JP2002116394A

JP2002116394A - レーザー書込ユニット

Info

Publication number: JP2002116394A
Application number: JP2000304690A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nishino; 達雄西野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】大型化や電力消費の増大を伴うことなく放射
ノイズの発生や外来ノイズの影響を抑制する。【解決手段】光学箱２１に光ファイバ２２の出射端を
結合し、光ファイバ２２の入射端にメイン基板２３を結
合する。光学箱２１の内部にポリゴンミラー２４と非球
面レンズ２５を配置し、光学箱２１の外部に感光ドラム
２６を配置する。メイン基板２３には光源部２７、画像
処理用ＩＣ２８、レーザードライバ用ＩＣ２９、汎用Ｉ
Ｃ３０等を実装する。光ファイバ２２はプラスチック光
ファイバ又はガラス光ファイバとし、光源部２７は複数
のレーザーダイオード又は発光ダイオードから構成す
る。従来のフラットケーブルを使用しないので、放射ノ
イズの発生や外来ノイズの影響がなくなり、従来のレー
ザー基板を必要としないので、小型化と省エネルギが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機や複写機な
どに使用可能であり、特に画像処理用集積回路からの画
像情報をレーザーダイオード又は発光ダイオードで光電
変換し、光ファイバで伝送して感光ドラムに入射させる
レーザー書込ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザー書込ユニットは例えば図
９に示すように構成されており、ポリゴンミラー１と非
球面レンズ２が配置された光学箱３に、レーザーダイオ
ード又は発光ダイオードから成る光源４、レーザードラ
イバ用ＩＣ５、通信用レシーバ用ＩＣ６等が実装された
レーザー基板７が取り付けられている。非球面レンズ２
を透過した光Ｌの進行方向に感光ドラム８が配置され、
レーザー基板７にはフラットケーブル９を介してメイン
基板１０が接続されている。このメイン基板１０には、
画像処理用ＩＣ１１、通信用ドライバ用ＩＣ１２、汎用
ＩＣ１３等が実装され、このような構成のレーザー書込
ユニットは印刷機などの筐体１４に取り付けられてい
る。

【０００３】メイン基板１０の通信用ドライバ用ＩＣ１
２は、画像処理用ＩＣ１１が処理した画像情報をレーザ
ー基板７の通信用レシーバ用ＩＣ６にフラットケーブル
９を介して電気信号として伝送し、レーザードライバ用
ＩＣ５は光源４を電気信号に基づいて制御して発光させ
る。そして、光源４から出射した光Ｌはポリゴンミラー
１で反射し、非球面レンズ２で分散集光し、感光ドラム
８に入射して画像を書き込む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、画像情報をメイン基板１０からレーザー基板
７にフラットケーブル９を介して電気信号として伝送す
るので、電気信号の間の干渉で放射ノイズが発生した
り、電気信号を伝送する間に外来ノイズの影響を受けた
りして、高品質な画像を書き込むことができないことが
ある。また、光源４やレーザードライバ用ＩＣ５は多く
の電流を必要とするので、フラットケーブル９から大き
い放射ノイズが発生する場合が多い。

【０００５】このような問題点は、フラットケーブル９
を電磁的にシールドすることによって対処することが可
能であるが、この場合にはフラットケーブル９での信号
波形の減衰やコネクタ部分でのインピーダンスの不整合
という新たな問題が発生する。この問題がもたらす影響
はフラットケーブル９が長く、クロック周波数が高いほ
ど大きくなる。

【０００６】そこで、フラットケーブル９の代りに光フ
ァイバを使用し、画像情報をメイン基板１０からレーザ
ー基板７に光ファイバを介して光信号として伝送し、光
電変換した後にレーザードライバ用ＩＣ５により光源４
を制御して発光させることも可能となる。しかしなが
ら、この場合には光電変換の際に外部ノイズの影響を受
け易い上に、複雑で大規模な回路を必要とするので、消
費電力が増大したりレーザー基板７が大型化したりする
という問題点が発生する。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
大型化や消費電力の増大を伴うことなく、放射ノイズの
発生や外来ノイズの影響を抑制し得るレーザー書込ユニ
ットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るレーザー書込ユニットは、複数のレーザ
ーダイオード又は発光ダイオードから成る光源から画像
情報を担った光を出射し、該光を１本の光ファイバによ
り伝送し、ポリゴンミラーで反射させ、レンズを透過し
て感光ドラムに投射することを特徴とする。

【０００９】本発明に係るレーザー書込ユニットは、ア
レイ状に並べた複数のレーザーダイオード又は発光ダイ
オードから成る複数個の光源から画像情報を担った光を
それぞれ出射し、該光を光ファイバアレイにより伝送
し、感光ドラムに直接投射することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図８に図示の実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施の
形態の斜視図であり、例えばプリンタ等の筐体２０に取
り付けられる光学箱２１には、１本の光ファイバ２２の
出射端が結合され、光ファイバ２２の入射端にはメイン
基板２３が結合されている。光学箱２１の内部には光フ
ァイバ２２からの光Ｌを偏向走査するポリゴンミラー２
４と、ポリゴンミラー２４からの光Ｌを分散集光させる
非球面レンズ２５とが配置され、光学箱２１の外部には
非球面レンズ２５からの光Ｌを受ける感光ドラム２６が
配置されている。

【００１１】メイン基板２３には、光源部２７、画像処
理用ＩＣ２８、レーザードライバ用ＩＣ２９、汎用ＩＣ
３０等が実装されている。光ファイバ２２はプラスチッ
ク光ファイバ又はガラス光ファイバとされ、光源部２７
は面発光型又は端面発光型の複数のレーザーダイオード
又は発光ダイオードから構成されている。

【００１２】レーザードライバ用ＩＣ２９は画像処理用
ＩＣ２８が処理した画像情報を制御し、光源部２７を発
光させる。光源部２７から出射した複数の光Ｌは光ファ
イバ２２の入射端に入射し、光ファイバ２２を透過して
その出射端からポリゴンミラー２４に向かって出射し、
ポリゴンミラー２４で反射して非球面レンズ２５で分散
集光し、感光ドラム２６に投射して画像を焼き付ける。

【００１３】この第１の実施の形態では、光源部２７は
複数のレーザーダイオード又は発光ダイオードから成
り、画像情報を担った複数の光を出射し、１本の光ファ
イバ２２によって伝送し、ポリゴンミラー２４で反射さ
せ、非球面レンズ２５を透過させて感光ドラム２６に投
射させるので、ノイズを受信、発信することにおいてア
ンテナのような働きをする従来のフラットケーブルを使
用することがなく、放射ノイズを発生させない上に外来
ノイズの影響を受け難い。また、従来のレーザー基板を
必要としないので、小型化が可能となる。更には、従来
では必要であったメイン基板２３とレーザー基板の間で
データを転送するための送受信回路を必要としないの
で、消費電力を低減できる。

【００１４】図２は第２の実施の形態の要部分解斜視図
であり、第１の実施の形態と同様なメイン基板２３に結
合された光ファイバ４１と光学箱２１の結合部におい
て、光学箱２１に光コネクタ４２が取り付けられ、光フ
ァイバ４１には光コネクタ４２と結合可能なフェルール
４３が取り付けられている。光コネクタ４２はフェルー
ル４３と結合した際に、光コネクタ４２の光軸がポリゴ
ンミラー２４の適切な位置に合うように、光学箱２１に
固定されている。なお、光コネクタ４２は光学箱２１と
一体に成形することができ、光コネクタ４２には光ファ
イバ４１から出射した光Ｌを集光する集光レンズ４４を
設けることも可能である。

【００１５】図３は第３の実施の形態の要部分解斜視図
であり、第１の実施の形態と同様な光学箱２１に結合さ
れた光ファイバ４５とメイン基板４６の結合部におい
て、光ファイバ４５にフェルール４７が取り付けられて
おり、光源部２７は光コネクタ４８を介してメイン基板
４６に実装されている。光コネクタ４８はフェルール４
７と結合した際に光軸が合うように、メイン基板４６に
固定されている。

【００１６】図４は第４の実施の形態の要部組立斜視図
であり、第１の実施の形態と同様な光学箱２１に結合さ
れた光ファイバ４９とメイン基板５０の結合部におい
て、メイン基板５０にはピグテール付きレーザー光源５
１が実装されている。

【００１７】図５は第５の実施の形態の要部分解斜視図
であり、第１の実施の形態と同様な光学箱２１に結合さ
れた光ファイバ５２とメイン基板５３の結合部におい
て、光ファイバ５２にピグテール付レーザー光源５４が
取り付けられていると共に、メイン基板５３には光コネ
クタ５５が半田付けによって実装され、ピグテール付き
レーザー光源５４が光コネクタ５５に結合されることに
より、それらの電気的接続が可能とされている。

【００１８】この第５の実施の形態では、第１の実施の
形態における光源部２７の劣化又は破損を防止できる。
即ち、第１の実施の形態においてメイン基板２３に光源
部２７を直接実装する際に、メイン基板２３のフロー又
はリフローなどの半田接続工程の熱によって光源部２７
が劣化又は破損することがあるが、この第５の実施の形
態ではそれらを防止できる。

【００１９】図６は第６の実施の形態の要部分解斜視図
であり、第１の実施の形態と同様な光学箱２１に結合さ
れた光ファイバ５６とメイン基板５７の結合部におい
て、光ファイバ５６に光コネクタ５８が取り付けられて
いると共に、メイン基板５７には光源部２７を備えた光
コネクタ５９が実装されている。そして、光ファイバ５
６と光コネクタ５８には凹部、凸部、マーク等から成る
位置決め基準６０、６１がそれぞれ設けられている。

【００２０】この第６の実施の形態では、光ファイバ５
６に入射する複数の入射光と光ファイバ５６から出射す
る複数の出射光との位置を、位置決め基準６０、６１に
よって容易に確定することができる。

【００２１】図７は第７の実施の形態の要部斜視図であ
り、第２の実施の形態と同様なレーザー書込ユニットに
おいて、光源部２７は波長の異なる複数の光Ｌを出射す
るようにされ、光学箱２１の内部には光ファイバ４１か
ら出射した波長の異なる複数の光Ｌを分光して、ポリゴ
ンミラー２４に入射させするためのプリズムレンズ６２
が配置されている。

【００２２】図８は第８の実施の形態の斜視図であり、
プリンタ等の筐体７０に取り付けられる光学箱７１の内
部にメイン基板７２が収容されている。メイン基板７２
には、レーザーダイオードアレイ又は発光ダイオードア
レイから成る複数個の光源部７３が実装されていると共
に、第１の実施の形態と同様な画像処理用ＩＣ２８、レ
ーザードライバ用ＩＣ２９、汎用ＩＣ３０等が実装され
ている。そして、各光源部７３からの複数の光Ｌを感光
ドラム２６に直接入射させるための複数の光ファイバア
レイ７４が設けられている。

【００２３】この第８の実施の形態では、第１〜第７の
実施の形態のポリゴンミラー２４や非球面レンズ２５を
持たないので、更なる小型軽量化と消費電力の低減が可
能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレーザ
ー書込ユニットは、複数のレーザーダイオード又は発光
ダイオードから成る光源から画像情報を担った光を出射
し、この光を１本の光ファイバで伝送し、ポリゴンミラ
ーで反射させ、レンズを透過させて感光ドラムに入射さ
せるので、アンテナのような働きをする従来のフラット
ケーブルを使用することがなく、放射ノイズを発生させ
ない上に外来ノイズの影響を受け難い。また、従来のレ
ーザー基板を必要としないので、小型化が可能となる。
更には、従来では必要であったメイン基板とレーザー基
板の間でデータを転送するための送受信回路を必要とし
ないので、消費電力を低減できる。

【００２５】そして、アレイ状に並べた複数のレーザー
ダイオード又は発光ダイオードから成る光源から画像情
報を担った光を出射し、光ファイバアレイで伝送し、感
光ドラムに直接入射させれば、ポリゴンミラーやレンズ
を持たないので、放射ノイズを発生させない上に外来ノ
イズの影響を受け難く、更なる小型軽量化と消費電力の
低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の斜視図である。

【図２】第２の実施の形態の要部分解斜視図である。

【図３】第３の実施の形態の要部分解斜視図である。

【図４】第４の実施の形態の要部斜視図である。

【図５】第５の実施の形態の要部分解斜視図である。

【図６】第６の実施の形態の要部分解斜視図である。

【図７】第７の実施の形態の要部斜視図である。

【図８】第８の実施の形態の斜視図である。

【図９】従来例の斜視図である。

【符号の説明】

２１、７１光学箱２２、４１、４５、４９、５２、５６光ファイバ２３、４６、５０、５３、５７、７２メイン基板２４ポリゴンミラー２５非球面レンズ２６感光ドラム２７、７３光源部２８画像処理用ＩＣ４２、４８、５５、５８、５９光コネクタ４３、４７フェルール４４集光レンズ５１、５４ピグテール付きレーザー光源６０、６１位置決め基準６２プリズムレンズ７４光ファイバアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA04 AA13 AA43 AA45 AA49 BA04 BA25 BA90 DA03 DA04 EA11 EA25 2H045 AA01 BA23 BA24 CA63 CB41 DA02 DA41 5C072 AA03 BA01 BA06 BA11 BA20 DA01 DA02 DA07 DA10 DA21 DA30 HA02 HA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレーザーダイオード又は発光ダイ
オードから成る光源から画像情報を担った光を出射し、
該光を１本の光ファイバにより伝送し、ポリゴンミラー
で反射させ、レンズを透過して感光ドラムに投射するこ
とを特徴とするレーザー書込ユニット。
【請求項２】画像処理用集積回路を有する回路基板を
備え、前記光源は前記回路基板に実装したことを特徴と
する請求項１に記載のレーザー書込ユニット。
【請求項３】前記ポリゴンミラーと前記レンズを収容
する光学箱を備え、前記光ファイバと前記光学箱は光コ
ネクタを介して結合したことを特徴とする請求項１に記
載のレーザー書込ユニット。
【請求項４】前記光源と前記光ファイバは光コネクタ
を介して結合したことを特徴とする請求項１に記載のレ
ーザー書込ユニット。
【請求項５】前記光学箱側の前記光コネクタは光軸を
前記ポリゴンミラーの適切な位置に合わせるように前記
光学箱に取り付けたことを特徴とする請求項３に記載の
レーザー書込ユニット。
【請求項６】前記光学箱側の前記光コネクタは前記光
学箱と一体に成形したことを特徴とする請求項３に記載
のレーザー書込ユニット。
【請求項７】前記光ファイバ側の光コネクタはフェル
ールとしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のレ
ーザー書込ユニット。
【請求項８】前記光源はピグテール付き光源とし、前
記回路基板にはソケットを実装し、前記ピグテール付き
光源を前記ソケットに挿入することにより電気的に接続
したことを特徴とする請求項２に記載のレーザー書込ユ
ニット。
【請求項９】前記光源は光コネクタ付き光源とし、前
記光ファイバには光コネクタを取り付け、前記光コネク
タ同士を結合することにより電気的に接続したことを特
徴とする請求項２に記載のレーザー書込ユニット。
【請求項１０】前記光ファイバと前記光コネクタには
光軸合わせを容易にするための位置決め基準を設けたこ
とを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザー書込ユ
ニット。
【請求項１１】前記位置決め基準は凹部、凸部又はマ
ークとしたことを特徴とする請求項１０に記載のレーザ
ー書込ユニット。
【請求項１２】アレイ状に並べた複数のレーザーダイ
オード又は発光ダイオードから成る複数個の光源から画
像情報を担った光をそれぞれ出射し、該光を光ファイバ
アレイにより伝送し、感光ドラムに直接投射することを
特徴とするレーザー書込ユニット。
【請求項１３】前記光源は面発光型又は端面発光型と
したことを特徴とする請求項１又は１２に記載のレーザ
ー書込ユニット。
【請求項１４】前記光ファイバはプラスチック光ファ
イバ又はガラス光ファイバとしたことを特徴とする請求
項１又は１２に記載のレーザー書込ユニット。
【請求項１５】前記光ファイバから出射した光を集光
するレンズを備えたことを特徴とする請求項１又は１２
に記載のレーザー書込ユニット。
【請求項１６】前記光源は波長の異なる光を出射する
ことを特徴とする請求項１又は１２に記載のレーザー書
込ユニット。
【請求項１７】前記光源からの光を分離するプリズム
効果のあるレンズを備えたことを特徴とする請求項１６
に記載のレーザー書込ユニット。