JP6045183B2

JP6045183B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP6045183B2
Application number: JP2012102331A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎細井; 中畑　浩志; 浩志中畑; 間宮　敏晴; 敏晴間宮; 雄太岡田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP2013231756A

Description

本発明は、光ビームを射出する光源装置、および光源装置を有し光ビームを偏向する光走査装置に関する。 The present invention relates to a light source device that emits a light beam and an optical scanning device that includes the light source device and deflects the light beam.

光走査装置は、電子写真複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置に用いられている。光走査装置は、通常、感光体上を、画像データに応じて明滅するレーザ光（以下、光ビームという。）で走査し、感光体上に形成される露光分布に応じて、静電気的な電子写真プロセスによる画像形成を実現している。 Optical scanning devices are used in image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and laser beam printers. An optical scanning device usually scans a photoconductor with a laser beam (hereinafter referred to as a light beam) that blinks in accordance with image data, and in accordance with an exposure distribution formed on the photoconductor, Image formation by photographic process is realized.

光走査装置において、光源としての半導体レーザは、画像信号に従って変調された光ビームを射出する。光ビームは、コリメータレンズにより略平行な光ビームに変換される。略平行な光ビームは、回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を有する偏向装置により偏向される。光ビームは、その後、レンズやミラーなどの結像光学素子により、主走査方向に移動するスポットとして感光体の上に結像される。光ビームは、副走査方向に移動する感光体の上を、主走査方向に沿って繰り返し走査することにより感光体の上に潜像を形成する。 In an optical scanning device, a semiconductor laser as a light source emits a light beam modulated according to an image signal. The light beam is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens. The substantially parallel light beam is deflected by a deflecting device having a rotating polygon mirror. The light beam is then imaged on the photoreceptor as a spot moving in the main scanning direction by an imaging optical element such as a lens or a mirror. The light beam repeatedly scans along the main scanning direction on the photosensitive member moving in the sub-scanning direction, thereby forming a latent image on the photosensitive member.

尚、以下の説明において、主走査方向は、偏向装置の回転軸（または揺動軸）及び各結像光学系の光軸に垂直な方向（偏向装置で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。光源から偏向装置までの入射光学系の光軸の向きは、偏向装置から感光体までの走査光学系の光軸の向きと異なる。副走査方向は、各結像光学系の光軸及び主走査方向と垂直な方向（偏向装置の回転軸（または揺動軸）と平行な方向）である。 In the following description, the main scanning direction is a direction perpendicular to the rotation axis (or oscillating axis) of the deflecting device and the optical axis of each imaging optical system (the light beam is reflected and deflected (deflected and scanned) by the deflecting device). Direction). The direction of the optical axis of the incident optical system from the light source to the deflecting device is different from the direction of the optical axis of the scanning optical system from the deflecting device to the photosensitive member. The sub-scanning direction is a direction perpendicular to the optical axis and the main scanning direction of each imaging optical system (a direction parallel to the rotation axis (or swing axis) of the deflecting device).

主走査断面は、結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面は、結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。副走査方向の露光分布の作成は、各主走査露光毎に、感光体を副走査方向に移動（回転）させることによって達成している。 The main scanning section is a plane including the optical axis of the imaging optical system and the main scanning direction. The sub-scan section is a section that includes the optical axis of the imaging optical system and is perpendicular to the main scan section. Creation of the exposure distribution in the sub-scanning direction is achieved by moving (rotating) the photoconductor in the sub-scanning direction for each main scanning exposure.

光走査装置に光源として用いられる従来の半導体レーザとしては、特許文献１に開示されているものがある。この半導体レーザには、複数の電極端子が設けられており、電極端子を介して、駆動制御回路に接続される。また、半導体レーザの光走査装置への取り付けは、半導体レーザをレーザ保持部材内に圧入固定し、レーザ保持部材を治具でチャックして位置調整後、光走査装置にねじで固定されることによって、行われる。 A conventional semiconductor laser used as a light source in an optical scanning device is disclosed in Patent Document 1. The semiconductor laser is provided with a plurality of electrode terminals, and is connected to the drive control circuit via the electrode terminals. In addition, the semiconductor laser is attached to the optical scanning device by press-fitting and fixing the semiconductor laser into the laser holding member, chucking the laser holding member with a jig, adjusting the position, and then fixing to the optical scanning device with a screw. Done.

ところで、近年では、光走査装置の高速化、高走査密度化のため、光源をマルチビーム化することが行われている。面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｓｅｒ−Ｄｉｏｄｅ）は、アレイ化も容易であるので、光走査装置の光源に面発光レーザを用いたものが多数提案されている。 By the way, in recent years, in order to increase the speed and the scanning density of the optical scanning device, the light source has been changed to a multi-beam. Since a surface emitting laser (VCSEL) is easily arrayed, many lasers using a surface emitting laser as a light source of an optical scanning device have been proposed.

光走査装置では、光源から射出される光ビームの方向（光軸方向）が結像光学系の光学特性に影響を与えるため微小単位の角度精度が必要である。そのため、構成部品には、マイクロメートル単位の位置保証が求められる。光源の射出位置が光軸方向（深度方向）に沿った所定の位置に対して前後すると、その誤差が感光体上では数十〜百倍程度に拡大して感光体表面に対する光ビームの焦点位置の誤差となる。すなわち、結像光学系の縦倍率に応じて拡大されたフォーカス差が生じる。 In the optical scanning device, since the direction of the light beam emitted from the light source (the optical axis direction) affects the optical characteristics of the imaging optical system, an angular accuracy of a minute unit is required. Therefore, the component parts are required to have a position guarantee in the micrometer unit. When the emission position of the light source moves back and forth with respect to a predetermined position along the optical axis direction (depth direction), the error is enlarged by several tens to hundred times on the photosensitive member, and the focal position of the light beam with respect to the photosensitive member surface It becomes an error. That is, an enlarged focus difference is generated according to the vertical magnification of the imaging optical system.

焦点位置を中心として、所望のビーム径を得られる光軸方向の範囲を深度といい、すべてのビームが、副走査方向のすべての位置で感光体が深度内に来る範囲を共通深度という。焦点位置が光ビームごとに前後すると共通深度が減少し、感光体の位置変動に対して余裕がなくなる。 The range in the optical axis direction where the desired beam diameter can be obtained with the focal position as the center is called depth, and the range where all the beams are within the depth at all positions in the sub-scanning direction is called common depth. When the focal position moves back and forth for each light beam, the common depth decreases and there is no room for fluctuations in the position of the photoconductor.

そこで、特許文献２は、ＶＣＳＥＬチップのパッケージ部材の基準面を光学ユニットの光軸に対して垂直に高精度に取り付ける方法を提案している。特許文献２において、ＶＣＳＥＬチップの発光点が設けられている平面と平行な基準面を、ＶＣＳＥＬチップのパッケージ部材の上面に設けている。パッケージ部材の基準面を、取り付け部側の光学ユニットの基準面（に設けられた３箇所）に当接させて、パッケージ部材の基準面を光学ユニットの光軸に対して垂直に高精度に取り付けている。 Therefore, Patent Document 2 proposes a method of attaching the reference surface of the VCSEL chip package member perpendicularly to the optical axis of the optical unit with high accuracy. In Patent Document 2, a reference plane parallel to a plane on which a light emitting point of the VCSEL chip is provided is provided on the upper surface of the package member of the VCSEL chip. The reference surface of the package member is brought into contact with the reference surface of the optical unit on the mounting portion side (three locations provided on the optical unit), and the reference surface of the package member is attached with high accuracy perpendicular to the optical axis of the optical unit. ing.

しかしながら、特許文献２のようなＶＣＳＥＬチップパッケージの取付固定方式では、外力による衝撃や振動に弱い構成となってしまうという課題がある。特許文献２においては、パッケージ部材の基準面を光学ユニットの基準面に当接させる当接方向にねじにより固定されている。しかし、当接方向に垂直な方向においては、部品を突き当てることによる位置決め方式を用いていないため、外力による衝撃や振動に弱い。 However, the VCSEL chip package mounting and fixing method as disclosed in Patent Document 2 has a problem that it is vulnerable to an impact or vibration caused by an external force. In patent document 2, it fixes with the screw | thread in the contact direction which makes the reference surface of a package member contact the reference surface of an optical unit. However, in a direction perpendicular to the abutting direction, since a positioning method by abutting parts is not used, it is vulnerable to impact and vibration due to external force.

ここで、外力・衝撃の一例として、フレキシブルケーブルによる引張力を挙げて説明する。
ＶＣＳＥＬチップパッケージは、自身を駆動させるための駆動ＩＣ等と電気的に接続されるために、駆動ＩＣや電気基板と一体となっている。また、電気基板と、画像形成装置本体に設けられたコントローラとは、例えば、フレキシブルケーブルといった配線を使用して電気的に接続される。基板とケーブルは、基板上のコネクタを介して、電気的に接続される。 Here, as an example of the external force / impact, a description will be given by taking a tensile force by a flexible cable.
Since the VCSEL chip package is electrically connected to a driving IC for driving the VCSEL chip package, the VCSEL chip package is integrated with the driving IC and the electric substrate. Further, the electric board and the controller provided in the image forming apparatus main body are electrically connected by using a wiring such as a flexible cable, for example. The board and the cable are electrically connected via a connector on the board.

フレキシブルケーブルが、作業者の手や工具に引っかかって、ケーブルが引っ張られると、基板はコネクタを介して、衝撃を受けることになる。
これを回避するためにまず考えられることは、従来の半導体レーザの光走査装置への取り付けと同じく、半導体レーザを支持部材に圧入することである。しかし、例えば、３２個の光ビームを射出する半導体レーザを従来のような圧入タイプで用いるとなると、電極の本数もその分増加してしまう。電極の増加は、基板配線の複雑化を招き、電極端子同士の接触等のリスクを生むことになる。 When the flexible cable is caught by an operator's hand or tool and the cable is pulled, the board receives an impact via the connector.
In order to avoid this, the first consideration is to press-fit the semiconductor laser into the support member, as in the case of attaching the conventional semiconductor laser to the optical scanning device. However, for example, when a semiconductor laser that emits 32 light beams is used in a conventional press-fitting type, the number of electrodes increases accordingly. The increase in the electrodes leads to complication of the substrate wiring and causes a risk of contact between the electrode terminals.

次善策として、固定手段としてのねじの点数を増やしたり、一点当たりのねじ締結力を上げる方法がある。
しかし、上記のように固定力を増加させていくと、ＶＣＳＥＬチップパッケージの取付部やねじ固定部のわずかな寸法のバラツキにより、ＶＣＳＥＬチップパッケージが取付基準面に倣いにくくなる。そのような状態になると、光軸の精度が崩れてしまい、再度光軸調整を行うことになってしまう。仮に固定時に光軸がずれなかったとしても、ＶＣＳＥＬチップパッケージが、取付基準面に倣わない、不安定な姿勢のまま使用されることになり、やはり外力による衝撃や振動に弱い構成となってしまう。加えて、ＶＣＳＥＬチップパッケージが局所的に応力集中を受けることとなり、変形したり、破損したりしてしまう恐れもあった。 As a next best measure, there are methods of increasing the number of screws as fixing means or increasing the screw fastening force per point.
However, when the fixing force is increased as described above, the VCSEL chip package is less likely to follow the mounting reference surface due to slight variations in the dimensions of the mounting portion and screw fixing portion of the VCSEL chip package. In such a state, the accuracy of the optical axis is lost, and the optical axis is adjusted again. Even if the optical axis does not shift at the time of fixing, the VCSEL chip package will be used in an unstable posture that does not follow the mounting reference surface, and is also vulnerable to shock and vibration due to external forces. End up. In addition, the VCSEL chip package is locally stressed and may be deformed or damaged.

特開平９―１０２６５０号公報JP-A-9-102650 特開２００４−００６５９２号公報JP 2004-006592 A

本発明は、組立作業中やメンテナンス中に光源装置の配線に作用する外力により電気基板に生じるストレスを低減することができる光源装置を提供する。 The present invention provides a light source device capable of reducing stress generated on an electric board due to an external force acting on wiring of the light source device during assembly work or maintenance.

本発明の光走査装置は、
レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子を内包するパッケージ部と、を備える半導体レーザチップと、前記レーザ光が感光体上を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、前記偏向手段を収容する光学箱と、を備え、画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置であって、
第１の実装平面に前記半導体レーザチップが実装され、前記第１の実装平面の裏面である第２の実装平面にコネクタが実装され、前記コネクタを介して前記画像形成装置本体から入力される信号に応じて前記半導体レーザチップを駆動する電気基板と、
前記第１の実装平面が対向するように前記電気基板が固定される基板保持ユニットと、
一端が前記画像形成装置本体に接続され、他端が前記コネクタに接続されたケーブルと、を備え、
前記基板保持ユニットが前記電気基板と前記光学箱との間に位置し、かつ前記基板保持ユニットと前記光学箱との間に隙間が形成されるように、前記基板保持ユニットは前記光学箱に固定され、
前記基板保持ユニットは、前記光学箱に対向する側に前記ケーブルを保持するケーブル保持部を備え、
前記ケーブルの前記一端と前記他端との間の中間部分が前記隙間において前記ケーブル保持部に保持されていることを特徴とする。 The optical scanning device of the present invention comprises:
A semiconductor laser chip comprising a light emitting element that emits laser light, and a package part that encloses the light emitting element, deflection means that deflects the laser light so that the laser light scans on a photoreceptor, and the deflection An optical box containing the means, and an optical scanning device attached to the image forming apparatus main body,
The semiconductor laser chip is mounted on a first mounting plane, a connector is mounted on a second mounting plane that is the back surface of the first mounting plane, and a signal input from the image forming apparatus main body via the connector And an electric substrate for driving the semiconductor laser chip according to
A substrate holding unit to which the electric substrate is fixed so that the first mounting planes face each other;
A cable having one end connected to the image forming apparatus main body and the other end connected to the connector;
The substrate holding unit is fixed to the optical box so that the substrate holding unit is located between the electric substrate and the optical box, and a gap is formed between the substrate holding unit and the optical box. And
The substrate holding unit includes a cable holding unit that holds the cable on a side facing the optical box,
An intermediate portion between the one end and the other end of the cable is held by the cable holding portion in the gap .

本発明によれば、組立作業中やメンテナンス中に光走査装置のケーブルに作用する外力により電気基板に生じるストレスを低減することができる。
According to the present invention, it is possible to reduce the stress generated on the electric board due to the external force acting on the cable of the optical scanning device during assembly work or maintenance.

カラープリンターの断面図。Sectional drawing of a color printer. 光学ユニットを示す図。The figure which shows an optical unit. 半導体レーザを示す図。The figure which shows a semiconductor laser. 光走査装置を示す図。The figure which shows an optical scanning device. 画像形成装置の制御ブロック図。FIG. 3 is a control block diagram of the image forming apparatus. 信号タイミングを示す図。The figure which shows a signal timing. 光学ユニットを示す図。The figure which shows an optical unit.

図１は、複数色のトナーを用いて画像形成するデジタルフルカラープリンター（カラー画像形成装置）１００の断面図である。図４は、図１に示すデジタルフルカラープリンターに備えられる光ビーム射出装置としての光走査装置１０４を示す図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a digital full-color printer (color image forming apparatus) 100 that forms an image using a plurality of color toners. FIG. 4 is a diagram showing an optical scanning device 104 as a light beam emitting device provided in the digital full color printer shown in FIG.

本実施例をデジタルフルカラープリンター１００及びそれに備えられる光走査装置１０４を例に説明する。しかし、本発明は、デジタルフルカラープリンター１００及びそれに備えられる光走査装置１０４に限られるものではない。本発明は、単色のトナー（例えば、ブラック）のみで画像形成する画像形成装置及びそれに備えられる光走査装置にも適用できる。 This embodiment will be described by taking the digital full-color printer 100 and the optical scanning device 104 provided therein as an example. However, the present invention is not limited to the digital full color printer 100 and the optical scanning device 104 provided therein. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that forms an image using only a single color toner (for example, black) and an optical scanning device included therein.

まず、図１を用いて本実施例のデジタルフルカラープリンター（以下、画像形成装置という。）１００について説明する。画像形成装置１００には色別に画像を形成する４つの画像形成部（画像形成手段）１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋ）が備えられている。ここでのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて画像形成を行う。 First, a digital full color printer (hereinafter referred to as an image forming apparatus) 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 100 includes four image forming units (image forming units) 101 (101Y, 101M, 101C, and 101Bk) that form images according to colors. Here, Y, M, C, and Bk represent yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The image forming units 101Y, 101M, 101C, and 101Bk perform image formation using toners of yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋには、感光体としての感光体ドラム（像担持体）１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ）がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋがそれぞれ設けられている。また、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋが配置されている。 The image forming units 101Y, 101M, 101C, and 101Bk are provided with photosensitive drums (image carriers) 102 (102Y, 102M, 102C, and 102Bk) as photosensitive members, respectively. Around the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk, charging devices 103Y, 103M, 103C, and 103Bk, optical scanning devices 104Y, 104M, 104C, and 104Bk, and developing devices 105Y, 105M, 105C, and 105Bk are provided, respectively. Yes. In addition, drum cleaning devices 106Y, 106M, 106C, and 106Bk are disposed around the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk.

感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト（中間転写体）１０７が配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９及び１１０とに張架され、画像形成中には図１の矢印Ｂにより示す方向に回転する。また、中間転写ベルト１０７を介して、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋに対向する位置には、一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが設けられている。 An endless belt-like intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 107 is disposed below the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk. The intermediate transfer belt 107 is stretched around a driving roller 108 and driven rollers 109 and 110, and rotates in a direction indicated by an arrow B in FIG. 1 during image formation. In addition, primary transfer devices 111Y, 111M, 111C, and 111Bk are provided at positions facing the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk via the intermediate transfer belt 107.

また、本実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するための２次転写装置１１２、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を備える。
画像形成装置１００の帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。各画像形成部１０１における帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスは、同一である。画像形成部１０１Ｙを例にして、帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋにおける帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスについては説明を省略する。 The image forming apparatus 100 according to the present exemplary embodiment also includes a secondary transfer device 112 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 107 to the recording medium S, and a fixing device 113 for fixing the toner image on the recording medium S. Is provided.
An image forming process from the charging process to the developing process of the image forming apparatus 100 will be described. The image forming process from the charging process to the developing process in each image forming unit 101 is the same. The image forming process from the charging process to the developing process will be described by taking the image forming unit 101Y as an example. Description of the image forming process from the charging process to the developing process in the image forming units 101M, 101C, and 101Bk is omitted.

画像形成部１０１Ｙにおいて、帯電装置１０３Ｙは、回転する感光体ドラム１０２Ｙの表面を均一に帯電する。均一に帯電された感光体ドラム１０２Ｙの表面は、光走査装置１０４Ｙから射出される光ビームによって露光される。これによって、回転する感光体ドラム１０２Ｙの上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１０５Ｙによってイエローのトナー像として現像される。 In the image forming unit 101Y, the charging device 103Y uniformly charges the surface of the rotating photosensitive drum 102Y. The uniformly charged surface of the photosensitive drum 102Y is exposed by a light beam emitted from the optical scanning device 104Y. As a result, an electrostatic latent image is formed on the rotating photosensitive drum 102Y. The electrostatic latent image is developed as a yellow toner image by the developing device 105Y.

以下、１次転写工程以降の画像形成プロセスを説明する。一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋに転写バイアスを印加することによって、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、中間転写ベルト１０７の上に転写される。４色のトナー像は、中間転写ベルト１０７の上で重ね合わされる。 Hereinafter, an image forming process after the primary transfer process will be described. By applying a transfer bias to the primary transfer devices 111Y, 111M, 111C, and 111Bk, the yellow, magenta, cyan, and black toner images on the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk are transferred onto the intermediate transfer belt 107. Transcribed. The four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 107.

中間転写ベルト１０７の上に転写された４色のトナー像は、手差し給送カセット１１４または給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２へ搬送されてきた記録媒体Ｓの上に、２次転写装置１１２により２次転写される。記録媒体Ｓの上のトナー像は、定着装置１１３で加熱および加圧されて記録媒体Ｓに定着され、記録媒体Ｓの上にフルカラー画像が形成される。画像が形成された記録媒体Ｓは、排紙部１１６へ排紙される。 The four color toner images transferred onto the intermediate transfer belt 107 are transferred to the secondary transfer device 112 on the recording medium S conveyed from the manual feed cassette 114 or the paper feed cassette 115 to the secondary transfer portion T2. Secondary transfer is performed by The toner image on the recording medium S is heated and pressurized by the fixing device 113 and fixed on the recording medium S, and a full-color image is formed on the recording medium S. The recording medium S on which the image is formed is discharged to the paper discharge unit 116.

なお、１次転写後にそれぞれの感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの上に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋによって除去される。
連続画像形成の場合には、上記の画像形成プロセスが繰り返される。 The toner remaining on the respective photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, and 102Bk after the primary transfer is removed by the drum cleaning devices 106Y, 106M, 106C, and 106Bk.
In the case of continuous image formation, the above image forming process is repeated.

次に、図２、図３、図４、図５、および図７を用いて光走査装置１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ）の構成を説明する。なお、各光走査装置１０４の構成は同一であるので、以下の説明では色を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。光走査装置１０４は、光学箱４０１（図４）を備える。光学箱４０１の内部には、以下で説明する各種光学部材が配置されている。 Next, the configuration of the optical scanning device 104 (104Y, 104M, 104C, 104Bk) will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, 5, and 7. FIG. Since the configuration of each optical scanning device 104 is the same, the subscripts Y, M, C, and Bk indicating colors are omitted in the following description. The optical scanning device 104 includes an optical box 401 (FIG. 4). Various optical members described below are arranged inside the optical box 401.

図２は、光走査装置１０４の光学箱４０１に取り付けられる光学ユニット（光源装置）２００を示す図である。図２（ａ）は、後述する鏡筒部２０４の側から見た分解斜視図である。図２（ｂ）は、後述する電気基板（プリント回路板）２０３の側から見た分解斜視図である。図２（ｃ）および図２（ｄ）は、鏡筒部２０４を組み付ける前の光学ユニット２００の光軸位置における水平断面図である。図２（ｅ）は、後述する基板支持部材２０７を示す斜視図である。 FIG. 2 is a diagram showing an optical unit (light source device) 200 attached to the optical box 401 of the optical scanning device 104. FIG. 2A is an exploded perspective view seen from the side of a lens barrel portion 204 to be described later. FIG. 2B is an exploded perspective view seen from an electric board (printed circuit board) 203 described later. 2C and 2D are horizontal cross-sectional views at the optical axis position of the optical unit 200 before the lens barrel portion 204 is assembled. FIG. 2E is a perspective view showing a substrate support member 207 to be described later.

光走査装置１０４には、レーザ光（以下、光ビームという。）を射出する光源としての半導体レーザ２０２及び半導体レーザ２０２を駆動するための電気基板（以下、基板という。）２０３が設けられている。基板２０３は、半導体レーザ２０２を保持し、半導体レーザ２０２を駆動する。 The optical scanning device 104 is provided with a semiconductor laser 202 as a light source for emitting laser light (hereinafter referred to as a light beam) and an electric substrate (hereinafter referred to as a substrate) 203 for driving the semiconductor laser 202. . The substrate 203 holds the semiconductor laser 202 and drives the semiconductor laser 202.

図３は、半導体レーザ２０２を示す図である。図３（ａ）は、半導体レーザ２０２が固定されたセラミック製のパッケージ部材２２０を示す図である。図３（ｂ）は、半導体レーザ２０２の発光素子（発光部）２０２ａの配列を示す拡大図である。半導体レーザ２０２は、図３（ａ）に示すように、矩形のパッケージ部材２２０に固定されている。図２（ａ）に示すように、パッケージ部材２２０は、基板２０３に保持されている。パッケージ部材２２０は、基板２０３と反対の側の表面に基準面２２０ａが設けられている。 FIG. 3 is a diagram showing the semiconductor laser 202. FIG. 3A shows a ceramic package member 220 to which the semiconductor laser 202 is fixed. FIG. 3B is an enlarged view showing the arrangement of the light emitting elements (light emitting portions) 202 a of the semiconductor laser 202. The semiconductor laser 202 is fixed to a rectangular package member 220 as shown in FIG. As illustrated in FIG. 2A, the package member 220 is held on the substrate 203. The package member 220 is provided with a reference surface 220 a on the surface opposite to the substrate 203.

本実施例の半導体レーザ２０２は、複数の光ビームをそれぞれ発光する複数の発光素子２０２ａを有する。複数の発光素子２０２ａは、１列（アレイ状）に配列されている。発光素子２０２ａは、例えば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬＡＳＥＲ）であるとよい。複数の発光素子２０２ａから射出された複数の光ビームは、感光体ドラム１０２の回転方向において感光体ドラム１０２の上の異なる位置に結像するように、複数の発光素子２０２ａは、光走査装置１０４に設置される。なお、発光素子２０２ａの配列は、１列に限られるものではなく、２次元配列されていても良い。 The semiconductor laser 202 of this embodiment includes a plurality of light emitting elements 202a that respectively emit a plurality of light beams. The plurality of light emitting elements 202a are arranged in one row (array). The light-emitting element 202a may be, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser). The plurality of light emitting elements 202a are arranged in the optical scanning device 104 so that the plurality of light beams emitted from the plurality of light emitting elements 202a form images at different positions on the photosensitive drum 102 in the rotation direction of the photosensitive drum 102. Installed. Note that the arrangement of the light emitting elements 202a is not limited to one column, and may be two-dimensionally arranged.

図２に戻り説明を続ける。レーザホルダ（保持部材）２０１は、基板２０３に対して略平行に配置されている。レーザホルダ２０１は、光学ユニット２００を光走査装置１０４に取り付けるための取り付け部２３０を有する。レーザホルダ２０１は、後述する配線ガイド部材２１０と、鏡筒部２０４とを備える。鏡筒部２０４の先端部には、コリメータレンズ２０５が取り付けられている。コリメータレンズ２０５は、半導体レーザ２０２から射出される光ビーム（発散光）を平行光に変換する。コリメータレンズ２０５は、光走査装置１０４の組み立て時に特定の治具で半導体レーザ２０２から射出される光ビームの照射位置やピントを検出しながら、レーザホルダ２０１への設置位置が調整される。コリメータレンズ２０５の設置位置が決定されると、コリメータレンズ２０５と鏡筒部２０４との間に塗布された紫外線硬化型の接着剤に紫外線を照射することでコリメータレンズ２０５はレーザホルダ２０１に接着固定される。半導体レーザ２０２は、基板２０３に電気的に接続されている。半導体レーザ２０２は、基板２０３から供給される駆動信号によって光ビームを射出する。 Returning to FIG. The laser holder (holding member) 201 is disposed substantially parallel to the substrate 203. The laser holder 201 has an attachment portion 230 for attaching the optical unit 200 to the optical scanning device 104. The laser holder 201 includes a wiring guide member 210 described later and a lens barrel portion 204. A collimator lens 205 is attached to the tip of the lens barrel portion 204. The collimator lens 205 converts the light beam (diverged light) emitted from the semiconductor laser 202 into parallel light. The collimator lens 205 is adjusted in the installation position on the laser holder 201 while detecting the irradiation position and focus of the light beam emitted from the semiconductor laser 202 with a specific jig when the optical scanning device 104 is assembled. When the installation position of the collimator lens 205 is determined, the collimator lens 205 is bonded and fixed to the laser holder 201 by irradiating the ultraviolet curable adhesive applied between the collimator lens 205 and the lens barrel portion 204 with ultraviolet rays. Is done. The semiconductor laser 202 is electrically connected to the substrate 203. The semiconductor laser 202 emits a light beam in response to a drive signal supplied from the substrate 203.

コネクタ２１３は、基板２０３上に配置されている。コネクタ２１３は、基板２０３の側端部２０３ａの近傍に設けられている。電気ケーブル（配線）としてのフレキシブルケーブル（束線）２１２（図７を用いて詳述する）は、コネクタ２１３に接続されている。基板２０３は、フレキシブルケーブル２１２を介して、ＣＰＵ（制御部）５０１（図５を用いて詳述する）に接続されている。 The connector 213 is disposed on the substrate 203. The connector 213 is provided in the vicinity of the side end 203 a of the substrate 203. A flexible cable (bundled wire) 212 (described in detail with reference to FIG. 7) as an electric cable (wiring) is connected to the connector 213. The substrate 203 is connected to a CPU (control unit) 501 (described in detail with reference to FIG. 5) via a flexible cable 212.

図２（ａ）に示すように、配線ガイド部材（保護部材）２１０は、ねじ２１１によりレーザホルダ２０１の背面２０１ｃに締結される。配線ガイド部材２１０は、フレキシブルケーブル２１２をガイドする。 As shown in FIG. 2A, the wiring guide member (protective member) 210 is fastened to the back surface 201 c of the laser holder 201 with a screw 211. The wiring guide member 210 guides the flexible cable 212.

図２において、基板支持部材２０７は、基板２０３をレーザホルダ２０１へ取り付ける。基板支持部材２０７は、弾性を有する材質（弾性材料）でできている。前記材質は、樹脂であるとよい。基板支持部材２０７は、基板２０３を支持する。レーザホルダ２０１は、基板支持部材２０７を介して基板２０３を保持する。 In FIG. 2, the substrate support member 207 attaches the substrate 203 to the laser holder 201. The substrate support member 207 is made of an elastic material (elastic material). The material may be a resin. The substrate support member 207 supports the substrate 203. The laser holder 201 holds the substrate 203 via the substrate support member 207.

図２（ｅ）に示すように、基板支持部材２０７は、複数の基板支持部２０７ａ、複数の固定部２０７ｂ、および基板支持部２０７ａと固定部２０７ｂとの間をそれぞれ接続する複数の接続部２０７ｃを有する。本実施例において、３つの基板支持部２０７ａのそれぞれは、基板支持部材２０７を基板２０３に取り付けるためのねじ２０９と係合するねじ穴２０７ｄを有する。３つの固定部２０７ｂのそれぞれは、基板支持部材２０７をレーザホルダ２０１に固定するためのねじ２０８が通る穴２０７ｅを有する。 As shown in FIG. 2 (e), the substrate support member 207 includes a plurality of substrate support portions 207a, a plurality of fixing portions 207b, and a plurality of connection portions 207c that connect the substrate support portions 207a and the fixing portions 207b, respectively. Have In this embodiment, each of the three substrate support portions 207 a has a screw hole 207 d that engages with a screw 209 for attaching the substrate support member 207 to the substrate 203. Each of the three fixing portions 207 b has a hole 207 e through which a screw 208 for fixing the substrate support member 207 to the laser holder 201 passes.

以下に、半導体レーザ２０２が実装された基板２０３をレーザホルダ２０１へ取り付ける方法について説明する。
まず、基板支持部材２０７を３つのねじ２０８でレーザホルダ２０１に固定する。次に、基板２０３に保持されたパッケージ部材２２０の基準面２２０ａを、レーザホルダ２０１に設けられた複数（本実施例において、３つ）の当接部２０１ａに当接させる。このとき、図２（ｃ）に示すように、基板支持部材２０７の基板支持部２０７ａと基板２０３の間にはすき間Ｈが存在する。 Below, the method to attach the board | substrate 203 with which the semiconductor laser 202 was mounted to the laser holder 201 is demonstrated.
First, the substrate support member 207 is fixed to the laser holder 201 with three screws 208. Next, the reference surface 220a of the package member 220 held on the substrate 203 is brought into contact with a plurality of (three in this embodiment) contact portions 201a provided on the laser holder 201. At this time, as shown in FIG. 2C, there is a gap H between the substrate support portion 207 a of the substrate support member 207 and the substrate 203.

次に、ねじ２０９を締結することにより、固定部２０７ｂと基板支持部２０７ａとの間を接続する接続部２０７ｃが弾性変形して、基板支持部２０７ａが基板２０３に密着して固定される（図２（ｄ）参照）。このとき、接続部２０７ｃの弾性変形により発生する基板支持部材２０７の復元力により、パッケージ部材２２０は、レーザホルダ２０１の当接部２０１ａに当接して固定される。当接部２０１ａは、パッケージ部材２２０の基準面２２０ａに当接して半導体レーザ２０２の光軸の向きを規定する。 Next, by fastening the screw 209, the connecting portion 207c connecting between the fixing portion 207b and the substrate support portion 207a is elastically deformed, and the substrate support portion 207a is tightly fixed to the substrate 203 (see FIG. 2 (d)). At this time, the package member 220 is fixed in contact with the contact portion 201a of the laser holder 201 by the restoring force of the substrate support member 207 generated by elastic deformation of the connection portion 207c. The abutting portion 201 a abuts on the reference surface 220 a of the package member 220 and defines the direction of the optical axis of the semiconductor laser 202.

図４（ａ）は、光走査装置１０４の斜視図である。図４（ｂ）は、光走査装置１０４の上面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の線IVＣ−IVＣに沿って取った断面図である。図４（ｄ）は、光走査装置１０４の主要な光学部品の構成を示した斜視図である。 FIG. 4A is a perspective view of the optical scanning device 104. FIG. 4B is a top view of the optical scanning device 104. FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line IVC-IVC in FIG. FIG. 4D is a perspective view illustrating a configuration of main optical components of the optical scanning device 104.

図４（ａ）に示すように、光学箱４０１には、図２で説明をした光学ユニット２００が取り付けられている。光学箱４０１は、上下に開放した形状を有する。光学箱４０１の上部開口は、上蓋４１７（図４（ｃ））により密閉される。光学箱４０１の下部開口は、下蓋４１８（図４（ｃ））により密閉される。光学箱４０１は、上蓋４１７と下蓋４１８が取り付けられることで内部が密閉される。 As shown in FIG. 4A, the optical unit 200 described in FIG. 2 is attached to the optical box 401. The optical box 401 has a shape opened up and down. The upper opening of the optical box 401 is sealed with an upper lid 417 (FIG. 4C). The lower opening of the optical box 401 is sealed with a lower lid 418 (FIG. 4C). The optical box 401 is hermetically sealed by attaching an upper lid 417 and a lower lid 418.

光学箱４０１の内部には、光ビームが感光体ドラム１０２上を主走査方向に走査するように光学ユニット２００から射出された光ビームを偏向する偏向部材としての回転多面鏡４０２が備えられている。回転多面鏡４０２は、図４（ｃ）に示すモータ４０３によって回転される。 Inside the optical box 401, a rotary polygon mirror 402 is provided as a deflecting member that deflects the light beam emitted from the optical unit 200 so that the light beam scans on the photosensitive drum 102 in the main scanning direction. . The rotary polygon mirror 402 is rotated by a motor 403 shown in FIG.

回転多面鏡４０２によって偏向された光ビームは、第１のｆθレンズ４０４に入射する。第１のｆθレンズ４０４を通過した光ビームは、反射ミラー４０５、反射ミラー４０６（図４（ｃ）および図４（ｄ））によって反射され、第２のｆθレンズ４０７に入射する。第２のｆθレンズ４０７を通過した光ビームは、反射ミラー４０８によって反射され、防塵ガラス４０９を通過して感光体ドラム１０２上に導かれる。回転多面鏡４０２によって等角速度で走査される光ビームが第１のｆθレンズ４０４と第２のｆθレンズ４０７により感光体ドラム１０２上に結像し、かつ感光体ドラム１０２上を等速度で走査する。 The light beam deflected by the rotary polygon mirror 402 is incident on the first fθ lens 404. The light beam that has passed through the first fθ lens 404 is reflected by the reflection mirror 405 and the reflection mirror 406 (FIGS. 4C and 4D), and enters the second fθ lens 407. The light beam that has passed through the second fθ lens 407 is reflected by the reflection mirror 408, passes through the dust-proof glass 409, and is guided onto the photosensitive drum 102. A light beam scanned at a constant angular velocity by the rotary polygon mirror 402 forms an image on the photosensitive drum 102 by the first fθ lens 404 and the second fθ lens 407, and scans the photosensitive drum 102 at a constant velocity. .

本実施例の光走査装置１０４は、ビームスプリッター４１０を有する。ビームスプリッター４１０は、光学ユニット２００から回転多面鏡４０２へ射出された光ビームの光路上に配置されている。ビームスプリッター４１０に入射した光ビームは、透過光である第１の光ビームと、反射光である第２の光ビームとに分離される。第１の光ビームは、回転多面鏡４０２によって偏向され、上述の如く感光体ドラム１０２に導かれる。第２の光ビームは、図４（ａ）に示す集光レンズ４１５を通過した後、光電変換素子（受光部）としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという。）４１１に入射する。ＰＤ４１１は、受光光量に応じた検知信号を出力し、出力された検知信号に基づいて後述する自動光量制御（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）が行われる。 The optical scanning device 104 according to the present exemplary embodiment includes a beam splitter 410. The beam splitter 410 is disposed on the optical path of the light beam emitted from the optical unit 200 to the rotary polygon mirror 402. The light beam incident on the beam splitter 410 is separated into a first light beam that is transmitted light and a second light beam that is reflected light. The first light beam is deflected by the rotating polygon mirror 402 and guided to the photosensitive drum 102 as described above. The second light beam passes through a condenser lens 415 shown in FIG. 4A and then enters a photodiode (hereinafter referred to as PD) 411 as a photoelectric conversion element (light receiving unit). The PD 411 outputs a detection signal corresponding to the amount of received light, and automatic light control (APC) described later is performed based on the output detection signal.

また、本実施例の光走査装置１０４は、画像データに基づく光ビームの射出タイミングを決定するための同期信号を生成するビーム検出器（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔｏｒ、以下、ＢＤという。）４１２を備える。回転多面鏡４０２によって偏向された光ビーム（第１の光ビーム）は、第１のｆθレンズ４０４を通過し、反射ミラー４０５、ＢＤミラー４１４（図４（ｄ））によって反射され、ＢＤ４１２に入射する。ＢＤ４１２に入射する光ビームは、複数のレンズから成る光学系４１３を通過してＢＤ４１２に入射する。光学系４１３は、ガラスレンズと樹脂レンズから構成されており、主走査方向と副走査方向で異なるパワー（屈折力）を有し、主走査方向のパワーの大部分はガラスレンズが有している。 Further, the optical scanning device 104 of this embodiment includes a beam detector (hereinafter referred to as BD) 412 that generates a synchronization signal for determining the emission timing of the light beam based on the image data. The light beam (first light beam) deflected by the rotary polygon mirror 402 passes through the first fθ lens 404, is reflected by the reflection mirror 405 and the BD mirror 414 (FIG. 4D), and enters the BD 412. To do. The light beam incident on the BD 412 passes through the optical system 413 including a plurality of lenses and enters the BD 412. The optical system 413 includes a glass lens and a resin lens, and has different powers (refractive power) in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and most of the power in the main scanning direction is in the glass lens. .

図５は、本実施例の画像形成装置１００の制御ブロック図である。なお、本実施例における各色の画像形成部１０１における構成要素は同一のものであるので、以下では、画像形成部１０１Ｙの制御ブロック図を例に説明する。
ＣＰＵ５０１は、メモリ５０２に記憶された制御プログラムに基づいて各要素に所定の制御を実行させる制御部である。 FIG. 5 is a control block diagram of the image forming apparatus 100 of the present embodiment. In addition, since the components in the image forming unit 101 of each color in the present embodiment are the same, a control block diagram of the image forming unit 101Y will be described below as an example.
The CPU 501 is a control unit that causes each element to execute predetermined control based on a control program stored in the memory 502.

画像形成部１０１Ｙは、プロセスユニット５０４を有する。図５に示すプロセスユニット５０４は、感光体ドラム１０２Ｙを駆動する駆動部、帯電装置１０３Ｙ、現像装置１０５Ｙ、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、駆動ローラ１０８、および一次転写装置１１１Ｙを総称したものである。プロセスユニット５０４の詳細な制御については説明を省略する。 The image forming unit 101Y includes a process unit 504. The process unit 504 shown in FIG. 5 is a generic term for a drive unit that drives the photosensitive drum 102Y, a charging device 103Y, a developing device 105Y, a drum cleaning device 106Y, a drive roller 108, and a primary transfer device 111Y. The detailed control of the process unit 504 will not be described.

また、ＣＰＵ５０１は、２次転写装置１１２、および記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を制御する。２次転写装置１１２および定着装置１１３の詳細な制御については説明を省略する。 In addition, the CPU 501 controls the secondary transfer device 112 and the fixing device 113 for fixing the toner image on the recording medium S. The detailed control of the secondary transfer device 112 and the fixing device 113 will not be described.

メモリ５０２には、制御プログラムの他、ＡＰＣを実行する際に用いる参照値データ、各発光素子２０２ａの射出タイミングを規定するタイミングデータが記憶されている。ＣＰＵ５０１は、同期信号よりも高周波数のクロック信号を生成する水晶発振器などのクロック信号生成部とクロック信号をカウントするカウンタを内蔵している。 In addition to the control program, the memory 502 stores reference value data used when APC is executed and timing data that defines the emission timing of each light emitting element 202a. The CPU 501 includes a clock signal generation unit such as a crystal oscillator that generates a clock signal having a frequency higher than that of the synchronization signal, and a counter that counts the clock signal.

ＣＰＵ５０１には、ＢＤ４１２から出力される同期信号が入力される。また、ＣＰＵ５０１には、ＰＤ４１１から出力される検知信号が入力される。ＣＰＵ５０１は、同期信号に基づいてレーザドライバ５０３へ制御信号を送信する。レーザドライバ５０３は、制御信号に基づいて半導体レーザ２０２へ駆動信号を送信する。 A synchronization signal output from the BD 412 is input to the CPU 501. Further, the CPU 501 receives a detection signal output from the PD 411. The CPU 501 transmits a control signal to the laser driver 503 based on the synchronization signal. The laser driver 503 transmits a drive signal to the semiconductor laser 202 based on the control signal.

以下、図６を用いて、本実施例において光ビームが１走査される１走査周期内に行われる制御について説明する。
図６において、（１）は、ＢＤ４１２から出力される同期信号を示す。（２）は、半導体レーザ２０２の複数の発光素子２０２ａのうちのレーザドライバ５０３から発光素子２０２ａ１に送信される駆動信号Ａを示す。（３）は、半導体レーザ２０２の複数の発光素子２０２ａのうちのレーザドライバ５０３から発光素子２０２ａ２に送信される駆動信号Ｂを示す。なお、説明を簡易にするために、発光素子２０２ａ１及び２０２ａ２のみを示しているが、複数の発光素子２０２ａ数は、３つ以上であってもよい。 Hereinafter, the control performed in one scanning period in which the light beam is scanned once in the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, (1) indicates a synchronization signal output from the BD 412. (2) shows a drive signal A transmitted from the laser driver 503 to the light emitting element 202a1 among the plurality of light emitting elements 202a of the semiconductor laser 202. (3) shows a drive signal B transmitted from the laser driver 503 to the light emitting element 202a2 among the plurality of light emitting elements 202a of the semiconductor laser 202. For ease of explanation, only the light emitting elements 202a1 and 202a2 are shown, but the number of the plurality of light emitting elements 202a may be three or more.

図６の（２）に示すように、レーザドライバ５０３は、同期信号を生成するために発光素子２０２ａ１にＢＤ４１２に入射するタイミングに合わせて駆動信号Ａを送信する。その駆動信号Ａに応じて発光素子２０２ａ１からは光ビームが射出され、その光ビームを受光したＢＤ４１２は同期信号を生成する。 As shown in (2) of FIG. 6, the laser driver 503 transmits the drive signal A in synchronization with the timing of entering the BD 412 to the light emitting element 202a1 in order to generate a synchronization signal. In response to the drive signal A, a light beam is emitted from the light emitting element 202a1, and the BD 412 that has received the light beam generates a synchronization signal.

ＣＰＵ５０１は、同期信号の生成タイミングに基づいて主走査方向の露光開始位置（画像形成開始位置）を決定する。ＣＰＵ５０１は、同期信号の生成に応じてカウントされるカウント値が各発光素子２０２ａに対応して設定された第１の所定値（上記タイミングデータのうちのひとつ）になったことに応じて画像データに基づく光ビームの射出をレーザドライバ５０３に開始させる。即ち、図６の（２）（３）に示すように、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されてから第１の所定値に対応する所定時間Ｔ１１、Ｔ１２後に感光体ドラム１０２上にトナー像を形成するための光ビームの射出をレーザドライバ５０３に開始させる。その後、図６の（２）（３）の潜像形成期間において画像データに基づく光ビームが発光素子２０２ａ１及び２０２ａ２からそれぞれ射出される。 The CPU 501 determines an exposure start position (image formation start position) in the main scanning direction based on the generation timing of the synchronization signal. The CPU 501 determines the image data in response to the count value counted according to the generation of the synchronization signal being the first predetermined value (one of the timing data) set corresponding to each light emitting element 202a. The laser driver 503 starts emitting the light beam based on the above. That is, as shown in (2) and (3) of FIG. 6, the CPU 501 forms a toner image on the photosensitive drum 102 after a predetermined time T11 and T12 corresponding to the first predetermined value after the synchronization signal is generated. The laser driver 503 starts to emit a light beam for the purpose. Thereafter, light beams based on the image data are emitted from the light emitting elements 202a1 and 202a2 in the latent image formation period of (2) and (3) in FIG.

また、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されたことに応じてカウンタのカウント値をリセットし、かつカウントを開始する。そして、ＣＰＵ５０１は、カウンタのカウント値が各発光素子２０２ａに対応して設定された第２の所定値（上記タイミングデータのうちのひとつ）になったことに応じて、半導体レーザ２０２の各発光素子２０２ａを個別に点灯させる。ＣＰＵ５０１は、各発光素子２０２ａから射出された光ビームをＰＤ４１１が受光した受光結果に基づいて、各発光素子２０２ａのＡＰＣを実行する。即ち、図６に示すように、ＣＰＵ５０１は、同期信号が生成されてから第２の所定値に対応する所定時間Ｔ２１およびＴ２２後にＡＰＣを実行する。ＡＰＣは、図６に示すＡＰＣ実行期間中に実行される。 Further, the CPU 501 resets the count value of the counter and starts counting in response to the generation of the synchronization signal. Then, in response to the count value of the counter reaching the second predetermined value (one of the timing data) set corresponding to each light emitting element 202a, the CPU 501 reads each light emitting element of the semiconductor laser 202. 202a is turned on individually. The CPU 501 executes APC of each light emitting element 202a based on the light reception result obtained by the PD 411 receiving the light beam emitted from each light emitting element 202a. That is, as shown in FIG. 6, the CPU 501 executes APC after predetermined times T21 and T22 corresponding to the second predetermined value after the synchronization signal is generated. APC is executed during the APC execution period shown in FIG.

なお、各発光素子２０２ａに対応して設定された第１の所定値及び第２の所定値は、回転多面鏡４０２の回転速度を考慮して回転多面鏡４０２により偏向された光ビームがＢＤ４１２およびＰＤ４１１に入射するタイミングに基づいて設定される。また、本実施例では、第１の所定値及び第２の所定値を各発光素子２０２ａに対応して設定された所定値として説明したが、第１の所定値及び第２の所定値は、各発光素子２０２ａに共通して設定された所定値であってもよい。 Note that the first predetermined value and the second predetermined value set corresponding to each light emitting element 202a are BD412 and the light beam deflected by the rotating polygon mirror 402 in consideration of the rotation speed of the rotating polygon mirror 402. It is set based on the timing of incidence on the PD 411. In the present embodiment, the first predetermined value and the second predetermined value are described as the predetermined values set corresponding to the respective light emitting elements 202a. However, the first predetermined value and the second predetermined value are: It may be a predetermined value set in common to each light emitting element 202a.

ＣＰＵ５０１は、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧と目標光量に対応する参照電圧（メモリ５０２に記憶された参照データに相当）とを比較し、電圧の差分に基づいて各発光素子２０２ａに供給する駆動信号ＡおよびＢである駆動電流値を制御する。即ち、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧が目標光量に対応する電圧よりも低い場合、発光素子２０２ａに供給する駆動電流を増加させて光ビームの光量を増大させる。一方、ＰＤ４１１から出力される検知信号の電圧が目標光量に対応する電圧よりも高い場合、レーザドライバ５０３から発光素子２０２ａに供給する電流を減少させて光ビームの光量を低下させる。 The CPU 501 compares the voltage of the detection signal output from the PD 411 with the reference voltage corresponding to the target light amount (corresponding to the reference data stored in the memory 502), and supplies it to each light emitting element 202a based on the voltage difference. The drive current value which is the drive signals A and B is controlled. That is, when the voltage of the detection signal output from the PD 411 is lower than the voltage corresponding to the target light amount, the drive current supplied to the light emitting element 202a is increased to increase the light amount of the light beam. On the other hand, when the voltage of the detection signal output from the PD 411 is higher than the voltage corresponding to the target light quantity, the current supplied from the laser driver 503 to the light emitting element 202a is reduced to reduce the light quantity of the light beam.

以下に、本実施例におけるフレキシブルケーブル２１２の配線について、図７を用いて説明する。
図７は、光学ユニット２００を示す図である。図７（ａ）は、光学ユニット２００を基板２０３の正面方向から見た図である。図７（ｂ）は、光学ユニット２００の背面図である。図７（ｃ）は、光学ユニット２００の上面図である。図７（ｄ）は、光学ユニット２００の側面図である。 Hereinafter, the wiring of the flexible cable 212 in this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the optical unit 200. FIG. 7A is a view of the optical unit 200 as viewed from the front side of the substrate 203. FIG. 7B is a rear view of the optical unit 200. FIG. 7C is a top view of the optical unit 200. FIG. 7D is a side view of the optical unit 200.

電気ケーブルとしてのフレキシブルケーブル２１２の一端部２１２ａは、基板２０３のコネクタ２１３に接続されている。フレキシブルケーブル２１２の他端部２１２ｂは、ＣＰＵ５０１に接続される。このフレキシブルケーブル２１２に外力・衝撃が加わった際に、該外力・衝撃がコネクタ２１３に伝わってしまうと、外力・衝撃が基板２０３へ加わる。本実施例は、フレキシブルケーブル２１２に加わった外力・衝撃が基板２０３へ伝わることを防止する。 One end 212 a of the flexible cable 212 as an electric cable is connected to the connector 213 of the substrate 203. The other end 212b of the flexible cable 212 is connected to the CPU 501. When an external force / impact is applied to the flexible cable 212, if the external force / impact is transmitted to the connector 213, the external force / impact is applied to the substrate 203. In this embodiment, external force / impact applied to the flexible cable 212 is prevented from being transmitted to the substrate 203.

配線ガイド部材（保護部材）２１０は、レーザホルダ２０１に取り付けられている。本実施例では、保護部材２１０は、ねじ２１１によってレーザホルダ２０１に固定されている。配線ガイド部材２１０には、配線ガイド部材２１０の上端部２１０ａおよび下端部２１０ｂから突出したひさし部（突出部）２１０ｃおよび２１０ｄが設けられている。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、配線ガイド部材２１０の上端部２１０ａおよび下端部２１０ｂから、レーザホルダ２０１に取付けられる配線ガイド部材２１０の正面側へ延在している。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、基板２０３の外形部（上端部および下端部）の少なくとも一部を覆うように配置されている。ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄと基板２０３の外形部との間に隙間を有するように配置されている。 The wiring guide member (protective member) 210 is attached to the laser holder 201. In the present embodiment, the protection member 210 is fixed to the laser holder 201 with a screw 211. The wiring guide member 210 is provided with eaves portions (protruding portions) 210 c and 210 d that protrude from the upper end portion 210 a and the lower end portion 210 b of the wiring guide member 210. The eaves portions 210 c and 210 d extend from the upper end portion 210 a and the lower end portion 210 b of the wiring guide member 210 to the front side of the wiring guide member 210 attached to the laser holder 201. The eaves portions 210 c and 210 d are arranged so as to cover at least a part of the outer shape portions (upper end portion and lower end portion) of the substrate 203. The eaves portions 210 c and 210 d are arranged so as to have a gap between the eaves portions 210 c and 210 d and the outer shape portion of the substrate 203.

また、ひさし部２１０ｃおよび２１０ｄの側端部２１０ｃ１および２１０ｄ１は、基板２０３の側端部２０３ａよりも外方へ突出している。配線ガイド部材２１０のひさし部２１０ｃおよび２１０ｄは、基板２０３の外形部が剥き出しになることを防止する。
配線ガイド部材２１０は、弾性部材により成形されている。配線ガイド部材２１０の弾性部材は、ＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂部材であるとよい。 Further, the side end portions 210c1 and 210d1 of the eaves portions 210c and 210d protrude outward from the side end portion 203a of the substrate 203. The eaves portions 210c and 210d of the wiring guide member 210 prevent the outer portion of the substrate 203 from being exposed.
The wiring guide member 210 is formed of an elastic member. The elastic member of the wiring guide member 210 may be a resin member such as PP (polypropylene).

図２（ａ）に示すように、配線ガイド部材（保護部材）２１０は、レーザホルダ２０１を挟んで、基板２０３を保持する側の反対側に配置されている。配線ガイド部材２１０は、ねじ２１１によりレーザホルダ２０１の背面２０１ｃに締結される。配線ガイド部材２１０は、基板２０３の外形部を保護する。配線ガイド部材２１０は、フレキシブルケーブル２１２をコネクタ２１３からＣＰＵ５０１へ向かってガイドする。 As shown in FIG. 2A, the wiring guide member (protective member) 210 is disposed on the opposite side of the side holding the substrate 203 with the laser holder 201 interposed therebetween. The wiring guide member 210 is fastened to the back surface 201 c of the laser holder 201 with a screw 211. The wiring guide member 210 protects the outer portion of the substrate 203. The wiring guide member 210 guides the flexible cable 212 from the connector 213 toward the CPU 501.

図７（ｂ）に示すように、配線ガイド部材２１０の背面２１０ｈには、複数（本実施例においては２つ）の爪部２１０ｅおよび２１０ｆが設けられている。ここで、配線ガイド部材２１０の背面２１０ｈは、レーザホルダ２０１に取付けられる配線ガイド部材２１０の正面と反対である。光学ユニット２００が光学箱４０１に取付けられたときに、背面２１０ｈは、光学箱４０１に対向する。 As shown in FIG. 7B, a plurality (two in this embodiment) of claw portions 210e and 210f are provided on the back surface 210h of the wiring guide member 210. Here, the back surface 210 h of the wiring guide member 210 is opposite to the front surface of the wiring guide member 210 attached to the laser holder 201. When the optical unit 200 is attached to the optical box 401, the back surface 210 h faces the optical box 401.

爪部２１０ｅおよび２１０ｆは、配線ガイド部材２１０の背面２１０ｈの側から見たときに、上面２１０ｋに対して略４５度の角度の線に沿って配置されている。しかし、爪部２１０ｅおよび２１０ｆは、必ずしも４５度の角度の線に沿って配置されている必要はなく、フレキシブルケーブル２１２の折り曲げ部２１２ｃに沿って配置されていればよい。 The claw portions 210e and 210f are arranged along a line having an angle of about 45 degrees with respect to the upper surface 210k when viewed from the back surface 210h side of the wiring guide member 210. However, the claw portions 210e and 210f do not necessarily have to be disposed along a line having an angle of 45 degrees, and may be disposed along the bent portion 212c of the flexible cable 212.

爪部２１０ｅおよび２１０ｆは、背面２１０ｈとの間に隙間を形成している。フレキシブルケーブル２１２の折り曲げ部２１２ｃを隙間に挿入することにより、爪部２１０ｅおよび２１０ｆと背面２１０ｈとの間で折り曲げ部２１２ｃが保持される。本実施例においては、２つの爪部２１０ｅおよび２１０ｆが設けられているが、３つまたは４つの爪部が設けられていてもよいし、１つの爪部であってもよい。 The claw portions 210e and 210f form a gap with the back surface 210h. By inserting the bent portion 212c of the flexible cable 212 into the gap, the bent portion 212c is held between the claw portions 210e and 210f and the back surface 210h. In this embodiment, the two claw portions 210e and 210f are provided, but three or four claw portions may be provided, or one claw portion may be provided.

配線ガイド部材２１０のひさし部２１０ｃの上面２１０ｋには、リブ２１０ｇが設けられている。リブ２１０ｇは、配線ガイド部材２１０の正面側から背面側へ延在している。リブ２１０ｇは、折り曲げられたフレキシブルケーブル２１２をガイドする。 A rib 210g is provided on the upper surface 210k of the eaves part 210c of the wiring guide member 210. The rib 210g extends from the front side of the wiring guide member 210 to the back side. The rib 210g guides the bent flexible cable 212.

フレキシブルケーブル２１２を光学ユニット２００へ取り付ける方法は、以下の通りである。フレキシブルケーブル２１２の一端部２１２ａを、基板２０３のコネクタ２１３に接続する。コネクタ２１３に接続されたフレキシブルケーブル２１２を、図７（ａ）においてコネクタ２１３の右方向へ這わせる。そして、レーザホルダ２０１の側面２０１ｂ（図７（ｄ））に沿って、フレキシブルケーブル２１２を折り曲げる。折り曲げたフレキシブルケーブル２１２を、今度は、配線ガイド部材２１０の背面２１０ｄ（図７（ｂ））に沿って折り曲げる。さらに、配線ガイド部材２１０の爪部２１０ｅ、２１０ｆに沿って斜め略４５度方向に折り返して、フレキシブルケーブル２１２を上方へ這わせる。上方へ這わせたフレキシブルケーブル２１２を、配線ガイド部材２１０の上面２１０ｋに沿って折る。フレキシブルケーブル２１２を、上面２１０ｋのリブ２１０ｇに沿って基板２０３の正面方向へ這わせる。フレキシブルケーブル２１２の他端部２１２ｂを、ＣＰＵ５０１に接続する。 A method for attaching the flexible cable 212 to the optical unit 200 is as follows. One end 212 a of the flexible cable 212 is connected to the connector 213 of the substrate 203. The flexible cable 212 connected to the connector 213 is turned to the right of the connector 213 in FIG. Then, the flexible cable 212 is bent along the side surface 201b (FIG. 7D) of the laser holder 201. The bent flexible cable 212 is bent along the back surface 210d of the wiring guide member 210 (FIG. 7B). Further, the flexible cable 212 is folded upward by folding back along the claw portions 210e and 210f of the wiring guide member 210 in an oblique direction of approximately 45 degrees. The flexible cable 212 laid upward is folded along the upper surface 210 k of the wiring guide member 210. The flexible cable 212 is wound in the front direction of the substrate 203 along the rib 210g of the upper surface 210k. The other end 212b of the flexible cable 212 is connected to the CPU 501.

このようにフレキシブルケーブル２１２を這わせることで、フレキシブルケーブル２１２に作用する外力・衝撃が基板２０３へ伝わることを防止できることを以下に説明する。
（１）フレキシブルケーブル２１２がＡ方向（図７（ｃ））へ引っ張られたとき（正面から見て右方向）
外力・衝撃によりフレキシブルケーブル２１２が移動したときに、フレキシブルケーブル２１２は、リブ２１０ｇに当接してフレキシブルケーブル２１２の移動が規制される。フレキシブルケーブル２１２は、リブ２１０ｇにより位置を規制されているため、フレキシブルケーブル２１２のストレスがコネクタ２１３へ伝わらない。
（２）フレキシブルケーブル２１２がＢ方向（図７（ｃ））へ引っ張られたとき（正面から見て左方向）
フレキシブルケーブル２１２は、配線ガイド部材２１０の爪部２１０ｅ、２１０ｆにより位置を規制されているため、フレキシブルケーブル２１２のストレスがコネクタ２１３へ伝わらない。
（３）フレキシブルケーブル２１２がＣ方向（図７（ｄ））へ引っ張られたとき（正面から見て下方向）
フレキシブルケーブル２１２は、配線ガイド部材２１０の上面２１０ｋにより位置を規制されているため、フレキシブルケーブル２１２のストレスがコネクタ２１３へ伝わらない。
（４）フレキシブルケーブル２１２がＤ方向（図７（ｃ））へ引っ張られたとき（正面から見て手前方向）
フレキシブルケーブル２１２は、配線ガイド部材２１０の背面２１０ｈにより位置を規制されているため、フレキシブルケーブル２１２のストレスがコネクタ２１３へ伝わらない。 It will be described below that the flexible cable 212 can be prevented from being transmitted to the substrate 203 due to external force / impact acting on the flexible cable 212.
(1) When the flexible cable 212 is pulled in the direction A (FIG. 7C) (right direction when viewed from the front)
When the flexible cable 212 is moved by an external force / impact, the flexible cable 212 abuts on the rib 210g and the movement of the flexible cable 212 is restricted. Since the position of the flexible cable 212 is regulated by the rib 210g, the stress of the flexible cable 212 is not transmitted to the connector 213.
(2) When the flexible cable 212 is pulled in the B direction (FIG. 7C) (left direction as viewed from the front)
Since the position of the flexible cable 212 is regulated by the claw portions 210e and 210f of the wiring guide member 210, the stress of the flexible cable 212 is not transmitted to the connector 213.
(3) When the flexible cable 212 is pulled in the C direction (FIG. 7 (d)) (downward as viewed from the front)
Since the position of the flexible cable 212 is regulated by the upper surface 210k of the wiring guide member 210, the stress of the flexible cable 212 is not transmitted to the connector 213.
(4) When the flexible cable 212 is pulled in the direction D (FIG. 7C) (front direction when viewed from the front)
Since the position of the flexible cable 212 is regulated by the back surface 210 h of the wiring guide member 210, the stress of the flexible cable 212 is not transmitted to the connector 213.

このように、フレキシブルケーブル２１２が色々な方向へ引っ張られても、フレキシブルケーブル２１２のストレスがコネクタ２１３へ加わる前に配線ガイド部材２１０がストレスを吸収することが可能となる。 As described above, even if the flexible cable 212 is pulled in various directions, the wiring guide member 210 can absorb the stress before the stress of the flexible cable 212 is applied to the connector 213.

組立作業者やサービスマンは、フレキシブルケーブル２１２を画像形成装置１００の本体のＣＰＵ５０へ接続する際や、誤ってフレキシブルケーブル２１２に手を引っかけてしまった際に、フレキシブルケーブル２１２に外力・衝撃を加えることがある。しかし、フレキシブルケーブル２１２にストレスが加わったとしても、本実施例によれば、基板２０３に外力・衝撃が加わることを防止できる。 An assembly worker or a service person applies an external force or impact to the flexible cable 212 when the flexible cable 212 is connected to the CPU 50 of the main body of the image forming apparatus 100 or when the flexible cable 212 is accidentally caught in the hand. Sometimes. However, even if stress is applied to the flexible cable 212, according to the present embodiment, it is possible to prevent external force / impact from being applied to the substrate 203.

また、組立作業者は、光学ユニット２００および光走査装置１０４の組立時に、フレキシブルケーブル２１２に手を引っかけてしまい、フレキシブルケーブル２１２に外力・衝撃を加えることがある。しかし、光学ユニット２００の組立工程の初期に配線ガイド部材２１０をレーザホルダ２０１に取り付けることによって、フレキシブルケーブル２１２にストレスが加わったとしても、基板２０３に外力・衝撃が加わることを防止できる。 In addition, when the optical unit 200 and the optical scanning device 104 are assembled, the assembly operator may get caught in the flexible cable 212 and apply an external force / impact to the flexible cable 212. However, by attaching the wiring guide member 210 to the laser holder 201 at the initial stage of the assembly process of the optical unit 200, it is possible to prevent external force / impact from being applied to the substrate 203 even if stress is applied to the flexible cable 212.

本実施例において、基板２０３のコネクタ２１３に接続される配線としてフレキシブルケーブル（束線）２１２を使用した。フレキシブルケーブル２１２は、フラットケーブルであるとよいが、その他の電気ケーブルであってもよい。しかし、本発明は、電気ケーブルとしてのフレキシブルケーブル２１２に限定されるものではなく、基板２０３とＣＰＵ５０１との間で信号を伝送する配線として光ファイバを使用してもよい。 In this embodiment, a flexible cable (bundled wire) 212 is used as the wiring connected to the connector 213 of the substrate 203. The flexible cable 212 may be a flat cable, but may be another electric cable. However, the present invention is not limited to the flexible cable 212 as an electric cable, and an optical fiber may be used as a wiring for transmitting a signal between the substrate 203 and the CPU 501.

本実施例によれは、コネクタ２１３に接続されたフレキシブルケーブル２１２は、配線ガイド部材２１０に沿って折り曲げられている。フレキシブルケーブル２１２にストレスが加わっても、ストレスを配線ガイド部材２１０により吸収することができる。よって、配線ガイド部材２１０は、組立作業中やメンテナンス中に光学ユニット２００の配線に作用する外力により基板２０３に生じるストレスを低減することができる。 According to the present embodiment, the flexible cable 212 connected to the connector 213 is bent along the wiring guide member 210. Even if stress is applied to the flexible cable 212, the stress can be absorbed by the wiring guide member 210. Therefore, the wiring guide member 210 can reduce the stress generated on the substrate 203 due to the external force acting on the wiring of the optical unit 200 during assembly work or maintenance.

本実施例によれば、光軸を高精度に維持しながらも、簡単な構成で、組立作業中やメンテナンス中に光源装置に作用する外力による電気基板のずれを防止することができる。
本実施例によれば、ＶＣＳＥＬチップパッケージの変形や破損を防止することができると共に、衝撃、振動、および外力に強い光源装置および光走査装置を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to prevent displacement of the electric substrate due to an external force acting on the light source device during assembly work or maintenance with a simple configuration while maintaining the optical axis with high accuracy.
According to this embodiment, it is possible to provide a light source device and an optical scanning device that can prevent deformation and breakage of the VCSEL chip package and are strong against impact, vibration, and external force.

２００光学ユニット（光源装置）
２０１レーザホルダ（保持部材）
２０１ａ当接部
２０２半導体レーザ（光源）
２０２ａ発光素子（発光部）
２０３電気基板
２０７基板支持部材
２１０配線ガイド部材
２１０ｃ、２１０ｄひさし部（突出部）
２１０ｅ、２１０ｆ爪部
２１０ｇリブ
２１１ねじ（固定部材）
２１２フレキシブルケーブル（配線）
２１３コネクタ
２２０パッケージ部材
４０１光学箱
４０２回転多面鏡（偏向部材） 200 Optical unit (light source device)
201 Laser holder (holding member)
201a Contact part 202 Semiconductor laser (light source)
202a Light emitting element (light emitting part)
203 Electric substrate 207 Substrate support member 210 Wiring guide members 210c and 210d Eaves part (protrusion part)
210e, 210f Claw 210g Rib 211 Screw (fixing member)
212 Flexible cable (wiring)
213 Connector 220 Package member 401 Optical box 402 Rotating polygon mirror (deflection member)

Claims

  A semiconductor laser chip comprising a light emitting element that emits laser light, and a package part that encloses the light emitting element, deflection means that deflects the laser light so that the laser light scans on a photoreceptor, and the deflection An optical box containing the means, and an optical scanning device attached to the image forming apparatus main body,
  The semiconductor laser chip is mounted on a first mounting plane, a connector is mounted on a second mounting plane that is the back surface of the first mounting plane, and a signal input from the image forming apparatus main body via the connector And an electric substrate for driving the semiconductor laser chip according to
  A substrate holding unit to which the electric substrate is fixed so that the first mounting planes face each other;
  A cable having one end connected to the image forming apparatus main body and the other end connected to the connector;
  The substrate holding unit is fixed to the optical box so that the substrate holding unit is located between the electric substrate and the optical box, and a gap is formed between the substrate holding unit and the optical box. And
  The substrate holding unit includes a cable holding unit that holds the cable on a side facing the optical box,
  An optical scanning device, wherein an intermediate portion between the one end and the other end of the cable is held by the cable holding portion in the gap.

The optical scanning device according to claim 1, wherein the cable holding portion includes a claw portion that holds the cable.

3. The optical scanning according to claim 1, wherein the cable is a flat cable, the intermediate portion of the flat cable is bent in the gap, and the cable holding portion holds the bent portion of the flat cable. apparatus.

  An optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
  A photoreceptor,
  Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with the laser beam deflected by the deflecting means with toner;
  Transfer means for transferring a toner image developed on the photoreceptor to a recording medium;
  Fixing means for fixing the toner image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus comprising: