(57)【要約】【課題】複雑な構成を用いることなく、光学素子に用いる樹脂製部材の変質や劣化を抑制し、安定した露光を行うことが可能な光学走査装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】露光装置１のＬＤモジュール２０には、感光体ドラム３に露光用レーザ光を射出すると共に、露光用レーザ光とは反対側にこれと同一波長且つこれより光量の小さい検知用レーザ光を射出するＬＤ３４と、検知用レーザ光を検知するＰＤ３６が配設され、ＬＤ３４とＰＤ３６との間には、蛍光体層４２とバンドパスフィルタ４３とが積層された積層体４１が配設されている。検知用レーザ光は、蛍光体層４２により所定波長より長い波長成分を有し且つ所定波長以下の波長成分が低減された光に変換され、バンドパスフィルタ４３により所定波長以下の光の透過がさらに抑制されて、ＰＤ３６に入射する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振によりレーザ光を発生させ、像担持体を露光するレーザ光を射出する発光素子を有する光源装置と、
前記発光素子から射出されたレーザ光を、前記像担持体とは異なる位置において検知する受光素子と、
を備え、前記受光素子の検知結果に基づき前記レーザ光による露光が制御される光学走査装置において、
前記発光素子と前記受光素子との間に配置され、前記レーザ光のエネルギーを吸収し、前記レーザ光の発振波長以上の所定波長よりさらに長波長の波長成分を有する共に所定波長以下の波長成分が低減された光に変換する蛍光体を含む蛍光体層と、
前記蛍光体層と前記受光素子との間に配置され、前記蛍光体層で変換された光における所定波長以下の波長の光の透過を抑制する透過抑制層と、
が設けられたことを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記レーザ光は、像担持体を露光する第１のレーザ光と、該第１のレーザ光と同一波長且つ第１のレーザ光より小さい光量で前記発光素子の反対側から射出される第２のレーザ光とから成り、
前記受光素子は、前記光源装置内において前記第２のレーザ光を検知可能な位置に配設され、且つ前記第２のレーザ光の光量を検知するものであり、
前記受光素子の検知結果に基づき前記第１のレーザ光の光量が制御されることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記蛍光体層及び前記透過抑制層を、積層体として一体成形したことを特徴とする請求項１または２に記載の光学走査装置。
【請求項４】
前記透過抑制層を、光学ガラスまたは金属酸化物の少なくとも１つから形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学走査装置。
【請求項５】
前記所定波長が５１５ｎｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学走査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の光学走査装置を備えた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、プリンタ、ファクシミリ及び複写機等の画像形成装置において書き込み用光学系として用いられる光学走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファクシミリ及び複写機等の電子写真方式を用いる画像形成装置において、光学走査装置には、レーザ発光部（以下ＬＤという）、コリメータレンズやシリンドリカルレンズ等から構成される光源装置から射出されたレーザ光を、ポリゴンミラー等の偏光器により偏向し、かかる偏向されたビームをｆθレンズ等から構成される走査光学系により、ビームスポットとして被走査面上に結像させ、ポリゴンミラーを回転させることにより、被走査面上を主走査方向に等速走査させるようにしたものが用いられている。
【０００３】
図７はこのような光学走査装置の斜視図である。なお、説明の便宜上、図７においては光走査装置の筐体を閉塞する蓋部材を除外して図示している。図７に示すように、露光装置（光学走査装置）１は筐体２２の内側面又は内底面に配設された、ＬＤモジュール２０、シリンドリカルレンズ２３、ポリゴンミラー２４及びその駆動モータ（図示せず）、走査レンズ２５、折り返しミラー２６、ミラー２７及びビーム検知センサ２８から構成されている。筐体２２の底面には、レーザ光を筐体２２から感光体ドラム（ここでは図示せず）に向けて導くための窓部２９が設けられている。
【０００４】
そして、上記構成の露光装置１においては、ＬＤモジュール２０に備えられた後述のＬＤ３４（図８参照）から射出されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ２３によって線状の光束に集光され、ポリゴンミラー２４により所定の走査方向に偏向走査され、走査レンズ２５、折り返しミラー２６を経て感光体ドラム上へと結像される。この結像された光束は、感光体ドラム上をポリゴンミラー２４の回転により主走査方向に、感光体ドラムの回転により副走査方向に走査することによって感光体ドラム表面に静電潜像を形成することとなる。
【０００５】
また、ポリゴンミラー２４の走査光は、その主走査方向の一端においてミラー２７によって走査面に対し走査方向下流側へ分離され、ビーム検知センサ２８に導入される。導入された走査光はビーム検知センサ２８において走査開始信号に変換され、ＬＤモジュール２０に備えられたＬＤ３４に送信される。そして、ＬＤ３４は走査開始信号を受信した後、書き込み変調を開始することとなる。
【０００６】
このような露光装置１に用いられるＬＤモジュール２０の一例を図８に示す。ＬＤモジュール２０は、円盤形状からなるステム３１の上面の一端部に突設された固定部３２にブラケット３３を介して配設されたＬＤ３４と、ステム３１の上面の中央部にブラケット３５を介して配設された受光素子（以下ＰＤという）３６とが配設されており、ＬＤ３４とＰＤ３６とは、それぞれステム３１を下面から貫通した端子３７ａと端子３７ｂ及び３７ｃとに接続されている。端子３７ａ、３７ｂ及び３７ｃは、画像形成装置本体の制御部（図示せず）に接続されている。また、ＬＤ３４及びＰＤ３６は、ステム３１の上面に立設された保護部材３８により覆われている。
【０００７】
また、ＬＤ３４においてレーザ発振により感光体ドラムを露光するための露光用レーザ光が射出されると同時に、かかるレーザ光と同一波長であり且つ光量の小さい検知用レーザ光が、露光用レーザ光とは反対方向に、ＰＤ３６に向かって射出される。ＰＤ３６は、例えばシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）若しくはインジウム−リン（Ｉｎ−Ｐ）系からなり、ＰＤ３６が検知用レーザ光を検知することによって、露光用レーザ光の光量を制御し、露光光量の安定化を図っている。シリコン系ＰＤは可視光から近赤外光を受光するのに適しており、Ｉｎ-Ｐ系ＰＤは赤外光を受光するのに適している。また、ＰＤの封止材として、通常、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等の樹脂が用いられている。
【０００８】
しかし、近年、ＬＤを光源とする画像形成装置や、光ピックアップ装置等において、画像の高解像、高密度化に伴い、青色ＬＤや青紫ＬＤ等を用いる等、光源波長の短波長化が進んでいる。ＬＤとして短波長の青色ＬＤ（波長３８０〜４６０ｎｍ）を採用した場合、例えば、シリコン系ＰＤでは、短波長のレーザ光に対する受光感度が低いため、受光光量を多くする必要がある。またＰＤがＬＤモジュール内に配設されると近距離から連続的なレーザ光がＰＤに入射されることになる。このため露光装置に配設された樹脂製の光学素子部材は、より高エネルギー密度であり且つ多くの短波長光束の照射を受けることにより、変質や劣化が生じ易くなる。
【０００９】
特に、ＰＤの封止材である樹脂が変質或いは劣化すると、封止材の透過率の低下を招き易くなる。封止材の透過率が低下すると、実際の露光光量よりも低い光量がＰＤによって検知されてしまため、ＰＤから出力される検知結果に基づき露光用レーザ光の光量が増加され、その結果、露光光量が設定値より上昇し、画像品質に大きな問題を引き起こすおそれがある。
【００１０】
そこで、短波長のレーザ光に対する耐レーザ性や耐環境性を高めた樹脂を光学素子として用いることが提案されている。例えば、特許文献１には、メタクリル酸メチルと、エステル部分に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルと、エステル部分にフッ素原子を有するメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルとを必須成分とする単量体混合物を重合してなる樹脂から主として構成することにより、青色レーザ波長における透明性、耐レーザ光性や、耐環境性に優れる光学用樹脂組成物を得る方法が開示されている。また、かかる樹脂組成物を光学素子に用いることにより光学素子の変質や劣化等を防いでいる。
【００１１】
一方、ＰＤの受光感度を上げるための方法が提案されている。例えば、特許文献２には、ｐ層及びｎ層を積層した半導体受光素子の表面に、可視光よりも短波長の光を可視光に変換する波長変換層（蛍光体層）を配設し、受光面に入射された、可視光より短波長の光を、可視光に変換することにより、短波長の光を効率良く検出する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２０４０１８号公報
【特許文献２】特開２０００−２７７７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１の技術では、光学素子として特定組成の樹脂を用いる必要があるため、構成が複雑になるおそれがある。また、特許文献２の方法では、波長変換層により波長変換を行った後においても短波長の光が残るため、残存する短波長の光によって受光素子の変質や劣化等を生じるおそれがある。さらに、特許文献２の方法で用いられるような蛍光体は、組成によって発光スペクトルが異なるため短波長の光が多く残る場合がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、複雑な構成を用いることなく、光学素子に用いられる樹脂製部材の変質や劣化を抑制し、安定した露光を行うことが可能な光学走査装置、及びそれを備えた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】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、レーザ発振によりレーザ光を発生させ、像担持体を露光するレーザ光を射出する発光素子を有する光源装置と、前記発光素子から射出されたレーザ光を、前記像担持体とは異なる位置において検知する受光素子と、を備え、前記受光素子の検知結果に基づき前記レーザ光による露光が制御される光学走査装置において、前記発光素子と前記受光素子との間に配置され、前記レーザ光のエネルギーを吸収し、前記レーザ光の発振波長以上の所定波長よりさらに長波長の波長成分を有する共に所定波長以下の波長成分が低減された光に変換する蛍光体を含む蛍光体層と、前記蛍光体層と前記受光素子との間に配置され、前記蛍光体層で変換された光における所定波長以下の波長の光の透過を抑制する透過抑制層と、が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、前記レーザ光は、像担持体を露光する第１のレーザ光と、該第１のレーザ光と同一波長且つ第１のレーザ光より小さい光量で前記発光素子の反対側から射出される第２のレーザ光とから成り、前記受光素子は、前記光源装置内において前記第２のレーザ光を検知可能な位置に配設され、且つ前記第２のレーザ光の光量を検知するものであり、前記受光素子の検知結果に基づき前記第１のレーザ光の光量が制御されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記蛍光体層及び前記透過抑制層を、積層体として一体成形したことを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記透過抑制層を、光学ガラスまたは金属酸化物の少なくとも１つから形成したことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記所定波長が５１５ｎｍであることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、前記光学走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、発光素子と受光素子との間に、蛍光体層と、透過抑制層とをこの順で設けることにより、受光素子で検知されるレーザ光を発振波長以上の所定波長より長波長成分を有すると共に所定波長以下の波長成分を低減する光に変換し、蛍光体層により低減されなかった所定波長以下の波長の光の透過を透過抑制層によりさらに抑制することができる。これにより、受光素子へ所定波長以下の波長の光が入射することを抑制することができ、複雑な構成を用いることなく、受光素子に用いる樹脂製部材の変質や劣化、及び受光素子の誤検知を防ぎ、安定した露光を行うことを可能とする。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の光学走査装置において、第２のレーザ光を発光素子から第１のレーザ光とは反対側に第１のレーザ光と同一波長且つこれより小さい光量で射出し、かかる第２のレーザ光の光量を光源装置内で検知し、その検知結果に基づき第１のレーザ光の光量を制御することにより、第２のレーザ光の光量が大きい場合であっても受光素子に用いる樹脂製部材の変質や劣化を防ぐことができるため、露光光量の安定化による安定な露光を行うことができ、一層効果的である。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の光学走査装置において、蛍光体層及び透過抑制層を積層体として一体成形することによって、蛍光体により変換された光が透過抑制層に入射するまでに外部環境の影響を受けることを防止すると共に、透過抑制層への入射状態を略一定とすることができるため、受光素子の誤検知をより防止することができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の光学走査装置において、透過抑制層を、光学ガラスまたは金属酸化物の少なくとも１つから形成することによって、所望の所定波長の透過を抑制することができるため、より効果的に受光素子の誤検知を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の光学走査装置において、所定波長を５１５ｎｍとすることによって、第１及び第２のレーザ光が青紫色や青色レーザ光といった短波長のレーザ光を用いた場合であっても、樹脂製部材の変質や劣化を防止することができ、受光素子の誤検知を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの光学走査装置を備えた画像形成装置とすることにより、安定した露光により画質への影響が少ない画像形成を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の光学走査装置が搭載された画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置（例えばプリンタ）１００は、露光装置（レーザスキャンユニット）１、感光体ドラム３、帯電ユニット４、現像装置６、クリーニング装置７、トナーコンテナ８、転写ローラ９、給紙機構１０、搬送部１１、定着装置１２、及び排紙部１３等から構成されている。
【００２７】
露光装置（ＬＳＵ）１は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム３に照射し、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピュータから送信されたものである。また、露光装置１の詳細については後述する。
【００２８】
感光体ドラム３は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電ユニット４により表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光装置１からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン層（ａ−Ｓｉ）や有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。
【００２９】
帯電ユニット（帯電チャージャ）４は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム３の表面を帯電させるものである。帯電ユニット４は、例えば細いワイヤ等を有しており、これを電極として高電圧を印加されることで放電するようになっている。
【００３０】
現像装置６は、感光体ドラム３の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置６に収容されている現像剤としては、例えばトナー成分とキャリアとから構成される２成分現像剤やトナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。
【００３１】
トナーコンテナ８は、現像装置６内部のトナーが不足するようになれば、現像装置６にトナーを供給するとともに、予備のトナーを貯留しておくものである。転写ローラ９は、感光体ドラム３表面に形成されたトナー像を乱さずに搬送部１１を搬送されてくるシート上に移行（転写）させるものである。
【００３２】
クリーニング装置７は、トナー像がシートに転写された後に、感光体ドラム３の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものであり、感光体ドラム３の長手方向に線接触する摺擦ローラ２１やクリーニングブレード２２等（図８参照）から構成される。なお、クリーニング装置７の詳細については後述する。給紙機構１０は、画像（トナー像）が印刷されるシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、給紙機構１０から排紙部１３までのシートの通路である搬送部１１にシートを給送するものである。
【００３３】
定着装置１２は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば加熱ローラ及び加圧ローラを用いて熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させる熱ローラ定着方式が用いられる。排紙部１３は、定着装置１２を経たシート、すなわち永久像が印刷されたシートを収容するものである。
【００３４】
そして、予め入力された画像データに基づいて露光装置１が感光体ドラム３上にレーザビームを発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム３表面に形成する。その後、現像装置６により静電潜像にトナーを付着させるとともに（トナー像を形成させるとともに）、転写ローラ９によりシート上にそのトナー像が転写される。次に、定着装置１２によりトナー像の転写されたシートに熱及び圧力を加え、永久像とさせるようになっている。
【００３５】
図２は、本実施形態の露光装置に用いられるＬＤモジュールの内部構造を示す斜視図であり、図３は、本実施形態の露光装置に用いられる積層体の模式的断面図であり、図４は、本実施形態に用いられるＬＤモジュールからレーザ光が射出される状態を示す模式的断面図である。従来例の図７及び図８と共通する部分には共通の符号を付し、説明を省略する。
【００３６】
図２に示すように、ＬＤモジュール装置２０において、ＬＤ３４とＰＤ３６との間には、積層体４１が配設されている。また、図３及び図４に示すように、積層体４１は、蛍光体層４２とバンドパスフィルタ（透過抑制層）４３とが積層されたものであり、蛍光体層４２がＬＤ３４側に、バンドパスフィルタ４３がＰＤ３６側に位置するよう、蛍光体層４２を上側に向けた状態で、ＰＤ３６と略平行に、固定部３２に配設されている。
【００３７】
図４に示すように、ＬＤ３４の発光部３４ａは、主発光部３４ａａと副発光部３４ａｂとを有している。主発光部３４ａａは、感光体ドラム３（図１参照）を露光するための露光用レーザ光（第１のレーザ光）を射出する。副発光部３４ａｂは、露光用レーザ光と同一波長であり且つこれより小さい光量で、主発光部３４ａａと連動して、ＰＤ３６に向かって検知用レーザ光（第２のレーザ光）を射出する。
【００３８】
ＰＤ３６は、例えばシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）若しくはインジウム−リン（Ｉｎ−Ｐ）系からなるものであり、検知用レーザ光の光量を検知する。また、ＰＤ３６はエポキシ樹脂やシリコン樹脂等の樹脂からなるＰＤ封止材（図示せず）により封止されている。ＰＤ３６による光量の検知結果は装置本体の制御部（図示せず）に送信され、制御部に記憶されたパラメータに基づき、制御部は主発光部３４ａａから射出される露光用レーザ光の光量を制御する。これにより、露光光量の安定化が図られる。
【００３９】
ＬＤ３４からは、露光用レーザ光及び検知用レーザ光として、青紫色や青色、又は青緑色のレーザ光を射出することができる。青紫色や青色レーザ光は、波長３８０〜４６０ｎｍに発振波長を有している。露光用レーザ光をより短波長とすることにより、画像の高解像、高密度化を図ることができる。かかる観点から、露光用レーザ光の波長は３８０ｎｍ〜５１５ｎｍが好ましく、３８０〜４６０ｎｍがより好ましい。
【００４０】
一方、ＰＤ封止材は短波長のレーザ光、特に５１５ｎｍより長い波長の光を受けると、変質や劣化が生じるおそれがある。このため、特に波長５１５ｎｍ以下の光の入射を避けることが望ましい。
【００４１】
蛍光体層４２は、入射された露光用レーザ光のエネルギーを吸収して露光用レーザ光の発振波長より長い波長成分を有すると共に、所定波長以下の波長成分が低減された光に変換する蛍光体から主としてなる層である。
【００４２】
蛍光体層４２に用いる蛍光体として、例えば、酸化物、窒化物や窒酸化物からなる母体に賦活剤を導入したものを用いることができる。例えば、アルミン酸イットリウム（ＹＡＧ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）母体に賦活剤としてセリウム（Ｃｅ）を導入したＹＡＧ：Ｃｅが挙げられる。図５（ａ）にＹＡＧ：Ｃｅの励起スペクトルを示し、図５（ｂ）に４６０ｎｍの青色レーザ光を照射したときのＹＡＧの発光スペクトルを示す。なお、励起スペクトルとは、どの波長の光を蛍光体に照射したとき、蛍光体が発光するかをプロットしたものである。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、ＹＡＧ：Ｃｅは、波長４６０ｎｍに強い励起スペクトルを有している。また、図５（ｂ）に示すように、４６０ｎｍの励起光が照射されると、ＹＡＧは、約５６０ｎｍに発光ピークを持つ幅広い黄色系の発光をする。この発光励起スペクトルでは、ＹＡＧ蛍光体が４６０ｎｍ付近青色レーザ光照射により、黄色発光することを示している。
【００４４】
なお、ＹＡＧは、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12母体のＹの一部をＧｄ、Ｔｂ等で置換、或いはＡｌの一部をＧａ等で置換して母体構造を変更することにより、発光ピーク位置を長波長側または短波長側にずらすことができる。
【００４５】
また、他の蛍光体としては、例えば、ケイ酸ストロンチウム・バリウム（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4に賦活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）を導入した（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ４：Ｅｕを挙げることができる。この（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ４：Ｅｕは、ＳｒとＢａの組成比を変えることにより緑色から橙色まで発光色を調整することができる。
【００４６】
この他、例えば、図６に、４５０ｎｍを発振波長とするレーザ光をα―サイアロン蛍光体（Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）に通過させた場合の分光放射強度分布を示すが、このように黄色発光するα―サイアロン蛍光体を用いることもできる。この他、赤色発光するＣａＡｌＳｉＮ4：Ｅｕなどが挙げられる。また、Ｅｕとマンガン（Ｍｎ）とを導入したバリウム−アルミニウム酸化物（ＢＡＭ）等の緑色蛍光体、Ｅｕを導入したＹＯＳ等の赤色蛍光体や、これらの混合物を挙げることができる。
【００４７】
ＰＤ３６が５１５ｎｍより大きな波長の光によって変質や劣化し易く、上記露光用レーザ光の好ましい範囲を考慮すると、蛍光体層４２は、３８０ｎｍ〜５１５ｎｍの波長の光により励起されるものであることが好ましい。すなわち、３８０ｎｍ〜５１５ｎｍの波長の光により励起され、５１５ｎｍより長い波長の光を放出すると共に、５１５ｎｍ以下の波長の光を低減させるものであることが好ましい。
【００４８】
なお、このような蛍光体は、母体の組成や組成比、若しくは付活剤の種類等により、発光スペクトルが異なるため、所望の発光スペクトルが得られるような蛍光体を適宜選択すればよい。また、これらの蛍光体を混合して用いることもできる。さらに、蛍光体層４２には、層を形成するために必要な種々の物質を添加することもできる。
【００４９】
上記した波長３８０〜５１５ｎｍの光で励起される蛍光体層４２に、露光用レーザ光を照射すると、波長５１５ｎｍより長い光が放出され、５１５ｎｍ以下の光は低減される。しかし、図５や図６に示すような蛍光体では、蛍光体層４２から放出される光には５１５ｎｍ以下の光も残存しているため、ＰＤ封止材に変質や劣化が生じるおそれがある。
【００５０】
そこで、蛍光体層４２を通過した光から、好ましくは５１５ｎｍ以下の波長を有する光を取り除くために、バンドパスフィルタ４３を用いることとする。バンドパスフィルタ４３は、蛍光体層２１から放出された光が入射したとき、所定波長以下の光を吸収または反射させて受光素子４６側への透過を抑制するものである。かかる所定波長は、ＰＤ封止材の変質や劣化等を考慮し、５１５ｎｍとすることが好ましい。これにより、より効果的にＰＤ封止剤の変質や劣化を防止することができるが、かかる波長は、ＬＤ３４の発振波長や蛍光体層４２の種類、ＰＤ３６の種類やＰＤ封止材の種類等に応じて所望の波長とすればよい。
【００５１】
このようなバンドパスフィルタ４３として、光学ガラス表面に金属酸化物をコーティングして多層膜フィルタ（マルチコート）としたものを用いることができる。例えば、光学ガラスの組成として、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）及び酸化ナトリウム（Ｎ2Ｏ）、若しくはこれらの混合物を挙げることができる。
【００５２】
また、金属酸化物の組成として、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）及び酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、若しくはこれらの混合物等を挙げることができる。そして、光学ガラス及び金属酸化物は組成により屈折率や吸収率が異なるため、所望の所定波長に応じて、光学ガラス及び金属酸化物を種々組み合わせて複数層とすることもできる。また、バンドパスフィルタ４３には、このような多層体の他、それぞれ組成を適宜設定することにより上記光学ガラスまたは上記金属酸化物を単層として用いることもできる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るＬＤモジュール２０の動作について説明する。ここでは、発振波長３８０ｎｍ〜４６０ｎｍである青色レーザ光をＬＤ３４から射出するものとする。ＬＤ３４が点灯すると、図４に示すように、青色レーザ光（露光用レーザ光）が主発光部３４ａａから感光体ドラム３（図１参照）に向かって射出されると共に、露光用レーザ光と同一波長且つこれより小さい光量の青色レーザ光（検知用レーザ光）が、副発光部３４ａｂから主発光部３４ａｂと連動してＰＤ３６に向かって射出される。
【００５４】
副発光部３４ａｂから射出された検知用レーザ光は、積層体４１に入射すると、まず、蛍光体層４２により５１５ｎｍ以上を有すると共に５１５ｎｍ以下の波長成分が低減された光に変換され、バンドパスフィルタ４３に放出される。次に、この変換光がバンドパスフィルタ４３に入射すると、５１５ｎｍ以下の光の透過が抑制されるため、さらに５１５ｎｍ以下の光が取り除かれた光がＰＤ３６に入射する。
【００５５】
こうして、蛍光体層４２、バンドパスフィルタ４３の順に、積層体２１を通過し、５１５ｎｍ以下の光が取り除かれた光の光量は、ＰＤ３６により検知される。そして、ＰＤ３６による検知結果が制御部（図示せず）に出力される。制御部には、ＰＤ３６の出力値とＬＤ１４の露光光量とを関係付けたパラメータのテーブルが予め記憶されており、ＰＤ３６から送信された出力値をかかるパラメータテーブルと比較し、制御部は、ＬＤ３４の露光光量を決定する。
【００５６】
このように、本発明の構成とすることにより、検知用レーザ光の発振波長が短波長であっても、所定波長より大きい波長成分を有するようにすると共に所定波長以下の波長成分を取り除くことができる。これにより、ＰＤ３６の変質や劣化を防止することが可能となる。従って、ＰＤ３６の誤検知を防ぐことができ、露光光量を安定化により、安定した露光を行うことができる。特に、発振波長３８０〜５１５ｎｍのような短波長のレーザ光であっても、所定波長（バンドパスフィルタ４３の透過閾値）を５１５ｎｍとすることにより、ＰＤ封止材の変質や劣化を効果的に防ぐことができる。
【００５７】
本実施形態では、ＰＤ３６をＬＤモジュール内に配設し、ＬＤ３４から露光用レーザ光と反対側に射出された検知用レーザ光の光量を検知することによって、ＰＤ３６がＬＤ３４により接近すると共に検知用レーザ光が連続的に入射するといった検知用レーザ光の光量が大きい場合であっても、ＰＤ封止材の変質や劣化を防ぐことができる。これにより、ＰＤ封止材の透過率が低下し、ＰＤ３６の誤検知によって露光用レーザ光の光量が設定値より大きくなることを防ぐことができる。従って、露光光量を安定なものとすることができ、一層効果的である。
【００５８】
しかし、ＰＤ３６の配置は特に限定されるものではない。例えば、ＰＤ３６は、書き出し位置を検知するビーム検知センサ２８（図７参照）に用いられるＰＤや、走査開始タイミング検知センサ（図示せず）に用いられるＰＤにように、ＬＤモジュール２０の外にも配設することができる。また、図７に示すように、ＰＤ３６をビーム検知センサ２８として用いた場合、検知用レーザ光は、露光用レーザ光が、ポリゴンミラー２４の所定の位置に回転したとき、ポリゴンミラー２４及び折り返しミラー２７により反射されたものであり、断続的にビーム検知センサ２８に入射される。
【００５９】
また、本実施形態では、蛍光体層４２とバンドパスフィルタ４３とを積層することによって、蛍光体層４２から放出された光が外部環境から影響を受けることを防止すると共に、バンドパスフィルタ４３への入射状態を略一定とすることができるため、受光素子の誤検知を防止することができる。また、装置をコンパクトにすることができる。しかし、これらを離して配設することもでき、特に限定されるものではない。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、モノクロ印刷用の画像形成装置に適用したが、他の画像形成装置に適用することもでき、特に限定されるものではない。例えば、モノクロ複写機や、中間転写方式のタンデム型画像形成装置、直接転写式のタンデム型画像形成装置、といったカラープリンタやカラー複写機等にも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、レーザ発振によりレーザ光を発生させ、像担持体を露光するレーザ光を射出する発光素子を有する光源装置と、前記発光素子から射出されたレーザ光を、前記像担持体とは異なる位置において検知する受光素子と、を備え、前記受光素子の検知結果に基づき前記レーザ光による露光が制御される光学走査装置において、前記発光素子と前記受光素子との間に配置され、前記レーザ光のエネルギーを吸収し、前記レーザ光の発振波長以上の所定波長よりさらに長波長の波長成分を有する共に所定波長以下の波長成分が低減された光に変換する蛍光体を含む蛍光体層と、前記蛍光体層と前記受光素子との間に配置され、前記蛍光体層で変換された光における所定波長以下の波長の光の透過を抑制する透過抑制層と、が設けられたものである。
【００６２】
これにより、受光素子へ所定波長以下の波長の光が入射することを抑制することができ、複雑な構成を用いることなく、受光素子に用いる樹脂製部材の変質や劣化、及び受光素子の誤検知を防ぎ、安定した露光を行うことを可能とする。
【００６３】
また、第２のレーザ光を発光素子から第１のレーザ光とは反対側に第１のレーザ光と同一波長且つこれより小さい光量で射出し、かかる第２のレーザ光の光量を光源装置内で検知し、その検知結果に基づき第１のレーザ光の光量を制御することにより、第２のレーザ光の光量が大きい場合であっても受光素子に用いる樹脂製部材の変質や劣化を防ぐことができるため、露光光量の安定化による安定な露光を行うことができ、一層効果的である。
【００６４】
また、蛍光体層及び透過抑制層を積層体とすることによって、蛍光体により変換された光が透過抑制層に入射するまでに外部環境の影響を受けることを防止すると共に、透過抑制層への入射状態を略一定とすることができるため、受光素子の誤検知をより防止することができる。
【００６５】
また、透過抑制層を、光学ガラスまたは金属酸化物の少なくとも１つから形成することによって、所望の所定波長の透過を抑制することができるため、より効果的に受光素子の誤検知を防止することができる。また、所定波長を５１５ｎｍとすることによって、第１及び第２のレーザ光が青紫色や青色レーザ光といった短波長のレーザ光を用いた場合であっても、樹脂製部材の変質や劣化を防止することができ、受光素子の誤検知を防ぐことができる。
【００６６】
また、上記光学走査装置を備えた画像形成装置とすることにより、安定した露光により画質への影響が少ない画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の露光装置が搭載された画像形成装置の概略断面図である。
【図２】は、本実施形態の露光装置に用いられるＬＤモジュールの内部構造を示す斜視図である。
【図３】は、本実施形態に用いられる積層体の模式的断面図である。
【図４】は、本実施形態に用いられるＬＤモジュールからレーザ光が射出される状態を示す模式的断面図である。
【図５】は、ＹＡＧ：Ｃｅの励起及び発光スペクトルを示す図であり、図５（ａ）は、ＹＡＧ：Ｃｅの励起スペクトルを示す図であり、図５（ｂ）は、４６０ｎｍの青色レーザ光を照射したときのＹＡＧの発光スペクトルを示す図である。
【図６】は、４５０ｎｍを発振波長とするレーザ光をＣａ−α−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ蛍光体に通過させた場合の分光放射強度分布を示す図である。
【図７】は、従来の露光装置の斜視図である。
【図８】は、従来のＬＤモジュールの内部構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      露光装置（光学走査装置）
３      感光体ドラム（像担持体）
２０      ＬＤモジュール（光源装置）
２２      筐体
２３      シリンドリカルレンズ
２４      ポリゴンミラー
２５      走査レンズ
２６      折り返しミラー
２７      ミラー
２８      ビーム検知センサ
２９      窓部
３４      ＬＤ（発光素子）
３４ａ    発光部
３４ａａ  主発光部
３４ａｂ  副発光部
３６      ＰＤ（受光素子）
４１      積層体
４２      蛍光体層
４３      バンドパスフィルタ（透過抑制層）
１００      画像形成装置
【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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