(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザチップと、前記半導体レーザチップを保持し、前記半導体レーザチップを駆動する電気基板と、前記電気基板を保持する保持部材と、弾性部材により形成され、前記電気基板の外形部の少なくとも一部を覆うように前記保持部材に取り付けられた保護部材と、を有する光源装置と、
前記光源装置から出射されるレーザ光が感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、
前記光源装置が取り付けられ、前記偏向手段が収容された光学箱と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記保護部材は、前記電気基板の前記外形部の前記少なくとも一部を覆う突出部を有する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記保護部材は、前記保持部材に対して前記電気基板と反対の側で前記保持部材に固定部材により固定されている請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記半導体レーザチップはレーザ光を出射する発光素子と前記発光素子を内包するパッケージ部を有し、
前記保持部材は、前記パッケージ部に当接して前記レーザ光の進行方向を規定する複数の当接部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
さらに、前記電気基板を支持する基板支持部材を有し、
前記保持部材は、前記基板支持部材を介して前記電気基板を保持する請求項１から４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記弾性部材は、樹脂部材である請求項１から５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子を内包するパッケージ部と、を備える半導体レーザチップと、前記レーザ光が感光体上を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、前記偏向手段を収容する光学箱と、を備える光走査装置であって、
平面である実装面に前記半導体レーザチップが実装され、前記半導体レーザチップを駆動する電気基板と、
前記電気基板を保護する弾性体である保護部材と、
前記電気基板と前記保護部材が固定された保持部材と、を備え、
前記保持部材は前記パッケージ部に当接する当接部を備え、
前記電気基板は、前記当接部に前記パッケージ部が当接した状態で第１のねじによって前記保持部材に固定され、
前記保護部材は第２のねじによって前記保持部材に固定され、
前記保護部材は、前記第２のねじによって前記保持部材に固定される固定部と、前記固定部から延在し、前記電気基板の平面方向において前記電気基板の外縁の少なくとも一部分に非接触に対向する対向部と、を備え、
前記電気基板と前記保護部材が固定された前記保持部材が前記光学箱に固定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
前記保持部材は、前記光学箱の側壁に固定されており、
前記電気基板は前記保持部材の固定平面に固定され、前記固定平面の裏面に前記固定部が設けられ、
前記固定部は、前記保持部材と前記光学箱の前記側壁との間に位置することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記対向部は、前記保持部材と前記光学箱の前記側壁との間に位置する前記固定部から前記電気基板が固定された側に立設することによって、前記電気基板の外縁の少なくとも一部分に非接触に対向することを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記保護部材は、単一の前記第２のねじによって前記保持部材に固定されていることを特徴とする請求項７乃至９いずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか１項に記載の光走査装置と、
感光体と、
前記偏向手段によって偏向されたレーザ光によって前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記感光体上に現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを射出する光源装置、および光源装置を有し光ビームを偏向する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、電子写真複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置に用いられている。光走査装置は、通常、感光体上を、画像データに応じて明滅するレーザ光（以下、光ビームという。）で走査し、感光体上に形成される露光分布に応じて、静電気的な電子写真プロセスによる画像形成を実現している。
【０００３】
光走査装置において、光源としての半導体レーザは、画像信号に従って変調された光ビームを射出する。光ビームは、コリメータレンズにより略平行な光ビームに変換される。略平行な光ビームは、回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を有する偏向装置により偏向される。光ビームは、その後、レンズやミラーなどの結像光学素子により、主走査方向に移動するスポットとして感光体の上に結像される。光ビームは、副走査方向に移動する感光体の上を、主走査方向に沿って繰り返し走査することにより感光体の上に潜像を形成する。
【０００４】
尚、以下の説明において、主走査方向は、偏向装置の回転軸（または揺動軸）及び各結像光学系の光軸に垂直な方向（偏向装置で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。光源から偏向装置までの入射光学系の光軸の向きは、偏向装置から感光体までの走査光学系の光軸の向きと異なる。副走査方向は、各結像光学系の光軸及び主走査方向と垂直な方向（偏向装置の回転軸（または揺動軸）と平行な方向）である。
【０００５】
主走査断面は、結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面は、結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。副走査方向の露光分布の作成は、各主走査露光毎に、感光体を副走査方向に移動（回転）させることによって達成している。
【０００６】
光走査装置に光源として用いられる従来の半導体レーザとしては、特許文献１に開示されているものがある。この半導体レーザには、複数の電極端子が設けられており、電極端子を介して、駆動制御回路に接続される。また、半導体レーザの光走査装置への取り付けは、半導体レーザをレーザ保持部材内に圧入固定し、レーザ保持部材を治具でチャックして位置調整後、光走査装置にねじで固定されることによって、行われる。
【０００７】
ところで、近年では、光走査装置の高速化、高走査密度化のため、光源をマルチビーム化することが行われている。面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ−Ｄｉｏｄｅ）は、アレイ化も容易であるので、光走査装置の光源に面発光レーザを用いたものが多数提案されている。
【０００８】
光走査装置では、光源から射出されるビームの方向（光軸方向）が結像光学系の光学特性に影響を与えるため微小単位の角度精度が必要である。そのため、構成部品には、マイクロメートル単位の位置保証が求められる。光源の射出位置が光軸方向（深度方向）に沿った所定の位置に対して前後すると、その誤差が感光体上では数十〜百倍程度に拡大して感光体表面に対する光ビームの焦点位置の誤差となる。すなわち、結像光学系の縦倍率に応じて拡大されたフォーカス差が生じる。
【０００９】
焦点位置を中心として、所望のビーム径を得られる光軸方向の範囲を深度といい、すべてのビームが、副走査方向のすべての位置で感光体が深度内に来る範囲を共通深度という。焦点位置が光ビームごとに前後すると共通深度が減少し、感光体の位置変動に対して余裕がなくなる。
【００１０】
そこで、特許文献２は、ＶＣＳＥＬチップのパッケージ部材の基準面を光学ユニットの光軸に対して垂直に高精度に取り付ける方法を提案している。特許文献２において、ＶＣＳＥＬチップの発光点が設けられている平面と平行な基準面を、ＶＣＳＥＬチップのパッケージ部材の上面に設けている。パッケージ部材の基準面を、取り付け部側の光学ユニットの基準面（に設けられた３箇所）に当接させて、パッケージ部材の基準面を光学ユニットの光軸に対して垂直に高精度に取り付けている。
【００１１】
しかしながら、特許文献２のようなＶＣＳＥＬチップパッケージの取付固定方式では、外力による衝撃や振動に弱い構成となってしまうという課題がある。特許文献２においては、パッケージ部材の基準面を光学ユニットの基準面に当接させる当接方向にねじにより固定されている。しかし、当接方向に垂直な方向においては、部品を突き当てることによる位置決め方式を用いていないため、外力による衝撃や振動に弱い。
【００１２】
ここで、ＶＣＳＥＬチップパッケージは、自身を駆動させるための駆動ＩＣ等と電気的に接続されるため、電気基板と一体となっている。このような構成において、電気基板の外形部（端部）に作用する衝撃に弱い。特に、電気基板と平行な方向に作用する外力・衝撃により、電気基板がずれてしまうことがある。
そして、ＶＣＳＥＬチップパッケージの取付固定部から距離が離れた位置で基板に衝撃が加わると、離れた距離の分だけ、モーメントが大きくなるため、特に電気基板の位置ズレが発生しやすくなる。
【００１３】
これを回避するためにまず考えられることは、従来の半導体レーザの光走査装置への取り付けと同じく、半導体レーザを支持部材に圧入することである。しかし、例えば、３２個の光ビームを射出する半導体レーザを従来のような圧入タイプで用いるとなると、電極の本数もその分増加してしまう。電極の増加は、基板配線の複雑化を招き、電極端子同士の接触等のリスクを生むことになる。
次善策として、固定手段としてのねじの点数を増やしたり、一点当たりのねじ締結力を上げる方法がある。
【００１４】
しかし、上記のように固定力を増加させていくと、ＶＣＳＥＬチップパッケージの取付部やねじ固定部のわずかな寸法のバラツキにより、ＶＣＳＥＬチップパッケージが取付基準面に倣いにくくなる。そのような状態になると、光軸の精度が崩れてしまい、再度光軸調整を行うことになってしまう。仮に固定時に光軸がずれなかったとしても、ＶＣＳＥＬチップパッケージが、取付基準面に倣わない、不安定な姿勢のまま使用されることになり、やはり外力による衝撃や振動に弱い構成となってしまう。加えて、ＶＣＳＥＬチップパッケージが局所的に応力集中を受けることとなり、変形したり、破損したりしてしまう恐れもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平９−１０２６５０号公報
【特許文献２】特開２００４−００６５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、組立作業中やメンテナンス中に光源装置に作用する外力により電気基板に生じるストレスを低減する光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光走査装置は、
レーザ光を出射する半導体レーザチップと、前記半導体レーザチップを保持し、前記半導体レーザチップを駆動する電気基板と、前記電気基板を保持する保持部材と、弾性部材により形成され、前記電気基板の外形部の少なくとも一部を覆うように前記保持部材に取り付けられた保護部材と、を有する光源装置と、
前記光源装置から出射されるレーザ光が感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、
前記光源装置が取り付けられ、前記偏向手段が収容された光学箱と、
を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、組立作業中やメンテナンス中に光走査装置に作用する外力による保持部材に対する電気基板の位置変動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カラープリンターの断面図。
【図２】光学ユニットを示す図。
【図３】半導体レーザを示す図。
【図４】光走査装置を示す図。
【図５】画像形成装置の制御ブロック図。
【図６】信号タイミングを示す図。
【図７】光学ユニットを示す図。
【図８】光学箱に取付けられた光学ユニットの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、複数色のトナーを用いて画像形成するデジタルフルカラープリンター（カラー画像形成装置）１００の断面図である。図４は、図１に示すデジタルフルカラープリンター１００に備えられる光ビーム射出装置としての光走査装置１０４を示す図である。
【００２１】
本実施例をデジタルフルカラープリンター１００及びそれに備えられる光走査装置１０４を例に説明する。しかし、本発明は、デジタルフルカラープリンター１００及びそれに備えられる光走査装置１０４に限られるものではない。本発明は、単色のトナー（例えば、ブラック）のみで画像形成する画像形成装置及びそれに備えられる光走査装置にも適用できる。
【００２２】
まず、図１を用いて本実施例のデジタルフルカラープリンター（以下、画像形成装置という。）１００について説明する。画像形成装置１００には色別に画像を形成する４つの画像形成部（画像形成手段）１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋ）が備えられている。ここでのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて画像形成を行う。
【００２３】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋには、感光体としての感光体ドラム（像担持体）１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ）がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋがそれぞれ設けられている。また、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋが配置されている。
【００２４】
感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト（中間転写体）１０７が配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９及び１１０とに張架され、画像形成中には図１の矢印Ｂにより示す方向に回転する。また、中間転写ベルト１０７を介して、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋに対向する位置には、一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが設けられている。
【００２５】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するための２次転写装置１１２、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を備える。
画像形成装置１００の帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。各画像形成部１０１における帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスは、同一である。画像形成部１０１Ｙを例にして、帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋにおける帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスについては説明を省略する。
【００２６】
画像形成部１０１Ｙにおいて、帯電装置１０３Ｙは、回転する感光体ドラム１０２Ｙの表面を均一に帯電する。均一に帯電された感光体ドラム１０２Ｙの表面は、光走査装置１０４Ｙから射出される光ビームによって露光される。これによって、回転する感光体ドラム１０２Ｙの上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１０５Ｙによってイエローのトナー像として現像される。
【００２７】
以下、１次転写工程以降の画像形成プロセスを説明する。一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋに転写バイアスを印加することによって、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、中間転写ベルト１０７の上に転写される。４色のトナー像は、中間転写ベルト１０７の上で重ね合わされる。
【００２８】
中間転写ベルト１０７の上に転写された４色のトナー像は、手差し給送カセット１１４または給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２へ搬送されてきた記録媒体Ｓの上に、２次転写装置１１２により２次転写される。記録媒体Ｓの上のトナー像は、定着装置１１３で加熱および加圧されて記録媒体Ｓに定着され、記録媒体Ｓの上にフルカラー画像が形成される。画像が形成された記録媒体Ｓは、排紙部１１６へ排紙される。
【００２９】
なお、１次転写後にそれぞれの感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの上に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋによって除去される。
連続画像形成の場合には、上記の画像形成プロセスが繰り返される。
【００３０】
次に、図２、図３、図４、図５、および図７を用いて光走査装置１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ）の構成を説明する。なお、各光走査装置１０４の構成は同一であるので、以下の説明では色を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。光走査装置１０４は、光学箱４０１（図４）を備える。光学箱４０１の内部には、以下で説明する各種光学部材が配置されている。
【００３１】
図２は、光走査装置１０４の光学箱４０１に取り付けられる光学ユニット（光源装置）２００を示す図である。図２（ａ）は、後述する鏡筒部２０４の側から見た分解斜視図である。図２（ｂ）は、後述する電気基板（プリント回路板）２０３の側から見た分解斜視図である。図２（ｃ）および図２（ｄ）は、鏡筒部２０４を組み付ける前の光学ユニット２００の光軸位置における水平断面図である。図２（ｅ）は、後述する基板支持部材２０７を示す斜視図である。
【００３２】
光走査装置１０４には、レーザ光（以下、光ビームという。）を射出する光源としての半導体レーザ２０２及び半導体レーザ２０２を駆動するための電気基板（以下、基板という。）２０３が設けられている。基板２０３は、半導体レーザ２０２を保持し、半導体レーザ２０２を駆動する。
【００３３】
図３は、半導体レーザ２０２を示す図である。図３（ａ）は、半導体レーザ２０２が固定されたセラミック製のパッケージ部材２２０を示す図である。図３（ｂ）は、半導体レーザ２０２の発光素子（発光部）２０２ａの配列を示す拡大図である。半導体レーザ２０２は、図３（ａ）に示すように、矩形のパッケージ部材２２０に固定されている。図２（ａ）に示すように、パッケージ部材２２０は、基板２０３に保持されている。パッケージ部材２２０は、基板２０３と反対の側の表面に基準面２２０ａが設けられている。
【００３４】
本実施例の半導体レーザ２０２は、複数の光ビームをそれぞれ発光する複数の発光素子２０２ａを有する。複数の発光素子２０２ａは、１列（アレイ状）に配列されている。発光素子２０２ａは、例えば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ）であるとよい。複数の発光素子２０２ａから射出された複数の光ビームは、感光体ドラム１０２の回転方向において感光体ドラム１０２の上の異なる位置に結像するように、複数の発光素子２０２ａは、光走査装置１０４に設置される。なお、発光素子２０２ａの配列は、１列に限られるものではなく、２次元配列されていても良い。
【００３５】
図２に戻り説明を続ける。レーザホルダ（保持部材）２０１は、基板２０３に対して略平行に配置されている。レーザホルダ２０１は、光学ユニット２００を光走査装置１０４に取り付けるための取り付け部２３０を有する。レーザホルダ２０１は、後述する基板保護部材２１０と、鏡筒部２０４とを備える。鏡筒部２０４の先端部には、コリメータレンズ２０５が取り付けられている。コリメータレンズ２０５は、半導体レーザ２０２から射出される光ビーム（発散光）を平行光に変換する。コリメータレンズ２０５は、光走査装置１０４の組み立て時に特定の治具で半導体レーザ２０２から射出される光ビームの照射位置やピントを検出しながら、レーザホルダ２０１への設置位置が調整される。コリメータレンズ２０５の設置位置が決定されると、コリメータレンズ２０５と鏡筒部２０４との間に塗布された紫外線硬化型の接着剤に紫外線を照射することでコリメータレンズ２０５はレーザホルダ２０１に接着固定される。半導体レーザ２０２は、基板２０３に電気的に接続されている。半導体レーザ２０２は、基板２０３から供給される駆動信号によって光ビームを射出する。
【００３６】
図２において、基板支持部材２０７は、基板２０３をレーザホルダ２０１へ取り付ける。基板支持部材２０７は、弾性を有する材質（弾性部材）でできている。基板支持部材２０７は、基板２０３を支持する。レーザホルダ２０１は、基板支持部材２０７を介して基板２０３を保持する。
【００３７】
図２（ｅ）に示すように、基板支持部材２０７は、複数の基板支持部２０７ａ、複数の固定部２０７ｂ、および基板支持部２０７ａと固定部２０７ｂとの間をそれぞれ接続する複数の接続部２０７ｃを有する。本実施例において、３つの基板支持部２０７ａのそれぞれは、基板支持部材２０７を基板２０３に取り付けるためのねじ２０９と係合するねじ穴２０７ｄを有する。３つの固定部２０７ｂのそれぞれは、基板支持部材２０７をレーザホルダ２０１に固定するためのねじ２０８が通る穴２０７ｅを有する。
【００３８】
以下に、半導体レーザ２０２が実装された基板２０３をレーザホルダ２０１へ取り付ける方法について説明する。
まず、基板支持部材２０７を３つのねじ２０８でレーザホルダ２０１に固定する。次に、基板２０３に保持されたパッケージ部材２２０の基準面２２０ａを、レーザホルダ２０１に設けられた複数（本実施例において、３つ）の当接部２０１ａに当接させる。このとき、図２（ｃ）に示すように、基板支持部材２０７の基板支持部２０７ａと基板２０３の間にはすき間Ｈが存在する。
【００３９】
次に、ねじ２０９を締結することにより、固定部２０７ｂと基板支持部２０７ａとの間を接続する接続部２０７ｃが弾性変形して、基板支持部２０７ａが基板２０３に密着して固定される（図２（ｄ）参照）。このとき、接続部２０７ｃの弾性変形により発生する基板支持部材２０７の復元力により、パッケージ部材２２０は、レーザホルダ２０１の当接部２０１ａに当接して固定される。当接部２０１ａは、パッケージ部材２２０の基準面２２０ａに当接して半導体レーザ２０２の光軸の向きを規定する。
【００４０】
図４（ａ）は、光走査装置１０４の斜視図である。図４（ｂ）は、光走査装置１０４の上面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の線IVＣ−IVＣに沿って取った断面図である。図４（ｄ）は、光走査装置１０４の主要な光学部品の構成を示した斜視図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、光学箱４０１には、図２で説明をした光学ユニット２００が取り付けられている。光学箱４０１は、上下に開放した形状を有する。光学箱４０１の上部開口は、上蓋４１７（図４（ｃ））により密閉される。光学箱４０１の下部開口は、下蓋４１８（図４（ｃ））により密閉される。
光学箱４０１の内部には、光ビームが感光体ドラム１０２上を主走査方向に走査するように光学ユニット２００から射出された光ビームを偏向する偏向部材としての回転多面鏡４０２が備えられている。回転多面鏡４０２は、図４（ｃ）に示すモータ４０３によって回転される。
【００４２】
回転多面鏡４０２によって偏向された光ビームは、第１のｆθレンズ４０４に入射する。第１のｆθレンズ４０４を通過した光ビームは、反射ミラー４０５、反射ミラー４０６（図４（ｃ）および図４（ｄ））によって反射され、第２のｆθレンズ４０７に入射する。第２のｆθレンズ４０７を通過した光ビームは、反射ミラー４０８によって反射され、防塵ガラス４０９を通過して感光体ドラム１０２上に導かれる。回転多面鏡４０２によって等角速度で走査される光ビームが第１のｆθレンズ４０４と第２のｆθレンズ４０７により感光体ドラム１０２上に結像し、かつ感光体ドラム１０２上を等速度で走査する。
【００４３】
本実施例の光走査装置１０４は、ビームスプリッター４１０を有する。ビームスプリッター４１０は、光学ユニット２００から回転多面鏡４０２へ射出された光ビームの光路上に配置されている。ビームスプリッター４１０に入射した光ビームは、透過光である第１の光ビームと、反射光である第２の光ビームとに分離される。第１の光ビームは、回転多面鏡４０２によって偏向され、上述の如く感光体ドラム１０２に導かれる。第２の光ビームは、図４（ａ）に示す集光レンズ４１５を通過した後、光電変換素子（受光部）としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという。）４１１に入射する。ＰＤ４１１は、受光光量に応じた検知信号を出力し、出力された検知信号に基づいて後述する自動光量制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）が行われる。
【００４４】
また、本実施例の光走査装置１０４は、画像データに基づく光ビームの射出タイミングを決定するための同期信号を生成するビーム検出器（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下、ＢＤという。）４１２を備える。回転多面鏡４０２によって偏向された光ビーム（第１の光ビーム）は、第１のｆθレンズ４０４を通過し、反射ミラー４０５、ＢＤミラー４１４（図４（ｄ））によって反射され、ＢＤ４１２に入射する。ＢＤ４１２に入射する光ビームは、複数のレンズから成る光学系４１３を通過してＢＤ４１２に入射する。光学系４１３は、ガラスレンズと樹脂レンズから構成されており、主走査方向と副走査方向で異なるパワー（屈折力）を有し、主走査方向のパワーの大部分はガラスレンズが有している。
【００４５】
図５は、本実施例の画像形成装置１００の制御ブロック図である。なお、本実施例における各色の画像形成部１０１における構成要素は同一のものであるので、以下では、画像形成部１０１Ｙの制御ブロック図を例に説明する。
ＣＰＵ５０１は、メモリ５０２に記憶された制御プログラムに基づいて各要素に所定の制御を実行させる制御部である。
【００４６】
画像形成部１０１Ｙは、プロセスユニット５０４を有する。図５に示すプロセスユニット５０４は、感光体ドラム１０２Ｙを駆動する駆動部、帯電装置１０３Ｙ、現像装置１０５Ｙ、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、駆動ローラ１０８、および一次転写装置１１１Ｙを総称したものである。プロセスユニット５０４の詳細な制御については説明を省略する。
【００４７】
また、ＣＰＵ５０１は、２次転写装置１１２、および記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を制御する。２次転写装置１１２および定着装置１１３の詳細な制御については説明を省略する。
【００４８】
メモリ５０２には、制御プログラムの他、ＡＰＣを実行する際に用いる参照値データ、各発光素子２０２ａの射出タイミングを規定するタイミングデータが記憶されている。ＣＰＵ５０１は、同期信号よりも高周波数のクロック信号を生成する水晶発振器などのクロック信号生成部とクロック信号をカウントするカウンタを内蔵している。
【００４９】
ＣＰＵ５０１には、ＢＤ４１２から出力される同期信号が入力される。また、ＣＰＵ５０１には、ＰＤ４１１から出力される検知信号が入力される。ＣＰＵ５０１は、同期信号に基づいてレーザドライバ５０３へ制御信号を送信する。レーザドライバ５０３は、制御信号に基づいて半導体レーザ２０２へ駆動信号を送信する。
【００５０】
以下、図６を用いて、本実施例において光ビームが１走査される１走査周期内に行われる制御について説明する。
図６において、（１）は、ＢＤ４１２から出力される同期信号を示す。（２）は、半導体レーザ２０２の複数の発光素子２０２ａのうちのレーザドライバ５０３から発光素子２０２ａ１に送信される駆動信号Ａを示す。（３）は、半導体レーザ２０２の複数の発光素子２０２ａのうちのレーザドライバ５０３から発光素子２０２ａ２に送信される駆動信号Ｂを示す。なお、説明を簡易にするために、発光素子２０２ａ１及び２０２ａ２のみを示しているが、複数の発光素子２０２ａの数は、３つ以上であってもよい。
【００５１】
図６の（２）に示すように、レーザドライバ５０３は、同期信号を生成するために発光素子２０２ａ１にＢＤ４１２に入射するタイミングに合わせて駆動信号Ａを送信する。その駆動信号Ａに応じて発光素子２０２ａ１からは光ビームが射出され、その光ビームを受光したＢＤ４１２はＢＤ信号を生成する。
【００５２】
ＣＰＵ５０１は、同期信号の生成タイミングに基づいて主走査方向の露光開始位置（画像形成開始位置）を決定する。ＣＰＵ５０１は、同期信号の生成に応じてカウントされるカウント値が各発光素子２０２ａに対応して設定された第１の所定値（上記タイミングデータのうちのひとつ）になったことに応じて画像データに基づく光ビームの射出をレーザドライバ５０３に開始させる。即ち、図６の（２）（３）に示すように、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されてから第１の所定値に対応する所定時間Ｔ１１、Ｔ１２後に感光体ドラム１０２上にトナー像を形成するための光ビームの射出をレーザドライバ５０３に開始させる。その後、図６の（２）（３）の潜像形成期間において画像データに基づく光ビームが発光素子２０２ａ１及び２０２ａ２からそれぞれ射出される。
【００５３】
また、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されたことに応じてカウンタのカウント値をリセットし、かつカウントを開始する。そして、ＣＰＵ５０１は、カウンタのカウント値が各発光素子２０２ａに対応して設定された第２の所定値（上記タイミングデータのうちのひとつ）になったことに応じて、半導体レーザ２０２の各発光素子２０２ａを個別に点灯させる。ＣＰＵ５０１は、各発光素子２０２ａから射出された光ビームをＰＤ４１１が受光した受光結果に基づいて、各発光素子２０２ａのＡＰＣを実行する。即ち、図６に示すように、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されてから第２の所定値に対応する所定時間Ｔ２１およびＴ２２後にＡＰＣを実行する。ＡＰＣは、図６に示すＡＰＣ実行期間中に実行される。
【００５４】
なお、各発光素子２０２ａに対応して設定された第１の所定値及び第２の所定値は、回転多面鏡４０２の回転速度を考慮して回転多面鏡４０２により偏向された光ビームがＢＤ４１２およびＰＤ４１１に入射するタイミングに基づいて設定される。また、本実施例では、第１の所定値及び第２の所定値を各発光素子２０２ａに対応して設定された所定値として説明したが、第１の所定値及び第２の所定値は、各発光素子２０２ａに共通して設定された所定値であってもよい。
【００５５】
ＣＰＵ５０１は、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧と目標光量に対応する参照電圧（メモリ５０２に記憶された参照データに相当）とを比較し、電圧の差分に基づいて各発光素子２０２ａに供給する駆動信号ＡおよびＢである駆動電流値を制御する。即ち、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧が目標光量に対応する電圧よりも低い場合、発光素子２０２ａに供給する駆動電流を増加させて光ビームの光量を増大させる。一方、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧が目標光量に対応する電圧よりも高い場合、レーザドライバ５０３から発光素子２０２ａに供給する電流を減少させて光ビームの光量を低下させる。
【００５６】
続いて、本実施例による基板保護部材（以下、保護部材という。）２１０について説明する。
図７は、光学ユニット２００を示す図である。図７（ａ）は、基板２０３の正面側から見た光学ユニット２００を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の線VIIＢ−VIIＢに沿って取った断面図である。
【００５７】
保護部材２１０は、レーザホルダ２０１に取り付けられている。保護部材２１０には、保護部材２１０の上端部２１０ａおよび下端部２１０ｂから突出したひさし部（突出部）２１０ｃおよび２１０ｄが設けられている。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、保護部材２１０の上端部２１０ａおよび下端部２１０ｂから、レーザホルダ２０１に取り付けられる保護部材２１０の正面側へ延在している。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、基板２０３の外形部（上端部および下端部）の少なくとも一部を覆うように配置されている。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄと基板２０３の外形部との間に隙間を有するように配置されている。
【００５８】
また、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄの側端部２１０ｃ１および２１０ｄ１は、基板２０３の側端部２０３ａよりも外方へ突出している。保護部材２１０のひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、基板２０３の外形部が剥き出しになることを防止する。
保護部材２１０は、弾性部材により形成されている。保護部材２１０の弾性部材は、ＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂部材であるとよい。
【００５９】
光学ユニット２００は、光走査装置１０４の光学箱４０１に取付けられる。光学ユニット２００が取付けられた光走査装置１０４を画像形成装置１００内に取り付ける際に、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、組立作業者の手や画像形成装置１００内の部品と、基板２０３の外形が接触することを防止する。
【００６０】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、保護部材２１０のひさし部２１０ｃに矢印Ｆで示す外力が加わったとしても、保護部材２１０が弾性部材により形成されているので、図７（ｂ）の点線で示すようにひさし部２１０ｃのみが撓む。ひさし部２１０ｃが撓んでも、ひさし部２１０ｃと基板２０３の上端部（外形部）との間に隙間があるので、ひさし部２１０ｃは、基板２０３と接触しない。よって、保護部材２１０に外力・衝撃が加わったとしも、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、外力・衝撃が基板２０３に加わることを防止する。すなわち、保護部材２１０は、組立作業中やメンテナンス中に光学ユニット２００に作用する外力により基板２０３に生じるストレスを低減することができる。
【００６１】
加えて、保護部材２１０は、レーザホルダ２０１とは別に形成されているので、保護部材２１０は、光学ユニット２００の全体に外力・衝撃が加わることを防止することも可能である。
更には、保護部材２１０を光学ユニット２００の組立工程の初期にレーザホルダ２０１に取り付けることによって、光学ユニット２００並びに光走査装置１０４の組立時に、基板２０３に外力・衝撃が加わることを防止することも可能となる。
【００６２】
以下に、保護部材２１０をレーザホルダ２０１へ取り付ける方法を説明する。
図８は、光学箱４０１に取付けられた光学ユニット２００を示す斜視図である。
保護部材２１０は、レーザホルダ２０１に対して基板２０３を保持する側と反対側でレーザホルダ２０１に固定部材としてのねじ２１１により取り付けられている。本実施例では、保護部材２１０は、ねじ２１１によってレーザホルダ２０１に固定されている。
【００６３】
ねじ２１１は、保護部材２１０の背面２１０ｈに締付けられる。保護部材２１０の背面２１０ｈを光学箱４０１に向けて、光学ユニット２００を光学箱４０１に取り付ける。保護部材２１０は、光学ユニット２００のレーザホルダ２０１と光学箱４０１との間に配置される。光学ユニット２００を光学箱４０１に取り付けたときに、ねじ２１１は、作業者がねじ２１１にドライバなどの工具でアクセスできない、すなわち、ねじ２１１を外すことができない位置に配置される。従って、組立作業者やサービスマンが誤って保護部材２１０を外してしまうことを防止できる。これにより、光学ユニット２００および光走査装置１０４の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
本実施例によれば、弾性部材により形成され、基板２０３の外形部の少なくとも一部を覆い、レーザホルダ２０１に固定された保護部材２１０を光学ユニット２００に設けた。保護部材２１０が外力・衝撃を受けても、保護部材２１０の弾性変形により外力・衝撃を吸収するので、基板２０３に外力・衝撃が直接に加わることを防止できる。 これによって、発光素子（ＶＣＳＥＬ）２０２ａの位置ずれを防ぎ、光学ユニット２００の光学性能の安定性を高めることができる。
【００６５】
また、光学ユニット２００が光走査装置１０４に組み込まれた状態では、組立作業者やサービスマンが誤って保護部材２１０のねじ２１１を取り外さないように、ねじ２１１を光学箱４０１と保護部材２１０との間に設けている。これによって、信頼性の高い光学ユニット２００および光走査装置１０４を提供することができる。
【００６６】
本実施例によれば、光軸を高精度に維持しながらも、簡単な構成で、組立作業中やメンテナンス中に光源装置に作用する外力による電気基板のずれを防止することができる。
本実施例によれば、ＶＣＳＥＬチップパッケージの変形や破損を防止することができると共に、衝撃、振動、および外力に強い光源装置および光走査装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６７】
２００  光学ユニット（光源装置）
２０１  レーザホルダ（保持部材）
２０１ａ  当接部
２０２  半導体レーザ（光源）
２０２ａ  発光素子（発光部）
２０３  電気基板
２０７  基板支持部材
２１０  保護部材
２１０ｃ、２１０ｄ  ひさし部（突出部）
２１１  ねじ（固定部材）
２２０  パッケージ部材
４０１  光学箱
４０２  回転多面鏡（偏向部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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