JP2006091453A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体レーザの駆動用回路基板を走査光学装置の筐体やハウジングあるいは支持部材に露出して構成される走査光学装置において、回路基板上の可変抵抗への接触を防止しレーザ光量の変動を抑制することを目的とする。
【解決手段】 半導体レーザの駆動用回路基板上の可変抵抗の近傍には、可変抵抗より突出する高さの保護部材を構成することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レーザビームプリンタ・複写機・レーザファクシミリ等の画像記録装置等に用いられる走査光学装置に関するものである。

従来のプリンタなどに用いられる走査光学装置で、半導体レーザとその駆動用回路基板からなる光源部が筐体や支持部材の外側に露出した状態で搭載される構成において、走査光学装置の調整/組立時や輸送時あるいは走査光学装置を画像形成装置への搭載時に、作業者の手・衣服や梱包材あるいは画像形成装置の構成部品などに回路基板を接触させ回路基板を損傷させたり、回路基板上の可変抵抗に接触し抵抗値そしてレーザ光量を変動させる懸念がある。

これらの問題に対して、接触などによる回路基板の損傷や可変抵抗値の変動防止の形態として、回路基板を含む光源部を走査光学装置の筐体や箱部材の内部に内蔵して上記問題を発生しない構成がある。（例えば、特許文献１参照）また、光源部が外部に露出した形態では走査光学装置の筐体に回路基板を保護する形状が構成されているものがある。（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−２８９４２３号公報 特開平５−１３４２００号公報

しかしながら上記従来例によれば、
・光源部が走査光学装置の筐体やハウジングの内部に収納されるため、内部の温度上昇による半導体レーザや制御ドライバの性能劣化が懸念される。また、複数の発光点を有する半導体レーザの使用においては光源部を調整する方向が上方からとなり各発光点の間隔調整が困難／複雑化する。

・筐体に構成される回路基板の保護形状は、走査光学装置やこれを搭載する画像形成装置のスペースや配置による制約を受け小型化や設計自由度を制限する。

・保護形状部が振動源となり筐体の振動性能を劣化させ、画像品質を劣化させる懸念がある。

このために保護形状の補強や固定部位の追加など新たに保護形状部の振動対策が必要になる懸念がある。

・樹脂製の筐体に形成される保護部材は帯電しやすく半導体レーザを静電破壊させる可能性が高く、使用される保護部材の材質や配置を制約する。

本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって本出願に係る発明の目的は、半導体レーザの駆動用回路基板が走査光学装置の筐体やハウジングあるいは支持部材の外部に露出する構成において、省スペースで容易な構成で回路基板上の可変抵抗への接触を防止することにより、レーザ光量の変動の少ない画像性能と信頼性の高い走査光学装置を提供することである。

光源である半導体レーザと半導体レーザのレーザ光量調整用の可変抵抗を実装し、半導体レーザを制御駆動させるための回路基板、光源から出射される光束を偏向走査させる偏向手段と、偏向手段からの光束を感光体に結像させる結像手段で構成される走査光学装置において、回路基板の可変抵抗の近傍には、回路基板に垂直な方向に可変抵抗高さより突出する可変抵抗の保護部材が構成されることを特徴とする。

また、保護部材は回路基板上で電気的に接続されない電気素子或いは実装部品であることを特徴とする。

また、保護部材は回路基板上の接地部と導通する金属部材であることを特徴とする。

また、保護部材は回路基板上の電気素子の放熱機能を有することを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、回路基板上に可変抵抗の近傍に保護部材を構成するので、低価格で容易な構成で可変抵抗に接触する可能性をきわめて少なくすることができ、信頼性を向上させる。

また、回路基板上に保護部材を構成するので、走査光学装置やこれを搭載する画像形成装置のスペースや配置による制約を受けず、また走査光学装置としての振動性能を変更することなく設計自由度を向上させる。

また、保護部材が回路基板上の電気素子なので構成は容易で安価であり、また、電気素子は電気的に接続されないので、たとえ保護部材が接触して破損しても電気性能に影響与えることなく回路基板は正常に作動し信頼性を向上させる。

また、可変抵抗の金属製の保護部材が電気的に接地されているので、放射ノイズや静電気による性能不良や破壊を防止し信頼性を向上させる。

（実施例１）
本発明の特徴を最もよく表わす図画として、図１・図２に走査光学装置の外観斜視図（一部断面）、図３に光源装置の外観図とレーザ駆動用回路基板の詳細図を示す。

図１〜図２にて走査光学装置Ｌ１の構成を説明する。Eは半導体レーザＡ（不図示）とコリメータレンズＣｏ（不図示）を搭載する光源装置、P1は半導体レーザＡの駆動用回路基板、P2は半導体レーザＡの駆動用制御IC、P3・P4は半導体レーザAの光量調整用可変抵抗、P5はコネクタ、P6・P7はジャンパスイッチ、P8・P9はジャンパポスト、Jは光源装置Eから出射されるレーザ光、Ｃｙはシリンドリカルレンズ、Rは偏向走査装置、Ｒ10はポリゴンミラー、F10とＦ20は結像レンズ、Mは反射ミラー、Ｂは走査開始検出器Ｄにレーザ光を導く検出器用ミラー、Ｄは走査開始信号検出器、Ｈは筐体、Kはふた、NはふたKを筐体Hに固定するねじ、である。

上記構成における基本的な組立を説明すると、筐体Ｈの壁面に取付けられる光源装置Ｅ、光源装置Ｅから出射されるレーザ光Ｊの光軸上にはレーザ光束を線状に集光するシリンドリカルレンズＣｙと偏向走査装置Ｒが筐体Ｈの底面に配置される。さらに偏向走査装置Ｒと感光体Ｋの間のレーザ光Ｊの光路内には結像レンズＦ10とＦ20および反射ミラーＭと走査開始信号検出器Ｄおよび検出器用ミラーが筐体Ｈの底面などに配置される。配置される各部品や装置はねじや固定具あるいは接着などにより筐体Ｈに固定され、ふたKはねじNにより筐体Ｈに締結され走査光学装置Ｌ１が構成される。

次に走査光学装置Ｌ１の基本的な動作を説明すると、光源装置Ｅから発生されたレーザ光ＪはシリンドリカルレンズＣｙを経て偏向走査装置ＲのポリゴンミラーＲ10に照射し走査偏向される。検出器Ｄの出力信号によって、光源装置Ｅの半導体レーザＡ（図３参照）が書き込み変調を開始する。その後レーザ光Jは結像レンズＦ10・Ｆ20を経て反射ミラーＭによって反射され、感光体（不図示）表面に結像される。また、偏向走査されたレーザ光Jの一部分は検出器用ミラーＢによって走査開始信号検出器Ｄへ導入され、走査開始信号感光体に結像されるレーザ光JはポリゴンミラーＲ10の回転による主走査方向および感光ドラムの回転による副走査方向に静電潜像を形成する。

図３に示す光源装置Ｅおよび半導体レーザAの駆動回路用基板Pにおいて、半導体レーザAの光量調整用の可変抵抗P3とP4はしゅう動子（不図示）や抵抗体（不図示）が外部に露出している構造であり、いわゆる密閉構造ではない廉価な構造である。駆動回路用基板P上に配置される可変抵抗Ｐ３とＰ４の上方には半導体レーザAの変調信号などを駆動用回路基板Pに伝送するハーネス用コネクタP5を、下方にはジャンパスイッチＰ７とＰ８が配置される。この時、可変抵抗P３、P４の高さH1に対して、相対的に高いＨ２とＨ３なる寸法のコネクタP5とジャンパスイッチＰ６，Ｐ７が可変抵抗Ｐ３，Ｐ４を挟みこむような構成となる。このジャンパスイッチＰ６，Ｐ７は電気的には導通されておらず、駆動回路用基板Ｐ上に実装されているだけである。ここでは可変抵抗Ｐ３，Ｐ４によって半導体レーザＡの光量調整が終了した後、ジャンパスイッチＰ６，Ｐ７にそれぞれジャンパポストＰ８，Ｐ９を挿入して調整完了のマーキングとしている。この可変抵抗の保護部材としては、ジャンパスイッチに限定するものではなく、例えば、コンデンサ・抵抗やＬＥＤランプあるいはコネクタなど回路基板上に実装可能な電気素子などでも可能である。また、可変抵抗も密閉構造や非密閉構造を問うものではない。

このような構成により、駆動用回路基板の実装面に垂直な寸法が可変抵抗より高いコネクタやジャンパスイッチを両側に配置することにより、組付け時に作業者や他の構成部材が可変抵抗に接触することを防止し半導体レーザの光量変動を防止するので、容易で安価な構成で信頼性を向上する。

また、可変抵抗の保護部材が回路基板上に実装される部品で、光学箱やふたなどの形状/スペースを制約しないので、走査光学装置の振動性能を劣化させず信頼性を向上させ、また小型化や材質など設計自由度を向上させる。

また、廉価な非密閉構造の可変抵抗の使用を可能にし、また密閉構造の可変抵抗で調整位置の固定用に行われる接着材塗布などの工程を不要にするので、走査光学装置の低コスト化を可能にする。

（実施例２）
図４に本発明の第２の実施例の走査光学装置の概観図、図５に光源装置と駆動回路基板を示す。

Ｓは半導体レーザＡと駆動回路用基板Ｐを保持する保持部材、Ｇは駆動回路用基板Ｐ上の接地部パターン、Ｐ10は駆動回路用基板Ｐの組立用の工具穴、Ｐ11は駆動回路用基板Ｐを保持部材Ｓに固定するねじ穴、Ｔは金属製のプレート、Ｔ２とＴ３は可変抵抗用の調整穴、Ｔ４はプレートＴに設けられる突起部、Ｔ５はねじＮ用のねじ穴、である。その他の構成と作用は第１の実施例の形態と同一なので同一の符号を付して、その説明は省略する。

図５において、プレートＴの一端に設けられる突起部Ｔ４が駆動回路用基板Ｐの工具穴Ｐ１０に係合し、ねじＮ１にて保持部材Ｓに駆動回路用基板Ｐと共にプレートＴは共締めされる。この時、駆動回路用基板Ｐの接地部パターン部にプレートＴは接触する状態になる。

このような構成により、保護部材が設計自由度の高い金属製プレートなので可変抵抗の上方を確実に覆い、かつ金属製プレートが接地されているので、放射ノイズや静電気による半導体素子の破壊や電気性能の劣化を防止し信頼性を向上させる。

（実施例３）
図６に本発明の第３の実施例の走査光学装置の光源装置を示す。

Ｔ６はプレートＴの一端に延在して構成される放熱部である。その他の構成と作用は第２の実施例の形態と同一なので同一の符号を付して、その説明は省略する。

プレートＴが駆動回路用基板Ｐに組みつけられた状態で、駆動用制御ＩＣＰ２のパッケージの斜線部に示す範囲で接触する。

このような構成により、可変抵抗の保護部材が半導体レーザの制御用ＩＣの放熱機能を有するので、昇温による制御ＩＣの機能低下や光源装置部の昇温を抑制し、信頼性を向上させる。

第１の実施例の走査光学装置の外観斜視図。 第１の実施例の走査光学装置の外観斜視図。 第１の実施例の光源装置の外観図とレーザ駆動用回路基板の詳細図。 第２の実施例の走査光学装置の外観斜視図。 第２の実施例の光源装置の外観図とレーザ駆動用回路基板の詳細図。 第３の実施例の光源装置の外観図。

符号の説明

Ｐ３，Ｐ４ 可変抵抗
Ｐ５ コネクタ
Ｐ６，Ｐ７ ジャンパスイッチ
Ｔ プレート
Ｇ 接地パターン

Claims (4)

1. 光源である半導体レーザと該半導体レーザのレーザ光量調整用の可変抵抗を実装し、該半導体レーザを制御駆動させるための回路基板、前記光源から出射される光束を偏向走査させる偏向手段と、前記偏向手段からの光束を感光体に結像させる結像手段で構成される走査光学装置において、前記回路基板の前記可変抵抗の近傍には、前記回路基板に垂直な方向に前記可変抵抗高さより突出する前記可変抵抗の保護部材が構成されることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記保護部材は前記回路基板上で電気的に接続されない電気素子或いは実装部品であることを特徴とする請求項第１記載の走査光学装置。
3. 前記保護部材は前記回路基板上の接地部と接触する金属部材であることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
4. 前記保護部材は前記回路基板上の電気素子の放熱機能を有することを特徴とする請求項１〜３記載の走査光学装置。

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