JP2021016962A - 光書込装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部材の発熱に起因する画像品質劣化をより抑制することが可能な光書込装置、およびそれに関連する技術を提供する。【解決手段】光書込装置１３は、発熱部材（発光素子５１と駆動素子５２とを含む発熱部材）５０と、当該発熱部材５０が配置される基板１００と、基板１００上の発光素子５１からの光を像担持体（たとえば感光体１１）の表面に結像する結像素子２００と、基板１００と結像素子２００とを保持する筐体４０とを備える。当該筐体４０の外周面には、第１開口部４１と第２開口部４２とが設けられており、当該筐体４０は、当該第１開口部４１と第２開口部４２とを接続する流路（空気の流路）Ｆ１０を、基板１００と結像素子２００との間に有する。【選択図】図２

Description

本発明は、光書込装置、およびそれに関連する技術に関する。

電子写真方式（詳細にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）方式）の画像形成装置には、感光体の表面に光を露光して静電潜像を形成する光書込装置が設けられている。当該光書込装置には、結像素子と基板（ガラス基板等）とが設けられており、当該基板上には、発光素子と駆動素子（発光素子を駆動する駆動素子）とが設けられている。そして、駆動素子によって基板上の発光素子を点灯させて当該発光素子からの光を結像素子を介して感光体の表面に集光させる光書込動作を実行することによって、感光体の表面に静電潜像が形成される。

ここにおいて、光書込動作に際しては、基板上の発光素子と駆動素子とを含む発熱部材が発熱し、当該発熱部材の周辺部材（基板、筐体および結像素子等）が熱膨張によって変形し得る。その結果、発光素子と結像素子との位置関係（光軸方向の間隔、および／または光軸方向に垂直な方向における相対位置）が変動して、画像形成装置によって形成される画像の品質が劣化する恐れがある。

それ故、発熱部材からの熱が当該発熱部材の周辺部材に伝わることを抑制すること（光書込装置内の空気を冷却すること）が要求される。

このような要求に応える技術として、たとえば、特許文献１には、基板の裏面側（結像素子の存在側とは反対側）の空間内の空気を排気ファンによって筐体の外部に排出することによって基板上の発熱部材を冷却することが示されている。

特開２０１２−１８７７２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、基板の両主面側（両面側）のうちの裏面側のみが冷却されており、発熱部材からの熱が結像素子に伝わり易い。その結果、結像素子が熱膨張によって変形して画像品質劣化が発生する恐れがある。

そこで、この発明は、発熱部材の発熱に起因する画像品質劣化をより抑制することが可能な光書込装置、およびそれに関連する技術を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、光書込装置であって、光書込動作に際して発熱する発熱部材であって発光素子と前記発光素子を駆動する駆動素子とを含む発熱部材と、前記発熱部材が配置される基板と、前記基板上の前記発光素子からの光を像担持体の表面に結像する結像素子と、前記基板と前記結像素子とを保持する筐体と、を備え、前記筐体の外周面には、第１開口部と第２開口部とが設けられており、前記筐体は、空気の流路であって前記第１開口部と前記第２開口部とを接続する流路を、前記基板と前記結像素子との間に有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光書込装置において、前記第１開口部は、鉛直方向において前記発熱部材よりも下側に設けられており、前記第２開口部は、鉛直方向において前記発熱部材よりも上側に設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明に係る光書込装置において、前記第２開口部は、前記筐体の外周面のうち鉛直方向に対して略平行な面に設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の発明に係る光書込装置において、前記基板は、水平方向に対して非平行に設けられており、前記基板の上端は、鉛直方向において、前記第２開口部の下端の位置と略同一の位置、あるいは前記第２開口部の下端の位置よりも下側の位置に存在することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２から請求項４のいずれかの発明に係る光書込装置において、前記第１開口部は、前記筐体の下側の水平面に設けられるとともに、鉛直方向において、前記基板の下端の位置と略一致する位置に設けられることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２から請求項５のいずれかの発明に係る光書込装置において、前記第２開口部を開閉可能に封止する可撓性部材、をさらに備え、前記第２開口部は、前記発熱部材が発熱していないときには、前記可撓性部材によって封止されており、前記発熱部材が発熱しているときには、前記発熱部材からの熱で前記可撓性部材が熱変形することによって開状態に遷移することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６の発明に係る光書込装置において、前記第１開口部側から前記第２開口部側へと向かう向きの空気流を生成する送風手段、をさらに備えることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る光書込装置において、前記流路は、第１の流路であり、前記筐体には、前記基板の両主面側のうちの一方の主面側に前記第１の流路が設けられるとともに、前記基板の両主面側のうちの他方の主面側に第２の流路がさらに設けられることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかの発明に係る光書込装置を備える画像形成装置であることを特徴とする。

請求項１から請求項９に記載の発明によれば、筐体の外周面に設けられた第１開口部と第２開口部とを接続する流路が基板と結像素子との間に設けられているので、基板と結像素子との間の空気が発熱部材によって温められた際には、当該空気が基板と結像素子との間に留まり続けることなく当該流路を介して筐体の外部に排出される。それ故、発熱部材からの熱が基板と筐体とに伝わることが抑制されるとともに、発熱部材からの熱が結像素子に伝わることもが抑制される。したがって、当該流路が基板と結像素子との間に設けられていない場合と比較して、発熱部材の発熱に起因する画像品質劣化をより抑制することが可能である。

特に、請求項２に記載の発明によれば、筐体内の流路の第１開口部は、鉛直方向において発熱部材よりも下側に設けられており、流路の第２開口部は、鉛直方向において発熱部材よりも上側に設けられているので、発熱部材が発熱して当該流路内の基板と結像素子との間の空気が温められた際には、当該空気が第２開口部側へと上昇し得る。その結果、筐体外部の空気が第１開口部から流路内に引き込まれて、当該流路内において第１開口部から第２開口部への気流が発生する。したがって、筐体の外部から流路内に引き込まれた空気によって発熱部材が冷却されるので、第１開口部と第２開口部とがそれぞれ鉛直方向において発熱部材と同じ位置に設けられる場合と比較して、光書込装置内の空気の冷却効率を向上させることが可能である。

また特に、請求項３に記載の発明によれば、第２開口部が筐体の外周面のうち鉛直方向に対して略平行な面に設けられているので、筐体の鉛直方向の上方からのトナーおよび／または粉塵が当該筐体内の流路に流入することを抑制することが可能である。

また特に、請求項４に記載の発明によれば、水平方向に対して非平行の基板の上端が、鉛直方向において、第２開口部の下端の位置と略同一の位置、あるいは第２開口部の下端の位置よりも下側の位置に存在するので、基板の上端が第２開口部の下端よりも上側の位置に存在する場合と比較して、筐体内の流路の幅が基板の上端によって狭められることがなく、流路内における排気効率の向上化を図ることが可能である。

また特に、請求項５に記載の発明によれば、第１開口部が、筐体の下側の水平面に設けられるとともに、鉛直方向において基板の下端の位置と略一致する位置に設けられるので、第１開口部が鉛直方向において基板の下端よりも下側の位置に設けられる場合と比較して、筐体を基板の下端の位置にまで小さくすることができる。したがって、光書込装置の小型化を図ることが可能である。

また特に、請求項６に記載の発明によれば、発熱部材が発熱していないときには、可撓性部材によって第２開口部が封止されており、発熱部材が発熱しているときには、発熱部材からの熱で当該可撓性部材が熱変形することによって第２開口部が開状態に遷移するので、光書込装置内の空気の排出を考慮しつつ、筐体内の流路にトナーおよび／または粉塵が流入することを抑制することが可能である。

また特に、請求項７に記載の発明によれば、第１開口部側から第２開口部側へと向かう向きの空気流を生成する送風手段がさらに備えられているので、当該送風手段からの空気流によって第２開口部側の可撓性部材が変形して当該第２開口部から空気が筐体外部に排出される。したがって、第２開口部が可撓性部材によって開閉可能に封止されている場合であっても、光書込装置内の空気の冷却性能を確保することが可能である。

また特に、請求項８に記載の発明によれば、基板の両主面側のうちの一方の主面側に第１の流路が設けられるとともに、他方の主面側に第２の流路がさらに設けられるので、基板の両主面側の空気が筐体外部に排出される。したがって、第１の流路のみが設けられる場合と比較して、基板の両主面側が冷却されるので、光書込装置内の空気の冷却効率の向上化を図ることが可能である。

画像形成装置の概略構成を示す図である。 ＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 −Ｙ側から見た基板を示す図である。 発光素子と結像素子上のレンズとの位置関係を示す図である。 −Ｚ側から見た光書込装置の下面図である。 第２実施形態に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 −Ｙ側から見た基板上の発光素子と駆動素子とを示す図である。 光書込装置の断面図（模式図）である。 第３実施形態に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図（第２開口部が閉状態を有する場合）である。 第３実施形態に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図（第２開口部が開状態を有する場合）である。 閉状態を有する可撓性部材を示す図である。 開状態を有する可撓性部材を示す図である。 第３実施形態の改変例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る−Ｚ側から見た光書込装置の下面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。 変形例に係る＋Ｘ側から見た光書込装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．装置概要＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。なお、図１等においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて方向等を示している。

画像形成装置１は、像担持体上の静電潜像を現像して画像を形成する装置である。ここでは、画像形成装置として、電子写真方式（詳細にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）方式）の印刷出力装置、より詳細にはタンデム方式のフルカラー印刷出力装置が例示される。

画像形成装置１は、ネットワーク等を介して接続された他の情報処理装置（パーソナルコンピュータ等）から伝送されてきた画像データに基づく画像を、後述の印刷機構を用いて印刷出力することによって、カラーページプリンタとして機能する。また、画像形成装置１は、スキャナ部（不図示）により読み取られた原稿に関する画像データを、当該印刷機構を用いて印刷出力することによって、コピー装置としても機能する。

図１に示されるように、画像形成装置１は、複数（具体的には４つ）のイメージングユニット１０（詳細には、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を備えている。具体的には、画像形成装置１は、イエローのイメージングユニット１０Ｙと、マゼンタのイメージングユニット１０Ｍと、シアンのイメージングユニット１０Ｃと、ブラックのイメージングユニット１０Ｋとを備えている。各イメージングユニット１０は、それぞれ、最終出力画像のうちの各色成分（具体的には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各成分）の画像を電子写真方式によって形成し、中間転写ベルト（中間転写体とも称される）２１に転写する。そして、第２転写機（転写ローラ（２次転写ローラ））２２において、中間転写ベルト２１上に重畳された各色成分の画像がシート状の用紙（転写材とも称される）にさらに転写されることによって、当該用紙にフルカラー画像が形成される。なお、中間転写ベルト２１は、各感光体から転写されたトナー画像を一時的に担持する像担持体である、とも表現される。

４つのイメージングユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、複数のローラに巻き掛けられた中間転写ベルト２１の右側直線部分において、当該右側直線部分に沿って直列に配置されている。換言すれば、４つのイメージングユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、鉛直方向（Ｚ方向）に沿って１列に配置されている。各イメージングユニット１０は、それぞれ、感光体１１と帯電器１２と露光器（光書込装置）１３と現像器１４と第１転写器（１次転写器）１５とクリーナ１７とを有している。詳細には、各イメージングユニット１０において、略円柱状の感光体１１の外周を囲むように、現像器１４と露光器１３と帯電器１２とクリーナ１７と第１転写器１５とがこの順序で時計回りに配置されている。このうち、第１転写器１５（詳細には転写ローラ）は、中間転写ベルト２１を隔てて、感光体１１と対向する位置に配置されている。

中間転写ベルト２１は、矢印Ｄ１（図１）の向きに移動する。

イメージングユニット１０Ｋの下側（各イメージングユニット１０の搬送経路上において上流側）には、給紙部３０および給紙トレイ３１等が設けられている。

また、転写ローラ２２の位置を通過した用紙の搬送方向下流側には定着器２６が設けられており、さらにその搬送方向下流側には排紙部２７が設けられている。

画像形成装置１は、ネットワーク等を介して接続された他の情報処理装置（パーソナルコンピュータ等）から伝送されてきた画像データに基づく画像を、上述のような印刷機構を用いて印刷出力することによって、カラーページプリンタとして機能する。

＜１−２．露光器の詳細構成＞
次に、露光器１３の詳細構成について図２等を参照しつつ説明する。なお、露光器１３は、露光装置あるいは光書込装置などとも称される。

露光器１３は、主走査方向（Ｘ方向）に伸延する細長形状（略角柱形状）を有している（図５も参照）。

また、ここでは、発光素子５１の光軸方向が水平方向（Ｙ方向）に対して平行になるように露光器１３が配置されている（図２参照）。図２は、＋Ｘ側から見た露光器１３の断面図（模式図）である。

図２に示されるように、露光器１３は、基板（発光素子基板）１００と結像素子２００とを備えている。基板１００と結像素子２００とは、露光器１３の筐体４０によって保持されている。

＜基板１００について＞
まず、基板１００について説明する。

基板１００は、透光性を有する部材（ガラス等）で形成される。基板１００は、ガラス基板などとも称される。基板１００は、薄板形状（薄い直方体形状）を有する部材である。基板１００は、Ｘ方向をその長手方向として伸延する細長形状を有しており、基板１００の主面は、長方形形状を有している。

ここでは、基板１００は、その主面が鉛直面に平行になるように配置されている。換言すれば、基板１００は、その主面がＸ方向とＺ方向との双方に平行になるように配置されている。

また、ここでは、基板１００は、当該基板１００の裏面（次述）全体において接着剤等で筐体４０（詳細には、筐体４０の内側の面４０Ｄ（図２））に接着されている。換言すれば、ここでは、基板１００の裏面全体が筐体４０の内側の面４０Ｄに（直接的に）接触している。

なお、以下では、基板１００の両主面（ＸＺ方向に平行な２つの面）のうち、結像素子２００の存在側の面を基板１００の「おもて面（表面）」と表現し、その裏側の面（結像素子２００の存在側とは反対側の面）を基板１００の「裏面」と表現する。

基板１００には、複数の発光素子（固体発光素子）５１が配置されている（図３参照）。図３は、−Ｙ側から見た基板１００を示す図である。基板１００上においては、所定数（たとえば４個）の発光素子５１で発光素子群が形成されており、図３に示されるように、複数の発光素子群が、主走査方向（Ｘ方向）に沿って複数列（ここでは２列）に千鳥配列される。当該発光素子５１としては、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode））などが例示される。

当該基板１００には、当該複数の発光素子５１を駆動（点灯駆動）する複数の駆動素子５２（図３参照）もが配置されている（実装されている）。駆動素子５２としては、駆動ＩＣ（駆動回路）などが例示される。当該駆動素子５２は、発光素子５１の点灯、消灯および発光量等を制御することが可能である。

＜結像素子２００について＞
つぎに、結像素子２００について説明する。

結像素子２００は、基板１００上の発光素子５１からの光を感光体１１の表面に結像（集光）する部材である。

結像素子２００は、基板１００と感光体１１との間に設けられている（図２参照）。詳細には、結像素子２００は、発光素子５１の光軸方向（ここではＹ方向）において基板１００に対して離間して設けられている。

当該結像素子２００には、複数のレンズ（発光素子５１からの光を感光体１１の表面に集光するための集光レンズ）２５０が主走査方向（Ｘ方向）に沿って複数列（ここでは上下２列）に千鳥配列されている（図４参照）。当該結像素子２００は、アレイ状に配列された複数のレンズ２５０を有することから、レンズアレイなどとも称される。結像素子２００において、各レンズ２５０は、基板１００上の各発光素子群（所定数の発光素子５１）に対して一対一で対向配置される（図４参照）。図４は、結像素子２００上のレンズ２５０と発光素子５１との位置関係を示す図である。なお、図４においては、レンズ２５０と発光素子５１との位置関係を表現する都合上、レンズ２５０内に発光素子５１が存在するように図示されているが、実際には、レンズ２５０よりも＋Ｙ側に発光素子５１が存在している。

＜露光器１３内の排熱について＞
光書込動作では、駆動素子５２によって基板１００上の発光素子５１が点灯し、当該発光素子５１から光軸方向（図２の−Ｙ方向）に照射された光が、結像素子２００（レンズ２５０）を通過した後、感光体１１の表面（受光面）に集光する。このような光書込動作により、感光体１１の表面に静電潜像が形成される。

発光素子５１と駆動素子５２とは、当該光書込動作に際して発熱する部材であり、発熱部材５０とも称される。

さて、図２に示されるように、露光器１３の筐体４０の外周面には、第１開口部４１と第２開口部４２との２つの開口部が設けられている。また、後述するように、筐体４０には、当該第１開口部４１と第２開口部４２とを接続する流路（貫通孔）Ｆ１０が設けられている。

第１開口部４１は、鉛直方向（Ｚ方向）において発熱部材５０（発光素子５１および駆動素子５２）よりも下側（−Ｚ側）に設けられている（図２参照）。当該第１開口部４１は、筐体４０の外部の空気を当該筐体４０の内部（詳細には流路Ｆ１０）に引き込む流入側開口部、とも称される。

詳細には、第１開口部４１は、筐体４０の外周面のうちの下側の水平面４０Ａに設けられている（図２および図５参照）。図５は、−Ｚ側から見た露光器１３の下面図である。ここでは、筐体４０の下面４０Ａにおいて主走査方向（Ｘ方向）に伸延し且つ基板１００の主面の長辺（Ｘ方向の長さ）と略同一の長さを有する単一の第１開口部４１が設けられている。なお、これに限定されず、たとえば、図１９に示されるように、筐体４０の下面４０Ａにおいて主走査方向（Ｘ方向）に沿って一定間隔をあけて配列される複数の第１開口部４１が設けられてもよい。

また、第２開口部４２は、鉛直方向（Ｚ方向）において発熱部材５０（発光素子５１および駆動素子５２）よりも上側（＋Ｚ側）に設けられている（図２参照）。当該第２開口部４２は、筐体４０内の空気（第１開口部４１から筐体４０内に引き込まれた空気）を筐体４０の外部に排出する流出側開口部、とも称される。

第２開口部４２は、筐体４０の外周面のうち鉛直方向（Ｚ方向）に対して略平行な面（筐体４０の側面）４０Ｂ（図２参照）に設けられている。詳細には、第２開口部４２は、筐体４０の外周面のうちＹ方向を法線方向とする平面（ＸＺ平面）４０Ｂに設けられている。

より詳細には、第２開口部４２の開口面は、鉛直方向（Ｚ方向）に対して略平行に設けられている。換言すれば、第２開口部４２の上端４２Ａ（図２）と下端４２Ｂとは、水平方向（Ｙ方向）において略同一の位置に存在している。ただし、これに限定されず、第２開口部４２の開口面が鉛直方向に対して非平行に設けられてもよい。たとえば、図２０に示されるように、第２開口部４２の開口面が斜め下向きに設けられてもよい。詳細には、第２開口部４２の上端４２Ａが、水平方向（Ｙ方向）において第２開口部の下端４２Ｂよりも筐体４０の外周側（＋Ｙ側）の位置に設けられてもよい。

露光器１３の筐体４０（筐体４０の外周面）には、このような２つの開口部４１，４２を接続する流路（空気の流路）Ｆ１０が筐体４０内に設けられている。

具体的には、当該流路（貫通孔）Ｆ１０は、筐体４０内において基板１００と結像素子２００との間に設けられている。換言すれば、流路Ｆ１０は、基板１００のおもて面側に設けられている。

ここでは、図２に示されるように、第１開口部４１と第２開口部４２とを接続する流路Ｆ１０は、ＹＺ断面においてＬ字状に設けられている。

詳細には、当該流路Ｆ１０は、第１部分流路Ｆ１１（次述）と第２部分流路Ｆ１２とを有する（図２参照）。

第１部分流路Ｆ１１は、第１開口部４１から、当該第１開口部４１よりも鉛直方向（Ｚ方向）の上側に伸延する部分流路である。ここでは、第１部分流路Ｆ１１は、第１開口部４１から基板１００（基板１００のおもて面）に沿って（基板１００と結像素子２００との間の空間を通って）鉛直方向に且つ直線状に伸延するように形成されている。

第２部分流路Ｆ１２は、鉛直方向において発熱部材５０（基板１００）よりも上側に設けられており、且つ第２開口部４２から水平方向（Ｙ方向）に対して平行に伸延する部分流路である。ここでは、第２部分流路Ｆ１２は、第２開口部４２から水平方向に且つ直線状に伸延するように形成されている。なお、これに限定されず、たとえば図２１に示されるように、第２部分流路Ｆ１２が、第２開口部４２から斜め下方に（且つ直線状に）伸延するように形成されてもよい。

また、図２に示されるように、鉛直方向（Ｚ方向）において、基板１００（発光素子５１の光軸方向が水平方向に対して平行になるように配置された基板１００）の上端１２０は、第２開口部４２の下端４２Ｂの位置と略同一の位置に存在している。なお、これに限定されず、たとえば、図２２に示されるように、鉛直方向において、基板１００の上端１２０が、第２開口部４２の下端４２Ｂの位置よりも下側の位置に存在してもよい。

また、図２に示されるように、鉛直方向（Ｚ方向）において、第１開口部（筐体４０の下側の水平面４０Ａに設けられた開口部）４１は、基板１００の下端１１０の位置と略一致する位置に設けられている。

＜１−３．第１実施形態の効果＞
以上のように、第１実施形態では、筐体４０の外周面に設けられた第１開口部４１と第２開口部４２とを接続する流路Ｆ１０が基板１００と結像素子２００との間に設けられている（図２参照）ので、基板１００と結像素子２００との間の空気が発熱部材５０（発光素子５１および駆動素子５２）によって温められた際には、当該空気が基板１００と結像素子２００との間に留まり続けることなく当該流路Ｆ１０を介して筐体４０の外部に排出される。それ故、発熱部材５０からの熱が基板１００と筐体４０とに伝わることが抑制されるとともに、発熱部材５０からの熱が結像素子２００に伝わることもが抑制される。したがって、発熱部材５０からの熱による結像素子２００の変形（熱膨張による変形）が抑制されるので、当該流路Ｆ１０が基板１００と結像素子２００との間に設けられていない場合と比較して、発熱部材５０の発熱に起因する画像品質劣化をより抑制することが可能である。

また、上記第１実施形態では、流路Ｆ１０の第１開口部４１が、鉛直方向において発熱部材５０よりも下側に設けられており、流路Ｆ１０の第２開口部４２が、鉛直方向において発熱部材５０よりも上側に設けられている（図２参照）。それ故、発熱部材５０が発熱して流路Ｆ１０内の基板１００と結像素子２００との間の空気が温められた際には、当該空気が第２開口部４２側へと上昇し得る。その結果、筐体４０の外部の空気が第１開口部４１から流路Ｆ１０内に引き込まれて、当該流路Ｆ１０内に第１開口部４１から第２開口部４２への気流（対流）が発生する。

詳細には、発熱部材５０が発熱して流路Ｆ１０内の基板１００と結像素子２００との間の空気が温められると、当該空気が第２部分流路Ｆ１２（発熱部材５０よりも鉛直方向上側に設けられた部分流路）へと上昇する。これに応じて、筐体４０外部の空気が第１開口部４１から流路Ｆ１０（第１部分流路Ｆ１１）内に引き込まれて、当該流路Ｆ１０内において第１開口部４１から第２開口部４２への気流が発生する。

したがって、筐体４０の外部から流路Ｆ１０内に引き込まれた空気によって発熱部材５０（基板１００のおもて面）が冷却されるので、第１開口部４１と第２開口部４２とがそれぞれ鉛直方向において発熱部材５０と同じ位置に設けられる場合（図１８参照）と比較して、露光器１３内の空気の冷却効率を向上させることが可能である。

さらに、温められた空気が上昇する事象を利用して流路Ｆ１０内に気流（対流）を発生させることによって露光器１３内の空気が筐体４０の外部に排出されるので、たとえば特許文献１のような排気ファンを用いることを要しない。したがって、露光器１３のコストダウンを図ることが可能である。また、露光器１３の大型化の防止を図ることも可能である。

また、上記第１実施形態では、第２開口部４２が、筐体４０の外周面のうち鉛直方向（Ｚ方向）に対して略平行な面４０Ｂに設けられている（図２参照）。したがって、たとえば第２開口部４２が筐体４０の上面４０Ｃに設けられる（図１６参照）場合と比較して、筐体４０の鉛直方向の上方からのトナー（露光器１３よりも上方に配置された現像器１４（図１）等からこぼれ出たトナー）および／または粉塵が筐体４０内の流路Ｆ１０に流入することを抑制することが可能である。

また、上記第１実施形態では、鉛直方向（Ｚ方向）において、水平方向（Ｙ方向）に対して非平行の基板１００の上端１２０が、第２開口部４２の下端４２Ｂの位置と略同一の位置（図２参照）（あるいは、当該下端４２Ｂの位置よりも下側の位置（図２２参照））に存在している。したがって、基板１００の上端１２０が第２開口部４２の下端４２Ｂよりも上側に配置される場合（図１４参照）と比較して、流路Ｆ１０の一部分の幅が基板１００の上端１２０によって狭められることがなく、流路Ｆ１０内の排気効率の向上化を図ることが可能である。

また、上記第１実施形態では、鉛直方向（Ｚ方向）において、第１開口部４１が基板１００の下端１１０の位置と略一致する位置に設けられている（図２参照）。それ故、鉛直方向において、第１開口部４１が基板１００の下端１１０よりも下側（−Ｚ側）に配置される場合（図１５参照）と比較して、筐体４０を基板１００の下端１１０の位置にまで小さくすることができる。したがって、露光器１３の小型化を図ることが可能である。

＜２．第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第１実施形態では、基板１００の両主面のうちの一方の主面（詳細には、おもて面）側のみに流路（流路Ｆ１０）が設けられている（図２参照）。換言すれば、基板１００のおもて面のみが冷却されている。

これに対して、この第２実施形態では、基板１００の両主面のうちのおもて面側のみならず、裏面側にも流路が設けられる。換言すれば、第２実施形態では、基板１００の両主面が冷却される。

図６は、第２実施形態に係る＋Ｘ側から見た露光器１３の断面図（模式図）である。また、図７は、第２実施形態に係る−Ｙ側から見た基板１００を示す図であり、図８は、図６のＡ−Ａ断面を示す断面図（模式図）である。

図８に示されるように、この第２実施形態では、基板１００が、当該基板１００の裏面側（結像素子２００の存在側とは反対側）（図８の右側）において、複数の支持部材９０によって支持されている。

具体的には、複数の支持部材９０は、たとえば基板１００のＺ方向（副走査方向）の両端部分のそれぞれにおいて、主走査方向（Ｘ方向）に沿って一定程度の間隔をあけて配列されている（図７参照）。なお、基板１００のＺ方向（副走査方向）の両端部分に加えて、基板１００のＺ方向の中央部分において、支持部材９０が主走査方向（Ｘ方向）に沿って配列されてもよい（不図示）。

複数の支持部材９０は、それぞれ、光軸方向（Ｙ方向）に一定程度の長さを有しており、このような複数の支持部材９０で基板１００が支持されることによって、基板１００は、その裏面側において筐体４０の内側の面４０Ｄに対して離間して設けられる（図８参照）。換言すれば、基板１００の裏面側に空間が設けられる。

この第２実施形態では、この空間（基板１００の裏面側の空間）を利用した流路Ｆ２０が、基板１００のおもて面側の流路Ｆ１０に加えて設けられる（図６参照）。

図６に示されるように、流路Ｆ２０の一方の開口部（第１開口部）４６は、流路Ｆ１０の第１開口部４１と同様に、鉛直方向（Ｚ方向）において発熱部材５０（発光素子５１および駆動素子５２）よりも下側（−Ｚ側）に設けられている。詳細には、流路Ｆ２０の第１開口部４６は、筐体４０の外周面のうちの下面４０Ａ（図６）に設けられている。

また、図６に示されるように、流路Ｆ２０の他方の開口部（第２開口部）４７は、流路Ｆ１０の第２開口部４２と同様に、鉛直方向（Ｚ方向）において発熱部材５０よりも上側（＋Ｚ側）に設けられている。ここでは、流路Ｆ２０は、その途中で流路Ｆ１０と合流して第２開口部４２へと向かっており（その途中で流路Ｆ１０と接続しており）、流路Ｆ１０の第２開口部４２が、流路Ｆ２０の第２開口部４７としても用いられる。換言すれば、流路Ｆ１０と流路Ｆ２０とは、共通の開口部を有する。なお、これに限定されず、流路Ｆ１０の第２開口部４２と流路Ｆ２０の第２開口部４７とが別個に設けられてもよい。

そして、当該第１開口部４６と第２開口部４７（４２）とを接続する流路（貫通孔）Ｆ２０が筐体４０内に設けられている。

詳細には、当該流路Ｆ２０は、当該第１開口部４６から鉛直方向（Ｚ方向）の上側に伸延している。より詳細には、流路Ｆ２０は、第１開口部４６から基板１００の裏面に沿って（基板１００と筐体４０の内側の面４０Ｄとの間の空間を通って）鉛直方向に且つ直線状に伸延するように形成されている。

以上のように、第２実施形態では、基板１００のおもて面側に流路Ｆ１０が設けられるとともに、基板１００の裏面側に流路Ｆ２０がさらに設けられる（図６参照）。それ故、基板１００の両主面側の空気が筐体４０の外部に排出される。したがって、流路Ｆ１０のみが設けられる場合と比較して、基板１００の両主面側が冷却されるので、露光器１３内の空気の冷却効率の向上化を図ることが可能である。

また、第２実施形態では、基板１００が、主走査方向（Ｘ方向）に沿って一定程度の間隔をあけて配列された複数の支持部材９０によって筐体４０の内側の面４０Ｄに対して離間して設けられる（図８参照）。したがって、基板１００の裏面全体が筐体４０の内側の面４０Ｄに（直接的に）接触している場合（図２参照）と比較して、発熱部材５０からの熱が筐体４０に伝わること（筐体４０が熱膨張によって変形すること）を抑制することが可能である。

＜３．第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

この第３実施形態では、上記第１実施形態の露光器１３の構成に加えて、流路Ｆ１０の第２開口部４２を開閉可能に封止する可撓性部材８が設けられる（図９および図１０参照）。

図９は、第３実施形態に係る＋Ｘ側から見た露光器１３の断面図（模式図）である。

図９に示されるように、ここでは、可撓性部材（可撓性を有する部材）８の上部が第２開口部４２の配置面４０Ｂにおいて当該第２開口部４２のやや上方の位置にて接着（固定）されているとともに、可撓性部材８が第２開口部４２を覆うように設けられている。

ここでは、可撓性部材８は、互いに異なる熱膨張率を有する２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂによって構成されている（図１１および図１２参照）。図１１および図１２は、可撓性部材８（８Ａ，８Ｂ）を示す模式図である。

具体的には、２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂが互いに接着された状態で第２開口部４２の配置面４０Ｂに取り付けられる。

２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂのうち内側（筐体４０側（−Ｙ側））の可撓性部材（第１の可撓性部材８Ａ）の熱膨張率Ｃ１は、外側（＋Ｙ側）の可撓性部材（第２の可撓性部材８Ｂ）の熱膨張率Ｃ２よりも大きい（Ｃ１＞Ｃ２）。換言すれば、２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂのうち、比較的大きい熱膨張率を有する可撓性部材（ここでは第１の可撓性部材８Ａ）が内側に設けられる。なお、たとえば、第１の可撓性部材８Ａとしては、銅などの材料で生成された金属フィルムが用いられ、可撓性部材８Ｂとしては、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの材料で生成された樹脂フィルムが用いられる。

そして、光書込動作の実行是非に応じて、可撓性部材８（８Ａ，８Ｂ）の状態が次のように遷移する。

まず、光書込動作が実行されていない場合、発熱部材５０（発光素子５１および駆動素子５２）は発熱しておらず、可撓性部材８（８Ａ，８Ｂ）は、鉛直方向（Ｚ方向）に伸延した状態を有する（図９および図１１参照）。この場合、第２開口部４２は、可撓性部材８によって封止されている（閉状態を有する）。

この状態において光書込動作が実行されて発熱部材５０が発熱すると、基板１００と結像素子２００との間の空気が温められて流路Ｆ１０内において鉛直方向の上側に上昇して第２開口部４２付近にまで到達する（第２開口部４２付近に滞留する）。そして、その後の発熱部材５０の発熱に応じて第２開口部４２付近の空気がさらに温められると、第２開口部４２付近の空気の熱が２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂに伝わり、当該２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂの双方が熱膨張によって変形する。

具体的には、２種類の可撓性部材８Ａ，８Ｂのうちの内側の可撓性部材８Ａの熱膨張率Ｃ１が外側の可撓性部材８Ｂの熱膨張率Ｃ２よりも大きい（Ｃ１＞Ｃ２）ことに起因して、内側の可撓性部材８Ａは、外側の可撓性部材８Ｂよりも大きく膨張し、可撓性部材８が筐体４０の内側（−Ｙ側）（可撓性部材８Ａ側）に向けて凸状に湾曲する（反る）。上述したように当該可撓性部材８の上部は第２開口部４２の配置面４０Ｂに接着（固定）されているため、可撓性部材８が筐体４０の内側に向けて凸状に湾曲すると、図１０および図１２に示されるように、当該可撓性部材８の下部が筐体４０の外側（＋Ｙ側）に移動する。これにより、第２開口部４２が閉状態から開状態に遷移し、当該第２開口部４２から空気（流路Ｆ１０内の空気）が筐体４０の外部へと排出される。

以上のように、第３実施形態では、発熱部材５０が発熱していないときには、可撓性部材８によって第２開口部４２が封止されており（図９参照）、発熱部材５０が発熱しているときには、発熱部材５０からの熱（詳細には、流路Ｆ１０を介して可撓性部材８に伝わった熱）で可撓性部材８が熱変形することによって第２開口部４２が開状態に遷移する（図１０参照）。したがって、露光器１３内の空気の排出を考慮しつつ、筐体４０内の流路Ｆ１０にトナーおよび／または粉塵が流入することを抑制することが可能である。

なお、上記第３実施形態において、さらに、第１開口部４１側から第２開口部４２側へと向かう向きの空気流を生成する送風手段（送風機）７（図１３参照）が設けられてもよい。

たとえば、図１３に示されるように、当該送風手段７が、第１開口部４１よりも外側に設けられてもよい。そして、光書込動作の実行（駆動素子５２による発光素子５１の点灯）に応答して送風手段７が駆動し、当該送風手段７によって第１開口部４１側から第２開口部４２側へと空気（空気流）が送り込まれるようにしてもよい。

これによれば、送風手段７からの空気流（第１開口部４１側から第２開口部４２側へと向かう向きの空気流）によって第２開口部４２側の可撓性部材８が変形して（可撓性部材８の下部が筐体４０の外側（＋Ｙ側）に移動して）第２開口部４２から空気が筐体４０外部に排出される。したがって、第２開口部４２が可撓性部材８によって開閉可能に封止されている場合であっても、露光器１３内の空気の冷却性能を確保することが可能である。

なお、ここでは、送風手段７が第１開口部４１よりも外側に設けられている（図１３参照）が、これに限定されず、送風手段７が第１開口部４１よりも内側（すなわち、流路Ｆ１０内）に設けられてもよい（不図示）。そして、第１開口部４１側から第２開口部４２側へと向かう向きの空気流が流路Ｆ１０内の送風手段７によって生成されて、当該空気流が第２開口部４２側に送り込まれてもよい。なお、当該流路Ｆ１０内での送風手段７の配置位置は、流路Ｆ１０の中間部分付近であってもよく、あるいは当該中間部分よりも下流側（第２開口部４２側）であってもよい。

また、送風手段７は、１個であってもよく、あるいは複数個であってもよい。たとえば、単一の送風手段７が、第１開口部４１の主走査方向（Ｘ方向）の中央付近に設けられてもよく、あるいは、複数の送風手段７が、第１開口部４１の主走査方向に沿って１列に設けられてもよい。

また、送風手段７によって第１開口部４１から流路Ｆ１０内に空気が送られる場合、上記第３実施形態のように互いに異なる熱膨張率を有する２種類の材料で可撓性部材８が構成されてもよく、あるいは１種類の材料で可撓性部材８が構成されてもよい。

＜４．変形例等＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。

たとえば、上記各実施形態等では、鉛直方向（Ｚ方向）において、基板１００の上端１２０が、第２開口部４２の下端４２Ｂの位置と略同一の位置に存在している（図２参照）が、これに限定されず、基板１００の上端１２０が第２開口部４２の下端４２Ｂよりも上側に配置されてもよい（図１４参照）。

また、上記各実施形態等では、鉛直方向（Ｚ方向）において、第１開口部（筐体４０の下側の水平面４０Ａに設けられた開口部）４１が、基板１００の下端１１０の位置と略一致する位置に存在している（図２参照）が、これに限定されない。たとえば、第１開口部（筐体４０の下側の水平面４０Ａに設けられた開口部）４１が、基板１００の下端１１０よりも上側（＋Ｚ側）に配置されてもよい（図１５参照）。

また、上記各実施形態等では、第２開口部４２が、筐体４０の外周面のうち鉛直方向（Ｚ方向）に対して略平行な面（筐体４０の側面）４０Ｂに設けられている（図２参照）が、これに限定されない。たとえば、第２開口部４２が、筐体４０の上面４０Ｃ（図１６）に設けられてもよい。

また、上記各実施形態等では、発光素子５１の光軸方向が水平方向（Ｙ方向）に対して平行になるように露光器１３が配置されている（図２参照）が、これに限定されない。たとえば、発光素子５１の光軸方向が水平方向（Ｙ方向）に対して垂直（すなわち、鉛直方向（Ｚ方向）に対して平行）になるように露光器１３が配置されてもよい（図１７参照）。なお、この改変例において、第１開口部４１が、筐体４０の下面４０Ａ（図１７）ではなく、筐体４０の外周面のうち鉛直方向（Ｚ方向）に対して略平行な面（筐体４０の側面）４０Ｂに設けられてもよい（図１８参照）。この場合においても、発熱部材５０によって温められた空気が基板１００と結像素子２００との間に留まり続けることなく流路Ｆ１０を介して筐体４０の外部に排出されるので、発熱部材５０の発熱に起因する画像品質劣化をより抑制することが可能である。

１ 画像形成装置
７ 送風手段
８ 可撓性部材
１１ 感光体
１３ 露光器（光書込装置）
４０ 露光器の筐体
５０ 発熱部材
５１ 発光素子
５２ 駆動素子
９０ 支持部材
１００ 基板
２００ 結像素子
Ｆ１０ 流路（第１の流路）
Ｆ２０ 流路（第２の流路）

Claims (9)

1. 光書込装置であって、
   光書込動作に際して発熱する発熱部材であって発光素子と前記発光素子を駆動する駆動素子とを含む発熱部材と、
   前記発熱部材が配置される基板と、
   前記基板上の前記発光素子からの光を像担持体の表面に結像する結像素子と、
   前記基板と前記結像素子とを保持する筐体と、
   を備え、
   前記筐体の外周面には、第１開口部と第２開口部とが設けられており、
   前記筐体は、空気の流路であって前記第１開口部と前記第２開口部とを接続する流路を、前記基板と前記結像素子との間に有することを特徴とする光書込装置。
2. 請求項１に記載の光書込装置において、
   前記第１開口部は、鉛直方向において前記発熱部材よりも下側に設けられており、
   前記第２開口部は、鉛直方向において前記発熱部材よりも上側に設けられていることを特徴とする光書込装置。
3. 請求項２に記載の光書込装置において、
   前記第２開口部は、前記筐体の外周面のうち鉛直方向に対して略平行な面に設けられていることを特徴とする光書込装置。
4. 請求項３に記載の光書込装置において、
   前記基板は、水平方向に対して非平行に設けられており、
   前記基板の上端は、鉛直方向において、前記第２開口部の下端の位置と略同一の位置、あるいは前記第２開口部の下端の位置よりも下側の位置に存在することを特徴とする光書込装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載の光書込装置において、
   前記第１開口部は、前記筐体の下側の水平面に設けられるとともに、鉛直方向において、前記基板の下端の位置と略一致する位置に設けられることを特徴とする光書込装置。
6. 請求項２から請求項５のいずれかに記載の光書込装置において、
   前記第２開口部を開閉可能に封止する可撓性部材、
   をさらに備え、
   前記第２開口部は、
   前記発熱部材が発熱していないときには、前記可撓性部材によって封止されており、
   前記発熱部材が発熱しているときには、前記発熱部材からの熱で前記可撓性部材が熱変形することによって開状態に遷移することを特徴とする光書込装置。
7. 請求項６に記載の光書込装置において、
   前記第１開口部側から前記第２開口部側へと向かう向きの空気流を生成する送風手段、
   をさらに備えることを特徴とする光書込装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の光書込装置において、
   前記流路は、第１の流路であり、
   前記筐体には、前記基板の両主面側のうちの一方の主面側に前記第１の流路が設けられるとともに、前記基板の両主面側のうちの他方の主面側に第２の流路がさらに設けられることを特徴とする光書込装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の光書込装置を備える画像形成装置。

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