JP4121285B2 - 光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル複写機、ディジタルファクシミリおよびレーザプリンタ等の画像形成装置における書込系に用いられる光走査装置に係り、特に複数のビームにより感光体上を同時に走査して記録速度を向上させるマルチビーム光走査装置に好適な光源モジュール、光源装置、および光走査装置、並びにそれを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機、ディジタルファクシミリおよびレーザプリンタ等の画像形成装置における書込系に用いられる光走査装置において、記録速度を向上させる方法として偏向手段であるポリゴンミラーの回転速度を上げる方法がある。しかしながら、この方法では、駆動源としてのモータの耐久性、騒音および振動、並びにレーザの変調スピード等が問題となるため、その適用には限界がある。そこで、一度に複数のレーザビームを走査して複数ラインを同時に記録する手法が提案されている。
そのような光走査装置に用いるマルチビーム光源ユニットの例としては、例えば、特開昭５６−４２２４８号公報、特公平６−４８８４６号公報、および特開平１１−２３９８８号公報等が提案されている。上記特開昭５６−４２２４８号公報および上記特公平６−４８８４６号公報においては、同一チップ上に複数の発光源をモノリシックに形成した半導体レーザアレイを用いた例が示されている。また、上記特開平１１−２３９８８号公報においては、複数の半導体レーザからのレーザビームをビーム合成手段を用いて重ねあわせた例が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開昭５６−４２２４８号公報および特公平６−４８８４６号公報等に示されているような半導体レーザアレイを用いた光走査装置においては、被走査面上でのビームスポット列の副走査間隔Ｐに応じて発光源の隣接間隔ｐを選択する。すなわち、発光面から被走査面に至る結像光学系全系の副走査倍率βに対して発光源間隔ｐ＝Ｐ／βなる関係がある。そのため、隣接する主走査ライン位置に各々ビームスポットを対応させて走査する場合、発光源間隔ｐは十数μｍ程度に近接させる必要があり、相互のクロストークによって隣接する発光源の光量が変動してしまう。したがって、このような半導体レーザアレイを用いた光走査装置は、副走査間隔が狭い高密度な画像記録には適合しないという問題がある。
しかも、この半導体レーザアレイを用いた光走査装置においては、ケース内では複数のレーザビームを分離することができないので、光量検出用のフォトディテクタは１つしか持っていない。このため、この光走査装置では、発光源毎に時系列に光量設定を行うしかない。この場合、主走査のライン間で全ての発光源について設定を完了するようにすると、時間的な制約が生じ、この時間的な制約によって、走査速度を速くすると発光源数が限定されることになる。
【０００４】
また、このような場合に、多数の発光源を用いて高速走査を行なうためには、ページ間で光量設定を行なうことになるが、設定値のホールド時間が長くなるにつれて温度上昇等による光量の変動が生じ易くなる。
一方、上述した特開平１１−２３９８８号公報に示されているようなビーム合成手段を用いる方式においては、複数の半導体レーザを用い、射出方向を調整することによって、ビームスポット位置を任意に設定することができるため、上述したような問題は生じないが、ビーム数が増えるに従ってビームスポットのピッチ調整作業が複雑化し、組付け効率が悪いという問題がある。
これに対し、本出願人は、先に、特開平９−２３６７６３号公報および特開２００１−２３５６９６号公報に示される各出願において、複数の半導体レーザアレイとビーム合成手段とを組合わせることによって、ピッチ調整を容易に且つ確実に行なうことができるマルチビーム光源装置を提案した。しかしながら、これら特開平９−２３６７６３号公報および特開２００１−２３５６９６号公報のマルチビーム光源装置においては、各半導体レーザアレイの姿勢が微小に変化するだけでビームスポット位置が変化してしまうため、環境変化等によっても主走査ラインの副走査間隔が変動し、このことが濃度むら等のような画像品質を劣化させる要因となっている。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、マルチビーム走査装置に好適で、高速・高密度記録に適応し、組立てによるバラツキを抑制し、主走査ラインの副走査間隔を長期間にわたって安定に維持することを可能とする光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１〜請求項４の目的は、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることなく、副走査の記録密度を向上して高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
本発明の請求項５〜請求項８の目的は、特に、半導体光源チップ同士の配置精度を向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項９の目的は、特に、１つの受光手段で検出すべきビーム数を減少させることによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
本発明の請求項１０〜請求項１２の目的は、特に、発光源数が増加しても、光源装置の調整作業が複雑化しないようにすることによって、組立てによるばらつきを抑制し、安定した画像品質を得ることを可能とする光源装置を提供することにある。
本発明の請求項１３〜請求項１５の目的は、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、安定した画像品質を得ることを可能とする光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項１６〜請求項１９の目的は、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定することによって、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、高品位な画像記録を行うことを可能とする光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項２０の目的は、特に、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係る光源モジュールは、上述した目的を達成するために、
それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えていること
を特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載した本発明に係る光源モジュールは、
少なくとも１つの前記半導体光源チップが、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持する
ことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備えることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、
前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる
ことを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、
前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持する
ことを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させることを特徴としている。
【００１０】
請求項７に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、
前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備える
ことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１０に記載した本発明に係る光源装置は、上述した目的を達成するために、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールと、
前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリングするカップリング手段と、
前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持する保持部材と
を具備することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る光源装置は、前記保持部材が、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備えることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る光源装置は、前記保持部材が、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項１３に記載した本発明に係る光走査装置は、上述した目的を達成するために、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを一括して偏向し、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と、
を具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項１４に記載した本発明に係る光走査装置は、
前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
該発光源を、副走査方向に揃えて配列している
ことを特徴としている。
請求項１５に記載した本発明に係る光走査装置は、前記光源装置が、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備えることを特徴としている。
請求項１６に記載した本発明に係る光走査装置は、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定することを特徴としている。
請求項１７に記載した本発明に係る光走査装置は、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなることを特徴としている。
【００１４】
請求項１８に記載した本発明に係る光走査装置は、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなることを特徴としている。
請求項１９に記載した本発明に係る光走査装置は、前記光源装置が、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備えることを特徴としている。
請求項２０に記載した本発明に係る画像形成装置は、上述した目的を達成するために、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と
を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、
前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、
前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段と
を具備することを特徴としている。
【００１５】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１による光源モジュールは、それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えている。
このような構成により、半導体光源チップを近接して配備することによって各半導体光源チップ間の位置精度を向上することができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２による光源モジュールは、少なくとも１つの前記半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持する。
このような構成により、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることも、また発光源間隔を近接させることもなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項３による光源モジュールは、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備える。
このような構成により、特に、半導体光源チップに対して個別に配線する必要がなく、配線距離を短縮することができるので、電気的なロスやノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップ間での基準電位を共通にできるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、劣化を未然に防止することもできる。
【００１７】
本発明の請求項４による光源モジュールは、前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる。
このような構成により、特に、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防止することができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、長期間にわたって安定した出力特性を保ち、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップを一括して封止することによって、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができ、しかも光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通にすることができるので、品質を安定化させることができる。
【００１８】
本発明の請求項５による光源モジュールは、前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持する。
このような構成により、特に、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させることによって、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせ、ビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減して、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項６による光源モジュールは、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させる。
このような構成により、特に、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転により、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項７による光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させる。
【００２０】
このような構成により、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項８による光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備える。
このような構成により、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列できるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、また、カップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２２】
本発明の請求項９による光源モジュールは、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備える。
このような構成により、特に、前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に配備して、半導体光源チップ毎に並行して出力の検出を行うことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができ、１つの受光手段で検出すべきビーム数が減少することによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項１０による光源装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールを用い、前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリング手段によりカップリングするとともに、保持部材により、前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持する。
このような構成により、特に、発光源数が増加しても構成が複雑化することなく、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、光源装置の調整作業を複雑化することもなく、組立てによるばらつきを抑制することができて、経時的なずれも生じ難く、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項１１による光源装置は、前記保持部材に、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を合わせる際に、前記カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
本発明の請求項１２による光源装置は、前記保持部材に、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明の請求項１３による光走査装置は、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置を用い、前記光源装置から射出される複数の光ビームを、偏向手段により、一括して偏向し、主走査を行なうとともに、前記偏向手段により偏向走査した光ビームを共通の結像手段によって被走査面に結像する。
このような構成により、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、同時に走査する光ビーム数が増加しても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、経時的なずれも少なく、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項１４による光走査装置は、前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ該発光源を、副走査方向に揃えて配列している。
このような構成により、特に、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１５による光走査装置は、前記光源装置に、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、前記結像手段の光軸と前記光源モジュールの基準軸とを一致させて、結像手段の通過位置が偏心することにより生ずる、副走査方向についての主走査ラインの曲がりおよび主走査方向についての等速性のずれを低減することができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２７】
本発明の請求項１６による光走査装置は、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定する。
このような構成により、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定して、半導体光源チップの発光源を各々副走査方向に配列し光軸に対して点対称に配置することで、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１７による光走査装置は、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなる。
このような構成により、特に、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２８】
本発明の請求項１８による光走査装置は、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなる。
このような構成により、特に、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができ、また、発光源間隔も拡大することができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像を記録することができる。
本発明の請求項１９による光走査装置は、前記光源装置に、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備える。
このような構成により、特に、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２９】
本発明の請求項２０による画像形成装置は、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段、および前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段とを具備する。
このような構成により、特に、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を上げることなく、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールの構成を示している。図１は、光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図２は、図１０の平面図、図３は、その側断面図である。
図１〜図３に示す光源モジュールは、第１の半導体レーザチップ１０１、第２の半導体レーザチップ１０２、支持基板１０３、角柱部１０４、第１の台座面部１０５、第２の台座面部１０６、第１のＰＩＮ（p-i-n: p-type, intrinsic, n-type〜ｐ型−真性−ｎ型）フォトダイオード１０７、第２のＰＩＮフォトダイオード１０８、端子１０９、キャップ１１０、ガラス窓１１１およびサブマウント１１２を具備している。
第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２は、各々図４に示すように構成された複数の発光源を有する半導体レーザチップである。まず、このような半導体レーザチップの概要について図４を参照して説明する。
【００３１】
図４に示す半導体レーザチップは、基板３０１、分離層３０３、ｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、ｐ型クラッド層３０６、独立電極３０７およびボンディングワイヤ３０８を備えており、ｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、およびｐ型クラッド層３０６は、発光源３０２を構成している。
図４の半導体レーザチップは、共通の基板３０１上に発光源３０２を４個並べた構成としている。これら発光源３０２の各々は、それぞれＡｌＧａＡｓ系のダブルへテロ構造をなしており、各発光源３０２相互間には、不純物を拡散して分離層３０３を設けて、隣接する発光源３０２と電気的に絶縁されている。隣接する発光源３０２の間隔は１４μｍである。
すなわち、各発光源３０２は、基板３０１の一方の面上に形成されたｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、およびｐ型クラッド層３０６からなり、ｐ型クラッド層上には、独立電極３０７が形成されている。ボンディングワイヤ３０８は、独立電極３０７に溶着接合される。
【００３２】
基板３０１の他方の面は、各発光源３０２に共通に用いられる共通電極をなしている。各発光源３０２は、それぞれカソードコモン型の半導体レーザを構成しており、前記他方の面を接合面として４個の発光源３０２が互いに平行に整列されている。
このような半導体レーザチップを用いて構成した本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールについての説明に戻り、再び図１〜図３を参照する。
金属焼結材で成型された支持基板１０３の上面に角柱部１０４を突出させて一体に形成している。上述した図４のような構成を用いた第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２は、支持基板１０３の上面に一体成型にて突出された角柱部１０４の第１および第２の接合面１０４−１および１０４−２に接合したサブマウント１１２上に、上述した基板（３０１）の前記他方の面を密着させ且つ各々レーザビームを射出する第１および第２の射出端面１０１−１および１０２−１を上方に向けて、接合される。
【００３３】
図１〜図３に示す実施の形態においては、角柱部１０４は、接合面間隔が約５ｍｍであり、レーザビームを互いに交差する方向に射出させるため、接合面１０４−１および１０４−２に１°程度のテーパーを付している。接合面１０４−１および１０４−２は、テーパーを付さずに支持基板１０３の表面に垂直に形成してもよく、各半導体レーザチップ１０１および１０２に対応するカップリングレンズの間隔ｄを各半導体レーザチップの間隔Ｄより大きくすれば、上述と同様にレーザビームを交差させる方向に射出することができる。
また、第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２の下方近傍に設けられる第１および第２の台座面部１０５および１０６上には、第１および第２のＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８が、それぞれ接合面側を各半導体レーザチップ１０１および１０２と電気的極性を合わせて接合され、支持基板１０３を介して共通電位となるようにしている。
【００３４】
各ＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８では、半導体レーザチップ１０１および１０２の射出端面と反対面から漏れだす光ビームを時系列に且つ発光源毎に検出する。これら検出信号は、モニタ信号として光源モジュールが実装される回路基板に送られ、発光源の光量変動分に応じて供給する電流量を加減すべくフィードバック補正がなされる。
支持基板１０３は、その下面を実装面１０３−１とする。各半導体レーザチップ１０１および１０２の射出端面１０１−１および１０２−１は、実装面１０３−１と平行で、且つ互いに実装面１０３−１から同一の高さとなるように位置合わせされ、発光源の配列方向については相互間で半ピッチ分（ｐ／２）、例えばここで説明する実施の形態においては７μｍ、だけずらして接合される。
支持基板１０３の外周における第１の対辺、すなわち対向する辺部、には、Ｖ字状に切り欠いた第１の一対の切欠部１０３−２が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、同様にＶ字状に切り欠いた第２の一対の切欠部１０３−３が設けられる。これら第１の一対の切欠部１０３−２相互間を結ぶ直線と、第２の一対の切欠部１０３−３相互間をを結ぶ直線とで決定される交点を通り、実装面１０３−１に直交する基準軸Ｃに対して、各半導体レーザチップ１０１および１０２が対称に配置されるようにしている。
【００３５】
したがって、半導体レーザチップ１０１および１０２から射出された光ビーム列は第１の一対の切欠部１０３−２を結ぶ直線から等距離だけ離れて平行に且つ各発光源が千鳥状をなして配列される。
ここで、Ｖ字状の第１の一対の切欠部１０３−２を副走査方向の、そして第２の一対の切欠部１０３−３を主走査方向の基準としてそれぞれ用いており、各半導体レーザチップ１０１および１０２の発光源は、副走査方向に配列されることになる。
なお、この実施の形態においては、各半導体レーザチップ１０１および１０２の発光源位置を半ピッチ分ずらして配置しているが、発光源の副走査位置が重なるように配置し、所定角度、例えば７μｍ／５ｍｍ＝０．０８°、だけ光源モジュール全体を主走査方向から傾けて配設するようにしても同様の結果を得ることができる。また、支持基板１０３の位置決めについても、Ｖ字状またはその他の切欠部を基準として位置を決定する方法に限らず、基板外形を基準として用いるようにしてもよい。
【００３６】
そして、端子１０９は、絶縁部材を介して支持基板１０３を貫通して挿入され、起立させて植設され、その上端は、半導体レーザチップ１０１および１０２の各独立電極、並びにＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８の電極と、ワイヤーボンディングにより結線され、光源モジュールが回路基板に実装される際に、下側に突出した端子が、前記回路基板のスルーホールに挿入され、半田付けされて配線される。
また、キャップ１１０にはガラス窓１１１で封止された開口部を有し、支持基板１０３の段差部１０３−４に不活性ガス中で嵌合され密封固着される。
図５〜図７は、本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示している。図５〜図７に示す光源ユニットは、図１および図２に示した光源モジュールを用いて構成した光源ユニットであり、図５は、光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図６は、側断面図、図７は、その主要部の下面を示す底面図である。
【００３７】
図５〜図７に示す光源ユニットは、光源モジュール２００、回路基板２０１、ホルダ部材２０２、カップリングレンズ２０３、鏡筒２０４、アパーチャ（絞り）２０５、回転調節ねじ２０６、回転調節スプリング２０７、押圧取り付けねじ２０８、押圧スプリング２０９、光学ハウジング２１０、および姿勢調節ねじ２１３を具備している。
光源モジュール２００は、図１および図２に示すように構成された本発明の第１の実施の形態に相当する光源モジュールである。
既に述べたように光源モジュール２００は、実装面を回路基板２０１の表面に当接して装着される。すなわち、光源モジュール２００は、ホルダ部材２０２の底面側に形成した直方体形状の中空部の内面の対向する壁面に突設して対峙させた各一対の突起２０２−１および２０２−２に、光源モジュール２００（の支持基板１０３）の各一対のＶ溝２００−２および２００−３を係合させて位置決めされる。そして、回路基板２０１をホルダ部材２０２の底面の突き当て面２０２−５に突き当てて、姿勢調節ねじ２１３等によって、ホルダ部材２０２が回路基板２０１上にねじ固定される。
【００３８】
なお、この実施の形態においては、光源モジュール２００のＶ溝２００−２および２００−３を位置決め手段として用いて、光源モジュール２００を位置決め固定しているが、光源モジュール２００を実装した回路基板２０１に突き当てた状態で、回路基板２０１の表面に平行な面内における位置合わせができるようにすれば、光源モジュール２００の基準軸を部品精度によらずに確実に後述のカップリング手段の光軸に一致させることを可能とすることもできる。
ホルダ部材２０２には、突起２０２−１および２０２−２により決定される基準軸Ｃを中心として上面側に突出する円筒部２０２−３およびその円筒部２０２−３の中空部としての嵌合穴２０２−４が形成されるとともに、底面側に回路基板２０１の２個所の突き当て面２０２−５および上面側に該突き当て面２０２−５に平行に光学ハウジング２１０への２個所の突き当て面２０２−６が形成されている。
【００３９】
嵌合穴２０２−４には、カップリング手段としてのカップリングレンズ２０３を収納する鏡筒２０４が挿入され、該嵌合穴２０２−４に沿って移動調整することによって、発光源からの発散光束が平行光束となるよう位置合わせをした後に、隙間に接着材を充填して固定する。カップリングレンズ２０３は、ガラスモールドにより１対のレンズを並設して一体に形成しており、鏡筒２０４に設けられた突起２０４−２により前記一対のレンズの整列方向を主走査方向に対応させて規定している。カップリングレンズ２０３の前記一対のレンズのレンズ間隔は、例えば５ｍｍとし、各半導体レーザチップ（１０１および１０２）からの光ビーム列は、主走査方向についての光軸中心位置に一列に並んで入射される。
この実施の形態においては、ホルダ部材２０２は、回路基板２０１への突き当て面２０２−５の他に、その姿勢を調整するために該ホルダ部材２０２に螺装された調節ねじ２１３を回路基板２０１に突き当てている。この調節ねじ２１３の調整により、ホルダ部材２０２を一点鎖線で示す軸ａ周りにあおって各半導体レーザチップ（１０１および１０２）とカップリングレンズ２０３との間の距離のバランスをとり、チップの接合高さの差に基づく結像位置ずれを補正することができるようにしている。
【００４０】
そして、光源ユニットは、光学ハウジング２１０の壁面に設けられた嵌合穴２１０−１に円筒部２０２−３を嵌挿し、押圧取り付けねじ２０８により押圧スプリング２０９を介して、突き当て面２０２−６を前記壁面に密着させて支持される。また、各半導体レーザチップ（１０１および１０２）からのスポット列の相対位置を調節して、副走査ピッチに確実に一致するように、ホルダ部材２０２に設けたレバー２０２−７により基準軸Ｃ、すなわち実質的には円筒部２０２−３の中心軸、を回転軸とした微調整を行う。具体的には、回転調節ねじ２０６を、頭部座面にレバー２０２−４を突き当て、該レバー２０２−７の貫通孔を通して中間にスプリング２０７を挟んで光学ハウジング２１０側に形成した雌ねじに螺合させることによって、いずれの方向にも回転調整を可能としている。
半導体レーザチップ（１０１および１０２）から射出される各発光源からの光ビームは近接しているため、４つの光束はほとんど重なった状態で射出される。そこで、光束径を整形する絞りであるアパーチャ２０５は、有底円筒状に形成された上底面に、半導体モジュール（半導体レーザチップ１０１および１０２）毎に１個ずつのスリットを設けてなり、円筒状の下端部に形成された切欠部を突起２０４−２に嵌合させて鏡筒２０４の上部先端にキャップ状に装着される。
【００４１】
回路基板２０１には、実装される半導体レーザチップ（１０１および１０２）の各発光源の出力を一定に維持させるためのＡＰＣ（automatic power control 〜自動電力制御）回路が設けられている。このような回路基板２０１に実装される半導体レーザチップの各発光源の出力を一定に維持させるためのＡＰＣ回路の構成について図８に示すブロック図を参照して説明する。
ＡＰＣ回路は、発光源８０１，８０２，８０３，８０４、ＰＩＮフォトダイオード８０５、出力先切換部８１０、印加電流制御部８１１、変調制御部８１２および書込制御部８１３を備えている。
第１の半導体レーザチップ（１０１）の各発光源８０１、８０２、８０３および８０４は、前ラインの画像書き込み終端から同期検知までの時間に、順次、出力先切換部８１０によって印加電流制御部８１１に回路接続され、ＰＩＮフォトダイオード８０５で背面光の光量をそれぞれ検出して、各発光源８０１〜８０４に印加する電流量を、印加電流制御部８１１によりフィードバック補正する。
【００４２】
ＰＩＮフォトダイオード８０５は、受光した光量に応じてモニタ出力を発生し、印加電流制御部８１１ではあらかじめ設定された基準値にモニタ出力が一致するように発光源に印加する電流を加減し、次の補正タイミングまでの期間、電流量をホールドする。第２の半導体レーザチップについても同様で同時に行われる。
各発光源８０１〜８０４は、割り当てられた主走査ラインデータに基づいて変調制御部８１２により変調され、基準クロックに応動する書込制御部８１３により画像記録を行う。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置の構成を示している。図９に示す光走査装置は、図５、図６および図７に示した光源ユニットとほぼ同様の光源ユニットを用いて構成した光走査装置の要部の構成を示す模式的斜視図である。
【００４３】
図９に示す光走査装置は、光源モジュール７００、カップリングレンズ７０１、ポリゴンミラー７０４、ｆθレンズ７０５、トロイダルレンズ７０６、シリンドリカルレンズ７０７、折り返しミラー７０８、同期検知センサ７０９および感光体７１０を具備している。
光源モジュール７００およびカップリングレンズ７０１等を含んで構成される光源ユニットは、図５、図６および図７に示すように構成された本発明の第２の実施の形態とほぼ同等の光源ユニットである。
図９は、光走査装置の概要を示すが、光源モジュール７００およびカップリングレンズ７０１等を含む光源ユニットは、偏向器であるポリゴンミラー７０４、結像光学系を構成するｆθレンズ７０５およびトロイダルレンズ７０６等が収納される光学ハウジング（２１０に相当）に対して、基準軸Ｃが結像光学系の光軸に一致するようにして装着され、感光体７１０の被走査面上における各ビームスポット列は、図１０に示すスポットＬＤ１−１，ＬＤ１−２，ＬＤ１−３，およびＬＤ１−４からなるスポット列と、スポットＬＤ２−１，ＬＤ２−２，ＬＤ２−３，およびＬＤ２−４からなるスポット列のように副走査方向に配列される主走査ライン上に交互に千鳥状に配置される。
【００４４】
光源モジュール７００から射出し、カップリングレンズ７０１でカップリングされた一対の光ビーム列７０２および７０３は、上述したように主走査方向に交差する方向に設定され、この実施の形態においては、それらの交差位置がポリゴンミラー７０４の近傍となるようにしている。各光ビームは、共通のシリンドリカルレンズ７０７を介してポリゴンミラー７０４上で副走査方向に収束されて、偏向走査される。
ポリゴンミラー７０４で偏向された光ビームは、ｆθレンズ７０５およびトロイダルレンズ７０６により感光体７１０の被走査面上に各々結像されて、この場合、８ラインが同時に走査される。なお、折り返しミラー７０８は、ｆθレンズ７０５を通った光ビームを反射偏向して折り返しトロイダルレンズ７０６に入射させる。また、同期検知センサ７０９は、走査される光ビームを折り返しミラー７０８の近傍において検知し、光ビーム走査に同期した信号を得る。
【００４５】
各半導体レーザチップからの光ビームが被走査面で交差するように相対角度を設定すれば、図１０において、各スポット列ＬＤ１−１〜ＬＤ１−４およびＬＤ２−１〜ＬＤ２−４の主走査位置を揃えることができ、副走査方向に一列に配列することもできるが、各スポット列ＬＤ１−１〜ＬＤ１−４およびＬＤ２−１〜ＬＤ２−４間の副走査位置の簡易な調整を可能とするには、図１０のように主走査方向に離隔する必要がある。
図１１、図１２および図１３は、図１および図２に示した本発明の第１の実施の形態による光源モジュールとは異なる本発明の第４の実施の形態に係る光源モジュールの構成を示している。図１１は、光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図１２は、その平面図、図１３は、その側断面図である。
図１１、図１２および図１３に示す光源モジュールは、第１の半導体レーザチップ５０１、第２の半導体レーザチップ５０２、支持基板５０３、第１の接合面部５０４、第２の接合面部５０５、ミラー部５０６、第１の台座面部５０７、第２の台座面部５０８、第１のＰＩＮフォトダイオード５０９、第２のＰＩＮフォトダイオード５１０、端子５１１、キャップ５１２およびガラス窓５１３を具備している。
【００４６】
第１および第２の半導体レーザチップ５０１および５０２は、各々図４に示したのと同様に構成された複数の発光源を有する半導体レーザチップである。
この実施の形態では、各半導体レーザチップ５０１および５０２の光ビーム列を近接させることによって汎用のカップリングレンズを用いることができるようにしている。
半導体レーザチップ５０１および５０２は、金属焼結材にて成型された支持基板５０３の上面に、下面の実装面５０３−１と平行面を呈して一体に形成した第１および第２の接合面部５０４および５０５に基板の底面を当接するとともに、各々レーザビームの射出端面５０１−１および５０２−１をＶ字状の切欠部５０３‐２を結ぶ直線から等距離だけ離してほぼ平行に且つ光源が千鳥状に配列されるように対向させて接合する。
接合面部５０４と５０５との中間には、Ｖ字状の切欠部５０３‐２を結ぶ直線上に頂角の稜線位置を一致させてミラー部５０６を配設し、半導体レーザチップ５０１および５０２からの射出ビームを上方に反射偏向する。この場合、反射された後の実装面５０３−１と平行な面上における光ビーム列の間隔は約０．２ｍｍである。
【００４７】
ミラー部５０６は、Ｓｉ（シリコン〜硅素）基板をエッチングして結晶面方位（１１０）と（１１１）とからなる反射面を形成し、角柱状をなすように切り出して接着固定する。このミラー部５０６の反射面からなる頂角は９０°であり各半導体レーザチップ５０１および５０２からの光ビーム列は、基準軸Ｃに対して対称に配列され、実装面５０３−１に対して垂直をなす方向に反射される。
半導体レーザチップ５０１および５０２の背後に設けられる台座面部５０７および５０８には、ＰＩＮフォトダイオード５０９および５１０が接合される。
接合面部５０４および５０５は、実装面５０３−１と平行で且つ互いに同一の高さとなるように配置され、上述した図１および図２の第１の実施の形態の場合とほぼ同様に、これら接合面部５０４および５０５上に半導体レーザチップ５０１および５０２が、発光源の配列方向に互いに半ピッチ分（ｐ／２）、この場合は７μｍ、だけずらして接合される。
支持基板５０３には、上述した図１および図２の第１の実施の形態とほぼ同様にして、端子５１１が配設され且つガラス窓５１３で封止したキャップ５１２が設けられて、各半導体レーザチップ５０１および５０２、並びにＰＩＮフォトダイオード５０９および５１０を密封状態で収容保持している。
【００４８】
図１４および図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示している。図１４および図１５は、上述した図１１、図１２および図１３の光源モジュールを用いた光源ユニットであり、基本的な構成は、先に述べた図５〜図７に示した本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットとほぼ同様である。すなわち、図１４および図１５に示す光源ユニットは、図１１〜図１３の光源モジュールを用いて構成しており、図１４は、光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図１５は、その側断面図である。
図１４および図１５に示す光源ユニットは、光源モジュール６００、回路基板６０１、ホルダ部材６０２、カップリングレンズ６０３、鏡筒６０４、およびアパーチャ（絞り）６０５等を備えている。
光源モジュール６００は、図１１〜図１３に示すように構成された本発明の第４の実施の形態に相当する光源モジュールである。
カップリングレンズ６０３は、光軸中心を光源モジュール６００の基準軸に合わせて配置され、各半導体レーザチップ（５０１および５０２）からの光ビーム列は、主走査方向に０．１ｍｍずつ偏心して入射される。
【００４９】
各光束は、ほぼ重なっているため、アパーチャ６０５のスリットは共通としている。
カップリングレンズ６０３より射出した光ビーム列は、主走査方向に一旦交差し、相対角度により間隔が広がる方向に進み、被走査面では先に述べた実施の形態と同様に、各ビームスポット列が主走査方向に所定間隔をもって副走査方向に配列される。
図１６は、本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。図１６に示す本発明の第６の実施の形態による画像形成装置は、図９に示した本発明の第３の実施の形態による光走査装置、または図１４および図１５に示した本発明の第５の実施の形態の光源ユニットを用いて図９の（第３の実施の形態の）光走査装置とほぼ同様に構成した光走査装置を搭載して構成する。
【００５０】
図１６に示す画像形成装置は、光走査装置９００、感光体ドラム９０１、帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングケース９０５、給紙トレイ９０６、給紙ローラ９０７、レジストローラ対９０８、定着ローラ９０９、排紙トレイ９１０、および排紙ローラ９１２を具備している。
光走査装置９００は、図９の（第３の実施の形態の）光走査装置、または図１４および図１５の（第５の実施の形態の）光源ユニットを用いて図９の光走査装置とほぼ同様に構成した光走査装置である。
被走査面である感光体ドラム９０１の周囲には、該ドラム９０１の感光体を高圧に帯電するための帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化するための現像ローラ９０３、該現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、およびドラム９０１に残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラム９０１に対しては、先に述べたように１回の走査毎に８ラインずつ同時に潜像記録が行われる。
【００５１】
記録紙は、給紙トレイ９０６から給紙ローラ９０７により供給され、レジストローラ対９０８によって、副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送り出され、感光体ドラム９０１を通過する際に、転写チャージャ９０６によってトナーが転写される。トナーが転写された記録紙は、定着ローラ９０９でトナーが定着されて、排紙ローラ９１２によって排紙トレイ９１０に排出される。
したがって、上述した実施の形態において詳述した本発明に係る光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置の主たる特徴を整理すると、次のようになる。
複数の半導体光源チップと、これら半導体光源チップの接合面を各々備える共通の支持基体と、を有する光源モジュールにおいて、前記支持基体に、光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向において位置出しを行う実装面を設けるとともに、各半導体光源チップの発光源部位が前記実装面から同一の高さとなるよう保持することにより、半導体光源チップを近接して配備することで各半導体光源チップ間の位置精度を向上させることができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１に対応）。
【００５２】
前記半導体光源チップの少なくとも１つを、複数の発光源をモノリシックに形成してなる構成とし、各発光源の配列方向が前記接合面に平行となるよう保持することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項２に対応）。
前記支持基体に、半導体光源チップに結線する端子を各々配備することにより、個別に配線する必要がなく配線距離が短縮できるので、電気的な損失やノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができる。また、各半導体光源チップ間で基準電位を共通化することができるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、半導体光源チップの劣化を未然に防止することができる（請求項３に対応）。
【００５３】
前記支持基体に、各半導体光源チップを内包する封止手段を備え、前記端子が封止する内外を貫通して設けられることにより、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防ぐことができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、時間経過に対して安定した出力特性を保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができる。また、各半導体光源チップを一括して封止することにより、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができるばかりか、光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通化することができるので、品質を安定化することができる（請求項４に対応）。
前記支持基体に、前記突き当て面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段を備え、前記各半導体光源チップを、光ビームが前記基準軸に沿って光源モジュールから射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて保持することによって、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させて、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項５に対応）。
【００５４】
前記光源モジュールから射出される各半導体光源チップの光ビームが、前記実装面と平行な面内で、基準軸に対して対称に、且つ基準軸から偏心して配列することにより、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転によって、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項６に対応）。
前記各半導体光源チップの接合面を、基準軸に対して対向させて配置することにより、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項７に対応）。
前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置するとともに、前記基準軸に沿った方向に折り返す反射部材を、前記支持基体に設けることにより、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列することができるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、そしてカップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えて高品位な画像記録を行なうことができる（請求項８に対応）。
【００５５】
前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、半導体光源チップ毎に備えて、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に設けることにより、半導体光源チップ毎に並行して出力検出を行なうことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができて、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項９に対応）。
複数の半導体光源チップと各半導体光源チップを保持する共通の支持基体とを有する光源モジュールと、前記光源モジュールから射出する光ビームをカップリングする共通のカップリング手段と、を有する光源装置において、前記光源モジュールとカップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向での相対位置を合わせて保持する保持部材を設けることにより、発光源数が増えても構成を複雑化することなく、各発光源とカップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、組立時のばらつきを抑えることができ、経時的なずれも生じ難く、安定した品質のマルチビーム光源装置が提供できる（請求項１０に対応）。
【００５６】
前記保持部材に、カップリング手段の光軸と直交する面内で位置出しするための位置決め手段を設けることにより、各発光源とカップリング手段との配置関係を合わせる際に、カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率を向上させることができるばかりか、組立時のばらつきを抑えることができて、安定した品質のマルチビーム光源装置を提供することができる（請求項１１に対応）。
前記保持部材に、前記光源モジュールをカップリング手段の光軸と直交する面内で位置出しするための位置決め手段を設けることにより、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易になり組み立て効率を向上させることができるばかりか、組立時のばらつきが抑えられて安定した品質のマルチビーム光源装置を提供することができる。上述した実施の形態の場合、例えば、鏡筒外径とその嵌合穴との隙間内で、カップリング手段を光軸方向のみならず、光軸と直交する面内でも位置合わせを行って接着剤を充填することにより、光源モジュールの基準軸にカップリング手段の光軸を精度よく一致させることも可能であり、そのようにすることによって、ばらつきを抑えることもできる（請求項１２に対応）。
【００５７】
複数の半導体光源チップとこれら半導体光源チップからの光ビームをカップリングするカップリング手段とを一体的に保持する光源装置と、光源装置から射出した複数の光ビームを一括して偏向し、主走査を行なうための共通の偏向手段と、該偏向手段で走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と、を有することにより、同時に走査する光ビーム数が増えても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、経時的なずれも少ない、安定した品質のマルチビーム光走査装置を提供することができる（請求項１３に対応）。
前記半導体光源チップの少なくとも１つは、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１４に対応）。
【００５８】
前記光源装置は、前記結像手段の光軸と直交する面内で、位置出しする位置決め手段を設けることにより、結像手段の光軸と光源モジュールの基準軸とを一致させることによって、結像手段の通過位置が偏心することによる、副走査方向では主走査ラインの曲がり、および主走査方向では等速性のずれをそれぞれ低減させることができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１５に対応）。
前記光源装置を、該光源装置から射出する各半導体光源チップからの光ビームが前記光軸に対して対称に配列するよう位置決めすることにより、半導体光源チップの発光源をそれぞれ副走査方向に配列し、光軸に対して点対称に配置することによって、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１６に対応）。
【００５９】
前記各々の半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔するよう配列することにより、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１７に対応）。
前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、被走査面上において副走査方向に照射位置が重ならないように配列することにより、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができる。また、発光源間隔も拡大させることができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１８に対応）。
【００６０】
前記光源装置は、前記光軸と直交する面内で、光軸周りの位置調節を行う回転調整手段を設けることにより、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に、且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１９に対応）。
複数の半導体光源チップと半導体光源チップからの光ビームをカップリングするカップリング手段とを一体的に保持する光源装置と、光源装置から射出した複数の光ビームを偏向して主走査を行なう共通の偏向手段と、偏向手段で走査した光ビームを被走査面に結像する共通の結像手段と、を備え、感光体上に潜像を記録する光走査装置と、前記潜像をトナーで顕像化する現像手段と、トナー像を出力紙に転写する転写手段と、を備えることにより、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を増大させることなく、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができる（請求項２０に対応）。
【００６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、マルチビーム走査装置に好適で、高速・高密度記録に適応し、組立てに際し、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、結果として、主走査ラインの副走査間隔を長期間にわたって安定に維持することを可能とする光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の光源モジュールによれば、それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えていることにより、半導体光源チップを近接して配備することによって各半導体光源チップ間の位置精度を向上することができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる。
【００６２】
本発明の請求項２の光源モジュールによれば、少なくとも１つの前記半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持することにより、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることも、また発光源間隔を近接させることもなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項３の光源モジュールによれば、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備えることにより、特に、半導体光源チップに対して個別に配線する必要がなく、配線距離を短縮することができるので、電気的なロスやノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップ間での基準電位を共通にできるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、劣化を未然に防止することもできる。
【００６３】
本発明の請求項４の光源モジュールによれば、前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる構成により、特に、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防止することができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、長期間にわたって安定した出力特性を保ち、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップを一括して封止することによって、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができ、しかも光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通にすることができるので、品質を安定化させることができる。
本発明の請求項５の光源モジュールによれば、前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持することにより、特に、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させることによって、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせ、ビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減して、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６４】
本発明の請求項６の光源モジュールによれば、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させることにより、特に、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転により、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項７の光源モジュールによれば、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させることにより、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６５】
本発明の請求項８の光源モジュールによれば、前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備えることにより、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列できるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、また、カップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項９の光源モジュールによれば、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備えることにより、特に、前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に配備して、半導体光源チップ毎に並行して出力の検出を行うことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができ、１つの受光手段で検出すべきビーム数が減少することによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６６】
本発明の請求項１０の光源装置によれば、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールを用い、前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリング手段によりカップリングするとともに、保持部材により、前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持することにより、特に、発光源数が増加しても構成が複雑化することなく、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、光源装置の調整作業を複雑化することもなく、組立てによるばらつきを抑制することができて、経時的なずれも生じ難く、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６７】
本発明の請求項１１の光源装置によれば、前記保持部材に、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備えることにより、特に、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を合わせる際に、前記カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
本発明の請求項１２の光源装置によれば、前記保持部材に、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備えることにより、特に、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６８】
本発明の請求項１３の光走査装置によれば、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置を用い、前記光源装置から射出される複数の光ビームを、偏向手段により、一括して偏向し、主走査を行なうとともに、前記偏向手段により偏向走査した光ビームを共通の結像手段によって被走査面に結像することにより、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、同時に走査する光ビーム数が増加しても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、経時的なずれも少なく、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６９】
本発明の請求項１４の光走査装置によれば、前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ該発光源を、副走査方向に揃えて配列していることにより、特に、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１５の光走査装置によれば、前記光源装置に、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備えることにより、特に、前記結像手段の光軸と前記光源モジュールの基準軸とを一致させて、結像手段の通過位置が偏心することにより生ずる、副走査方向についての主走査ラインの曲がりおよび主走査方向についての等速性のずれを低減することができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７０】
本発明の請求項１６の光走査装置によれば、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定することにより、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定して、半導体光源チップの発光源を各々副走査方向に配列し光軸に対して点対称に配置することで、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１７の光走査装置によれば、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなる構成により、特に、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７１】
本発明の請求項１８の光走査装置によれば、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなる構成により、特に、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができ、また、発光源間隔も拡大することができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像を記録することができる。
本発明の請求項１９の光走査装置によれば、前記光源装置に、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備えることにより、特に、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７２】
本発明の請求項２０の画像形成装置によれば、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段、および前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段とを具備することにより、特に、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を上げることなく、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１の光源モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２の側断面図である。
【図４】図１の光源モジュールに用いている半導体レーザチップの構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】図５の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図５の底面図である。
【図８】図５の光源ユニットの回路基板に用いるＡＰＣ回路の構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図１０】図９の光走査装置おける被走査面上における各光源によるビームスポットの配置を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１２】図１１の光源モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１２の側断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の光源ユニットの構成を模式的に示す側断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【符号の説明】
１０１，１０２ 第１、第２の半導体レーザチップ
１０３ 支持基板
１０４ 角柱部
１０５，１０６ 第１、第２の台座面部
１０７，１０８ 第１、第２のＰＩＮフォトダイオード
１０９ 端子
１１０ キャップ
１１１ ガラス窓
１１２ サブマウント
２００ 光源モジュール
２０１ 回路基板
２０２ ホルダ部材
２０３ カップリングレンズ
２０４ 鏡筒
２０５ アパーチャ（絞り）
２０６ 回転調節ねじ
２０７ 回転調節スプリング
２０８ 押圧取り付けねじ
２０９ 押圧スプリング
２１０ 光学ハウジング
２１３ 姿勢調節ねじ
３０１ 基板
３０２ 発光源
３０３ 分離層
３０４ ｎ型クラッド層
３０５ 活性層
３０６ ｐ型クラッド層
３０７ 独立電極
３０８ ボンディングワイヤ
５０１，５０２ 第１、第２の半導体レーザチップ
５０３ 支持基板
５０４，５０５ 第１、第２の接合面部
５０６ ミラー部
５０７，５０８ 第１、第２の台座面部
５０９，５１０ 第１、第２のＰＩＮフォトダイオード
５１１ 端子
５１２ キャップ
５１３ ガラス窓
６００ 光源モジュール
６０１ 回路基板
６０２ ホルダ部材
６０３ カップリングレンズ
６０４ 鏡筒
６０５ アパーチャ（絞り）
７００ 光源モジュール
７０１ カップリングレンズ
７０４ ポリゴンミラー
７０５ ｆθレンズ
７０６ トロイダルレンズ
７０７ シリンドリカルレンズ
７０８ 折り返しミラー
７０９ 同期検知センサ
７１０ 感光体
８０１，８０２，８０３，８０４ 発光源
８０５ ＰＩＮフォトダイオード
８１０ 出力先切換部
８１１ 印加電流制御部
８１２ 変調制御部
８１３ 書込制御部
９００ 光走査装置
９０１ 感光体ドラム
９０２ 帯電チャージャ
９０３ 現像ローラ
９０４ トナーカートリッジ
９０５ クリーニングケース
９０６ 給紙トレイ
９０７ 給紙ローラ
９０８ レジストローラ対
９０９ 定着ローラ
９１０ 排紙トレイ
９１２ 排紙ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル複写機、ディジタルファクシミリおよびレーザプリンタ等の画像形成装置における書込系に用いられる光走査装置に係り、特に複数のビームにより感光体上を同時に走査して記録速度を向上させるマルチビーム光走査装置に好適な光源モジュール、光源装置、および光走査装置、並びにそれを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機、ディジタルファクシミリおよびレーザプリンタ等の画像形成装置における書込系に用いられる光走査装置において、記録速度を向上させる方法として偏向手段であるポリゴンミラーの回転速度を上げる方法がある。しかしながら、この方法では、駆動源としてのモータの耐久性、騒音および振動、並びにレーザの変調スピード等が問題となるため、その適用には限界がある。そこで、一度に複数のレーザビームを走査して複数ラインを同時に記録する手法が提案されている。
そのような光走査装置に用いるマルチビーム光源ユニットの例としては、例えば、特開昭５６−４２２４８号公報、特公平６−４８８４６号公報、および特開平１１−２３９８８号公報等が提案されている。上記特開昭５６−４２２４８号公報および上記特公平６−４８８４６号公報においては、同一チップ上に複数の発光源をモノリシックに形成した半導体レーザアレイを用いた例が示されている。また、上記特開平１１−２３９８８号公報においては、複数の半導体レーザからのレーザビームをビーム合成手段を用いて重ねあわせた例が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開昭５６−４２２４８号公報および特公平６−４８８４６号公報等に示されているような半導体レーザアレイを用いた光走査装置においては、被走査面上でのビームスポット列の副走査間隔Ｐに応じて発光源の隣接間隔ｐを選択する。すなわち、発光面から被走査面に至る結像光学系全系の副走査倍率βに対して発光源間隔ｐ＝Ｐ／βなる関係がある。そのため、隣接する主走査ライン位置に各々ビームスポットを対応させて走査する場合、発光源間隔ｐは十数μｍ程度に近接させる必要があり、相互のクロストークによって隣接する発光源の光量が変動してしまう。したがって、このような半導体レーザアレイを用いた光走査装置は、副走査間隔が狭い高密度な画像記録には適合しないという問題がある。
しかも、この半導体レーザアレイを用いた光走査装置においては、ケース内では複数のレーザビームを分離することができないので、光量検出用のフォトディテクタは１つしか持っていない。このため、この光走査装置では、発光源毎に時系列に光量設定を行うしかない。この場合、主走査のライン間で全ての発光源について設定を完了するようにすると、時間的な制約が生じ、この時間的な制約によって、走査速度を速くすると発光源数が限定されることになる。
【０００４】
また、このような場合に、多数の発光源を用いて高速走査を行なうためには、ページ間で光量設定を行なうことになるが、設定値のホールド時間が長くなるにつれて温度上昇等による光量の変動が生じ易くなる。
一方、上述した特開平１１−２３９８８号公報に示されているようなビーム合成手段を用いる方式においては、複数の半導体レーザを用い、射出方向を調整することによって、ビームスポット位置を任意に設定することができるため、上述したような問題は生じないが、ビーム数が増えるに従ってビームスポットのピッチ調整作業が複雑化し、組付け効率が悪いという問題がある。
これに対し、本出願人は、先に、特開平９−２３６７６３号公報および特開２００１−２３５６９６号公報に示される各出願において、複数の半導体レーザアレイとビーム合成手段とを組合わせることによって、ピッチ調整を容易に且つ確実に行なうことができるマルチビーム光源装置を提案した。しかしながら、これら特開平９−２３６７６３号公報および特開２００１−２３５６９６号公報のマルチビーム光源装置においては、各半導体レーザアレイの姿勢が微小に変化するだけでビームスポット位置が変化してしまうため、環境変化等によっても主走査ラインの副走査間隔が変動し、このことが濃度むら等のような画像品質を劣化させる要因となっている。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、マルチビーム走査装置に好適で、高速・高密度記録に適応し、組立てによるバラツキを抑制し、主走査ラインの副走査間隔を長期間にわたって安定に維持することを可能とする光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１〜請求項４の目的は、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることなく、副走査の記録密度を向上して高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
本発明の請求項５〜請求項８の目的は、特に、半導体光源チップ同士の配置精度を向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項９の目的は、特に、１つの受光手段で検出すべきビーム数を減少させることによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことを可能とする光源モジュールを提供することにある。
本発明の請求項１０〜請求項１２の目的は、特に、発光源数が増加しても、光源装置の調整作業が複雑化しないようにすることによって、組立てによるばらつきを抑制し、安定した画像品質を得ることを可能とする光源装置を提供することにある。
本発明の請求項１３〜請求項１５の目的は、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、安定した画像品質を得ることを可能とする光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項１６〜請求項１９の目的は、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定することによって、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、高品位な画像記録を行うことを可能とする光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項２０の目的は、特に、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係る光源モジュールは、上述した目的を達成するために、
それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えていること
を特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載した本発明に係る光源モジュールは、
少なくとも１つの前記半導体光源チップが、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持する
ことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備えることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、
前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる
ことを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、
前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持する
ことを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させることを特徴としている。
【００１０】
請求項７に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る光源モジュールは、
前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、
前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備える
ことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係る光源モジュールは、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１０に記載した本発明に係る光源装置は、上述した目的を達成するために、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールと、
前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリングするカップリング手段と、
前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持する保持部材と
を具備することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る光源装置は、前記保持部材が、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備えることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る光源装置は、前記保持部材が、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項１３に記載した本発明に係る光走査装置は、上述した目的を達成するために、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを一括して偏向し、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と、
を具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項１４に記載した本発明に係る光走査装置は、
前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
該発光源を、副走査方向に揃えて配列している
ことを特徴としている。
請求項１５に記載した本発明に係る光走査装置は、前記光源装置が、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備えることを特徴としている。
請求項１６に記載した本発明に係る光走査装置は、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定することを特徴としている。
請求項１７に記載した本発明に係る光走査装置は、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなることを特徴としている。
【００１４】
請求項１８に記載した本発明に係る光走査装置は、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなることを特徴としている。
請求項１９に記載した本発明に係る光走査装置は、前記光源装置が、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備えることを特徴としている。
請求項２０に記載した本発明に係る画像形成装置は、上述した目的を達成するために、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と
を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、
前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、
前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段と
を具備することを特徴としている。
【００１５】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１による光源モジュールは、それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えている。
このような構成により、半導体光源チップを近接して配備することによって各半導体光源チップ間の位置精度を向上することができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２による光源モジュールは、少なくとも１つの前記半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持する。
このような構成により、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることも、また発光源間隔を近接させることもなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項３による光源モジュールは、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備える。
このような構成により、特に、半導体光源チップに対して個別に配線する必要がなく、配線距離を短縮することができるので、電気的なロスやノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップ間での基準電位を共通にできるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、劣化を未然に防止することもできる。
【００１７】
本発明の請求項４による光源モジュールは、前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる。
このような構成により、特に、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防止することができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、長期間にわたって安定した出力特性を保ち、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップを一括して封止することによって、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができ、しかも光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通にすることができるので、品質を安定化させることができる。
【００１８】
本発明の請求項５による光源モジュールは、前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持する。
このような構成により、特に、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させることによって、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせ、ビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減して、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項６による光源モジュールは、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させる。
このような構成により、特に、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転により、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項７による光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させる。
【００２０】
このような構成により、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項８による光源モジュールは、前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備える。
このような構成により、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列できるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、また、カップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２２】
本発明の請求項９による光源モジュールは、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備える。
このような構成により、特に、前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に配備して、半導体光源チップ毎に並行して出力の検出を行うことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができ、１つの受光手段で検出すべきビーム数が減少することによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項１０による光源装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールを用い、前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリング手段によりカップリングするとともに、保持部材により、前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持する。
このような構成により、特に、発光源数が増加しても構成が複雑化することなく、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、光源装置の調整作業を複雑化することもなく、組立てによるばらつきを抑制することができて、経時的なずれも生じ難く、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項１１による光源装置は、前記保持部材に、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を合わせる際に、前記カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
本発明の請求項１２による光源装置は、前記保持部材に、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明の請求項１３による光走査装置は、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置を用い、前記光源装置から射出される複数の光ビームを、偏向手段により、一括して偏向し、主走査を行なうとともに、前記偏向手段により偏向走査した光ビームを共通の結像手段によって被走査面に結像する。
このような構成により、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、同時に走査する光ビーム数が増加しても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、経時的なずれも少なく、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項１４による光走査装置は、前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ該発光源を、副走査方向に揃えて配列している。
このような構成により、特に、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１５による光走査装置は、前記光源装置に、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備える。
このような構成により、特に、前記結像手段の光軸と前記光源モジュールの基準軸とを一致させて、結像手段の通過位置が偏心することにより生ずる、副走査方向についての主走査ラインの曲がりおよび主走査方向についての等速性のずれを低減することができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２７】
本発明の請求項１６による光走査装置は、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定する。
このような構成により、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定して、半導体光源チップの発光源を各々副走査方向に配列し光軸に対して点対称に配置することで、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１７による光走査装置は、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなる。
このような構成により、特に、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２８】
本発明の請求項１８による光走査装置は、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなる。
このような構成により、特に、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができ、また、発光源間隔も拡大することができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像を記録することができる。
本発明の請求項１９による光走査装置は、前記光源装置に、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備える。
このような構成により、特に、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる。
【００２９】
本発明の請求項２０による画像形成装置は、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段、および前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段とを具備する。
このような構成により、特に、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を上げることなく、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールの構成を示している。図１は、光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図２は、図１０の平面図、図３は、その側断面図である。
図１〜図３に示す光源モジュールは、第１の半導体レーザチップ１０１、第２の半導体レーザチップ１０２、支持基板１０３、角柱部１０４、第１の台座面部１０５、第２の台座面部１０６、第１のＰＩＮ（p-i-n: p-type, intrinsic, n-type〜ｐ型−真性−ｎ型）フォトダイオード１０７、第２のＰＩＮフォトダイオード１０８、端子１０９、キャップ１１０、ガラス窓１１１およびサブマウント１１２を具備している。
第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２は、各々図４に示すように構成された複数の発光源を有する半導体レーザチップである。まず、このような半導体レーザチップの概要について図４を参照して説明する。
【００３１】
図４に示す半導体レーザチップは、基板３０１、分離層３０３、ｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、ｐ型クラッド層３０６、独立電極３０７およびボンディングワイヤ３０８を備えており、ｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、およびｐ型クラッド層３０６は、発光源３０２を構成している。
図４の半導体レーザチップは、共通の基板３０１上に発光源３０２を４個並べた構成としている。これら発光源３０２の各々は、それぞれＡｌＧａＡｓ系のダブルへテロ構造をなしており、各発光源３０２相互間には、不純物を拡散して分離層３０３を設けて、隣接する発光源３０２と電気的に絶縁されている。隣接する発光源３０２の間隔は１４μｍである。
すなわち、各発光源３０２は、基板３０１の一方の面上に形成されたｎ型クラッド層３０４、活性層３０５、およびｐ型クラッド層３０６からなり、ｐ型クラッド層上には、独立電極３０７が形成されている。ボンディングワイヤ３０８は、独立電極３０７に溶着接合される。
【００３２】
基板３０１の他方の面は、各発光源３０２に共通に用いられる共通電極をなしている。各発光源３０２は、それぞれカソードコモン型の半導体レーザを構成しており、前記他方の面を接合面として４個の発光源３０２が互いに平行に整列されている。
このような半導体レーザチップを用いて構成した本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールについての説明に戻り、再び図１〜図３を参照する。
金属焼結材で成型された支持基板１０３の上面に角柱部１０４を突出させて一体に形成している。上述した図４のような構成を用いた第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２は、支持基板１０３の上面に一体成型にて突出された角柱部１０４の第１および第２の接合面１０４−１および１０４−２に接合したサブマウント１１２上に、上述した基板（３０１）の前記他方の面を密着させ且つ各々レーザビームを射出する第１および第２の射出端面１０１−１および１０２−１を上方に向けて、接合される。
【００３３】
図１〜図３に示す実施の形態においては、角柱部１０４は、接合面間隔が約５ｍｍであり、レーザビームを互いに交差する方向に射出させるため、接合面１０４−１および１０４−２に１°程度のテーパーを付している。接合面１０４−１および１０４−２は、テーパーを付さずに支持基板１０３の表面に垂直に形成してもよく、各半導体レーザチップ１０１および１０２に対応するカップリングレンズの間隔ｄを各半導体レーザチップの間隔Ｄより大きくすれば、上述と同様にレーザビームを交差させる方向に射出することができる。
また、第１および第２の半導体レーザチップ１０１および１０２の下方近傍に設けられる第１および第２の台座面部１０５および１０６上には、第１および第２のＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８が、それぞれ接合面側を各半導体レーザチップ１０１および１０２と電気的極性を合わせて接合され、支持基板１０３を介して共通電位となるようにしている。
【００３４】
各ＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８では、半導体レーザチップ１０１および１０２の射出端面と反対面から漏れだす光ビームを時系列に且つ発光源毎に検出する。これら検出信号は、モニタ信号として光源モジュールが実装される回路基板に送られ、発光源の光量変動分に応じて供給する電流量を加減すべくフィードバック補正がなされる。
支持基板１０３は、その下面を実装面１０３−１とする。各半導体レーザチップ１０１および１０２の射出端面１０１−１および１０２−１は、実装面１０３−１と平行で、且つ互いに実装面１０３−１から同一の高さとなるように位置合わせされ、発光源の配列方向については相互間で半ピッチ分（ｐ／２）、例えばここで説明する実施の形態においては７μｍ、だけずらして接合される。
支持基板１０３の外周における第１の対辺、すなわち対向する辺部、には、Ｖ字状に切り欠いた第１の一対の切欠部１０３−２が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、同様にＶ字状に切り欠いた第２の一対の切欠部１０３−３が設けられる。これら第１の一対の切欠部１０３−２相互間を結ぶ直線と、第２の一対の切欠部１０３−３相互間をを結ぶ直線とで決定される交点を通り、実装面１０３−１に直交する基準軸Ｃに対して、各半導体レーザチップ１０１および１０２が対称に配置されるようにしている。
【００３５】
したがって、半導体レーザチップ１０１および１０２から射出された光ビーム列は第１の一対の切欠部１０３−２を結ぶ直線から等距離だけ離れて平行に且つ各発光源が千鳥状をなして配列される。
ここで、Ｖ字状の第１の一対の切欠部１０３−２を副走査方向の、そして第２の一対の切欠部１０３−３を主走査方向の基準としてそれぞれ用いており、各半導体レーザチップ１０１および１０２の発光源は、副走査方向に配列されることになる。
なお、この実施の形態においては、各半導体レーザチップ１０１および１０２の発光源位置を半ピッチ分ずらして配置しているが、発光源の副走査位置が重なるように配置し、所定角度、例えば７μｍ／５ｍｍ＝０．０８°、だけ光源モジュール全体を主走査方向から傾けて配設するようにしても同様の結果を得ることができる。また、支持基板１０３の位置決めについても、Ｖ字状またはその他の切欠部を基準として位置を決定する方法に限らず、基板外形を基準として用いるようにしてもよい。
【００３６】
そして、端子１０９は、絶縁部材を介して支持基板１０３を貫通して挿入され、起立させて植設され、その上端は、半導体レーザチップ１０１および１０２の各独立電極、並びにＰＩＮフォトダイオード１０７および１０８の電極と、ワイヤーボンディングにより結線され、光源モジュールが回路基板に実装される際に、下側に突出した端子が、前記回路基板のスルーホールに挿入され、半田付けされて配線される。
また、キャップ１１０にはガラス窓１１１で封止された開口部を有し、支持基板１０３の段差部１０３−４に不活性ガス中で嵌合され密封固着される。
図５〜図７は、本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示している。図５〜図７に示す光源ユニットは、図１および図２に示した光源モジュールを用いて構成した光源ユニットであり、図５は、光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図６は、側断面図、図７は、その主要部の下面を示す底面図である。
【００３７】
図５〜図７に示す光源ユニットは、光源モジュール２００、回路基板２０１、ホルダ部材２０２、カップリングレンズ２０３、鏡筒２０４、アパーチャ（絞り）２０５、回転調節ねじ２０６、回転調節スプリング２０７、押圧取り付けねじ２０８、押圧スプリング２０９、光学ハウジング２１０、および姿勢調節ねじ２１３を具備している。
光源モジュール２００は、図１および図２に示すように構成された本発明の第１の実施の形態に相当する光源モジュールである。
既に述べたように光源モジュール２００は、実装面を回路基板２０１の表面に当接して装着される。すなわち、光源モジュール２００は、ホルダ部材２０２の底面側に形成した直方体形状の中空部の内面の対向する壁面に突設して対峙させた各一対の突起２０２−１および２０２−２に、光源モジュール２００（の支持基板１０３）の各一対のＶ溝２００−２および２００−３を係合させて位置決めされる。そして、回路基板２０１をホルダ部材２０２の底面の突き当て面２０２−５に突き当てて、姿勢調節ねじ２１３等によって、ホルダ部材２０２が回路基板２０１上にねじ固定される。
【００３８】
なお、この実施の形態においては、光源モジュール２００のＶ溝２００−２および２００−３を位置決め手段として用いて、光源モジュール２００を位置決め固定しているが、光源モジュール２００を実装した回路基板２０１に突き当てた状態で、回路基板２０１の表面に平行な面内における位置合わせができるようにすれば、光源モジュール２００の基準軸を部品精度によらずに確実に後述のカップリング手段の光軸に一致させることを可能とすることもできる。
ホルダ部材２０２には、突起２０２−１および２０２−２により決定される基準軸Ｃを中心として上面側に突出する円筒部２０２−３およびその円筒部２０２−３の中空部としての嵌合穴２０２−４が形成されるとともに、底面側に回路基板２０１の２個所の突き当て面２０２−５および上面側に該突き当て面２０２−５に平行に光学ハウジング２１０への２個所の突き当て面２０２−６が形成されている。
【００３９】
嵌合穴２０２−４には、カップリング手段としてのカップリングレンズ２０３を収納する鏡筒２０４が挿入され、該嵌合穴２０２−４に沿って移動調整することによって、発光源からの発散光束が平行光束となるよう位置合わせをした後に、隙間に接着材を充填して固定する。カップリングレンズ２０３は、ガラスモールドにより１対のレンズを並設して一体に形成しており、鏡筒２０４に設けられた突起２０４−２により前記一対のレンズの整列方向を主走査方向に対応させて規定している。カップリングレンズ２０３の前記一対のレンズのレンズ間隔は、例えば５ｍｍとし、各半導体レーザチップ（１０１および１０２）からの光ビーム列は、主走査方向についての光軸中心位置に一列に並んで入射される。
この実施の形態においては、ホルダ部材２０２は、回路基板２０１への突き当て面２０２−５の他に、その姿勢を調整するために該ホルダ部材２０２に螺装された調節ねじ２１３を回路基板２０１に突き当てている。この調節ねじ２１３の調整により、ホルダ部材２０２を一点鎖線で示す軸ａ周りにあおって各半導体レーザチップ（１０１および１０２）とカップリングレンズ２０３との間の距離のバランスをとり、チップの接合高さの差に基づく結像位置ずれを補正することができるようにしている。
【００４０】
そして、光源ユニットは、光学ハウジング２１０の壁面に設けられた嵌合穴２１０−１に円筒部２０２−３を嵌挿し、押圧取り付けねじ２０８により押圧スプリング２０９を介して、突き当て面２０２−６を前記壁面に密着させて支持される。また、各半導体レーザチップ（１０１および１０２）からのスポット列の相対位置を調節して、副走査ピッチに確実に一致するように、ホルダ部材２０２に設けたレバー２０２−７により基準軸Ｃ、すなわち実質的には円筒部２０２−３の中心軸、を回転軸とした微調整を行う。具体的には、回転調節ねじ２０６を、頭部座面にレバー２０２−４を突き当て、該レバー２０２−７の貫通孔を通して中間にスプリング２０７を挟んで光学ハウジング２１０側に形成した雌ねじに螺合させることによって、いずれの方向にも回転調整を可能としている。
半導体レーザチップ（１０１および１０２）から射出される各発光源からの光ビームは近接しているため、４つの光束はほとんど重なった状態で射出される。そこで、光束径を整形する絞りであるアパーチャ２０５は、有底円筒状に形成された上底面に、半導体モジュール（半導体レーザチップ１０１および１０２）毎に１個ずつのスリットを設けてなり、円筒状の下端部に形成された切欠部を突起２０４−２に嵌合させて鏡筒２０４の上部先端にキャップ状に装着される。
【００４１】
回路基板２０１には、実装される半導体レーザチップ（１０１および１０２）の各発光源の出力を一定に維持させるためのＡＰＣ（automatic power control 〜自動電力制御）回路が設けられている。このような回路基板２０１に実装される半導体レーザチップの各発光源の出力を一定に維持させるためのＡＰＣ回路の構成について図８に示すブロック図を参照して説明する。
ＡＰＣ回路は、発光源８０１，８０２，８０３，８０４、ＰＩＮフォトダイオード８０５、出力先切換部８１０、印加電流制御部８１１、変調制御部８１２および書込制御部８１３を備えている。
第１の半導体レーザチップ（１０１）の各発光源８０１、８０２、８０３および８０４は、前ラインの画像書き込み終端から同期検知までの時間に、順次、出力先切換部８１０によって印加電流制御部８１１に回路接続され、ＰＩＮフォトダイオード８０５で背面光の光量をそれぞれ検出して、各発光源８０１〜８０４に印加する電流量を、印加電流制御部８１１によりフィードバック補正する。
【００４２】
ＰＩＮフォトダイオード８０５は、受光した光量に応じてモニタ出力を発生し、印加電流制御部８１１ではあらかじめ設定された基準値にモニタ出力が一致するように発光源に印加する電流を加減し、次の補正タイミングまでの期間、電流量をホールドする。第２の半導体レーザチップについても同様で同時に行われる。
各発光源８０１〜８０４は、割り当てられた主走査ラインデータに基づいて変調制御部８１２により変調され、基準クロックに応動する書込制御部８１３により画像記録を行う。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置の構成を示している。図９に示す光走査装置は、図５、図６および図７に示した光源ユニットとほぼ同様の光源ユニットを用いて構成した光走査装置の要部の構成を示す模式的斜視図である。
【００４３】
図９に示す光走査装置は、光源モジュール７００、カップリングレンズ７０１、ポリゴンミラー７０４、ｆθレンズ７０５、トロイダルレンズ７０６、シリンドリカルレンズ７０７、折り返しミラー７０８、同期検知センサ７０９および感光体７１０を具備している。
光源モジュール７００およびカップリングレンズ７０１等を含んで構成される光源ユニットは、図５、図６および図７に示すように構成された本発明の第２の実施の形態とほぼ同等の光源ユニットである。
図９は、光走査装置の概要を示すが、光源モジュール７００およびカップリングレンズ７０１等を含む光源ユニットは、偏向器であるポリゴンミラー７０４、結像光学系を構成するｆθレンズ７０５およびトロイダルレンズ７０６等が収納される光学ハウジング（２１０に相当）に対して、基準軸Ｃが結像光学系の光軸に一致するようにして装着され、感光体７１０の被走査面上における各ビームスポット列は、図１０に示すスポットＬＤ１−１，ＬＤ１−２，ＬＤ１−３，およびＬＤ１−４からなるスポット列と、スポットＬＤ２−１，ＬＤ２−２，ＬＤ２−３，およびＬＤ２−４からなるスポット列のように副走査方向に配列される主走査ライン上に交互に千鳥状に配置される。
【００４４】
光源モジュール７００から射出し、カップリングレンズ７０１でカップリングされた一対の光ビーム列７０２および７０３は、上述したように主走査方向に交差する方向に設定され、この実施の形態においては、それらの交差位置がポリゴンミラー７０４の近傍となるようにしている。各光ビームは、共通のシリンドリカルレンズ７０７を介してポリゴンミラー７０４上で副走査方向に収束されて、偏向走査される。
ポリゴンミラー７０４で偏向された光ビームは、ｆθレンズ７０５およびトロイダルレンズ７０６により感光体７１０の被走査面上に各々結像されて、この場合、８ラインが同時に走査される。なお、折り返しミラー７０８は、ｆθレンズ７０５を通った光ビームを反射偏向して折り返しトロイダルレンズ７０６に入射させる。また、同期検知センサ７０９は、走査される光ビームを折り返しミラー７０８の近傍において検知し、光ビーム走査に同期した信号を得る。
【００４５】
各半導体レーザチップからの光ビームが被走査面で交差するように相対角度を設定すれば、図１０において、各スポット列ＬＤ１−１〜ＬＤ１−４およびＬＤ２−１〜ＬＤ２−４の主走査位置を揃えることができ、副走査方向に一列に配列することもできるが、各スポット列ＬＤ１−１〜ＬＤ１−４およびＬＤ２−１〜ＬＤ２−４間の副走査位置の簡易な調整を可能とするには、図１０のように主走査方向に離隔する必要がある。
図１１、図１２および図１３は、図１および図２に示した本発明の第１の実施の形態による光源モジュールとは異なる本発明の第４の実施の形態に係る光源モジュールの構成を示している。図１１は、光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図１２は、その平面図、図１３は、その側断面図である。
図１１、図１２および図１３に示す光源モジュールは、第１の半導体レーザチップ５０１、第２の半導体レーザチップ５０２、支持基板５０３、第１の接合面部５０４、第２の接合面部５０５、ミラー部５０６、第１の台座面部５０７、第２の台座面部５０８、第１のＰＩＮフォトダイオード５０９、第２のＰＩＮフォトダイオード５１０、端子５１１、キャップ５１２およびガラス窓５１３を具備している。
【００４６】
第１および第２の半導体レーザチップ５０１および５０２は、各々図４に示したのと同様に構成された複数の発光源を有する半導体レーザチップである。
この実施の形態では、各半導体レーザチップ５０１および５０２の光ビーム列を近接させることによって汎用のカップリングレンズを用いることができるようにしている。
半導体レーザチップ５０１および５０２は、金属焼結材にて成型された支持基板５０３の上面に、下面の実装面５０３−１と平行面を呈して一体に形成した第１および第２の接合面部５０４および５０５に基板の底面を当接するとともに、各々レーザビームの射出端面５０１−１および５０２−１をＶ字状の切欠部５０３‐２を結ぶ直線から等距離だけ離してほぼ平行に且つ光源が千鳥状に配列されるように対向させて接合する。
接合面部５０４と５０５との中間には、Ｖ字状の切欠部５０３‐２を結ぶ直線上に頂角の稜線位置を一致させてミラー部５０６を配設し、半導体レーザチップ５０１および５０２からの射出ビームを上方に反射偏向する。この場合、反射された後の実装面５０３−１と平行な面上における光ビーム列の間隔は約０．２ｍｍである。
【００４７】
ミラー部５０６は、Ｓｉ（シリコン〜硅素）基板をエッチングして結晶面方位（１１０）と（１１１）とからなる反射面を形成し、角柱状をなすように切り出して接着固定する。このミラー部５０６の反射面からなる頂角は９０°であり各半導体レーザチップ５０１および５０２からの光ビーム列は、基準軸Ｃに対して対称に配列され、実装面５０３−１に対して垂直をなす方向に反射される。
半導体レーザチップ５０１および５０２の背後に設けられる台座面部５０７および５０８には、ＰＩＮフォトダイオード５０９および５１０が接合される。
接合面部５０４および５０５は、実装面５０３−１と平行で且つ互いに同一の高さとなるように配置され、上述した図１および図２の第１の実施の形態の場合とほぼ同様に、これら接合面部５０４および５０５上に半導体レーザチップ５０１および５０２が、発光源の配列方向に互いに半ピッチ分（ｐ／２）、この場合は７μｍ、だけずらして接合される。
支持基板５０３には、上述した図１および図２の第１の実施の形態とほぼ同様にして、端子５１１が配設され且つガラス窓５１３で封止したキャップ５１２が設けられて、各半導体レーザチップ５０１および５０２、並びにＰＩＮフォトダイオード５０９および５１０を密封状態で収容保持している。
【００４８】
図１４および図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示している。図１４および図１５は、上述した図１１、図１２および図１３の光源モジュールを用いた光源ユニットであり、基本的な構成は、先に述べた図５〜図７に示した本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットとほぼ同様である。すなわち、図１４および図１５に示す光源ユニットは、図１１〜図１３の光源モジュールを用いて構成しており、図１４は、光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図、そして図１５は、その側断面図である。
図１４および図１５に示す光源ユニットは、光源モジュール６００、回路基板６０１、ホルダ部材６０２、カップリングレンズ６０３、鏡筒６０４、およびアパーチャ（絞り）６０５等を備えている。
光源モジュール６００は、図１１〜図１３に示すように構成された本発明の第４の実施の形態に相当する光源モジュールである。
カップリングレンズ６０３は、光軸中心を光源モジュール６００の基準軸に合わせて配置され、各半導体レーザチップ（５０１および５０２）からの光ビーム列は、主走査方向に０．１ｍｍずつ偏心して入射される。
【００４９】
各光束は、ほぼ重なっているため、アパーチャ６０５のスリットは共通としている。
カップリングレンズ６０３より射出した光ビーム列は、主走査方向に一旦交差し、相対角度により間隔が広がる方向に進み、被走査面では先に述べた実施の形態と同様に、各ビームスポット列が主走査方向に所定間隔をもって副走査方向に配列される。
図１６は、本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。図１６に示す本発明の第６の実施の形態による画像形成装置は、図９に示した本発明の第３の実施の形態による光走査装置、または図１４および図１５に示した本発明の第５の実施の形態の光源ユニットを用いて図９の（第３の実施の形態の）光走査装置とほぼ同様に構成した光走査装置を搭載して構成する。
【００５０】
図１６に示す画像形成装置は、光走査装置９００、感光体ドラム９０１、帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングケース９０５、給紙トレイ９０６、給紙ローラ９０７、レジストローラ対９０８、定着ローラ９０９、排紙トレイ９１０、および排紙ローラ９１２を具備している。
光走査装置９００は、図９の（第３の実施の形態の）光走査装置、または図１４および図１５の（第５の実施の形態の）光源ユニットを用いて図９の光走査装置とほぼ同様に構成した光走査装置である。
被走査面である感光体ドラム９０１の周囲には、該ドラム９０１の感光体を高圧に帯電するための帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化するための現像ローラ９０３、該現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、およびドラム９０１に残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラム９０１に対しては、先に述べたように１回の走査毎に８ラインずつ同時に潜像記録が行われる。
【００５１】
記録紙は、給紙トレイ９０６から給紙ローラ９０７により供給され、レジストローラ対９０８によって、副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送り出され、感光体ドラム９０１を通過する際に、転写チャージャ９０６によってトナーが転写される。トナーが転写された記録紙は、定着ローラ９０９でトナーが定着されて、排紙ローラ９１２によって排紙トレイ９１０に排出される。
したがって、上述した実施の形態において詳述した本発明に係る光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置の主たる特徴を整理すると、次のようになる。
複数の半導体光源チップと、これら半導体光源チップの接合面を各々備える共通の支持基体と、を有する光源モジュールにおいて、前記支持基体に、光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向において位置出しを行う実装面を設けるとともに、各半導体光源チップの発光源部位が前記実装面から同一の高さとなるよう保持することにより、半導体光源チップを近接して配備することで各半導体光源チップ間の位置精度を向上させることができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１に対応）。
【００５２】
前記半導体光源チップの少なくとも１つを、複数の発光源をモノリシックに形成してなる構成とし、各発光源の配列方向が前記接合面に平行となるよう保持することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項２に対応）。
前記支持基体に、半導体光源チップに結線する端子を各々配備することにより、個別に配線する必要がなく配線距離が短縮できるので、電気的な損失やノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができる。また、各半導体光源チップ間で基準電位を共通化することができるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、半導体光源チップの劣化を未然に防止することができる（請求項３に対応）。
【００５３】
前記支持基体に、各半導体光源チップを内包する封止手段を備え、前記端子が封止する内外を貫通して設けられることにより、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防ぐことができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、時間経過に対して安定した出力特性を保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができる。また、各半導体光源チップを一括して封止することにより、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができるばかりか、光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通化することができるので、品質を安定化することができる（請求項４に対応）。
前記支持基体に、前記突き当て面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段を備え、前記各半導体光源チップを、光ビームが前記基準軸に沿って光源モジュールから射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて保持することによって、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させて、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項５に対応）。
【００５４】
前記光源モジュールから射出される各半導体光源チップの光ビームが、前記実装面と平行な面内で、基準軸に対して対称に、且つ基準軸から偏心して配列することにより、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転によって、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項６に対応）。
前記各半導体光源チップの接合面を、基準軸に対して対向させて配置することにより、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項７に対応）。
前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置するとともに、前記基準軸に沿った方向に折り返す反射部材を、前記支持基体に設けることにより、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列することができるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、そしてカップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えて高品位な画像記録を行なうことができる（請求項８に対応）。
【００５５】
前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、半導体光源チップ毎に備えて、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に設けることにより、半導体光源チップ毎に並行して出力検出を行なうことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができて、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項９に対応）。
複数の半導体光源チップと各半導体光源チップを保持する共通の支持基体とを有する光源モジュールと、前記光源モジュールから射出する光ビームをカップリングする共通のカップリング手段と、を有する光源装置において、前記光源モジュールとカップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向での相対位置を合わせて保持する保持部材を設けることにより、発光源数が増えても構成を複雑化することなく、各発光源とカップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、組立時のばらつきを抑えることができ、経時的なずれも生じ難く、安定した品質のマルチビーム光源装置が提供できる（請求項１０に対応）。
【００５６】
前記保持部材に、カップリング手段の光軸と直交する面内で位置出しするための位置決め手段を設けることにより、各発光源とカップリング手段との配置関係を合わせる際に、カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率を向上させることができるばかりか、組立時のばらつきを抑えることができて、安定した品質のマルチビーム光源装置を提供することができる（請求項１１に対応）。
前記保持部材に、前記光源モジュールをカップリング手段の光軸と直交する面内で位置出しするための位置決め手段を設けることにより、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易になり組み立て効率を向上させることができるばかりか、組立時のばらつきが抑えられて安定した品質のマルチビーム光源装置を提供することができる。上述した実施の形態の場合、例えば、鏡筒外径とその嵌合穴との隙間内で、カップリング手段を光軸方向のみならず、光軸と直交する面内でも位置合わせを行って接着剤を充填することにより、光源モジュールの基準軸にカップリング手段の光軸を精度よく一致させることも可能であり、そのようにすることによって、ばらつきを抑えることもできる（請求項１２に対応）。
【００５７】
複数の半導体光源チップとこれら半導体光源チップからの光ビームをカップリングするカップリング手段とを一体的に保持する光源装置と、光源装置から射出した複数の光ビームを一括して偏向し、主走査を行なうための共通の偏向手段と、該偏向手段で走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と、を有することにより、同時に走査する光ビーム数が増えても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、経時的なずれも少ない、安定した品質のマルチビーム光走査装置を提供することができる（請求項１３に対応）。
前記半導体光源チップの少なくとも１つは、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１４に対応）。
【００５８】
前記光源装置は、前記結像手段の光軸と直交する面内で、位置出しする位置決め手段を設けることにより、結像手段の光軸と光源モジュールの基準軸とを一致させることによって、結像手段の通過位置が偏心することによる、副走査方向では主走査ラインの曲がり、および主走査方向では等速性のずれをそれぞれ低減させることができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１５に対応）。
前記光源装置を、該光源装置から射出する各半導体光源チップからの光ビームが前記光軸に対して対称に配列するよう位置決めすることにより、半導体光源チップの発光源をそれぞれ副走査方向に配列し、光軸に対して点対称に配置することによって、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができるので、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１６に対応）。
【００５９】
前記各々の半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔するよう配列することにより、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１７に対応）。
前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、被走査面上において副走査方向に照射位置が重ならないように配列することにより、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができる。また、発光源間隔も拡大させることができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１８に対応）。
【００６０】
前記光源装置は、前記光軸と直交する面内で、光軸周りの位置調節を行う回転調整手段を設けることにより、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に、且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる（請求項１９に対応）。
複数の半導体光源チップと半導体光源チップからの光ビームをカップリングするカップリング手段とを一体的に保持する光源装置と、光源装置から射出した複数の光ビームを偏向して主走査を行なう共通の偏向手段と、偏向手段で走査した光ビームを被走査面に結像する共通の結像手段と、を備え、感光体上に潜像を記録する光走査装置と、前記潜像をトナーで顕像化する現像手段と、トナー像を出力紙に転写する転写手段と、を備えることにより、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を増大させることなく、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができる（請求項２０に対応）。
【００６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、マルチビーム走査装置に好適で、高速・高密度記録に適応し、組立てに際し、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、結果として、主走査ラインの副走査間隔を長期間にわたって安定に維持することを可能とする光源モジュール、光源装置、光走査装置および画像形成装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の光源モジュールによれば、それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えていることにより、半導体光源チップを近接して配備することによって各半導体光源チップ間の位置精度を向上することができ、環境変化等によっても、カップリング手段と半導体光源チップとの配置が、各半導体光源チップ毎に別々に変動してしまうことなく相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑え高品位な画像記録を行なうことができる。
【００６２】
本発明の請求項２の光源モジュールによれば、少なくとも１つの前記半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持することにより、特に、複数の半導体光源チップを組み合わせることによって、モノリシックに形成する発光源の数を増加させることも、また発光源間隔を近接させることもなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項３の光源モジュールによれば、前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備えることにより、特に、半導体光源チップに対して個別に配線する必要がなく、配線距離を短縮することができるので、電気的なロスやノイズの影響を最小限に抑え、各発光源の光量を安定的に保つことができ、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップ間での基準電位を共通にできるので、電位差により過剰電流が印加されることがなく、劣化を未然に防止することもできる。
【００６３】
本発明の請求項４の光源モジュールによれば、前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる構成により、特に、湿気や酸化等による半導体光源チップの変質を防止することができ、組付け時にもごみ等の付着を防止することができるので、長期間にわたって安定した出力特性を保ち、高品位な画像記録を行なうことができ、また、各半導体光源チップを一括して封止することによって、チップ間隔を近接させることができ、配置精度を向上させることができ、しかも光学的に影響を受けるガラス窓の厚さや傾き等の条件を共通にすることができるので、品質を安定化させることができる。
本発明の請求項５の光源モジュールによれば、前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持することにより、特に、カップリング手段の光軸と基準軸とを一致させることによって、各半導体光源チップをカップリング手段の光軸に対して精度よく配列することができるので、被走査面における各光ビーム間の相対位置を確実に合わせ、ビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減して、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６４】
本発明の請求項６の光源モジュールによれば、前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させることにより、特に、基準軸を中心とした光源モジュール全体の回転により、各光ビーム間の相対位置を確実に合わせることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上することによって、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきを低減し、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項７の光源モジュールによれば、前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させることにより、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で精度よく配列することができ、相対位置を確実に合わせることができるので、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６５】
本発明の請求項８の光源モジュールによれば、前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備えることにより、特に、各半導体光源チップからの光ビームを、実装面と平行な面内で近接して配列できるので、汎用のカップリングレンズを用いることができ、また、カップリングレンズと各半導体光源チップとの相対位置を安定的に保つことができるので、被走査面における各光ビーム間の位置変動を抑えることができ、半導体光源チップ同士の配置精度が向上して、被走査面におけるビームスポットの副走査間隔のばらつきが低減され、高品位な画像記録を行うことが可能となる。
本発明の請求項９の光源モジュールによれば、前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備えることにより、特に、前記発光源からの光ビームを検出する受光手段を、対応する半導体光源チップ以外の光ビームが入射されないように、前記支持基体に配備して、半導体光源チップ毎に並行して出力の検出を行うことができるので、走査速度が高速であっても主走査ライン間で発光源の出力補正を行うことができ、１つの受光手段で検出すべきビーム数が減少することによって、発光源の数が増加しても限られた時間内に全ての光量設定を完了させることができ、濃度変動のない高品位な画像記録を行うことが可能となる。
【００６６】
本発明の請求項１０の光源装置によれば、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールを用い、前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリング手段によりカップリングするとともに、保持部材により、前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持することにより、特に、発光源数が増加しても構成が複雑化することなく、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を容易に且つ確実に合わせることができるので、光源装置の調整作業を複雑化することもなく、組立てによるばらつきを抑制することができて、経時的なずれも生じ難く、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６７】
本発明の請求項１１の光源装置によれば、前記保持部材に、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備えることにより、特に、各発光源と前記カップリング手段との配置関係を合わせる際に、前記カップリング手段の光軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり、組立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
本発明の請求項１２の光源装置によれば、前記保持部材に、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備えることにより、特に、光源モジュールの基準軸を常に同軸に保っておくことができるので、調整作業が容易となり組み立て効率が向上して、しかも組立てによるばらつきが抑制されて、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６８】
本発明の請求項１３の光走査装置によれば、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置を用い、前記光源装置から射出される複数の光ビームを、偏向手段により、一括して偏向し、主走査を行なうとともに、前記偏向手段により偏向走査した光ビームを共通の結像手段によって被走査面に結像することにより、特に、半導体光源チップの偏向手段および結像手段に対する配置精度を確保し、同時に走査する光ビーム数が増加しても、被走査面における各光ビームの配置を容易に且つ確実に合わせることができ、被走査面において各ビームスポットを精度良く配列することによって、経時的なずれも少なく、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６９】
本発明の請求項１４の光走査装置によれば、前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップが、複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ該発光源を、副走査方向に揃えて配列していることにより、特に、発光源を副走査方向に揃えて配列することにより、発光源間隔を近接させることなく、副走査方向の記録密度を向上させることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１５の光走査装置によれば、前記光源装置に、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備えることにより、特に、前記結像手段の光軸と前記光源モジュールの基準軸とを一致させて、結像手段の通過位置が偏心することにより生ずる、副走査方向についての主走査ラインの曲がりおよび主走査方向についての等速性のずれを低減することができ、各ビームスポット間隔の均一性を保つことができるので、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７０】
本発明の請求項１６の光走査装置によれば、前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定することにより、特に、半導体光源チップ相互の配置関係を調整設定して、半導体光源チップの発光源を各々副走査方向に配列し光軸に対して点対称に配置することで、半導体光源チップにモノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上し、被走査面において各ビームスポット位置を主走査ライン上に確実に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
本発明の請求項１７の光走査装置によれば、前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなる構成により、特に、被走査面における各半導体光源チップからのビームスポットを主走査方向に離隔し、または副走査方向に一列に配列することができ、光源装置全体を傾けるという単純な作業で各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ高精度に合わせることができ、高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７１】
本発明の請求項１８の光走査装置によれば、前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなる構成により、特に、各半導体光源チップのビームスポットが交互に並ぶよう配置することができ、ビームスポット間隔を主走査ラインピッチより大きく設定することができるので、モノリシックに形成する発光源間隔を近接させなくとも、副走査の記録密度を向上させることができ、高密度で且つ高速な画像記録を行なうことができ、また、発光源間隔も拡大することができるので、クロストークを低減することができ、濃度変動のない高品位な画像を記録することができる。
本発明の請求項１９の光走査装置によれば、前記光源装置に、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備えることにより、特に、被走査面における各ビームスポットの副走査ピッチを確実に且つ精度よく合わせることができるので、濃度変動のない高品位な画像記録を行なうことができる。
【００７２】
本発明の請求項２０の画像形成装置によれば、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段、および前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段とを具備することにより、特に、複数の主走査ラインを同時に走査することができるので、偏向手段の速度を上げることなく、高速・高密度記録に適応し、高品位な画像形成をおこなうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１の光源モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２の側断面図である。
【図４】図１の光源モジュールに用いている半導体レーザチップの構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】図５の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図５の底面図である。
【図８】図５の光源ユニットの回路基板に用いるＡＰＣ回路の構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図１０】図９の光走査装置おける被走査面上における各光源によるビームスポットの配置を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る光源モジュールの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１２】図１１の光源モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１２の側断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る光源ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の光源ユニットの構成を模式的に示す側断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【符号の説明】
１０１，１０２ 第１、第２の半導体レーザチップ
１０３ 支持基板
１０４ 角柱部
１０５，１０６ 第１、第２の台座面部
１０７，１０８ 第１、第２のＰＩＮフォトダイオード
１０９ 端子
１１０ キャップ
１１１ ガラス窓
１１２ サブマウント
２００ 光源モジュール
２０１ 回路基板
２０２ ホルダ部材
２０３ カップリングレンズ
２０４ 鏡筒
２０５ アパーチャ（絞り）
２０６ 回転調節ねじ
２０７ 回転調節スプリング
２０８ 押圧取り付けねじ
２０９ 押圧スプリング
２１０ 光学ハウジング
２１３ 姿勢調節ねじ
３０１ 基板
３０２ 発光源
３０３ 分離層
３０４ ｎ型クラッド層
３０５ 活性層
３０６ ｐ型クラッド層
３０７ 独立電極
３０８ ボンディングワイヤ
５０１，５０２ 第１、第２の半導体レーザチップ
５０３ 支持基板
５０４，５０５ 第１、第２の接合面部
５０６ ミラー部
５０７，５０８ 第１、第２の台座面部
５０９，５１０ 第１、第２のＰＩＮフォトダイオード
５１１ 端子
５１２ キャップ
５１３ ガラス窓
６００ 光源モジュール
６０１ 回路基板
６０２ ホルダ部材
６０３ カップリングレンズ
６０４ 鏡筒
６０５ アパーチャ（絞り）
７００ 光源モジュール
７０１ カップリングレンズ
７０４ ポリゴンミラー
７０５ ｆθレンズ
７０６ トロイダルレンズ
７０７ シリンドリカルレンズ
７０８ 折り返しミラー
７０９ 同期検知センサ
７１０ 感光体
８０１，８０２，８０３，８０４ 発光源
８０５ ＰＩＮフォトダイオード
８１０ 出力先切換部
８１１ 印加電流制御部
８１２ 変調制御部
８１３ 書込制御部
９００ 光走査装置
９０１ 感光体ドラム
９０２ 帯電チャージャ
９０３ 現像ローラ
９０４ トナーカートリッジ
９０５ クリーニングケース
９０６ 給紙トレイ
９０７ 給紙ローラ
９０８ レジストローラ対
９０９ 定着ローラ
９１０ 排紙トレイ
９１２ 排紙ローラ
Claims (20)
- それぞれが半導体からなる発光源を形成する複数の半導体光源チップと、
前記各半導体光源チップをそれぞれ接合する接合面を備える共通の支持基体とを有する光源モジュールであって、
前記支持基体は、
該光源モジュールから射出する光ビームをカップリングするカップリング手段の光軸方向における位置設定の基準となる実装面を備えるとともに、
前記複数の半導体光源チップのそれぞれの発光源部位を前記実装面から同一の高さとして前記複数の各半導体光源チップを保持し、
前記支持基体の外周における第１の対辺には、第１の一対の切欠部が設けられ、前記第１の対辺と９０°方向が異なる第２の対辺には、第２の一対の切欠部が設けられ、前記第１の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線と、前記第２の一対の切欠部の相互間を結ぶ直線で決定される交点を通り、前記実装面に直交する基準軸に対して、前記複数の半導体光源チップが対称に配置され、
前記実装面は、前記半導体光源チップの出力を制御する回路が設けられる回路基板の表面に当接して位置決めされ、
前記カップリング手段を保持し、前記回路基板の表面に当接して位置決めするホルダ部材を更に備え、
前記ホルダ部材は、前記回路基板の表面と平行な光学ハウジングへの突き当て面を備えていること
を特徴とする光源モジュール。 - 少なくとも１つの前記半導体光源チップは、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
前記複数の発光源の配列方向を前記接合面に平行として該複数の発光源を保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。 - 前記支持基体に配備され且つ前記半導体光源チップに結線する端子をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。
- 前記支持基体に設けられ、且つ前記半導体光源チップを内包する封止手段をさらに備えるとともに、
前記端子は、前記封止手段を内外に貫通してなる
ことを特徴とする請求項３に記載の光源モジュール。 - 前記支持基体に設けられ、且つ前記実装面内で同面と直交する基準軸を決定する位置決め手段をさらに備えるとともに、
前記支持基体は、当該光源モジュールから前記基準軸に沿って光ビームが射出するように、前記接合面内で姿勢を合わせて、前記各半導体光源チップを保持する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。 - 前記光源モジュールから射出する前記各半導体光源チップの光ビームを、前記実装面と平行な面内で、前記基準軸に対して対称に、且つ前記基準軸から偏心して配列させることを特徴とする請求項５に記載の光源モジュール。
- 前記各半導体光源チップの接合面を、前記基準軸を中心として対向して配置させることを特徴とする請求項６に記載の光源モジュール。
- 前記各半導体光源チップの接合面を、前記実装面と平行に配置させるとともに、
前記支持基体に配設され且つ前記基準軸に沿う方向に光ビームを折り返す反射部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項６に記載の光源モジュール。 - 前記支持基体に配設されて、前記各半導体光源チップ毎に前記発光源からの光ビームを検出する受光手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
- 請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールと、
前記半導体光源チップの発光によって前記光源モジュールから射出される光ビームをカップリングするカップリング手段と、
前記光源モジュールと前記カップリング手段とを、少なくとも前記カップリング手段の光軸方向についての相対位置を合わせて保持する保持部材と
を具備することを特徴とする光源装置。 - 前記保持部材は、前記カップリング手段の光軸と直交する面内についての位置設定を行なうための位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
- 前記保持部材は、前記光源モジュールを前記カップリング手段の光軸と直交する面内について位置設定するための位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
- 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを一括して偏向し、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と、
を具備することを特徴とする光走査装置。 - 前記複数の半導体光源チップのうちの少なくとも１つの半導体光源チップは、
複数の発光源をモノリシックに形成してなり、且つ
該発光源を、副走査方向に揃えて配列している
ことを特徴とする請求項１３に記載の光走査装置。 - 前記光源装置は、前記結像手段の光軸と直交する面内についての位置設定をするための位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の光走査装置。
- 前記各半導体光源チップから発し前記光源装置から射出される光ビームを、前記結像手段の光軸に対して対称に配列させるべく、前記光源装置を位置設定することを特徴とする請求項１５に記載の光走査装置。
- 前記各半導体光源チップからの光ビームを、主走査方向に所定角度離隔させるべく配列してなることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の光走査装置。
- 前記半導体光源チップの複数の発光源からの光ビームを、前記被走査面上において前記副走査方向についての照射位置の重複を回避すべく配列してなることを特徴とする請求項１４に記載の光走査装置。
- 前記光源装置は、前記光軸と直交する面内における光軸周りについての回転位置調節設定を行うための回転調整手段を備えることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の光走査装置。
- 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される複数の光ビームを偏向して、主走査を行なうための共通の偏向手段と、
前記偏向手段により偏向走査した光ビームを被走査面に結像するための共通の結像手段と
を備えてなり、感光体上に潜像を記録するための光走査装置と、
前記潜像をトナーを用いて顕像化するための現像手段と、
前記現像手段により顕像化されたトナー像を出力紙に転写するための転写手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
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