

図５に示すように、いずれか一方のアーム部３０２ｐ２に設けられた角度調整部３０２ｆを用いてγ調整が行われる。図４において、光源ユニット３Ｍは、図中左側のアーム部３０２ｐ２の角度調整部３０２ｆを用いており、光源ユニット３Ｙは図中右側のアーム部３０２ｐ２の角度調整部３０２ｆが用いられる。すなわち、光源ユニット３Ｙにおいては、図中右側の角度調整部３０２ｆのフック部３０２ｆ１に、引張ばね３１１ｂの一端が係止され、六角溝３０２ｆ２内に六角ナットが格納され、逃げ穴３０２ｆ３に調整ネジが挿入されて、六角ナットに差し込まれている。

図７は、光源ユニット３Ｙの構成を光学ハウジング７１内から見た正面図である。
図７に示すように、光源ユニット３Ｙの角度調整部３０２ｆのフック部３０２ｆ１には、一端が光学ハウジング７１の所定の場所に係止され、ある程度伸びた状態の引張ばね３１１ｂの他端が係止されており、この引張ばね３１１ｂの収縮しようとするテンションが図中下方に向かう力ｆａとしてフック部３０２ｆ１に作用している。

一方、六角溝３０２ｆ２に格納されたナット部材３１２ｈのナット穴に対して、光学ハウジング７１の壁面の所定位置に設けられたステイ７１ｓにねじ頭が支持された調整ねじ３１１ｈが逃げ穴３０２ｆ３を通してねじ込まれている。

以上のように構成された光源ユニット３は、書込装置５５の光学ハウジング７１に対して、次のようにして、コリメートレンズ２Ｙの光軸にほぼ平行な軸回りに回動可能に取り付けられる。

図８は、第１書込装置５５ａの光学ハウジング７１の構成を示す斜視図である。
光学ハウジング７１は、上方に開口した箱型のケースであり、その側壁にＹ色の光源ユニット３Ｙを装着するためのＹ用の開口部７１ｈＹと、Ｍ色の光源ユニット３Ｍを装着するためのＭ用の開口部７１ｈＭとを備えている。各開口部７１ｈＹ，７１ｈＭは、貫通した円形の嵌合穴７１ｈ１と方形の逃げ部７１ｈ２からなる鍵穴形状のが２箇所設けられている。

図９に、光学ハウジング７１への光源ユニット３Ｙの装着の様子を示す。
光学ハウジング７１への光源ユニット３の装着に際しては、まず光源ユニット３の保護カバー３０３側を前方として、この保護カバー３０３を開口部７１ｈＹに挿入する。このとき、保護カバー３０３の外形は、開口部７１ｈＹの開口形状よりも小さいため、スムーズな挿入が可能であり、保護カバー３０３Ｙの根元部分であるストッパ部３０３ｓ及び光学素子ホルダ３０２の環状凸部３０２ｇの部分まで挿入されるとともに、光学ハウジング７１の壁面に光学素子ホルダ３０２のハウジング突き当て面３０２ｉが当接するようになる。なお、ストッパ部３０３ｓは、ｘ方向において環状凸部３０２ｇと同じ位置にあり環状凸部３０２ｇから＋ｙ側にはみ出している保護カバー３０３の外周面である。図９ではストッパ部３０３ｓの領域を斜線で表示している。

図１０に、光学ハウジング７１の開口部７１ｈＹへの光源ユニット３Ｙの装着状態を示す。この図は、光学ハウジング７１内から開口部７１ｈＹを見た図である。
保護カバー３０３の外形の大きさは、光学ハウジング７１の開口部７１ｈＹの鍵穴形状よりも小さくなっているため、保護カバー３０３を装着したままで光源ユニット３Ｙを光学ハウジング７１に組み付け可能である。

また、開口部７１ｈＹの嵌合穴７１ｈ１の内径は、光学素子ホルダ３０２の環状凸部３０２ｇの外径とほぼ同等、正確には環状凸部３０２ｇの外径よりもわずかに大きくなるように規定されており、また逃げ部７１ｈ２のｚ方向の幅は保護カバー３０３のストッパ部３０３ｓよりも±ｚ方向にそれぞれある程度の空きスペースができるように保護カバー３０３よりも大きく規定されている。これにより、開口部７１ｈＹを保護カバー３０３が通過した後に、嵌合穴７１ｈ１に環状凸部３０２ｇが嵌め合わさり光学ハウジング７１における光源ユニット３Ｙのｙｚ方向の装着位置が決まり、ハウジング突き当て面３０２ｉが光学ハウジング７１の壁面に当接して光学ハウジング７１における光源ユニット３Ｙのｘ方向の装着位置が決まるようになる。

また、逃げ部７１ｈ２では、保護カバー３０３が嵌め込まれた後でも保護カバー３０３のストッパ部３０３ｓとの間に空きスペースがあるため、嵌合穴７１ｈ１を回転軸受け、円筒形状の環状凸部３０２ｇを回転軸とし、光軸中心Ｏを回転中心として、光源ユニット３Ｙ全体を回転させることが可能な状態にある。これにより、調整機構部によるγ調整が可能となる（後述）。

次に、板ばね部材３１２を用いて、光源ユニット３Ｙを、光学ハウジング７１に保持する。板ばね部材３１２は、図１１に示すように、ｙ方向を長手とする板状のハウジング固定部３１２ａと、ハウジング固定部３１２ａの長手方向中央部分に設けられた１つのｚ方向板ばね部３１２ｂと、ハウジング固定部３１２ａの長手方向両端部分にそれぞれｚ方向に延びるアーム状の２つのｘ方向板ばね部３１２ｃと、からなる。

板ばね部材３１２を用いた光源ユニット３Ｙの光学ハウジング７１への保持は、次のように行う。すなわち、光源ユニット３Ｙを光学ハウジング７１に装着した状態で、ｘ方向板ばね部３１２ｃを光学ハウジング７１の光源ユニット３Ｙが装着される壁面に対して光源ユニット３Ｙの光学素子ホルダ３０２における２つのアーム部３０２ｐ２を挟んで平行になるように配置する。また、ｚ方向板ばね部３１２ｂが光源ユニット３Ｙの中間ホルダ３０１の底面に当接し、そのばね弾性で光源ユニット３Ｙを重力に抗する方向（＋ｚ方向）に押し上げるように配置する。そして、板ばね部材３１２のハウジング固定部３１２ａを光学ハウジング７１の底板部分にハウジング固定部３１２ａに設けられた２つの穴部分でネジ止めして、板ばね部材３１２を光学ハウジング７１に固定する。すると、ｘ方向板ばね部３１２ｃがそのばね弾性でアーム部３０２ｐ２それぞれを−ｘ方向に押させるように働くことになり、光源ユニット３Ｙは環状凸部３０２ｇ及びストッパ部３０３ｓが開口部７１ｈＹに嵌め込まれた状態で、一定の力でハウジング突き当て面３０２ｉが光学ハウジング７１の壁面に押し当てられる状態となる。

光源ユニット３Ｙが光学ハウジング７１に装着された後、角度調整部３０２ｆのフック部３０２ｆ１と光学ハウジング７１との間を弾性部材としての引張ばね３１１ｂで連結する。このとき、フック部３０２ｆ１には前述のように図中下向き力ｆａが作用するため、光源ユニット３Ｙは、ストッパ部３０３ｓが開口部７１ｈの逃げ部７１ｈ２の端部に当接して歯止めがかかるまで、環状凸部３０２ｇを回転軸として図７中時計回り方向に回転する（回転ｒａ）。

次に、光学ハウジング７１のステイ７１ｓと角度調整部３０２ｆの逃げ穴３０２ｆ３とに調整ネジ３１１ｈを挿入して六角溝３０２ｆ２に格納された６角ナット３１２ｈのナット穴に調整ねじ３１１ｈを差し込む。次に、ナット穴にねじ込む方向に調整ねじ３１１ｈを回転させる。これにより、調整ねじ３１１ｈはステイ７１ｓにねじ頭が支持されていることから、角度調整部３０２ｆには、引張ばね３１１ｂによる力ｆａに抗する力ｆｂが作用し、光源ユニット３Ｙは、環状凸部３０２ｇを回転軸として図７中反時計回り方向に回転する（回転ｒｂ）。このとき、ストッパ部３０３ｓが逃げ部７１ｈ２の端部に当接して歯止めがかかった位置からの戻り量である回転ｒｂは、調整ねじ３１１ｈの六角ナット３１２ｈへのねじ込み量によって調整することができる。ここでは、光学ハウジング７１において光学的な測定を行いながら調整ねじ３１１ｈの六角ナット３１２ｈのねじ込み量を調整して、光源ユニット３Ｙ全体の傾き量γを調整し、面発光光源の傾斜角度を調整して固定することを行う。

γ調整終了後は、そのときの調整ねじ３１１ｈのねじ込み量で固定しておくだけで、引張ばね３１１ｂのテンションにより、光源ユニット３Ｙは傾き量γの状態で安定して保持されるようになり、そのまま書込装置として使用可能である。

なお、γ調整に関して、光学素子ホルダ３０２における２つのアーム部３０２ｐ２の部分は、光軸中心Ｏに対して等距離でかつ線対称な位置に配置するとよい。光軸中心Ｏから調整ねじ３１１ｈの作用点（六角溝３０２ｆ２、六角ナット３１２ｈ）までの距離を十分長く取ることによって、角度調整の分解能を上げることが可能となるため、ことさら調整ねじ３１１ｈのねじピッチを細かくすることなく並目ピッチの調整ねじを採用できるメリットがある。

また、光軸方向（ｘ方向）において、面発光光源側から、（１）光源ユニット３Ｙの重心位置、（２）力点部（フック部３０２ｆ１）、（３）光源ユニット３Ｙの光学ハウジング７１壁面との光軸方向当接部（位置決め面３０２ｉ）、（４）環状凸部３０２ｇの順に配置されてなることが好ましい。

本実施例では、すべての位置（１）〜（４）がこの順番で近接して配置され、光源ユニット３Ｙにおけるハウジング突き当て面３０２ｉが主走査、副走査方向に広く取っているため（スパンが長くなるため）、同じ加工精度でも光学ハウジング７１に装着した際の光源ユニット３Ｙの姿勢のずれが小さくなる。更に、調整機構部の力点（フック部３０２ｆ１）とハウジング突き当て面３０２ｉ、環状凸部３０２ｇまでの距離が極小になるように配置しているため、引張ばね３１１ｂによる抗力によってこじられる、（チルトする）作用が少ないため、γ調整の際にスムーズな微小な動きが可能となって、高精度にピッチ調整ができる。

なお、光源ユニット３Ｙにおいて一方のアーム部３０２ｐ２だけに角度調整部３０２ｆを設けておけばよいが、前述したように両方のアーム部３０２ｐ２に角度調整部３０２ｆを設けることにより、各色それぞれで共通の光源ユニットを使用することができる。このとき、光源ユニットを上下反転させることなく同じ向きで配置するため、それぞれの面発光光源の１チャンネル目の光源を揃えることができ、それぞれの光源ユニットに対するデータの吐き出しを揃えることが可能となる。

また、図４で示すように、光学ハウジング７１の中央部に引張ばね３１１ｂ、調整ねじ３１１ｈ、ステイ７１ｓを配置し、光源ユニット３Ｙにおいて光源中心Ｏから左右の等距離に配置した角度調整部３０２ｆを使うことにより、同一ピッチの調整ねじ３１１ｈを用いて同じ分解能の調整が可能となるため、調整の自動化等も容易に行うことが可能である。また、光源ユニット３Ｙの配置はポリゴンミラーに対して対称で最適な配置となり、光学ハウジング７１の大きさもコンパクトにできるというメリットがある。さらに、色毎に形状の異なる光源ユニットを作る必要がなく、光学ハウジング７１の形状も略対称形でコンパクトになるのでコスト的にも有利となる。

次に、本実施形態の特徴点について説明する。
画像形成装置の高速化及び画像の高密度化に伴い、回路基板３０５の駆動回路での発熱量が増加する傾向にある。回路基板３０５に実装された面発光光源は、複数の発光源（ＶＣＳＥＬ）を、光ビームの射出方向と直交する面内に２次元（モノリシック）に配列しているため、ビーム数を増やすことができ、画素密度を上げることができる。このように、画素密度を上げることができるので、ポリゴンモータの回転数を抑えることができ、ポリゴンミモータの発熱を抑えることができる。その結果、装置の熱劣化を抑制することができ、長寿命化を図ることができる。しかし、面発光光源は、従来の半導体レーザ（発光ダイオード）に比べて熱に弱いため、光源の寿命低下、画像品質の低下を招くおそれがあった。

そこで、本実施形態においては、光源ユニット３Ｙの冷却を液冷装置で行っている。

図１２は、液冷装置１１０の基本構成を示す図である。液冷装置１１０は、受熱手段としての受熱部１１２、冷却液が循環する循環パイプ１１３、搬送手段たるポンプ１１４、放熱手段たるラジエータ１１５ａおよび冷却気流発生手段たる冷却ファン１１５ｂからなる冷却部１１５、リザーブタンク１１６を備えている。受熱部１１２は、熱伝導性の高い部材（例えば、アルミや銅などの金属）で形成されており、冷却される温度上昇箇所Ａから熱を奪う冷却液が流動する流路が貼り付けまたは埋め込みにより形成されている。また、受熱部１１２自体が流路を形成する構成としても良い。受熱部１１２は、温度上昇箇所Ａに熱的に接するように設置されている。なお、温度上昇箇所Ａに熱的に接するとは、温度上昇箇所Ａから発した熱と接触することを意味し、温度上昇箇所Ａに接触するよう受熱部１１２を設置してもよいし、温度上昇箇所Ａから離れた位置に受熱部１１２を設置してもよい。温度上昇箇所Ａに熱的に接していれば、受熱部１１２は温度上昇箇所Ａから熱を受けることができる。受熱部１１２は、温度上昇箇所Ａからの熱を受け、効率よく流路内の冷却液に伝達する。循環パイプ１１３は、熱を奪った冷却液を受熱部１１２から冷却部１１５へ移動させて冷却した後に再び受熱部１１２へ戻して、冷却液を受熱部１１２と冷却部１１５との間で循環させる管である。その使用場所により、適宜アルミ管、ゴムチューブ等を使用している。冷却部１１５では、循環経路１１３からの冷却媒体を内包する収容部（熱伝導率が高いアルミ等で構成）を介して冷却液を伝熱・放熱する放熱手段であるラジエータ１１５ａを備え、放熱量に応じて冷却ファン１１５ｂによる強制空冷、または自然空冷がとられる。ポンプ１１４は冷却液を受熱部１１２と冷却部１１５とで循環させる駆動源であり、冷却液は図１２中矢印のように循環させる。また、リザーブタンク１１６は冷却液保管用のタンクである。冷却液は、受熱部１１２で受けた熱をラジエータ１１５ａまで輸送する熱輸送媒体であり、プロピレングリコール系不凍液等が用いられている。

次に、上記液冷装置１１０を用いた光源ユニットの冷却について説明する。
図１３は、第１書込装置５５ａの光源ユニット３Ｙ，３Ｍを冷却する液冷装置１１０と、第１書込装置５５ａとを示す概略構成図であり、図１４は、液冷装置１１０の受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍを、各光源ユニット３Ｙ，３Ｍにネジ止めした状態を示す斜視図である。
図１３に示すように、液冷装置１１０は、Ｙ色の光源ユニット３Ｙを冷却するＹ色用の循環経路と、Ｍ色の光源ユニット３Ｍを冷却するＭ色用の循環経路とを有している。光源ユニット３Ｙ，３Ｍの温度上昇箇所である回路基板３０５に受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍを当接させている。受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍは、図１４に示すように、光源ユニット３Ｙ，３Ｍの温度上昇箇所である回路基板３０５に固定部材としてのネジ１１７により固定されている。交換のしやすさやメンテナンス性を考慮するとネジ１１７で受熱部１１２を回路基板３０５に固定するのがこの好ましいが、ネジ頭にドライバーをアクセスできないなど、レイアウトの制約等の問題があればネジ止めに限らず接着剤等により、受熱部１１２を回路基板３０５に固定してもよい。

図１３に示すように、受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍと冷却部１１５とを結ぶチューブ状の循環パイプ１１３Ｙ，１１３Ｍは、略中央部分を、画像形成装置の筐体１００ａに設けられたパイプ保持部材１１９に保持されている。また、循環パイプ１１３Ｙ，１１３Ｍの長さは、受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍと冷却部１１５とを結ぶ最短長よりも長くなっている。これは、循環パイプ１１３Ｙ，１１３Ｍの長さを、受熱部１１２Ｙ，１１２Ｍと冷却部１１５とを結ぶ最短長にして、循環パイプを張った状態にしておくと、不図示のポンプ１１４などの振動が、循環パイプ１１３を介して光源ユニット３に伝達され、光源ユニット３が振動する場合がある。光源ユニット３が振動すると、バンディングなどの異常画像を引き起こす。しかし、本実施形態のように、循環パイプ１１３の長さを、受熱部１１２と冷却部１１５とを結ぶ最短長よりも長くして、多少、撓ませておくことで、不図示のポンプ１１４などの振動が循環パイプ１１３により吸収され、光源ユニット３が振動するのを抑制することができる。

また、循環パイプ１１３の材質としては、ポンプ１１４の振動等の外乱の吸収のし易さや画像形成装置内の開いた空間に配置することを考えると、低硬度の材質、またはゴム状の材質が望ましい。また、冷却液が腐食しないこと等も考慮するとハロゲン系物質が含まれていない材質が望ましい。

また、循環パイプ１１３の画像形成装置内の配置によっては、循環パイプ１１３を大きく曲げる（弾性変形させる）必要がある。この場合、循環パイプ１１３の復元力が、受熱部１１２に働く。その結果、受熱部１１２が固定されている光源ユニット３が引っ張りばね３１１ｂの張力に抗して、回転し、姿勢調整手段としての角度調整部３０２ｆで調整した光源ユニット３の姿勢が変化するおそれがある。このように光源ユニット３が、調整された姿勢から変化してしまうと、走査線の位置ずれが生じ、高品位な画像を得ることができない。

よって、図１５に示すように、循環パイプ１１３に光源ユニット姿勢変化抑制手段として、伸縮可能な蛇腹形状部１１３ａを設けるのが好ましい。循環パイプ１１３の蛇腹形状部１１３ａは、図１５に示すように、パイプ保持部材１１９と受熱部１１２との間の部分のみでよい。このように、保持部材１１９と受熱部１１２との間の部分を蛇腹形状部１１３ａとすることで、この間の循環パイプ１１３を大きく変形させても、復元力がほとんど働かない。よって、受熱部１１２に循環パイプ１１３の復元力が、引っ張りばねの張力よりも大きくなることがないので、光源ユニット３が、循環パイプ１１３の復元力により姿勢が変化することはない。これにより、高精度な照射を保つことができ、高品質な画像を得ることができる。

また、冷却部１１５と保持部材１１９との間の循環パイプ１１３は、大きく弾性変形させても、その復元力は、保持部材１１９と冷却部１１５に生じ、受熱部１１２には加わることはないので、この部分は、蛇腹形状にする必要はない。これにより、循環パイプ１１３のラジエータ１１５ａと保持部材１１９と間の部分の構成は自由度が高くなるため、より安価な部品を使用する等の対応が可能となる。また、蛇腹形状部１１３ａは、循環パイプ１１３の復元力の受熱部１１２への伝わり難さを考慮すると蛇腹の間隔が広い方が望ましい。

また、図１６に示すように、受熱部１１２を、光源ユニット３に固定せず、光学ハウジング７１に固定する構成でも、循環パイプ１１３の復元力による光源ユニット３の姿勢変化を抑制することができる。この場合、光源ユニット３を、調整ネジ３１１ｈを用いて調整したのち、受熱部１１２を、光源ユニット３の回路基板３０５に当接させた状態で受熱部１１２を固定手段たるネジ１１８で光学ハウジング７１に固定する。受熱部１１２を光学ハウジング７１に固定することにより、循環パイプ１１３が大きく弾性変形するように画像形成装置内に配置され、受熱部１１２に循環パイプの復元力が働いても、光源ユニット３に循環パイプ１１３の復元力は、働かない。よって、光源ユニット３が、循環パイプ１１３の復元力により姿勢が変化することはない。これにより、高精度な照射を保つことによって高品質な画像を得ることができる。光学ハウジング７１は、画像形成装置に位置決め固定されており、重量もあるので、循環パイプ１１３の復元力により光学ハウジング７１が動いてしまうことはない。

また、姿勢を調整した後、受熱部１１２がネジ止めされた光源ユニット３を固定手段たるねじで光学ハウジング７１に固定する構成でも、光源ユニットの姿勢変化を抑制することができる。すなわち、受熱部１１２に循環パイプ１１３の復元力が働いても、光源ユニット３は、光学ハウジング７１に固定されているので、光源ユニット３は、光学ハウジング７１に対して回転移動することはない。これにより、循環パイプ１１３の復元力により光源ユニット３の姿勢が変化することはない。

また、受熱部１１２を、画像形成装置の筐体１００ａに固定しても、光源ユニットの姿勢の変化を抑制することができる。
図１７、図１８は、Ｙ色用の受熱部１１２Ｙを、画像形成装置の筐体１００ａに固定した実施例を示す図である。図１７は、Ｙ色用の受熱部１１２Ｙを、光源ユニット３Ｙの回路基板３０５に当接させる前の状態を示しており、図１８は、Ｙ色用の受熱部１１２Ｙを、光源ユニット３Ｙの回路基板３０５に当接させた状態を示している。また、図１７、図１８の（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図である。なお、他の色の受熱部についても、同様な構成を採用することができる。
受熱部１１２Ｙを、画像形成装置の筐体１００ａに固定する固定手段は、受熱部１１２を保持する受熱部保持部材１２１と、受熱部保持部材１２１を、光源ユニット３Ｙの回路基板３０５面に対して直交する方向にスライド可能に支持する案内部材１２３とで構成されている。

受熱部１１２Ｙは、板金で形成された受熱部保持部材１２１に光源ユニット３Ｙの回路基板面に対して直交する方向にスライド可能に保持されている。受熱部保持部材１２１の両側面には、案内突起１２１ａが設けられており、この案内突起１２１ａは、筐体１００ａに設けられた案内部材１２３に支持されている。また、受熱部１１２Ｙの回路基板３０５と当接する面と反対側の背面と、受熱部保持部材１２１の受熱部１１２Ｙの背面と対向する面との間には、複数の圧縮ばね１２２が設けられており、光源ユニット側へ受熱部１１２Ｙを付勢している。

案内部材１２３の側面には、図１７（ｂ）に示すように、受熱部保持部材１２１（案内突起１２１ａ）を、光源ユニット３Ｙの回路基板面に対して直交する方向にスライド可能に案内する案内溝１２３ａと、案内溝１２３ａよりも一段低くなっており、受熱部保持部材１２１を、光源ユニット側に固定するための固定溝１２３ｂとを有している。

図１７に示すように、光源ユニット３Ｙの角度調整部３０２ｆによる姿勢調整前は、案内突起１２１ａは、案内部材１２３の案内溝１２３ａに位置しており、受熱部１１２Ｙは、光源ユニット３Ｙから離間している。光源ユニット３Ｙの姿勢調整後、受熱部保持部材１２１を、光源ユニット側へ移動させ、受熱部１１２を光源ユニット３Ｙの回路基板３０５に当接させる。この状態からさらに、受熱部保持部材１２１を光源ユニット側へ移動させていくと、圧縮ばね１２２が、縮み、図１８（ｂ）に示すように、受熱部保持部材の案内突起１２１ａが、案内溝１２３ａよりも一段低い位置にある固定溝１２３ｂまで移動する。これにより、受熱部保持部材１２１は、受熱部１１２Ｙが光源ユニット３Ｙに対して所定の押圧力で光源ユニット３Ｙに当接する位置で固定される。

循環パイプ１１３が大きく弾性変形するように画像形成装置内に配置され、受熱部１１２に循環パイプ１１３の復元力が働いても、その復元力は受熱部保持部材１２１に働き、光源ユニット３に加わるのを抑制することができる。これにより、光源ユニット３が、循環パイプ１１３の復元力により姿勢が変化するのを抑制することができる。

また、循環パイプ１１３の受熱部１１２との接続部近傍付近が急激に屈折していると、受熱部１１２に加わる循環パイプ１１３の復元力が大きくなる。その結果、受熱部１１２が固定されている光源ユニット３が引っ張りばね３１１ｂの張力に抗して、回転し、姿勢調整手段としての角度調整部３０２ｆで調整した光源ユニット３の姿勢が変化するおそれが高くなる。
よって、循環パイプ１１３を、受熱部１１２の接続部分へガイドする姿勢変化抑制手段としてのガイド部材を設けて、循環パイプ１１３の受熱部１１２近傍が、急激に屈折するのを抑制するようにしてもよい。屈折抑制部材としてのガイド部材は、循環パイプ１１３が屈折するおそれがある方向に設ける。例えば、図１９に示すように、図の下向き、図の左向き、図の右向きに循環パイプ１１３が屈折するおそれがある場合は、ガイド部材１２０を、循環パイプ１１３の下側、右側、左側に対向させる。また、図２０に示すように、循環パイプ１１３が、図の下向きにのみ屈折するおそれがある場合は、循環パイプ１１３の下側にガイド部材１２０を対向させる。ガイド部材１２０は、組付け性、分解性等を考慮すると、画像形成装置に対してネジ止めされていることが望ましい。また、ガイド部材１２０を画像形成装置に固定することにより、循環パイプ１１３に振動などが生じたとしても、その影響が受熱部１１２や光源ユニット３に及ぶのを抑制することができる。また、ガイド部材１２０と循環パイプ１１３とを予め一体に設け、ガイド部材１２０一体型の循環パイプ１１３のガイド部材１２０を、画像形成装置などに固定してもよい。このように、ガイド部材１２０を設けることで、画像形成装置内に循環パイプ１１３を配置し、循環パイプ１１３を受熱部１１２に接続させたとき、循環パイプ１１３の受熱部１１２付近が、屈折するのを抑制することができる。これにより、受熱部１１２に加わる循環パイプ１１３の復元力を小さくすることができ、受熱部１１２が固定されている光源ユニット３の姿勢が、変化するのを抑制することができる。

また、受熱部１１２が、光源ユニット３の回路基板３０５に固定されている構成の場合、図２１に示すように、受熱部１１２に接続された循環パイプ１１３の一端と、冷却部１１５に接続された循環パイプ１１３の一端とにカプラを設け、受熱部１１２が、光源ユニット３とともに、装置本体から着脱できるように構成してもよい。
具体的には、冷却液移動方向上流側のカプラに雌型カプラ１３１ａを用い、冷却液移動方向下流側のカプラに雄型カプラ１３１ｂを用いる。雌型カプラ１３１ａには、内部にスプリングにより閉弁される弁機構を有しており、雄型カプラ１３１ｂには、逆止弁が設けられている。雌型カプラ１３１ａに雄型カプラ１３１ｂを接続することで、雌型カプラ１３１ａ内の弁機構が、雄型カプラ１３１ｂに押されて、弁が開き、冷却部１１５からの冷却液が、受熱部１１２へ流れる。また、受熱部１１２からの冷却液が、冷却部へ流れ、冷却液が循環する。

光源ユニット３を交換するときは、雄型カプラ１３１ｂを、雌型カプラ１３１ａから抜き出す。これにより、雌型カプラ１３１ａ内の弁機構により弁が閉じられ、冷却液が雌型カプラ１３１ａから漏れることはない。また、雄型カプラ１３１ｂに設けられた逆止弁により、雄型カプラ１３１ｂから冷却液が漏れ出すことはない。これにより、光源ユニット３を、受熱部１１２とともに、装置本体から取り出しても、装置本体に冷却液がこぼれることがない。そして、新品の光源ユニット３を光学ハウジング７１に取り付け、光源ユニット３の角度調整部３０２ｆにより光源ユニット３の姿勢を調整したのち、雄型カプラ１３１ｂを雌型カプラ１３１ａに接続する。

光源ユニット３の姿勢調整後に受熱部１１２を、光源ユニット３にネジ１１７により固定する構成の場合、ネジ１１７により受熱部１１２を固定するときに、ネジ１１７の締結トルクにより光源ユニット３の姿勢が変化してしまうおそれがある。また、光源ユニット３の姿勢調整前に受熱部１１２を光源ユニット３にねじ止めした場合は、光源ユニット３の姿勢調整後、循環パイプ１１３の弾性変形が大きくなり、光源ユニット３に大きな力がかかり、光源ユニット３の姿勢が変化する場合がある。

一方、上述のように、受熱部１１２が予め光源ユニット３に固定された状態の光源ユニット３を交換することにより、ネジ１１７により受熱部１１２を固定するときに、ネジ１１７の締結トルクにより光源ユニット３の姿勢が変化してしまうことがない。また、角度調整部３０２ｆによる光源ユニット３の姿勢調整時は、循環パイプ１１３は、受熱部１１２から外れているので、光源ユニット３の姿勢調整のときに、循環パイプ１１３が弾性変形することはない。よって、光源ユニット３に大きな力がかかることがなくなり、光源ユニット３の姿勢が変化することが抑制される。

また、雌型カプラ１３１ａと雄型カプラ１３１ｂとを連結する際に、受熱部１１２に接続された循環パイプ１１３が弾性変形して、受熱部１１２に力が加わり、光源ユニット３の姿勢が変化するおそれがある。よって、画像形成装置の筐体１００ａに上述したガイド部材１２０を設け、光源ユニット３の姿勢調整後、循環パイプ１１３の受熱部１１２との接続箇所近傍を、このガイド部材１２０で固定した後、雌型カプラ１３１ａと雄型カプラ１３１ｂとを連結するのが好ましい。これにより、雌型カプラ１３１ａと雄型カプラ１３１ｂとを連結する際、受熱部１１２に接続された循環パイプ１１３が弾性変形しても、その弾性変形による力は、ガイド部材１２０で受け止められ、受熱部１１２に伝達されない。これにより、受熱部１１２が固定された光源ユニット３に力が生じず、光源ユニット３の姿勢が変化するのを抑制することができる。

また、光源ユニットに受熱部１１２をネジ１１７で固定することにより、光源ユニットの温度上昇箇所に確実に受熱部１１２を当接させることができ、効率よく光源ユニットを冷却することができる。

また、本実施形態においては、液冷装置１１０は、Ｙ色の光源ユニット３Ｙを冷却するＹ色用の循環経路と、Ｍ色の光源ユニット３Ｍを冷却するＭ色用の循環経路とを有しているが、図２２に示すように、Ｙ色の受熱部１１２Ｙと、Ｍ色の受熱部１１２Ｍとを結んで、一つの循環経路でＹ色、Ｍ色の光源ユニット３Ｙ，３Ｍを冷却してもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（７）態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
面発光光源などの光源と、光源に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた光源ユニット３において、温度上昇箇所に熱的に接するように設置された受熱部１１２と、冷却液の熱を放出させる冷却部１１５などの放熱手段と、冷却液を受熱部１１２と放熱手段との間で循環させるための循環パイプ１１３と、循環パイプ内の冷却液を搬送するためのポンプ１１４など搬送手段とを有する液冷装置を備えた。
かかる構成を備えることで、光源ユニット３を冷却することができ、光源ユニット３が熱変形して光軸ずれが生じたり、光源の温度が上昇し、光源の寿命低下を招いたりするのを抑制することができる。また、空冷により光源ユニット３を冷却する場合に比べて、効率よく光源ユニット３を冷却することができ、光源ユニット３を十分に冷却することができる。また、冷却液を循環させるための循環パイプ１１３は、エアを吸排気するためのダクトよりも小さいため、空冷で光源ユニット３を冷却するものに比べて、装置のコンパクト化を図ることができる。

（２）
また、光源ユニット３と、光源ユニット３からの光を偏向走査するポリゴンミラー９などの光偏向手段とを備えた書込装置５５などの光走査装置において、光源ユニット３として、上記（１）に記載の態様の光源ユニットを用いた。
かかる構成を備えることにより、感光体４０などの光走査対象物の所定の位置に光走査を行えることができる。

（３）
また、上記（２）に記載の態様の光走査装置において、光源ユニット３および光偏向手段とを収納する光学ハウジング７１と、光学ハウジング７１に対する光源ユニット３の装着姿勢を調整する角度調整部３０２ｆなどの姿勢調整手段とを備え、循環パイプ１１３からの力により、光源ユニット３の姿勢が変化するのを抑制する姿勢変化抑制手段を設けた。
かかる構成を備えることにより、循環パイプ１１３からの力により、光源ユニット３の光学ハウジング７１に対する姿勢が変化するのを抑制することができ、感光体４０などの光走査対象物に対する走査位置がずれたりするのを抑制することができる。

（４）
また、上記（３）に記載の態様の光走査装置において、受熱部１１２は、光源ユニット３に固定されており、姿勢変化抑制手段として、循環パイプ１１３に蛇腹形状部１１３ａを設けた。
かかる構成を備えることで、蛇腹形状部１１３ａが、循環パイプ１１３にかかる力を吸収することができ、その力が、受熱部１１２から光源ユニット３に伝達されるのを抑制することができる。これにより、循環パイプ１１３からの力により、光源ユニット３の光学ハウジング７１に対する姿勢が変化するのを抑制することができ、感光体４０などの光走査対象物に対する走査位置がずれたりするのを抑制することができる。

（５）
また、上記（３）または（４）に記載の態様の光走査装置において、姿勢変化抑制手段として、受熱部１１２を光学ハウジング７１または光走査装置が搭載される画像形成装置１００などの装置に固定する固定手段を設けた。
かかる構成を備えることで、循環パイプ１１３にかかる力が受熱部１１２に加わっても、受熱部１１２は、固定手段により光学ハウジング７１または光走査装置が搭載される装置に固定されているので、循環パイプ１１３にかかる力が受熱部１１２から光源ユニット３に伝達されることはない。これにより、循環パイプ１１３からの力により、光源ユニット３の光学ハウジング７１に対する姿勢が変化するのを抑制することができ、感光体４０などの光走査対象物に対する走査位置がずれたりするのを抑制することができる。
なお、本実施形態においては、受熱部１１２を光学ハウジング７１に固定する固定手段を、ネジ１１８で構成し、受熱部１１２を装置に固定する固定手段を、受熱部１１２を保持する受熱部保持部材１２１と、受熱部保持部材１２１を、光源ユニット３Ｙの回路基板３０５面に対して直交する方向にスライド可能に支持する案内部材１２３とで構成した。

（６）
また、上記（３）乃至（５）いずれかに記載の態様の光走査装置において、受熱部１１２は、光源ユニット３に固定されており、姿勢変化抑制手段として、循環パイプ１１３の受熱部１１２との接続部近傍の屈折を抑制するガイド部材１２０などの屈折抑制部材を設けた。
このように、屈折抑制部材により循環パイプ１１３の受熱部１１２との接続部近傍の屈折を抑制することにより、循環パイプ１１３の屈折による復元力が、受熱部１１２に生じるのを抑制することができる。これにより、受熱部１１２から光源ユニット３に伝達される循環パイプ１１３からの力を小さくすることができ、光源ユニット３の光学ハウジング７１に対する姿勢が変化するのを抑制することができる。

（７）
また、上記（３）、（４）または（６）に記載の態様の光走査装置において、受熱部１１２は、光源ユニット３に固定されており、受熱部１１２は、光源ユニット３と一体で装置に着脱可能に構成した。
かかる構成を備えることにより、予め受熱部１１２が光源ユニット３に固定された状態でかつ、循環パイプ１１３により冷却部１１５に連結されていない状態で、光源ユニット３の姿勢を調整することができる。これにより、上述したように、光源ユニット３の姿勢調整後の受熱部１１２を固定したり、循環パイプ１１３により冷却部１１５に連結されていない状態の受熱部１１２が固定された光源ユニット３の姿勢を調整したりする場合に比べて、姿勢調整後の光源ユニット３の姿勢が変化するのを抑制することができる。

（８）
また、潜像を担持する感光体４０などの潜像担持体と、光走査によって潜像担持体の表面に潜像を形成する書込装置５５などの光走査手段と、潜像担持体に担持された潜像を現像する現像装置４２などの現像手段とを備える画像形成装置において、光走査手段として、上記（２）乃至（７）いずれかに記載の態様の光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることで、良好な画像を得ることができる。

３：光源ユニット
５：アパーチャ
１３：温度補正レンズ
１８：画像形成部
４０：感光体
５５：書込装置
７１：光学ハウジング
７１ｈ：開口部
７１ｈ１：嵌合穴
逃げ部：７１ｈ２
１００ａ：筐体
１１０：液冷装置
１１２：受熱部
１１３：循環パイプ
１１３ａ：蛇腹形状部
１１４：ポンプ
１１５：冷却部
１１６：リザーブタンク
１１７：ネジ
１１８：ネジ
１１９：パイプ保持部材
１２０：ガイド部材
１２１：受熱部保持部材
１２１ａ：案内突起
１２３：案内部材
１２３ａ：案内溝
１２３ｂ：固定溝
１３１ａ：雌型カプラ
１３１ｂ：雄型カプラ
３０１：中間ホルダ
３０２：光学素子ホルダ
３０２ａ：光学素子保持部
３０２ｐ：本体部
３０２ｐ２：アーム部
３０２ｆ：角度調整部
３０２ｆ１：フック部
３０２ｆ２：六角溝
３０２ｆ３：逃げ穴
３０２ｇ：環状凸部
３０２ｉ：位置決め面面
３０３ｓ：ストッパ部
３０３：保護カバー
３０５：回路基板
３０５ａ：補強部材
３０９ａ：締結ネジ
３０９ｂ：締結ネジ
３１１ｈ：調整ネジ
３１２ｈ：ナット部材（六角ナット）

特開２０１０−２１７２４０号公報

Claims (8)

1. 光源と、該光源に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた光源ユニットにおいて、温度上昇箇所に熱的に接するように設置された受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱手段と、前記冷却液を前記受熱部と前記放熱手段との間で循環させるための循環パイプと、前記循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段とを有する液冷装置を備えたことを特徴とする光源ユニット。
2. 光源ユニットと、光源ユニットからの光を偏向走査する光偏向手段とを備えた光走査装置において、前記光源ユニットとして、請求項１の光源ユニットを用いたことを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２の光走査装置において、
   前記光源ユニットおよび前記光偏向手段とを収納する光学ハウジングと、該光学ハウジングに対する前記光源ユニットの装着姿勢を調整する姿勢調整手段とを備え、
   上記循環パイプからの力により、前記光源ユニットの姿勢が変化するのを抑制する姿勢変化抑制手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項３の光走査装置において、
   前記受熱部が前記光源ユニットに固定されており、
   前記姿勢変化抑制手段として、循環パイプに蛇腹形状部を設けたことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項３の光走査装置において、
   前記姿勢変化抑制手段として、前記受熱部を前記光学ハウジングまたは前記光走査装置が搭載される装置に固定する固定手段を設けたことを特徴する光走査装置。
6. 請求項３または４の光走査装置において、
   前記受熱部が前記光源ユニットに固定されており、
   前記姿勢変化抑制手段として、前記循環パイプの前記受熱部との接続部近傍の屈折を抑制する屈折抑制部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項３、４または６の光走査装置において、
   前記受熱部は、前記光源ユニットに固定されており、
   前記光源ユニットと一体で装置に着脱可能に構成したことを特徴とする光走査装置。
8. 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、前記光走査手段として、請求項２乃至７いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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