WO2013133242A1

WO2013133242A1 - 光走査装置、その製造方法、及びそれを備えた画像形成装置

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Publication number: WO2013133242A1
Application number: PCT/JP2013/055909
Authority: WO
Inventors: 上田　篤; 元山　貴晴; 亮介佐々木
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-09-12
Also published as: CN104160319A; JP2013186265A; JP5936887B2; US20150097909A1; CN104160319B; US9170522B2

Abstract

【解決手段】複数の発光素子を備え、前記各発光素子から出射された各光ビームにより被走査体を走査する光走査装置であって、前記各発光素子が固定される固定部と、前記各発光素子の実装位置が変位可能であって、前記各発光素子が接続され、第１コネクタを有する第１基板と、前記第１コネクタに接続される第２コネクタを有する第２基板とを備え、前記第１基板及び前記第２基板を第１規定位置及び第２規定位置にそれぞれ固定している。

Description

光走査装置、その製造方法、及びそれを備えた画像形成装置

　本発明は、光ビームにより被走査体を走査する光走査装置、その製造方法、及びそれを備えた画像形成装置に関する。

　例えば、電子写真方式の画像形成装置では、感光体（被走査体）表面を均一に帯電させてから、光ビームにより感光体表面を走査して、静電潜像を感光体表面に形成し、トナーにより感光体表面の静電潜像を現像して、感光体表面にトナー像を形成し、トナー像を感光体から記録用紙に転写している。

　光ビームによる感光体表面の走査は、光走査装置により行われる。この光走査装置では、光ビームを出射する半導体レーザ等の発光素子、光ビームを反射するポリゴンミラー等の複数のミラー、光ビームを偏向するｆθレンズ等の複数のレンズを備え、半導体レーザの光ビームを各ミラー及び各レンズ等の光学素子により感光体表面へと導き、光ビームにより感光体表面を走査して、感光体表面に静電潜像を形成する。

　ところで、このような光走査装置においては、発光素子の光出射面の位置及び向きを高精度で調節して、光ビームの集光スポットを感光体表面に形成したり、光ビームによる感光体表面の主走査ラインの位置を設定したりする必要がある。

　例えば、発光素子を基板に実装して、この基板を装置本体に取付けた後に、装置本体に対する基板の取付け位置を調節して、発光素子の光出射面の位置及び向きを調節している。しかしながら、基板の取付け位置を調節可能とするには、固定用のビスが通される基板の孔を大きくしたり、基板の取付けスペースに余裕を持たせたりする必要がある。

　また、カラー画像については、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックに対応するそれぞれの発光素子を必用とするが、各発光素子を単一の共通基板に実装すると、共通基板の取付け位置を調節しても、各発光素子の光出射面の位置及び向きを個別調節することができない。このため、特許文献１では、各発光素子を別々の基板に実装して、これらの基板の取付け位置を調節している。しかしながら、この場合は、各基板等の部品が増大し、また各基板別に、基板の取付けスペースに余裕を持たせる必要があって、装置本体が大型化する。

　また、発光素子の光出射面の位置及び向きを調節して、発光素子を装置本体に固定し、この後に発光素子を基板に実装することも可能である。例えば、特許文献２では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックに対応するそれぞれの発光素子の光軸を調整して、各発光素子を装置の筐体に固定し、この後に各発光素子の端子を単一の基板に固定されたそれぞれのソケットに差し込んで、基板を規定位置に固定している。しかしながら、筐体に固定された各発光素子の端子の位置と基板に固定された各ソケットの位置とがずれることがあり、このときには、各発光素子の端子を各ソケットに差し込む作業が困難になったり、各発光素子の端子に負荷がかかって、各発光素子の光軸がずれたりすることがある。

　すなわち、特許文献１のように発光素子を基板に実装した後に、基板の取付け位置を調節する場合は、基板の取付けスペースに余裕を持たせる必要があって、装置本体が大型化するという問題があり、また特許文献２のように発光素子を固定した後に、発光素子の端子を基板のソケットに差し込んで、基板を規定位置に固定する場合は、発光素子の端子の位置と基板のソケットの位置とがずれたときに、発光素子の端子をソケットに差し込む作業が困難になったり、発光素子の端子に負荷がかかって、発光素子の光軸がずれたりするという問題がある。

　一方、発光素子が実装される基板（駆動基板と称す）には、発光素子の駆動回路を形成し、この駆動基板には、駆動回路を制御するための制御回路が形成された制御基板を接続している。例えば、特許文献３では、駆動基板と制御基板とをフレキシブルハーネスを介して接続している。しかしながら、複数の発光素子やマルチビームを出射するレーザダイオードを用いた構成では、各基板を接続する配線の数が増大するので、ハーネスに対するノイズの影響が大きくなる。このため、各基板のコネクタ同士を直接接続するのが望ましい（Board to Board）。

　ところが、特許文献１のように発光素子を駆動基板に実装した後に、駆動基板の取付け位置を調節する場合は、駆動基板の位置が変化するため、制御基板の位置を駆動基板の位置に合わせてから、駆動基板のコネクタに制御基板のコネクタを接続せねばならず、制御基板の取付けスペースにも充分な余裕を持たせる必要があって、装置本体が大型化する。また、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックに対応する各発光素子を実装したそれぞれの駆動基板の取付け位置を個別に調整すると、各駆動基板のコネクタの位置関係が変化するので、各駆動基板のコネクタに単一の制御基板のコネクタを接続することは実質的に不可能である。

　また、特許文献２のように発光素子を固定した後に、発光素子の端子を駆動基板のソケットに差し込んで、駆動基板を規定位置に固定する場合は、駆動基板のコネクタと制御基板のコネクタとを接続することは容易であるが、発光素子の端子をソケットに差し込む作業が困難になったり、発光素子の端子に負荷がかかったりするという問題が残る。

特開２００６－２２７４９４号公報特開２０１１－１８７４４８号公報特開２００４－２８７２９２号公報

　このように特許文献１では、駆動基板の取付けスペースに余裕を持たせる必要があって、装置本体が大型化するという問題があり、また特許文献２では、発光素子の端子の位置と駆動基板側のソケットの位置とがずれたときに、発光素子の端子をソケットに差し込む作業が困難になったり、発光素子の端子に負荷がかかって、発光素子の光軸がずれたりするという問題があった。

　一方、特許文献３のように駆動基板と制御基板とをフレキシブルハーネスを介して接続するのは、ノイズの影響を受け易いという点で好ましくなく、駆動基板のコネクタと制御基板のコネクタとを直接接続することが望ましいが、特許文献１においては、駆動基板の位置が変化するため、駆動基板のコネクタと制御基板のコネクタとを直接接続するには、制御基板の取付けスペースにも充分な余裕を持たせる必要があって、装置本体が大型化し、また特許文献２においては、そのようなコネクタ同士の直接接続が容易であっても、発光素子の端子をソケットに差し込む作業が困難になったり、発光素子の端子に負荷がかかって、発光素子の光軸がずれたりするという問題が残る。

　そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、発光素子が実装された駆動基板の取付けスペースに余裕を持たせる必要がなく、各発光素子の端子に負荷がかかることもなく、駆動基板のコネクタと制御基板のコネクタとを直接接続することが容易な光走査装置、その製造方法、及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明の光走査装置は、複数の発光素子を備え、前記各発光素子から出射された各光ビームにより被走査体を走査する光走査装置であって、前記各発光素子が固定される固定部と、前記各発光素子の実装位置が変位可能であって、前記各発光素子が接続され、第１コネクタを有する第１基板と、前記第１コネクタに接続される第２コネクタを有する第２基板とを備え、前記第１基板及び前記第２基板を第１規定位置及び第２規定位置にそれぞれ固定している。

　このような本発明では、第１基板に対する各発光素子の実装位置を変位させて、各発光素子を第１基板に接続している。このため、第１基板の第１規定位置に応じて各発光素子の実装位置を調節設定することができ、その上で各発光素子を第１基板に接続すれば、各発光素子の端子に負荷をかけずに済み、各発光素子の光出射面の向きや位置のずれを防止することができる。また、第１基板及び第２基板を第１規定位置及び第２規定位置にそれぞれ固定することから、第１基板の第１コネクタと第２基板の第２コネクタとを直接接続することができ（Board to Board）、第１及び第２基板の取付けスペースを最小限にすることができる。

　また、本発明の光走査装置においては、前記第２基板は、前記第１基板よりも大きく、前記第１基板を覆った状態で前記第２規定位置に固定されていてもよい。

　これにより、第１及び第２基板の取付けスペースを節減して、光走査装置の小型化を図ることができる。

　更に、本発明の光走査装置においては、前記第１基板には、前記各発光素子別に、前記発光素子の各端子が共に差し込まれる共用孔が形成されており、前記発光素子の各端子が前記共用孔の内側で移動されて、前記各発光素子の実装位置が変位されていてもよい。

　このように発光素子の各端子を共用孔に差し込んで移動させることにより、発光素子の実装位置を変位させることができる。

　また、本発明の光走査装置においては、前記共用孔は、前記発光素子の各端子を包含する最小の円周よりも大きくされていてもよい。

　更に、本発明の光走査装置においては、前記共用孔における前記発光素子の各端子が差し込まれるそれぞれの領域を前記各端子の外径よりも大きくしていてもよい。

　これにより、発光素子の各端子を共用孔に差し込んで移動させることが可能になる。

　また、本発明の光走査装置においては、前記第１基板における前記共用孔の周縁外側部分に、前記各発光素子の端子が接続される配線パターンを形成していてもよい。

　これにより、発光素子の端子に過剰な負荷をかけることなく、発光素子の端子を第１基板に半田付けすることが可能になる。

　更に、本発明の光走査装置においては、前記光走査装置の筐体は、複数の壁部を有し、前記各壁部のうちの１つの壁部に対して前記第１基板及び前記第２基板を平行に配置して設け、前記第１基板及び前記第２基板を前記１つの壁部よりも小さくしていてもよい。

　これにより、第１基板及び第２基板を光走査装置の筐体の壁部から突出させずにその壁部に重ねて設けることができ、第１及び第２基板の取付けスペースを節減することができ、光走査装置の小型化を図ることができる。

　また、本発明の光走査装置においては、前記１つの壁部は、前記各壁部のうちの最小面積の壁部であってもよい。

　これにより、光走査装置の更なる小型化を図ることができる。

　また、本発明の光走査装置においては、前記各発光素子は、複数の光ビームを出射するレーザダイオードであってもよい。

　このような各発光素子については、それらの光出射面の向きや位置を高精度で設定する必要があるため、本発明の適用が有効である。

　次に、本発明の画像形成装置は、上記本発明の光走査装置により被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成している。

　このような本発明の画像形成装置においても、上記本発明の光走査装置と同様の作用効果を奏する。

　次に、本発明の光走査装置の製造方法は、複数の発光素子を備え、前記各発光素子から出射された各光ビームにより被走査体を走査する光走査装置の製造方法であって、前記各発光素子を前記光走査装置の固定部に固定するステップと、第１基板を前記光走査装置の第１規定位置に固定するステップと、前記第１基板に対する前記各発光素子の変位可能な実装位置を調節設定して、前記各発光素子を前記第１基板に接続するステップと、第２基板の第２コネクタを前記第１基板の第１コネクタに接続して、前記第２基板を前記光走査装置の第２規定位置に固定するステップとを含んでいる。

　このような本発明の製造方法においても、上記本発明の光走査装置と同様の作用効果を奏する。

　本発明では、第１基板に対する各発光素子の実装位置を変位させて、各発光素子を第１基板に接続している。このため、第１基板の第１規定位置に応じて各発光素子の実装位置を調節設定することができ、その上で各発光素子を第１基板に接続すれば、各発光素子の端子に負荷をかけずに済み、各発光素子の光出射面の向きや位置のずれを防止することができる。また、第１基板及び第２基板を第１規定位置及び第２規定位置にそれぞれ固定することから、第１基板の第１コネクタと第２基板の第２コネクタとを直接接続することができ（Board to Board）、第１及び第２基板の取付けスペースを最小限にすることができる。

図１は、本発明の光走査装置の一実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。図２は、図１の光走査装置を上方から見た筐体内部の要部を概略的に示す図である。図３は、光走査装置を側方から見た筐体内部の要部を感光体ドラムと共に概略的に示す側面図である。図４は、上蓋を外した状態での光走査装置の要部を示す斜視図である。図５は、光走査装置の筐体の側板等を示す斜視図であり、図４とは逆方向から筐体を見て示している。図６は、筐体の側板の孔に対する各半導体レーザの固定構造を示す斜視図である。図７は、筐体の側板の孔に対する半導体レーザの固定構造を示す断面図である。図８（ａ）は、半導体レーザの光出射面を示す平面図であり、図８（ｂ）は、半導体レーザの光出射面を回転させて示す平面図である。図９は、半導体レーザを駆動する駆動基板を筐体の側板における第１規定位置に固定した状態を示す斜視図である。図１０は、駆動基板の共用孔の一例を示す平面図である。図１１は、駆動基板の共用孔の他の例を示す平面図である。図１２は、駆動基板の共用孔に差し込まれた半導体レーザの各端子を折り曲げて半田付けした状態を示す平面図である。図１３は、駆動基板を制御する制御基板を筐体の側板における第２規定位置に固定した状態を示す斜視図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、駆動基板の第１コネクタと制御基板の第２コネクタとを接続した状態を概略的に示す平面図及び側面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

　図１は、本発明の光走査装置の一実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、及び帯電器１５等は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するためにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

　各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置１４により感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器１５により感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１１により感光体ドラム１３表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１２により感光体ドラム１３表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。

　引き続いて、中間転写ベルト２１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置２５により中間転写ベルト２１の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像を中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像を形成する。

　中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間にはニップ域が形成されており、用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置１７の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２間に記録用紙を挟み込んで加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。

　一方、記録用紙は、ピックアップローラ３３により給紙トレイ１８から引出されて、Ｓ字状の用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送され、２次転写装置２６や定着装置１７を経由し、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３９へと搬出される。この用紙搬送経路Ｒ１には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２６ａ間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始する一組のレジストローラ３４、記録用紙の搬送を促す複数組の搬送ローラ３５、一組の排紙ローラ３６等が配置されている。

　また、記録用紙の表面だけではなく、裏面の印字を行う場合は、記録用紙を各排紙ローラ３６から反転経路Ｒｒへと逆方向に搬送して、記録用紙の表裏を反転させ、記録用紙を各レジストローラ３４へと再度導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を排紙トレイ３９へと搬出する。

　次に、本実施形態の光走査装置１１の構成を、図２～図４を用いて詳細に説明する。図２及び図３は、図１の光走査装置１１の筐体１１０の内部を上面及び側面から見て概略的に示す図であり、図３には感光体ドラム１３も示されている。図４は、上蓋を外した状態での光走査装置１１の要部を示す斜視図である。

　光走査装置１１は、４つの半導体レーザ１０１から出射された各光ビームＢＭをミラーやレンズ等の各光学素子により矢印方向に回転駆動されているポリゴンミラー１０２の各反射面へと導き、各光ビームＢＭをポリゴンミラー１０２の各反射面で反射して偏向させ、反射された各光ビームＢＭをミラーやレンズ等の各光学素子によりそれぞれの感光体ドラム１３へと導き、各光ビームＢＭによりそれぞれの感光体ドラム１３を走査するというものである。

　半導体レーザ１０１からポリゴンミラー１０２までは、４つの半導体レーザ１０１からポリゴンミラー１０２へと向う順に、４つのコリメータレンズ１０３、４つの第１ミラー１０４ａ、１０４ｂ、シリンドリカルレンズ１０５、及び第２ミラー１０６が配置されている。

　各コリメータレンズ１０３は、各半導体レーザ１０１から出射されたそれぞれの光ビームＢＭを平行光に変換する。３つの第１ミラー１０４ｂは、３つの半導体レーザ１０１からそれぞれのコリメータレンズ１０３を通じて入射して来た各光ビームＢＭを１つの第１ミラー１０４ａへと反射する。１つの第１ミラー１０４ａは、ハーフミラーであって、３つの第１ミラー１０４ｂで反射された各光ビームＢＭをシリンドリカルレンズ１０５へと反射し、他の１つの半導体レーザ１０１からコリメータレンズ１０３を通じて入射して来た光ビームＢＭを透過してシリンドリカルレンズ１０５に入射させる。シリンドリカルレンズ１０５は、副走査方向Ｘについて、各光ビームＢＭをポリゴンミラー１０２の反射面でほぼ収束するように集光し、副走査方向Ｘと直交する主走査方向Ｙについて、各光ビームＢＭをそのまま平行光として出射する。第２ミラー１０６は、シリンドリカルレンズ１０５からの各光ビームＢＭを反射し、ポリゴンミラー１０２に入射させる。

　次に、ポリゴンミラー１０２から感光体ドラム１３までは、ポリゴンミラー１０２から感光体ドラム１３へと向う順に、第１ｆθレンズ１０７、複数の出射折り返しミラー１０８、及び４つの第２ｆθレンズ１０９が配置されている。

　第１ｆθレンズ１０７は、副走査方向Ｘについて、ポリゴンミラー１０２からの拡散光の各光ビームＢＭを平行光に変換し、主走査方向Ｙについて、ポリゴンミラー１０２からの平行光の各光ビームＢＭを感光体ドラム１３の表面で所定のビーム径となるように集光して出射する。また、第１ｆθレンズ１０７は、ポリゴンミラー１０２の等角速度運動により主走査方向Ｙに等角速度で偏向されている各光ビームＢＭをそれぞれの感光体ドラム１３上の主走査線に沿って等線速度で移動するように変換する。

　各出射折り返しミラー１０８は、第１ｆθレンズ１０７を通過した各光ビームＢＭを反射してそれぞれの第２ｆθレンズ１０９に入射させる。第２ｆθレンズ１０９は、副走査方向Ｘについて、平行光の各光ビームＢＭをそれぞれの感光体ドラム１３上で所定のビーム径となるように集光し、主走査方向Ｙについて、第１ｆθレンズ１０７で収束光となった各光ビームＢＭをそのままそれぞれの感光体ドラム１３に入射させる。

　このような光走査装置１１においては、各光ビームＢＭが、ポリゴンミラー１０２の反射面で反射されて偏向され、それぞれの光路を通って各感光体ドラム１３に入射し、各感光体ドラム１３の表面を繰返し主走査する。その一方で、各感光体ドラム１３が回転駆動されるので、各光ビームＢＭにより各感光体ドラム１３の２次元表面（周面）が走査され、各感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。

　次に、各半導体レーザ１０１の固定及び接続の構造について説明する。その構造は、概ね、各半導体レーザ１０１の光出射面の位置、向き、及び回転角度を高精度で調節した状態で、各半導体レーザ１０１を光走査装置１１の筐体１１０の側板１１１（図４に示す）の孔に固定し、この後に各半導体レーザ１０１の光出射面の位置、向き、及び回転角度をずらすことなく、各半導体レーザ１０１を駆動基板１１３（図４に示す）に実装して、駆動基板１１３を筐体１１０の側板１１１における第１規定位置に固定し、更に駆動基板１１３の第１コネクタと制御基板１１８（図４に示す）の第２コネクタとを接続して、制御基板１１８を筐体１１０の側板１１１における第２規定位置に固定するというものである。

　まず、半導体レーザ１０１の固定構造を詳しく説明する。図５は、光走査装置１１の筐体１１０の側板１１１等を示す斜視図であり、図４とは逆方向から筐体１１０を見て示している。また、図６は、筐体１１０の側板１１１の各孔に対する各半導体レーザ１０１の固定構造を示す斜視図であり、図７は、筐体１１０の側板１１１の孔に対する半導体レーザ１０１の固定構造を示す断面図である。

　本実施形態の光走査装置１１では、筐体１１０の主走査方向Ｙに延在する側板１１１及び側板１１１と対向する他の側板の面積が筐体１１０の副走査方向Ｘに延在する別の各側板の面積よりも小さくなっており、面積が小さい方の側板１１１に各半導体レーザ１０１が固定されている。

　図５に示すように副走査方向Ｘ、主走査方向Ｙ、及び方向Ｘ、Ｙと直交する高さ方向Ｚを定義すると、側板１１１は、ＹＺ平面と平行に設けられ、副走査方向Ｘに突設された４つの筒状体１１１ａを有している。そして、図６に示すように各筒状体１１１ａの内側の孔にそれぞれの半導体レーザ１０１を挿入して固定し、図７に示すように筐体１１０の内側にコリメータレンズ１０３及びアパーチャー１１２を配置し、半導体レーザ１０１からコリメータレンズ１０３及びアパーチャー１１２を通じて光ビームＢＭを出射している。

　ここで、側板１１１の筒状体１１１ａの内径は、半導体レーザ１０１の外径よりも大きくされている。この半導体レーザ１０１の外周に接着剤（例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂）を塗布して、半導体レーザ１０１を側板１１１の筒状体１１１ａの内側の孔に挿入し、半導体レーザ１０１の外周と筒状体１１１ａの内周との隙間に接着剤を充填する。そして、副走査方向Ｘ、主走査方向Ｙ、及び高さ方向Ｚのいずれにおいても、半導体レーザ１０１の光出射面の向き及び位置を高精度で調整し、また半導体レーザ１０１の光出射面の回転角度も高精度で調節する。この後、半導体レーザ１０１の外周と筒状体１１１ａの内周との隙間に充填された接着剤を硬化させて、半導体レーザ１０１を筒状体１１１ａの内側に固定し、半導体レーザ１０１の光出射面の向き、位置、及び回転角度を固定する。

　尚、そのような調整は、光走査装置１１を画像形成装置１内部の所定位置に搭載したときに、各半導体レーザ１０１の光ビームＢＭの集光スポットをそれぞれの感光体ドラム１３の表面に形成したり、各光ビームＢＭによるそれぞれの感光体ドラム１３表面の主走査ラインの位置を設定したりするために行われる。

　図８（ａ）は、半導体レーザ１０１の光出射面１０１ａを示している。図８（ａ）に示すように半導体レーザ１０１の光出射面１０１ａには、４つの光ビームＢＭの出射口１０１ｂが形成されており、各出射口１０１ｂが一定間隔で一列に並んでいる。副走査方向Ｘ、主走査方向Ｙ、及び高さ方向Ｚのいずれにおいても、そのような半導体レーザ１０１の光出射面１０１ａの位置及び向きを調節し、また図８（ｂ）に示すように半導体レーザ１０１の光出射面１０１ａの回転角度を調節して、高さ方向Ｚにおける各出射口１０１ｂの間隔を調節し、この後に半導体レーザ１０１を側板１１１の筒状体１１１ａの内側で固定する。

　こうして各半導体レーザ１０１の光出射面の向き、位置、及び回転角度を設定して固定した状態では、各半導体レーザ１０１の光出射面が筐体１１０の内側にかつ副走査方向Ｘに向き、各半導体レーザ１０１の端子１０１ｃが筐体１１０の外側に向いて突出する。各半導体レーザ１０１のいずれも、４つの光ビームＢＭ（マルチビーム）を出射するレーザダイオードであって、６本の端子１０１ｃを有していることから、半導体レーザ１０１毎に、６本の端子１０１ｃが筐体１１０の外側に向いて突出する。

　次に、各半導体レーザ１０１を駆動する駆動回路が形成された駆動基板について詳しく説明する。図９は、駆動基板１１３を筐体１１０の側板１１１における第１規定位置に固定した状態を示す斜視図である。図９に示すように駆動基板１１３は、側板１１１よりも小さな矩形状の基板であって、その周縁部の複数箇所にはそれぞれのビス孔が形成されている。駆動基板１１３の各ビス孔の部位を側板１１１に突設された同一高さの６つのボス１１１ｂ（図５に示す）に当接させ、各ビス１１４をそれぞれのビス孔を通じてそれぞれのボス１１１ｂの孔にねじ込んで、駆動基板１１３を第１規定位置に固定している。

　また、駆動基板１１３は、各半導体レーザ１０１に対応する４つの共用孔１１５を有しており、各半導体レーザ１０１別に、半導体レーザ１０１の６本の端子１０１ｃを１つの共用孔１１５に差し込んでいる。共用孔１１５は、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃをそれぞれの頂点とする六角形の領域よりも大きくされている。換言すれば、共用孔１１５は、共用孔１１５の内側で半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを主走査方向Ｙ及び高さ方向Ｚに変位させることが可能な大きさである。勿論、共用孔１１５に対して半導体レーザ１０１を抜き差して、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを副走査方向Ｘにも変位させることが可能である。

　例えば、図１０に示すように共用孔１１５は、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを包含する最小の円周１１６よりも大きな円形の孔である。あるいは、図１１に示すように共用孔１１５は、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃが差し込まれるそれぞれの領域１１５ａを各端子１０１ｃの外径よりも大きくした不規則な形状の孔であってもよい。いずれにしても、共用孔１１５の内側で半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを変位させることができる。尚、共用孔１１５として、他の形状の孔を適用しても構わない。

　このため、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを駆動基板１１３の共用孔１１５に差し込んでも、共用孔１１５により半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃが強制的に位置決めされることはなく、また各端子１０１ｃが共用孔１１５の内周に接触しても容易に曲がって逃げることができ、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃに負荷がかかることはなく、よって側板１１１の筒状体１１１ａの内側で調節設定された半導体レーザ１０１の光出射面の向き、位置、及び回転角度がずれることもない。

　この後、図１２に示すように半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを放射状に折り曲げる。駆動基板１１３における共用孔１１５の周縁外側部分には、各端子１０１ｃに対応するそれぞれの配線パターン１１７が形成されており、各端子１０１ｃを放射状に折り曲げることにより各端子１０１ｃを各配線パターン１１７に接近させて略重ねることができる。このとき、各端子１０１ｃを放射状に折り曲げることから、半導体レーザ１０１に対して特定方向の力が作用せず、また各端子１０１ｃを折り曲げるだけでは、半導体レーザ１０１に大きな力がかかることはないので、半導体レーザ１０１の光出射面の向き、位置、及び回転角度がずれることはない。

　こうして各端子１０１ｃを各配線パターン１１７に接近させて略重ねた状態で、各端子１０１ｃを各配線パターン１１７に半田付けする。これにより、各半導体レーザ１０１が駆動基板１１３上に形成された駆動回路に接続され、駆動回路による各半導体レーザ１０１の駆動が可能になる。

　次に、駆動基板１１３の駆動回路を制御する制御回路が形成された制御基板について詳しく説明する。図１３は、制御基板１１８を筐体１１０の側板１１１における第２規定位置に固定した状態を示す斜視図である。図１３に示すように制御基板１１８は、側板１１１よりも小さくかつ駆動基板１１３よりも大きな基板であって、その周縁部の複数箇所にはビス孔が形成されている。制御基板１１８の各ビス孔の部位を側板１１１に突設された同一高さの各ボス１１１ｃ（図５に示す）に当接させ、各ビス１１９をそれぞれのビス孔を通じてそれぞれのボス１１１ｃの孔にねじ込んで、制御基板１１８を第２規定位置に固定している。

　ここで、駆動基板１１３を支持する側板１１１の各ボス１１１ｂが同一高さであり、制御基板１１８を支持する側板１１１の各ボス１１１ｃが同一高さであって各ボス１１１ｂよりも高い。このため、駆動基板１１３及び制御基板１１８が側板１１１と平行になって重なり合う。また、制御基板１１８が駆動基板１１３よりも大きいため、制御基板１１８により駆動基板１１３全体が覆われ、更に駆動基板１１３及び制御基板１１８が側板１１１よりも小さいため、駆動基板１１３及び制御基板１１８が側板１１１の外周縁から突き出ることはない。

　また、駆動基板１１３には第１コネクタ１２１が固定され、制御基板１１８には第２コネクタ１２２が固定されており、制御基板１１８が側板１１１に取り付けられると同時に、第１コネクタ１２１と第２コネクタ１２２とが接続される。

　図１４（ａ）、（ｂ）は、駆動基板１１３の第１コネクタ１２１と制御基板１１８の第２コネクタ１２２とを接続した状態を概略的に示す平面図及び側面図である。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように駆動基板１１３を側板１１１における第１規定位置に固定し、制御基板１１８を側板１１１における第２規定位置に固定していることから、駆動基板１１３と制御基板１１８との位置関係が定められ、駆動基板１１３の第１コネクタ１２１と制御基板１１８の第２コネクタ１２２との位置関係も定められる。このため、制御基板１１８の各ビス孔の部位を側板１１１の各ボス１１１ｃに当接させて、制御基板１１８を第２規定位置に配置すると同時に、第１コネクタ１２１と第２コネクタ１２２とを接続することができ、引き続いて各ビス１１９を制御基板１１８の各ビス孔を通じて各ボス１１１ｃの孔にねじ込んで、制御基板１１８を第２規定位置に固定することにより、第１コネクタ１２１と第２コネクタ１２２との接続状態を保持することができる（Board to Board）。

　このように本実施形態の光走査装置１１では、半導体レーザ１０１の光出射面の向き、位置、及び回転角度を調節設定した状態で、各半導体レーザ１０１を筐体１１０の側板１１１の各筒状体１１１ａの内側に固定している。そして、駆動基板１１３を筐体１１０の側板１１１における第１規定位置に固定し、これと同時に各半導体レーザ１０１別に、半導体レーザ１０１の６本の端子１０１ｃを駆動基板１１３の１つの共用孔１１５に差し込んで、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃの変位可能な範囲で半導体レーザ１０１の実装位置を自在に設定し、この後に半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃを駆動基板１１３の各配線パターン１１７に半田付けしている。このため、半導体レーザ１０１の各端子１０１ｃに負荷がかかることはなく、半導体レーザ１０１の光出射面の位置、向き、及び回転角度がずれることはない。

　また、駆動基板１１３を第１規定位置に固定し、制御基板１１８を第２規定位置に固定しているので、駆動基板１１３の第１コネクタ１２１と制御基板１１８の第２コネクタ１２２とを直接接続することができ、光走査装置１１の小型化を図ることができる。

　更に、筐体１１０の面積が小さい方の側板１１１の第１規定位置に駆動基板１１３を固定し、制御基板１１８により駆動基板１１３全体を覆い、駆動基板１１３及び制御基板１１８を側板１１１と平行にして重ね、駆動基板１１３及び制御基板１１８を側板１１１の外周縁から突き出ないようにしている。このため、駆動基板１１３と制御基板１１８の取付けスペースを最小限にすることができ、光走査装置１１の小型化を図ることができる。

　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

　すなわち、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

　なお、この出願は、日本で２０１２年３月７日に出願された特願２０１２－０５０６５４号に基づく優先権を請求する。その内容はこれに言及することにより、本出願に組み込まれるものである。

　本発明は、光走査装置、その製造方法、及びそれを備えた画像形成装置に有用であり、各発光素子の端子の負荷を軽減し、駆動基板（第１基板）と制御基板（第２基板）とを直接接続することが不可欠な用途に適用できる。

１１　光走査装置
１２　現像装置
１３　感光体ドラム（被走査体）
１４　ドラムクリーニング装置
１５　帯電器
１７　定着装置
２１　中間転写ベルト
１０１　半導体レーザ（発光素子）
１０２　ポリゴンミラー
１０３　コリメータレンズ
１０４　第１ミラー
１０５　シリンドリカルレンズ
１０６　第２ミラー
１０７　第１ｆθレンズ
１０８　出射折り返しミラー
１０９　第２ｆθレンズ
１１０　筐体
１１１　側板（筐体の壁部）
１１１ａ　筒状体（固定部）
１１１ｂ、１１１ｃ　ボス
１１２　アパーチャー
１１３　駆動基板（第１基板）
１１４、１１９　ビス
１１５　共用孔
１１６　円周
１１７　配線パターン
１１８　制御基板（第２基板）
１２１　第１コネクタ
１２２　第２コネクタ

Claims

　複数の発光素子を備え、前記各発光素子から出射された各光ビームにより被走査体を走査する光走査装置であって、
　前記各発光素子が固定される固定部と、
　前記各発光素子の実装位置が変位可能であって、前記各発光素子が接続され、第１コネクタを有する第１基板と、
　前記第１コネクタに接続される第２コネクタを有する第２基板とを備え、
　前記第１基板及び前記第２基板を第１規定位置及び第２規定位置にそれぞれ固定したことを特徴とする光走査装置。
　請求項１に記載の光走査装置であって、
　前記第２基板は、前記第１基板よりも大きく、前記第１基板を覆った状態で前記第２規定位置に固定されたことを特徴とする光走査装置。
　請求項１又は２に記載の光走査装置であって、
　前記第１基板には、前記各発光素子別に、前記発光素子の各端子が共に差し込まれる共用孔が形成されており、前記発光素子の各端子が前記共用孔の内側で移動されて、前記各発光素子の実装位置が変位されることを特徴とする光走査装置。
　請求項３に記載の光走査装置であって、
　前記共用孔は、前記発光素子の各端子を包含する最小の円周よりも大きいことを特徴とする光走査装置。
　請求項３に記載の光走査装置であって、
　前記共用孔における前記発光素子の各端子が差し込まれるそれぞれの領域を前記各端子の外径よりも大きくしたことを特徴とする光走査装置。
　請求項３から５のいずれか１つに記載の光走査装置であって、
　前記第１基板における前記共用孔の周縁外側部分に、前記各発光素子の端子が接続される配線パターンを形成したことを特徴とする光走査装置。
　請求項１から６のいずれか１つに記載の光走査装置であって、
　前記光走査装置の筐体は、複数の壁部を有し、
　前記各壁部のうちの１つの壁部に対して前記第１基板及び前記第２基板を平行に配置して設け、前記第１基板及び前記第２基板を前記１つの壁部よりも小さくしたことを特徴とする光走査装置。
　請求項７に記載の光走査装置であって、
　前記１つの壁部は、前記各壁部のうちの最小面積の壁部であることを特徴とする光走査装置。
　請求項１から８のいずれか１つに記載の光走査装置であって、
　前記各発光素子は、複数の光ビームを出射するレーザダイオードであることを特徴とする光走査装置。
　請求項１から９のいずれか１つに記載の光走査装置により被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成する画像形成装置。
　複数の発光素子を備え、前記各発光素子から出射された各光ビームにより被走査体を走査する光走査装置の製造方法であって、
　前記各発光素子を前記光走査装置の固定部に固定するステップと、
　第１基板を前記光走査装置の第１規定位置に固定するステップと、
　前記第１基板に対する前記各発光素子の変位可能な実装位置を調節設定して、前記各発光素子を前記第１基板に接続するステップと、
　第２基板の第２コネクタを前記第１基板の第１コネクタに接続して、前記第２基板を前記光走査装置の第２規定位置に固定するステップとを含むことを特徴とする光走査装置の製造方法。