(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源を保持するホルダと、
前記光源からの光束を等角速度的に偏向する偏向器と、
偏向された光束を被走査面に向けて集光させ、被走査面を略等速度的に走査する走査光学系と、
前記光源と同一基板に取り付けられ、前記偏向器からの光束を受光する受光素子と、
前記受光素子に入る光束を規制する光束規制部材と、
を備え、
前記光束規制部材は、前記ホルダに一体的に形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載において、
受光素子に向かう光束は、光束規制部材の近傍で主走査方向に集光していることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１記載において、
光束規制部材と、偏向器の偏向面を副走査方向に略共役の関係とすることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１記載において、
光束規制部材は、スリットまたはナイフエッジ形状をしていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
複数の光源と、
前記複数の光源を保持するホルダと、
前記複数の光源からの光束を等角速度的に偏向する偏向器と、
偏向された複数の光束を被走査面に向けて集光させ、被走査面を略等速度的に走査する走査光学系と、
前記偏向器からの光束を受光する受光素子と、
前記受光素子に入る光束を規制する光束規制部材と、
を備え、
前記複数の光源のうち少なくとも２つと、受光素子とが同一基板に取り付けられ、
前記光束規制部材は、前記ホルダに一体的に形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５記載において、
受光素子は複数の光源と走査光学系の間にあり、受光素子と、受光素子に最も近い光源の主走査方向に射影した距離は、主走査両端に位置する光源間の主走査方向に射影した距離よりも長いことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載において、
受光素子に向かう複数の光束は、光束規制部材の近傍で主走査方向に集光していることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６記載において、
光束規制部材と、偏向器の偏向面を副走査方向に略共役の関係とすることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項５または請求項６記載において、
光束規制部材は、スリットまたはナイフエッジ形状をしていることを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリなどに用いられる光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、デジタル複写機などの画像形成装置においては、光走査装置により感光体上に画像情報の光書き込みを行って静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像してトナー像を得るようにしている。
光走査装置は、半導体レーザ、光偏向器（ポリゴンミラー）、走査レンズ系などを備えており、半導体レーザから画像情報に応じて変調されたレーザビームが出射され、このレーザビームが光偏向器で反射され、走査レンズにより感光体面に結像される。光偏向器は超高速回転しており、これによりレーザビームは、感光体の主走査方向に走査される。
また、光走査装置は、半導体レーザから出射され、光偏向器で反射されたレーザビームを受光するための受光素子を備えており、受光素子の受光タイミングに基づいてレーザビームの光書き込み開始位置を決めている。
【０００３】
ここで特許第２６０７６４５号には、１つのレーザ光出力素子と受光素子とを同一の基板に配する光走査装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９は従来例の不具合を説明するための図である。
半導体レーザ１と受光素子（フォトダイオード等）８は、同一の回路基板１０上に搭載されている。符号２は、半導体レーザ１からの光束をカップリングし、平行光束または収束光束または発散光束に変換するカップリングレンズである。また、符号７は、受光素子８に焦点を結ぶための同期用レンズである。
受光素子８は、そのエッジ部をレーザビームの光束が過ぎ、受光量があるスレッシュレベルを越えると、信号として検知する。そして、信号検出から一定時間後にレーザビームの書き出しを開始する。
【０００５】
ところで、被走査面上でビームスポット径等の光学特性を良好にするためには、半導体レーザ１の位置決めを高精度に行う必要がある。ところが、基板１０への各素子の実装精度は満足いくものでは無いため、図９に示すように、受光素子８が光束を検知する位置Ｓが主走査方向にΔだけずれてしまい、書き出し開始位置が主走査方向にずれてしまう。
【０００６】
本発明は、回路基板の部品点数を低減し、かつレーザビームの書き出し位置の誤差を低減することが出来る光走査装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光源と、前記光源を保持するホルダと、前記光源からの光束を等角速度的に偏向する偏向器と、偏向された光束を被走査面に向けて集光させ、被走査面を略等速度的に走査する走査光学系と、前記光源と同一基板に取り付けられ、前記偏向器からの光束を受光する受光素子と、前記受光素子に入る光束を規制する光束規制部材と、を備え、前記光束規制部材は、前記ホルダに一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また上記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載において、受光素子に向かう光束は、光束規制部材の近傍で主走査方向に集光していることを特徴とするものである。
【００１２】
また上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、請求項１記載において、光束規制部材と、偏向器の偏向面を副走査方向に略共役の関係とすることを特徴とするものである。
【００１３】
また上記目的を達成するために、請求項４記載の発明は、請求項１記載において、光束規制部材は、スリットまたはナイフエッジ形状をしていることを特徴とするものである。
【００１４】
また上記目的を達成するために、請求項５記載の発明は、複数の光源と、前記複数の光源を保持するホルダと、前記複数の光源からの光束を等角速度的に偏向する偏向器と、偏向された複数の光束を被走査面に向けて集光させ、被走査面を略等速度的に走査する走査光学系と、前記偏向器からの光束を受光する受光素子と、前記受光素子に入る光束を規制する光束規制部材と、を備え、前記複数の光源のうち少なくとも２つと、受光素子とが同一基板に取り付けられ、前記光束規制部材は、前記ホルダに一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また上記目的を達成するために、請求項６記載の発明は、請求項５記載において、受光素子は複数の光源と走査光学系の間にあり、受光素子と、受光素子に最も近い光源の主走査方向に射影した距離は、主走査両端に位置する光源間の主走査方向に射影した距離よりも長いことを特徴とするものである。
【００２０】
また上記目的を達成するために、請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載において、受光素子に向かう複数の光束は、光束規制部材の近傍で主走査方向に集光していることを特徴とするものである。
【００２１】
また上記目的を達成するために、請求項８記載の発明は、請求項５または請求項６記載において、光束規制部材と、偏向器の偏向面を副走査方向に略共役の関係とすることを特徴とするものである。
【００２２】
また上記目的を達成するために、請求項９記載の発明は、請求項５または請求項６記載において、光束規制部材は、スリットまたはナイフエッジ形状をしていることを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は第１の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
半導体レーザ１と受光素子８は、同一の回路基板１０上に搭載されている。偏向器４と半導体レーザ１の間には、カップリングレンズ２、アパーチャ９、シリンダレンズ３がある。シリンダレンズ３は、被走査面（感光体面）６の副走査方向にのみパワーを有し、偏向器４近傍で主走査方向に長い線像に結像させる。
偏向器４と被走査面６の間には走査レンズ系５がある。また偏向器４と受光素子８の間には同期用レンズ７がある。
【００２４】
半導体レーザ１から出射される変調レーザビームは、矢印方向に高速回転する偏向器４によって、走査レンズ系５を通して被走査面６を主走査方向に走査される。また、レーザビームは、受光素子８に入射され、受光素子８の信号に基づいてレーザ書き出し位置が決められる。
【００２５】
本実施形態では、受光素子８に入る光束を規制する光束規制部材としてのエッジ１２を、半導体レーザ１を保持するホルダ１１と一体的に設けている。
このようにエッジ１２を設けることで、受光素子８が光束を検知する位置が主走査方向にずれないので、書き出し開始位置のずれが無くなり、高精度な光走査装置を提供できる。
【００２６】
図２は第２の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
本実施形態では、エッジ１２は、光走査装置の各ユニットを収容し固定するハウジング１３と一体的に設けられている。受光素子８に入る光束を規制する機能は、図１の場合と同じである。
【００２７】
図３は第３の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
本実施形態では、エッジ１２を主走査方向に移動調整可能に設けている。このエッジ１２を、主走査方向に移動調整し、その後固定することにより、さらに書き出し開始位置の誤差を低減している。
【００２８】
図４はエッジ部における主走査ビーム径を比較して示す図であり、（ａ）は主走査ビーム１４の径（主走査方向；図の左右方向）が小さい場合を示し、（ｂ）は大きい場合を示す。
図４（ｂ）に示すように、主走査ビーム径が大きいと、受光素子８が受ける光量がスレッシュレベルに到達するときのビーム位置はばらつくが、図４（ａ）に示すように、主走査ビーム径が小さいと、受光素子８が受ける光量がスレッシュレベルに到達するときのビーム位置のばらつきは小さい。
【００２９】
図５はエッジ部が副走査方向に傾いたときの主走査ビーム位置のずれを示す図である。
エッジ部１２は、組み付け誤差や加工誤差により副走査方向に対して傾く可能性がある。図５に示すように、エッジ部１２が副走査方向にΔθ傾く場合、主走査ビーム１４の位置が１４ａと１４ｂで示すようにずれてしまう。そうなると、書き出し位置がずれる。
ところが、エッジ部１２と、偏向器４の偏向面が副走査方向に略共役の関係になっていると、副走査方向のビーム位置ずれが小さくなり、書き出し開始位置のずれが小さくなる。略共役にするためには、同期用レンズ７の副走査方向に正のパワーを持たせるか、走査光学系を通過させればよい。
【００３０】
図６は第４の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
本実施形態は、複数の半導体レーザ１ａ，１ｂと、受光素子８とを同一の回路基板１０上に搭載し、制御回路を接続するためのコネクタや配線を低減し、また、ノイズ対策としてシールド線等の高コストのケーブルを使用する必要を無くし、回路基板の部品点数を低減するようにしたものである。
また、ホルダ１１にはエッジ部１２が一体形成されている。また、受光素子８に向かう光束と、書き込み開始位置に向かう光束とがなす角θは出来るだけ小さい方がよい。そのためには、受光素子８は半導体レーザ１から主走査方向に出来るだけ離れた方がよく、受光素子８に近い側の半導体レーザ１ｂと受光素子８の主走査方向に射影した距離は、半導体レーザ１ａと１ｂの主走査方向に射影した距離よりも離れている。
その結果、書き出し開始位置の誤差が小さい光走査装置を提供できる。
【００３１】
図７は第５の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
図６に示す第４の実施形態と同様に、複数の半導体レーザ１ａ，１ｂを設けており、エッジ部１２はハウジング１３に一体形成されている。
【００３２】
図８は第６の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
図６、図７に示す第４、第５の実施形態と同様に、複数の半導体レーザ１ａ，１ｂを設けており、エッジ部１２は主走査方向に移動調整可能に設けられている。
図６ないし図８に示す型式の光走査装置においても、主走査ビーム径を小さくして受光素子８が受ける光量が、スレッシュレベルに到達するときのビーム位置のばらつきを抑える配慮がなされている。また、エッジ部１２と偏向器４の偏向面を副走査方向に略共役の関係にすることも行われる。
なお、上記第１ないし第６の実施形態において、受光素子８への光束規制部材としてエッジ部１２で説明したが、スリットでもよいし、またそれ以外の形状でも、要は同じ機能を果たすものであれば差し支えない。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項４記載の発明によれば、光源と受光素子を同一基板に取り付けることで回路基板の部品点数を低減しつつ、光束規制部材により、書き出し開始位置の誤差が小さい光走査装置を提供できる。
【００３４】
請求項１記載の発明によれば、光束規制部材を独立して設ける場合に比べて構成の簡素化を図ることができる。
【００３５】
請求項２または請求項３記載の発明によれば、さらに書き出し開始位置の信頼性を高めることができる。
【００３６】
請求項５記載の発明によれば、複数光源と受光素子を同一基板に取り付けることにより、制御回路を接続するためのコネクタや配線を低減でき、ノイズ対策としてシールド線等の高コストのケーブルを使用する必要が無くなり、回路基板の部品点数を低減することができ、コストダウンが実現できる。
さらに請求項５記載の発明によれば、光束規制部材を独立して設ける場合に比べて構成の簡素化を図ることができる。
【００３７】
請求項６ないし請求項９記載の発明によれば、光束規制部材により、書き出し開始位置の誤差が小さい光走査装置を提供できる。
【００３９】
請求項７または請求項８記載の発明によれば、さらに書き出し開始位置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図４】エッジ部における主走査ビーム径を比較して示す図である。
【図５】エッジ部が副走査方向に傾いたときの主走査ビーム位置のずれを示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図７】本発明の第５の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図８】本発明の第６の実施形態を示す光走査装置の構成図である。
【図９】従来例の不具合を説明するための図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  カップリングレンズ
３  シリンダレンズ
４  偏向器
５  走査レンズ系
６  被走査面
７  同期用レンズ
８  受光素子
９  アパーチャ
１０  回路基板
１１  ホルダ
１２  エッジ部
１３  ハウジング
【図１】
0004024952.tif 000002
【図２】
0004024952.tif 000003
【図３】
0004024952.tif 000004
【図４】
0004024952.tif 000005
【図５】
0004024952.tif 000006
【図６】
0004024952.tif 000007
【図７】
0004024952.tif 000008
【図８】
0004024952.tif 000009
【図９】
0004024952.tif 000010