CN102262294B - 光扫描装置以及成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光扫描装置以及具备该光扫描装置的成像装置，该光扫描装置以低成本且良好的精度从光源的射出光中抽取一部分光束，用以作为APC控制用的检测光束。本发明的光扫描装置包括具有多个发光源的光源、以及具有反射上述一部分光束即检测光束的反射面的光束分割元件，并且可使得受到该反射面反射的反射光入射光检测传感器，其特征在于，光束分割元件构成为其厚度被减小到至少使得该光束分割元件发生卷曲的程度，并以该卷曲的凹面作为反射面，而且用光束分割元件推压部件推压光束分割元件的凸部分，使得该光束分割元件受到光束分割元件保持部件的保持，该凸部分位于上述反射面相反一侧的非反射面中最凸出部分且不接触所述开口。

Description

光扫描装置以及成像装置

技术领域

本发明涉及光扫描装置，该光扫描装置用于在成像装置中的感光体等像载置体表面形成静电潜像，尤其涉及多光束扫描方式的光扫描装置，该方式的光扫描装置用具有多个发光源的光源发射的多束光束同时扫描来高速成像，进而本发明涉及搭载该光扫描装置的成像装置，该成像装置为具有电子照相方式的打印机、传真机、复印机的功能的成像装置、或者具有至少两种以上这些功能的多功能复合机。

背景技术

在现有技术中，采用公知的电子照相方式的成像装置利用转动多面镜来偏转扫描光源组件发射的光束，并通过适当的光学部件如成像透镜或反射镜等在感光体等像载置体上成像，形成需要的静电潜像。此外，现有的成像装置中还存在以下结构，即用反射镜等光学部件从受到转动多面镜偏转反射后的光束中分离或抽取一部分光束，作为如扫描开始信号或扫描结束信号等电触发信号，入射到光检测传感器之中。在上述公知的现有技术中，广泛采用玻璃基材的光学部件作为分离或抽取一部分光束的反射镜，如在专利文献1(JP特开平08-106039号公报)中公开的技术方案中，利用施加了镜面加工的金属块作为相当于该玻璃基材的反射镜部件。

然而，随着高速成像的发展，目前的多色成像装置采用随选打印系统，其结果为，引发用户提出更加高精致图像质量的要求。对此，专利文献2(JP特开2009-47924号公报)等公开了以下多光束扫描方式的技术方案，该方式采用具有多个发光源的二元阵列元件(VCSEL，面发光型半导体激光阵列)，用多束光束同时扫描像载置体，同时形成多条线的静电潜像。利用该多光束扫描方式的光扫描装置能够高速形成高精致图像，因而十分受到瞩目。

通常，成像装置无论是采用上述具有多个发光源的二元阵列元件，还是采用以往广泛使用的具有单独光源的端面发光激光等，光源发射的光束光量都会随着温度变化或使用时间的增加而发生变化，造成在最终输出图像中出现浓度偏差问题。对此，在目前普遍使用的采用端面发光激光的光扫描装置中，为了抑制该问题的发生，通过检测从后方发射的后方射出光，来进行光源光量调整的自动功率调整即APC控制。然而，上述多光束扫描方式中采用的具有多个发光源的二元阵列元件，对于这样的光源来说，因其在结构上不会发生从后方发射的后方射出光，因此必须用一部分光路来从前方发射的光束即用于形成静电潜像的光束中分离或抽取的一部分光束，进而通过反射等将该抽取的光束作为检测光束，入射到光电二极管等光检测传感器中，根据该光电二极管接受的光量来进行APC控制。

但是，对于从前方发射的光束分离或抽取一部分光束并经过反射等来进行APC控制来说，若要采用如专利文献1所述的被施加了镜面加工的金属块，或者采用用于抽取触发信号的玻璃基材的光学部件的方式，则会发生以下问题。例如，如果采用施加镜面加工的金属块，则该金属块的镜面加工会造成制造成本上升的问题。而如果采用目前广泛使用的玻璃基材的发射镜，则需要从光源发射的光中抽取一部分光，并且需要用多个反射镜或棱镜将该一部分光入射到位于预定位置的光检测传感器中，这样也会使得制造成本趋于上升，此外还会引起装置大型化的问题，这对于目前要求低成本的装置来说，在成本问题上尤其缺乏魅力。

对此，专利文献2公开了以下技术方案。该方案采用设有小口径开口的光束分割元件，该光束分割元件的口径小于二元阵列元件的光源发射的光束，该光束分割元件被设置为相对于与光轴垂直的平面倾斜，倾斜为预定角度如45°，该光束分割元件中靠近光源一侧设有高辉度反射面。在该结构中，通过光束分割元件的开口的光束作为形成静电潜像的写入光束直接射向多角镜等转动多面镜，而后通过转动多面镜偏转扫描后经由适当的光学元件射向像载置体。而未通过口径小于光束的开口的外围光束则被光束分割元件中靠近光源一侧的反射面反射，经过会聚透镜或反射镜等入射到设有光源的电路基板上，该电路基板上的光检测传感器读取该外围光的光量，根据该光量实行APC控制。

利用上述结构有可能以较低的成本来检测光源发射的光束的光量，实行APC控制，但是，如上所述，目前的成像装置要求形成高精致图像，而要获得高精致图像，则需要精确地实行APC控制，为此，需要以更加良好的精度来检测被光束分割元件抽取的外围光，用以实行APC控制。但是，在采用诸如二元阵列元件的VCSEL作为光源时，具有多个发光源的光源发射多束光束，要使得该多束发射光束中的一部分入射一个光检测传感器，则需要在入射光检测传感器时所有来自光源的光点直径成为预定大小，这样会在光束分割元件的设置状态或精度上发生问题。然而，专利文献2公开的技术仅提到了关于二元阵列元件的定位以及位于耦合透镜之后的光学元件的调整、定位、以及电路基板的保持，却没有公开光束分割元件的保持方法，用以使得光学检测传感器能够高精度地检测光束分割元件的反射面所反射的外围光。

另外，如果要以更加良好的精度来实行APC控制，则需要尽量避免环境光混入到受光束分割元件反射并入射光检测传感器之中的反射光束之中。但是，上述光束分割元件被配置为相对于与光轴垂直的平面倾斜，因而光束分割元件被配置为相对于来自光源的光束的光轴倾斜，为此，通过光束分割元件的开口的光束中的一部分碰到光束分割元件的厚度部分而被反射。此时，受到该光束分割元件开口中的厚度部分反射的反射光经光束分割元件的反射面反射后作为环境光，对将要被导入光检测传感器的用于检测的反射光束发生干涉。

出于上述原因，光束分割元件需要尽量形成得较薄，以尽可能减少受该光束分割元件厚度部分反射的环境光，但是，将光束分割元件制作得薄必然会导致光束分割元件发生变形，如果在使用时不进行变形补偿，则受该光束分割元件反射的反射光束无法以需要的反射角度来受到反射，此时，APC控制精度因该光束分割元件变形而下降。

发明内容

鉴于上述问题，本发明以提供一种光扫描装置为目的，该光扫描装置包括二元阵列元件等具有多个发光源的光源、以及用于从该发光源发射的光中分离一部分光束作为APC控制用的检测光束的光束分割元件，而且具备用于廉价且精度良好地抽取来自光束分割元件的检测光束的光学系统。进而，本发明的目的还在于提供设有该光扫描装置的成像装置。

为了解决上述问题，本发明详细提供以下技术方案。

(1)本发明的一个方面为，提供一种光扫描装置，其为包括以下部件的光学系统：光源，具有多个发光源；光束分割元件，相对于所述光源发射的射出光倾斜设置，其中设有开口以及反射面，该开口用于让在像载置体上形成静电潜像的写入光束通过，当从所述光源发射的射出光的光路上观察时，该反射面位于所述光源一侧，用于反射写入光束以外的光束，该写入光束以外的光束被用作为调整所述光源的光量的检测光束；以及，光检测传感器入射用光学系统，用于将作为所述检测光束而受到反射的反射光入射到光检测传感器之中，其特征在于，所述光束分割元件被构成为，其厚度被至少减小到该光束分割元件发生卷曲的程度，并且以该卷曲的凹面作为所述反射面，进而，用光束分割元件推压部件推压所述光束分割元件中的凸部分，使得该光束分割元件被构成为受到光束分割元件保持部件的保持，该凸部分位于所述反射面的相反一侧的非反射面中最凸出的部分，且不接触所述开口。

(2)本发明还提供根据(1)所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件的最凸出的部分位于该光束分割元件的大致中心部分，该大致中心部分受到所述光束分割元件推压部件的推压。

(3)本发明的另一个方面在于，根据(1)所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件用金属板施加钣金加工形成。

(4)本发明还提供根据(1)所述的光扫描装置，其特征在于，设于所述光束分割元件中的开口小于所述光源发射的射出光的光束。

(5)本发明还提供根据(1)所述的光扫描装置，其特征在于，用同一块电路基板保持所述光学系统中的所述光源和所述光检测传感器，进而，所述光学系统至少具有一块反射镜，用于将所述光束分割元件反射的检测光束入射到所述光检测传感器之中。

(6)本发明还提供根据(1)所述的光扫描装置，其特征在于，设有光源组件，构成为用所述光束分割元件保持部件载置所述光源。

(7)本发明还提供根据(6)所述的光扫描装置，其特征在于，所述光源组件一体构成为包括以下部件：所述具有多个发光源的光源；用于保持该光源以及所述光检测传感器的电路基板；至少一个用于将所述光源发射的射出光形成为平行光束、或者形成为发散状态或收束状态的光束的光学元件；保持该光学元件的光学元件保持部；以及，至少一块用于将所述光束分割元件反射的反射光入射到所述光检测传感器之中的反射镜。

(8)本发明还提供根据(7)所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件推压部件被构成为同时保持所述光束分割元件和所述反射镜。

(9)本发明的另一个方面在于，提供一种成像装置，其特征在于，具备(1)～(8)所述的光扫描装置。

本发明的效果如下。本发明采用薄光束分割元件，通过将该光束分割元件的厚度减小到该光束分割元件发生卷曲的程度，来有效抑制光束分割元件中用于通过光源发射的射出光的开口中的厚度部分上的反射光的影响，该反射光有可能成为影响APC控制的环境光。而且，本发明用该发生卷曲的光束分割元件的凹面作为反射面，并用推压部件推压该反射面相反一侧的非反射面中的凸部分，从而使得光束分割元件被构成为受到光束分割元件保持部件的保持，该凸部分为非反射面中最凸出部分，且不会接触射出光通过的开口。通过采用上述结构，本发明能够用相对容易而且精度良好地制造的光束分割元件保持部件的平坦面来保持薄而发生卷曲的光束分割元件，使该光束分割元件变得平坦，其结果为，以低成本来实现保持光束分割元件平坦，有效抑制光束分割元件的卷曲所引起的反射光检测精度下降。

附图说明

图1是一例涉及本发明成像装置的全彩色打印机的剖面图。

图2是一例采用本发明的光扫描装置的立体图。

图3是图2所示的光扫描装置的剖视图。

图4A和图4B是表示本发明的光源组件外观的立体图，其中图4A是从该光源组件的正左方观察的立体图，图4B是从正右方观察的立体图。

图5是从正面观察时的电路基板的立体图。

图6是具有多个发光源的光源的立体图。

图7是一例显示面发光光源排列的示意图。

图8A和图8B是中间保持体的立体图。其中图8A是从电路基板一侧观察的中间保持体的立体图，图8B是从光学元件保持体一侧观察的中间保持体的立体图。

图9是在中间保持体与电路基板连接状态下从后方观察电路基板时的立体图。

图10是光学元件保持体中位于中间保持体一方表面的立体图。

图11是光学元件保持体中用于安装光束分割元件的光束分割元件保持部件部分的放大图。

图12是光束分割元件被保持在光束分割元件保持部件上的状态的剖视图。

图13是光束分割元件受到推压部件的推压而呈保持状态的光源组件的俯视图，图14为正视图，图15是斜视图。

图14是光束分割元件受到推压部件的推压而呈保持状态的光源组件的正视图。

图15是光束分割元件受到推压部件的推压而呈保持状态的光源组件的斜视图。

标记说明

10  光源

13  光束分割元件

14  检测光束的反射镜

17  光检测传感器

20  光束分割元件推压部件

30  像载置体

71  中间保持体

72  光学元件保持体

72a 光束分割元件保持部件

72e 光束分割元件安装面

75  电路基板

100 光扫描装置

200  光源组件

500  成像装置

具体实施方式

以下参见附图说明本发明的实施方式。

首先利用图1说明设有本发明的光扫描装置100的成像装置500的结构。图1大致显示了作为一例成像装置的全彩色打印机的剖面图。该图1所示的成像装置中，除了以下将要叙述的用于将光扫描装置100中的检测光束引导到光检测传感器中的光学系统、以及具备该光学系统的光源组件200以外，其他均为公知。

图1所示的成像装置500中具备电子照相方式的成像单元。该成像单元中设有第1至第4四台成像单元1a、1b、1c、1d。这些成像单元对应不同的调色剂颜色，分别形成例如黑色、洋红色、青色、以及黄色的调色剂图像，除了所对应的调色剂颜色不同以外这些成像单元具有的结构相同。为此，在以下的说明中根据需要适当省略附加标记a、b、c、d。

图示的成像单元1中设有像载置体，即鼓状感光体30，该感光体30周围设有充电部件32、显影装置33、以及清洁装置31。该感光体30按顺时针方向转动驱动，充电装置32对该进行转动驱动的感光体30施加预定偏置电压，使其表面均匀带电。图中显示的充电部件32不但可以利用电晕放电等非接触方式的充电器，还可利用接触感光体30的辊状部件作为充电器。

图1所示的成像装置中，4台成像单元1的上方设有以下将要叙述的光扫描装置100。该光扫描装置100中适当设有光源、转动多面镜即多角镜、f-θ透镜、反射镜等光学构成部件，根据与各色调色剂的图像数据相对应地形成的图像信息，对经充电部件32充电了的各个感光体30进行光扫描或曝光，在各个感光体30上分别形成静电潜像。该光扫描装置100在感光体30上形成的静电潜像随着感光体30的转动经过显影装置33，此时，该静电潜像吸附各色调色剂而受到显影。

各台成像单元1中，在感光体30的对面设置中间转印带40，该中间转印带40为环状，构成中间转印体，其外表面与各台感光体30相接触。图1所示的中间转印带40挂绕在多个支持辊(40a、40b、40c)上，在该示例中，支持辊40b连接作为驱动源的未图示驱动电机，受该驱动电机驱动，从而使得中间转印带40在进行逆时针方向转动移动(参见图1中的箭头方向)的同时，还使得能够使得从动转动的支持辊40a和40c从动于该中间转印带40的转动。在中间转印带40的环内表面上设置未图示的初级转印辊，该初级转印辊隔着中间转印带40与感光体30相对，受到同样未图示的高压电源施加初级转印偏压，将经过显影装置33显影的调色剂图像初级转印到中间转印带40上。清洁装置31用于准备感光体进行下一次成像动作，其中的清洁刮刀用于清除未受到初级转印而留在感光体30上的初级转印残留调色剂，这样，感光体30上的调色剂便完全被清除。

进而，在图示的成像装置500中还设有次级转印充电器48，其作为次级转印装置，隔着中间转印带40与从动辊40c相对设置，该次级转印充电器48被施加电压，该电压的极性与充电装置32相反。此外，成像装置500还具备用于放置记录媒体的供纸盒60和输纸辊54，进而还具有一对定位辊56等，进而还设有定影装置50，从次级转印从电器48的位置观察，该定影装置50位于记录媒体输送方向的下游，其中具有加压辊和加热辊，用于对记录媒体加热加压，将未定影的调色剂图像固定到记录媒体上。在该定影装置50的输送方向的下游设有一对输送辊52以及一对排纸辊58等，用于将从定影装置50输出的记录媒体排送到排纸盘501a等记录媒体排出部中。

以下说明成像装置的成像动作。成像动作中，除了调色剂图像的颜色不同以外，各台感光体30上形成调色剂图像、以及将该调色剂图像转印到中间转印带40上的动作实质上完全相同，因此，与上述相同根据需要适当省略附加标记a、b、c、d。

首先，当成像装置从未图示的个人电脑收到成像信号后，上述感光体30受到未图示驱动源驱动，开始按顺时针方向转动驱动，此时，该感光体30的表面受到来自同样未图示的消电装置发射的光照射，其表面电位被初始化。而后，经过表面电位初始化的感光体30的表面受到充电部件32充电，使得表面以相同极性均匀带电。带电的感光体30的表面上受到以下将要叙述的光扫描装置100发射的激光照射，从而该感光体30的表面上形成所要的静电潜像。光扫描装置100对各台感光体30进行曝光或光扫描的图像信息是将所要的全彩色图像分解为黄色、青色、洋红色、黑色的各种调色剂色信息后的单色图像信息。这样，感光体30上形成的静电潜像在通过显影装置33时吸附该显影装置33提供的各色调色剂或显影剂而被显影，形成可视的调色剂图像。

在此，中间转印带40按图中的逆时针方向行进驱动，并受到上述未图示初级转印辊对其施加初级转印电压，该电压的极性与感光体30上形成调色剂图像的调色剂的带电极性相反。因该初级转印电压的作用，感光体30与中间转印带40之间形成初级转印电场，使得感光体上的调色剂图像被静电初级转印到与该感光体30同步转动驱动的中间转印带40上。这样，被初级转印的各色调色剂图像以适当的时机，从中间转印带40的输送方向上游开始依次重合到中间转印带40上，从而在中间转印带40上形成所要的全彩色调色剂图像。

另一方面，输送辊54等输送部件作用于供纸盒60中的记录媒体叠，将用于成像的记录媒体一张一张地分开并送到一对定位辊56的夹持部。此时，被送至定位辊56中的记录媒体前端碰到该一对定位辊56中的夹持部，通过形成所谓的循环，进行记录媒体定位。之后，该一对定位辊56配合中间转印带40载置的全彩色调色剂图像的时机开始转动驱动，将记录媒体送往支持辊40c与次级转印充电器48构成的次级转印夹持部，次级转印充电器48隔着该中间转印带40以规定间隔与支持辊47相对设置。在本实施例中，次级转印充电器48上施加预定的转印电压，由此将中间转印带40的表面上的全彩色调色剂图像同时转印到记录媒体上，未定影调色剂图像被载置到该记录媒体上。记录媒体受到调色剂图像转印之后，被进一步送往定影装置50，在通过该定影装置50时受到该定影装置50的加热加压，从而使得全彩色图像被半永久性地固定到记录媒体上。记录媒体通过定影装置定影图像后被进一步输送，由一对输送辊52以及一对排纸辊58等排出到记录媒体排出部，从而结束成像动作。此外，未图示的中间转印带清洁装置清除并回收在设有次级转印充电器48的次级转印部中未被转印而残留在中间转印带40上的残留调色剂。

以下进一步利用图2以及图3来说明图1显示的成像装置500中搭载的光扫描装置100的结构和作用。在此显示的光扫描装置100除了以下将要叙述的光源组件200以外其它部分的结构均为公知，为此对于光扫描装置100的整体结构仅作简单说明。

图2是一例采用本发明的光扫描装置100的立体图。图3是该光扫描装置100的剖视图。另外，从图1可以看出，成像装置500中搭载了两台光扫描装置，其中一台用于感光体30a和30b，另一台用于感光体30c和30d。图2和图3仅显示了其中一台即用于感光体30a和30b的光扫描装置100。用于感光体30c和30d的光扫描装置与用于感光体30a和30b的光扫描装置实际上结构相同，因此在以下仅以用于感光体30a和30b的光扫描装置100为例进行说明。

首先，图2以及图3所示的光扫描装置100中包括作为偏转装置的转动多面镜即多角镜104。从该多角镜104出发，沿着光源发射的光束被引导到达各台感光体的光路观察时，可以发现在光路下游依次设有第1扫描透镜105a和105b、第1反射镜106a和106b、第2反射镜108a和108b、以及第3反射镜109a和109b等元件，进而，在第1反射镜106a与第2反射镜108a以及第1反射镜106b与第2反射镜108b之间分别设有第2扫描透镜107a以及107b。进而，从多角镜104观察时可以发现，在光路的上游还设有以下将要说明的光源组件200a和200b。

光源组件200a和200b被构成为其中搭载的光源所发射的射出光以预定角度入射多角镜104的偏转面。在光源组件200a与多角镜104之间以及光源组件200b与多角镜104之间沿着光路分别依次排设圆柱透镜103a和103b，该圆柱透镜103a和103b用于使得从光源发射的将要入射多角镜104的射出光分别沿着副扫描方向在多角镜104附近成像。多角镜104例如为六角柱形部件，其侧面被形成为光束的偏转面，该多角镜104受到未图示驱动装置驱动而按图2中的箭头表示的规定方向并以规定的角速度转动驱动。从光源组件200a和200b发射的光束经过圆柱透镜103a和103b被会聚到多角镜104偏转面附近，在受到设于多角镜104侧面的偏转面偏转后，该光束依次通过第1扫描透镜105a和105b、第1反射镜106a和106b、第2扫描透镜107a以及107b、第2反射镜108a和108b、以及第3反射镜109a和109b，入射到像载置体即感光体30a和30b上的写入区域。其中，第1扫描透镜105a和105b相对于感光体30的轴向即主扫描方向等速移动经多角镜104以一定角速度偏转的光束的像面。第1反射镜106a和106b用于分别反射通过第1扫描透镜105a和105b之后的光束，使得该光束分别入射第2扫描透镜107a和107b。该第2扫描透镜107a和107b使得将要入射到各台感光体30a和30b表面的光束通过第2反射镜108a和108b、以及第3反射镜109a和109b后成像。

当成像装置500收到未图示的个人电脑等发送的成像信号后，上述光扫描装置100基于被同样未图示的主体控制部等分解为各色调色剂图像的所要的图像信息，从光源200a和200b发射每种颜色的调色剂的光束，该射出光通过圆柱透镜103a和103b被会聚到多角镜104的偏转面附近。而后，经会聚后的射出光受到多角镜104偏转扫描，入射到第一扫描透镜105a和105b中。而后，通过第1扫描透镜105a和105b的光束受到反射镜106a和106b的反射，入射到第2扫描透镜107a和107b中，该入射第2扫描透镜107a和107b的光束受到该第2扫描透镜107a和107b的作用，通过第2反射镜108a和108b、以及第3反射镜109a和109b后，在像载置体30a和30b上成像。在此，为了防止发生浓度偏差等成像问题，在像载置体30a和30b上成像的光束需要以预设的光强度或光量的状态，即以以下将要叙述的接受APC控制的状态，来入射到感光体30a和30b上的写入区域中。

下面利用图4进一步详细说明本发明的光源组件200a和200b。由于光源200a和200b实际上结构相同，因此一下适当省略附加标记a、b。

图4是显示本发明的光源组件200外观的立体图，其中图4A是从该光源组件200的正左方观察的立体图，图4B是从正右方观察的立体图。在此所示的光源组件200中首先包括装配光源10的电路基板75，其中，光源10包括面发光光源10a以及收纳该面发光光源10a的外壳10b，面发光光源10a具有多个发光源，二元排列在与该发光源发射的光束的发射方向相垂直的平面内。而后，光源组件200具备光学元件保持体72，其用于保持耦合透镜11、温度补偿透镜12、以及以下将要描述的光束分割元件13，其中耦合透镜11为至少一个光学元件，用于将光源10发射的光束形成为平行光束，或者形成为具有规定收束状态或发散状态的光束。进而，光源组件200还具备中间保持体71，其设置在电路基板75和光学元件保持体72之间，与组装在电路基板75上的面发光光源10a相接触，用于对面发光光源10a在光源组件200之中的定位和固定。在图4中电路基板75处于被组装到光源组件200之中的状态，因此，无法看到光源10或光检测传感器17。关于光源10或光检测传感器17将利用显示了电路基板75的图5等进行说明。

耦合透镜11用光学元件保持体72保持，其被装设在光学元件保持体72中作为耦合透镜保持部件的耦合透镜承受部上，该耦合透镜11的折射率被设定为例如1.5左右，用于将光源10发射的发射光束形成为大致平行的光束，或者形成为具有规定收束状态或发散状态的光束。温度补偿透镜12采用透镜树脂材料，其被设置在光学元件保持体72中作为温度补偿透镜保持部件的温度补偿透镜承受部上，该温度补偿透镜12的光学特性能够补偿耦合透镜11与光源10之间距离随着光源组件200温度变动而发生微小变动等所造成的光源组件200的光学特性变动。该温度补偿透镜12被形成为长边大于耦合透镜承受部的宽度，这样便于调节，可简单地用未图示调节工具来夹紧。

图示的光束分割元件13为薄板形部件，在其大致中心部分形成矩形开口，在该光束分割元件13中面向光源10的一侧(图4A中观察到的一侧的背面)、即在光源10发射的射出光的光路上看到的该光源10一侧或向着光源10一侧形成用于反射光束的反射面。图示的光束分割元件的开口中心位于耦合透镜11的焦点位置或该焦点位置附近，该光束分割元件13例如构成为，以反射面相对于光束的光路呈45°倾斜的状态装设在光束分割元件保持部件的保持部72a上。

通过上述多个光学元件11、12、13的设置，从光源10发射后通过耦合透镜11以及温度补偿透镜12的发射光中的一部分光束被作为写入光束通过光束分割元件13的开口，在像载置体即感光体30上形成静电潜像，而剩下的光束即写入光束以外的部分则为以下将要叙述的用于调节光源10的光量的检测光束，受到光束分割元件13的反射面反射，该反射光入射同样将在以下叙述的光检测传感器17。换而言之，光束分割元件13将光源10发射的射出光分割或分歧为写入光束和检测光束。在此，尽管示例所采用的结构为光束分割元件13的开口口径小于光源10发射的射出光的光束，使得通过开口的写入光束的周围的光束受到光束分割元件13的反射面反射，但是本发明并不局限与上述构成，只要将光源10发射的射出光束中的一部分光束作为写入光束通过开口，在像载置体即感光体30上形成静电潜像，而将剩下的光束作为检测光束，用光束分割元件13的反射面来反射，使该反射光入射光检测传感器便可。

进而，如图4B所示，光学元件保持体72保持反射镜14、第二开口15、以及会聚透镜16，这些光学元件作为检测光束的光学系统，将检测光束向电路基板75一方反射，使得光束分割元件13的反射面反射的检测光束入射APC控制用的光检测传感器。其中，反射镜14为板状部件，包括反射光束的反射面，该反射面用于在图4B所表示的面相反一侧的背面上反射光束。本实施方式中，该反射面以倾斜状态设置在光学元件保持体72的反射镜安装表面，与光源10发射的射出光之间形成51.1°角度。受到该反射镜14向电路基板75一方反射之后再受光束分割元件13的反射面反射的反射光束作为检测光束，到达第二开口15。该第二开口15作为检测光束的光圈部件，被设置在反射镜14与会聚透镜16之间。会聚透镜16为平凸型单凸透镜，被设置在光学元件保持体72的会聚透镜承受部上。受反射镜14向电路基板一方反射的检测光束通过第二开口15和会聚透镜16，以规定光束直径会聚到安装在电路基板75上的光检测传感器17上。

在上述光源组件200中当检测光束入射光检测传感器17时，输出信号常时受到检测，用以对光源10发射的激光进行光量控制即APC控制。也就是说，光检测传感器17接受检测光束，光源组件200根据该光检测传感器17输出的光电转换信号，来检测光源10发射的激光的强度，决定向二元阵列元件提供的注入电流，使得该受到检测的激光强度成为预设强度。其结果，光源10发射的射出光受到实时或直接控制，同时，始终保持以预设强度照射感光体30。

图5是从正面观察时的电路基板75的立体图。下面，利用图5说明光源组件200所具有的电路基板75。如图5所示，在电路基板75中，位于正面一侧的表面上设有光源10以及光检测传感器17，在图示表面的反面，即电路基板75的背面设有驱动电路，用于驱动具有多个发光源的光源10。图6是图5中的光源10的立体图。如图6所示，图5中的光源10为面发光型二元激光阵列，其中包括正方形板状单元10b、被收纳在该单元10b内并具有多个发光元件的面发光源10a、以及面发光源10a的导线即未图示引线端子。面发光源10a由多个发光源(VCSEL)构成，该发光源的发光面被二元排列在与该发光源的光束发射方向相垂直的平面上，该发光面被设置为平行于单元10b的光轴方向基准面10x，进而，在单元10b内部引线端子以连接导线的状态收纳在单元10b之中。单元10b被构成为，例如在陶瓷材料的箱型壳体上贴附玻璃板，并且箱型壳体内部填充惰性气体。图6中位于前方的平面为所述单元10b的光轴方向基准面10x，图6中垂直于光轴方向基准面的侧面为主扫描方向基准面10y，图6中垂直于光轴方向基准面并位于上下方的平面为副扫描方向基准面10z。

如图7所示，在光源10的面发光光源10a中设有以等间隔排列的点阵形状n列×m行发光源，本实施方式中的面发光光源为具有8列×6行二元排列的40个发射发散光的发光源。图7描述了一例具有40个发光源的面发光光源10a的排列的一部分。本实施方式以光轴中心为转动轴转动整个光源组件200，使其倾斜量为γ，从而将各台感光体30上副扫描方向上的光点间距p调整为与相当于记录密度的扫描光痕(line pit)一致，构成为40条光线同时扫描各台感光体30。在此，利用光学扫描装置100中的光学系统整体的副扫描倍率βs，用下式表示倾斜量γ。

sinγ＝(cosγ)/n＝p/d×βs

关于上述发光源的倾斜量γ的设定，当然可以在面发光型半导体激光阵列的加工处理过程中预先将发光点的排列方向布置为倾斜规定角度。但是，即便在加工处理中设定为所要求的倾斜量，仍然会发生二元阵列元件的加工精度公差、用于保持光源的保持体等的机械精度公差、以及扫描光学系统的公差等的累积，为此，若要高精度地设定各个发光点之间的间距，则必须在将光源组件200安装到光扫描装置100上时调整倾斜量，使得该倾斜量达到要求的倾斜量γ。

以下，利用图8A和图8B说明光源组件200所具有的中间保持体71。该中间保持体71设于电路基板75与光学元件保持体72之间，与组装在电路基板75上的面发光光源10a相接触，用于对光源组件200中的光源10进行定位且固定该光源10。图8A和图8B显示了中间保持体71的立体图。其中图8A是从电路基板75一侧观察的中间保持体71的立体图，图8B是从光学元件保持体72一侧观察的中间保持体71的立体图。在此图示的中间保持体7 1为用铝等金属形成的大致呈矩形的块体部件，而且具有开口部71a和71b。开口部71a用于让光源10发射的射出光通过，开口部71b用于检测光束从电路基板75返回时通过。开口部71a周围设有用于镶嵌被装设在电路基板75上的光源10的框部。该框部上设有光轴方向的接触部71x，用于对准单元10中的光轴方向基准面10x。而且，设于框部侧部的主扫描方向接触部71y对准单元10b侧面的主扫描方向基准面10y，进而设于框部上下方向的副扫描方向接触部71z对准单元10b上下面的副扫描方向基准面10z，这样，光源10的单元10b以镶嵌到框部上的状态来定位。另外，如图8所示，中间保持体71中在图8A所示的电路基板一侧的表面上，围绕开口部71a和71b设有三个圆筒状部71f，进而在中间保持体71的两侧表面分别设有两个固定孔71c，用于将连接电路基板75和中间保持体71的增强部件76a和76b(参见图4和图9)固定到中间保持体71上。

在此，利用图8A加以图9说明图8A所示的中间保持体71和电路基板75的连接结构。图9是在中间保持体71与电路基板75连接状态下从电路基板75后方观察该电路基板75时的立体图。如图9所示，在光源10的单元10b被嵌插到中间保持体71的框部之中后，中间保持体71上的三个圆筒状部71f分别贯穿电路基板75上相对应的贯穿部75c(参见图5)。在本实施方式中设有推压部件78，用于从电路基板75的后方经由该电路基板75将单元10b向中间保持体71一方推压到，该推压部件78位于电路基板75上光源10设置位置的后方，三个螺丝79c被分别拧入三个圆筒状部71f，从而将该按压部件78固定在中间保持体71上。该推压部件78用钣金加工弹性板状部件形成，其中具有施加弹性作用力的推压部78a。如图9所示，在推压部件78被螺丝79c固定到中间保持体71上后，电路基板75受到推压部78a推压，将其压向接近中间保持体71的方向，随此，在光源10的单元10b上，光轴方向基准面10x碰在中间保持体71的框部上的光轴方向的接触部71x，同时，主扫描方向基准面10y碰在主扫描方向的接触部71y，副扫描方向基准面10z碰在副扫描方向的接触部71z，这样，能够保持出于定位状态下的面发光光源10a，而不会对电路基板75造成过渡的负担。另外，用螺丝等固定部件将增强部件76a和76b装设到中间保持体71两侧表面的固定孔71上，该增强部件76a和76b还如图9所示通过螺丝等固定部件连接电路基板75，以使得中间保持体71和电路基板75相连接。如上所述，在连接了中间保持体71和电路基板75后，设于电路基板75上的光检测传感器17(参见图5)便面向中间保持体71上的开口部71b，从而使得光检测传感器17得以在电路基板75上定位。

接着，用图8B加以图10说明中间保持体71与光学元件保持体72的连接。图10是从中间保持体71一方观察光学元件保持体71的立体图。如图8B所示，中间保持体71上设有基准销71d，如图10所示，该基准销71d插入光学元件保持体72上的主基准孔72d，进而，从光学元件保持体72一方插入螺丝等固定部件，该螺丝光学元件保持体72外围区域上四个固定孔72g插到中间保持体71一方的固定孔71g中固定，使得中间保持体71于光学元件保持体72之间的位置关系保持一定。利用上述结构，上述用于检测光束入射光检测传感器17的检测光束光学系统即反射镜14、第二开口15、以及会聚透镜16与光检测传感器17之间的位置关系得以保持一定。进而，如果用膨胀系数相同的材料形成中间保持体71和光学元件保持体72，则有利于抑制偏离定位状态的位置变动，使该位置变动变得最小。在本实施方式中，用铝合金形成中间保持体71和光学元件保持体72。

如上所述，光源组件200至少用以下部件一体构成，即包括具有多个发光源的光源10、保持光源10和光检测传感器17的电路基板75、至少一个将光源10发射的射出光形成为平行光束或者形成为发散光束或收束光束的光学元件11、保持该光学元件11的光学元件保持部件、光束分割元件13、以及至少一个使得该光束分割元件13的反射光入射光检测传感器的反射镜14。将该光源组件200安装到光扫描装置100中，有利于光源组件200的位置调整以及角度调整，使得各台感光体30表面上形成的扫描线的间距能够得到准确调节，而不会引起光源10、耦合镜11、温度补偿透镜12、光束分割元件13、反射镜14、第二开口15、以及会聚透镜16、光检测传感器17等之间的相对位置发生变动。

下面利用图11来说明本发明的特征结构即光束分割元件13的构成以及安装方法。图11是上述光学元件保持体72中用于安装光束分割元件13的光束分割元件保持部件72a部分的放大图。该图所示的光束分割元件保持部件72a构成如下，即将图11中安装之前的光束分割元件13的框部安装到光束分割元件保持部件72a的安装面72e上，而后以板弹簧20作为推压部件，用该板弹簧20的推压部20a推压光束分割元件13中位于检测光束反射面相反一侧的非反射面，从而将光束分割元件13保持在安装面72e上。在用光束分割元件推压部件20的推压部20a推压光束分割元件13的非反射面时，为了防止该推压部件20干涉作为写入光束通过开口的光束，推压部件20的推压部20a需要在不接触开口部的位置上推压光束分割元件13。

进而，为了尽量阻止写入光束通过光束分割元件的开口部时受到光束分割元件13的厚度部分反射的反射光成为环境光，影响受光束分割元件13的反射面反射的检测光束，可用薄板形部件构成在此显示的本发明的光束分割元件13，该薄板形部件的厚度被减小到环境光可以被忽视或在许可程度以下。在本实施方式中采用板厚为0.5mmm、外形大小为10mm×15mm的薄板形部件。关于此类薄板部件，以可购买到的市售商品为例，如采用Alanode公司制造的MIRO(商标名)2或MIRO-SILVER(商标名)等材料。MIRO2的反射面上被施加铝沉积处理，MIRO-SILVER为施加了银沉积处理的材料。虽然MIRO-SILVER比MIRO具有更高的反射率，但可以根据光源10或光检测传感器17等的使用或应用来选择薄板部件。

对于上述薄板部件，因其厚度被减薄到可以忽视环境光对检测光束的影响或者在许可程度以下而变得十分薄，因此必定存在卷动方向，也就是说必定会发生卷曲。而若将带有卷曲的光学元件部件13用于检测光束光学系统，并且在存在卷曲的条件下形成检测光束光学系统，则各个光束分割元件13会因制造过程中产生的公差等各不相同而引起发生不同程度的卷曲。而在成像装置的制造中，如果采用卷曲程度大于设计值的光学元件部件13(即曲率半径较小)作为光束分割元件13，并将该光束分割元件13用于检测光束的光学系统，将造成入射光检测传感器17的光束的光点直径大于设计值，从而具有多个发光源的光源10发射的所有光束的光点将无法入射到光检测传感器17之中。而当卷曲为与此呈对照的反方向，即反射面呈凸形时，入射光检测传感器17的光束的光点直径进一步变大，具有多个发光源的光源10发射的所有光束的光点也将无法入射到光检测传感器1 7之中。上述示例性例举的Alanode公司制造的MIRO2或MIRO-SILVER等出于制造上的原因，金属沉积表面成为凹表面，为此，反射面必然为凹表面，此时表示卷曲量作用的曲率半径需要保证达到1000mm以上，上述MIRO2或者MIRO-SILVER的曲率半径如果为1000mm左右，则不会发生这类问题。然而，若要实行更加精密的APC控制，则需要反射面尽量接近理想平面。而且，在采用上述Alanode公司制造的MIRO2或MIRO-SILVER以外的其他材料作为光束分割元件13时，卷曲量有可能大于1000mm，或者会发生相反方向的卷曲。在需要考虑到这些问题时，同样需要反射面尽量接近理想平面。此外，为确保获得安装光束分割元件13的安装面72e的平面度以及表面精度而实行的次级加工相对简单而且加工成本较低。

针对上述问题，本发明构成为如图12所示，采用因厚度减薄而发生卷曲的光束分割元件13的凹面为反射面，进而，用板弹簧等推压部件20从反射面相反一侧的呈凸面的非反射面来推压光束分割元件13，将其压向光束分割元件保持部件。图12是简略显示光束分割元件13被保持在光束分割元件保持部件72a上的状态的剖视图。为了便于深入理解本发明，该图省略了光束分割元件推压部件20，但是可以看出光束分割元件13呈平坦状态。如上所述，在光束分割元件保持部件20推压光束分割元件13的凸表面即非反射面，以将发生卷曲的光束分割元件13的压到平坦的安装面72e上，使该光束分割元件13变得平坦时，优选该光束分割元件保持部件20推压最突出的非反射面部分。如此，可有效地使得发生卷曲的光束分割元件13变得平坦。一般来说，在将光束分割元件13的厚度减小到发生卷曲时，非反射面中最突出的部分，或者反射面中最凹入的部分大致位于中间部分。为此，如图所示，通常构成为用推压部件20推压大致中间部分。

通过上述构成，发生卷曲的光束分割元件13被安装到可相对容易且以低成本获得平面度的安装面72e上，其结果为降低了保持光束分割元件13平坦的制造成本，有效抑止了光束分割元件13的卷曲所带来的检测光束的反射光检测精度的下降。

图13、14、15显示光束分割元件13受到推压部件20的推压而呈保持状态的光源组件200。其中图13为俯视图，图14为正视图，图15是斜视图。从图11所示的在光束分割元件13还未被安装到光束分割元件保持部件72a的安装面72e上的状态开始，首先在该安装面72e上设置光束分割元件13，而后嵌入推压部件20，从而如图13至图15所示，光束分割元件13受到推压而被保持在安装面72e上。从图13至图15可以明显地看到，推压部件20构成如下，即将光源组件200的光学元件保持体72上的钩部72f嵌入推压部件20的嵌入孔20f，在施加推压作用力的同时保持光束分割元件13。进而，从图13至图15还可看出，光束分割元件保持部件20还被构成为同时保持反射镜17，该反射镜17用于将受光束分割元件13分割形成的检测光束反射到电路基板上的光检测传感器17中。该结构有利于减少元件数量。

光束分割元件13可以用树脂材料形成。可对用树脂材料形成的光束分割元件13的一侧表面施加具有高辉度的金属等沉积处理，使得该面成为反射面。但是，将树脂材料形成得很薄并在该薄膜状树脂材料上沉积金属的制造成本昂贵，而且，薄膜状树脂材料会发生很大的卷曲，因此，从成本以及制造的观点出发，金属板是最佳材料。

在上述说明的实施例中，光源组件200至少一体构成为包括以下部件：具有多个发光源的光源10、保持该光源10以及光检测传感器17的电路基板75、至少一个将光源10发射的射出光形成为平行光束或者具有发散状态或收束状态的光束的光学元件11、保持该光学元件11的光学元件保持部件、光束分割元件13、以及至少一个使得光束分割元件13的反射光入射光检测传感器17的反射镜14。但是，本发明并不局限于上述结构。例如，可以分开设置光检测传感器17和设有光源10的电路基板75，随此，用于将检测光束入射光检测传感器17的反射镜14也可以与光源组件200分开设置，还可以不使用该反射镜14，而是将光检测传感器17设置为能够使得从光束分割元件13分割后的检测光束直接入射其中。进而，当然还可以将光束分割元件13设置在从光源10到像载置体30之间的光路内的任意位置，而不设置在光源组件200中。

本发明适用于在感光体等像载置体表面上形成静电潜像的光扫描装置，尤其适用于用具有多个发光源的光源同时发射多束光束扫描进行高速成像的多光束扫描方式的光扫描装置，进而适用于具备该光扫描装置的成像装置。

Claims (9)

1.一种光扫描装置，其为包括以下部件的光学系统：

光源，具有多个发光源；

光束分割元件，相对于所述光源发射的射出光倾斜设置，其中设有开口以及反射面，该开口用于让在像载置体上形成静电潜像的写入光束通过，当从所述光源发射的射出光的光路上观察时，该反射面位于所述光源一侧，用于反射写入光束以外的光束，该写入光束以外的光束被用作为调整所述光源的光量的检测光束；以及，

光检测传感器入射用光学系统，用于将作为所述检测光束而受到反射的反射光入射到光检测传感器之中，

其特征在于，

所述光束分割元件被构成为，其厚度被至少减小到该光束分割元件发生卷曲的程度，并且以该卷曲的凹面作为所述反射面，

进而，用光束分割元件推压部件推压所述光束分割元件中的凸部分，使得该光束分割元件被构成为受到光束分割元件保持部件的保持，该凸部分位于所述反射面的相反一侧的非反射面中最凸出的部分，且不接触所述开口。

2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件的最凸出的部分位于该光束分割元件的大致中心部分，该大致中心部分受到所述光束分割元件推压部件的推压。

3.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件用金属板施加钣金加工形成。

4.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，设于所述光束分割元件中的开口小于所述光源发射的射出光的光束。

5.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，用同一块电路基板保持所述光学系统中的所述光源和所述光检测传感器，进而，所述光学系统至少具有一块反射镜，用于将所述光束分割元件反射的检测光束入射到所述光检测传感器之中。

6.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，设有光源组件，构成为用所述光束分割元件保持部件载置所述光源。

7.根据权利要求6所述的光扫描装置，其特征在于，所述光源组件一体构成为包括以下部件：

所述具有多个发光源的光源；

用于保持该光源以及所述光检测传感器的电路基板；

至少一个用于将所述光源发射的射出光形成为平行光束、或者形成为发散状态或收束状态的光束的光学元件；

保持该光学元件的光学元件保持部；以及，

至少一块用于将所述光束分割元件反射的反射光入射到所述光检测传感器之中的反射镜。

8.根据权利要求7所述的光扫描装置，其特征在于，所述光束分割元件推压部件被构成为同时保持所述光束分割元件和所述反射镜。

9.一种成像装置，其特征在于，具备权利要求1～8中任意一项所述的光扫描装置。

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