JP5036634B2 - 光源装置、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光源及び駆動回路が回路基板に実装されている光源装置、該光源装置を備える光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、印字速度の向上（高速化）及び書込密度の向上（高密度化）が望まれている。また、光源としては一般に半導体レーザが用いられており、従来は端面発光型の半導体レーザがその主流であったが、近年、垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ；「ＶＣＳＥＬ」とも呼ばれている。）が登場してきた。

一方、画像形成装置の高速化及び高密度化に伴い、光源に駆動信号を供給する駆動回路での発熱量が増加する傾向にある。この駆動回路は、駆動信号の遅延を抑制するため、通常、駆動回路は光源の近くに設けられている。そこで、駆動回路の発熱に起因して、光源の温度が上昇すると、垂直共振器型の面発光レーザは、従来の端面発光型の半導体レーザに比べて熱に弱いため、光源の寿命低下、画像品質の低下を招くおそれがあった。

例えば、特許文献１には、回路基板上の発熱部品からの熱をヒートパイプにより効率よく基板外へ導き、ヒートパイプの放熱側に配置した放熱フィンとファンからなる放熱部によって、機外へ放熱するように構成した回路部品の冷却装置において、冷却部品の低背化を図りつつ、冷却効率を大幅に高めた回路部品の冷却装置が開示されている。

また、特許文献２には、発熱量の大きいＭＰＵ等の部品を実装した回路基板の排熱の作用と、他の発熱部品の冷却を含めて１つの冷却ファンにより冷却できるようにした冷却装置が開示されている。

また、特許文献３には、主となる発熱素子にファン付きシンクが装着された電子回路基板の冷却構造が開示されている。

特開２００１−２１７３６６号公報 特開２００２−２７１０７３号公報 特許第４０８７１３３号公報

しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示されている冷却装置では、大型化を招くという不都合があった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、大型化を招くことなく、光源の温度上昇を抑制することができる光源装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、大型化を招くことなく、安定した光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、垂直共振器型の面発光レーザを有する光源と；前記光源を駆動する駆動回路と；グラウンド層を有し、前記光源及び前記駆動回路が実装される少なくとも１つの実装面を有する回路基板と；前記光源と前記駆動回路との間の前記グラウンド層に密着して実装されるヒートシンクとを備え、前記光源は、前記少なくとも１つの実装面における第１の領域に実装され、前記駆動回路は、前記少なくとも１つの実装面における第２の領域に実装され、重力方向に関して、前記第１の領域における最上端は、前記第２の領域における最下端と同じ位置又は、該最下端よりも下側に位置する光源装置である。

なお、本明細書では、重力がかかる方向を重力方向という。

これによれば、大型化を招くことなく、光源の温度上昇を抑制することが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、光により被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光源装置と；前記光源装置から出力される光を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。

これによれば、本発明の光源装置を備えているため、大型化を招くことなく、安定した光走査を行うことが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体を画像情報が含まれる光により走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面に、画像情報に対応した潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２に示されるように、光源装置１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１１ａ、トロイダルレンズ１１ｂ、２つの光検知センサ（１８ａ、１８ｂ）、及び２つの光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）などを備えている。そして、これらは、ハウジング２１の中の所定位置に組み付けられている。

なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、ｆθレンズ１１ａ及びトロイダルレンズ１１ｂの光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。また、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

カップリングレンズ１５は、光源装置１４から射出された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

光源装置１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りに等速回転し、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。

ｆθレンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

トロイダルレンズ１１ｂは、ｆθレンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１ｂを介した光束が感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１ａとトロイダルレンズ１１ｂとから構成されている。なお、ｆθレンズ１１ａとトロイダルレンズ１１ｂの間の光路上、及びトロイダルレンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。

光検知センサ１８ａには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち書き込み前の光束の一部が、光検知用ミラー１９ａを介して入射する。また、光検知センサ１８ｂには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち書き込み後の光束の一部が、光検知用ミラー１９ｂを介して入射する。

各光検知センサはいずれも、受光量に応じた電気信号（光電変換信号）を生成し、駆動制御装置２２に出力する。

光源装置１４は、一例として図３に示されるように、３２個の発光部（ｖ１〜ｖ３２）が２次元的に配列されて１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。図３におけるＭ方向は主走査対応方向であり、Ｓ方向は副走査対応方向である。また、Ｔ方向はＭ方向からＳ方向に向かって傾斜した方向である。なお、各発光部からの光束の射出方向をＲ方向とする。

この２次元アレイ１００は、Ｔ方向に沿って８個の発光部が等間隔に配置された発光部列を４列有している。そして、これら４列の発光部列は、すべての発光部をＳ方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔となるように、Ｓ方向に等間隔に配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

また、各発光部は、設計上の発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザである。すなわち、２次元アレイ１００は、３２個の発光部を有する面発光レーザアレイである。

２次元アレイ１００は、一例として図４に示されるように、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージ１００Ｐ内に収容されている。図４における端子ｉｎ０１〜ｉｎ３２は発光部ｖ１〜ｖ３２に対応し、それぞれの駆動信号が入力される入力端子である。以下では、便宜上、２次元アレイ１００が収容されているパッケージ１００Ｐを「光源パッケージ１００Ｐ」ともいう。また、ここでは、光源パッケージ１００Ｐの外形は、一辺の長さが１４ｍｍの正方形状である。

また、光源装置１４は、２次元アレイ１００を駆動するための駆動制御装置２２を有している。この駆動制御装置２２は、一例として図５に示されるように、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、書込制御回路２１９、及び光源駆動回路２２１などを有している。なお、図５における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

画素クロック生成回路２１５は、光検知センサ１８ａの出力信号と光検知センサ１８ｂの出力信号とから、各光検知センサの間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように周波数を設定し、該周波数の画素クロック信号ＰＣＬＫを生成する。ここで生成された画素クロック信号ＰＣＬＫは、画像処理回路２１６及び書込制御回路２１９に供給される。また、光検知センサ１８ａの出力信号は、同期信号として書込制御回路２１９に出力される。

画像処理回路２１６は、プリンタ制御装置１０６０を介して上位装置から受信した画像情報をラスター展開するとともに、所定の中間調処理などを行った後、画素クロック信号ＰＣＬＫを基準とした各画素の階調を表す画像データを発光部毎に作成する。そして、画像処理回路２１６は、光検知センサ１８ａの出力信号に基づいて走査開始を検出すると、画素クロック信号ＰＣＬＫに同期して画像データを書込制御回路２１９に出力する。

書込制御回路２１９は、画像処理回路２１６からの画像データ、画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号ＰＣＬＫ及び同期信号に基づいてパルス変調信号を生成する。

光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からのパルス変調信号に基づいて２次元アレイ１００の各発光部を駆動する。

駆動制御装置２２は、一例として図６に示されるように、ＱＦＰタイプのパッケージ２２Ｐ内に収容されている。従って、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、書込制御回路２１９及び光源駆動回路２２１は、互いに近接して配置されている。これらの回路が互いに近接して配置されているため、各回路間において高周波クロックや各種信号などを品質良く授受することができ、画像形成の高速化、及び画像の高密度化を達成できる。図６における端子ｏｕｔ０１〜ｏｕｔ３２は発光部ｖ１〜ｖ３２に対応し、それぞれの駆動信号が出力される出力端子である。以下では、便宜上、駆動制御装置２２が収容されているパッケージ２２Ｐを「駆動パッケージ２２Ｐ」ともいう。また、ここでは、駆動パッケージ２２Ｐの外形は、一辺の長さが２８ｍｍの正方形状である。そして、端子ｏｕｔ０１〜ｏｕｔ３２は、駆動パッケージ２２Ｐの一の隅角部Ｃを形成する２つの辺の近傍に配置されている。

光源装置１４は、一例として図７に示されるように、光源パッケージ１００Ｐ及び駆動パッケージ２２Ｐが実装される制御基板１４Ｂを有している。ここでは、制御基板１４Ｂに、３層（第１層〜第３層）の銅箔を有するガラス不織布基材エポキシ樹脂銅張積層板を用いている。そして、３層の銅箔のうち、第１層１４Ｓ_１と第３層１４Ｓ_２を信号層、第２層１４Ｇをグラウンド層としている。各信号層間の接続は、複数箇所に設けられたスルーホール（図示省略）を介して行うことができる。また、制御基板１４Ｂの外形は、Ｍ方向の長さが８５ｍｍ、Ｓ方向の長さが１００ｍｍの長方形状である。なお、Ｓ方向は重力方向と一致している。

本実施形態では、光源パッケージ１００Ｐは制御基板１４Ｂの＋Ｒ側の面に実装され、駆動パッケージ２２Ｐは制御基板１４Ｂの−Ｒ側の面に実装されている。

なお、以下では、図８に示されるように、Ｒ方向からみたときに、制御基板１４Ｂの左下の角を原点とし、制御基板１４Ｂ上の位置を（Ｍ方向に関する原点からの距離（ｍｍ），Ｓ方向に関する原点からの距離（ｍｍ））で表すものとする。

ここでは、光源パッケージ１００Ｐの中心位置は（３０，５０）であり、駆動パッケージ２２Ｐの中心位置は（６２，７２）である。すなわち、重力方向に関して、制御基板１４Ｂにおける光源パッケージ１００Ｐが実装される領域（以下、便宜上「光源実装領域」ともいう）は、制御基板１４Ｂにおける駆動パッケージ２２Ｐが実装される領域（以下、便宜上「駆動回路実装領域」ともいう）よりも下方にあり、光源実装領域における最も上側の位置は、駆動回路実装領域における最も下側の位置よりも下方に位置している。また、重力方向に直交し制御基板１４Ｂの実装面に平行な方向であるＭ方向に関して、光源実装領域の中心位置と駆動回路実装領域の中心位置とは、互いに異なっている。

そして、一例として図９に示されるように、配線Ｌ０１〜Ｌ３２を介して駆動パッケージ２２Ｐの端子ｏｕｔ０１〜ｏｕｔ３２と光源パッケージ１００Ｐの端子ｉｎ０１〜ｉｎ３２とが電気的に接続されている。ここでは、配線Ｌ０１〜Ｌ３２における長さのばらつきは小さい。なお、図９には、一部の配線のみが示されている。そして、これらの配線は、第１層１４Ｓ_１と第３層１４Ｓ_２の信号層を介して設けられている。

また、光源装置１４は、一例として図１０に示されるように、制御基板１４Ｂの＋Ｒ側に設けられた保持部材１４Ｈを有している。この保持部材１４Ｈには、光源パッケージ１００Ｐからの光束の通路となる貫通孔が形成されている。保持部材１４Ｈにおける貫通孔が形成されている部分の−Ｒ側の端面１４Ｈｅは、光源パッケージ１００Ｐの外周部と接触している。これにより、光源パッケージ１００Ｐの熱を保持部材１４Ｈを介して放熱することができる。なお、保持部材１４Ｈは、ハウジング２１内の所定位置に固定されている。

ここでは、制御基板１４Ｂは、板ばね１４Ｄによって＋Ｒ方向に付勢されている。これにより、光源パッケージ１００Ｐと保持部材１４Ｈの接触を確実なものにしている。

図１１には、光源装置１４の比較例が示されている。この比較例では、光源パッケージ１００Ｐの中心位置は（５５，５０）であり、駆動パッケージ２２Ｐの中心位置は（３３，２８）である。すなわち、重力方向に関して、光源実装領域は駆動回路実装領域よりも上方にある。そして、光源実装領域における最も下側の位置は、駆動回路実装領域における最も上側の位置よりも、上方に位置している。

そして、本実施形態の場合と比較例の場合とについて、それぞれ駆動パッケージ２２Ｐが発熱したときの光源パッケージ１００Ｐ近傍の温度変化を計算機シミュレーションした。図１２（Ａ）には、本実施形態の場合の温度測定位置が示され、図１２（Ｂ）には、比較例の場合の温度測定位置が示されている。図１３には、駆動パッケージ２２Ｐの発熱量が５Ｗのとき計算結果（測定点における温度（℃））が示されている。この図からも明らかなように、本実施形態の場合は、比較例の場合よりも上昇温度が小さかった。すなわち、本実施形態の場合は、従来よりも光源パッケージ１００Ｐの温度上昇を抑制することができる。

図１４には、面発光レーザの寿命とその素子温度との関係が示されている。この図１４は、複数の面発光レーザ素子を互いに異なる素子温度Ｔとしてそれぞれの寿命τ_Ｔを測定し、計測結果を一般的なアレニウスの式（τ_Ｔ＝Ｃ・ｅｘｐ（Ｋ／Ｔ）、Ｃ：定数、Ｋ：定数）にフィッティングさせたものである。ここでは、光出力が一定となるように駆動電流をフィードバック制御し、駆動電流が最初の値の１２０％以上となったときの経過時間を寿命としている。これによると、本実施形態の場合は、比較例の場合よりも、寿命が約１０％向上している。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光源装置１４では、２次元アレイ１００によって光源が構成され、駆動制御装置２２によって駆動回路が構成され、制御基板１４Ｂによって回路基板が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る光源装置１４によると、２次元アレイ１００と、該２次元アレイ１００を駆動する駆動制御装置２２と、２次元アレイ１００及び駆動制御装置２２が実装される実装面を有する制御基板１４Ｂとを備えている。そして、制御基板１４Ｂの実装面は、重力方向に平行であり、重力方向に関して、２次元アレイ１００が実装される領域は駆動制御装置２２が実装される領域よりも下方にあり、２次元アレイ１００が実装される領域における最も上側の位置は、駆動制御装置２２が実装される領域における最も下側の位置よりも下方に位置している。

この場合には、駆動制御装置２２で発生した熱によって加熱された空気は、周囲の空気よりも軽くなるため主として上方に移動する。そこで、駆動制御装置２２で発生した熱が２次元アレイ１００の方に移動するのを抑制することができる。従って、大型化を招くことなく、２次元アレイ１００の温度上昇を抑制することが可能となる。

また、光源パッケージ１００Ｐの外周部に保持部材１４Ｈが接触しているため、２次元アレイ１００の温度上昇を更に抑制することができる。

また、重力方向に直交し制御基板１４Ｂの実装面に平行なＭ方向に関して、光源パッケージ１００Ｐが実装される領域の中心位置と駆動パッケージ２２Ｐが実装される領域の中心位置とが、互いに異なっているため、配線Ｌ０１〜Ｌ３２における長さのばらつきを小さくすることができる。すなわち、いわゆる等長配線が可能となる。これにより、各発光部の立ち上がり特性を互いにほぼ等しくすることが可能となる。

図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、駆動パッケージ２２Ｐの中心が発熱源となり、等方的に熱が伝わると仮定したときの、ある時点でのある温度の等温線を示したものである。これらの図から明らかなように、Ｍ方向に関して、光源パッケージ１００Ｐの中心位置と駆動パッケージ２２Ｐの中心位置とが異なっている方が、各中心位置が同じ場合よりも、熱影響を小さくすることができる。すなわち、２次元アレイ１００の温度上昇を更に抑制することができる。

そして、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、大型化を招くことなく、２次元アレイ１００の温度上昇を抑制することができる光源装置１４を有しているため、大型化を招くことなく、安定した光走査を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、結果として、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、上記実施形態において、一例として図１６に示されるように、制御基板１４Ｂにヒートシンク１４Ｆを付加しても良い。ここでは、ヒートシンク１４Ｆは、光源パッケージ１００Ｐと駆動パッケージ２２Ｐとの間のグラウンド層１４Ｇに密着して実装されている。これにより、２次元アレイ１００の温度上昇を更に抑制することができる。この場合には、前記板ばね１４Ｄはなくても良い（図１７参照）。

また、上記実施形態では、前記光源パッケージ１００Ｐ及び駆動パッケージ２２Ｐが、制御基板１４Ｂの互いに異なる面に実装される場合について説明したが、これに限らず、光源パッケージ１００Ｐ及び駆動パッケージ２２Ｐが、制御基板１４Ｂの同じ面に実装されても良い。この場合であっても、駆動パッケージ２２Ｐから光源パッケージ１００Ｐへの熱の移動を抑制することができる。

また、上記実施形態において、駆動パッケージ２２Ｐの発熱量があまり大きくなく、等長配線が可能な場合には、Ｍ方向に関して各パッケージの中心位置を同じとしても良い。

また、上記実施形態において、重力方向に関して、２次元アレイ１００が実装される領域における最も上側の位置が、駆動制御装置２２が実装される領域における最も下側の位置と同じであっても良い。この場合であっても、駆動制御装置２２で発生した熱が２次元アレイ１００の方に移動するのを抑制することができる。

なお、上記実施形態では、制御基板１４Ｂが３層の銅箔を有するガラス不織布基材エポキシ樹脂銅張積層板である場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、２次元アレイ１００の発光部の数が３２個の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、前記２次元アレイ１００に代えて、１つの発光部を有する面発光レーザを用いても良い。

また、上記実施形態では、駆動制御装置２２の全ての回路が駆動パッケージ２２Ｐ内に収容されている場合について説明したが、これに限らず、少なくとも光源駆動回路２２１が駆動パッケージ２２Ｐ内に収容されていれば良い。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。

例えば、前記光走査装置１０１０を備え、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、例えば、図１８に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図１８中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、前記光源装置１４と同様な光源装置、前記偏向器前光学系と同様な偏向器前光学系、及び前記走査光学系と同様な走査光学系を、それぞれ色毎に有している。

そして、各光源装置から射出された光束は、対応する偏向器前光学系を介して共通のポリゴンミラーで偏向され、対応する走査光学系を介して対応する感光体ドラムに照射される。

従って、光走査装置２０１０は、前記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。そして、カラープリンタ２０００は、前記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。

なお、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。

以上説明したように、本発明の光源装置によれば、大型化を招くことなく、光源の温度上昇を抑制するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、大型化を招くことなく、安定した光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置の概略構成を説明するための図である。 複数の発光部の配列を説明するための図である。 光源パッケージを説明するための図である。 駆動制御回路のブロック図である。 駆動パッケージを説明するための図である。 光源パッケージ及び駆動パッケージが実装された制御基板を説明するための図（その１）である。 光源パッケージ及び駆動パッケージが実装された制御基板を説明するための図（その２）である。 光源パッケージと駆動パッケージとを接続する配線例を説明するための図である。 保持部材を説明するための図である。 比較例を説明するための図である。 図１２（Ａ）は本実施形態における温度の測定位置を説明するための図であり、図１２（Ｂ）は比較例における温度の測定位置を説明するための図である。 素子温度の計算機シミュレーションの結果を説明するための図である。 寿命と素子温度との関係を説明するための図である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ駆動パッケージに対する光源パッケージの位置と等温線との関係を説明するための図である。 ヒートシンクを説明するための図である。 図１６に保持部材を付加した図である。 カラープリンタの概略構成を説明するための図である。

符号の説明

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源装置、１４Ｂ…制御基板（回路基板）、１４Ｆ…ヒートシンク、１４Ｇ…グラウンド層、１４Ｈ…保持部材、２２…駆動制御装置（駆動回路）、１００…２次元アレイ（光源、面発光レーザ）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。

Claims (9)

1. 垂直共振器型の面発光レーザを有する光源と；
   前記光源を駆動する駆動回路と；
   グラウンド層を有し、前記光源及び前記駆動回路が実装される少なくとも１つの実装面を有する回路基板と；
   前記光源と前記駆動回路との間の前記グラウンド層に密着して実装されるヒートシンクとを備え、
   前記光源は、前記少なくとも１つの実装面における第１の領域に実装され、前記駆動回路は、前記少なくとも１つの実装面における第２の領域に実装され、
   重力方向に関して、前記第１の領域における最上端は、前記第２の領域における最下端と同じ位置又は、該最下端よりも下側に位置する光源装置。
2. 重力方向に直交する方向に関して、前記第１の領域の中心位置と前記第２の領域の中心位置とは、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記少なくとも１つの実装面は、２つの実装面であり、
   前記光源及び前記駆動回路は、互いに異なる実装面に実装されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記回路基板を保持する保持部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
5. 前記保持部材の一部は、前記光源の一部と接触していることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. 前記面発光レーザは、複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
7. 光により被走査面を走査する光走査装置であって、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置と；
   前記光源装置から出力される光を偏向する偏向器と；
   前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
8. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体を画像情報が含まれる光により走査する少なくとも１つの請求項７に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
9. 前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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