(57)【要約】【課題】複雑な構成を有することなく、かつ、光源、光学素子及びアパーチャの位置合わせを行うことができる光源ユニット及びこれを備えた光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置５０ａに搭載される光源ユニット２ａ。ＬＤ４は、複数のビームＢ１，Ｂ２を放射する。コリメータレンズ６は、ＬＤ４が放射したビームＢ１，Ｂ２を、主走査方向に集光する。シリンドリカルレンズ１４は、コリメータレンズ６を通過したビームＢ１，Ｂ２を、副走査方向に集光する。アパーチャ１６は、シリンドリカルレンズ１４を通過したビームＢ１，Ｂ２の主走査方向の幅を規制する。ハウジング１７は、ＬＤ４、コリメータレンズ６、シリンドリカルレンズ１４及びアパーチャ１６を保持し、光走査装置５０ａに取り付けられている。【選択図】図１
2010091843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光走査装置に搭載される光源ユニットにおいて、
複数のビームを放射する光源と、
前記光源が放射したビームを、主走査方向に集光する第１の光学素子と、
前記第１の光源素子を通過したビームを、副走査方向に集光する第２の光学素子と、
前記第２の光学素子を通過したビームの主走査方向の幅を規制するアパーチャと、
前記光源、前記第１の光学素子、前記第２の光学素子及び前記アパーチャを保持し、前記光走査装置に取り付けられる筐体と、
を備えていること、
を特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記筐体は、
前記副走査方向から平面視したときに、前記アパーチャと重なる位置に設けられ、かつ、該副走査方向に垂直な平面内における前記光源走査装置との位置決めに用いられる位置決め部を、
含んでいること、
を特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光源ユニットと、
前記アパーチャを通過したビームを、主走査方向に偏向する偏向手段と、
を備え、
前記アパーチャは、前記副走査方向から平面視したときに、前記偏向手段と重なる位置に設けられていること、
を特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット及びこれを備えた光走査装置に関し、より特定的には、複数のビームを放射する光源を備えた光源ユニット及びこれを備えた光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置において、印刷速度の高速化のために、マルチビームＬＤが光源に用いられる機会が増加している。マルチビームＬＤは、直線上に並んだ複数のビームを同時に放射する。これにより、画像形成装置の光走査装置は、感光体ドラムに複数ラインの書き込みを同時に行うことができる。その結果、画像形成装置の印刷速度が向上する。
【０００３】
ところで、マルチビームＬＤを用いた場合には、複数のビームは、主走査方向において異なる位置から放射され、コリメータレンズ等の光学系を通過した後に、ポリゴンミラーにて偏向される。このように、複数のビームが異なる位置から放射されると、複数のビームの進行方向は、コリメータレンズの通過後において、少しずれるので一致しない。そのため、複数のビームは、異なる角度でポリゴンミラーの偏向面に入射する。その結果、ポリゴンミラーの偏向面上において、複数のビームは、主走査方向に広がって並んでしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置が知られている。該複数ビーム走査光学装置では、光偏向器の直前に主走査方向におけるビームの幅を規制する絞りが設けられている。絞りが設けられることにより、主走査方向におけるビームの幅が所定幅以下に規制されるようになる。その結果、光偏向器の偏向面上においてビームが主走査方向に広がって並ぶことが抑制される。更に、特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置では、絞りが光偏向器の直前に設けられている。そのため、複数のビームが異なる角度でポリゴンミラーの偏向面に入射する場合であっても、アパーチャと光偏向器との間の距離が短いため、複数のビームが主走査方向に広がって並ぶことが抑制される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置では、以下に説明するように、装置の構成が複雑になるという問題があった。特許文献１には明記されていないが、一般的には、光源手段及び第１の光学系（コリメータレンズ）は、光源ホルダに取り付けられて光源ユニットを構成している。そして、光源ユニットは、複数ビーム走査光学装置のハウジングに対して取り付けられている。一方、アパーチャは、ハウジングに対して取り付けられている。よって、複数ビーム走査光学装置の組み立て時には、所定のターゲットを用いて光源手段と第１の光学系との芯出しを行って光源ユニットを組み立てた後に、光源ユニットをハウジングに取り付ける。この際、光源ユニットからの複数のビームがアパーチャを通過するように、光源ユニットとアパーチャとの位置合わせを行う。よって、特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置では、光源手段と第１の光学系との芯出しのための機構及び光源ユニットの位置合わせのための機構が必要となり、装置の構成が複雑化していた。
【特許文献１】特開平５−３４６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、複雑な構成を有することなく、かつ、光源、光学素子及びアパーチャの位置合わせを行うことができる光源ユニット及びこれを備えた光走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る光源ユニットは、光走査装置に搭載される光源ユニットにおいて、複数のビームを放射する光源と、前記光源が放射したビームを、主走査方向に集光する第１の光学素子と、前記第１の光源素子を通過したビームを、副走査方向に集光する第２の光学素子と、前記第２の光学素子を通過したビームの主走査方向の幅を規制するアパーチャと、前記光源、前記第１の光学素子、前記第２の光学素子及び前記アパーチャを保持し、前記光走査装置に取り付けられる筐体と、を備えていること、を特徴とする。
【０００８】
本発明の一形態に係る光走査装置は、前記光源ユニットと、前記アパーチャを通過したビームを、主走査方向に偏向する偏向手段と、を備え、前記アパーチャは、前記副走査方向から平面視したときに、前記偏向手段と重なる位置に設けられていること、を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係る光源ユニット及びこれを備えた光走査装置について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット及びこれを備えた光走査装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る光源ユニット２ａを備えた光走査装置５０ａの上面図である。図１において、水平面（図１の紙面と平行な平面）においてビームの進行方向に垂直な方向を主走査方向と定義し、ビームの進行方向及び主走査方向に垂直な方向（図１の紙面に垂直な方向）を副走査方向と定義する。
【００１１】
図１に示す光走査装置５０ａは、概略、光源ユニット２ａ、ポリゴンミラー１８、モータ２０、走査レンズ２２，２４，２６及びハウジング２８により構成されており、画像形成装置に搭載される。また、光源ユニット２ａは、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）４、コリメータレンズ６、アパーチャ８、ミラー１０，１２、シリンドリカルレンズ１４、アパーチャ１６及びハウジング１７を含んでおり、光走査装置５０ａに搭載される。
【００１２】
ＬＤ４は、複数本のビームＢ１，Ｂ２を同時に放射するマルチビームＬＤである。図１では、２本のビームＢ１，Ｂ２を放射しているが、実際には、２本より多くのビームを放射している。ただし、図１では、図面が煩雑になることを防止するために、主走査方向において両端に位置する２本のビームのみを記載した。また、ＬＤ４は、実際には、図１よりも更に主走査方向に広い幅のビームＢ１，Ｂ２を放射しているが、図１では、アパーチャ１６を通過するビームＢ１，Ｂ２に着目して該ビームＢ１，Ｂ２を記載した。
【００１３】
コリメータレンズ６は、主走査方向及び副走査方向に集光する。すなわち、コリメータレンズ６は、ＬＤ４が放射した発散光であるビームＢ１，Ｂ２を平行光に集光する。コリメータレンズ６を通過したビームＢ１，Ｂ２は、図１に示すように、コリメータレンズ６の光軸に対して互いに僅かに近づく方向に傾いている。
【００１４】
アパーチャ８は、コリメータレンズ６を通過したビームＢ１，Ｂ２の副走査方向における幅を規制する。ミラー１０，１２は、アパーチャ８を通過したビームＢ１，Ｂ２を反射して、ポリゴンミラー１８側に反射する。シリンドリカルレンズ１４は、コリメータレンズ６、アパーチャ８及びミラー１０，１２を通過してきたビームＢ１，Ｂ２を副走査方向に集光する。すなわち、シリンドリカルレンズ１４は、平行光であるビームＢ１，Ｂ２を収束光に集光する。
【００１５】
アパーチャ１６は、シリンドリカルレンズ１４を通過してきたビームＢ１，Ｂ２の主走査方向の幅を規制する。アパーチャ１６は、光源ユニット２ａ内の光学系の中で最も後段に設けられている。
【００１６】
ハウジング１７は、ＬＤ４、コリメータレンズ６、アパーチャ８、ミラー１０，１２、シリンドリカルレンズ１４及びアパーチャ１６を保持する筐体である。ハウジング１７は、図１に示すように、例えば、ねじにより、光走査装置５０ａのハウジング２８に取り付けられている。また、ハウジング１７は、副走査方向から平面視したときにアパーチャ１６と重なる位置に設けられている突起４０を有している。突起４０は、ハウジング１７の孔（図示せず）に挿入され、副走査方向に垂直な平面（すなわち水平面）における光走査装置５０ａとの位置決めに用いられる位置決め部として機能する。
【００１７】
ポリゴンミラー１８は、モータ２０により回転させられ、アパーチャ１６を通過してきたビームＢ１，Ｂ２を、主走査方向に等角速度に偏向する。ポリゴンミラー１８、モータ２０及び図示しないモータ２０のハウジングや取り付け部材は、偏向手段を構成している。走査レンズ２２，２４，２６は、ポリゴンミラー１８により偏向されたビームＢ１，Ｂ２の収差を補正する。これにより、ビームＢ１，Ｂ２は、感光体ドラム３０上に結像する。感光体ドラム３０は所定速度で回転駆動され、ビームによる主走査と感光体ドラム３０の回転による副走査にて２次元の画像（静電潜像）が形成される。
【００１８】
ハウジング２８は、光源ユニット２ａ、ポリゴンミラー１８、モータ２０及び走査レンズ２２，２４，２６を保持している筐体である。
【００１９】
（効果）
以上のように構成された光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａは、以下に説明するように、複雑な構成を有することなく、かつ、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６の位置合わせを行うことができる。図２は、光源ユニット２ａのＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６と、ビームＢ１，Ｂ２を示した図である。図２（ａ）は、ビームＢ１がアパーチャ１６を正常に通過していない状態を示し、図２（ｂ）は、ビームＢ１，Ｂ２がアパーチャ１６を正常に通過している状態を示している。図２では、理解の容易のために、ミラー１０，１２を省略して、ビームＢ１，Ｂ２が直線的に進行するように記載した。また、実際には、ＬＤ４は、図２よりも更に主走査方向に広い幅のビームＢ１，Ｂ２を放射しているが、図２では、コリメータレンズ６を通過するビームＢ１，Ｂ２に着目してビームＢ１，Ｂ２を記載した。
【００２０】
特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置では、光源手段及び第１の光学系（コリメータレンズ）は、光源ホルダに取り付けられて光源ユニットを構成している。そして、光源ユニットは、複数ビーム走査光学装置のハウジングに対して取り付けられている。一方、アパーチャは、ハウジングに対して取り付けられている。よって、複数ビーム走査光学装置の組み立て時には、光源ホルダ外の所定のターゲットを用いて光源手段と第１の光学系との芯出しを行って光源ユニットを組み立てた後に、光源ユニットをハウジングに取り付ける。この際、光源ユニットからの複数のビームがアパーチャを通過するように、光源ユニットとアパーチャとの位置合わせを行う。よって、特許文献１に記載の複数ビーム走査光学装置では、光源手段と第１の光学系との芯出しのための機構及び光源ユニットの位置合わせのための機構が必要となり、装置の構成が複雑化していた。
【００２１】
一方、光源ユニット２ａでは、光走査装置５０ａの組み立て時において、ハウジング１７に対して、コリメータレンズ６、アパーチャ８、ミラー１０，１２、シリンドリカルレンズ１４及びアパーチャ１６を接着剤等により固定する。次に、コリメータレンズ６と芯出しがされ、かつ、アパーチャ１６をビームＢ１，Ｂ２が通過するように、ハウジング１７に対してＬＤ４を取り付ける。より詳細には、図２（ａ）のように、ＬＤ４とコリメータレンズ６とを芯出しすると、ビームＢ１が、アパーチャ１６を通過しない場合がある。そこで、図２（ｂ）に示すように、ビームＢ１がアパーチャ１６を通過するように、アパーチャ１６をターゲットとして、ＬＤ４を僅かに主走査方向に平行移動させて固定する。これにより、ビームＢ１，Ｂ２がアパーチャ１６を通過するようになる。なお、ＬＤ４を平行移動させることにより、ＬＤ４とコリメータレンズ６との芯出しがずれてしまうおそれがある。しかしながら、ＬＤ４の平行移動量は僅かであるので、芯出しのずれは問題にならない程度である。
【００２２】
光源ユニット２ａの組み立てが完了すると、ハウジング２８に対して、光源ユニット２ａ、ポリゴンミラー１８、モータ２０及び走査レンズ２２，２４，２６を取り付ける。これにより、光走査装置５０ａが完成する。以上のように、光源ユニット２ａでは、ハウジング１７に対して、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６が取り付けられているので、ＬＤ４及びコリメータレンズ６の芯出しと、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６の位置合わせとを、ＬＤ４の位置を調整することにより同時に行うことができる。そのため、ＬＤ４及びコリメータレンズ６の芯出しのための機構と、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６の位置合わせのための機構は、ＬＤ４の位置を調整する機構のみで足りるようになる。その結果、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａは、複雑な構成を有することなく、かつ、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６の位置合わせを行うことができる。
【００２３】
なお、特許文献１の複数ビーム走査光学装置では、図２（ａ）に示した光源ユニット２ａと同様に、ビームがアパーチャを通過しない場合には、第１の光学系（コリメータレンズ）の径を大きくすればよい。これにより、第１の光学系を通過するビームの幅が広くなるので、光源ユニットとアパーチャとの位置調整を行うことなく、ビームにアパーチャを通過させることができる。しかしながら、第１の光学系の径を大きくすると、複数ビーム走査光学装置が大型化する。
【００２４】
一方、光源ユニット２ａでは、ＬＤ４及びコリメータレンズ６の芯出しと、ＬＤ４、コリメータレンズ６及びアパーチャ１６の位置合わせとを、同時に行うことができる。そのため、ビームＢ１，Ｂ２は、確実にアパーチャ１６を正常に通過するようになり、コリメータレンズ６を大型化する必要がない。その結果、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａを小型化できる。
【００２５】
また、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａでは、突起４０は、副走査方向から平面視したときに、アパーチャ１６と重なる位置に設けられている。これにより、光源ユニット２ａは、アパーチャ１６を中心として水平面内において回転するようになる。これにより、光源ユニット２ａとハウジング１７との位置調整を行う際に、アパーチャ１６とポリゴンミラー１８との距離が変化しない。ビームＢ１，Ｂ２の偏向面上での主走査方向における間隔は、アパーチャ１６とポリゴンミラー１８との距離に依存している。よって、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａでは、光源ユニット２ａとハウジング１７との位置調整が行われても、ビームＢ１，Ｂ２の偏向面上での主走査方向における間隔が変化しない。
【００２６】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット及びこれを備えた光走査装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、第２の実施形態に係る光源ユニット２ｂを備えた光走査装置５０ｂの上面図である。以下に、光源ユニット２ｂ及び光走査装置５０ｂについて、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａとの相違点を中心に説明する。
【００２７】
光源ユニット２ａと光源ユニット２ｂとの相違点は、ビームＢ１，Ｂ２の放射方法である。より詳細には、光源ユニット２ａでは、ＬＤ４が、ビームＢ１，Ｂ２を放射している。一方、光源ユニット２ｂでは、ＬＤ４ａ，４ｂがそれぞれ、ビームＢ１，Ｂ２を放射している。そして、合成素子４２が、ビームＢ１，Ｂ２を合成している。このように、複数のＬＤ４ａ，４ｂによって、複数のビームＢ１，Ｂ２が放射されてもよい。なお、光源ユニット２ｂのその他の構成については、光源ユニット２ａのその他の構成と同じであるので説明を省略する。
【００２８】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態に係る光源ユニット及びこれを備えた光走査装置について、図面を参照しながら説明する。図４は、第３の実施形態に係る光源ユニット２ｃを備えた光走査装置５０ｃの上面図である。以下に、光源ユニット２ｃ及び光走査装置５０ｃについて、光源ユニット２ａ及び光走査装置５０ａとの相違点を中心に説明する。
【００２９】
光源ユニット２ａと光源ユニット２ｃとの相違点は、アパーチャ１６の位置である。より詳細には、光源ユニット２ａでは、アパーチャ１６は、副走査方向から平面視したときに、モータ２０から離れた位置に設けられている。一方、光源ユニット２ｃでは、アパーチャ１６は、副走査方向から平面視したときに、モータ２０と重なる位置に設けられている。アパーチャ１６がハウジング２８ではなくハウジング１７に取り付けられているので、ハウジング１７の一部がモータ２０に重ねて配置されることにより、アパーチャ１６は、副走査方向から平面視したときに、モータ２０と重なるように配置可能となる。このように、アパーチャ１６をモータ２０と副走査方向から平面視したときに重なるように配置することにより、アパーチャ１６とポリゴンミラー１８とを近づけることができる。その結果、ポリゴンミラー１８の偏向面上での、主走査方向におけるビームＢ１，Ｂ２の間隔が狭くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態に係る光源ユニットを備えた光走査装置の上面図である。
【図２】光源ユニットのＬＤ、コリメータレンズ及びアパーチャと、ビームを示した図である。
【図３】第２の実施形態に係る光源ユニットを備えた光走査装置の上面図である。
【図４】第３の実施形態に係る光源ユニットを備えた光走査装置の上面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｂ１，Ｂ２  ビーム
２ａ，２ｂ，２ｃ  光源ユニット
４，４ａ，４ｂ  ＬＤ
６  コリメータレンズ
８，１６  アパーチャ
１７，２８  ハウジング
１８  ポリゴンミラー
２０  モータ
４０  突起
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  光走査装置
【図１】
2010091843.tif 000003
【図２】
2010091843.tif 000004
【図３】
2010091843.tif 000005
【図４】
2010091843.tif 000006