JPH0588515A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レ−ザ−ビ−ムプリンタに使用される光走査
装置において、光学ユニットの温度上昇を解決し、安定
な性能を持つ光走査装置を提供することを目的とする。 【構成】 光学ユニット１８と、光学フレ−ム１９との
間に、断熱空間２０を設けることにより、安定な性能が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ−ビ−ムプリン
タ等に用いる光走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レ−ザ−ビ−ムプリンタは、帯電された
感光体ドラム表面をレ−ザ−ビ−ムで走査露光するため
に、半導体レ−ザ−と、半導体レ−ザ−から発射される
レ−ザ−ビ−ムを走査する回転偏向ミラ−と、Ｆθレン
ズ、偏向ミラ−面倒れ補正光学系などを備えている。こ
の半導体レ−ザ−から発射されたレ−ザ−ビ−ムが、回
転偏向ミラ−、Ｆθレンズ、偏向ミラ−面倒れ補正光学
系を介し一様に帯電された感光体ドラム表面に形成され
た像を通常トナ−と呼ばれる粉末物質を用いて現像し、
そしてこのトナ−像を紙に転写し、その上に１８０〜２
００℃の熱を加えた熱定着器で定着させて最終的にプリ
ントアウトする。

【０００３】近年、レ−ザ−光走査装置が普及し、その
普及と共に小型化、低コスト化、軽量化の要求が強ま
り、光源としては、半導体レ−ザ−を、又、Ｆθレン
ズ、偏向ミラ−面倒れ補正光学系にはプラスチックレン
ズを用いることが要望されている。しかし、周知の通
り、プラスチックレンズは、温度等の環境変化を受けや
すく、従来から、光学レンズとしては、環境変化の影響
を受けにくいガラスレンズを用いていた。又、半導体レ
−ザ−においては、温度変化にともない、波長が変化
し、一例ではあるが現在ある半導体レ−ザ−の波長は、
０．２〜０．３nm／℃の割合で変化する。又、同様に温
度上昇によりパワ−が劣化し、一例ではあるが現在ある
半導体レ−ザ−においては、感光体ドラム表面でのパワ
−を一定にするためには、約０．３〜０・５mA／℃の割
合で電流を変化（増加）させる必要がある。一方、レ−
ザ−プリンタにおいて、感光体ドラム表面に形成された
潜像をトナ−を用いて現像し、このトナ−像を紙に転写
した後、１８０〜２００℃に達した熱定着器で定着して
プリントアウトするため、レ−ザ−プリンタの機内温度
が上昇し、半導体レ−ザ−に対し、好ましくない影響を
与えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光学レンズ系が、プラ
スチックレンズになれば、成型品である為、安価なレン
ズを得ることができ、しかも、軽量化も計れる。しかし
ながら、プラスチックレンズで、光走査光学系を構成す
ると、温度変化による形状変化、屈折率変化が、ガラス
レンズよりも大きいことが知られている。そのため、ガ
ラスレンズ系と比較した場合、温度変化による画像性能
の不安定性という問題点を有していた。又、半導体レ−
ザ−においては、一定の入力電流の場合、温度上昇によ
るパワ−の低下のため、感光体ドラム表面の露光不足を
まねき、画像品質を低下させるという問題点を有してい
た。又、同じく温度変化により発振波長のずれを生じ、
その影響を無視することもできない。しかも、半導体レ
−ザ−が温度上昇された環境下で使用された場合、異常
に寿命劣化が著しいという問題点をも有していた。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、環境温度の変化にかかわらず安定な性能を有する光
走査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光走査装置は、半導体レ−ザ−ユニットと、
回転偏向手段と、結像光学手段とを収容した光学ユニッ
トを有し、この光学ユニットと、本体フレ−ムの間に断
熱空間を備えた構成を有している。

【０００７】

【作用】この構成によって、熱定着器によるレ−ザ−プ
リンタ室内の温度上昇を、光学ユニットが断熱空間で、
しかも、断熱空間内を外気の空気流又は、断熱材で占め
られているため、直接熱定着器による温度上昇が、光学
ユニットに伝導されず、常に一定温度に保たれることよ
り、レンズ系の変化、半導体レ−ザ−の変動が少なく、
品質が保たれる。しかも、半導体レ−ザ−の寿命低下も
防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【０００９】図１において、１１は半導体レ−ザ−ユニ
ット、１２は回転偏向手段、１３、１４は結像光学レン
ズ系、１５は反射ミラ−、１６は防塵透過板、１７はレ
−ザ−ビ−ム、１８は光学ユニット、１９は本体フレ−
ム、２０は光学ユニット１８と本体フレ−ム１９との間
に形成された断熱空間、２１は感光体ドラム、２２は
紙、２３はトナ−、２４は熱定着器である。

【００１０】以上のように構成された光走査装置につい
て説明する。半導体レ−ザ−ユニット１１から発射され
たレ−ザ−ビ−ム１７が回転偏向手段１２、結像光学レ
ンズ系１３、１４を介し一様に帯電された感光体ドラム
２１表面を走査露光して、この感光体ドラム２１表面に
形成された像をトナ−２３を用いて現像し、このトナ−
像を紙２２に転写し、熱定着器２４で定着して最終的に
プリントアウトする。この時熱定着器２４は１８０〜２
００℃の温度に設定されている。そのため、定着器の熱
が伝わり光学ユニットの温度は外気に比べて２０〜２５
℃温度上昇する。例えばレ−ザ−プリンタを３０℃の室
内で使用した場合、光学ユニット内部の温度は５０〜５
５℃に達する。そのため、半導体レ−ザ−において，波
長では６〜〜７．５nm変化し、電流では１０〜１２．５
mAの電流変化が生じる。又、光学レンズ系においては、
熱膨脹係数は、ガラスレンズ例えばＢＫ７での熱膨脹係
数は７．１×１０^-6／℃であり、プラスチック例えばア
クリルでの熱膨脹係数は５０〜９０×１０^-6／℃である
ので、ガラスレンズに比べプラスチックレンズの方が１
０倍程度熱に対し温度変化の影響を受けやすい。又、光
学ユニットの調整は、通常常温すなわち２０〜３０℃で
調整を行っているのが常であるので、５０〜５５℃にな
るとレンズが変形して画像品質が低下するのは明白であ
る。そこで、光学ユニット１８と本体フレ−ム１９の間
に断熱空間２０を設け、熱定着器２４の熱を直接光学ユ
ニットに伝えない構成にした。一例としてこの断熱空間
に実際に空気流を流した時、光学ユニット内の温度は外
気の温度３０℃と同じ結果が得られた。

【００１１】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１２】図２において、２５は断熱空間箱、２６は
スリット、２７は断熱空間箱を併設して一個のユニット
化した光学ユニット、２８は本体フレ−ム１９に光学ユ
ニット２７を着脱するための着脱具で、後は図１の構成
と同様である。図１の構成と異なるのは断熱空間を光学
ユニット内に設け、光学ユニット毎着脱可能にした点で
ある。

【００１３】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１４】図３において、３１は断熱空間に空気流を
送るためのファン、３２は出口、３３は空気流、後は図
１、図２の構成と同様である。図１と図２の構成と異な
るのは断熱空間に空気流を送ることにした点である。

【００１５】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１６】図４において、４１は断熱材、後は図１、
図２の構成と同様である。図１と図２の構成と異なるの
は断熱空間に断熱材を装備した点である。断熱材として
は、フェルト、モルトプレ−ンが使用される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明は、光学ユニット
と、本体フレ−ムの間に断熱空間を設けることにより、
光学ユニットの温度上昇が押さえられ、半導体レ−ザ
−、プラスチックレンズが使用でき、小型化、低コスト
化、軽量化が可能になり、しかも、安定な性能を有する
ことができる優れた光走査装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における光走査装置の概
略構成図

【図２】本発明の第２の実施例における光走査装置の構
成図

【図３】本発明の第３の実施例における光走査装置の構
成図

【図４】本発明の第３の実施例における光走査装置の構
成図

【符号の説明】

１１半導体レ−ザ−ユニット １８光学ユニット １９本体フレ−ム ２０断熱空間 ２５断熱空間箱

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レ−ザ−ユニットと、前記ユニット
   部から発射されるレ−ザ−ビ−ムを走査する回転偏向手
   段と、レ−ザ−ビ−ムを本体内に配置された感光体表面
   に結像する結像光学手段とを収容した光学ユニットを有
   し、この光学ユニットを本体フレ−ムに固定するように
   した光走査装置で、この光学ユニットと、本体フレ−ム
   の間に形成された断熱空間とを備えたことを特徴とする
   光走査装置。
2. 【請求項２】上記手段の断熱空間において、レ−ザ−ビ
   −ム出射口部にレ−ザ−ビ−ム光路を形成するスリット
   を有する断熱空間箱を設けるとともに、光学ユニット
   に、この断熱空間箱を併設して一個の光学ユニットと
   し、この光学ユニットを、本体フレ−ムに着脱自在に構
   成したことを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】断熱空間に空気流を送ることを特徴とする
   請求項１、又は２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】断熱空間に断熱材を具備したことを特徴と
   する請求項１、又は２記載の光走査装置。