(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子と、
前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部を受光する受光素子と、
前記面発光レーザ素子及び前記受光素子を覆うパッケージ部及びキャップ部と、
前記受光素子により得られた出力に基づき前記面発光レーザ素子を制御する制御部と、
を有し、
前記キャップ部には、前記面発光レーザより出射されたレーザ光を透過する透明部材が設けられており、
前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部は、前記透明部材において反射され前記受光素子に入射するものであって、
前記面発光レーザ素子は、前記複数の面発光レーザの一部の領域に位置する面発光レーザの群を複数有し、
前記制御部は、前記面発光レーザから出射された光が前記受光素子により検出され、前記受光素子から出力された出力モニタ信号に基づき、前記複数の群よりいずれかの群を使用領域として選択し、他の群を不使用領域とすることを特徴とする面発光レーザユニット。
【請求項２】
前記選択された面発光レーザの群には、前記受光素子において検出された光量が最も高い面発光レーザを含むものであることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザユニット。
【請求項３】
複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子と、
前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部を受光する受光素子と、
前記面発光レーザ素子及び前記受光素子を覆うパッケージ部及びキャップ部と、
前記受光素子により得られた出力に基づき前記面発光レーザ素子を制御する制御部と、
を有し、
前記キャップ部には、前記面発光レーザより出射されたレーザ光を透過する透明部材が設けられており、
前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部は、前記透明部材において反射され前記受光素子に入射するものであって、
前記受光素子は，複数の領域に分割されており、
前記制御部は、前記面発光レーザを発光させ、前記受光素子における複数の領域により検出された出力モニタ信号に基づき、前記面発光レーザに対応する前記受光素子の領域を選択することを特徴とする面発光レーザユニット。
【請求項４】
選択される前記受光素子の領域は、１つの前記面発光レーザに対し、１の領域であることを特徴とする請求項３に記載の面発光レーザユニット。
【請求項５】
選択される前記受光素子の領域は、１つの前記面発光レーザに対し、１または２以上の領域であることを特徴とする請求項３に記載の面発光レーザユニット。
【請求項６】
前記面発光レーザより出射され、前記透明部材を透過したレーザ光は、アパーチャを通過するものであって、
前記アパーチャには、一方の方向に長く形成された開口部を有しており、
前記受光素子において分割されている前記領域の長手方向と、前記アパーチャにおける前記開口部の長手方向とは，同じ方向であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の面発光レーザユニット。
【請求項７】
前記面発光レーザ素子には、複数の前記面発光レーザにより、２次元の面発光レーザアレイが形成されているものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の面発光レーザユニット。
【請求項８】
光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１から７のいずれかに記載の面発光レーザユニットを有する光源と、
前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
像担持体と、
前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する請求項８に記載の光走査装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする請求項９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、面発光レーザユニット、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。このような画像形成装置においては、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を２次元的に配列した構成の２次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の１／ｎにすることができ、単位画素をｎ×ｍの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。また、複数の光ビームで同時に走査を行なうことができる。
【０００３】
通常、光書き込みに用いられる半導体レーザは、ＡＰＣ（Automatic Power Control）制御を行なうため、半導体レーザの発光量をモニタすることが必要となる。端面発光レーザでは、光の出射端とは反対側の端面から出射される光を受光することにより、光量をモニタすることができるが、面発光レーザでは、出射面と反対側の面には光は出射されないため、端面発光レーザと同様の方法では光量をモニタすることができない。従って、面発光レーザでは、出射された光の一部を分岐して、光量のモニタを行なう様々な方法が検討されており、開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、面発光レーザの出射面側にビームスピリッタを配置し、面発光レーザから出射される光をビームスピリッタにより分岐し、モニタ光として光検出器により検出する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２では、面発光レーザの出斜面側に、ミラーにより形成されたアパーチャを設け、アパーチャを通過する光とアパーチャに設けられたミラーにより反射される光とに分離し、アパーチャに設けられたミラーにより反射された光を受光素子により検出し、モニタする方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法は、使用される光をビームスプリッタにより分岐する方法であるため光利用効率が低下してしまい、また、ビームスプリッタは高価であるため、コストアップにつながるといった問題点を有している。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている方法では、特殊な光学部品を必要とする場合や、受光素子に光を入射させるための光学部品を必要とし、同様に、コストアップにつながるとともに、大型化するといった問題点を有している。
【０００８】
更には、パッケージにＶＣＳＥＬアレイと受光素子とを隣接させて実装し、出射窓からの反射光をモニタする方法があるが、ＶＣＳＥＬアレイ及び受光素子の実装位置ずれや封止ガラスの角度ばらつきが原因で受光素子上の反射光の位置が外れてしまい、正しくＡＰＣ制御が行えなくなるといった問題がある。
【０００９】
また、この方法においては、パッケージ封止後の受光位置の調整が困難であるため、受光位置が外れたパッケージについては実装した後に廃棄しなければならず、これにより製造コストが高くなってしまう。これを解決するための手段としては、受光素子を大型化する等の方法が考えられるが、大きな受光素子を用いるとその分パッケージ寸法も大きくなり、面発光レーザモジュールが大きくなってしまうという別の問題が発生する。
【００１０】
更に、書き込みに使用するレーザビームはアパーチャを通過した光であるのに対して、光量モニタでは、レーザ光のビームスポット全体をモニタしているため、ＡＰＣ精度が悪くなるといった問題もある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、低コストで、小型化可能であって、精度の高い光量モニタをすることのできる面発光レーザユニットを提供することを目的とするものであり、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子と、前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部を受光する受光素子と、前記面発光レーザ素子及び前記受光素子を覆うパッケージ部及びキャップ部と、前記受光素子により得られた出力に基づき前記面発光レーザ素子を制御する制御部と、を有し、前記キャップ部には、前記面発光レーザより出射されたレーザ光を透過する透明部材が設けられており、前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部は、前記透明部材において反射され前記受光素子に入射するものであって、前記面発光レーザ素子は、前記複数の面発光レーザの一部の領域に位置する面発光レーザの群を複数有し、前記制御部は、前記面発光レーザから出射された光が前記受光素子により検出され、前記受光素子から出力された出力モニタ信号に基づき、前記複数の群よりいずれかの群を使用領域として選択し、他の群を不使用領域とすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子と、前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部を受光する受光素子と、前記面発光レーザ素子及び前記受光素子を覆うパッケージ部及びキャップ部と、前記受光素子により得られた出力に基づき前記面発光レーザ素子を制御する制御部と、を有し、前記キャップ部には、前記面発光レーザより出射されたレーザ光を透過する透明部材が設けられており、前記面発光レーザより出射されたレーザ光の一部は、前記透明部材において反射され前記受光素子に入射するものであって、前記受光素子は，複数の領域に分割されており、前記制御部は、前記面発光レーザを発光させ、前記受光素子における複数の領域により検出された出力モニタ信号に基づき、前記面発光レーザに対応する前記受光素子の領域を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低コストで、小型化可能であって、精度の高い光量モニタをすることのできる面発光レーザユニットを提供することができ、更には、この面発光レーザユニットを用いることにより、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置が提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールの構成図
【図２】第１の実施の形態における面発光レーザモジュールの説明図
【図３】第１の実施の形態における面発光レーザユニットの説明図
【図４】第１の実施の形態における面発光レーザ素子の説明図
【図５】第１の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（１）
【図６】第１の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（２）
【図７】第１の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（３）
【図８】第１の実施の形態における他の面発光レーザ素子の説明図
【図９】第２の実施の形態における面発光レーザユニットの説明図
【図１０】第２の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（１）
【図１１】第２の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（２）
【図１２】第２の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（３）
【図１３】第３の実施の形態における面発光レーザユニットの説明図
【図１４】第３の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（１）
【図１５】第３の実施の形態における面発光レーザユニットの補正方法の説明図（２）
【図１６】第４の実施の形態における面発光レーザユニットの説明図
【図１７】第４の実施の形態における他の面発光レーザユニットの説明図
【図１８】第５の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図
【図１９】第５の実施の形態における光走査装置の構成図
【図２０】第６の実施の形態におけるカラープリンタの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態における面発光レーザモジュール及び面発光レーザユニットについて説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、面発光レーザ素子１０及びフォトダイオード等により形成された受光素子２０が、パッケージ部３０及びキャップ部４０により覆われている。尚、図１は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの内部を側面より見た図であり、図２は、内部を上面より見た図、即ち、キャップ部４０を取り外した状態の上面図である。
【００１８】
面発光レーザ素子１０及び受光素子２０は、パッケージ部３０の凹状の底面に設置されている。パッケージ部３０の底面には、配線３１が設けられており、面発光レーザ素子１０と配線３１とはボンディングワイヤ３２により接続されており、受光素子２０と配線３１とはボンディングワイヤ３３により接続されている。
【００１９】
キャップ部４０は全体が金属材料により形成されているが、面発光レーザ素子１０における面発光レーザより出射されたレーザ光が照射される領域には、ガラス等の材料により形成されている透明部材４１が設けられている。透明部材４１は、面発光レーザから出射されたレーザ光の殆どを透過するものであるが、透明部材４１の表面及び裏面において約１０％の光が反射される。このように透明部材４１において反射した光が受光素子２０に入射するように、面発光レーザ素子１０の表面に対し角度θの傾きで形成されている。尚、本実施の形態では、角度θは約１９°である。また、パッケージ部３０とキャップ部４０とはシーム溶接にて接合されており、これにより封止されている。
【００２０】
次に、図３に示すように、本実施の形態における面発光レーザモジュールの制御について説明する。パッケージ部３０に設けられた配線３１は、パッケージ部３０の外側の不図示の配線と接続されており、パッケージ部３０の外側の配線は、書き込み制御回路等を有する書き込み制御部５０と接続されている。尚、本実施の形態では、面発光レーザモジュールと書き込み制御部５０とにより面発光レーザユニットが形成される。
【００２１】
受光素子２０において検出された光は電気信号に変換された後、配線３１等を介し出力モニタ信号として書き込み制御部５０に入力する。書き込み制御部５０では、出力モニタ信号に基づき受光素子２０に照射されているレーザ光の光強度を検出し、この光強度と基準値とを比較して、面発光レーザ素子１０における面発光レーザから出射されるレーザ光の強度が所定の値となるように電流量を調整し、書込信号として面発光レーザ素子１０に入力する。この書込信号の値は、次の出力モニタ信号が検出され、出力モニタ信号に基づき面発光レーザ素子１０に流される電流量が調整されるまで保持され、面発光レーザ素子１０における面発光レーザから出射されるレーザ光の出力を一定に保つことができる。
【００２２】
次に、面発光レーザ素子１０に形成されている面発光レーザについて説明する。本実施の形態においては、図４に示されるように、面発光レーザ素子１０は、２次元の面発光レーザアレイが形成されており、８×６個の面発光レーザ１１を有しているが、この面発光レーザ素子１０において、光書き込み等において使用される面発光レーザ１１は、８×４個である。
【００２３】
本実施の形態における面発光レーザユニットでは、このような面発光レーザ素子１０において、図４における領域４Ａに示される６個の面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを順次一定光量で発光させ、透明部材４１において一部反射されて、受光素子２０に入射した光の光量に基づき、使用する面発光レーザの群１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちいずれを用いるかを選択する。
【００２４】
例えば、図５に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０に対し所望の位置に設置されている場合、即ち、面発光レーザ素子１０において略中心に位置する面発光レーザから出射された光が、受光素子２０の略中心で受光されている場合には、図４において面発光レーザアレイの中央部分における面発光レーザの群１２ａを選択して用いる。具体的には、図５（ａ）に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０に対し所望の位置に設置されている場合には、領域４Ａにおける面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを発光させると、図５（ｂ）に示すように、受光素子２０においては、面発光レーザ１１ｃまたは１１ｄより出射されたレーザ光のモニタ電流値が最も高い値として検出される。従って、この場合には、面発光レーザ素子１０において、面発光レーザアレイの中央部分における面発光レーザの群１２ａを選択して使用する。面発光レーザ素子１０において面発光レーザの群１２ａが選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００２５】
また、図６に示すように、図面において、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し、右側にずれた位置に設置されている場合には、図４において面発光レーザアレイの右側部分における面発光レーザの群１２ｂを選択して用いる。具体的には、図６（ａ）に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し右側にずれた位置に設置されている場合には、領域４Ａにおける面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを発光させると、図６（ｂ）に示すように、受光素子２０において検出される面発光レーザ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆより出射されたレーザ光のモニタ電流値が、面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃより出射されたレーザ光のモニタ電流値よりも高くなる。従って、この場合には、面発光レーザ素子１０において、面発光レーザアレイの右側部分における面発光レーザの群１２ｂを選択して使用する。面発光レーザ素子１０において面発光レーザの群１２ｂが選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００２６】
また、図７に示すように、図面において、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し左側にずれた位置に設置されている場合には、図４において面発光レーザアレイの左側部分における面発光レーザの群１２ｃを選択して用いる。具体的には、図７（ａ）に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し左側にずれた位置に設置されている場合には、領域４Ａにおける面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを発光させると、図７（ｂ）に示すように、受光素子２０において検出される面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃより出射されたレーザ光のモニタ電流値が、面発光レーザ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆより出射されたレーザ光のモニタ電流値よりも高くなる。従って、この場合には、面発光レーザ素子１０において、面発光レーザアレイの左側部分における面発光レーザの群１２ｃを選択して使用する。面発光レーザ素子１０において面発光レーザの群１２ｃが選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００２７】
以上のように、面発光レーザ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを順次略同一の光量で発光させ、出射されたレーザ光が透明部材４１において一部反射された光を受光素子２０により検出し、受光素子２０により検出されたモニタ電流値に基づき、面発光レーザ素子１０における面発光レーザアレイにおいて、使用される面発光レーザの群１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちのいずれかを選択する。これにより、受光素子２０において受光されるモニタ光の位置が最適化された状態で、ＡＰＣ動作を行なうことができる。尚、本実施の形態においては、面発光レーザの群１２ａ、１２ｂ、１２ｃについても面発光レーザアレイと記載する場合がある。
【００２８】
上記説明においては、図面において、左右の位置ずれについて説明したが、同様の方法により、上下方向の位置ずれについても対応可能である。具体的には、面発光レーザ素子１０において、上下方向にも面発光レーザ１１を設け、即ち、図８に示すように、面発光レーザ素子１０において、１０×６個の面発光レーザ１１を設け、同様の方法により８×４個の面発光レーザの群を選択することにより、更に、上下方向の位置ずれにも補正することが可能である。尚、図８に示す面発光レーザ素子は、上下及び左右の位置ずれに対応することができるものである。
【００２９】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、受光素子が複数の領域に分割されているものである。図９に基づき本実施の形態における面発光レーザモジュール及び面発光レーザユニットについて説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールにおいては、面発光レーザ素子１０には、２次元の面発光レーザアレイが形成されており、８×３個の面発光レーザ１１を有している。また、受光素子２０は、複数の領域２１、２２、２３、２４、２５に分割されている。
【００３０】
分割されている各々の領域２１、２２、２３、２４、２５は、受光素子領域選択部６０に接続されており、受光素子領域選択部６０は、書き込み制御部５０に接続されている。受光素子領域選択部６０は、受光素子２０における領域２１、２２、２３、２４、２５のうちのいずれかを選択し、選択された領域からの出力モニタ信号を書き込み制御部５０に出力し、面発光レーザに流す電流を制御することにより、面発光レーザ素子１０における出射光量を制御する。本実施の形態における面発光レーザユニットは、面発光レーザモジュール、受光素子領域選択部６０、書き込み制御部５０を有している。
【００３１】
次に、本実施の形態における面発光レーザユニットにおいて、面発光レーザ素子１０における面発光レーザに対する受光素子２０の相対的な位置ずれを補正する方法について、面発光レーザ素子１０における面発光レーザ１１ｇを発光させた場合を例に、図１０から図１２に基づき説明する。
【００３２】
図１０に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０に対し所望の位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際のモニタ光の検出には、受光素子２０における領域２３を選択して用いる。具体的には、図１０に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０に対し所望の位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させると、受光素子２０の中央部分の領域２３において検出されるモニタ電流値が最も高くなる。従って、この場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際には、受光素子２０における領域２３において検出された出力モニタ信号を用いる。このように面発光レーザ１１ｇを発光させた際に、受光素子２０において領域２３が選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００３３】
また、図１１に示すように、図面において、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し右側に若干ずれている位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際のモニタ光の検出には、受光素子２０における領域２２を選択して用いる。具体的には、図１１に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し右側に若干ずれた位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させると、受光素子２０の領域２２において検出されるモニタ電流値が最も高くなる。従って、この場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際には、受光素子２０における領域２２において検出された出力モニタ信号を用いる。このように面発光レーザ１１ｇを発光させた際に、受光素子２０における領域２２が選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００３４】
また、図１２に示すように、図面において、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し左側に若干ずれている位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際のモニタ光の検出には、受光素子２０における領域２４を選択して用いる。具体的には、図１２に示すように、受光素子２０が面発光レーザ素子１０による光スポットに対し左側に若干ずれた位置に設置されている場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させると、受光素子２０の領域２４において検出されるモニタ電流値が最も高くなる。従って、この場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際には、受光素子２０における領域２４において検出された出力モニタ信号を用いる。このように面発光レーザ１１ｇを発光させた際に、受光素子２０における領域２４が選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００３５】
上述した方法により、面発光レーザに対する受光素子２０の相対的な位置ずれの補正を面発光レーザ素子１０における全ての面発光レーザ、即ち、図９に示す場合では、８×３個の面発光レーザについて行い、各々の面発光レーザにおいて選択される受光素子２０の各々の領域を書き込み制御部５０に保存する。これにより、受光素子２０において用いられる領域を各々選択し、その領域の出力モニタ信号を用いることにより、モニタ光の受光位置が最適化されるため、ＡＰＣ動作の精度を高めることができる。
【００３６】
尚、上記説明では、図９等に示されるように、左右方向における位置ずれを補正するため、受光素子２０の領域を縦に分割した場合について説明したが、受光素子２０の領域を横に分割することにより、上下方向における位置ずれの補正にも対応することができる。
【００３７】
また、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第２の実施の形態における面発光レーザモジュール及び面発光レーザユニットと同様のものであって、隣接する面発光レーザの間隔が狭い面発光レーザ素子、具体的には、図１３に示すように、面発光レーザ１１ｇと面発光レーザ１１ｈとの間隔が狭い面発光レーザ素子１０に対応するものである。
【００３９】
図１４に示すように、面発光レーザ１１ｇを発光させた際、受光素子２０における各々の領域２１、２２、２３、２４、２５において検出されるモニタ電流値のうち、領域２３において検出されるモニタ電流が最大である場合には、面発光レーザ１１ｇを発光させた際には、光スポットの大半は領域２３上に形成されるため、受光素子２０における領域２３において検出された出力モニタ信号を用いる。このように面発光レーザ１１ｇを発光させた際に、受光素子２０において領域２３が選択された旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００４０】
また、図１５に示すように、面発光レーザ１１ｈを発光させた際、受光素子２０における各々の領域２１、２２、２３、２４、２５において検出されるモニタ電流値のうち、領域２２及び領域２３におけるモニタ電流が比較的大きい場合には、面発光レーザ１１ｈを発光させた際には、光スポットは領域２２と領域２３にまたがり形成されるため、受光素子２０における領域２２において検出された出力モニタ信号と領域２３において検出された出力モニタ信号との和となる出力モニタ信号を用いる。このように面発光レーザ１１ｈを発光させた際に、受光素子２０において領域２２及び領域２３が選択され、これらの領域の和の出力モニタ信号を用いる旨の情報については、書き込み制御部５０においてパラメータとして保存される。
【００４１】
これにより、本実施の形態では、面発光レーザの間隔が狭い面発光レーザ素子１０においても、受光素子２０における受光領域の微調整を行なうことができる。
【００４２】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、面発光レーザモジュールより出射されたレーザ光が通過するアパーチャの形状に対応して、受光素子２０において分割された領域が形成されているものである。
【００４３】
図１６に基づき本実施の形態について説明する。通常、画像形成装置等においては、面発光レーザモジュールより出射されたレーザ光のうち、アパーチャ７０を通過した光が用いられる。このため、本実施の形態においては、アパーチャ７０を通過したレーザ光に相当する光の光量を受光素子２０において検出することにより、より適切なＡＰＣ動作をさせるものである。尚、図１６（ａ）は、便宜上、面発光レーザ素子１０とアパーチャ７０との対応する相対的な関係を示すものであり、実際の設置位置を示すものではない。
【００４４】
図１６（ａ）に示すように、面発光レーザ素子１０における面発光レーザより出射されたレーザビーム１５は、所定の形状の開口部７１を有するアパーチャ７０により、周辺部の光の一部が遮られ、開口部７１を通過したレーザ光が所定の形状のレーザビームとして様々な用途に用いられる。アパーチャ７０に設けられている開口部７１は、例えば、図１６（ａ）に示されるように、矢印に示すように縦方向に長く形成される。この場合、アパーチャ７０における開口部７１の形状に近くなるように、受光素子２０において縦方向に分割された領域２１、２２、２３、２４、２５を形成する。即ち、アパーチャ７０における開口部７１の長手方向と、受光素子２０における領域２１、２２、２３、２４、２５の長手方向とが同じ方向となるように、受光素子２０を形成する。
【００４５】
このように、アパーチャ７０における開口部７１の長手方向と受光素子２０における各々の領域２１、２２、２３、２４、２５における形状の長手方向とを一致させることにより、アパーチャ７０の開口部７１を通過するレーザ光に対応する光量を各々の領域のいずれかにおいて検出することが可能となる。即ち、図１６（ｂ）に示すように、受光素子２０では、受光素子２０に照射されるレーザ光の光スポット１５ａのうち、アパーチャ７０の開口部７１を通過したレーザ光に相当される光１６は、アパーチャ７０の開口部７１の形状に近い形状の領域２３において検出される。よって、ＦＦＰ（Far Field Pattern）特性や光スポットの強度分布に変化が生じた場合においても、高い精度で良好なＡＰＣ動作をさせることができる。
【００４６】
また、上記においては、アパーチャ７０における開口部７１の長手方向が縦方向となる場合について説明したが、横方向が長手方向となる場合も同様である。具体的には、図１７（ａ）に示されるように、アパーチャ１７０の開口部１７１は、矢印に示すように横方向に長く形成される。この場合、アパーチャ１７０における開口部１７１の形状に近くなるように、受光素子２０において横方向に分割された領域１２１、１２２、１２３、１２４、１２５を形成する。即ち、アパーチャ１７０における開口部１７１の長手方向と、受光素子２０における領域１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の長手方向とが同じ方向となるように、受光素子２０を形成する。尚、図１７（ａ）は、便宜上、面発光レーザ素子１０とアパーチャ１７０との対応する相対的な関係を示すものであり、実際の設置位置を示すものではない。
【００４７】
このように、アパーチャ１７０における開口部１７１の長手方向と受光素子２０における各々の領域１２１、１２２、１２３、１２４、１２５における形状の長手方向とを一致させることにより、アパーチャ１７０の開口部１７１を通過するレーザ光に対応する光量を各々の領域のいずれかにおいて検出することが可能となる。即ち、図１７（ｂ）に示すように、受光素子２０では、受光素子２０に照射されるレーザ光の光スポット１５ａのうち、アパーチャ１７０の開口部１７１を通過したレーザ光に相当する光１１６は、アパーチャ１７０の開口部１７１の形状に近い形状の領域１２３において検出される。よって、ＦＦＰ特性や光スポットの強度分布に変化が生じた場合においても、高い精度で良好なＡＰＣ動作をさせることができる。尚、上記以外の内容については、第２または第３の実施の形態と同様である。
【００４８】
〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１から第４の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザユニットを用いた画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００である。
【００４９】
図１８に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ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等を備えている。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、矢印Ｘで示す方向に回転するようになっている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。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。
【００５５】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００５６】
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。
【００５７】
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、この給紙コロ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。このレジストローラ対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、この記録紙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。
【００５８】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面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。
【００５９】
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。
【００６０】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００６１】
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。
【００６２】
次に、図１９に基づき光走査装置１０１０について説明する。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、カップリングレンズ１１１１、アパーチャ１１１２、シリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット１１００は、第１から第４の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザユニットを含む光源ユニット１１００が用いられている。 また、第４の実施の形態におけるアパーチャ７０等は、本実施の形態におけるアパーチャ１１１２に相当する。
【００６３】
カップリング１１１１は、光源ユニット１１００における面発光レーザより出射されたレーザ光を略平行光に整形する。
【００６４】
アパーチャ１１１２は、カップリングレンズ１１１１からのレーザ光を所定のビーム形状となるように規定する。
【００６５】
シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１００から出力された光を、ミラー１１１７を介してポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。
【００６６】
ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には６面の偏向反射面が形成されている。 そして、不図示の回転機構により、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。
【００６７】
従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。
【００６８】
ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。 トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。
【００６９】
トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６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１１１４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。
【００７０】
ポリゴンミラー１１１４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。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６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よい。
【００７１】
本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００では、第１から第４の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザユニットを用いているため、レーザプリンタ１０００において、安定的な光による書き込みを行なうことができ、高精細で高画質な画像形成を行なうことができる。
【００７２】
尚、本実施の形態における説明では、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。
【００７３】
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よい。
【００７４】
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。
【００７５】
〔第６の実施の形態〕
次に、第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。
【００７６】
図２０に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ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。
【００７７】
各感光体ドラムは、図２０において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。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。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により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。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。
【００７８】
光走査装置２０１０は、第１から第４の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザユニットを含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第５の実施の形態において説明した光走査装置１０１０と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、この光走査装置２０１０を備えているため、第５の実施の形態におけるレーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、光走査装置２０１０の各光源が第１から第４の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザユニットを含む光源ユニットにより形成されているため、点灯させる面発光レーザを選択することで色ずれを低減することができる。
【００８０】
よって、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００では、第１から第４の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザユニットを用いているため、高品質の画像を形成することができる。
【００８１】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８２】
１０        面発光レーザ素子
１１        面発光レーザ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ      面発光レーザ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ      面発光レーザの群
２０        受光素子
２１        開口部
３０        パッケージ部
３１        配線
３２        ボンディングワイヤ
３３        ボンディングワイヤ
４０        キャップ部
４１        透明部材
５０        書き込み制御部
１０００    レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０    光走査装置
２０００    カラープリンタ（画像形成装置）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開平８−３３０６６１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８５６３号公報
【図１】
0005879829.tif 000002
【図２】
0005879829.tif 000003
【図３】
0005879829.tif 000004
【図４】
0005879829.tif 000005
【図５】
0005879829.tif 000006
【図６】
0005879829.tif 000007
【図７】
0005879829.tif 000008
【図８】
0005879829.tif 000009
【図９】
0005879829.tif 000010
【図１０】
0005879829.tif 000011
【図１１】
0005879829.tif 000012
【図１２】
0005879829.tif 000013
【図１３】
0005879829.tif 000014
【図１４】
0005879829.tif 000015
【図１５】
0005879829.tif 000016
【図１６】
0005879829.tif 000017
【図１７】
0005879829.tif 000018
【図１８】
0005879829.tif 000019
【図１９】
0005879829.tif 000020
【図２０】
0005879829.tif 000021