JP4618289B2 - 光源装置および光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ビームを出射する光源装置および当該光源装置を備える光走査装置に関する。

一般に、カラーレーザプリンタなどに使用される光走査装置では、複数の感光体を露光するため、複数の光ビームを出射する光源装置が必要となる。このような光源装置としては、例えば、複数の発光点を有するレーザアレイを使用した光源装置（特許文献１参照）や、複数の半導体レーザを使用した光源装置（特許文献２，３参照）などが知られている。

特開平５−５３０６８号公報 特開２００３−２９５０７８号公報 特開２００６−１７８３７０号公報

しかしながら、レーザアレイを使用した光源装置は、カップリングレンズの中心部分を使用できないので、収差が発生して画像品質を保持することが難しかった。さらに、レーザアレイが高価なので、光源装置が高価になるという問題があった。

また、従来の複数の半導体レーザを使用した光源装置は、複数の半導体レーザがそれぞれ別個に配置されるとともに、光ビームの光路を変えるための反射ミラーなどを有するので大型化するという問題があった。さらに、光源装置から出射された複数の光ビームは、プリズムユニットや反射ミラーなどで各光ビームの間隔を小さくしてからポリゴンミラーなどの光偏向手段へ入射させる必要があった。そのため、従来の光源装置を備える光走査装置は、プリズムユニットや反射ミラーなどを備える必要があり、部品点数が増加して大型化するとともに、高価になるという問題があった。

そこで、本発明は、簡易な構成で光ビームの間隔を小さくすることができる光源装置および当該光源装置を備える光走査装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の光源装置は、複数の光ビームを出射する光源装置であって、光ビームを出射する複数の発光素子と、当該発光素子からの光ビームを光束に変換する複数のカップリングレンズとを備え、複数の前記発光素子は、光ビームの光軸方向から見たとき、隣り合う発光素子間のピッチが、前記カップリングレンズの直径よりも小さく、前記隣り合う発光素子に対応する複数の前記カップリングレンズは、光ビームの光軸方向に互いにずれて配置されたことを特徴とする。

このように構成された光源装置によれば、光軸方向から見て隣り合う発光素子間のピッチがカップリングレンズの直径よりも小さく、発光素子に対応するカップリングレンズが光軸方向に互いにずれて、光軸方向から見ると重なるように配置されているので、各発光素子から出射される各光ビームの間隔を小さくすることができる。
ここで、本発明において「発光素子間のピッチ」とは、各発光素子の発光点の間隔をいう。

また、本発明は、感光体上に光ビームを走査させて静電潜像を形成する光走査装置であって、前記光源装置と、前記光源装置から出射された複数の光ビームを集光させるシリンドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズを通過した複数の光ビームを反射して主走査方向に偏向および走査させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向および走査された光ビームを前記感光体上に結像させる走査レンズとを備えた光走査装置として構成することができる。

本発明によれば、発光素子間のピッチをカップリングレンズの直径よりも小さくし、複数のカップリングレンズを重なるように配置するという簡易な構成で光ビームの間隔を小さくすることができる。これにより、光源装置やこの光源装置を備える光走査装置に、反射ミラーやプリズムユニットなどを備える必要がなくなる、または、これらの数を減少させることができるので、光源装置や光走査装置の小型化を実現することができる。

［第１実施形態］
＜レーザプリンタの構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。
ここで、以下の説明において、方向は、カラーレーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１に示すカラーレーザプリンタの左側を「手前側」、右側を「奥側」とし、紙面奥側を「左側」、紙面手前側を「右側」とする。なお、上下方向については、図示方向とカラーレーザプリンタ使用時のユーザの方向とが一致するので、そのまま「上下方向」とする。

図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、本体２内に、手前・奥側方向（以下、前後方向という）に平行に配置された複数の感光体の一例としての４つの感光ドラム３Ａ〜３Ｄを備えている。感光ドラム３Ａ〜３Ｄは、その表面がスコロトロン型帯電器４Ａ〜４Ｄにより一様に帯電された後、光走査装置５からレーザ光（光ビーム）が走査されて画像データに基づく静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像ローラ６Ａ〜６Ｄに担持されるトナー（現像剤）が供給されて可視像化され、感光ドラム３Ａ〜３Ｄ上にトナー像が形成される。

用紙Ｐは、本体２内の給紙カセット７に収容されており、給紙部８に設けられた各種ローラにより、手前側から奥側に方向を変えて搬送ベルト９に搬送される。搬送ベルト９は、感光ドラム３Ａ〜３Ｄに対向配置されている。感光ドラム３Ａ〜３Ｄ上の各色のトナー像は、転写バイアスが印加された転写ローラ１０Ａ〜１０Ｄの作用により、搬送ベルト９に搬送された用紙Ｐ上に順次重ね合わせて転写される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１１に搬送される。用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着装置１１で熱定着された後、用紙Ｐは各種ローラにより、奥側から手前側に方向を変えて排出トレイ１２に排出される。

プロセスカートリッジ１３Ａ〜１３Ｄは、本体２内の給紙カセット７と光走査装置５との間に設けられ、前後方向に４つ並んで配置されている。プロセスカートリッジ１３Ａ〜１３Ｄは、本体２に対して着脱自在に装着されるフレーム１４に着脱可能に収納された上で、本体２内に配置されている。

プロセスカートリッジ１３Ａ〜１３Ｄは、外枠を構成する筐体１５Ａ〜１５Ｄ、感光ドラム３Ａ〜３Ｄ、スコロトロン型帯電器４Ａ〜４Ｄおよび筐体１５Ａ〜１５Ｄに着脱自在に装着される現像カートリッジ１６Ａ〜１６Ｄを主に備えている。さらに、現像カートリッジ１６Ａ〜１６Ｄは、現像ローラ６Ａ〜６Ｄ、供給ローラ１７Ａ〜１７Ｄおよびトナーホッパ１８Ａ〜１８Ｄを主に備えている。なお、各プロセスカートリッジ１３Ａ〜１３Ｄは、現像カートリッジ１６Ａ〜１６Ｄのトナーホッパ１８Ａ〜１８Ｄに収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成については同一である。

＜光走査装置および光源装置の詳細構成＞
次に、光走査装置５および光源装置１００の詳細な構成について説明する。参照する図面において、図２は光走査装置の平面図であり、図３は図２のIII−III断面図である。また、図４は光源装置の斜視図であり、図５（ａ）は図４のＶ−Ｖ断面図であり、（ｂ）は光源装置の正面図である。さらに、図６は光走査装置の斜視図である。
なお、以下の説明において、出射されるレーザ光の進行方向の上流側（半導体レーザ側）を単に「上流側」といい、レーザ光の進行方向の下流側を単に「下流側」ということがある。

図２および図３に示すように、光走査装置５は、中空の筐体５０内に適宜取り付けられた光源装置１００、シリンドリカルレンズ５１、スリット部材５２、光偏向手段の一例としてのポリゴンミラー５３、ポリゴンミラー５３を挟んで両側に設けられた走査レンズ５４、複数の反射ミラー５５〜５８およびトロイダルレンズ５９を主に備えている。

図４に示すように、光源装置１００は、複数の発光素子の一例としての半導体レーザ１１１，１１２と、複数のカップリングレンズ１２１，１２２と、保持部材の一例としてのホルダ１３０とを備え、ホルダ１３０に半導体レーザ１１１，１１２とカップリングレンズ１２１，１２２が保持（固定）されている。

カップリングレンズ１２１，１２２は、例えば、樹脂またはガラスなどで形成された凸レンズであり、半導体レーザ１１１，１１２から出射されたレーザ光を集光させて光束に変換する。このカップリングレンズ１２１，１２２は、出射面に凸曲面を有し、入射面が平面となっている（図５（ａ）参照）。

ホルダ１３０は、例えば、アルミニウム合金からなる板材を板金加工して形成された部材である。このホルダ１３０は、半導体レーザ１１１，１１２が固定されるレーザ保持壁１３１と、レーザ保持壁１３１の下端から下流側に延びた底壁１３２と、底壁１３２のレーザ光の進行方向に向かって左側から上方に延びたレンズ保持部の一例としてのレンズ固定壁１３３とから構成されている。

レーザ保持壁１３１は、底壁１３２の上流側端部から上方に延びた下側保持壁１３１Ａと、下側保持壁１３１Ａの上端から上流側に延び底壁１３２と段差を形成する接続部１３１Ｂと、接続部１３１Ｂの上流側端部から上方に延びた上側保持壁１３１Ｃとから構成されている。すなわち、レーザ保持壁１３１は、底壁１３２とともに、側面視でＬ形状の２つの板材が斜め上方に積み重なったような形状をなしており、下側保持壁１３１Ａと上側保持壁１３１Ｃとがレーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されている。

下側保持壁１３１Ａおよび上側保持壁１３１Ｃには、貫通孔（符号省略）が形成され、上側保持壁１３１Ｃの貫通孔に半導体レーザ１１１が、下側保持壁１３１Ａの貫通孔に半導体レーザ１１２が、それぞれ圧入などによって固定されている。これにより、図５（ａ）に示すように、各半導体レーザ１１１，１１２は、副走査方向Ｙに並んで配置されるとともに、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されることになる。また、各半導体レーザ１１１，１１２は、各半導体レーザ１１１，１１２の発光点（出射面の中心）の間隔であるピッチＬ１が、カップリングレンズ１２１，１２２の直径Ｌ２よりも小さくなるように配置される。

底壁１３２には、取付孔１３２Ａ（図４参照）が形成され、光走査装置５の筐体５０にネジ止めなどにより固定が可能となっている。

レンズ固定壁１３３は、カップリングレンズ１２１，１２２が固定される部分であり、半導体レーザ１１１，１１２から出射される各レーザ光の光軸に沿って、取付溝１３３Ａ，１３３Ｂが形成されている。カップリングレンズ１２１，１２２は、図５（ｂ）に示すように、ともにレーザ光の進行方向に向かって左側で取付溝１３３Ａ，１３３Ｂに光硬化性樹脂などの接着剤１４０により固定（接着）されている。詳細には、カップリングレンズ１２１は半導体レーザ１１１と適宜な間隔を保つ位置で取付溝１３３Ａに接着剤１４０により接着され、カップリングレンズ１２２は半導体レーザ１１２と適宜な間隔を保つ位置で取付溝１３３Ｂに接着剤１４０により接着される。

図５（ａ）に示すように、半導体レーザ１１１と対応するカップリングレンズ１２１との距離と、半導体レーザ１１２と対応するカップリングレンズ１２２との距離は略等しいので、カップリングレンズ１２１，１２２は、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されることになる。また、各半導体レーザ１１１，１１２のピッチＬ１が、カップリングレンズ１２１，１２２の直径Ｌ２よりも小さくなるように配置されているため、図５（ｂ）に示すように、カップリングレンズ１２１，１２２は、光軸方向（正面）から見ると一部が重なり合っている。

図２に示すように、本実施射形態の光走査装置５は、前記したような光源装置１００を２つ備えている。各光源装置１００は、主走査方向（図２の上下方向）に並んで、それぞれがポリゴンミラー５３と向かい合うように配置されている。各光源装置１００から出射されるレーザ光の光路は、２つの走査レンズ５４の配列方向に略直交している。

図６に示すように、シリンドリカルレンズ５１は、各光源装置１００（カップリングレンズ１２１，１２２）の下流側において、各光源装置１００とポリゴンミラー５３との間に配置されている。このシリンドリカルレンズ５１は、ポリゴンミラー５３の面倒れを補正するため、各光源装置１００からのレーザ光を副走査方向Ｙに収束するように屈折させてポリゴンミラー５３上に集光させる。シリンドリカルレンズ５１は、例えば、樹脂やガラスなどから形成され、入射面側が凸曲面を有し、出射面側が平面となっている。

スリット部材５２は、略矩形状の板材からなり、シリンドリカルレンズ５１の下流側において、シリンドリカルレンズ５１とポリゴンミラー５３との間に配置されている。このスリット部材５２には、主走査方向Ｘを長手方向とする長孔形状の開口部５２Ａ，５２Ｂが、光源装置１００の各半導体レーザ１１１，１１２に対応した間隔で副走査方向Ｙに並んで形成されている。スリット部材５２は、開口部５２Ａ，５２Ｂを通過するレーザ光の副走査方向Ｙの幅を規制する。

ポリゴンミラー５３は、スリット部材５２の下流側であって、筐体５０のほぼ中央に配置され（図２参照）、六角形の各辺（六角柱の各側面）の部分に反射ミラーが形成されたものである。このポリゴンミラー５３は、自身が高速回転することで、スリット部材５２の開口部５２Ａ，５２Ｂを通過したレーザ光を反射ミラーで反射して主走査方向Ｘに偏向および走査する。なお、各レーザ光は、ポリゴンミラー５３の反射ミラーに対して異なる角度で入射されるので、反射ミラーからは副走査方向Ｙに互いに異なる角度で反射される。

走査レンズ５４は、ポリゴンミラー５３の下流側に配置され、ポリゴンミラー５３により等角速度で走査された各レーザ光を、等速度で走査するように変換する。
図３に示すように、一方（図３の右側）の走査レンズ５４を通過した２つのレーザ光のうち、下のレーザ光は、反射ミラー５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃで反射されて進行方向を変え、トロイダルレンズ５９を通過して、筐体５０の下部に形成された開口部５０Ｃから感光ドラム３Ｃ上で結像され、走査される。また、上のレーザ光は、反射ミラー５８Ａ，５８Ｂで反射されて進行方向を変え、トロイダルレンズ５９を通過して開口部５０Ｄから感光ドラム３Ｄ上で結像され、走査される。

同様に、他方（図３の左側）の走査レンズ５４を通過した２つのレーザ光のうち、下のレーザ光は、反射ミラー５５Ａ，５５Ｂで反射されて進行方向を変え、トロイダルレンズ５９を通過して開口部５０Ａから感光ドラム３Ａ上で結像され、走査される。また、上のレーザ光は、反射ミラー５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃで反射されて進行方向を変え、トロイダルレンズ５９を通過して開口部５０Ｂから感光ドラム３Ｂ上で結像され、走査される。

以上のように構成された光源装置１００および光走査装置５の作用効果について説明する。
図５（ａ）に示すように、半導体レーザ１１１，１１２から出射された各レーザ光は、カップリングレンズ１２１または１２２を通過することで光束に変換されてシリンドリカルレンズ５１（図６参照）に入射する。

本実施形態では、各半導体レーザ１１１，１１２のピッチＬ１が、カップリングレンズ１２１，１２２の直径Ｌ２よりも小さくなるように配置されているので、出射時より各レーザ光（各光路）の間隔を小さくすることができる。また、各半導体レーザ１１１，１１２が、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されているので、各カップリングレンズ１２１，１２２が互いに干渉されることなく、各レーザ光をそれぞれ光束に変換することができる。すなわち、光源装置１００は、簡易な構成でありながら、各光路の間隔が小さく、かつ、光束に変換された２つのレーザ光を出射することができる。また、光源装置１００は、簡易な構成であるとともに、特殊な光学部品を使用していないので、低コストとすることができる。

さらに、このような光源装置１００を備える光走査装置５は、カップリングレンズを通過した各レーザ光（各光路）の間隔を小さくするための反射ミラーやプリズムユニットなどを必要としないので、部品点数を削減することができ、光走査装置５の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。また、反射ミラーやプリズムユニットの反射率は、一般に１００％ではなく９０％程度であるため、これらを使用しないことにより、光の損失を抑制することができる。さらに、反射ミラーやプリズムユニットの平面度や取り付け精度などは公差の要因となるため、これらを使用しないことにより、光走査装置５全体としての精度の向上を図ることができる。

また、半導体レーザ１１１，１１２とカップリングレンズ１２１，１２２が、ホルダ１３０に保持されているので、個々のレーザ光の温度による波長の差を抑制することができるとともに、各レーザ光の波長の変化量などを近づけることができる。これにより、光源装置１００を備えるカラーレーザプリンタ１において、色ずれや画像品質の劣化を抑制することができる。

具体的に説明すると、一般に、発光素子である半導体レーザ１１１（または１１２）は温度によって出射するレーザ光の波長が変化するとともに、カップリングレンズ１２１（または１２２）は使用される材質に分散があるためレーザ光の波長によって屈折率が異なる。そのため、各半導体レーザ１１１，１１２の発光デューティに差があり、自己発熱の温度が異なると各レーザ光の波長の変化量も異なるので、感光ドラム上の焦点位置や走査位置に差が生じることとなる。これは、カラーレーザプリンタ１において、色ずれや画像品質の劣化の要因となる。

そこで、半導体レーザ１１１，１１２を放熱機構を兼ねたホルダ１３０（保持部材）で保持することで、各半導体レーザ１１１，１１２の温度を近づけることができるので、出射される個々のレーザ光の波長の差を抑制することができるとともに、各レーザ光の波長の変化量を近づけることができる。さらに、半導体レーザ１１１（または１１２）とカップリングレンズ１２１（または１２２）との距離も、熱によって膨張し変化するため、焦点位置、走査位置が変化する要因となるが、半導体レーザ１１１，１１２とカップリングレンズ１２１，１２２とをホルダ１３０（保持部材）で保持することで、距離の変化量を近づけることができる。

また、カップリングレンズ１２１，１２２が、ともにレーザ光の進行方向に向かって左側、すなわち同じ側でレンズ固定壁１３３の取付溝１３３Ａ，１３３Ｂに接着されるので、光源装置１００の製造工程および製造設備を簡略化することができる。

具体的に説明すると、光源装置１００は、半導体レーザ１１１，１１２が固定されたホルダ１３０を筐体５０に取り付けて、取付溝１３３Ａ，１３３Ｂに接着剤（光硬化樹脂）を塗布し、カップリングレンズ１２１，１２２を接着することで組み立てられる。より詳細には、カップリングレンズ１２２をロボットハンドなどで挟持し、半導体レーザ１１２を発光させてカップリングレンズ１２２を通過したレーザ光の焦点を確認しながら、半導体レーザ１１２とカップリングレンズ１２２との距離を調整する。そして、調整後、カップリングレンズ１２２を静止させた状態で、紫外線を接着剤（光硬化性樹脂）に照射して硬化させ、レンズ固定壁１３３に固定（接着）する。カップリングレンズ１２１も同様にしてレンズ固定壁１３３に固定（接着）する。

以上のような製造工程（組立工程）において、カップリングレンズ１２１，１２２を同じ側でレンズ固定壁１３３に固定可能な構成とすることで、ロボットハンドや接着剤の供給ノズルなどの動作を２つのカップリングレンズ１２１，１２２で共通化できるので、製造工程および製造設備の簡略化が可能となる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前記した第１実施形態と同様の構成要素については説明を省略する。参照する図面において、図７は第２実施形態に係る光源装置の斜視図であり、図８（ａ）は光源装置の正面図であり、（ｂ）は本実施形態に係る光源装置を備える光走査装置の要部の側面図である。

図７に示すように、第２実施形態に係る光源装置２００は、４つ半導体レーザ２１１〜２１４と、４つのカップリングレンズ２２１〜２２４と、ホルダ２３０とを備え、ホルダ２３０に半導体レーザ２１１〜２１４とカップリングレンズ２２１〜２２４が固定されている。

ホルダ２３０は、アルミニウム合金などからなる板材を板金加工して形成された部材であり、第１レンズ固定壁２３１、第１レーザ保持壁２３２、接続壁２３３、第２レーザ保持壁２３４および第２レンズ固定壁２３５から構成されている。第１レンズ固定壁２３１と第２レンズ固定壁２３５とは互いに対向して配置され、第１レーザ保持壁２３２と第２レーザ保持壁２３４とは主走査方向Ｘに沿って平行に配置されるとともに、平面視でレーザ光の光軸方向に互いにずれている。

第１レーザ保持壁２３２および第２レーザ保持壁２３４には、それぞれ、副走査方向Ｙに並んだ２つの貫通孔が形成されている。そして、第１レーザ保持壁２３２の上側の貫通孔に半導体レーザ２１１が、下側の貫通孔に半導体レーザ２１２が、圧入などによって固定されている。また、第２レーザ保持壁２３４の上側の貫通孔に半導体レーザ２１３が、下側の貫通孔に半導体レーザ２１４が、圧入などによって固定されている。

これにより、図８（ａ）に示すように、２つの半導体レーザ２１１，２１２および２１３，２１４は、それぞれ副走査方向Ｙに並んで配置されるとともに、半導体レーザ２１１，２１２と半導体レーザ２１３，２１４とは、主走査方向Ｘに略並んで配置される。換言すると、各半導体レーザ２１１〜２１４は、正面（光軸方向）から見た状態で、その中心部を結んだ線が略平行四辺形をなすように２次元状に配置される。

また、図８（ｂ）に示すように、半導体レーザ２１１，２１２と半導体レーザ２１３，２１４とは、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置される。さらに、２つの半導体レーザ２１１，２１３および半導体レーザ２１２，２１４は、ピッチがカップリングレンズ２２１〜２２４の直径よりも小さくなるように配置される。

第１レンズ固定壁２３１および第２レンズ固定壁２３５には、各レーザ光の光軸に沿って、取付溝２３１Ａ，２３１Ｂおよび２３５Ａ，２３５Ｂがそれぞれ形成されている。図８（ａ）に示すように、カップリングレンズ２２１，２２２は、ともにレーザ光の進行方向に向かって右側でそれぞれ取付溝２３１Ａ，２３１Ｂに接着剤２４０で接着され、カップリングレンズ２２３，２２４は、ともにレーザ光の進行方向に向かって左側でそれぞれ取付溝２３５Ａ，２３５Ｂに接着剤２４０で接着されている。

図８（ｂ）に示すように、半導体レーザ２１１と対応するカップリングレンズ２２１との距離、半導体レーザ２１２と対応するカップリングレンズ２２２との距離、半導体レーザ２１３と対応するカップリングレンズ２２３との距離および半導体レーザ２１４と対応するカップリングレンズ２２４との距離は略等しい。このため、カップリングレンズ２２１，２２２とカップリングレンズ２２３，２２４は、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されることになる。

図７に示すように、第２レンズ固定壁２３５には、取付孔２３５Ｃが形成され、光走査装置の筐体にネジ止めなどにより固定が可能となっている。なお、このような取付孔は、第１レンズ固定壁２３１に形成してもよいし、両方に形成してもよい。

図８（ｂ）に示すように、前記した光源装置２００を備える光走査装置（符号省略）では、各半導体レーザ２１１〜２１４から出射された各レーザ光は、シリンドリカルレンズ５１を通過してポリゴンミラー５３上に異なる角度で入射される。これにより、各レーザ光は、ポリゴンミラー５３から異なる角度で反射されるので、それぞれ図示しない反射ミラーやトロイダルレンズを介して異なる感光ドラム（図示せず）上でそれぞれ結像され、走査される。

このような光源装置２００では、各光路の間隔が小さく、かつ、光束に変換された４つのレーザ光を一方向に出射することができる。また、このような光源装置２００を備える光走査装置は、反射ミラーやプリズムユニットなどが不要となるほか、走査レンズも一方向側に配置すれば足りる（すなわち１つで足りる）ので、部品点数を削減することができ、光走査装置の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前記した第１および第２実施形態と同様の構成要素については説明を省略する。参照する図面において、図９は第３実施形態に係る光源装置の斜視図であり、図１０（ａ）は図９のIX−IX断面図であり、（ｂ）は光源装置の正面図である。また、図１１は第３実施形態に係る光走査装置の斜視図である。

図９に示すように、第３実施形態に係る光源装置３００は、半導体レーザ３１１，３１２と、カップリングレンズ３２１，３２２と、ホルダ３３０とを備え、ホルダ３３０に半導体レーザ３１１，３１２とカップリングレンズ３２１，３２２が固定されている。

ホルダ３３０は、カップリングレンズ３２１，３２２が固定されるレンズ保持部の他の例としてのレンズ固定底壁３３１と、レンズ固定底壁３３１の上流側端部から上方に延びた第１レーザ保持壁３３２および第２レーザ保持壁３３３とから構成されている。

第１レーザ保持壁３３２および第２レーザ保持壁３３３は、平面視でレーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されており、それぞれに貫通孔が形成されている。第１レーザ保持壁３３２の貫通孔には半導体レーザ３１１が、第２レーザ保持壁３３３の貫通孔には半導体レーザ３１２が、それぞれ圧入などによって固定されている。

これにより、図１０（ａ）に示すように、各半導体レーザ３１１，３１２は、主走査方向Ｘに並んで配置されるとともに、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置される。また、各半導体レーザ３１１，３１２は、前記した第１実施形態と同様に、ピッチがカップリングレンズ３２１，３２２の直径よりも小さくなるように配置される。

さらに、図示はしないが、半導体レーザ３１１，３１２、詳細には半導体レーザ３１１，３１２の発光点は、ポリゴンミラーの入射面を中心とする円弧上に配置される。したがって、半導体レーザ３１１，３１２は互いに角度を有する。このような角度は、例えば、ホルダ３３０を板金加工する際に容易に形成および調整することができる。

レンズ固定底壁３３１には、各レーザ光の光軸に沿って、取付溝３３１Ａ，３３１Ｂが形成されている。カップリングレンズ３２１，３２２は、図１０（ｂ）に示すように、ともにレーザ光の進行方向に向かって下側で、半導体レーザ３１１，３１２と適宜な間隔を保つ位置で取付溝３３１Ａ，３３１Ｂに接着剤３４０によりそれぞれ接着されている。

図１０（ａ）に示すように、半導体レーザ３１１と対応するカップリングレンズ３２１との距離と、半導体レーザ３１２と対応するカップリングレンズ３２２との距離は略等しいので、カップリングレンズ３２１，３２２は、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されることになる。また、各半導体レーザ３１１，３１２のピッチが、カップリングレンズ３２１，３２２の直径よりも小さくなるように配置されているため、カップリングレンズ３２１，３２２は、正面（光軸方向）から見ると一部が重なり合っている。

次に、以上のような光源装置３００を備える光走査装置５’およびその作用効果について説明する。
図１１に示す光走査装置５’は、複数のレーザ光を１つの感光ドラム３上で走査させる、いわゆるマルチビームスキャナである。この光走査装置５’は、筐体（図示せず）内に適宜取り付けられた光源装置３００（半導体レーザ３１１，３１２、カップリングレンズ３２１，３２２）、シリンドリカルレンズ５１、ポリゴンミラー５３、走査レンズ５４および反射ミラー６０を主に備えている。

図１１に示すように、半導体レーザ３１１，３１２から出射された各レーザ光は、カップリングレンズ３２１または３２２で光束に変換された後、シリンドリカルレンズ５１を通過してポリゴンミラー５３に入射される。そして、ポリゴンミラー５３で主走査方向Ｘに偏向および等角速度で走査され、走査レンズ５４で等速度で走査するように変換され、反射ミラー６０で反射されて感光ドラム３上で走査される。

光走査装置５’では、２つのレーザ光が２つの走査線として感光ドラム３上を走査される。したがって、単一のレーザ光が１つの走査線として感光ドラム上を走査される光走査装置と比較した場合、ポリゴンミラーの回転速度が同じであれば、光走査装置５’は、倍の画像形成速度（解像度は同じになる）または倍の解像度（画像形成速度は同じになる）で感光ドラム３上に画像（静電潜像）を形成することができる。

このような光走査装置５’も、前記した光走査装置５と同様に、反射ミラーやプリズムユニットなどを必要としないので、部品点数を削減することができ、光走査装置５’の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。また、反射ミラーやプリズムユニットを使用しないことにより、光の損失を抑制することができるとともに、光走査装置５’全体としての精度の向上を図ることができる。

また、光源装置３００は、前記した光源装置１００と同等の効果を得ることができる。すなわち、簡易な構成でありながら、各光路の間隔が小さく、かつ、光束に変換された２つのレーザ光を出射することが可能となる。また、簡易な構成であるとともに、特殊な光学部品を使用していないので低コストである。また、半導体レーザ３１１，３１２とカップリングレンズ３２１，３２２が、ホルダ３３０に保持されているので、光源装置３００を備える画像形成装置において、色ずれや画像品質の劣化を抑制することができる。さらに、カップリングレンズ３２１，３２２が、同じ側でレンズ固定底壁３３１に接着されるので、光源装置３００の製造工程および製造設備を簡略化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記した実施形態（第１および第３実施形態）では、正面（光軸方向）から見た状態で、主走査方向Ｘまたは副走査方向Ｙに、２つの半導体レーザを並べて配置した例を示したが、これに限定されず、例えば、３つ以上の半導体レーザを、主走査方向Ｘまたは副走査方向Ｙに並べて配置してもよい。

前記した実施形態（第２実施形態）では、半導体レーザ２１１，２１２と半導体レーザ２１３，２１４とが、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置される構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、４つの半導体レーザ全てが、レーザ光の光軸方向に互いにずれて配置されていてもよい。これによれば、対応する４つのカップリングレンズをレーザ光の光軸方向に互いにずらして、互いに干渉し合わないように配置できるので、４つの半導体レーザの特に副走査方向Ｙの間隔を小さくすることが可能となる。

前記した実施形態では、複数のカップリングレンズが、それぞれ同じ側でレンズ固定壁またはレンズ固定底壁（レンズ保持部）に接着された構成を示したが、これに限定されず、複数のカップリングレンズが、それぞれ異なる側でレンズ保持部に接着される構成としてもよい。

前記した実施形態では、複数の半導体レーザがレーザ光の光軸方向に互いにずれて配置された構成を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、複数の半導体レーザは主走査方向や副走査方向に略直線状に並べ、複数のカップリングレンズだけをレーザ光の光軸方向に互いにずれて配置する構成としてもよい。

前記した実施形態では、発光素子の一例として半導体レーザ１１１，１１２、光偏向手段の一例としてポリゴンミラー５３を採用した例を示したが、これに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で材料や構造などは適宜変更が可能である。例えば、光偏向手段としてガルバノミラー（振動ミラー）を使用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光走査装置の平面図である。 図２のIII−III断面図である。 第１実施形態に係る光源装置の斜視図である。 （ａ）は図４のＶ−Ｖ断面図であり、（ｂ）は第１実施形態に係る光源装置の正面図である。 本発明の実施形態に係る光走査装置の斜視図である。 第２実施形態に係る光源装置の斜視図である。 （ａ）は第２実施形態に係る光源装置の正面図であり、（ｂ）は第２実施形態に係る光源装置を備える光走査装置の要部の側面図である。 第３実施形態に係る光源装置の斜視図である。 （ａ）は図９のIX−IX断面図であり、（ｂ）は第３実施形態に係る光源装置の正面図である。 本発明の第３実施形態に係る光走査装置の斜視図である。

符号の説明

５ 光走査装置
５１ シリンドリカルレンズ
５３ ポリゴンミラー
５４ 走査レンズ
１００ 光源装置
１１１，１１２ 半導体レーザ
１２１，１２２ カップリングレンズ
１３０ ホルダ
１３３ レンズ固定壁
Ｌ１ ピッチ
Ｌ２ 直径
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向

Claims (7)

1. 複数の光ビームを出射する光源装置であって、
   光ビームを出射する複数の発光素子と、当該発光素子からの光ビームを光束に変換する複数のカップリングレンズとを備え、
   複数の前記発光素子は、光ビームの光軸方向から見たとき、隣り合う発光素子間のピッチが、前記カップリングレンズの直径よりも小さく、
   前記隣り合う発光素子に対応する複数の前記カップリングレンズは、光ビームの光軸方向に互いにずれて配置されたことを特徴とする光源装置。
2. 複数の前記発光素子および複数の前記カップリングレンズを保持する保持部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記保持部材は、複数の前記カップリングレンズが同じ側から接着されたレンズ保持部を有することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 感光体上に光ビームを走査させて静電潜像を形成する光走査装置であって、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から出射された複数の光ビームを集光させるシリンドリカルレンズと、
   前記シリンドリカルレンズを通過した複数の光ビームを反射して主走査方向に偏向および走査させる光偏向手段と、
   前記光偏向手段により偏向および走査された光ビームを前記感光体上に結像させる走査レンズとを備えたことを特徴とする光走査装置。
5. 前記光源装置は、複数の前記発光素子が主走査方向に並んで配置され、
   前記走査レンズを通過した複数の光ビームを同一の感光体上に走査させることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記光源装置は、複数の前記発光素子が副走査方向に並んで配置されるとともに、出射した複数の光ビームを前記光偏向手段に互いに異なる角度で入射させ、
   前記走査レンズを通過した複数の光ビームをそれぞれ異なる感光体上に走査させることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
7. 前記光源装置は、複数の前記発光素子が光ビームの光軸方向から見て主走査方向および副走査方向に２次元状に配列されるとともに、出射した複数の光ビームを前記光偏向手段に互いに異なる角度で入射させ、
   前記走査レンズを通過した複数の光ビームをそれぞれ異なる感光体上に走査させることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。

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