JP6387924B2 - 光走査装置の製造方法、光走査装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置の製造方法、光走査装置およびそれを備える画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像装置は、像担持体の表面に静電潜像を書き込むレーザー光を出射する光走査装置を備える。前記光走査装置は、半導体レーザー素子およびコリメートレンズなどの光学部品と、それ光学部品が取り付けられた合成樹脂の支持体とを備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１０３３１８号公報

ところで、前記画像形成装置内における前記光走査装置の周囲は、前記半導体レーザー素子の発熱および定着装置のヒーターの発熱などによって高温になりやすい。そして、前記光走査装置における合成樹脂製の前記支持体は、高温環境下での継続使用によって経時的に収縮変形し得る。この収縮は、後収縮などと称される。

前記画像形成装置において、前記光走査装置の前記支持体が収縮すると、前記半導体レーザー素子から前記コリメートレンズまでの距離が短くなる。そうすると、前記像担持体の表面におけるレーザー光のピント位置が変化し、ピント位置の変化は画質悪化の原因となる。

本発明の目的は、光走査装置における合成樹脂の支持体が経時的に収縮した場合でも、前記光走査装置が出力するレーザー光のピント位置の変化を極力小さく抑えることができる光走査装置の製造方法、光走査装置および画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置の製造方法は、以下の各構成要素を備える光走査装置を製造する方法である。前記光走査装置は、支持体と、半導体レーザー素子と、基板と、コリメートレンズとを備える。前記支持体は、合成樹脂の一体成形部材であり、貫通孔が形成された縦壁部を有する。前記半導体レーザー素子は、本体部から外側へ張り出したフランジ部を有する。前記製造方法は、以下に示される各工程を含む。第１工程は、前記半導体レーザー素子の前面を先頭にして、前記フランジ部を、前記縦壁部の第１面側から、前記縦壁部の前記貫通孔における前記フランジ部の外周面に接する外接孔部に圧入する工程である。第２工程は、前記半導体レーザー素子の背面側の端子を前記基板に実装する工程である。第３工程は、前記半導体レーザー素子の前記フランジ部が前記外接孔部に圧入される前または後において、前記コリメートレンズを前記支持体に取り付ける工程である。前記外接孔部への前記フランジ部の圧入は、前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の前面側のエッジ部が前記外接孔部内に留まる位置で停止される。前記コリメートレンズは、前記半導体レーザー素子の正面方向の出射光の経路において前記支持体に取り付けられる。

本発明の他の局面に係る光走査装置は、支持体と、半導体レーザー素子と、基板と、コリメートレンズとを備える。前記支持体は、合成樹脂の一体成形部材であり、貫通孔が形成された縦壁部を有する。前記半導体レーザー素子は前記縦壁部の前記貫通孔に圧入されている。前記基板は、前記縦壁部の第１面側に位置し、前記半導体レーザー素子の背面側の端子が実装されている。前記コリメートレンズは、前記半導体レーザー素子の正面方向の出射光の経路において前記支持体に取り付けられている。前記半導体レーザー素子は、本体部から外側へ張り出したフランジ部を有する。前記縦壁部の前記貫通孔が、前記フランジ部の外周面に接する外接孔部を含む。前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の前面側のエッジ部が前記外接孔部内に留まった状態で、前記フランジ部が前記縦壁部の前記外接孔部に圧入されている。前記フランジ部が、前記半導体レーザー素子の前面を先頭にして前記縦壁部の前記第１面側から前記外接孔部に圧入されたことによって生じた段差が、前記外接孔部の内面に形成されている。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記光走査装置と、像担持体と、現像装置と、転写装置とを備える。前記像担持体は、前記光走査装置から出力されるレーザー光によって静電潜像が形成される。前記現像装置は、前記静電潜像をトナー像として顕像化する装置である。前記転写装置は、前記トナー像をシート材に転写する装置である。

本発明によれば、光走査装置における合成樹脂の支持体が径時的に収縮した場合でも、前記光走査装置が出力するレーザー光のピント位置の変化を極力小さく抑えることができる光走査装置の製造方法、光走査装置および画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る光走査装置を備える画像形成装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る光走査装置が備える光源ユニットの第１の斜視図である。 図３は、実施形態に係る光走査装置が備える光源ユニットの第２の斜視図である。 図４は、光源ユニットが備える支持体の斜視図である。 図５は、光源ユニットが備える支持体の底面図である。 図６は、半導体レーザー素子の斜視である。 図７は、実施形態に係る光走査装置が備える光源ユニットの支持体の一部および支持体の貫通孔に圧入される前の半導体レーザー素子の断面図である。 図８は、実施形態に係る光走査装置が備える光源ユニットの支持体の一部および支持体の貫通孔に圧入された半導体レーザー素子の断面図である。 図９は、実施形態に係る光走査装置が備える光源ユニットの製造手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、評価テストの比較例における半導体レーザー素子の取り付け方法を示す図であり、図１０Ａは第２比較例、図１０Ｂは第２比較例、図１０Ｃは第３比較例、図１０Ｄは第４比較例を示す。 図１１は、評価テストの結果を表すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［画像形成装置１０］
まず、図１を参照しつつ、実施形態に係る光走査装置５を備える電子写真方式の画像形成装置１０の構成について説明する。図１に示される画像形成装置１０は、プリンターである。画像形成装置１０が、複写機、ファクシミリまたは複合機などであることも考えられる。

画像形成装置１０は、不図示の端末装置から受信した印刷ジョブデータに基づく画像をシート材９に形成する装置である。シート材９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。

画像形成装置１０は、シート収容部３０、シート搬送部３、画像形成部４、光走査装置５および定着装置６などを備える。シート収容部３０は、重ねられた複数のシート材９を収容する。

シート搬送部３において、送出ローラー３１がシート材９をシート収容部３０からシート搬送路３００へ送り出す。さらに、搬送ローラー３２がシート材９をシート搬送路３００に沿って搬送する。さらに、排出ローラー３３が画像形成後のシート材９をシート搬送路３００の出口から排出トレイ１０１上へ排出する。

画像形成部４は、前記印刷ジョブデータに基づき生成される画像データに応じた画像をシート材９に形成する画像形成処理を実行する。図１に示される画像形成装置１０は、タンデム型画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、画像形成部４は、中間転写ベルト４８、二次クリーニング装置４８０および二次転写装置４９をさらに備える。

また、画像形成部４は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した複数の単色画像形成部４ｘを備える。さらに、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを後述する現像装置４３各々に供給する複数のトナー補給部４０を備える。

シート搬送部３において、搬送ローラー３２は、シート材９を、二次転写装置４９を経由してシート搬送路３００の排出口へ搬送する。

単色画像形成部４ｘ各々は、前記トナーの像を担持する感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、一次転写装置４５および一次クリーニング装置４７などを備える。感光体４１は像担持体の一例である。

感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査装置５がレーザー光７を走査することにより、帯電した感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。光走査装置５は、レーザー光７を走査するポリゴンミラーなどの走査器５ａを備える。さらに、光走査装置５は、ｆθレンズ５ｂなども備える。

光走査装置５は、レーザー光７を出力する光源ユニット５０と、走査器５ａ及びｆθレンズ５ｂを含む走査ユニット５ｘとを備える。走査ユニット５ｘは、光源ユニット５０から出力されるレーザー光７を走査する。光走査装置５が出力するレーザー光７によって感光体４１の表面に前記静電潜像が形成される。なお、光源ユニット５０と走査ユニットとが一体に形成されていてもよい。

さらに、現像装置４３が感光体４１に前記トナーを供給することにより、前記静電潜像をトナー像として顕像化する。なお、前記トナーは、トナー補給部４０から現像装置４３へ供給される。

さらに、一次転写装置４５が、中間転写ベルト４８に感光体４１表面の前記トナーの像を転写する。また、一次クリーニング装置４７が感光体４１表面に残存する前記トナーを除去する。

中間転写ベルト４８は、環状に形成された無端の帯状部材である。中間転写ベルト４８は、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。画像形成部４において、単色画像形成部４ｘ各々は、回転する中間転写ベルト４８の表面に各色の画像を形成する。これにより、各色の画像が重ねられたカラー画像が中間転写ベルト４８に形成される。

二次転写装置４９は、中間転写ベルト４８に形成された前記トナーの像をシート材９に転写する。本実施形態において、一次転写装置４５、中間転写ベルト４８および二次転写装置４９が、感光体４１上の前記トナー像をシート材９に転写する転写装置の一例である。

二次クリーニング装置４８０は、中間転写ベルト４８における二次転写装置４９を経た後の部分に残存する前記トナーを除去する。

定着装置６は、ヒーターを内包する加熱ローラー６１と加圧ローラー６２との間に画像が形成されたシート材９を挟み込みつつ後工程へ送り出す。これにより、定着装置６は、シート材９上の前記トナーを加熱し、シート材９上に画像を定着させる。

［光源ユニット５０］
次に、図２〜６を参照しつつ、光源ユニット５０の構成について説明する。図２，３は、それぞれ異なる方向から見た光源ユニット５０の斜視図である。

光源ユニット５０は、支持体５１、半導体レーザー素子５２、基板５３、コリメートレンズ５４、アパーチャ５５およびミラー５６などを備える。

支持体５１は、合成樹脂の一体成形部材である。例えば、支持体５１が、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリスチレン（ＰＳ）が混合された合成樹脂の一体成形部材であることが考えられる。

光源ユニット５０は、複数の半導体レーザー素子５２を備える。半導体レーザー素子５２各々は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した前記静電潜像を書き込むためのレーザー光７を出力する。

図６は、半導体レーザー素子５２の斜視図である。半導体レーザー素子５２は、本体部５２０、フランジ部５２２および端子５２３を有する。レーザー光７を出射する発光口５２１が、本体部５２０の前面側に形成されている。本体部５２０およびフランジ部５２２の外装部材は、金属部材である。

半導体レーザー素子５２において、フランジ部５２２は、本体部５２０から外側へ張り出した部分である。本実施形態において、本体部５２０の外周面およびフランジ部５２２の外周面は円筒状である。端子５２３は、半導体レーザー素子５２の背面側に突出して形成されている。

支持体５１は、貫通孔５１１０が形成された縦壁部５１１を有する（図２〜４を参照）。図４が示す例では、縦壁部５１１は、支持体５１の外縁に沿って起立した平板状の部分である。半導体レーザー素子５２は、縦壁部５１１の貫通孔５１１０に圧入されている。

基板５３は、半導体レーザー素子５２の背面側の端子５２３が接続された電子基板である。基板５３は、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側に位置している。縦壁部５１１の第１面５１１ａは、支持体５１の外側面である。縦壁部５１１における第１面５１１ａに対し反対側の第２面５１１ｂは、支持体５１の内側面である。

図４が示す例では、縦壁部５１１の第１面５１１ａに２つの突起部５１８が形成されている。さらに、縦壁部５１１には、第１面５１１ａ側からネジ５７が締め込まれるネジ孔５１１ｚが形成されている。

図３，４が示すように、縦壁部５１１の２つの突起部５１８各々が、基板５３に形成された２つの第１貫通孔５３１各々に嵌め入れられる。さらに、ネジ５７が、基板５３に形成された第２貫通孔５３２に通され、縦壁部５１１のネジ孔５１１ｚに締め込まれる。これにより、基板５３が支持体５１に取り付けられる。

基板５３が支持体５１に取り付けられる際、半導体レーザー素子５２の端子５２３が基板５３の実装孔を貫通する。そして、半導体レーザー素子５２の端子５２３が、基板５３に対して半田付けなどによって固着される。

コリメートレンズ５４は、半導体レーザー素子５２が出射するレーザー光７の経路において、支持体５１に取り付けられている。複数のコリメートレンズ５４が、縦壁部５１１に取り付けられた半導体レーザー素子５２各々の正面方向の位置において支持体５１に取り付けられている。

即ち、コリメートレンズ５４各々が、支持体５１における縦壁部５１１の第２面５１１ｂ側の位置に取り付けられている。

本実施形態において、支持体５１におけるコリメートレンズ５４各々が取り付けられる位置に台座５１２が形成されている。コリメートレンズ５４は、半導体レーザー素子５２の正面方向に起立する状態で、接着剤によって台座５１２に接着されている。

アパーチャ５５は、コリメートレンズ５４を通過したレーザー光７の経路において、支持体５１に取り付けられている。複数のアパーチャ５５が、半導体レーザー素子５２各々の正面方向におけるコリメートレンズ５４を超えた位置において、支持体５１に取り付けられている。

本実施形態において、支持体５１におけるアパーチャ５５各々が取り付けられる位置に一対の突起部５１３および貫通孔５１３０が形成されている（図２，４，５を参照）。一対の突起部５１３がアパーチャ５５の台座部に形成された一対の孔に嵌め入れられ、アパーチャ５５の前記台座部に形成された突起が、支持体５１の貫通孔５１３０に嵌め入れられる。

支持体５１には、コリメートレンズ５４およびアパーチャ５５が取り付けられる部分の周囲を仕切る仕切壁５１５が形成されている。仕切壁５１５には、アパーチャ５５を通過したレーザー光７の通路をなす欠け部５１６が形成されている。

支持体５１における台座５１２に対し縦壁部５１１側の反対側の部分に開口５１４が形成されている。支持体５１には、台座５１２各々に対応する複数の開口５１４が形成されている。前述したように、台座５１２は、支持体５１におけるコリメートレンズ５４の取り付け位置に形成されている。

台座５１２上におけるコリメートレンズ５４の位置および向きが調整される際に、コリメートレンズ５４を保持する不図示の治具が、開口５１４に通される。即ち、開口５１４は、コリメートレンズ５４の取り付け位置の調整に用いられる。

一対の突起部５１３は、開口５１４の両側に形成されている。アパーチャ５５各々は、開口５１４各々を跨ぐ状態で支持体５１に取り付けられる。

図５は、支持体５１の底面図である。支持体５１は、開口５１４に対し縦壁部５１１側の反対側の位置を樹脂流入ゲートＧ０の位置として金型成形された部材である。そのため、支持体５１が金型成形される際、流動状の樹脂は、樹脂流入ゲートＧ０の位置から開口５１４の領域の両側を回り込んで、台座５１２から縦壁部５１１に亘る領域へ流れ込む。

なお、支持体５１における台座５１２から縦壁部５１１に亘る部分は、他の部分に比べて、高温化で収縮しやすい状態に成形されやすい。

ミラー５６は、コリメートレンズ５４およびアパーチャ５５を通過したレーザー光７の経路において、支持体５１に取り付けられている。複数のミラー５６が、半導体レーザー素子５２各々の正面方向におけるコリメートレンズ５４およびアパーチャ５５を超えた位置において、支持体５１に取り付けられている。レーザー光７は、ミラー５６の反射面に斜めに入射し、他の方向へ反射する。

本実施形態において、支持体５１におけるミラー５６各々が取り付けられる位置にミラー受部５１７が形成されている。ミラー５６は、その反射面がミラー受部５１７に押し当てられた状態で、ネジなどによって支持体５１に固定される。これにより、ミラー５６は、その反射面が予め定められた方向を向く状態で支持体５１に取り付けられる。

本実施形態において、縦壁部５１１の貫通孔５１１０各々は、高さが異なる位置に形成されている。即ち、半導体レーザー素子５２各々は、縦壁部５１１における高さが異なる位置に取り付けられる。

そして、ミラー５６各々で反射された後の複数のレーザー光７は、縦方向に一列に並ぶ。なお、支持体５１には、その他の光学機器も取り付けられる。

ところで、画像形成装置１０内における光源ユニット５０の周囲は、半導体レーザー素子５２の発熱および定着装置６のヒーターの発熱などによって高温になりやすい。そして、光源ユニット５０における合成樹脂製の支持体５１は、高温環境下での継続使用によって経時的に収縮変形し得る。

画像形成装置１０において、光源ユニット５０の支持体５１が収縮すると、半導体レーザー素子５２からコリメートレンズ５４までの距離が短くなる。そうすると、感光体４１の表面におけるレーザー光７のピント位置が変化し、ピント位置の変化は画質悪化の原因となる。

一方、光源ユニット５０が採用されれば、合成樹脂の支持体５１が径時的に収縮した場合でも、光源ユニット５０が出力するレーザー光７のピント位置の変化を極力小さく抑えることができる。以下、そのことについて説明する。

［半導体レーザー素子５２の取り付け構造］
以下、図７，８を参照しつつ、半導体レーザー素子５２の取り付け構造について説明する。図７，８は、光源ユニット５０の支持体５１における貫通孔５１１０の部分および半導体レーザー素子５２の縦断面図である。図７は、半導体レーザー素子５２が支持体５１の貫通孔５１１０に圧入される前の状態を示す。図８は、半導体レーザー素子５２が支持体５１の貫通孔５１１０に圧入された状態を示す。

縦壁部５１１の貫通孔５１１０は、半導体レーザー素子５２におけるフランジ部５２２の外周面に接する外接孔部５１１ｘを含む。外接孔部５１１ｘの内周面の横断面形状は、フランジ部５２２の外周面の横断面形状と相似である。本実施形態において、外接孔部５１１ｘの内周面は円筒状である。

本実施形態において、縦壁部５１１の貫通孔５１１０における第１面５１１ａ側の一部は、フランジ部５２２の外径よりも大きな内径で形成された導入孔部５１１ｙである。

図７が示すように、半導体レーザー素子５２のフランジ部５２２は、半導体レーザー素子５２の前面を先頭にして、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入される。

半導体レーザー素子５２が外接孔部５１１ｘに圧入される前の状態において、外接孔部５１１ｘの内径は、フランジ部５２２の外径よりも僅かに小さい。金属のフランジ部５２２は、合成樹脂の外接孔部５１１ｘよりも剛性が高い。そのため、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに押し込まれることにより、外接孔部５１１ｘの内面におけるフランジ部５２２と接する部分は、フランジ部５２２の外径と同じ径まで拡がる。

以下の説明において、フランジ部５２２における半導体レーザー素子５２の前面側のエッジ部のことを第１エッジ部５２２ｘと称する。また、フランジ部５２２における半導体レーザー素子５２の背面側のエッジ部のことを第２エッジ部５２２ｙと称する。

図８が示すように、フランジ部５２２は、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘの途中の位置まで圧入される。即ち、フランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘ内に留まった状態で、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに圧入されている。

従って、フランジ部５２２の圧入によって生じた僅かな段差５１１ｓが、外接孔部５１１ｘの内面に形成されている。段差５１１ｓは、外接孔部５１１ｘの内面におけるフランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘと対向する部分に形成されている。この段差５１１ｓは、フランジ部５２２が、半導体レーザー素子５２の前面を先頭にして縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入された形跡を表す。

また、本実施形態において、フランジ部５２２の第２エッジ部５２２ｙは、外接孔部５１１ｘよりも縦壁部５２１の第１面５１１ａ側に位置する。即ち、第２エッジ部５２２ｙは、外接孔部５１１ｘから縦壁部５２１の第１面５１１ａ側において露出している。

［光源ユニット５０の製造方法］
次に、図９に示されるフローチャートを参照しつつ、光源ユニット５０の製造手順の一例について説明する。以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、光源ユニット５０の組み立て工程の識別符号を表す。光源ユニット５０の組み立て工程は、支持体５１に対する部品の組み付け工程である。なお、光源ユニット５０の組み立て工程は、光走査装置５の製造方法における一部の工程である。

＜工程Ｓ１＞
まず、金型成型によって成形された支持体５１が用意される。前述したように、支持体５１には、縦壁部５１１、貫通孔５１１０、台座５１２および開口５１４などが形成されている。

＜工程Ｓ２＞
次に、半導体レーザー素子５２のフランジ部５２２が、支持体５１の縦壁部５１１の貫通孔５１１０における外接孔部５１１ｘに圧入される。その際、フランジ部５２２は、半導体レーザー素子５２の前面を先頭にして、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入される（図７，８参照）。

工程Ｓ２において、外接孔部５１１ｘへのフランジ部５２２の圧入は、フランジ部５２２における第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘ内に留まる位置で停止される。即ち、第１面５１１ａ側からフランジ部５２２を外接孔部５１１ｘ内に押し込む工程は、フランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘを通過する前に終了する。これにより、外接孔部５１１ｘの内面に僅かな段差５１１ｓが形成される（図８参照）。

本実施形態において、外接孔部５１１ｘへのフランジ部５２２の圧入は、フランジ部５２２における第２エッジ部５２２ｙが外接孔部５１１ｘに達しない位置で停止される。従って、フランジ部５２２の第２エッジ部５２２ｙが、外接孔部５１１ｘよりも縦壁部５２１の第１面５１１ａ側に位置する。

＜工程Ｓ３＞
次に、基板５３が、支持体５１の縦壁部５１１における第１面５１１ａ側に取り付けられる。本工程において、縦壁部５１１の２つの突起部５１８が基板５３の２つの第１貫通孔５３１各々に嵌め入れられる（図３参照）。これにより、縦壁部５１１に対する基板５３の位置が定まる。その際、半導体レーザー素子５２の端子５２３が基板５３の実装孔を貫通する。さらに、基板５３が、ネジ５７によって縦壁部５１１の第１面５１１ａ側に固定される（図３参照）。

＜工程Ｓ４＞
その後、半導体レーザー素子５２の背面側の端子５２３が、半田付けによって基板５３の配線パターンに接続される。

＜工程Ｓ５＞
さらに、コリメートレンズ５４が、支持体５１における台座５１２上に取り付けられる。本実施形態において、コリメートレンズ５４は、台座５１２上に接着剤で接着される。

また、本工程において、コリメートレンズ５４を保持する不図示の治具が、支持体５１の開口５１４に通された状態で、コリメートレンズ５４の位置および向きが調整される。これにより、コリメートレンズ５４は、縦壁部５１１の第２面５１１ｂ側における半導体レーザー素子５２の前面からの出射光の経路において、支持体５１に取り付けられる。

＜工程Ｓ６＞
さらに、アパーチャ５５およびミラー５６などのその他の光学機器が、支持体５１に取り付けられる。

なお、光源ユニット５０の組み立て工程は、以上に示されていない工程も含むが、それについては説明を省略する。

光源ユニット５０の組み立て工程において、コリメートレンズ５４を支持体５１に取り付ける工程（Ｓ５）およびアパーチャ５５などの光学機器を支持体５１に取り付ける工程（Ｓ６）の一方または両方が、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに圧入される工程（Ｓ２）の前に実行されることも考えられる。

＜評価テスト＞
次に、図１０，１１を参照しつつ、光源ユニット５０と比較例の光源ユニットとを比較する評価テストの結果について説明する。

図１０は、前記評価テストにおける４つの比較例ＥＸ１〜ＥＸ４各々における半導体レーザー素子５２の取り付け方法を示す。図１０において、矢印は半導体レーザー素子５２の圧入方向を示す。

第１比較例ＥＸ１は、光源ユニット５０と同様に、半導体レーザー素子５２の前面を先頭にして、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入された例である。

但し、第１比較例ＥＸ１において、外接孔部５１１ｘへのフランジ部５２２の圧入は、フランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘを通過する位置まで行われる。これにより、フランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘから第２面５１１ｂ側にはみ出た状態で、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに圧入されている。

第２比較例ＥＸ２は、光源ユニット５０と同様に、半導体レーザー素子５２の前面を先頭にして、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入された例である。

さらに、第２比較例ＥＸ２において、フランジ部５２２の第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘ内に留まった状態で、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに圧入されている。この点も、光源ユニット５０と同様である。

但し、第２比較例ＥＸ１において、フランジ部５２２の第２エッジ部５２２ｙが、接着剤５Ｂによって縦壁部５１１に接着されている。

第３比較例ＥＸ３は、半導体レーザー素子５２の背面を先頭にして、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第２面５１１ｂ側から外接孔部５１１ｘに圧入された例である。

第３比較例ＥＸ３において、フランジ部５２２の第２エッジ部５２２ｙが外接孔部５１１ｘ内に留まった状態で、フランジ部５２２が外接孔部５１１ｘに圧入されている。

第４比較例ＥＸ４は、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から第２面５１１ｂ側への方向とその反対方向との両方において外接孔部５１１ｘに圧入される工程が、複数回実行された例である。

第４比較例ＥＸ４において、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第１面５１１ａ側から外接孔部５１１ｘに圧入される場合、第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘを通過する。同様に、フランジ部５２２が、縦壁部５１１の第２面５１１ｂ側から外接孔部５１１ｘに圧入される場合、第２エッジ部５２２ｙが外接孔部５１１ｘを通過する。その後、フランジ部５２２が、第１エッジ部５２２ｘが外接孔部５１１ｘから第２面５１１ｂ側にはみ出る位置に保持にされている。

図１１は、光源ユニット５０および４つの比較例ＥＸ１〜ＥＸ４各々の光源ユニットについての評価テストの結果を示す。図１１において、ＥＸ０は、光源ユニット５０の評価結果を示す。

前記評価テストは、高温環境下での光源ユニットの使用に関する加速度テストである。前記評価テストにおいて、各光源ユニットが、６０℃の恒温槽内に６０時間置かれる。これにより、支持体５１の収縮が生じる。その後、各光源ユニットが出射するレーザー光７の主走査方向におけるピントの変化量が測定された。

前記評価テストにおいて、レーザー光７の縦倍率αは、５６５である。コリメートレンズ５４との焦点距離がＦco、ｆθレンズ５ｂの焦点距離がＦθである場合、ＦcoおよびＦθを、α＝（Ｆco／Ｆθ）^２の式に適用することによって縦倍率αを算出できる。

図１１は、前記評価テストの測定結果を示す。ピントの変化量が閾値Ｐ０を超えると、シート材９に形成される画像に視認可能な劣化が現れる。

図１１が示すように、比較例ＥＸ１のピントの変化量は、光源ユニット５０のそれよりは大きいが、画像劣化が現れる閾値Ｐ０よりは小さい。一方、比較例ＥＸ２〜ＥＸ３のピントの変化量は、いずれも閾値Ｐ０より大きい。

光源ユニット５０が採用されれば、合成樹脂の支持体５１が高温環境下において径時的に収縮した場合でも、比較例ＥＸ１〜ＥＸ４に比べ、レーザー光７のピントの変化量を小さく抑えることができる。

光源ユニット５０において、支持体５１が収縮した場合、縦壁部５１１とコリメートレンズ５４との距離が小さくなる。その際、支持体５１の収縮に応じて、半導体レーザー素子５２が、外接孔部５１１ｘ内において縦壁部５１１の第１面５１１ａ側へ後退していると推測される。

半導体レーザー素子５２の後退は、半導体レーザー素子５２とコリメートレンズ５４との距離を一定に維持する方向に作用する。そのことが、光源ユニット５０の前記評価テストにおいて良好な結果が得られる要因であると推測される。

また、レーザー光７の縦倍率αが大きいほど、レーザー光７のピント変化の感度が高くなる。例えば、縦倍率αが５００である場合において、半導体レーザー素子５２とコリメートレンズ５４との距離が１マイクロメートル変化したときのピントの変化量は、縦倍率αが１００である場合に対して５倍になる。そのため、縦倍率αが３００を超えるほど大きい場合に、光源ユニット５０が採用の効果がより顕著となる。

なお、本発明に係る光源ユニットの製造方法、光源ユニットおよび画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。

３ ：シート搬送部
４ ：画像形成部
４ｘ ：単色画像形成部
５ ：光走査装置
５Ｂ ：接着剤
５ａ ：走査器
５ｂ ：ｆθレンズ
５ｘ ：走査ユニット
６ ：定着装置
７ ：レーザー光
９ ：シート材
１０ ：画像形成装置
３０ ：シート収容部
３１ ：送出ローラー
３２ ：搬送ローラー
３３ ：排出ローラー
４０ ：トナー補給部
４１ ：感光体（像担持体）
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４５ ：一次転写装置
４７ ：一次クリーニング装置
４８ ：中間転写ベルト
４９ ：二次転写装置
５０ ：光源ユニット
５１ ：支持体
５２ ：半導体レーザー素子
５３ ：基板
５４ ：コリメートレンズ
５５ ：アパーチャ
５６ ：ミラー
５７ ：ネジ
６１ ：加熱ローラー
６２ ：加圧ローラー
１０１ ：排出トレイ
３００ ：シート搬送路
４８０ ：二次クリーニング装置
５１１ ：縦壁部
５１１ａ ：縦壁部の第１面
５１１ｂ ：縦壁部の第２面
５１１ｓ ：圧入により形成される段差
５１１ｘ ：外接孔部
５１１ｙ ：導入孔部
５１１ｚ ：ネジ孔
５１２ ：台座
５１３ ：突起部
５１４ ：開口
５１５ ：仕切壁
５１６ ：欠け部
５１７ ：ミラー受部
５１８ ：突起部
５２０ ：本体部
５２１ ：発光口
５２２ ：フランジ部
５２２ｘ ：第１エッジ部
５２２ｙ ：第２エッジ部
５２３ ：端子
５３１ ：第１貫通孔
５３２ ：第２貫通孔
５１１０，５１３０：貫通孔
Ｇ０ ：樹脂流入ゲート

Claims (5)

1. 経時的に収縮変形する合成樹脂の一体成形部材であり、底面および前記底面から起立するとともに貫通孔が形成された縦壁部を有する支持体と、
   本体部から外側へ張り出したフランジ部を有する半導体レーザー素子と、
   基板と、
   コリメートレンズと、を備える光走査装置の製造方法であって、
   前記半導体レーザー素子の前面を先頭にして、前記フランジ部を、前記縦壁部に接着することなく、前記縦壁部の第１面側から、前記縦壁部の前記貫通孔における前記フランジ部の外周面に接する外接孔部に圧入する工程と、
   前記半導体レーザー素子の背面側の端子を前記基板に接続する工程と、
   前記半導体レーザー素子の前記フランジ部が前記外接孔部に圧入される前または後において、前記コリメートレンズを前記支持体に取り付ける工程と、を含み、
   前記外接孔部への前記フランジ部の圧入は、前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の背面側のエッジ部が前記外接孔部に達しない位置であるとともに前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の前面側のエッジ部が前記外接孔部内に留まる位置で停止され、
   前記コリメートレンズは、前記半導体レーザー素子の正面方向の出射光の経路において前記支持体に取り付けられる、光走査装置の製造方法。
2. 前記支持体における前記コリメートレンズの取り付け位置に対し前記縦壁部側の反対側の部分に開口が形成されており、前記支持体は、前記開口に対し前記縦壁部側の反対側の位置を樹脂流入ゲートの位置として金型成形された部材である、請求項１に記載の光走査装置の製造方法。
3. 前記支持体が、ポリカーボネートおよびポリスチレンが混合された合成樹脂の一体成形部材である、請求項１または請求項２に記載の光走査装置の製造方法。
4. 経時的に収縮変形する合成樹脂の一体成形部材であり、底面および前記底面から起立するとともに貫通孔が形成された縦壁部を有する支持体と、
   前記縦壁部の前記貫通孔に圧入された半導体レーザー素子と、
   前記縦壁部の第１面側に位置し、前記半導体レーザー素子の背面側の端子が接続された基板と、
   前記半導体レーザー素子の正面方向の出射光の経路において前記支持体に取り付けられたコリメートレンズと、を備え、
   前記半導体レーザー素子は、本体部から外側へ張り出したフランジ部を有し、
   前記縦壁部の前記貫通孔が、前記フランジ部の外周面に接する外接孔部を含み、
   前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の背面側のエッジ部が前記外接孔部よりも前記縦壁部の前記第１面側に位置するとともに前記フランジ部における前記半導体レーザー素子の前面側のエッジ部が前記外接孔部内に留まった状態で、前記フランジ部が前記縦壁部に接着されることなく前記縦壁部の前記外接孔部に圧入されており、
   前記フランジ部が、前記半導体レーザー素子の前面を先頭にして前記縦壁部の前記第１面側から前記外接孔部に圧入されたことによって生じた段差が、前記外接孔部の内面に形成されている、光走査装置。
5. 前記支持体における前記コリメートレンズの取り付け位置に対し前記縦壁部側の反対側の部分に開口が形成されており、前記支持体は、前記開口に対し前記縦壁部側の反対側の位置を樹脂流入ゲートの位置として金型成形された部材である、請求項４に記載の光走査装置。
   

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