(57)【要約】【課題】光学的な調整を短時間に精度よく行うことを可能とする。【解決手段】光源１０及びカップリングレンズ１１が相互の位置関係を維持した状態で配置された光源ユニット７１を、分岐光学素子１２に対して、回動可能に配置する。これにより、光源ユニット７１の回転調整等を行うことにより、分岐光学素子１２に対して、光源１０の姿勢が変化しても、分岐光学素子１２に入射する光ビームＬＢの入射状態は精度よく維持され、結果的に、受光素子へ入射するモニタ用光ビームＬＢ２の入射状態も精度よく維持される。したがって、光源ユニット７１を回動する調整を行っても、光源ユニット７１と受光素子１８との間の光学的な調整をする必要がなく、光源装置７０の調整を短時間に精度よく行うことが可能となる。【選択図】図３
2008262125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを射出する光源装置であって、
複数の発光領域がモノリシックに２次元配列された光源と、前記複数の発光領域からそれぞれ射出された光ビームをカップリングするカップリング素子とが、相互の位置関係が維持された状態で配置され、前記発光領域の配列面と平行な面内で回動可能な光源ユニットと；
前記カップリング素子の光軸上に配置され、前記カップリング素子にカップリングされた前記光ビームそれぞれを、前記複数の発光領域からそれぞれ射出される主光線を含む第１の光ビームと、前記第１の光ビーム以外の第２の光ビームとに分岐する分岐光学素子と；
前記第２の光ビームを受光する受光素子と；
前記第２の光ビームを前記受光素子に集光する集光素子を含む光学系と；を備える光源装置。
【請求項２】
前記光源は、面発光型のレーザアレイ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】
前記分岐光学素子は、前記第１の光ビームを所望の光束の状態となるように光束を整形して通過させる通過部と、前記第２の光ビームを反射する反射部とを有し、前記カップリング素子の焦点位置又はその近傍に配置されてい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】
前記分岐光学素子の開口中心は、前記カップリング素子の光軸上に配置され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】
前記光学系は、縮小光学系であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
相互に電気的に連結され、前記光源が実装された第１の基板と、前記受光素子が実装された第２の基板とを更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記集光素子は、前記第２の光ビームそれぞれが前記受光素子へ集光するように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
複数の光ビームで被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源装置と；
前記光源装置から射出される第１の光ビームをそれぞれ偏向する偏向器と；
偏向された前記第１の光ビームを被走査面上にそれぞれ集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項９】
画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、
請求項８に記載の光走査装置と；
前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；
前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；
前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置。
【請求項１０】
多色画像に関する情報から得られる各色ごとの潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に重ね合わせて定着させることにより、多色画像を形成する画像形成装置であって、
請求項８に記載の光走査装置と；
前記光走査装置により各色に応じた潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と；
前記複数の感光体の被走査面それぞれに形成された潜像を顕像化する現像手段と；
前記現像手段により顕像化された各色ごとのトナー像を前記記録媒体に重ね合わせて定着させる転写手段と；を備える画像形成装置。
【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、光ビームを射出する光源装置、該光源装置から射出される光ビームを走査する光走査装置、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】
カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を、光ビームで走査することにより、感光ドラム表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。近年、この種の画像形成装置は、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よく用いられるようになり、画像の高密度化及び画像出力の高速化への要求が一層高まっている。
【０００３】
そこで、最近では、複数の発光領域がモノリシックに２次元配置された、例えば面発光型レーザアレイ（VCSEL: vertical cavity surface emitting laser）などの光源を備え、この光源から射出される複数の光ビームで、被走査面上の複数の走査ラインを同時に走査することが可能な画像形成装置が提案されている。この種の画像形成装置では、発光領域が２次元配置されていることから、例えば、被走査面上に形成される光ビームのスポット間の距離や、形状の不揃いに起因する濃度むらの発生を抑制するため、光学系と光源との相対位置関係の調整を行う必要がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、光学系と光源との相対位置関係が変動すると、光源から射出される光ビームの強度や光量をモニタする受光素子との相対位置関係も変動してしまうため、再度、受光素子と光源との間で光軸調整等の光学的な初期調整を行う必要がある。この問題は、光源の交換を行った場合などにも、同様に生じる問題である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８８５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光学的な調整を短時間に精度よく行うことを可能とする光源装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、光学的な調整を短時間に精度よく行うことを可能とする光走査装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第３の目的は、精度よく画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１の観点からすると、光ビームを射出する光源装置であって、複数の発光領域がモノリシックに２次元配列された光源と、前記複数の発光領域からそれぞれ射出された光ビームをカップリングするカップリング素子とが、相互の位置関係が維持された状態で配置され、前記発光領域の配列面と平行な面内で回動可能な光源ユニットと；前記カップリング素子の光軸上に配置され、前記カップリング素子にカップリングされた前記光ビームそれぞれを、前記複数の発光領域からそれぞれ射出される主光線を含む第１の光ビームと、前記第１の光ビーム以外の第２の光ビームとに分岐する分岐光学素子と；前記第２の光ビームを受光する受光素子と；前記第２の光ビームを前記受光素子に集光する集光素子を含む光学系と；を備える光源装置である。
【００１０】
これによれば、光源及びカップリング素子が相互の位置関係を維持した状態で配置される光源ユニットは、分岐光学素子に対して、２次元配列された発光領域の配列面と平行な面内で回動可能に配置される。これにより、光源装置の回転調整等を行うことにより、分岐光学素子に対して、光源の姿勢が変化しても、分岐光学素子に入射する光ビームの入射状態は精度よく維持され、結果的に、受光素子へ入射する第２の光ビームの入射状態も制度よく維持される。したがって、光源ユニットを回動する調整を行っても、光源ユニットと受光素子との間の光学的な調整をする必要がないため、光源装置の調整を短時間に精度よく行うことが可能となる。
【００１１】
本発明は、第２の観点からすると、複数の光ビームで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；前記光源装置から射出される第１の光ビームをそれぞれ偏向する偏向器と；前記偏向された第１の光ビームを被走査面上にそれぞれ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、例えば偏向器、走査光学系、又は被走査面に対して、光源の回転調整を行うことにより、光源の姿勢が変化しても、受光素子に入射する光ビームの入射状態は精度よく維持される。したがって、光源と受光素子との間の位置調整が不要となり、結果的に光学的な調整を短時間に精度よく行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明は第３の観点からすると、画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、本発明の光走査装置と；前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置である。
【００１４】
これによれば、光学的な調整が精度よく行われた光走査装置によって形成された潜像に基づいて、最終的な画像が形成される。したがって、記録媒体上に高精度に画像を形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は第４の観点からすると、多色画像に関する情報から得られる各色ごとの潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に重ね合わせて定着させることにより、多色画像を形成する画像形成装置であって、本発明の光走査装置と；前記光走査装置により各色に応じた潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と；前記複数の感光体の被走査面それぞれに形成された潜像を顕像化する現像手段と；前記現像手段により顕像化された各色ごとのトナー像を前記記録媒体に重ね合わせて定着させる転写手段と；を備える画像形成装置である。
【００１６】
これによれば、光学的な調整が精度よく行われた光走査装置によって形成された潜像に基づいて、最終的な画像が形成される。したがって、記録媒体上に高精度に画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成が示されている。
【００１８】
この画像形成装置２００は、カールソンプロセスを用いて、トナー像を普通紙（用紙）上に転写することにより、画像を印刷するプリンタである。この画像形成装置２００は、図１に示されるように、光走査装置１００、感光ドラム２０１、帯電チャージャ２０２、トナーカートリッジ２０４、クリーニングケース２０５、給紙トレイ２０６、給紙コロ２０７、レジストローラ対２０８、転写チャージャ２１１、定着ローラ２０９、排紙ローラ２１２、排紙トレイ２１０、及びこれらを収容するハウジング２２０などを備えている。
【００１９】
前記ハウジング２２０は略直方体状で、＋Ｘ側及び−Ｘ側の側壁に、内部空間と連通する開口が形成されている。
【００２０】
前記光走査装置１００は、ハウジング２２０の内部上方に配置され、画像情報に基づいて変調した光ビームを主走査方向（図１におけるＹ軸方向）へ偏向することにより、感光ドラム２０１の表面を走査する。なお、光走査装置１００の構成については後述する。
【００２１】
前記感光ドラム２０１は、その表面に、光ビームが照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材であり、光走査装置１００の下方にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１における時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転されている。そして、その周囲には、図１における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ２０２が配置され、２時の位置にトナーカートリッジ２０４が配置され、６時の位置に転写チャージャ２１１が配置され、１０時の位置にクリーニングケース２０５が配置されている。
【００２２】
前記帯電チャージャ２０２は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム２０１の表面を所定の電圧で帯電させる。
【００２３】
前記トナーカートリッジ２０４は、黒色画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム２０１とは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム２０１の表面に供給する。
【００２４】
前記クリーニングケース２０５は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光ドラム２０１の表面に接するように配置されている。感光ドラム２０１の表面に吸着されたトナーは、感光ドラム２０１の回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース２０５の内部に回収される。
【００２５】
前記転写チャージャ２１１は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、帯電チャージャ２０２とは逆極性の電圧が印加されている。
【００２６】
前記給紙トレイ２０６は、ハウジング２２０の＋Ｘ側の側壁に形成された開口から＋Ｘ側端が突出した状態で配置され、外部から供給される用紙２１３を複数枚収容することが可能となっている。
【００２７】
前記給紙コロ２０７は、給紙トレイ２０６から用紙２１３を１枚ずつ取り出し、１対の回転ローラから構成されるレジストローラ対２０８を介して、感光ドラム２０１と転写チャージャ２１１によって形成される隙間に導出する。
【００２８】
前記定着ローラ２０９は、１対の回転ローラから構成され、用紙６１を過熱するとともに加圧し、排紙ローラ２１２へ導出する。
【００２９】
前記排紙ローラ２１２は、１対の回転ローラなどから構成され、ハウジング２２０の−Ｘ側の側壁に形成された開口から−Ｘ側端が突出した状態で配置された排紙トレイ２１０に対し、定着ローラ２０９から送られる用紙２１３を順次スタックする。
【００３０】
次に、光走査装置１００の構成について説明する。図２は光走査装置１００の概略構成を示す図である。図２に示されるように、光走査装置１００は、光ビームを射出する光源装置７０と、該光源装置７０を基点としてＸ軸と約６０度の角度を成す直線に沿って配置された線像形成レンズ１３及びポリゴンミラー１５と、ポリゴンミラー１５の＋Ｘ側に順次配置された第１走査レンズ１６、第２走査レンズ１７、及び折り返しミラー１９とを備えている。ここで、説明の便宜上、Ｚ軸を中心にＸＹ座標を角度３０度回転することにより定まるｘｙｚ座標系を定義し、以下、適宜この座標系を用いた説明を行う。
【００３１】
前記光源装置７０は、図３に示されるように、光源ユニット７１と、光源ユニット７１から射出された光ビームＬＢを、走査用光ビームＬＢ１とモニタ用光ビームＬＢ２に分岐する分岐光学素子１２と、光源ユニット７１にフレキシブルケーブル７３を介して電気的に接続された受光ユニット７４と、モニタ用光ビームＬＢ２を受光ユニット７４へ入射させる集光レンズ２２とを有している。
【００３２】
図４（Ａ）は、前記光源ユニット７１の展開斜視図である。図４（Ａ）に示されるように、光源ユニット７１は、光源１０、カップリングレンズ１１、光源１０が実装された基板７６、及びカップリングレンズ１１を保持するレンズホルダ７２を有している。
【００３３】
前記基板７６は、長手方向をｘ軸方向とする長方形状の部材である。この基板７６の−ｙ側の面には光源１０が実装されるとともに、表裏面には、例えば光源１０を駆動する駆動回路、及び前記受光素子１８から出力される信号をモニタするモニタ回路などが形成されている。
【００３４】
前記光源１０は、発光領域としてのＶＣＳＥＬがモノリシックに２次元配置された面発光型の半導体レーザアレイである。図５に示されるように、この光源１０には、発光面（−ｙ側の面）上に、発散光を射出する３２個のＶＣＳＥＬが、ｘ軸と角度θ１をなす直線Ｌ１と平行な方向を行方向とし、ｚ軸と平行な方向を列方向とする４行８列のマトリクス状に配置されている。本実施形態では、一例としてＶＣＳＥＬの副走査方向の間隔Ｄｚは１８．４μｍで、主走査方向の間隔Ｄｙは３０μｍとなっており、各ＶＣＳＥＬのｚ軸方向（副走査方向）に関し隣り合うＶＣＳＥＬの間隔ｄｚは２．３μｍ（＝Ｄｚ／８）となっている。なお、モノリシックとは、１つの素子、又は１つの基板に、複数の発光領域、発光点等が２次元配置されていることをいうものとする。
【００３５】
前記レンズホルダ７２は、図４（Ａ）に示されるように、長手方向をｘ軸方向とし、ｙ軸方向に貫通する貫通孔７２ｂが形成された本体部と、本体部の上面に貫通孔７２ｂを囲むように形成された環状凸部７２ａと、環状凸部７２ａの下方から−ｙ方向に延設されたレンズ支持部７２ｃの３部分を有している。そして、前記レンズ支持部７２ｃの上面には、断面Ｖ字状の溝がＹ軸に沿って形成され、前記カップリングレンズ１１は、この溝によってｘ軸方向の位置が規定された状態で、光軸がｙ軸に平行となるように保持されている。
【００３６】
前記カップリングレンズ１１は、屈折率が１．５程度のレンズであり、光源１０から射出された各光ビームは、カップリングレンズ１１を透過することでそれぞれ略平行光に整形された後、カップリングレンズ１１の焦点位置またはその近傍で一旦交差される。なお、このカップリングレンズ１１の光軸コリメート調整は、レンズホルダ７２に設けられたレンズ支持部７２ｃの上面に、膜厚が３００μｍ以下になる量のＵＶ硬化型の接着剤を塗布し、コリメートレンズ１１の＋Ｙ側及び−Ｙ側を、１対の治具等で挟持した状態で配置する。次に、治具等を介して、カップリングレンズ１１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及び各軸回りに動かしながら、ナイフエッジ法を用いてピント位置を検出するとともに、ポジションセンサーでカップリングレンズ１１の光軸ＡＸの位置を検出しつつ、位置及び姿勢を調整する。そして、調整が終了したら、ＵＶ硬化型の接着剤にＵＶ照射を行なって接着剤を硬化させることにより行う。
【００３７】
上述した基板７６とレンズホルダ７２とは、基板７６の−ｙ側の面の周縁部と、レンズホルダ７２の＋ｙ側端部が接続されることで、光源１０とカップリングレンズ１１とは、光源１０の中心がカップリングレンズ１１の光軸ＡＸ上に位置し、かつ光源１０からの光ビームの主光線が光軸ＡＸと平行となるような関係で配置される。そして、光源ユニット７１は、図４（Ｂ）に示されるように、保持部材１０１の円形開口１０１ａに、レンズホルダ７２の環状凸部７２ａが嵌合されることで、保持部材１０１に対して回動可能に取付けられている。これにより、光源ユニット７１を回動することで、感光ドラム２０１上に集光される光ビーム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可能となっている。なお、光源ユニット７１と受光ユニット７４とは、フレキシブルケーブル７３を介して接続されているため、フレキシブルケーブル７３の可撓性の範囲内では、光源ユニット７１のみを回動させることが可能である。
【００３８】
図３に戻り、前記分岐光学素子１２は、中央に一例としてｙ軸方向（主走査方向）の幅が５．５ｍｍ、ｚ軸方向（副走査方向）の幅が１．１８ｍｍの矩形状の開口１２ａが形成された板状の部材であり、＋ｙ側の面には光ビームを反射する反射面が形成されている。この分岐光学素子１２は、開口１２ａの中心がカップリングレンズ１１の焦点位置又はその近傍、すなわち光源１０からの光ビームが交差するところに位置するとともに、反射面がｚｘ平面に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。これにより、光源ユニット７１から−ｙ方向へ射出され、分岐光学素子１２へ入射する光ビームＬＢは、開口１２ａを通過する走査用光ビームＬＢ１と、反射面で反射され、光源ユニット７１の−ｘ側近傍へ向かって進行するモニタ用光ビームＬＢ２とに分岐される。
【００３９】
前記受光ユニット７４は、光源ユニット７１の＋ｘ側近傍で不図示の支持部材によって支持されている。この受光ユニット７４は、フレキシブルケーブル７３を介して基板７６と電気的に接続される正方形板状の基板７７と、基板７７の−ｙ側の面に実装された受光素子１８とを有し、受光素子１８は、入射する光ビームＬＢ２の強度に応じた信号（光電変換信号）を、フレキシブルケーブル７３を介して、基板７６に形成されたモニタ回路へ出力する。
【００４０】
前記集光レンズ２２は、分岐光学素子１２と受光ユニット７４との間に、支持台２３に支持された状態で配置されている。そして、分岐光学素子１２からのモニタ用光ビームＬＢ２を、受光素子１８の受光面に集光する。
【００４１】
図２に戻り、前記線像形成レンズ１３は、第１面がｚ軸方向（副走査方向）に屈折力を有するシリンドリカルレンズであり、光源装置７０の分岐光学素子１２を通過した走査用光ビームＬＢ１を、ポリゴンミラー１５の偏向面へ集光する。
【００４２】
前記ポリゴンミラー１５は、上面及び下面が正六角形の多角柱状の部材である。このポリゴンミラー１５の側面には６つの偏向面が形成され、不図示の回転機構により、図２に示される矢印の方向に一定の角速度で回転している。これにより、ポリゴンミラー１５に入射した走査用光ビームＬＢ１はＹ軸方向に走査される。
【００４３】
前記第１走査レンズ１６は、走査用光ビームＬＢ１の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１５により、一定の角速度で走査される走査用光ビームＬＢ１の像面を、Ｙ軸に対して等速移動させる。
【００４４】
前記第２走査レンズ１７は、長手方向をＹ軸方向として配置され、入射する走査用光ビームＬＢ１をミラー１８を介して感光ドラム２０１の表面に結像する。
【００４５】
次に、上述のように構成された画像形成装置２００の動作について説明する。上位装置からの画像情報を受信すると、画像情報に基づく変調データにより光走査装置１００が駆動され、光源装置７０の光源ユニット７１からは、画像情報に基づいて変調された３２本の光ビームＬＢが射出される。これらの光ビームのうち、分岐光学素子１２の開口１２ａを通過することによってスポット形状が整形された走査用光ビームＬＢ１は、線像形成レンズ１３によりポリゴンミラー１５の偏向面に集光される。そして、ポリゴンミラー１５の偏向面で偏向されることでＹ軸方向に走査される。その後、走査用光ビームＬＢ１は、第１走査レンズ１６で走査速度が調整された状態で、第２走査レンズ１７によって、折り返しミラー１９を介して感光ドラム２０１の表面に集光される。また、光源１０から射出され、分岐光学素子１２の反射面で反射されたモニタ用光ビームＬＢ２は、集光レンズ２２によって受光素子１８へ集光される。光走査装置１００では、モニタ用光ビームＬＢ２が受光素子１８へ入射したときに出力される信号が常時モニタされ、光源１０から出力される光ビームの光量制御が行なわれる。
【００４６】
具体的には、走査用光ビームＬＢ１がポリゴンミラー１５の偏向面で偏向された後、感光ドラム２０１の書き込み領域へ至るまでの間に、モニタ用光ビームＬＢ２は、受光素子１８によって受光される。光走査装置１００では、このモニタ用光ビームＬＢ２を受光することで受光素子１８から出力される光電変換信号に基づいて光源１０から射出される光ビームＬＢの強度を検出し、光源１０から射出される光ビームＬＢの強度が、予め設定された強度となるように、各ＶＣＳＥＬへ供給する注入電力の値のセット（決定）を行う。これにより、各ＶＣＳＥＬからの走査用光ビームＬＢ１は、予め設定された強度に調整された状態で書き込み領域に入射する。なお、上述の注入電力の値は、書き込み領域の走査が終了するまで保持され、次回の書き込み領域の走査前に再度セットされる。すなわち、書き込み領域の走査ごとに、各ＶＣＳＥＬの出力調整が行われる。
【００４７】
一方感光ドラム２０１の表面の感光層は、帯電チャージャ２０２によって所定の電圧で帯電されることで、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、ポリゴンミラー１５により偏向された光ビームにより、感光ドラム２０１が走査されると、光ビームが集光されたところの感光層が導電性を有するようになり、その部分の電位が零となる。したがって、図１の矢印の方向に回転している感光ドラム２０１が、画像情報に基づいて変調された光ビームにより走査されることにより、表面に電荷の分布によって規定される静電潜像が形成される。
【００４８】
感光ドラム２０１の表面に静電潜像が形成されると、トナーカートリッジ２０３の現像ローラにより、感光ドラム２０１の表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ２０３の現像ローラは感光ドラム２０１と逆極性の電圧により帯電しているため、現像ローラに付着したトナーは感光ドラム２０１と同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム２０１の表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することになり、感光ドラム２０１の表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。そして、このトナー像が転写チャージャにより用紙２１３に付着された後、定着ローラ２０９により定着されることで、用紙２１３上に画像が形成される。このようにして画像が形成された用紙２１３は、排紙ローラ２１２により排紙され、順次排紙トレイ２１０にスタックされる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、分岐光学素子１２は光源ユニット７１に含まれるカップリングレンズ１１の光軸ＡＸ上に配置され、光源ユニット７１は、ＶＣＳＥＬが配列される２次元面と平行な面内で回動可能に保持されている。したがって、例えば光ビームの副走査方向のピッチ調整等の際に、光源ユニット７１を図４（Ｂ）中の矢印ａ又は矢印ａ’に示される方向に回動しても、分岐光学素子１２、カップリングレンズ１１、光源１０の光軸方向の位置関係は変動しないため、分岐光学素子１２を介して受光素子１８へ入射するモニタ用光ビームＬＢ２の強度及び光量の変動が抑制される。このため、光源ユニット７１と受光素子１８との間の光学的な調整が不要となり、結果的に装置の調整を短時間に精度よく行うことが可能となる。
【００５０】
また、分岐光学素子１２は、光源１０の各ＶＣＳＥＬから射出された光ビームＬＢの主光線を含む走査用光ビームＬＢ１を通過させ、それ以外のモニタ用光ビームＬＢ２を反射することで、光源１０からの光ビームＬＢの分岐を行う。これにより、開口２１ａを通過した強度が高い走査用光ビームＬＢ１で、感光ドラム２０１を走査するとともに、走査に寄与しないモニタ用光ビームＬＢ２に基づいて、光源１０からの光ビームの強度をモニタすることができるため、光ビームの利用効率を向上することが可能となる。また、開口２１ａはアパーチャとしての機能も兼ねているため、例えばビームスプリッタとアパーチャ部材の双方を用いる場合に比べて、部品点数が少なくなり、装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、集光レンズ２２を、光源１０の各ＶＣＳＥＬからの光ビームが受光素子１８へ集光する位置関係で配置することで、それぞれのＶＣＳＥＬごとに、注入電力の設定を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態に係る光源装置７０では、分岐光学素子１２と受光素子１８との間の、集光レンズ２２を含む光学系を縮小光学系とすることで、受光素子１８の小型化を図ることが可能となる。図６は、光源１０、集光レンズ２２、受光素子１８の光学的レイアウト図である。光源１０に形成された複数のＶＣＳＥＬによって規定される照明領域ＰＡ及び受光素子１８に入射する光ビームの照明領域ＰＡ’の、紙面横方向の大きさＹ１,Ｙ２と、紙面縦方向の大きさＺ１,Ｚ２とは、次式（１）及び（２）に示される関係がある。
【００５３】
Ｙ２＝Ｙ１×（Ｓ２／Ｓ１）
Ｚ２＝Ｚ１×（Ｓ２／Ｓ１）
【００５４】
導光光学系２０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、光源１０の照明領域ＰＡの面積よりも、受光素子１８の受光面の照明領域ＰＡ’の面積のほうが小さくなる。これにより、モニタ用光ビームを受光素子１８に集光しやすくなるとともに、受光素子１８を小型化することができ、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、光源１０の発光領域は、主走査方向の大きさ（＝Ｚ１）が２１０μｍで副走査方向の大きさ（＝Ｙ１）が７１．３μｍであり、導光光学系２０を縮小光学系とすることで、受光素子１８の受光面上に、３２本の光ビームにより形成される照明領域は、主走査方向の大きさが２１０μｍ以下で、副走査方向の大きさが７１．３μｍ以下となる。
【００５５】
また、本実施形態では、光源ユニット７１と受光ユニット７４とが、フレキシブルケーブル７３を介して電気的に接続されている。したがって、光源ユニット７１及び受光ユニット７４それぞれで、個別にノイズ対策を施すことが可能となる。また、光源１０と受光素子１８とを同一基板上に実装する場合に比べて、レイアウト上の自由度を大きくすることが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態に係る画像形成装置２００では、光走査装置１００を備えている。したがって、光学的な調整が精度よく行われた光走査装置１００によって形成された潜像に基づいて、最終的な画像が形成される。したがって、記録媒体（用紙２１３）上に高精度に画像を形成することが可能となる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、光源装置７０及び光走査装置１００が単色の画像形成装置（プリンタ）に用いられる場合について説明したが、画像形成装置は一例として図７に示されるように、カラー画像に対応し、複数の感光ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。図７に示されるタンデムカラー機は、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光体ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光源装置７０を備える光走査装置９００と、転写ベルト９０１と、定着手段９０２などを備えている。
【００５８】
この場合には、光走査装置９００では、例えば光源１０における複数のＶＣＳＥＬはブラック用、シアン用、マゼンダ用、イエロー用に分割されている。そして、ブラック用の各ＶＣＳＥＬからの光ビームは感光体ドラムＫ１に照射され、シアン用の各ＶＣＳＥＬからの光ビームは感光体ドラムＣ１に照射され、マゼンダ用の各ＶＣＳＥＬからの光ビームは感光体ドラムＭ１に照射され、イエロー用の各ＶＣＳＥＬからの光ビームは感光体ドラムＹ１に照射されるようになっている。なお、光走査装置９００は、各色毎に個別の光源装置７０を備えていても良い。また、各色毎に光走査装置９００を備えていても良い。
【００５９】
各感光体ドラムは、図７中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置９００によりビームが照射され、感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像器により感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段３０により記録紙に画像が定着される。
【００６０】
また、上記各実施形態では、本発明の光走査装置１００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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成を示す図である。
【図２】光走査装置１００の概略構成を示す図である。
【図３】光源装置７０の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、光源ユニット７１の展開斜視図であり、図４（Ｂ）は、保持部材１０１に支持された光源ユニット７１を示す斜視図である。
【図５】光源１０を示す図である。
【図６】光源１０、集光レンズ２２、受光素子１８の光学的レイアウト図である。
【図７】カラー画像に対応した画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…光源、１１…カップリングレンズ、１２…分岐光学素子、１３…線像形成レンズ、１５…ポリゴンミラー、１６…第１走査レンズ、１７…第２走査レンズ、１８…受光素子、１９…折り返しミラー、２２…集光レンズ、２３…支持台、７０…光源装置、７１…光源ユニット、７２…レンズホルダ、７２ａ…環状凸部、７２ｂ…貫通孔、７２ｃ…レンズ支持部、７４…受光ユニット、７６,７７…基板、１００…光走査装置、１０１…保持部材、１０１ａ…円形開口、２００…画像形成装置、２２０…ハウジング、２０１…感光ドラム、２０２…帯電チャージャ、２０４…トナーカートリッジ、２０５…クリーニングケース、２０６…給紙トレイ、２０７…給紙コロ、２０８…レジストローラ対、２０９…定着ローラ、２１０…排紙トレイ、２１１…転写チャージャ、２１２…排紙ローラ、２１３…用紙、ＬＢ…光ビーム、ＬＢ１…走査用光ビーム、ＬＢ２…モニタ用光ビーム。
【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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