(57)【要約】【課題】安定した光量の光束を射出することができる光源装置を提供する。【解決手段】  パッケージ部材１４Ａは、周囲が壁で囲まれている領域の中央にレーザチップを保持し、Ｗ方向における壁の端面を第１の基準面としている。第１のホルダ１４２Ａは、パッケージ部材１４Ａの第１の基準面に当接される第２の基準面を有し、レーザチップから射出されたレーザ光の光路となる貫通孔が形成されている。第１の基準面と第２の基準面が作る当接面は、前記領域を囲うよう連なっている。そして、パッケージ部材１４Ａは、ばね部材１４５によって制御基板１４１を介して押圧されている。これにより、第１の基準面と第２の基準面は精度良く当接され、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａとの隙間から、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出する面発光型のレーザチップと、周囲が壁で囲まれている領域の中央に前記レーザチップを保持し、レーザ光の射出方向における前記壁の端面を第１の基準面とするパッケージ部材と、前記パッケージ部材を保持する回路基板と、前記第１の基準面に当接される第２の基準面を有し、前記レーザチップから射出されたレーザ光の光路となる貫通孔が形成されているホルダとを有し、前記第１の基準面と前記第２の基準面が作る当接面が前記領域を囲うよう連なっている光源装置において、
前記回路基板を介して前記パッケージ部材を押圧する押圧部材を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記押圧部材が前記回路基板を押圧する場所は、前記当接面の外縁の内部であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記貫通孔における前記パッケージ部材側の端部は、前記パッケージ部材がその中に嵌合される段付構造部を有し、
該段付構造部の段部が前記第２の基準面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記段付構造部は、前記パッケージ部材側に向かって突出していることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記段付構造部が挿入される開口部を有し、弾性的に収縮した状態で前記回路基板と前記ホルダとの間に配置されている弾性部材を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記貫通孔の途中に設けられ、その周囲が前記貫通孔の壁面に接着されている光透過部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光透過部材は、その入射側の面の法線方向が前記レーザチップから射出されたレーザ光の主光線方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光透過部材は、１／４波長板であることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記ホルダは、前記貫通孔における前記パッケージ部材と反対側の端部に、前記レーザチップから射出されたレーザ光をカップリングするカップリングレンズが取り付けられる取り付け部を有し、
前記ホルダの取り付け部を覆う防塵カバーを更に備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記レーザチップは、複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
光束により被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源装置と；
前記光源装置からの光束を偏向する偏向器と；
前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体を画像情報が含まれる光束により走査する少なくとも１つの請求項１１に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、レーザ光を射出する光源装置、該光源装置を有する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを光源に用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は、光源から射出され、偏向器で偏向された光束（走査用光束）で感光体ドラムの表面を走査し、感光体ドラムの表面に潜像を形成するために光走査装置を備えている。
【０００３】
光源としては一般に半導体レーザが用いられており、従来は端面発光レーザがその主流であったが、近年、面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）が登場してきた。端面発光レーザでは４発光部から８発光部程度が限界であったアレイ化に対して、面発光レーザではそれ以上のアレイ化が可能となっている。そのため、画像形成装置における画像形成の高速化及び出力画像の高密度化を達成するための光源として期待されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、面発光レーザを含む光源のホルダ部材への当接方法が開示されている。
【０００５】
ところで、画像形成装置では、温度変化や経時変化に伴って走査用光束の光量が変化し、最終的に出力される画像（出力画像）に濃度むらが発生するおそれがある。そこで、これを抑制するため、従来の端面発光レーザを用いた光走査装置では、後方への射出光をモニターしながらＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行っていた。しかしながら、面発光レーザではその構造上、後方への射出光を生じないため、面発光レーザを用いた光走査装置では、光源から射出される光束の一部をモニタ用光束としてフォトダイオード等のディテクタで受光し、その結果に基づいて、ＡＰＣ制御を実施している（例えば、特許文献２〜特許文献４参照）。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
面発光レーザを光源として用いる場合、面発光レーザのパッケージの基準面を受け部の基準面に当接させて光源位置を定めるため、一般的な端面発光レーザで用いられている圧入式と違って、粉塵が当接部から侵入しやすく、結果として、粉塵が光源表面に付着してしまう。
【０００７】
粉塵として考えられるものの一つに、トナーに含まれるトナーワックスがある。トナーワックスは直径１μｍ以下の粒子であり、僅かな隙間からも侵入し、その粒子が面発光レーザの表面に付着してしまうことが懸念される。
【０００８】
これを防ぐ方法として、当接面を光路を囲むような連続的な面をすることが考えられるが、それだけでは不十分である。従来は、図２３に示されるように、当接部の外側を複数（二つ以上）の締結手段を用いて複数の力により当接を行っていた。この方法では、回路基板に複数の力（ｆ１，ｆ２）がかかる。そのため力のバランスによっては当接部に隙間が発生し、そこから直径１μｍ以下の粒子が侵入するおそれがあった。
【０００９】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、第１の観点からすると、レーザ光を射出する面発光型のレーザチップと、周囲が壁で囲まれている領域の中央に前記レーザチップを保持し、レーザ光の射出方向における前記壁の端面を第１の基準面とするパッケージ部材と、前記パッケージ部材を保持する回路基板と、前記第１の基準面に当接される第２の基準面を有し、前記レーザチップから射出されたレーザ光の光路となる貫通孔が形成されているホルダとを有し、前記第１の基準面と前記第２の基準面が作る当接面が前記領域を囲うよう連なっている光源装置において、前記回路基板を介して前記パッケージ部材を押圧する押圧部材を備えることを特徴とする光源装置である。
【００１０】
これによれば、安定した光量の光束を射出することができる。
【００１１】
本発明は、第２の観点からすると、光束により被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光源装置と；前記光源装置からの光束を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００１２】
これによれば、本発明の光源装置を有しているため、被走査面上を精度良く安定して光走査することができる。
【００１３】
本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体を画像情報が含まれる光束により走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００１４】
これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、高品質の画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置を示す概略図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ光源を説明するための図である。
【図４】レーザチップを説明するための図である。
【図５】レーザチップの複数の発光部を説明するための図である。
【図６】光源ユニットを説明するための図（その１）である。
【図７】光源ユニットを説明するための図（その２）である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ第１のホルダを説明するための図である。
【図９】第２のホルダを説明するための図である。
【図１０】光源ユニットを説明するための図（その３）である。
【図１１】図１０の一部を拡大した図である。
【図１２】モニタ光学系を説明するための図（その１）である。
【図１３】光源ユニットの回動を説明するための図である。
【図１４】モニタ光学系を説明するための図（その２）である。
【図１５】光源制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図１６】光源ユニットの変形例１を説明するための図である。
【図１７】光源ユニットの変形例２を説明するための図である。
【図１８】光源ユニットの変形例３を説明するための図である。
【図１９】光源ユニットの変形例４を説明するための図である。
【図２０】光源ユニットの変形例５を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ基準面の変形例を説明するための図である。
【図２２】カラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２３】従来の当接部を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００１７】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００１８】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１９】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００２０】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【００２１】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【００２２】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面に、画像情報に対応した潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【００２３】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００２４】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【００２５】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００２６】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００２７】
定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【００２８】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００２９】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【００３０】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００３１】
この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、２つの光検知センサ（１８ａ、１８ｂ）、２つの光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）、集光レンズ２４、及び受光素子２５などを備えている。そして、これらは、光学ハウジングの所定位置に組み付けられている。
【００３２】
なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００３３】
また、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３４】
そして、カップリングレンズ１５の光軸に沿った方向を「Ｗ方向」、光源１４における主走査対応方向を「Ｍ方向」とする。なお、光源１４における副走査対応方向は、Ｚ軸方向と同じ方向である。
【００３５】
光源１４は、一例として図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、レーザチップ１００と、該レーザチップ１００を保持するパッケージ部材１４Ａと、カバーガラス１４Ｂを有している。
【００３６】
パッケージ部材１４Ａの＋Ｗ側の面は、段付きのへこみを有し、その底面のほぼ中央にレーザチップ１００が保持されている。そして、段部にカバーガラス１４Ｂが接着されている。これによって、レーザチップ１００を保護している。
【００３７】
また、パッケージ部材１４Ａの最も＋Ｗ側の面は、Ｗ方向に関してレーザチップ１００と所定の位置関係にある第１の基準面となっている。ここでは、第１の基準面は、レーザチップ１００から射出される光束が通過する開口部を中央に有する面である。
【００３８】
すなわち、レーザチップ１００が保持されている領域は、周囲が壁で囲まれており、Ｗ方向における壁の端面を第１の基準面としている。
【００３９】
レーザチップ１００は、一例として図４に示されるように、基板のほぼ中央部に３２個の発光部が２次元的に配列されている。また、基板の周囲には、各発光部に対応した電極パッドが形成されている。そして、各電極パッドは、配線部材によって対応する発光部と電気的に接続されている。
【００４０】
３２個の発光部は、図５に示されるように、全ての発光部をＺ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに発光部間隔が等しく（図５では「ｃ」）なるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。ここでは、一例として、ｃ＝２．３μｍである。また、Ｍ方向に関する発光部間隔（図５におけるＸ）は３０μｍであり、Ｚ軸方向に関する発光部間隔（図５におけるｄ）は１８．４μｍである。
【００４１】
３２個の発光部が含まれる矩形状の領域は、発光領域とも呼ばれている。ここでは、発光領域のＭ方向に関する長さＤｍ＝２１０μｍ、Ｚ軸方向に関する長さＤｚ＝７１．３μｍである。
【００４２】
各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザである。すなわち、レーザチップ１００は、面発光レーザアレイチップである。
【００４３】
光源１４とカップリングレンズ１５は、一例として図６に示されるように、光源ユニット１４０としてユニット化されている。
【００４４】
この光源ユニット１４０は、図７に示されるように、光源１４及び光源制御装置２２（図１５参照）が実装される制御基板１４１、第１のホルダ１４２Ａ、第２のホルダ１４２Ｂ、弾性部材１４３、透明板２６、防塵カバー１４４（図７では図示省略、図１０参照）などを更に有している。
【００４５】
ここでは、光源１４は、制御基板１４１の＋Ｗ側の面に実装され、光源制御装置２２は、制御基板１４１の−Ｗ側の面に実装されている。
【００４６】
第１のホルダ１４２Ａは、一例として図８（Ａ）及び該図８（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図８（Ｂ）に示されるように、その内部に、光源１４から射出された光束の光路となり、Ｗ方向に延びる貫通孔を有している。そして、貫通孔の−Ｗ側の端部は、パッケージ部材１４Ａがその中に嵌合される段付き構造となっており、その段部がパッケージ部材１４Ａの第１の基準面に当接される第２の基準面となる。
【００４７】
第１のホルダ１４２Ａにおける上記第２の基準面の周囲は、−Ｗ側に突出した突起部となっている。
【００４８】
また、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔の＋Ｗ側の端部は、Ｍ方向に対して傾斜している段部を有する段付き構造となっており、その段部には透明板２６が接着されるようになっている。
【００４９】
第２のホルダ１４２Ｂは、一例として図９に示されるように、その内部に、光源１４から射出された光束の光路となり、Ｗ方向に延びる貫通孔を有している。また、第２のホルダ１４２Ｂは、＋Ｍ側に、カップリングレンズ１５が取り付けられるレンズ保持部を有している。
【００５０】
図１０及び図１０の一部を拡大した図１１に示されるように、パッケージ部材１４Ａの第１の基準面と第１のホルダ１４２Ａの第２の基準面とが当接されている。このとき、光源１４から射出された光束の光路は、パッケージ部材１４Ａと第１のホルダ１４２Ａの境界付近においても、その周囲が切れ目なく覆われていることとなる。
【００５１】
弾性部材１４３は、その大きさが第１のホルダ１４２Ａの突起部の外形よりも少し大きい開口部を有している。この弾性部材１４３は、上記開口部に第１のホルダ１４２Ａの突起部が挿入され、弾性的に収縮した状態で、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａとの間に取り付けられている。
【００５２】
透明板２６は、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔と第２のホルダ１４２Ｂにおける貫通孔との間に配置されている。この透明板２６は、図１０及び図１１に示されるように、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔の＋Ｗ側の端部に形成されている段部に接着されており、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔を空間的に塞いでいる。これにより、第２のホルダ１４２Ｂにおける貫通孔を介して第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。
【００５３】
なお、透明板２６における入射側の面の法線方向は、光源１４から射出された光束の主光線方向に対して傾斜している。これにより、透明板２６で反射された光束が光源１４に戻るのを抑制している。ところで、透明板２６には、１／４波長板あるいはＮＤフィルタを用いることができる。
【００５４】
防塵カバー１４４は、第２のホルダ１４２Ｂにおけるレンズ保持部とカップリングレンズ１５を覆っている。
【００５５】
また、パッケージ部材１４Ａは、制御基板１４１を介してばね部材１４５によって押圧されている。すなわち、単独の力でパッケージ部材１４Ａを保持している制御基板１４１を押圧することにより、パッケージ部材１４Ａを第１のホルダ１４２Ａに当接させている。このことにより複雑な力のバランスを考慮することなく、簡単に精度のいい当接が可能である。
【００５６】
さらに、押圧する箇所は図１０に示されるように、Ｗ方向から見て当接面の外縁より内部である。これにより、一層精度のよい当接ができる。押圧箇所が当接面の外縁より外側にあった場合、制御基板１４１が僅かに傾き当接部に隙間ができる恐れがある。
【００５７】
カップリングレンズ１５は、光源１４から射出され、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔及び第２のホルダ１４２Ｂの貫通孔を通過した光束を略平行光とする。
【００５８】
開口板１６は、一例として図１２に示されるように、開口部を有し、カップリングレンズ１５の焦点位置又はその近傍に配置され、カップリングレンズ１５を介した光束を整形する。
【００５９】
この開口板１６の開口部の周囲は、表面がアルミニウムあるいは銀でコーティングされており、高い反射率を有している。ここでは、開口板１６の開口部は、主走査対応方向の幅が５．５ｍｍ、副走査対応方向の幅が１．１８ｍｍの矩形状である。
【００６０】
また、開口板１６は、開口部の周囲で反射された光束をモニタ用光束として利用するため、カップリングレンズ１５の光軸に平行な方向に直交する面に対して傾斜して配置されている。
【００６１】
ところで、光源ユニット１４０は、一例として図１３に示されるように、Ｗ方向に平行な軸回りに回動できるように光学ハウジング１０１に取り付けられている。これにより、感光体ドラム１０３０の表面に集光される光束の副走査方向のピッチが所定のピッチとなるように調整することができる。
【００６２】
集光レンズ２４は、開口板１６で反射された光束（モニタ用光束）の光路上に配置され、該モニタ用光束を集光する。
【００６３】
受光素子２５は、制御基板１４１の近傍であって、集光レンズ２４で集光されたモニタ用光束を受光する。この受光素子２５は、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。受光素子２５と制御基板１４１は、フレキシブルケーブルを介して電気的に接続されている。
【００６４】
開口板１６と受光素子２５との間の光路上に配置される光学系はモニタ光学系とも呼ばれている。本実施形態では、モニタ光学系を縮小光学系としている。一例として図１４に示されるように、レーザチップ１００の発光領域の大きさと受光素子２５での３２本の光束が入射する受光領域の大きさは、次式（１）及び（２）に示される関係がある。
【００６５】
Ｄｚ´＝Ｄｚ×（Ｓ２／Ｓ１）    ・・・・・・（１）
Ｄｍ´＝Ｄｍ×（Ｓ２／Ｓ１）    ・・・・・・（２）
【００６６】
モニタ光学系を縮小光学系とした場合には、Ｓ１はＳ２より大きくなるので、（Ｓ２／Ｓ１）は１以下となり、レーザチップ１００の発光領域の面積よりも、受光素子２５での受光領域の面積のほうが小さくなる。これにより、モニタ用光束を受光素子２５に集光しやすくなるとともに、受光素子２５を小型化することができ、光走査装置の低コスト化を図ることが可能となる。本実施形態では、受光素子２５の受光領域は、主走査対応方向の長さを２１０μｍ以下、副走査対応方向の長さを７１．３μｍ以下とすることができる。
【００６７】
図２に戻り、シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６８】
光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。
【００６９】
ポリゴンミラー１３は、一例として４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りを等速回転しながら、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。
【００７０】
偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。
【００７１】
像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光束が感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【００７２】
ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。
【００７３】
光検知センサ１８ａには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち１走査における画像情報の書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー１９ａを介して入射する。
【００７４】
光検知センサ１８ｂには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち１走査における画像情報の書き込み終了前の光束の一部が、光検知用ミラー１９ｂを介して入射する。
【００７５】
各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００７６】
光源制御装置２２は、一例として図１５に示されるように、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、書込制御回路２１９、及び光源駆動回路２２１などを有している。なお、図１５における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００７７】
画素クロック生成回路２１５は、光検知センサ１８ａの出力信号と光検知センサ１８ｂの出力信号とから、各光検知センサの間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように周波数を設定し、該周波数の画素クロック信号ＰＣＬＫを生成する。ここで生成された画素クロック信号ＰＣＬＫは、画像処理回路２１６及び書込制御回路２１９に供給される。また、光検知センサ１８ａの出力信号は、同期信号として書込制御回路２１９に出力される。
【００７８】
画像処理回路２１６は、プリンタ制御装置１０６０を介して上位装置から受信した画像情報をラスター展開するとともに、所定の中間調処理などを行った後、画素クロック信号ＰＣＬＫを基準とした各画素の階調を表す画像データを発光部毎に作成する。そして、画像処理回路２１６は、光検知センサ１８ａの出力信号に基づいて走査開始を検出すると、画素クロック信号ＰＣＬＫに同期して画像データを書込制御回路２１９に出力する。
【００７９】
書込制御回路２１９は、画像処理回路２１６からの画像データ、画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号ＰＣＬＫ及び同期信号に基づいてパルス変調信号を生成する。また、書込制御回路２１９は、所定のタイミングで、受光素子２５の出力信号に基づいて、開口板１６の開口部を通過する光束の光量が所望の値となるように、各発光部の駆動電流を補正する。すなわち、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行う。
【００８０】
光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からのパルス変調信号に基づいてレーザチップ１００の各発光部を駆動する。
【００８１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、光源ユニット１４０によって光源装置が構成されている。
【００８２】
そして、制御基板１４１によって回路基板が構成され、第１のホルダ１４２Ａと第２のホルダ１４２Ｂとによってホルダが構成されている。また、透明板２６によって光透過部材が構成されている。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係る光源ユニット１４０によると、レーザ光を射出するレーザチップ１００、該レーザチップ１００を保持するパッケージ部材１４Ａ、パッケージ部材１４Ａが実装され、レーザチップ１００と電気的に接続されている制御基板１４１、レーザチップ１００から射出されたレーザ光の光路となる貫通孔を有する第１のホルダ１４２Ａ及び第２のホルダ１４２Ｂ、制御基板１４１を介してパッケージ部材１４Ａを押圧するばね部材１４５を備えている。
【００８４】
パッケージ部材１４Ａは、周囲が壁で囲まれている領域の中央にレーザチップ１００を保持し、Ｗ方向における壁の端面を第１の基準面としている。この第１の基準面は、Ｗ方向に関してレーザチップ１００と所定の位置関係にある。また、第１のホルダ１４２Ａは、パッケージ部材１４Ａの第１の基準面に当接される第２の基準面を有し、レーザチップ１００から射出されたレーザ光の光路となる貫通孔が形成されている。第１の基準面と第２の基準面が作る当接面は、前記領域を囲うよう連なっている。そして、パッケージ部材１４Ａは、ばね部材１４５によって制御基板１４１を介して押圧されている。これにより、第１の基準面と第２の基準面は精度良く当接され、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａとの隙間から、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。
【００８５】
この場合には、外部からの塵やほこり等の異物による光量変化が抑制され、光源ユニット１４０から射出される光束の光量を安定させることができる。
【００８６】
また、ばね部材１４５によって押圧される箇所は、Ｗ方向から見て当接面の外縁より内部である。これにより、一層精度のよい当接ができる。
【００８７】
また、弾性部材１４３が、開口部に第１のホルダ１４２Ａの突起部が挿入され、弾性的に収縮した状態で、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａとの間に取り付けられている。これにより、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａの突起部との隙間から、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを更に抑制することができる。
【００８８】
また、透明板２６が、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔の＋Ｗ側の端部に形成されている段部に接着されており、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔を空間的に塞いでいる。これにより、第２のホルダ１４２Ｂにおける貫通孔を介して第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。
【００８９】
そして、透明板２６として１／４波長板を用いると、例えばカップリングレンズ１５で反射された光束が、戻り光としてレーザチップ１００に入射しても、光源１４から射出される光量を不安定にするのを防止できる。また、透明板２６としてＮＤフィルタを用いると、光利用効率を調整することができる。
【００９０】
また、防塵カバー１４４が、第２のホルダ１４２Ｂにおけるレンズ保持部とカップリングレンズ１５を覆っている。これにより、第２のホルダ１４２Ｂにおける貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。
【００９１】
また、第１のホルダ１４２Ａにおける第２の基準面の周囲が、−Ｗ側に突出した突起部となっている。これにより、第１の基準面と第２の基準面とが当接した際に、各基準面の間に加工上の隙間があっても、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａとの隙間から、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するのを抑制することができる。
【００９２】
ところで、面発光レーザを用いた光走査装置では被走査面上での光量の確保が重要である。通常、光走査装置内や、画像形成装置内部は気流が発生し、塵やトナーが舞っており、その塵やトナーが面発光レーザの表面に付着したり、面発光レーザから射出された光束の光路上に存在すると、被走査面上での光量が減少する。
【００９３】
本実施形態に係る光走査装置１０１０は、光源ユニット１４０を有しているため、被走査面上での光量の減少を抑制することができ、高い精度の光走査を安定して行うことが可能である。
【００９４】
また、光源１４が複数の発光部を有しているため、同時に複数の走査が可能となり、画像形成の高速化を図ることができる。
【００９５】
そして、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、高品質の画像を安定して形成することが可能である。
【００９６】
また、光源１４が複数の発光部を有しているため、画像の高密度化を図ることができる。
【００９７】
なお、上記実施形態において、透明板２６で反射された光束が光源１４から射出される光束に悪影響を及ぼすおそれがない場合には、一例として図１６に示されるように、透明板２６は、光源１４から射出された光束の主光線方向に直交する面に平行に配置されても良い。
【００９８】
また、上記実施形態において、第２のホルダ１４２Ｂにおける貫通孔内に塵やほこりが侵入するおそれがない場合には、一例として図１７に示されるように、前記防塵カバー１４４は、なくても良い。
【００９９】
また、上記実施形態において、制御基板１４１と第１のホルダ１４２Ａの突起部との隙間から、第１のホルダ１４２Ａの貫通孔内に塵やほこりが侵入するおそれがない場合には、一例として図１８に示されるように、前記弾性部材１４３は、なくても良い。
【０１００】
また、上記実施形態において、一例として図１９に示されるように、第１のホルダ１４２Ａにおける貫通孔の−Ｗ側の端部は、段付き構造でなくても良い。この場合は、第１のホルダ１４２Ａにおける−Ｗ側の端面が第２の基準面となる。
【０１０１】
また、上記実施形態において、一例として図２０に示されるように、第１のホルダ１４２Ａにおける第２の基準面の周囲は、−Ｗ側に突出した突起部でなくても良い。
【０１０２】
また、上記実施形態において、パッケージ部材１４Ａにおける第１の基準面及び第１のホルダ１４２Ａにおける第２の基準面は、一例として図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示されるように、それらの開口部の形状が、矩形状以外の形状であっても良い。要するに、第１の基準面に第２の基準面が当接されたときの、当接面が、光源１４から射出されたレーザ光を囲む連続した面であれば良い。
【０１０３】
また、上記実施形態において、前記カバーガラス１４Ｂがなくても良い。
【０１０４】
また、上記実施形態において、光源１４が光学ハウジングに直接取り付けられる場合に、光学ハウジングに前記光源ユニットと同等の防塵機能を持たせても良い。
【０１０５】
また、上記実施形態では、レーザチップ１００が３２個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１０６】
また、上記実施形態では、光源１４がレーザチップ１００を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光源１４が前記レーザチップ１００に代えて、複数の発光部が一列に配置されているレーザチップを有していても良い。また、光源１４が前記レーザチップ１００に代えて、発光部が１つのレーザチップを有していても良い。
【０１０７】
また、上記実施形態において、モニタ光学系が光源ユニットに含まれても良い。
【０１０８】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。
【０１０９】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０１１０】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１１１】
また、例えば、図２２に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。
【０１１２】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【０１１３】
各感光体ドラムは、図２２中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。
【０１１４】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光走査が行われ、各感光体ドラムに潜像が形成される。
【０１１５】
そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が順次転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【０１１６】
光走査装置２０１０は、前記光源装置１０と同様な光源装置を色毎に有している。従って、前記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。
【０１１７】
そして、カラープリンタ２０００は、前記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０１１８】
なお、タンデム方式の多色カラープリンタでは、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合があるが、点灯させる発光部を選択することで各色の色ずれの補正精度を高めることができる。
【０１１９】
また、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【０１２０】
また、上記実施形態では、本発明の光走査装置１０１０がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【０１２１】
また、上記実施形態では、本発明の光源装置が光走査装置に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上説明したように、本発明の光源装置によれば、安定した光量の光束を射出するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、被走査面上を精度良く安定して光走査するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を安定して形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１２３】
１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１４Ａ…パッケージ部材、１５…カップリングレンズ、２６…透明板（光透過部材）、１００…レーザチップ（面発光型レーザチップ）、１４０…光源ユニット（光源装置）、１４１…制御基板（回路基板）、１４２Ａ…第１のホルダ（ホルダの一部）、１４２Ｂ…第２のホルダ（ホルダの一部）、１４３…弾性部材、１４４…防塵カバー、１４５…板ばね（押圧部材）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特開２００４−６５９２号公報
【特許文献２】特開平８−３３０６６１号公報
【特許文献３】特開２００３−２１５４８５号公報
【特許文献４】特開２００２−２６４４５号公報
【図１】
2010210966.tif 000003
【図２】
2010210966.tif 000004
【図３】
2010210966.tif 000005
【図４】
2010210966.tif 000006
【図５】
2010210966.tif 000007
【図６】
2010210966.tif 000008
【図７】
2010210966.tif 000009
【図８】
2010210966.tif 000010
【図９】
2010210966.tif 000011
【図１０】
2010210966.tif 000012
【図１１】
2010210966.tif 000013
【図１２】
2010210966.tif 000014
【図１３】
2010210966.tif 000015
【図１４】
2010210966.tif 000016
【図１５】
2010210966.tif 000017
【図１６】
2010210966.tif 000018
【図１７】
2010210966.tif 000019
【図１８】
2010210966.tif 000020
【図１９】
2010210966.tif 000021
【図２０】
2010210966.tif 000022
【図２１】
2010210966.tif 000023
【図２２】
2010210966.tif 000024
【図２３】
2010210966.tif 000025