JP2009047924A - マルチビーム光源装置、マルチビーム走査装置、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2次元アレイ素子をパッケージ内に収容する光源手段は回路基板に実装され、その回路基板を支持する支持部材と、カップリングレンズを支持する支持部材を用意し、カップリングレンズの光軸が2次元アレイ素子のほぼ中心を通るような位置で、相互に回動可能なように両支持部材に嵌合部を形成する。両支持部材は互いに締結可能に構成し、所定の調整が済んだら両者は締結部材を用いて一体化する。
【選択図】図6
Description
一方、光走査装置を高速化する手段としてマルチビーム走査装置が提案されている(例えば、特許文献2 参照。)。
マルチビーム走査装置は、複数のビームを一括で走査し、隣接する複数のラインを同時に記録することができ、偏向手段であるポリゴンスキャナの回転速度を上げずに高速化が可能となる。
このような2次元アレイ素子は発光源数が数十個にも及ぶため、リードフレームを有するセラミックパッケージ等に収容され、回路基板に直に半田付けされている。
上記したように、2次元アレイ素子を用いることで、感光体上での副走査ピッチを記録密度の1/nにでき、単位画素をn×mの複数ドットのマトリクス構成とすることが可能である。
しかしながら、上記したように、2次元アレイ素子はパッケージに収容され、この場合2次元アレイ素子とパッケージはエポキシ系等の接着剤を用いて接着固定されるため治具等を用いても高精度に位置決めすることは困難であり、更に回路基板に直に半田付けされているため、光源ユニットを構成する支持部材に精度良く2次元アレイ素子を位置決めすることが難しいという課題がある。
その点、特許文献3に記載の方式は、2次元アレイ素子のパッケージ表面を突き当てて位置決めができるが、回路基板を強制的にたわませているため、回路基板に実装される電子部品の半田が剥がれるといった部品不良を発生する可能性があり、信頼性に問題がある。
本発明は、パッケージに収容された2次元アレイ素子を2軸で精度よく位置決めするとともに、2次元アレイ素子とカップリングレンズ以降の光学素子の回転方向の調整も可能とすることで計3軸の位置決めを行い、更に回路基板に負荷をかけずに支持することで、高品位な画像品質を、経時的にも信頼性が高く、安定的に維持することを目的とする。
を備えるマルチビーム光源装置であって、前記複数の発光源のほぼ中心部を通り前記平面に直交する仮想的直線を光軸として、前記光源手段は回路基板に実装され、該回路基板を支持する支持部材と前記カップリングレンズを支持する支持部材はそれぞれ別体で構成し、前記カップリングレンズ以降に配置される光学素子に対して、前記光源手段を位置調整するため、それぞれの支持部材に、前記光軸近傍を中心として互いに回動可能な嵌合部を設け、それぞれの支持部材は締結部材で互いに一体的に締結可能に構成したマルチビーム光源装置を特徴とする。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のマルチビーム光源装置において、前記回路基板は、付勢手段により前記パッケージの表面を前記支持手段に当接させて光軸方向の位置決めを行うとともに、前記付勢手段を前記支持手段に締結することで、前記光源手段を固定することを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載のマルチビーム光源装置において、前記アンカー部は光軸と直交する2方向の移動を規制することを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置において、前記光源手段からの光ビームを分割する光束分割手段を前記支持手段に備え、分割された一方の光ビームを、前記回路基板に実装した受光手段に寄り受光することを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置において、前記支持手段と前記回路基板との相対的位置関係を維持するための補強部材をさらに備えたことを特徴とする。
請求項9に記載の発明では、請求項8に記載のマルチビーム光源装置において、前記回路基板にはコネクタが実装されており、前記補強部材は、前記コネクタの近傍に配備されていることを特徴とする。
請求項11に記載の発明では、請求項10に記載のマルチビーム走査装置と、複数の光ビームにより静電潜像を形成する感光体と、前記静電潜像をトナーによりトナー像に顕像化する現像手段と、現像されたトナー像を記録紙に転写する転写手段と、を備える画像形成装置を特徴とする。
また、パッケージに光源部を接着する工程において回転方向の位置精度を緩和できるので過剰な設備コストをかけずにコストダウンを図れるという効果もある。
同図において符号101、102、103、104は感光体ドラム、105は転写体の移動方向、106はポリゴンミラー、107は光源ユニット、108は光束分割プリズム、109は光源ユニット、110は光束分割プリズム、113、114、115、116はシリンダレンズ、117は、液晶偏向素子をそれぞれ示す。その他の符号は説明中において適宜引用する。
同図は、光源ユニットからの4ステーション分に相当する複数の光ビームを、単一のポリゴンミラーで走査し、対向する方向に偏向、走査することで各感光体ドラムを走査するように一体化された光走査ユニットの構成を示している。
4つの感光体ドラム101、102、103、104は転写体の移動方向105に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写し重ね合わせることでカラー画像を形成する。
図示するように各感光体ドラムを走査する光走査装置は一体的に構成され、2段に構成されたポリゴンミラー106により各々光ビームを走査する。
光源ユニット107、109は同一方向に走査する2ステーションに対し各1ずつ配備され、光束分割プリズム108、110を用い、上記ポリゴンミラー106の上下面に対応して上下2段に光ビームを分岐し、各感光体ドラムに交互に各ステーションに対応した画像を形成していく。
したがって、各ステーションにおける走査方向は対向する各感光体ドラムで相反する方向となり、記録領域の幅、言いかえれば主走査方向の倍率を合わせ、一方の走査開始端ともう一方の走査終端とが一致するように静電像を書き込んでいく。
同図において符号dは発光点相互の間隔、mは副走査方向の行数、nは主走査方向の列数、pは副走査方向の走査ラインピッチ、βsは光学系全系の副走査倍率、γは発光点配列方向と主走査方向とのなす角をそれぞれ示す。
本実施例では各感光体に対して、同図に示すように主副に正方マトリクス状に等間隔dで配列したn列×m行、本実施例では8×4にわたって2次元に配列した32個の発光源を有する面発光型半導体レーザアレイを配備し、光源ユニット全体をγだけ傾けることにより、感光体ドラム上の副走査方向におけるビームスポット間ピッチpが記録密度に相当する走査ラインピッチに合うように、傾きが調整され、ステーション毎に32ラインが同時に走査されるようにしている。
sinγ=(cosγ)/n =p/d・βs
当然、面発光型半導体レーザアレイの加工プロセスの段階で、あらかじめ発光点の配列方向が基板の端面に対して所定角度だけ傾くようにレイアウトしてもよい。
なお、液晶偏向素子117では液晶の配列方向に合った偏光成分のみが偏向されるため、発光源の偏光方向は一方向に揃えている。
シリンダレンズ113、114は、分岐された各光ビームに対応して2段に設けられ、その一方は光軸を中心に回動調整可能に取り付けられ、各々の焦線が平行となるように調節できるようにしており、副走査方向に6mm間隔に2段に構成されたポリゴンミラー106の各々に入射される。
ポリゴンミラー106は4面で、同一の偏向面により各発光点列からの複数のビームを一括で偏向、走査する。上下のポリゴンミラーの位相は45°ずつずれており、光ビームの走査は上下段で交互に行われる。
同図において符号201は面発光型半導体レーザアレイ、202はカップリングレンズ、203は光束分割素子、204は収束レンズをそれぞれ示す。
結像光学系はfθレンズとトロイダルレンズとからなり、いずれもプラスチック成形によるもので、fθレンズ120は主走査方向にはポリゴンミラーの回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、層状に2段に積み重ねて一体に構成される。
トロイダルレンズを通った走査ビームは各々、走査開始側に配備された光検知センサ138、140、走査終端側に配備された光検知センサ139、141に入射され、光検知センサ138、140の検出信号を基に各々発光源毎の同期検知信号を生成し、書込み開始のタイミングをとる。
カップリングレンズ202によって平行光束に変換された各光線は光源ユニット107から射出した後、カップリングレンズ202の後側焦点の近傍で一旦収束し、後述の樹脂製温度補正レンズ262に入射し、主走査方向には光線間隔を広げつつfθレンズ120に入射し、副走査方向にはシリンダレンズ113、114により、ポリゴンミラー偏向面の近傍で再度収束されてfθレンズ120に入射する。樹脂製温度補正レンズ262を入れることにより環境温度変化で発生するカップリングレンズの位置ずれ、発光源の波長シフトによる主走査方向のビームウエストズレを補正することができる。
また、上記したように、光源ユニット107からの複数の光ビームは光束分割プリズム108によって副走査方向上下に2分岐され、各ステーションに対応する感光体ドラムに導かれる。
光束分割プリズム108の上段から射出した複数の発光源からのビーム202は、シリンダレンズ114を介しポリゴンミラー106の上段で偏向、走査され、fθレンズ120の上段を通って折返しミラー127によりトロイダルレンズ124に入射し、折返しミラー128を介して感光体ドラム102上にスポット状に結像し、第2の画像形成ステーションとしてマゼンタ色の画像情報に対応した潜像を形成する。
同様に、対向するステーションにおいても、光源ユニット109からの複数の光ビームは、光束分割プリズム110によって上下に2分岐され、各ステーションに対応する感光体ドラムに導かれる。
光束分割プリズム110の上段から射出した複数の発光源からのビーム204は、シリンダレンズ116を介してポリゴンミラー106の上段で偏向、走査され、fθレンズ121の上段を通って折返しミラー135によりトロイダルレンズ126に入射し、折り返しミラー136を介して感光体ドラム103上にスポット状に結像し、第3の画像形成ステーションとしてシアン色の画像情報に対応した潜像を形成する。
同図において符号205はミラー、206は制御基板、210は光検知センサ、241はハーフミラー面、242はミラー面、251はカップリングレンズの光軸、262は樹脂製温度補正レンズをそれぞれ示す。
図5は面発光型半導体レーザアレイの構成を示す図である。
同図において符号245はチップ、246はフラットパッケージ、247はガラス窓をそれぞれ示す。
同図において、モノリシックに2次元配列された面発光型半導体レーザアレイのチップ245は、放射状にリード端子が配備されたフラットパッケージ246内に、配列面がパッケージの上面(出射面)と平行となるように、また、パッケージの側面を基準として中央部にエポキシ系の接着剤で接着され、不活性ガスを封入してガラス窓247で封止される。
図4において、面発光型半導体レーザアレイ201からの複数の光ビームはカップリングレンズ202のx、y、z方向の配置調整によって、カップリングレンズ202の光軸に直交する面内(yz平面)において光軸に対して各発光源が対称に配列するように、また、各発光源からのビームが平行光束となるように調整され、射出される。
制御基板206には上記発光源の発光出力を一定に保持するパワー制御回路や画像情報に応じて発光源を各々変調する駆動回路が形成され、カップリングレンズ202とともに一体的に保持され、光源ユニットを構成する。
そのため、本実施例では、光源から被走査面に至る結像光学系の縦倍率が高い主走査方向について、末端に配置する発光源同士の集束状態が揃うように、カップリングレンズ202の光軸251に直交する面250と上記面発光型半導体レーザアレイ201の配列面との平行性を合わせて、カップリングレンズ202を固定する。
本実施例ではこの間隔をポリゴンミラー、fθレンズの上下間隔とともに6mmとしている。
同図において符号207はベース部材、208は、209は付勢部材、211はブラケット部材、214、215は斜面、216はスタッド、217は貫通穴、218はアンカー部、219は穴、220は板ばね部、225はアーム部、226は調節ネジ、227はスプリング、231は補強部材をそれぞれ示す。
図7は光源ユニットの主走査方向の断面図である。同図(a)は光源の主走査断面、同図(b)はその変形例を示す図である。
同図において符号232はネジ、248、249は当接面、261はコネクタをそれぞれ示す。
光源ユニットは、カップリングレンズ202を保持するホルダ部材208と、面発光型半導体レーザアレイ201を実装した制御基板206を保持するベース部材207とをカップリングレンズ202の光軸251に直交する基準面で接合し、ねじ締結することで一体化した構成としている。
ベース部材207には上記した面発光型半導体レーザアレイ201からのビーム強度を検出するための光束分割素子203、収束レンズ204および制御基板206上に実装される光検知センサ210へとビームを折り返すミラー205が配備される。
同図において符号220は板ばね部、221、222は取付面、223は矢印をそれぞれ示す。
制御基板206のベース部材207への取り付けは、ベース部材207に形成された取付面221に上記面発光型半導体レーザアレイ201のパッケージの上面(出射面)を当接して光軸と直交する面内での位置決めを、また、側面のうち、隣接する2面を内側面に突き当てて、光軸と直交方向の位置決めを行う。
さらに、取付面222には上記光検知センサ210の上面が当接され、位置決めを行う。
本実施例では、板金で成型された付勢部材209の板ばね部220により制御基板206裏側から押圧するとともに、3点のアンカー部(折り曲げ部)218を制御基板206の穴219に嵌合して制御基板206を矢印方向223に寄せ組みすることで、ベース部材207に対する面発光型半導体レーザアレイ201の位置決めがなされる。
付勢部材209にて制御基板206を裏側から押圧しており、制御基板206をベース部材207等に直接締結しない構成なので、制御基板206に負荷をかけずに確実に、ベース部材207に面発光型半導体レーザアレイ201を位置決め、支持することができる。
付勢部材209は弾性を有する材質であれば、樹脂等で形成しても良く、同図に示すように、板ばね部の代わりに、ゴム等の弾性部材253を挟み込んでもよい。
同図において符号243、244はクランプ部材をそれぞれ示す。
同図および図6を用いて、収束レンズ204の取り付けについて説明する。
ベース部材207には、上記したように制御基板206が取り付けられ、ベース部材207に形成された斜面214に光束分割素子203が、斜面215にミラー205が各々装着される。また、ベース部材207に形成された円筒面280には収束レンズ204のコバ部との隙間に接着剤を充填して固定される。
この際、収束レンズ204は、図10に示すように、上面にV溝を有する調整装置のクランプ部材243と、下面が平面をなすクランプ部材244により挟み込んで矢印方向(光軸と直交方向)に調整し、面発光型半導体レーザアレイ201からの各ビームが光検知センサ210の検出面に入射するように位置出しを行って、接着剤を固化させ固定する。
カップリングレンズ202は、上記した面発光型半導体レーザアレイ201との位置出しを行い、ホルダ部材208の円筒部208a先端部に形成された円筒面208bに、コバ部との隙間に接着剤を充填して固定され、光源ユニットをなす。温度補正レンズ262は円筒面208bのさらに先端部に設けた平面部208cに接着する。
本実施例では、面発光型半導体レーザアレイ201の配列面と直交する方向の移動を規制する構成としたが、制御基板206へのコネクタ261の取付位置や姿勢(ハーネスの脱着方向)、あるいは予測される外部からの衝撃の状態に応じて、別の方向への移動を規制する構成としても構わない。
上記したように、本実施例の光源ユニットでは、面発光型半導体レーザアレイ201の配列面とパッケージ上面とが平行、その当接面248とベース部材207のホルダ部材208への当接面249とが平行であり、さらに、同当接面249とカップリングレンズ202の光軸と直交する面250とが平行とすることで、同面250および、ブラケット部材211への取付面と面発光型半導体レーザアレイ201の配列面との平行性を保つようにしている。
ホルダ部材208には、アーム部225が設けられ、スプリング227を介して調節ネジ226をブラケット部材211のネジ穴211bに螺合し、調節ネジ226のねじ込み量を加減することで、面発光型半導体レーザアレイ201の配列方向をγ回転し、感光体面で各発光源からのビームスポットが所定の副走査ピッチとなるように調整する。
同図において符号301は支持板金、302は押え板金、303、304は間隔部材、305はトロイダルレンズ、305aは突起、306はリブ部、307は板ばね、308は調節ねじ、309は受け面、310、311は突き当て面、312は受け面、314は板ばね、315はステッピングモータ、316は減速ギヤ、317は可動筒をそれぞれ示す。
トロイダルレンズ305は、レンズ部を囲うようにリブ部306が一体形成され、中央部には位置決め用の突起305aが形成されている。
支持板金301、押え板金302は短手端部をコの字状に立曲げ形成され、間隔部材303、304を両端に挟みこんで対向させ、トロイダルレンズ305はその枠内に収められて保持される。
トロイダルレンズ305は中央部に形成した突起305aを支持板金301の立曲げ部に形成した切欠301aに係合し、リブ上面の両端に間隔部材303、304から内側に延設した設置面321、322に突き当てて副走査方向を、また、長手方向のリブ端面から突出したフランジ部323、324を間隔部材303、304の側面に突き当てて光軸方向を位置決めし、間隔部材303、304と押え板金302との間に挟みこんで支持した一対の板ばね330によりトロイダルレンズ305の上面および側面の2方向から付勢して両端を保持し、熱膨張があっても長手方向に自在に伸縮できるようにしている。
トロイダルレンズ305は長尺で剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけでも変形(反り)を生じ、周囲温度の変化に伴う温度分布によっても熱膨張差で変形してしまうが、このように支持板金301に沿った複数箇所で保持することで形状を安定的に保ち、母線の直線性が保持されるようにしている。
ステッピングモータ315を固定した一端は、その回転により副走査方向に変位可能としている。
本実施例では第1、第2、第3のステーションのトロイダルレンズにこの傾き補正機構を装着することで、ブラックに対する走査ラインの傾きを、後述する傾き検出結果に基いて各色毎に自動的に補正がなされる。
同図において符号321、322は設置面、351はトロイダルレンズの母線をそれぞれ示す。
トロイダルレンズ305は、3箇所の調節ねじ308の突出し量が設置面321、322の部位に足りない場合には、トロイダルレンズの母線351が上側に凸となるよう反る。逆に突出し量が大きくなると下側に凸に反る。したがって、これらの調節ねじを調整することによってトロイダルレンズの焦線が副走査方向に湾曲され、走査ラインの曲がりを高次成分まで補正できる。
実施例では、全てのトロイダルレンズに各々配備され、組立時に各ステーションの走査ライン間の湾曲の形状が揃うように調整している。
各ステーション間のビームスポット位置ずれは、電源投入時や待機状態からの回復時、所定のプリント枚数経過時など、あらかじめ定められたタイミングで、各色画像の重なり具合を、図1に示す転写ベルト105上に形成したトナー像の検出パターン143を読み取ることで、主走査方向におけるレジスト、および倍率、副走査方向におけるレジスト、および傾きを、特定のステーションを基準とした相対的なずれとして検出し、主走査方向におけるレジストについては、同期検知信号を発生するタイミングを可変して補正し、倍率については、各発光点を変調する画素クロックを可変にして補正する。
本実施例では中央部と左右両端部との3ヶ所に配備することで、左右両端部の差により傾きを、中央から左右端部までの各倍率を検出し、基準となるステーションに合わせ込むように補正する。
同図において符号152、153はフォトダイオードをそれぞれ示す。
本実施例では、光検知センサを同図に示すように主走査方向に垂直なフォトダイオード152と非平行なフォトダイオード153とで構成し、走査開始側の光検知センサからフォトダイオード152に至る時間tp0、および走査開始側の光検知センサからフォトダイオード153に至る時間tp1を常に監視することで、
tp0の変化により、上記補正モードで設定された画素クロックの基準値を再設定することで、主走査倍率の変動を補正し、
また、tp0とtp1との差Δtの変化により、光ビームの副走査位置のずれΔyを検出し、補正している。
Δy=(V/tanγ)・(Δt−Δt’)=k・P+ΔP
で表され、1ラインピッチP以上の成分は上記発光源の選択により、1ラインピッチ以下の余分ΔPは上記液晶偏向素子を用いてフィードバック補正することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう走査位置を保持することができる。
液晶偏向素子は液晶を透明なガラス板間に封入した構成であり、一方のガラス板表面の上下に電極が形成されている。この電極間に電位差を与えると、同図(b)、(c)に示すように電位の傾斜が発生し、液晶の配向が変化して屈折率分布を発生させ、プリズムと同様にビームの射出軸をわずかに傾けることができる。
液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられ、副走査方向の上下端に電極を設けることで、印加電圧に応じて感光体面での走査位置を可変できる。
同図において符号tは時間を示す。Δtyは基準色としての黒用パターンからイエロー用パターンまでの時間差、Δtm、Δtcは同様にそれぞれマゼンタ用パターン、シアン用パターンまでの時間差を示す。t0、t1、t2は、各読み取り位置0、1、2における基準色の傾斜ラインと水平ラインの読み取り時間差を示す。
検出パターンは、主走査方向に沿ったライン群(水平ライン群)と、それと45°傾けたライン群(傾斜ライン群)とからなる。紙面上下が転写ベルトの移動方向に相当し、各検出位置において、主走査方向に沿ったライン群の検出時間差Δty、Δtm、Δtcの差より各色の副走査方向における位置ずれを、t0、t1、t2の理論値t0との差より各色の主走査方向における位置ずれを求める。
同図において符号401はクロックの生成部、402は高周波クロック生成回路、403はカウンタ、404は比較回路、405は光源駆動部、407はラインバッファ、408はフレームメモリをそれぞれ示す。
各色毎にラスター展開された画像データはフレームメモリ408に各々一時保存され、画像処理部に順に読み出されて、前後の関係を参照しながら中間調に対応したマトリクスパターンに応じて各ラインの画素データが形成され、各発光点に対応したラインバッファ407に転送される。
書込制御回路は、半導体レーザアレイの各々の発光点に対し同数のラインバッファ407を備え、同期検知信号をトリガとして各々読み出されて各発光点を独立に変調する。
したがって、画素データを転送するラインバッファを順送りに選択することで、先頭行を記録する発光点を切り換えることができる。
カウンタ403では、高周波クロック生成回路402で生成された高周波クロックVCLKをカウントし、比較回路404ではこのカウント値と、デューティ比に基いてあらかじめ設定される設定値L、および画素クロックの遷移タイミングとして外部から与えられ、位相シフト量を指示する位相データHとを比較し、カウント値が上記設定値Lと一致した際に画素クロックPCLKの立下りを指示する制御信号lを、位相データHと一致した際に画素クロックPCLKの立上がりを指示する制御信号hを出力する。この際、カウンタ403は制御信号hと同時にリセットされ再び0からカウントを行なうことで、連続的なパルス列が形成できる。
こうして、1クロック毎に位相データHを与え、順次パルス周期が可変された画素クロックPCLKを生成する。実施例では、画素クロックPCLKは、高周波クロックVCLKの8分周とし、1/8クロックの分解能で位相が可変できるようにしている。
同図は1/8クロックだけ位相を遅らせた例である。
デューティ50%とすると設定値L=3が与えられ、カウンタ403で4カウントされ画素クロックPCLKを立ち下げる。1/8クロック位相を遅らせるとすると位相データH=6が与えられ、7カウントで立上げる。同時にカウンタがリセットされるので、4カウントで再び立ち下げる。つまり、隣接するパルス周期が1/8クロック分縮められたことになる。
こうして生成された画素クロックPCLKは、光源駆動部405に与えられ、この画素クロックPCLKに対してラインバッファ407から読み出された画素データを重畳させた変調データにより、半導体レーザを駆動する。
本実施例では、同図に示すように主走査領域を複数の区間に分割し、分割区間毎に位相をシフトする画素の間隔とシフト量を以下に示す如く設定し位相データとして与えている。
いま、主走査位置xに対する倍率の変化をL(x)とすると、ビームスポット位置ずれの変化M(x)はその積分値で表される。
M(x)=∫L(x)dx
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが0となるように補正することを想定すると、任意の分割区間の倍率変化に伴う分割区間幅のずれをΔm、位相シフトの分解能をσ(一定)、分割区間内の画素数をNとすると、位相をシフトする画素の間隔は、
D≒N/(Δm/σ) 但し、Dは整数
で示され、D画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。上記実施例では、σは1/8画素となる。
したがって、あらかじめ設定する分割数を、分割区間の中間位置で発生するビームスポット位置ずれ残差が許容範囲内となることを目安に決めてやればよい。実施例では8等分割に設定している。
当然、分割区間幅を変えて偏分割としてもよい。
同図において符号900は光走査装置、901は感光体ドラム、902は帯電チャージャ、903は現像ローラ、904はトナーカートリッジ、905はクリーニングケース、906は転写ベルト、907は給紙トレイ、908は給紙コロ、909はレジストローラ対、910は定着ローラ、911は排紙トレイ、912は排紙ローラをそれぞれ示す。
感光体ドラム901の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ902、光走査装置900により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ903、現像ローラ903にトナーを補給するトナーカートリッジ904、ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース905が配置される。感光体ドラムへは上記したようにポリゴンミラー1面毎の走査により複数ライン、本実施例では4ライン同時に画像記録が行われる。
各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。
一方、記録紙は給紙トレイ907から給紙コロ908により供給され、レジストローラ対909により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルトよりカラー画像が転写されて、定着ローラ910で定着して排紙ローラ912により排紙トレイ911に排出される。
106 ポリゴンミラー
107、109 光源ユニット
201 面発光型半導体レーザアレイ
202 カップリングレンズ
243、244 クランプ部材
245 チップ
246 フラットパッケージ
251 カップリングレンズの光軸
Claims (11)
- 同一平面に複数の発光源がモノリシックに形成され、それぞれの発光源は前記平面に直交する方向に光ビームを出射するよう構成された光源を、該光源に接続するリード端子を具備するパッケージ内に収容する光源手段と、
該光源手段からの光ビームを平行光束、あるいは、所定の収束若しくは発散状態の光束に変換するカップリングレンズと、
前記光源手段および前記カップリングレンズを支持する支持手段と
を備えるマルチビーム光源装置であって、
前記複数の発光源のほぼ中心部を通り前記平面に直交する仮想的直線を光軸として、前記光源手段は回路基板に実装され、該回路基板を支持する支持部材と前記カップリングレンズを支持する支持部材はそれぞれ別体で構成し、
前記カップリングレンズ以降に配置される光学素子に対して、前記光源手段を位置調整するため、それぞれの支持部材に、前記光軸近傍を中心として互いに回動可能な嵌合部を設け、
それぞれの支持部材は締結部材で互いに一体的に締結可能に構成したことを特徴とするマルチビーム光源装置。 - 請求項1に記載のマルチビーム光源装置において、前記回路基板は、付勢手段により前記パッケージの表面を前記支持手段に当接させて光軸方向の位置決めを行うとともに、前記付勢手段を前記支持手段に締結することで、前記光源手段を固定することを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項2に記載のマルチビーム光源装置において、前記光軸と直交方向の移動を規制するアンカー部を前記付勢手段に備えることを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項3に記載のマルチビーム光源装置において、前記アンカー部は光軸と直交する2方向の移動を規制することを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項1または2に記載のマルチビーム光源装置において、前記パッケージの外側面を前記支持手段に当接させて、光軸と直交方向の位置決めを行うことを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置において、前記光源手段からの光ビームを分割する光束分割手段を前記支持手段に備え、分割された一方の光ビームを、前記回路基板に実装した受光手段に寄り受光することを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置において、前記支持手段を前記光軸と直交する面内において回動する回動手段を備えることを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置において、前記支持手段と前記回路基板との相対的位置関係を維持するための補強部材をさらに備えたことを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項8に記載のマルチビーム光源装置において、前記回路基板にはコネクタが実装されており、前記補強部材は、前記コネクタの近傍に配備されていることを特徴とするマルチビーム光源装置。
- 請求項1ないし9のいずれか1つに記載のマルチビーム光源装置と、
該マルチビーム光源装置からの複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
偏向された各光ビームを被走査面に結像する結像光学系と、
を備えることを特徴とするマルチビーム走査装置。 - 請求項10に記載のマルチビーム走査装置と、
複数の光ビームにより静電潜像を形成する感光体と、
前記静電潜像をトナーによりトナー像に顕像化する現像手段と、
現像されたトナー像を記録紙に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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