JP5273065B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザを感光体上に走査させて書き込みを行うレーザ書込光学系の光書込ユニット及びこれを有する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成においてレーザを光源に用いた画像形成装置が広く知られている。この画像形成装置において、感光体の表面に静電潜像を形成すべく、光源から射出した光束を偏向器で偏向して感光体の表面を走査する光走査装置を備えたものがある。この画像形成装置では、温度変化や経時変化に伴って光源から射出される光束の光量が変化し、最終的に出力される画像（出力画像）に濃度ムラが発生する虞があるため、これを抑制すべく、従来の端面発光レーザを用いた光走査装置では後方への射出光をモニタしながらＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行っていた。

最近では、画像の高密度化及び画像出力の高速化への要求が高まっていることから、複数の発光部がモノリシックに２次元配置された垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）が用いられる傾向にある。この面発光レーザを用いることにより発光点数が増加し、解像度が上がって走査線の補正を高い分解能で行い画像の高密度化を図ることができると共に、発光点が複数となることにより偏向器であるポリゴンミラーを回転駆動するモータを低い回転数で駆動させることができ、コストダウン、モータからの発熱の低減、省エネルギ等の効果を得ることができる。しかし、面発光レーザではその構造上、後方への射出光を生じないので、面発光レーザを用いた光走査装置では光源から射出された光束の一部をモニタ用光束としてフォトダイオード等の受光素子で受光し、その結果に基づいてＡＰＣ制御を実施している。

上述した光走査装置及び画像形成装置の内部では、気流が発生していて塵埃等が浮遊している。この浮遊している塵埃が受光素子やレーザチップ、光学素子等に付着すると、被走査面へと向かう光束の光量が変化し、正常な光書き込みが行われなくなり画像不良が発生する虞がある。

本発明は上述の問題点を解決し、マルチビーム光源装置の調整機構を妨げることなく、装置内部に塵埃が進入することを防止可能な光走査装置及びこれを有する画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の発光源を該発光源からの出射光の光軸と直交する面内に２次元的に配列した面発光光源及び該面発光光源を収容するパッケージを有する光源手段と、前記光源手段からの出射光を平行光束あるいは所定の収束または発散状態の光束とする複数の光学素子及び該複数の光学素子を保持する光学素子保持手段と、前記光源手段より出射された光束の光量を検知する受光素子と、前記光源手段及び前記受光素子を保持する回路基板とを有するマルチビーム光源装置と、前記マルチビーム光源装置が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置であって、前記回路基板と前記光学素子保持手段とは前記光源手段からの出射光軸を中心として一体的に回動調整可能に構成された光走査装置において、前記マルチビーム光源装置と前記ハウジングとの隙間を埋める防塵部材を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、さらに前記防塵部材は弾性を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、さらに前記防塵部材は吸湿層を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の光走査装置において、さらに前記防塵部材は前記マルチビーム光源装置と接する部位に低摩擦部材を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記マルチビーム光源装置は前記ハウジングに対して押圧固定されており、前記マルチビーム光源装置の押圧に伴い前記防塵部材が弾性変形することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記面発光光源及び前記受光素子を囲む第２防塵部材を有することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の光走査装置において、さらに第２防塵部材は吸湿層を有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記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、前記偏向手段により偏向された前記各光ビームを被走査面に結像する結像光学系とを有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の光走査装置と、複数の光ビームによりその表面に静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であることを特徴とする。

本発明によれば、マルチビーム光源装置とハウジングとの間に配置された防塵部材がマルチビーム光源装置の取付時に圧縮され、マルチビーム光源装置とハウジングとの間に形成されている隙間を完全に塞ぐので、ハウジング内への塵埃等の進入が防塵部材により完全に防止され、被走査面へと向かう光束の光量が変化せず常に正常な書き込みが行われて良好な画像を継続的に得ることができる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の概略平面図である。 本発明の一実施形態に用いられるマルチビーム光源装置の概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられるマルチビーム光源装置の保護カバーを外した状態を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる回路基板の概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる光源手段の概略図である。 本発明の一実施形態に用いられる中間ホルダの概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられるマルチビーム光源装置の概略背面斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる中間ホルダの概略背面平面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光学素子ホルダの概略背面斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる光学素子ホルダの概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる光学素子保持部の概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられるマルチビーム光源装置の概略正面図である。 図１４のＢ−Ｂ断面図である。 図１４のＣ−Ｃ断面図である。 図１４のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光走査装置のハウジングを示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられるハウジングへのマルチビーム光源装置の装着を説明する概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられるハウジングへのマルチビーム光源装置の装着を説明する概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられる板ばね部材を説明する概略斜視図である。 本発明の一実施形態におけるγ調整を行う状態を示すハウジングの概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる調整機構部を説明する概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられるマルチビーム光源装置の概略図である。 本発明の第１の実施形態を示すハウジングの概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示すハウジングの概略正面図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる防塵部材を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる防塵部材を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態におけるマルチビーム光源装置が装着されたハウジングを示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態におけるマルチビーム光源装置が装着されたハウジングを示す概略正面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に用いられる防塵部材を説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる第２防塵部材を説明する概略斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置５００は、光走査装置１００、４個の感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ、中間転写ベルト４０、給紙トレイ６０、給紙ローラ５４、レジストローラ対５２，５６、定着手段５０、排紙ローラ対５８、図示しない制御手段、装置本体５０１等を有している。装置本体５０１の上面には、印刷後の用紙が排出される排紙トレイ５０１ａ設けられており、排紙トレイ５０１ａの下方に光走査装置１００が配設されている。光走査装置１００は、図示しない画像読取装置あるいは外部装置より送られた画像情報に基づき、感光体ドラム３０Ａに対して黒色画像成分のレーザ光を、感光体ドラム３０Ｂに対してシアン画像成分のレーザ光を、感光体ドラム３０Ｃに対してマゼンタ画像成分のレーザ光を、感光体ドラム３０Ｄに対してイエロ画像成分のレーザ光をそれぞれ走査する。

各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは光走査装置１００の下方に並設されており、それぞれ図示しない駆動手段により図１において時計回り方向に回転駆動される。感光体ドラム３０Ａの周囲には、感光体ドラム３０Ａの表面を所定の電圧で帯電させる帯電手段３２Ａ、黒色成分のトナーが充填されたカートリッジ及び現像ローラ等を有する現像手段３３Ａ、感光体ドラム３０Ａの表面に接するクリーニングブレードを有し感光体ドラム３０Ａの表面をクリーニングするクリーニング手段３１Ａが配置されている。他の感光体ドラム３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの周囲にも現像手段に貯容されたトナーの色を除いて同様の構成が配置されており、現像手段３３Ｂにはシアン成分のトナーが、現像手段３３Ｃにはマゼンタ成分のトナーが、現像手段３３Ｄにはイエロ成分のトナーがそれぞれ貯容されている。

無端ベルト状の中間転写ベルト４０は従動ローラ４０ａ，４０ｃ及び駆動ローラ４０ｂに掛け渡されており、その上面が各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと接するように配置されていて、駆動ローラ４０ｂが回転駆動することにより図１の矢印方向に走行駆動される。中間転写ベルト４０を介して従動ローラ４０ｃと対向する位置には、帯電手段３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとは逆極性の電圧を中間転写ベルト４０に対して印加する転写手段としての転写チャージャ４８が、中間転写ベルト４０と所定の距離をおいて近接配置されている。

中間転写ベルト４０の下方には複数枚の用紙６１を貯容する給紙トレイ６０が配設されており、給紙トレイの図１において右側上方には用紙６１を１枚ずつ分離給送する給紙ローラ５４が配設されている。給紙ローラ５４により給紙トレイ６０内より給送された用紙６１は、レジストローラ対５６を介して転写ベルト４０と転写チャージャ４８との隙間に向けて給送される。

転写ベルト４０と転写チャージャ４８との近接部の用紙搬送方向下流側には、加圧ローラと加熱ローラとのローラ対からなる定着手段５０が配設されている。定着手段５０は熱と圧力とにより用紙６１上に転写されたトナー像を定着させ、定着後の用紙６１はレジストローラ対５２を介して一対のローラ対からなる排紙ローラ対５８へと送られ、排紙トレイ５０１ａ上に順次排出される。

光走査装置１００は、図２及び図３に示すように、偏向手段としてのポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂ、ポリゴンミラー１０４Ａのベルト走行方向下流側に配設された第１走査レンズ１０５Ａ、反射ミラー１０６Ａ、反射ミラー１０６Ａの下方に配設された反射ミラー１０８Ａ、反射ミラー１０６Ａ，１０８Ａ間に配設された第２走査レンズ１０７Ａ、反射ミラー１０９Ａ、ポリゴンミラー１０４Ａのベルト走行方向上流側に配設された第１走査レンズ３０５Ａ、反射ミラー３０６Ａ、反射ミラー３０６Ａの下方に配設された反射ミラー３０８Ａ、反射ミラー３０６Ａ，３０８Ａ間に配設された第２走査レンズ３０７Ａ、反射ミラー３０９Ａ、ポリゴンミラー１０４Ｂのベルト走行方向下流側に配設された第１走査レンズ１０５Ｂ、反射ミラー１０６Ｂ、反射ミラー１０６Ｂの下方に配設された反射ミラー１０８Ｂ、反射ミラー１０６Ｂ，１０８Ｂ間に配設された第２走査レンズ１０７Ｂ、反射ミラー１０９Ｂ、ポリゴンミラー１０Ｂのベルト走行方向上流側に配設された第１走査レンズ３０５Ｂ、反射ミラー３０６Ｂ、反射ミラー３０６Ｂの下方に配設された反射ミラー３０８Ｂ、反射ミラー３０６Ｂ，３０８Ｂ間に配設された第２走査レンズ３０７Ｂ、反射ミラー３０９Ｂを有する走査光学系と、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂを走査するレーザ光をポリゴンミラー１０４Ａへ入射させる光源光学系２００Ａ，２００Ｂと、各感光体ドラム３０Ｃ，３０Ｄを走査するレーザ光をポリゴンミラー１０４Ｂへ入射させる光源光学系２００Ｃ，２００Ｄとを有している。

光源光学系２００Ａ〜２００Ｄはポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂの偏向面に対して所定の角度からレーザ光を入射させる光学系であり、後述するマルチビーム光源装置７０、マルチビーム光源装置７０から射出されるレーザ光の経路に沿って順次配列された図示しないシリンダレンズ等を有している。シリンダレンズは、入射したレーザ光をそれぞれポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂ近傍で副走査方向に結像させる。

ポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂは、側面にレーザ光の偏向面が形成された四角柱状部材であり、図示しない駆動手段により図２に矢印で示す方向に所定の角速度で回転駆動される。光学系２００Ａ〜２００Ｄからポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂの偏向面にそれぞれ集光されたレーザ光は、偏向面でそれぞれ偏向されることにより感光体ドラム上に入射する。

第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂ，３０５Ａ，３０５Ｂはレーザ光の入射角に比例した像高を有し、ポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂにより一定の角速度で偏向されるレーザ光の像面を感光体ドラムの軸方向である主走査方向に対して等速移動させる。反射ミラー１０６Ａ，１０６Ｂ，３０６Ａ，３０６Ｂは、第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂ，３０５Ａ，３０５Ｂを経由したレーザ光を折り返して第２走査レンズ１０７Ａ，１０７Ｂ，３０７Ａ，３０７Ｂにそれぞれ入射させる。第２走査レンズ１０７Ａ，１０７Ｂ，３０７Ａ，３０７Ｂは、反射ミラー１０６Ａ，１０６Ｂ，３０６Ａ，３０６Ｂによりそれぞれ折り返されたレーザ光を反射ミラー１０８Ａ，１０８Ｂ，３０８Ａ，３０８Ｂ，１０９Ａ，１０９Ｂ，３０９Ａ，３０９Ｂを介して各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面にそれぞれ結像する。

第２走査レンズ１０７Ａ，１０７Ｂのレーザ光入射側端部近傍にはそれぞれ図示しない光検出センサが配設されており、第２走査レンズ３０７Ａ，３０７Ｂのレーザ光入射側端部近傍にはそれぞれ図示しない光検出センサが配設されている。第２走査レンズ１０７Ａ，１０７Ｂの前記端部とは逆側の端部近傍にはそれぞれ図示しない光検出センサが配設され、第２走査レンズ３０７Ａ，３０７Ｂの前記端部とは逆側の端部近傍にはそれぞれ図示しない光検出センサが配設されている。各光検出センサは、たとえばレーザ光が入射している間はオン信号を、それ以外はオフ信号をそれぞれ出力する。

上述した光走査装置１００を備えた画像形成装置５００の動作を以下に説明する。
外部装置等より画像情報が送られると、光源光学系２００Ａのマルチビーム光源装置７０より射出されたレーザ光はシリンダレンズによってポリゴンミラー１０４Ａの偏向面に集光される。ポリゴンミラー１０４Ａにて偏向されたレーザ光は、第１走査レンズ１０５Ａに入射する。第１走査レンズ１０５に入射したレーザ光は、反射ミラー１０６Ａにより反射されて第２走査レンズ１０７Ａに入射した後、反射ミラー１０８Ａ，１０９Ａを介して感光体ドラム３０Ａの表面に集光される。

光源光学系２００Ｂのマルチビーム光源装置７０より射出されたレーザ光はシリンダレンズによってポリゴンミラー１０４Ａの偏向面に集光され、ポリゴンミラー１０４Ａにて偏向されたレーザ光は第１走査レンズ３０５Ａに入射する。第１走査レンズ３０５Ａに入射したレーザ光は、反射ミラー３０６Ａにより反射されて第２走査レンズ３０７Ａに入射した後、反射ミラー３０８Ａ，３０９Ａを介して感光体ドラム３０Ｂの表面に集光される。

光源光学系２００Ｃのマルチビーム光源装置７０より射出されたレーザ光はシリンダレンズによってポリゴンミラー１０４Ｂの偏向面に集光され、ポリゴンミラー１０４Ｂにて偏向されたレーザ光は第１走査レンズ１０５Ｂに入射する。第１走査レンズ１０５Ｂに入射したレーザ光は、反射ミラー１０６Ｂにより反射されて第２走査レンズ１０７Ｂに入射した後、反射ミラー１０８Ｂ，１０９Ｂを介して感光体ドラム３０Ｃの表面に集光される。

光源光学系２００Ｄのマルチビーム光源装置７０より射出されたレーザ光はシリンダレンズによってポリゴンミラー１０４Ｂの偏向面に集光され、ポリゴンミラー１０４Ｂにて偏向されたレーザ光は第１走査レンズ３０５Ｂに入射する。第１走査レンズ３０５Ｂに入射したレーザ光は、反射ミラー３０６Ｂにより反射されて第２走査レンズ３０７Ｂに入射した後、反射ミラー３０８Ｂ，３０９Ｂを介して感光体ドラム３０Ｄの表面に集光される。このとき、マルチビーム光源装置７０からのレーザ光は予め設定された強度に調整された状態で各感光体ドラム３０Ａ〜３０Ｄの書込領域に入射する。

各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのそれぞれの表面に設けられた感光層は、帯電手段３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄによって所定の電圧で帯電されることにより電荷が一定の密度で分布している。そして、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが上述のようにそれぞれ走査されると、レーザ光が集光した部位の感光層が導電性を有するようになり、その部分では電位がほぼゼロとなる。これにより、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが図１に矢印で示す方向に回転しつつその表面がレーザ光によって走査されると、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面には静電潜像がそれぞれ形成される。

各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面にそれぞれ静電潜像が形成されると、各現像手段３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄが有する現像ローラにより各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面にそれぞれトナーが供給される。供給されたトナーは各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ上の静電潜像にそれぞれ静電的に付着し、各静電潜像が各色トナーによって可視像化される。可視像化された各トナー像は中間転写ベルト４０の表面に重畳転写され、中間転写ベルト４０上にはフルカラートナー像が形成される。形成されたフルカラートナー像は、転写チャージャ４８の作動により給紙トレイ６０より給送された用紙６１の表面に一括転写され、画像が転写された用紙６１は定着手段５０に送られて転写された画像を定着された後、排紙ローラ対５８により排紙トレイ５０１ａ上に排出される。

次に、図４、図５を用いて本発明のマルチビーム光源装置７０について説明する。図４はマルチビーム光源装置７０の外観を示す斜視図であり、図５は図４から保護カバー外した状態をそれぞれ示している。

マルチビーム光源装置７０は、複数の発光源（ＶＣＳＥＬ）を該発光源から発光される光ビームの射出方向と直交する面内に２次元的（モノリシック）に配列した面発光光源１０ａ（図７参照）と、面発光光源１０ａを収容するパッケージ１０ｂ（図７参照）とから構成される光源手段１０（図６参照）を実装した回路基板７５と、光源手段１０からの光ビームを平行光束あるいは所定の収束または発散状態の光束とする複数の光学素子であるカップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３を保持する光学素子保持手段としての光学素子ホルダ７２と、回路基板７５と光学素子ホルダ７２との間に配設され、回路基板７５のマルチビーム光源装置７０が実装された面を覆うように回路基板７５と連結することによりパッケージ１０ｂと当接してマルチビーム光源装置７０における面発光光源１０ａの位置を決定して固定し、光学素子ホルダ７２と連結することにより面発光光源１０ａに対する複数の光学素子１１，１２，１３の位置を決定する中間ホルダ７１とを有している。

カップリングレンズ１１は、光学素子ホルダ７２の光学素子保持部７２ａに設けられたカップリングレンズ受け部７２ａ１（図１１参照）に取り付けられている。カップリングレンズ１１は、たとえば屈折率が１．５程度で図５の手前側に焦点を有する単玉レンズであり、光源手段１０から入射する光ビーム（レーザ光）の発散角を変更することによりこの光ビームをほぼ平行光に整える、あるいは初手の収束または発散状態の光束とする働きをする。

透明樹脂を素材とした長方形板状の温度補正レンズ１２は、光学素子保持部７２ａに設けられた温度補正レンズ受け部７２ａ２（図１１参照）に取り付けられている。温度補正レンズ１２は、その長辺がカップリングレンズ受け部７２ａ１の幅よりも長く形成されており、これにより図示しない調整治具によるクランプが容易化されると共に調整が容易に行えるように構成されている。温度補正レンズ１２の光学特性は、マルチビーム光源装置７０の温度の変動に伴いカップリングレンズ１１と光源手段１０との距離が微小変動すること等によるマルチビーム光源装置７０の光学特性の変動を補正すべく変化するように構成されている。

アパーチャミラー１３は、中央に矩形の開口が形成された板状部材であり、図５において手前側の面には光ビームを反射する反射面が形成されている。アパーチャミラー１３は、開口の中心がカップリングレンズ１１の焦点位置またはその近傍に位置すると共に、反射面が図５において垂直の面に対して４５度傾いた状態で光学素子保持部７２ａのアパーチャミラー受け部７２ａ３（図１１参照）に取り付けられている。

上述した複数の光学素子１１，１２，１３の構成により、カップリングレンズ１１及び温度補正レンズ１２を通過した光源手段１０からの光ビームのうち、その一部の光束がアパーチャミラー１３の開口を通過し、残りの光束がアパーチャミラー１３の反射面で後述するフロントモニタ光学系に入るように反射されることで、書き込み用光束（操作用レーザ光）とフロントモニタ用光束（フロントモニタ用レーザ光）とに分岐される。

光学素子ホルダ７２は、図５（Ｂ）に示すようにフロントモニタ光学系として折り返しミラー１４、第２アパーチャ１５（図１３参照）、集光レンズ１６を保持している。折り返しミラー１４は、図５において手前側の面に光ビームを反射する反射面が形成された板状の部材であり、この反射面が図５において垂直の面に対して５１．１度傾いた状態で光学素子保持部７２ａの折り返しミラー受け部７２ａ４（図１２参照）に取り付けられている。折り返しミラー１４によりアパーチャミラー１３で分割されたフロントモニタ用レーザ光は回路基板７５側に折り返される。

第２アパーチャ１５は、折り返しミラー１４と集光レンズ１６との間に配設されたフロントモニタ用レーザ光の絞り部材である。集光レンズ１６は平凸形の単玉レンズであり、光学素子保持部７２ａの集光レンズ受け部７２ａ６（図１２参照）に取り付けられている。第２アパーチャ１５と集光レンズ１６とにより、折り返しミラー１４で回路基板７５側に折り返されたフロントモニタ用レーザ光の光束を回路基板７５に実装された光検出器１７上に所定のビーム径となるように絞り込む。

マルチビーム光源装置７０では、フロントモニタ用レーザ光が光検出器１７へ入射したときに出力される信号が常時モニタされ、光源手段１０から射出されるレーザ光の光量制御が行われる。具体的には、光走査装置１００において、レーザ光がポリゴンミラー１０４の偏向面で偏向された後、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの書き込み領域へと至るまでの間に、フロントモニタ用レーザ光が光検出器１７に検出される。マルチビーム光源装置７０では、フロントモニタ用レーザ光を受光することで光検出器１７から出力される光電変換信号に基づいて光源手段１０から射出されるレーザ光の強度を検出し、光源手段１０から射出されるレーザ光の強度が予め設定された強度となるように、面発光光源１０ａの各ＶＣＳＥＬへ供給する注入電力の決定が行われる。これにより、レーザ光は予め設定された強度で各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの書き込み領域にそれぞれ入射するように調整される。

回路基板７５は、図６に示すようにマルチビーム光源装置７０の正面側の面に光源手段１０及び光検出器１７を有しており、反対側の面には光源手段１０を駆動する駆動回路等を有している。回路基板７５の両端部には板金加工により形成され２つの穴を有する補強部材７５ａがそれぞれ配設されており、各補強部材７５ａの各穴には所定の孔径を有する段付形状の樹脂製カラーである中間部材７５ｂが嵌装されている。中間部材７５ｂの各穴の位置に後述する中間ホルダ７１の固定穴７１ｃ（図８参照）を合わせ、中間ホルダ７１が各補強部材７５ａによって挟持された状態で締結ねじによって固着することにより、回路基板７５に対して中間ホルダ７１が所定位置に連結される。

回路基板７５はエポキシガラス等の樹脂により、補強部材７５ａは鉄により、中間ホルダ７１はアルミニウムによりそれぞれ構成されている。このようにそれぞれ線膨張係数の異なる部材をねじにより固定すると、環境温度の変化により膨張及び収縮の量が異なり、各部材間に反り等の変形が生じてしまう。上述した各部材の線膨張係数はアルミニウム＞鉄＞エポキシガラスの関係にあり、中間部材７５ｂを用いずにねじ固定した場合にはそれぞれの線膨張の差によって使用上の環境温度範囲で十数μｍの反りが回路基板７５に生じることが実験により判っている。これは、光源手段１０における発光点の位置変動となり、ビーム径の劣化や走査ピッチの変動となって大きな技術課題となっている。

そこで本実施形態ではこの対策として、中間部材７５ｂに形成される穴としてねじとの間にある程度の嵌合ガタを持たせている。これにより光軸方向に位置変化することがなく、回路基板７５及び補強部材７５ａあるいは中間ホルダ７１における主走査方向及び副走査方向の膨張収縮を阻害することなく、各部材間で滑りを発生させて光源手段１０におけるＶＣＳＥＬの発光点変動を極小に抑制している。また、マルチビーム光源装置７０の光走査装置１００への組み付け及びメンテナンスにおいて、回路基板７５上のコネクタの抜き差しにより回路基板７５に対して負荷がかかることがあるが、本実施形態では回路基板７５と中間ホルダ７１とを少なくとも４箇所以上でねじ止めしているため、容易には回路基板７５の位置ずれは発生せず、生産性においても大きな効果がある。さらに回路基板７５には、光源手段１０及び光検出器１７を囲むように、中間ホルダ７１に設けられた筒状部７１ｆ（図８参照）を通すための逃げ部７５ｃが３箇所形成されている。

図７（Ａ）に示すように、光源手段１０は正方形板状のパッケージ１０ｂと、パッケージ１０ｂに収容される発光素子である面発光光源１０ａと、面発光光源１０ａの配線である図示しないリード端子とを有する面発光型のレーザアレイである。

パッケージ１０ｂは、たとえばセラミックを素材とする断面Ｕ字形状の箱形ケースにこのケースと同等の大きさのガラス板が貼付されることにより形成されており、箱形ケース内部には不活性ガスが充填されている。パッケージ１０ｂの図７において手前側の面が光軸方向基準面１０ｘ、光軸方向基準面１０ｘと直交する面が主走査方向基準面１０ｙ、図７において奥側の面が副走査方向基準面１０ｚとなっている。

面発光光源１０ａは、複数の発光源（ＶＣＳＥＬ）がこの発光源から発光される光ビームの射出方向と直交する面内に２次元的に配列された発光面を有する素子である。面発光光源１０ａは、発光面がパッケージ１０ｂの光軸方向基準面１０ｘと平行かつパッケージ１０ｂの内部にリード端子が配線された状態でパッケージ１０ｂ内に収納されている。

図７（Ｂ）に示すように、面発光光源１０ａの発光面にはマトリクス状に等間隔ｄで配列されたｎ列×ｍ行、本実施形態では８列×４行で２次元的に配列された発散光を射出する３２個の発光源が設けられている。本実施形態では、光軸中心を回転軸としてマルチビーム光源装置７０全体を傾け量（回転角度）γだけ傾けることにより、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ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トに合うように調整され、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ毎に３２ラインが同時に走査されるように構成されている。

ここで、光学系全体の副走査倍率βｓを用いると、傾け量γは下式で表される。
ｓｉｎγ＝（ｃｏｓγ）／ｎ＝ｐ／ｄ・βｓ
このような発光源の傾け量γに関しては、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予め発光点の配列方向が所定角度だけ傾くようにレイアウトしてもよい。ただし、狙いの傾け量が決定してもＶＣＳＥＬの加工精度、ホルダ等の機械精度、走査光学系の公差等が積み上がるため、各チャンネル間のピッチを高精度に設定するためには、マルチビーム光源装置７０を光走査装置１００に装着するときに傾け量γとなるように調整することが必須となる。本実施形態では、これを調整する後述する調整機構部をマルチビーム光源装置７０に設けている。

中間ホルダ７１は、図８に示すようにアルミニウム等からなる金属製の矩形ブロックであり、開口部７１ａ，７１ｂを有している。開口部７１ａは光源手段１０から射出される光ビームが通過し、開口部７１ｂはフロントモニタ光学系に導かれて戻る光ビームが通過する。中間ホルダ７１の図８において手前側の面には、開口部７１ａの縁部分にパッケージ１０ｂが嵌め込まれて収納される大きさの凸部である額縁部分７１ｇが設けられており、額縁部分７１ｇの内側には光軸方向突き当て部７１ｘ、主走査方向突き当て部７１ｙ、副走査方向突き当て部７１ｚが形成されている。また中間ホルダ７１の図８において手前側の面には開口部７１ａを囲むように３個の筒状部７１ｆが立設されており、両側面にはそれぞれ補強部材７５ａ、中間部材７５ｂを介して回路基板７５と連結される２個の固定穴７１ｃが穿設されている。

次に、中間ホルダ７１と回路基板７５との連結手順を説明する。先ず、パッケージ１０ｂが額縁部分７１ｇに嵌合するように回路基板７５に対して中間ホルダ７１を配置する。次に、パッケージ１０ｂの光軸方向基準面１０ｘ、主走査方向基準面１０ｙ、副走査方向基準面１０ｚが額縁部分７１ｇの光軸方向突き当て部７１ｘ、主走査方向突き当て部７１ｙ、副走査方向突き当て部７１ｚにそれぞれ突き当たって当接するように配置する。これにより中間ホルダ７１と面発光光源１０ａとの位置関係、すなわちマルチビーム光源装置７０における面発光光源１０ａの位置が位置決めされる。このとき、固定穴７１ｃは中間部材７５ｂの穴と合致する位置を占めており、中間部材７５ｂを介して中間ホルダ７１と補強部材７５ａとをねじ７９ａによって固定すると、位置決めされた状態で中間ホルダ７１と回路基板７５とが連結される（図５参照）。

上述の構成において、回路基板７５の光源手段１０が設けられた面とは反対側の面から回路基板７５を介してパッケージ１０ｂを中間ホルダ７１側に押圧する押圧部材７８を設けるとよい。パッケージ１０ｂが額縁部分７１ｇに嵌合されるように回路基板７５に対して中間ホルダ７１を配置すると、３つの筒状部７１ｆがそれぞれ逃げ部７５ｃを通って回路基板７５の光源手段１０が設けられた面とは反対側の面に突出する。押圧部材７８は、図９に示すように３個のねじ７９ｃが筒状部７１ｆにそれぞれ螺合することにより、回路基板７５の光源手段１０配設位置の裏面側に位置すべく中間ホルダ７１に固定されている。

押圧部材７８は、弾性を有する板状の部材を板金加工することにより形成され、弾性力を作用させる押圧部７８ａを有している。押圧部材７８が図９に示すように中間ホルダ７１に固定されると、回路基板７５は押圧部７８ａにより中間ホルダ７１に近接する方向に押圧され、これに伴いパッケージ１０ｂの光軸方向基準面１０ｘ、主走査方向基準面１０ｙ、副走査方向基準面１０ｚは額縁部分７１ｇの光軸方向突き当て部７１ｘ、主走査方向突き当て部７１ｙ、副走査方向突き当て部７１ｚに圧接し、面発光光源１０ａが位置決めされた状態で回路基板７５に負荷をかけることなく保持される。これにより、回路基板７５における部品不良の発生を抑制でき画像品質の信頼性を向上することができる。なお、中間ホルダ７１と回路基板７５とが連結されると、開口部７１ｂは光検出器１７に面するように構成される。

中間ホルダ７１の額縁部分７１ｇが形成された面とは反対側の面には、図１０に示すように中間ホルダ７１と光学素子ホルダ７２との位置決めを行うための２本の基準ピン７１ｄが立設されている。また、同じ面には各開口部７１ａ，７１ｂを囲むように光学素子ホルダを連結するための４個の固定穴７１ｅが穿設されている。

図１１及び図１２に示すように、光学素子ホルダ７２は板状の本体プレート７２ｐ及び本体プレート７２ｐの一面に立設され複数の光学素子を保持する光学素子保持部７２ａを有しており、本体プレート７２ｐは光学素子保持部７２ａが設けられる本体部７２ｐ１及び本体部７２ｐ１から左右方向にそれぞれ延びるアーム部７２ｐ２を有している。

本体部７２ｐ１には、光源手段１０からの光ビームが通過する開口部７２ｂ、フロントモニタ光学系に導かれ戻ってきた光ビームが通過する開口部７２ｃ、中間ホルダ７１との位置決めを行う主基準穴７２ｄ１及び副基準穴７２ｄ２、中間ホルダ７１と連結するための貫通穴７２ｅが設けられている。主基準穴７２ｄ１は一方の基準ピン７１ｄが遊びなく嵌入される径を有しており、他方の基準ピン７１ｄが挿入される副基準穴７２ｄ２は図１１において上下方向に遊びがなく基準ピン７１ｄを挿入し易いように図１１において左右方向に遊びを有する長穴形状に形成されている。また本体部７２ｐ１の光学素子保持部７２ａが立設された面には、開口部７２ｄの縁を囲み外周が円筒形状に形成された環状凸部７２ｇが設けられている。

各アーム部７２ｐ２のそれぞれの両端部には、マルチビーム光源装置７０を光走査装置１００に設置するための光源装置調整部７２ｆが配設されている。光源装置調整部７２ｆは、光学ハウジングへの装着時に引張ばねの一端が係止されるフック部７２ｆ１、６角ナットであるナット部材７２ｎを格納する角溝７２ｆ２、各溝７２ｆ２内のナット部材７２ｎに上部から調整ねじを差し込むための逃げ穴７２ｆ３を有している。後述する調整機構部において、フック部７２ｆ１が力点部を、角溝７２ｆ２及び逃げ穴７２ｆ３及びナット部材７２ｎが角度調整部をそれぞれ構成する。

光学素子保持部７２ａの図１１において手前側の側面には、カップリングレンズ１１の側面外周形状に対応した凹曲面であるカップリングレンズ受け部７２ａ１、垂直平面であって温度補正レンズ１２の一側面が当接する温度補正レンズ受け部７２ａ２、アパーチャミラー１３が所定角度（４５度）傾斜するようにアパーチャミラー１３の短手方向両端部を支持する２つの支持部材であって各支持部材間をレーザ光が通過可能となるように中空に形成されたアパーチャミラー受け部７２ａ３が、本体プレート７２ｐ側から遠ざかる方向にこの順で配設されている。

光学素子保持部７２ａの図１２において手前側の側面には、折り返しミラー１４が所定角度（５１．１度）傾斜するように折り返しミラー１４の短手方向両端部を支持する２つの支持部材であって各支持部材間をレーザ光が通過可能となるように中空に形成された折り返しミラー受け部７２ａ４、折り返しミラー受け部７２ａ４と集光レンズ受け部７２ａ６との間に設けられ第２アパーチャ１５が当接して位置決めされる図示しない第２アパーチャ受け部が設けられている。また、光学素子保持部７２ａの図１２おいて手前側の根本に位置する本体部７２ｐ１には、集光レンズ１６の平面光学面の３箇所に当接して集光レンズ１６を支持する３つの支持部であってそれぞれの断面形状が図１２において手前側に開口した凸形状を呈する集光レンズ受け部７２ａ６が設けられている。これ等の支持部で囲まれる空間は光ビームが通過可能となるように中空に構成されていて開口部７２ｃに連通している。集光レンズ受け部７２ａ６の３つの支持部における、集光レンズ１６が当接する部分である凹形接着面は平面に形成されており、その大きさは集光レンズ１６の外形よりも大きく形成されている。光学素子保持部７２ａの先端の上下２箇所には嵌合溝７２ａ５が、光学素子保持部７２ａのカップリングレンズ受け部７２ａ１と温度補正レンズ受け部７２ａ２との間の上下２箇所には嵌合溝７２ａ７がそれぞれ形成されている。

光学素子保持部７２ａに対する各光学素子の取り付けについて説明する。先ず、光学素子ホルダ７２を回転させてカップリングレンズ受け部７２ａ１及び温度補正レンズ受け部７２ａ２が上面を向いた状態とし、カップリング受け部７２ａ１にカップリングレンズ１１を、温度補正レンズ受け部７２ａ２に温度補正レンズ１２をそれぞれ載置し、光軸方向の位置調整をそれぞれ行った後に空中接着により固定する。このとき、各受け部７２ａ１，７２ａ２と各レンズ１１，１２との間に紫外線硬化型接着剤を数十〜数百μｍ充填し保持した状態で紫外線硬化させて接着を行うとよい。

次に、光学素子ホルダ７２を回転させて集光レンズ受け部７２ａ６が上面を向いた状態とし、予め集光レンズ受け部７２ａ６の３つの支持部に紫外線硬化型接着剤を塗布しておき、次いで集光レンズ１６における平凸レンズの平面側を３つの支持部に突き当てた状態で集光レンズ１６の主走査方向及び副走査方向の位置調整を行い、その後に紫外線硬化させて接着固定を行う。この方法により、集光レンズ１６を集光レンズ受け部７２ａ６に突き当てた状態での２軸調整であるので、位置調整を容易に行うことができる。

アパーチャミラー１３及び折り返しミラー１４の取り付けは、アパーチャミラー１３をアパーチャミラー受け部７２ａ３に載置すると共に折り返しミラー１４を折り返しミラー受け部７２ａ４に載置した状態で、板ばねである押圧ばね１３ａによって押圧保持する。図１３は、押圧ばね１３ａを光学素子保持部７２ａに接着した様子を示しており、ここでは各ミラー１３，１４の図示を省略している。押圧ばね１３ａは、光学素子保持部７２ａに固定されたばね本体１３ａ１から両側方に張り出したそれぞれ２本のアーム部１３ａ２，１３ａ３を有しており、線対称形状を呈している。各アーム部１３ａ２，１３ａ３は何れもばね本体１３ａ１に対して折り曲げられることにより一定のばね性を有しており、ばね本体１３ａ１を光学素子保持部７２ａに固定した際に、各アーム部１３ａ２はアパーチャミラー１３をアパーチャミラー受け部７２ａ３側に押圧し、各アーム部１３ａ３は折り返しミラー１４を折り返しミラー受け部７２ａ４側に押圧して各ミラー１３，１４を保持する。ばね本体１３ａ１は上下方向の端部を折り曲げられたコ字形状を呈しており、その先端はさらに上下方向に直角に折り曲げられて立ち曲げ部１３ｂを形成している。光学素子保持部７２ａに対するばね本体１３ａ１の固定は、コ字形状部を２つの嵌合溝７２ａ５に嵌入させ、立ち曲げ部１３ｂを嵌合溝７２ａ５に引っ掛けることにより行われる。このときばね本体１３ａ１のばね性を利用しているので、光学素子保持部７２ａへの取り付け及び取り外しは容易に行うことができる。また、押圧ばね１３ａは上下左右に線対称の形状であるので固定に際しては上下どちらに組んでもよく、コンパクト化及び低コスト化及び作業性の向上を図ることができる。

第２アパーチャ１５の取り付けは、図１３に示すように光学素子保持部７２ａに設けられた溝に第２アパーチャ１５を挿入し、図１３において手前側から押圧ばね１５ａによって押圧することにより行われる。押圧ばね１５ａは、光学素子保持部７２ａに固定されたばね本体１５ａ１から両側方に張り出した２本のアーム部１５ａ２を有しており、線対称形状を呈している。各アーム部１５ａ２は何れもばね本体１５ａ１に対して折り曲げられることにより一定のばね性を有しており、ばね本体１５ａ１を光学素子保持部７２ａに固定した際に、各アーム部１５ａ２により第２アパーチャ１５を前記溝側に押圧し、第２アパーチャ１５を保持する。ばね本体１５ａ１の上下端部には２本のアーム部１５ａ３が設けられており、各アーム部１５ａ３の先端はさらに上下方向に直角に折り曲げられて立ち曲げ部１５ｂを形成している。光学素子保持部７２ａに対するばね本体１５ａ１の固定は、アーム部１５ａ３を２つの嵌合溝７２ａ７に嵌入させ、立ち曲げ部１５ｂを嵌合溝７２ａ７に引っ掛けることにより行われる。このときばね本体１３ａ１のばね性を利用しているので、光学素子保持部７２ａへの取り付け及び取り外しは容易に行うことができる。このように、光学素子ホルダ７２における複数の光学素子の保持構造を工夫することにより、マルチビーム光源装置６０をユニットとして組立調整する工程において作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。

次に、中間ホルダ７１と光学素子ホルダ７２との連結手順を説明する。先ず、中間ホルダ７１の一方の基準ピン７１ｄを光学素子ホルダ７２の主基準穴７２ｄ１に挿入し、他方の基準ピン７１ｄを副基準穴７２ｄ２に挿入する。これにより中間ホルダ７１と光学素子ホルダ７２の複数の光学素子との位置関係が一定となる。また、中間ホルダ７１と回路基板７５との連結により、中間ホルダ７１と面発光光源１０ａとの位置関係が決定しているので、面発光光源１０ａとカップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３との位置関係が一定となる。さらにフロントモニタ光学系を構成する折り返しミラー１４、第２アパーチャ１５、集光レンズ１６と光検出器１７との位置関係も一定となる。このとき貫通穴７２ｅを介して締結ねじ７９ｂを固定穴７１ｅに差し込んで締結固定すると、面発光光源１０ａとカップリングレンズ１１との位置関係及び面発光光源１０ａとフロントモニタ光学系と光検出器１７との位置関係を高精度に位置決めした状態で中間ホルダ７１と光学素子ホルダ７２とが連結される。さらに中間ホルダ７１と光学素子ホルダ７２とをそれぞれ線膨張係数に差のないアルミ合金で構成すると、位置決めした状態からの位置変動を極小に抑えることができる。上述の構成より、マルチビーム光源装置７０を光走査装置１００に装着すると、マルチビーム光源装置７０の位置調整及び角度調整の際に、光源手段１０、カップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３、折り返しミラー１４、第２アパーチャ１５、集光レンズ１６、光検出器１７相互間の位置関係が変動せず、各感光体ドラム３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの表面にそれぞれ形成される走査線のピッチ調整を正確に行うことができる。

図１４に示すようにマルチビーム光源装置７０は、光学素子保持部７２ａの全体を包み込む保護カバー７３を有している。保護カバー７３は図１４の紙面手前側を深さ方向とする箱形の中空部材であり、上述した複数の光学素子であるカップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３、折り返しミラー１４、第２アパーチャ１５、集光レンズ１６を覆うことによりこれ等の損傷を防止している。保護カバー７３の紙面手前側に位置する上面にはアパーチャミラー１３を通過した光ビームを外部に射出する開口部７３ａが形成されており、保護カバー７３の図１４において上方及び下方に位置する両側面には図４に示す嵌合穴７３ｂがそれぞれ設けられている。

保護カバー７３は、図１４において左右方向に延びる対称軸に対して線対称の形状を呈しており、保護カバー７３を光学素子保持部７２ａに装着するときには、保護カバー７３の両内側面が光学素子保持部７２ａの両側面に沿って案内されることによりスムースに挿入され、各嵌合穴７３ｂが光学素子保持部７２ａの集光レンズ受け部７２ａ６近傍に設けられた上下２つの突起部７２ｈ（図１２参照）と嵌合することにより適正な位置に固定される。このとき集光レンズ１６の外形は集光レンズ受け部７２ａ６の凹形接着面より突出することがないため、スムースな装填が可能となる。

上述した複数の光学素子１１，１２，１３，１４，１５，１６及びこれを保持する保持手段７２のそれぞれの形状は、光軸を含む平面内のある軸に対して線対称であることが好ましい。図１５は図１４におけるＢ−Ｂ断面図、図１６は同Ｃ−Ｃ断面図、図１７は同Ｄ−Ｄ断面図である。図１５、図１６において、カップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３、光学素子保持部７２ａ、保護カバー７３は左右方向に延びる光軸である対称軸に対して線対称形状を呈しており、図１７においても第２アパーチャ１５、押圧ばね１５ａ、集光レンズ１６、光学素子保持部７２ａ、保護カバー７３は左右方向に延びる対称軸に対して線対称形状を呈している。また、図示していないが折り返しミラー１４、押圧ばね１３ａも左右方向に延びる対称軸に対して線対称形状を呈している。

このように、光学系の構成部品が光軸を含む平面内にある左右方向に延びる対称軸に対して線対称形状を呈しているため、偏った残留応力や歪みが発生しにくいために光学素子保持部７２ａの形状安定性が高く、押圧ばね１３ａ，１５ａ等の押圧部材も対称軸を挟んで均等な押圧が可能であるためにカップリングレンズ１１、温度補正レンズ１２、アパーチャミラー１３、折り返しミラー１４、第２アパーチャ１５、集光レンズ１６等の光学素子の姿勢安定性が高く、環境温度変動に対しても安定した挙動を示し膨張収縮の歪みによる光軸ずれが発生しない。

上述した構成のマルチビーム光源装置７０は、図１８に示す光走査装置１００のハウジング１０１に対してカップリングレンズ１１の光軸とほぼ平行な軸回りに回動可能に取り付けられた後、光源調整（γ調整）が行われる。ハウジング１０１は上方が開放された箱形のケースであり、その側壁にマルチビーム光源装置７０を取り付けるための、円形の嵌合穴１０１ｈ１と方形の逃げ部１０１ｈ２とからなる鍵穴形状の開口部１０１ｈが形成されている。光走査装置１００には２つの光源光学系２００Ａと２００Ｂとが１つのハウジング１０１に、光源光学系２００Ｃと２００Ｄとが１つのハウジング１０１にそれぞれ取り付けられることから、開口部１０１ｈは側壁の２箇所に設けられている。

ハウジング１０１へのマルチビーム光源装置７０の装着は、図１９に示すように、先ず保護カバー７３を開口部１０１ｈに挿入する。保護カバー７３の外形は開口部１０１ｈよりも小さいためスムースに挿入でき、保護カバー７３の根本部分に設けられたストッパ部７３ｓ及び環状凸部７２ｇが開口部１０１ｈに嵌入され、ハウジング１０１の壁面に光学素子ホルダ７２に設けられたハウジング突き当て面７２ｉが当接する。ストッパ部７３ｓは環状凸部７２ｇからはみ出している保護カバー７３の外周面であり、図１９では斜線表示している。

図２０は、ハウジング１０１内から開口部１０１ｈを見た図である。保護カバー７３の外形は開口部１０１ｈの鍵穴形状よりも小さいため、保護カバー７３を装着した状態でマルチビーム光源装置７０をハウジング１０１に装着することができる。嵌合穴１０１ｈ１の内径は環状凸部７２ｇの外形とほぼ同等、正確には環状凸部７２ｇの外径よりも僅かに大きくなるように設定されており、逃げ部１０１ｈ２の上下方向の幅はストッパ部７３ｓよりも大きく設定されている。これにより、開口部１０１ｈを保護カバー７３が通過した後に環状凸部７２ｇが嵌合穴１０１ｈに嵌合し、ハウジング１０１に対するマルチビーム光源装置７０の図２０における上下左右方向の位置決めが行われ、さらにハウジング突き当て面７２ｉがハウジング１０１の壁面に当接してハウジング１０１に対するマルチビーム光源装置７０の図２０における紙面方向の位置決めが行われる。

逃げ部１０１ｈ２では、保護カバー７３が嵌合された後でもストッパ部７３ｓとの間に隙間があるため、嵌合穴１０１ｈ１を回転軸受、環状凸部７２ｇを回転軸、光軸中心Ｏを回転中心として、マルチビーム光源装置７０全体を回転させることができる。これにより調整機構部によるγ調整が可能となる。ここで、環状凸部７２ｇが調整機構部を構成する円筒部となり、ストッパ部７３ｓが調整機構部を構成するストッパ部となるが、これに限定されるものではなくたとえば保護カバー７３が環状凸部７２ｇの外側を覆うように構成してその部分の保護カバー７３の外周部分を円筒部としてもよい、また、本体部７２ｐ１上に設けた突起をストッパ部としてもよい。

上述した状態より、図２１に示す板ばね部材１０２を用いてマルチビーム光源装置７０を保持する。板ばね部材１０２は、板状のハウジング固定部１０２ａ、ハウジング固定部１０２ａの中央部に設けられた板ばね部１０２ｂ、ハウジング固定部１０２ａの両端部に設けられ上方に延出した板ばね部１０２ｃを有している。ハウジング１０１にマルチビーム光源装置７０を装着した状態でハウジング固定部１０２ａをハウジング１０１の底板にねじ止め等によって固定し、板ばね部１０２ｃをハウジング１０１のマルチビーム光源装置７０が装着される壁面に対して平行となるように配置し、板ばね部１０２ｃが各アーム部７２ｐ２をハウジング１０１の壁面との間で挟むように配置する。これにより板ばね部１０２ｃのばね弾性により各アーム部７２ｐ２を押圧し、マルチビーム光源装置７０は環状凸部７２ｇ及びストッパ部７３ｓが開口部１０１ｈに嵌合した状態で、ハウジング突き当て面７２ｉをハウジング１０１の壁面に一定の力で押し当てられた状態となる。このとき、板ばね部１０２ｂが中間ホルダ７１の底面に当接し、そのばね弾性によりマルチビーム光源装置７０を上方へと押し上げ、環状凸部７２ｇは嵌合穴１０１ｈ１から少し浮いた状態となる。これによりマルチビーム光源装置７０の全体を容易に回転させることができる。

次に、γ調整について説明する。マルチビーム光源装置７０がハウジングに装着されると、マルチビーム光源装置７０に設けられた調整機構部によりγ調整が可能となる。調整機構部は、光軸を中心としてマルチビーム光源装置７０を回転可能に支持する円筒部としての環状凸部７２ｇと、円筒部を回転軸とするマルチビーム光源装置７０の回転を所定位置（逃げ部１０１ｈ２の端部）で止めるストッパ部７３ｓと、円筒部を回転軸としてマルチビーム光源装置７０を一方向に回転させるための力が作用する力点部であるフック部７２ｆ１と、この力に抗して円筒部を回転軸とするマルチビーム光源装置７０の回転角度（傾き量）を調整する角度調整部としての角溝７２ｆ２及び逃げ穴７２ｆ３及びナット部材７２ｎとから構成される。

図２２は、ハウジング１０１に装着されたマルチビーム光源装置７０についてγ調整を行う状態を示すハウジング１０１の全体図であり、図２２において手前側に２個のマルチビーム光源装置７０が装着されている。ハウジング１０１の中央にはポリゴンミラー１０４Ａ，Ｂが収納されたケーシング１０４ｃが配置されており、一部の光学素子（第１走査レンズ１０５Ａ，Ｂ，３０５Ａ，Ｂ、反射ミラー１０６Ａ，Ｂ，３０６Ａ，Ｂ）も配置されている。γ調整は、何れか一方のアーム部７２ｐ２に設けられた光源装置調整部７２ｆを用いて行われる。図２２において、右側の光源光学系２００Ａに属するマルチビーム光源装置７０では左側のアーム部７２ｐ２の光源装置調整部７２ｆが用いられ、左側の光源光学系２００Ｂに属するマルチビーム光源装置７０では右側のアーム部７２ｐ２の光源装置調整部７２ｆが用いられる。

図２３は、光源光学系２００Ａに属するマルチビーム光源装置７０をハウジング１０１内から見た図である。光源調整部７２ｆを構成するフック部７２ｆ１には、一端がハウジング１０１に係止されある程度伸びた状態の引張ばね１０１ｂの他端が形成されており、引張ばね１０１ｂの付勢力が図中下方に向かう力ｆａとしてフック部７２ｆ１に作用している。一方、角溝７２ｆ２に収納されたナット部材７２ｎに対して、ハウジング１０１の壁面に設けられたステー１０１ｓに頭部を支持された調整ねじ１０１ｎが、逃げ穴７２ｆ３を介して螺合されている。上述の角度調整部（角溝７２ｆ２、逃げ穴７２ｆ３、ナット部材７２ｎ）と角度調整治具（調整ねじ１０１ｎ、ステー１０１ｓ）とにより、マルチビーム光源装置７０の傾き量γを調整する角度調整手段が構成されている。

γ調整は次の手順によって行う。マルチビーム光源装置７０がハウジング１０１に装着された後、調整機構部の力点部であるフック部７２ｆ１とハウジング１０１との間を引張ばね１０１ｂで連結する。このとき、フック部７２ｆ１には力ｆａが作用するため、マルチビーム光源装置７０はストッパ部７３ｓが逃げ部１０１ｈ２の端部に当接するまで環状凸部７２ｇを回転軸として図２３において時計回り方向に回転する（回転ｒａ）。

次に、ナット部材７２ｎに対して調整ねじ１０１ｎを差し込み、ねじ込む方向に調整ねじ１０１ｎを回転させる。これにより調整ねじ１０１ｎはステー１０１ｓに頭部が支持されていることから、角度調整部には引張ばね１０１ｂによる力ｆａに抗する力ｆｂが作用し、マルチビーム光源装置７０は環状凸部７２ｇを回転軸として図２３において反時計回り方向に回転する（回転ｒｂ）。このとき、ストッパ部７３ｓが逃げ部１０１ｈ２の端部に当接した位置からの戻り量である回転ｒｂは、調整ねじ１０１ｎのナット部材７２ｎへのねじ込み量によって調整することができる。ここでは、ハウジング１０１において光学的な測定を行いながら調整ねじ１０１ｎのナット部材７２ｎへのねじ込み量を調整することによりマルチビーム光源装置７０全体の傾き量γを調整し、面発光光源１０ａの傾斜角度を調整して固定する。γ調整終了後は、調整時の調整ねじ１０１ｎのねじ込み量を固定しておくことにより引張ばね１０１ｂの張力が働き、マルチビーム光源装置７０は傾き量γの状態で安定して保持され、そのまま光走査装置１００としての使用が可能である。

γ調整に関し、図２４（ａ），（ｂ）に示すように２つのアーム部７２ｐ２は、光軸中心Ｏに対して等距離かつ線対称である位置に配置するとよい。光軸中心Ｏから調整ねじ１０１ｎの作用点である角度調整部までの距離を十分に長く取ることにより角度調整の分解能を上げることが可能となるため、調整ねじ１０１ｎのピッチを細かくすることなく並目ピッチの調整ねじを採用することができる。

また、図２４（ｃ）に示すように、光軸方向において面発光光源１０ａ側からマルチビーム光源装置７０の重心位置、力点部であるフック部７２ｆ１、マルチビーム光源装置７０のハウジング１０１壁面との光軸方向当接部であるハウジング突き当て面７２ｉ、円筒部である環状凸部７２ｇの順に配置されることが好ましい。本実施形態では上述した全ての位置がこの順で近接して配置され、図２４（ａ）に示すようにハウジング突き当て面７２ｉを主走査方向及び副走査方向に広く取っているため（スパンが長くなるため）、同じ加工精度であってもハウジング１０１に装着した際にマルチビーム光源装置７０の姿勢のずれが小さくなる。さらに、調整機構部の力点であるフック部７２ｆ１とハウジング突き当て面７２ｉ、環状凸部７２ｇまでの距離が極小となるように配置されているため、引張ばね１０１ｂによる付勢力によってチルトする作用が少ないため、γ調整の際にスムースかつ微小な動きが可能となり、高精度にピッチ調整を行うことができる。

１つの画像ステーションに対応する上では、マルチビーム光源装置７０において一方のアーム部７２ｐ２のみに光源装置調整部７２ｆを設ければよいが、上述のように両方のアーム部７２ｐ２に光源装置調整部７２ｆを設けることにより、２つの画像ステーションそれぞれで共通のマルチビーム光源装置７０を使用することができる。このとき、各マルチビーム光源装置７０を上下反転させることなく同じ向きで配置するため、各面発光光源１０ａの１チャンネル目の光源を揃えることができ、各マルチビーム光源装置７０に対するデータの吐き出しを揃えることが可能となる。

また、図２２に示すようにハウジング１０１の中央部にハウジング１０１側の調整機構部である引張ばね１０１ｂ、調整ねじ１０１ｎ、ステー１０１ｓを配置し、マルチビーム光源装置７０において光源中心Ｏから左右の等距離に配置した光源装置調整部７２ｆを使用することにより、同一ピッチの調整ねじ１０１ｎを用いて同じ分解能の調整が可能となり、調整の自動化等も容易に行うことができる。また、マルチビーム光源装置７０の配置はポリゴンミラー１０４Ａ，１０４Ｂに対して対象となることにより最適な配置となり、ハウジング１０１の大きさもコンパクト化できる。さらに各画像ステーション毎に形状の異なる光源装置を設ける必要がなく、ハウジング１０１の形状もほぼ対称形でコンパクト化でき、コストダウンを図ることができる。

上述した光走査装置１００において、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、内部には気流が発生していて塵埃等が浮遊しているため、の浮遊している塵埃が受光素子やレーザチップ、光学素子等に付着すると、被走査面へと向かう光束の光量が変化し、正常な光書き込みが行われなくなり画像不良が発生する虞がある。そこで、本発明はこれを解決すべく塵埃等の進入を防止する防塵部材を設けている。以下にその構成を説明するが、上述した構成と同様の部位には同様の符号を付すに止め、個々の詳細な説明は省略する。

上述したように、ハウジング１０１には図２５に示すような鍵穴形状の開口部１０１ｈが形成されている。従来の光源装置には、本実施形態で示したマルチビーム光源装置７０のようなフロントモニタ光学系が配置されておらず、γ調整に用いられる回転軸を嵌合穴のみで構成できるため光源装置とハウジングとの間に隙間は生じなかったが、マルチビーム光源装置７０では開口部１０１ｈが鍵穴形状であるためにマルチビーム光源装置７０とハウジング１０１との間に隙間が生じてしまう。そこで本発明では、開口部１０１ｈの外周に弾性部材からなる防塵部材６００を配設し、マルチビーム光源装置７０をハウジング１０１に取り付ける際に防塵部材６００を圧縮することにより、マルチビーム光源装置７０とハウジング１０１との隙間を埋めている。図２６は本発明の第１の実施形態における防塵部材６００が配設されたハウジング１０１の開口部１０１ｈ近傍を正面から見た図を示している。

図２７に示すように板状部材である防塵部材６００は、厚さ５ｍｍ程度のスポンジ部材６００ａとポリエチレンテレフタラート等の低摩擦部材６００ｂとを貼り合わせて構成されており、低摩擦部材６００ｂが貼付された面とは反対側の面を両面テープ６００ｃによって各開口部１０１ｈの周囲に位置するハウジング１０１の壁面に取り付けられる。防塵部材６００の中央部には開口６００ｄが設けられており、この開口６００ｄは図２８に示すように開口部１０１ｈよりも一回り大きく形成されている。

上述した防塵部材６００をハウジング１０１に取り付けた状態で、各光学系２００Ａ，２００Ｂを構成するマルチビーム光源装置７０をそれぞれハウジング１０１に対して装着する。そして、各マルチビーム光源装置７０を板ばね部材１０２によってそれぞれ固定し、ナット部材７２ｎに調整ねじ１０１ｎを螺合させて上述と同様にγ調整を行う。この状態の光走査装置１００の全体図を図２９に、レーザ光の射出側から見たマルチビーム光源装置７０の正面図を図３０にそれぞれ示す。

上述の構成により、マルチビーム光源装置７０とハウジング１０１との間に配置された防塵部材がマルチビーム光源装置７０の取付時にその厚み（本実施形態では５ｍｍ）の２０％程度圧縮され、マルチビーム光源装置７０とハウジング１０１との間に形成されている隙間を完全に塞ぐので、ハウジング１０１内への塵埃等の進入が防塵部材６００により完全に防止され、被走査面へと向かう光束の光量が変化せず常に正常な書き込みが行われて良好な画像を継続的に得ることができる。また、防塵部材６００はマルチビーム光源装置７０と接する面に低摩擦部材６００ｂを有しているので、マルチビーム光源装置７０のγ調整を容易に行うことができる。

図３１は、本発明の第１の実施形態の変形例に用いられる防塵部材６０１を示している。防塵部材６０１は、上述した防塵部材６００を構成する低摩擦部材６００ｂの上面に吸湿層６０１ａ及び低摩擦部材６００ｂと同等の低摩擦部材６０１ｂを貼り合わせて構成されており、低摩擦部材６０１ｂが貼付された面とは反対側の面を両面テープ６０１ｃによって各開口部１０１ｈの周囲に位置するハウジング１０１の壁面に取り付けられる。防塵部材６０１の中央部には開口６００ｄと同形の開口６０１ｄが設けられている。吸湿層６０１ａは吸湿性繊維により構成されており、吸湿性繊維としてはポリアクリル系繊維を用いた繊維系乾燥剤あるいは除湿剤が用いられる。この構成により、ハウジング１０１内への塵埃及び水蒸気の進入が防塵部材６０１によって完全に防止され、上述の作用効果に加えて水蒸気の進入による各部材の劣化を防止することができる。また、防塵部材に吸湿性を備えることにより、部品点数を増加させることなく簡単な構成で防湿効果を得ることができ、コンパクト化及びコストダウンを図ることができる。

図３２は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態では、上述した防塵部材６００，６０１に加え、第２防塵部材６０２，６０３を用いている。第２防塵部材６０２，６０３は共にスポンジ部材６００ａと同等の材質により構成されており、第２防塵部材６０２は面発光光源１０ａを含む光源手段１０を取り囲むように、第２防塵部材６０３は受光素子である光検出器１７を取り囲むようにそれぞれ配設されている。各第２防塵部材６０２，６０３は、中間ホルダ７１と回路基板７５とが連結された際に圧縮され、光源手段１０及び光検出器１７に対して塵埃等が進入することを完全に防止している。この構成により、光源手段１０及び光検出器１７への塵埃等の進入が第２防塵部材６０２，６０３により完全に防止され、被走査面へと向かう光束の光量が変化せず常に正常な書き込みが行われて良好な画像を継続的に得ることができる。この第２防塵部材６０２，６０３にも、上述した吸湿層６０１ａと同様の吸湿層を設けてもよい。これにより水蒸気の進入による各部材の劣化を防止することができる。

１０ 光源手段
１０ａ 面発光光源
１０ｂ パッケージ
１１ 光学素子（カップリングレンズ）
１２ 光学素子（温度補正レンズ）
１３ 光学素子（アパーチャミラー）
１４ 光学素子（折り返しミラー）
１５ 光学素子（第２アパーチャ）
１６ 光学素子（集光レンズ）
１７ 受光素子（光検出器）
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 感光体ドラム
３３ 現像手段
４８ 転写手段（転写チャージャ）
７０ マルチビーム光源装置
７２ 光学素子保持手段（光学素子ホルダ）
７５ 回路基板
１００ 光走査装置
１０１ ハウジング
１０４Ａ，１０４Ｂ 偏向手段（ポリゴンミラー）
６００，６０１ 防塵部材
６００ｂ，６０１ｂ 低摩擦部材
６０１ａ 吸湿層
６０２，６０３ 第２防塵部材

特開２００８−２２５１６０号公報 特開２００８−２４２１９６号公報

Claims (9)

1. 複数の発光源を該発光源からの出射光の光軸と直交する面内に２次元的に配列した面発光光源及び該面発光光源を収容するパッケージを有する光源手段と、前記光源手段からの出射光を平行光束あるいは所定の収束または発散状態の光束とする複数の光学素子及び該複数の光学素子を保持する光学素子保持手段と、前記光源手段より出射された光束の光量を検知する受光素子と、前記光源手段及び前記受光素子を保持する回路基板とを有するマルチビーム光源装置と、
   前記マルチビーム光源装置が取り付けられるハウジングとを有する光走査装置であって、
   前記回路基板と前記光学素子保持手段とは前記光源手段からの出射光軸を中心として一体的に回動調整可能に構成された光走査装置において、
   前記マルチビーム光源装置と前記ハウジングとの隙間を埋める防塵部材を有することを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   前記防塵部材は弾性を有することを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２記載の光走査装置において、
   前記防塵部材は吸湿層を有することを特徴とする光走査装置。
4. 請求項２または３記載の光走査装置において、
   前記防塵部材は前記マルチビーム光源装置と接する部位に低摩擦部材を有することを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記マルチビーム光源装置は前記ハウジングに対して押圧固定されており、前記マルチビーム光源装置の押圧に伴い前記防塵部材が弾性変形することを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記面発光光源及び前記受光素子を囲む第２防塵部材を有することを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６記載の光走査装置において、
   第２防塵部材は吸湿層を有することを特徴とする光走査装置。
8. 請求項１ないし７の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記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、前記偏向手段により偏向された前記各光ビームを被走査面に結像する結像光学系とを有することを特徴とする光走査装置。
9. 請求項８記載の光走査装置と、複数の光ビームによりその表面に静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを有することを特徴とする画像形成装置。

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