(57)【要約】【課題】種々形態の光源装置を製造するに当たって無駄なコスト上昇を抑えると共に、光源破損時においても低コストに交換し得る構成の光源装置、該光源装置を用いた記録装置、記録装置を有する画像形成装置などを提供すること。【解決手段】単ビームを出力する光学部材（光源素子、レンズ）を備えた光学ユニット（８）が、分割可能な状態で複数、列状に組み合わせて構成されていることとした。光学ユニット（８）を列状に保持する手段としてホルダー（９−１）を用いる構成を含む。【選択図】図１
2007223301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源素子と該光源素子の光を集光するレンズとを筐体に組み込んでなる光学ユニットを複数個配列してなる光学ユニットアレイを用い、各光学ユニットに画像形成領域を分担させて前記光源素子のエネルギーによって被画像形成領域に画像形成を行う画像形成装置において、前記光学ユニットアレイは、隣接する前記光学ユニットの筐体間に間隙を有するとともに、前記光学ユニットを着脱可能として保持部材に搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
光源素子と該光源素子の光を集光するレンズとを筐体に組み込んでなる光学ユニットを複数個配列してなる光学ユニットアレイを用い、各光学ユニットに画像形成領域を分担させて前記光源素子のエネルギーによって被画像形成領域に画像形成を行う画像形成装置において、前記光学ユニットアレイは、前記光学ユニットをｎ個ホルダーに配列して光学ユニット群とし、該光学ユニット群をＮ個保持部材に配列して前記画像形成領域幅をカバーし、隣接する前記光学ユニットの筐体間は間隙を有するとともに、前記光学ユニットを着脱可能としてホルダーに搭載したことを特徴とする画像形成装置。
（ここで、ｎならびにＮはそれぞれ２以上の自然数）
【請求項３】
前記光学ユニットのアレイ配列方向の筐体外形幅は、前記光学ユニットの画像形成領域分担幅より小であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光学ユニット群を搭載したホルダーは隣接ホルダー間に間隙を有するとともに、該ホルダーを着脱可能として保持部材に搭載したことを特徴とする請求項２もしくは３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光学ユニットの筐体の材質は、前記保持部材の材質と異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光学ユニットの筐体の材質は、前記ホルダーの材質と異なることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ホルダーの材質は、前記保持部材の材質と異なることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１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、複数ビームを射出する光源装置、該光源装置を搭載した記録装置、該記録装置を搭載した画像形成装置に関し、ＣＴＰ（Computer To Plate）などの各種刷版、版下用フィルムやマスクフィルム、プリント基板作成用のイメージセッタやプロッタ装置、銀塩フィルムを媒体とする画像形成装置、ＤＩ（Direct Imaging）機、電子写真装置、プリンタ、複写機、製版装置、製版機能をもつ印刷機などに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
光源装置として、複数のアノードコモンの光源素子（例えばレーザーダイオード）と、光源素子各々に相対するレンズと、光源素子を保持する単数或いは複数の絶縁体と、絶縁体を保持する金属ブラケットと、金属ブラケットに固定された光源素子各々の端子が接続された回路基板とを有する構成が開示されている（例えば、特許文献１の段落００７９、図１９等参照）。
【０００３】
前記の光源装置において、単ビームを出力する光源素子、レンズ、絶縁体、端子などからなる１まとまりを光学部材と称するとすれば、上記回路基板には、複数の光学部材が構成されていることとなり、かかる回路基板の数や配置を変えることにより、多種の用途や多種の長さの画像書き込み用等の光源装置を提供することができる。
【０００４】
このように、従来の光源装置は、複数の光学部材を複数の回路基板にそれぞれ分割して配置した構成となし得るため、前記回路基板数を変えることによって多種長さの光源装置の製造に対応可能であったり、回路基板単位で、破損した光源を交換することによってメンテナンスコストの低減が可能であったり等の種々可能性を持ち合わせていた。
【０００５】
しかし、現実には、１ビーム単位でビーム数を変える必要性があることが解った。その背景には、多種長さの光源装置製造への対応とメンテナンス性向上の要求がある。更に、初期コストとメンテナンスコストの低減も満たさねばならない。例えば、従来は回路基板１枚が多数の光源に対応していたため、光源の数が異なる光源装置を製造する場合において回路基板を有効に利用することが困難であった。
【０００６】
例えば３６個の光源を搭載する回路基板を用いて８４個の光源を具備する光源装置を製造する場合、回路基板を３枚使用することとなり、１０８個の光源が配備されることとなるが実際に使用される光源個数は８４個分であるので、基板コストが無駄に使われることとなる。また、特に回路基板に多数の光源を直接固定する場合（特許文献１ではカシメが推奨）は、前記のように３６個対応の基板の例では、一つの光源が破損するだけでまだ使用可能な状態にある３５個の光源も一緒に基板と共に交換しなければならず、交換部品の高コスト化が問題となる。
【０００７】
以上の観点から従来技術を見ると、いずれも不必要なビーム数単位で製造する構成であったり、あるいは複数の光源を搭載する基板単位で交換せざるを得ない構成となっており、非常に無駄の多い装置であることが明らかとなった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５―３１７９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題に鑑みなされたものであり、種々形態の光源装置を製造するに当たって無駄なコスト上昇を抑えると共に、光源破損時においても低コストに交換でき、かつ高精度な構成の光源装置を提供し、高画質な記録が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を達成するため請求項１にかかる発明は、光源素子と該光源素子の光を集光するレンズとを筐体に組み込んでなる光学ユニットを複数個配列してなる光学ユニットアレイを用い、各光学ユニットに画像形成領域を分担させて前記光源素子のエネルギーによって被画像形成領域に画像形成を行う画像形成装置において、前記光学ユニットアレイは、隣接する前記光学ユニットの筐体間に間隙を有するとともに、前記光学ユニットを着脱可能として保持部材に搭載した画像形成装置とした。
請求項２にかかる発明は、光源素子と該光源素子の光を集光するレンズとを筐体に組み込んでなる光学ユニットを複数個配列してなる光学ユニットアレイを用い、各光学ユニットに画像形成領域を分担させて前記光源素子のエネルギーによって被画像形成領域に画像形成を行う画像形成装置において、前記光学ユニットアレイは、前記光学ユニットをｎ個ホルダーに配列して光学ユニット群とし、該光学ユニット群をＮ個保持部材に配列して前記画像形成領域幅をカバーし、隣接する前記光学ユニットの筐体間は間隙を有するとともに、前記光学ユニットを着脱可能としてホルダーに搭載した画像形成装置とした。（ここで、ｎならびにＮはそれぞれ２以上の自然数）
請求項３にかかる発明は、請求項１もしくは２に記載の画像形成装置において、前記光学ユニットのアレイ配列方向の筐体外形幅は、前記光学ユニットの画像形成領域分担幅より小であることこととした。
請求項４にかかる発明は、請求項２もしくは３に記載の画像形成装置において、前記光学ユニット群を搭載したホルダーは隣接ホルダー間に間隙を有するとともに、該ホルダーを着脱可能として保持部材に搭載したこととした。
請求項５にかかる発明は、請求項項１〜４のいずれか１に記載の画像形成装置において、前記光学ユニットの筐体の材質は、前記保持部材の材質と異なることとした。
請求項６にかかる発明は、請求項項２〜４のいずれか１に記載の画像形成装置において、前記光学ユニットの筐体の材質は、前記ホルダーの材質と異なることとした。
請求項７にかかる発明は、請求項項２〜６のいずれか１に記載の画像形成装置において、前記ホルダーの材質は、前記保持部材の材質と異なることとした。
【発明の効果】
【００１１】
１ビームのみに対応した光学ユニット、あるいはこの光学ユニット群を１つのホルダーに搭載したものを着脱可能な形態で光源装置を構成することにより、長さの異なる光源装置へ容易に低コストで対応することが可能となり、メンテナンスにおいても１個の光源が破損した場合に最小コストで交換することが実現でき、かつ、光学系がシンプルであるので、光源装置自体の初期コストも非常に低く抑えることが可能となる。
さらに、隣接光学ユニット間、あるいは隣接ホルダー間に間隙を有するようにして配列しているので、被記録体の光学ユニットアレイ配列方向の幅が長大になっても、複数の光学ユニット、あるいは複数のホルダーを配列した際に生ずる幅方向の累積誤差を蓄積させないで、光学ユニット、あるいはホルダーを高精度に配置でき、光学ユニットの書き込み位置精度の高い高画質な画像形成装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１、図２に、本発明にかかる光源装置及び該光源装置を用いた記録装置の一例を示す。図１は該記録装置を上から見た図）、図２は図１の記録装置を副走査方向から側面図である。
図１に示す記録装置は以下のようにして画像を形成する。記録媒体１を保持するドラム２が回転中心軸３を中心に主走査方向（ドラムの回転方向）に１回転すると、光源を構成するレーザーダイオードなどの光源素子４の数に対応して射出された本数のビーム５による画像形成用のラインが記録媒体１に形成される。
【００１３】
ドラム２の１回転が終了すると、複数の光源（光源素子４）はこれら複数の光源を一体的に保持する光源装置の移動方向である副走査方向に所定量（後述するように隣接光源の形成する画像同士がつながり得る移動量）の間隔、移動し、この移動後、各光源により新たに記録媒体１にラインが形成される。このようにして、全ての各光源によって形成されるラインによる画像が、それぞれ隣接する光源の形成する画像とつながった時点で画像形成が完了する。
【００１４】
他の画像形成方法としては、ドラム２の回転に同期して光源装置６を連続的に副走査方向へ移動させることにより、記録媒体１上にらせん状にラインを形成して画像をつくる方法がある。この方法画像形成方法においても全ての各光源が形成する画像とその隣接光源の形成する画像がつながった時点で画像形成動作が完了する。
記録媒体１としては、感熱型や感光型のＣＴＰ印刷版等を用いるが、特にこれらの材料に限定されるものではない。
【００１５】
光源装置６−１は単ビームを出力する１つの光源を複数、つまり、光源として複数の光源素子４と、これら光源素子４にそれぞれ対応する（相対する）結像性能を有するレンズと、複数の光学ユニットと、１つ（或いは１つ以上の）ホルダーから構成される。
【００１６】
光学ユニットは光源やレンズなどの光学部材を具備する光源装置の構成要素である。図１、２の光源装置６−１では、１つの光学ユニット８が具備する光学部材は、１つの光源素子４とこれに対応するレンズ７であり、直方体状の筐体内部に構成されている。複数の光学ユニットはそれぞれ同じ大きさ構成をしている。ドラム２の大きさ合わせて画像の書き込み領域を満たす数の複数の光学ユニット８が組み合わされて列状に副走査方向に並べてホルダー９−１に保持されていてビームの射出方向が記録媒体１に向けられている。
【００１７】
光学部材を具備した各光学ユニット８は共通のホルダー９−１に例えば、ネジにより個々に保持されており、着脱方向上に他の光学ユニットの一部位置しない構成配置であり、該当する光学ユニットのネジを外せば、任意の光学ユニット境界部で分割可能な状態で複数組み合わせて構成されている。図中、１つのホルダーの範囲、つまり、ホルダー９−１の副走査方向での範囲を符号Ｈ−１で示す。例示のように直方体状の筐体の光学ユニットを複数を並べた如き構成では、任意の光学ユニットを着脱するに際して隣接の光学ユニットが邪魔になることはない。
【００１８】
かかる構成では、任意の光学ユニットを他の光学ユニットに影響を与えることなく取り外すことが可能であるので１個の光源が破損した場合に該当する光学ユニットだけを交換することができる。また、列状に配置された適宜の光学ユニット８同士の境界で分割することにより、長さの異なる光源装置へ容易に低コストで対応することが可能である。
【００１９】
ホルダー９−１は複数の光学ユニット８を共通に保持する必要からかかる光学ユニットの列方向長さに対応する長さを有し、光学ユニットを保持できる態様の溝形、或いは板状でもよいが、本例では筐体からなっている。また、光学ユニット８を定位置に位置決めするためのストッパやガイドなど適宜設けることができる。筐体で構成した場合には、ビームの通過口や、光学ユニット着脱用の開口或いは開閉蓋など適宜設ける。隣接する光学ユニット間に仕切り部材を設けて着脱時の案内機能をもたせることもできる。
【００２０】
光学部材を光学ユニットで構成したことで、光学ユニット単位でホルダーに対して個々にネジなどの解除可能な保持手段で固定し、着脱可能となった。また、ホルダーを用いることで、光源装置６の強度を増すことができた。特に長尺の光源装置においては複数の光学ユニットを保持することができる大きさのホルダーを用いることが望ましい。
【００２１】
図３に示した光源装置６−２において、ホルダー９−２は、１つのホルダーで３個の光学ユニット８を保持し、このようなホルダー９−２を複数、単一列で略直線上に並べ、図示しない保持部材にねじ止めなどの手段によって着脱可能に取り付けられている。図中、１つのホルダーの範囲、つまり、ホルダー９−２の副走査方向での範囲を符号Ｈ−２で示す。メンテナンスに際して該当するホルダー単位で保持部材から着脱が行われ、さらにそのホルダー内の光学ユニット８を個別に交換することができる。或いは、長尺方向の長さを調節して所要の長さの光源装置となし得る。なお、図３中、光学部材１１は図１、図２などに示した光源素子４、レンズ７などをまとめて模視的に示したものである。一列に組み立てられた各ホルダー９−２は図１、図２に示した例と同様単列であるが、変形例として、図３の紙面上、副走査方向と直交する方向に列を増して２列、３列など複数列で光学ユニットを略直線上に複数並べる構成とし、画像の書き込み効率を高めることもできる。
【００２２】
さらにホルダーの別例として、図４に示した光源装置６−３のように、ホルダー９−３を２列構成とし、各列における境界部１０の位相を光学部材間ピッチの１／２ずらすことで、千鳥状に光学ユニット８を並べることで、記録媒体上でのビーム間隔を狭めることが可能である。図４中、１つのホルダーの範囲、つまり、ホルダー９−３の副走査方向での範囲を符号Ｈ−３で示す。各列において、略直線上に存在する光源より射出されるビームの間隔は略等間隔である必要がある。これまでの各例で、図１、図２のホルダーは単数（単列）、図３のホルダー９−２は複数（単列）、図４のホルダー９−３は複数（複列）である。
何れの例においても、各光学ユニット８はホルダーに対して例えば、ネジ止めした構造により単独で着脱可能である。
ここで、本発明のより特徴的な点について説明する。本発明では前述のように、レーザ等の光源素子４とこの光源素子４から出射されるレーザビームを集光するレンズ７とを筐体に組み込んで一体的な構成とした光学ユニット８を、アレイ状に複数個ならべている。各々の光学ユニット８は一定の範囲を画像書き込み範囲として分担し、光エネルギーあるいはその光によってもたらされる熱エネルギーを利用し、各光学ユニット８の協同により、被記録体の画像形成領域幅全てをカバーするようにして被記録体への画像形成あるいは潜像形成を行うものである。
つまり、このような各光学ユニット８を複数個配列するわけであるが、ここで一つ問題がある。すなわち、このような光学ユニット８を複数個配列した場合、その光学ユニット８を互いに密着させてアレイ状に配列すると、各光学ユニット８それぞれが持つ筐体の外形寸法（光学ユニット８のアレイ配列方向の筐体外形幅）のもつ微小なバラツキが累積誤差となり、長尺化した場合に、各両端部の各光学ユニット８の配置位置が本来の狙いの位置からずれて、その位置精度を確保できないという問題である。
本発明は、例えば、２４００ｄｐｉ〜３６００ｄｐｉというように非常に高精細な書き込みを行う技術に適用される光源装置であるため、このような光学ユニット８が狙いどおりに配置できないというのは重要な問題である。
本発明ではこの点に鑑み、隣接する各光学ユニット８の筐体間に０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度の間隙ができるように光学ユニット８のアレイ配列方向の筐体外形幅としている。言い換えるならば、前述のように本発明では、副走査方向（光学ユニット８のアレイ配列方向）に光学ユニット８が移動する距離（１個の光学ユニット８の画像領域分担幅）より光学ユニット８のアレイ配列方向の筐体外形幅を、０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度小さくして形成している。
具体的には例えば、ビーム間隔、つまり１つの光学ユニット８の画像領域分担幅を１１.１７６ｍｍとすると、その光学ユニット８のアレイ配列方向の筐体外形幅を、１１ｍｍとし、各筐体は隣接間でわずかに間隙ができるようにしてアレイ状に配列している。
各光学ユニット８は、個々にネジなどによって、着脱可能に保持部材、あるいはホルダーに取り付けられる。また、その取り付け時に、個々の光学ユニット８はそれぞれ位置決め調整されて取り付けられるとともに、各光学ユニット８の筐体を互いに密着させて配列しないので、多数アレイ状に配列しても、累積ピッチ誤差に起因する光学ユニット８の配置位置精度の低下はなく、２４００ｄｐｉ〜３６００ｄｐｉというように非常に高精細な書き込みを行う技術に好適に適用される光源装置を実現できる。
なお以上は、隣接する各光学ユニット８の筐体間に間隙を設けて、光学ユニット８を複数個アレイ状に配列した際の累積誤差に起因する光学ユニット８の取り付け位置精度低下を回避するというものであるが、本発明ではこの考え方を、複数の光学ユニット８配列したホルダーを配列する際にも適用している。
すなわち、図３に示すように、ホルダー９−２は、光学ユニット８を３個（一般にはｎ個、ｎは２以上の自然数）配列したものであるが、このホルダー９−２はまた、複数個（一般にはＮ個、Ｎは２以上の自然数）保持部材に配列して前記画像形成領域幅をカバーするものであるが、各ホルダー９−２は、隣接ホルダー間において、前述の隣接する各光学ユニット８の筐体間に０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度の間隙を設けた場合と同様に０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度の間隙を設けている。
こうすることにより、前述の累積ピッチ誤差に起因する光学ユニット８の配置位置精度の低下は防止した場合と同様に、各ホルダー９−２を複数個保持部材に配列した場合に生ずる各ホルダー９−２の累積ピッチ誤差に起因する精度低下を防止できる。なお、各ホルダー９−２も、光学ユニット８の場合と同様に、そのホルダーの外形寸法は、そのホルダー内の複数個（一般にはｎ個、ｎは２以上の自然数）の光学ユニット８が分担する書き込み領域幅より、０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度小さくしている。
そして各ホルダー９−２も、個々にネジなどによって、着脱可能に保持部材取り付けられる。個々のホルダー９−２はそれぞれ位置決め調整されて取り付けられるので、ホルダー９−２を多数アレイ状に配列しても、累積ピッチ誤差に起因するホルダー９−２の配置位置精度の低下はなく、２４００ｄｐｉ〜３６００ｄｐｉというように非常に高精細な書き込みを行う技術に好適に適用される光源装置を実現できる。
上記説明より明らかなように、本発明においては、光学ユニットは隣接光学ユニット間に間隙を設けてｎ個、着脱可能に配列される。また、他の構成として、ｎ個の光学ユニットを１つの光学ユニット群としてホルダーに配置し、このホルダーを、Ｎ個配置する際にも、隣接ホルダー間に間隙を設けて着脱可能に配列される。ここで、ｎ、Ｎはそれぞれ２以上の自然数である。
そしてこの間隙は、それぞれ、光学ユニットであれホルダーであれ、複数個配列した際に蓄積される累積誤差を吸収するための役割をになっているが、それ以外にも、以下の役割を持っている。
１つには、光学ユニットあるいはホルダーを取り付ける際に位置決め調整するが、その位置決め調整しろとしての役割である。
２つめの役割は、隣接光学ユニットあるいはホルダー間の熱遮断である。本発明では、光源素子としてレーザダイオードなどが使用されるが、個々の光源素子で発生する熱がこの空隙にある空気層によって隣に行かないようにし、個々の光源素子の熱の相互干渉による特性変動が発生するのを防止している。
【００２３】
以上、本発明の光学ユニットあるいはホルダーの配列方法に関して詳述したが、このように、単体ホルダーに複数の光学ユニットを配置した構成の光源装置では個々の光学ユニット単位で着脱してメンテナンス可能であるし、複数の光学ユニットを配置した単体ホルダーを複数組み合わせた光源装置では、単体ホルダー単位で着脱することができると共に、また、個々の光学ユニット単位で着脱してメンテナンス可能である。
上記何れの光源装置においても、光学ユニットを分割可能な状態で複数組み合わせて構成したことにより、光源破損時に低コストで光学ユニットを交換することができる。
次に本発明のさらに特徴的な点について説明する。前述のように本発明は、例えば、２４００ｄｐｉ〜３６００ｄｐｉというように非常に高精細な書き込みを行う技術に適用される光源装置であるとともに、光学ユニット８が、アレイ配列方向に１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの長さにわたって配列されるものである。したがって、非常に高精細であるとともに被記録幅は長いため、ホルダーやその保持部材との熱膨張よるビーム位置精度維持が問題となる。
理想的には、各光学ユニット８の筐体の材質とそれらがｎ個配置されるホルダーの材質、さらにはそのホルダーをＮ個配置保持している保持部材の材質を全て同じにすれば、熱膨張に起因するビーム位置精度低下という問題は回避できる。
しかしながら本発明ではあえてこのように同一の材質にすることは行わず、この課題を解決している。本発明では、例えば、各光学ユニット８の筐体の材質をその加工性ならびに軽量化を考慮して、Ａ５０５６というようなアルミニウム合金によって形成する。あるいはアルミニウムダイキャストで形成してもよい。
またホルダーに関しても、加工性ならびに強度を考慮して真鋳によって形成し、筐体の材質とは同じにしていない。
さらにホルダーを保持する保持部材に関しては、強度を最重視してＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼によって形成し、異なる材質としている。
これらは全て材質が異なり熱膨張差があるため、多数の光学ユニットがアレイ配列方向に１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの長さにわたって配列された場合に、熱膨張に起因するビーム位置精度低下という問題を無視することができない。しかしながら本発明においては、上記説明のように、隣接筐体間あるいは隣接ホルダー間で、累積ピッチ誤差を吸収するために設けた間隙を有するようにしているので、熱膨張差に関してもこの間隙によって吸収することができる。
つまり異種材質を積層した複合材料が、熱膨張差によってバイメタルのように撓むことによる精度低下は、本発明のように、隣接筐体間あるいは隣接ホルダー間を密着させず、わずかな間隙を設けて、保持部材等に配列することにより回避できるのである。
【００２４】
図５に示した光源装置６−４は、図３の光源装置６−３と同種で、ホルダー９−４が複数（単列）であり、１つのホルダーに光学ユニット８を４つ配置している。図中、１つのホルダーの範囲、つまり、ホルダー９−４の副走査方向での範囲を符号Ｈ−４で示す。
この例のように、４ビーム分の４つの光学ユニット８を具備するホルダー９−４を用いて多種長さの光源装置を製造する場合、１ホルダー（４ビーム）単位の長さで様々な長さの光源装置を製造することが可能となる。例えば、ビーム間隔を１１.１７６ｍｍとすると４つの光学ユニット８を搭載した１つのホルダー９−４当たり１１．１７６×４ｍｍ、即ち４４．７０４ｍｍ分の長さを記録するため、５１５ｍｍ記録用は１２個のホルダー９−４からなる光源装置とし、１０３０ｍｍ記録用は２４個のホルダー９−４を用いて光源装置を構成する等、多種長さの光源装置に対応することが可能となる。なお、１０３０ｍｍ対応の場合、必要なビーム数は９３本でよいが、１つのホルダーに光学ユニット８を４つ配置したホルダー９−４を２４個使うと４×２４＝９６本のビームとなる。従って、端のホルダーには４つの光学ユニットは必要なく、１ビーム分つまり、１つの光学ユニットだけを搭載すればよい。
【００２５】
別の例として、図６に示した光源装置６−５ように、ホルダーを用いず光学ユニット８だけで光源装置を構成することもできる。本例では、各光学ユニット８を図示しない画像記録装置などの本体に直接、着脱可能に取り付けることにより光源装置が構成される。
本例では、１ビーム幅単位で光源装置の長さを変えることが可能となるので、より自由度が向上する。このように、１つの光学ユニット８単位で着脱が可能な構成とすれば、光源が１つ破損した場合において交換部品のコストを大幅に低減することが可能となる。
【００２６】
図７に示した光源装置６−６は、図１、図３における光源装置と同様で、単列、単一のホルダー９−５が多数の光学ユニット８を個々に着脱可能に搭載している。
これまでに述べた各例における光源装置で光源として用いている光源素子４としては安価で小型な半導体レーザが望ましいが、ビーム形状や出力の安定性が重要な用途ではガスレーザや固体レーザも利用可能であり、特に制限されない。
【００２７】
これまでに述べた各例における光源装置で、レンズ７は各光源に相対して光軸が調整されて配置され、光軸に沿って前後に位置を調整できる機構を持つ。レンズ７は両面非球面レンズなどでコリメート機能と集光機能を併せ持つ単一のレンズでもよいし、複数のレンズ群から構成されてもよい。また、被記録面に照射されるビーム径を変える手段として、アパーチャを光源とレンズの間、若しくはレンズと被記録面の間に配置してもよい。
【００２８】
アパーチャをレンズ７に直接、固定する例を図８により説明する。
図８（ａ）にレンズ７として両面非球面レンズを例示する。このレンズ７のリム部７ａに、図８（ｂ）に示すようにレンズ７と同じ外径を有しリング状をしたアパーチャ１２を接着などにより固定する。このようにアパーチャが固定されたレンズ７を光軸方向からみたのが図８（ｃ）であり、斜視図で表したのが図８（ｄ）である。このように簡単な方法でレンズと一体的にアパーチャを構成することができる。
【００２９】
以下に、光学ユニット８が具備する他の搭載部材について記載する。
基板は、画像情報に応じて生成される外部信号によって光源を駆動することと、光源パッケージ内若しくは光源に近接するフォトセンサの出力を外部に出力する機能を持つ。光源と基板は半田などにより直接固定されていてもよいし、ケーブルを介して接続されていてもよい。また、該基板は、外部から入力した信号に応じて光源を駆動する電流を生成する機能があってもよいし、外部で生成された光源駆動電流を入力して光源へ出力する機能であってもよい。
【００３０】
図５、図６、図７に示した光源装置の例では、光源素子４が基板１３に直接固定されており、かかる形態では、基板１３は各光学ユニット８に対応して具備される。なお、ホルダーを具備する光源装置では基板１３をホルダーに設けることもできる。光源駆動電力や、各種情報信号を媒介するコネクタ１４は、通常、各基板１３に少なくとも１つ搭載され、光源やフォトダイオードとの信号のやり取りに供される。
【００３１】
レンズ７への塵埃付着や傷の防止のためレンズカバーが必要である。特に、アブレーション対応の記録媒体に画像を書き込む光源装置では、露光によって多くの塵埃が発生するため、レンズカバー表面に付着する塵埃を取り除く機構が必要となる。レンズカバーは各光学ユニットに１つあってもよいし、各ホルダーに１つあってもよい。
図５、図６、図７に示した光源装置６−４、６−５、６−６の例では、レンズカバー１５が各光学ユニット８にそれぞれ独立して設けられている。なお、ホルダー有する構成である図５、図７の例ではレンズカバーをホルダーに設けることもできる。
【００３２】
光源や光源装置筐体を含む光源周囲を所定の温度以下に保ち、光源出力の安定化や光源装置筐体の温度による伸縮防止を図る。かかる温度制御の手段として、温度制御部材が設けられる。
【００３３】
温度制御部材を光学ユニット８に関連付けて分割可能な構成にするためには、温度制御対象とする光学ユニット８の数と大きさに合わせたサイズや能力とする必要がある。分割することから、結果的には小型で低容量の温度制御部材を多数用いることとなるため、光源装置の温度の偏りを減らすことが容易となり、高い画像品質を安定して得ることが可能となる。
【００３４】
温度制御部材が有する機能は、冷却機能と加熱機能のどちらか一つでもよいし、両方備えていてもよく、想定される装置の設置環境によって選択する。冷却機能は水冷などの液体冷却、空冷などの気体冷却冷やペルチェ素子など既存の方法が利用可能であり、加熱機能も同様に電熱線やセラミックヒーター、温風、温液、電磁誘導加熱など既存の方法が利用可能である。また、両機能共に温度分布の偏りを低減するためにヒートパイプや高熱伝導性材料と組み合わせてもよく、光学ユニットに搭載可能な方法であれば特に制限はない。
【００３５】
温度制御部材の形態例は図９、図１０に示す。温度制御部材は、図９に示すように単一列の光源装置（図１〜７）の場合と、図１０のように２列の光源装置（図４）の場合とで温度制御部材の設置位置を変えた構成としている。
【００３６】
図９に示す光源装置（６−１、６−２、６−５、６−６）では、４つの光学ユニット単位で同一側の側壁部に高熱伝導性材料１６を介して温度制御部材１７を設けており、図１０に示す光源装置（６−３）では、４つの光学ユニット単位で各列の同一側の側壁部に高熱伝導性材料１６を介して温度制御部材１７を設け、ホルダー９−６で保持している。ただし、該ホルダー９−６を設けない構成とすることもできる。なお、３列以上となる場合は、各列間に高熱伝導性材料を介して温度制御部材を配置する。かかる配置により、光学ユニット周囲のスペースを有効利用できる。なお、ホルダーを設ける構成の光源装置では、温度制御部材を高熱伝導性材料を介してホルダーに設けることもできる。
【００３７】
以上により、光源装置の構成要素を光学ユニット化することで本発明の課題を解決できることがわかった。即ち、光源やレンズ、ビーム整形用アパーチャ等を持つ光学ユニットだけでなく、光源用の回路基板やコネクタ、光源用の温度制御部材、レンズカバー等も光学ユニットに応じてそれぞれ分割することにより、様々な長さの光源装置に対応することが可能となり、かつ、一部の部品破損時においても交換部品が少なく低コストで対応することが可能となる。
【００３８】
これまで説明した光源装置を具備した記録装置、該記録装置を具備した画像形成装置として各種印刷を例示する。
単色機の印刷装置（ＤＩ機）の例を図１１に、４色機の印刷装置（ＤＩ機）であって１つの圧胴を持つ装置例を図１２に、４色機の印刷装置（ＤＩ機）であって個々に圧胴を持つ４連タンデムＤＩ機の例を図１３にそれぞれ示す。なお、ＤＩ<Direct  Imaging>機とは、印刷版へコンピュータ上の画像を露光して刷版を作製する機能と、シート状媒体の一例である記録紙への印刷を行う機能とを併せ持つ印刷装置をいう。
【００３９】
図１１に示す印刷装置は、印刷版等の記録媒体６０１に対して、本発明の光源装置６００（光源装置６―１〜６―７が対応）が画像情報に応じた露光を行い、記録媒体６０１の表面にインクの付着する領域（親インク領域）とインクが付着しない領域（撥インク領域）を形成する。
【００４０】
次に、記録媒体６０１がドラム６０２（ドラム２が対応）にセットされた後、ドラム６０２、中間転写体６０４、インキングローラ６０３群、加圧ローラ６０５が同期回転し、インキングローラ６０３から記録媒体６０１の表面の親インク領域にインクが供給されてインク画像が形成され、そのインク画像がブランケット等のゴム部材を表面に持つ中間転写体６０４に転写され、中間転写体上６０４のインク画像が記録紙６０６に転写された後、印刷物搬送手段６０７により搬送され、印刷物６０９として排紙台に積載される。なお、使用済みの記録媒体６０１は容器に収納される。
【００４１】
図１２に示す印刷装置は、一つの加圧ドラム７０５の周辺に４色分（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色）のユニットが配置され、各ユニットは各色のインキングローラ７０３群、記録媒体保持ドラム７０２、光源装置７００（光源装置６‐１〜６‐７が対応）、中間転写体７０４を主要素として構成される。各色分のユニット動作は、図１１における装置とほぼ同様であるが、この例では記録媒体保持ドラム７０２に設けた記録媒体ロールＲから記録媒体７０１が繰り出されてセット後、光源装置７００によって記録媒体７０１に露光が行われ印刷用の画像が形成される。印刷時は、各色ユニットの構成要素と加圧ドラム７０５が同期回転し、記録紙７０６に１色分の画像が順次、転写されることにより、フルカラーの画像が印刷され、印刷物搬送手段７０７により搬送され、印刷物７０９として排紙台に積載される。
【００４２】
図１３に示す印刷装置は、４色分（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色）の各色のユニットがタンデムに配置され、各ユニットは、各色のインキングローラ８０３群、記録媒体（印刷版）８０１、記録媒体保持ドラム８０２、光源装置８００（光源装置６‐１〜６‐７が対応）、中間転写体（ブランケット）８０４、加圧ドラム８０５を主要素として構成され、印刷は図１２の印刷装置とほぼ同様に行ない、記録紙８０６に１色分の
画像が順次、転写されることにより、フルカラーの画像が印刷され、印刷物搬送手段８０７により搬送され、印刷物８０９として排紙台に積載される。
【００４３】
図１４は、ドラムに形成された色材画像を図１３の例のように中間転写体を介することなく直接、記録用紙に転写する装置の例である。
４色分（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色）の各色のユニットがタンデムに配置され、各ユニットは、各色のインキングローラ９０３群、記録媒体（印刷版）９０１、記録媒体保持ドラム９０２、光源装置９００（光源装置６‐１〜６‐７が対応）、加圧ドラム９０５を主要素として構成され、印刷は図１２の印刷装置とほぼ同様に行ない、記録紙９０６に１色分の画像が順次、転写されることにより、フルカラーの画像が印刷され、印刷物搬送手段９０７により搬送され、印刷物９０９として排紙台に積載される。
【００４４】
この装置の場合、色材が記録用紙に転移しやすい形態である必要がある。即ち低粘度であることが望ましい。若しくはブランケットのように弾力性を持ち、記録用紙側へ色材を擦り付けることが可能な材質が望ましい。ドラム上に形成される色材付着部分、若しくは色材非付着部分は印刷の度に露光にて樹脂等を形成され、印刷終了と共に除去されて次の印刷に向けクリーニングされることが望ましい。
【００４５】
上述の各印刷機は、記録媒体（６０１、７０１、８０１、９０１）に光源装置（７００、８００、９００）により露光を行ない印刷用の画像を形成する装置部を有し、この本発明の記録装置に相当し、該記録装置により印刷用の画像が記録された記録媒体にインキングローラ群など色彩画像を形成する手段によりインクを供給して色材画像を形成し、さらに、この色彩画像を中間転写体（６０４、７０４）を介し、或いはこれら中間転写体を介することなく加圧ドラム（６０５、７０５、８０５、９０５）などの転写手段を用いてシート状媒体の一態様である記録紙に転写する画像形成装置である。
【００４６】
以下に、光学ユニットに関して補足する。
光学ユニット８は図１５に示したように、保持部材２０に隣接間で間隙Δ１を設けて直接取り付けられる。或いは、図１６、図１７で例示するようにホルダー９−２を介して保持部材２１に取り付けられ、ホルダー９−２もまた隣接間で間隙Δ２を設けて保持部材２１に保持され、光学ユニット８を搭載した保持部材２１が画像形成領域分担幅（後述）だけ副走査方向に移動する。
１つのホルダー９−２で３個の光学ユニット８を保持した態様を図１６に例示する。図１６に示すように光学ユニット８は隣接間で間隙Δ１を設けてホルダー９−２に配置されている。
図１７に示した例では、光学ユニット８を隣接間で間隙を設けてホルダー９−２に配置し、このホルダー９−２をさらに隣接ホルダー間で間隙Δ２を設けて保持部材２０に保持し、記録媒体１を保持するドラム２に対向させて配置している。
【００４７】
本発明における画像形成領域分担幅について、図１８乃至図２０を用いて説明する。
図１８に、３つの光学ユニット（第１の光学ユニット♯１、第２の光学ユニット♯２及び第３の光学ユニット♯３）による、記録媒体上の記録面Ｓにおけるそれぞれの理想的な記録範囲を示す。すなわち、第１の光学ユニット♯１の記録範囲をＰ１、第２の光学ユニット♯２の記録範囲をＰ２、第３の光学ユニット♯３の記録範囲をＰ３で示す。なお、ここでは、縦方向（Ｘ方向）を主走査、横方向（Ｙ方向）を副走査としている。また、理想的とは、全ての光学ユニットが同一サイズの範囲を記録する事を意味する。即ち、各光学ユニットが記録する画像の高さも幅も共に、同一画素数となる状態である。
【００４８】
この場合は、ラスター化された原稿画像データを光学ユニット数に分割し、そのままそれぞれ対応する光学ユニットに転送することで、原稿画像が記録媒体上の記録面Ｓに再現される。しかしながら、実際の光学ユニットは、種々要因によってビーム位置ずれが発生するため、理想通りの画像データを光学ユニットに転送すると、例えば、図１９に実線で示すのように記録がなされる。
【００４９】
図１９において、符号Ｈ１で示した実線の範囲が第１の光学ユニット♯１による実際の記録範囲であり、符号Ｈ２で示した実線の範囲が第２の光学ユニット♯２によるの実際の記録範囲であり、符号Ｈ３で示した実線の範囲が第３の光学ユニット♯３による実際の記録範囲である。これによれば、第１の光学ユニット♯１は理想よりも、Ｘ１だけ早く記録ビームを照射し、第１の光学ユニット♯１は理想よりも、Ｘ２だけ遅く記録ビームを照射し、且つ、Ｙ１だけ副走査方向にずれて記録ビームを照射している。なお、第３の光学ユニット♯３は、理想通りの記録範囲であるとする。
【００５０】
図１９のような状態では、記録された画像には、空白Ｙ１、重複Ｙ２及び上部の不揃いが生じてしまう。そこで、空白Ｙ１の部分は、第１の光学ユニット♯１の記録範囲とし、更に、第１の記録ヘッドは理想よりも、Ｘ１だけ早く記録ビームを照射し、第２の光学ユニット♯２は理想よりも、Ｘ２だけ早く記録ビームが照射されるように、画像データを図２０に符号Ｑ１，Ｑ２、Ｑ３で示すように実線で示す記録範囲となるように変更する。図２０に示した記録範囲Ｑ１，Ｑ２、Ｑ３となるような画像データを図１９に示した記録を行う特性の光学ユニットで記録すれば（但し、第１の光学ユニット♯１の記録範囲をＹ１だけ広げ、第３の光学ユニット♯３の記録範囲をＹ２せばめて記録する。）、原稿画像データを重複や余白を生ずることなく、かつＹ方向の位置を合わせて再生することができる。
【００５１】
以上より、ここでいう画像形成領域分担幅とは、光学ユニットが記録する画像の幅を指す。記録する画像の幅とは、複数の光学ユニットがそれぞれ記録する画像の中で、最も広い画像幅を意味する。
【００５２】
その理由は、原稿画像から最も短い幅の画像を切り取って記録を分担した光学ユニット（図１８の例では光学ユニット＃３であり、本説明では、原稿画像から最も短い幅の画像を切り取って記録を分担した光学ユニットのことを、単に光学ユニット＃３と記す）がその分担された画像幅を記録し終わった時点では、原稿画像から最も広い幅の画像を切り取って記録を分担した光学ユニット（図１８の例では光学ユニット＃１であり、本説明では、原稿画像から最も広い幅の画像を切り取って記録を分担した光学ユニットのことを、単に光学ユニット＃１と記す）は未だ原稿画像から分担された分を記録し終わっていないため、光学ユニット＃３は、光学ユニット＃３が分担した画像を記録し終えた時点から光学ユニット＃１が記録を終えるまでの間においては、空白画像を記録していると考えることができるためである。
【００５３】
そのため、全ての光学ユニットは、原稿画像から最も広い幅を分担した光学ユニットの画像幅と同じ幅を記録するものと言え、その画像幅を画像形成領域分担幅と定義する。従って、最も短い画像形成領域分担幅は、光学ユニットより射出されるビームの間隔が理想通りの状態のときの画像形成領域分担幅となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】記録装置の要部を示した平面図である。
【図２】図１における記録装置の側面図である。
【図３】光源装置の正面図である。
【図４】光源装置の正面図である。
【図５】光源装置の正面図である。
【図６】光源装置の正面図である。
【図７】光源装置の正面図である。
【図８】（ａ）はレンズの正面図、（ｂ）はアパーチャを固定したレンズの正面図、（ｃ）はアパーチャを固定したレンズの側面図、（ｄ）はアパーチャを固定したレンズの斜視図である。
【図９】光源装置の正面図である。
【図１０】光源装置の正面図である。
【図１１】記録装置を含む画像形成装置の構成を説明した図である。
【図１２】記録装置を含む画像形成装置の構成を説明した図である。
【図１３】記録装置を含む画像形成装置の構成を説明した図である。
【図１４】記録装置を含む画像形成装置の構成を説明した図である。
【図１５】ドラムに対向して設けた光学ユニットの配置態様を例示した図である。
【図１６】複数の光学ユニットを配置したホルダーを例示した図である。
【図１７】複数のホルダーをドラムに対向させた状態を例示した図である。
【図１８】３つの光学ユニットのそれぞれの理想的な記録範囲を示した図である。
【図１９】理想的な記録範囲に対する実際の記録範囲のずれを例示した図である。
【図２０】ずれを見込んで変更した画像データを例示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
６−１、６−２、６−３、６−４、６−５、６−６  光源装置
７  レンズ
８、♯１、♯２、♯３  光学ユニット
９−１、９−２、９−３、９−４、９−５  ホルダー
１１  光学部材
１２  アパーチャ
１３  基板
１５  レンズカバー
６００、７００、８００、９００  光源装置
９０１  記録媒体（印刷版）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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