JP2003255249A - 光記録装置用光ファイバアレイ及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
光記録装置用光ファイバアレイ及びそれを用いた画像形成装置Info
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Abstract
伝搬させた場合でも、光ファイバアレイからの出射ビー
ム形状が変形しない、出射端面に空中に浮遊するゴミあ
るいは埃が付着した時の影響を抑制する機能を持たせた
光ファイバアレイを提供すること。 【解決手段】複数のレーザ光を変調走査し、感光材料上
に走査する光記録装置用の光ファイバアレイであって、
前記複数の光ファイバの出射端に次式の条件を満足する
長さg、半径Tのガラス棒を融着した。 g>π・d0 2・n/4λ、T>T0=d0・(1+
(g/X0)2)0.5 (但し、d0は光ファイバから出射する光のビーム径、
nはガラス棒の屈折率、λは光の波長、X0=π・d0
2・n/4λである。)
Description
変調走査し、感光材料上に走査する光記録装置用の光フ
ァイバアレイ及びそれを用いた画像形成装置に関するも
のである。
上に走査する光記録装置用の光ファイバアレイは、特開
平9−146023号により公知である。
るいは埃が出射端面に付着した時の影響を抑制するため
に、光ファイバアレイの出射端面に接着剤を用いてガラ
ス板を接着すると、波長450nm以下のレーザ光を光
ファイバに伝搬させた場合、レーザ光により接着剤が変
質してしまい、光ファイバアレイから出射するビーム形
状が変形してしまう。
nm以下のレーザ光を伝搬させた場合でも、光ファイバ
アレイからの出射ビーム形状が変形しない、出射端面に
空中に浮遊するゴミあるいは埃が付着した時の影響を抑
制する機能を持たせた光ファイバアレイを提供すること
である。
ザ光を変調走査し、感光材料上に走査する光記録装置用
の光ファイバアレイであって、光源から発した光を入射
して伝搬させる複数の光ファイバと前記複数の光ファイ
バの先端部を光ファイバ配列方向に等間隔で配置させる
ための支持部材と、前記複数の光ファイバを前記支持部
材に保持する保持部材と、前記保持部材を前記支持部材
に固定する接着剤とを有する前記光ファイバアレイにお
いて、前記複数の光ファイバの出射端に次式の条件を満
足する長さg、直径Tのガラス棒を融着することによっ
て達成される。
0・(1+(g/X0)2)0.5(但しd0は光ファ
イバから出射する光のビーム径、nはガラス棒の屈折
率、λは光の波長、X0=π・d0 2・n/4λであ
る。)
明する。光ファイバコア部から出射したレーザ光は、光
の回折によりビーム径が大きくなる。この状況を図6を
用いて説明する。シングルモード光ファイバのコア部か
ら出射した光のビーム径d0と、光ファイバ端部から距
離X離れた場所でのビーム径dxとは、次式の関係式を
満たす。
る。ここで、nはコア部から出射した光の伝搬する領域
の屈折率、d0は光ファイバのコア部から出射する光の
ビーム径、λは光の波長である。光ファイバから出射す
る光の波長をλ=0.4μm、光ファイバコア部から出
射する光のビーム径をd0=4μm、光ファイバ端部に
融着するガラス棒の屈折率をn=1.457とすると、
上式からX0=45.77μmとなる。またガラス棒の
長さ1.5mmを伝搬した光のビーム径dxは131μ
mと算出できる。従って、この長さのガラス棒を光ファ
イバ端面に融着しておくと、出射する光のビーム径はガ
ラス棒を融着していない場合の4μmに比べて131μ
mと大幅に大きくなる。そのため、空中に浮遊するゴ
ミ、埃の影響は大きく緩和されることになる。しかし上
式から、X<X0の距離Xにおけるビーム径は最大でも
d0の1.4倍にしか大きくならず、長さがg<X0で
あるガラス棒を融着したとしてもほとんど従来の欠点を
改善できていない。したがって、光ファイバ端面に融着
するガラス棒の長さgはg>X0とする必要がある。ま
たガラス棒の直径TがT<dg(dgはガラス棒端面で
のビーム径)であるとすると、光ファイバのコア部から
出射してガラス棒を伝播する光のビーム径がガラス棒の
直径よりも大きくなり、光がガラス棒側面から漏れてし
まう。したがって、ガラス棒の直径TはT>dgとする
必要がある。以下、実施例を図を用いて説明する。ま
ず、画像形成装置の一例となるレーザプリンタのマルチ
ビーム発生用の光源として光ファイバアレイを用いる場
合について説明する。
イバアレイ4を用いたレーザプリンタの光学系を示す。
本光学系において、光源の光ファイバアレイ4から発し
たビームは、光学系を介して等角速度で回転しているポ
リゴンミラ6に照射される。このポリゴンミラ6により
反射された光は、後方に配置されたFΘレンズ7により
光記録媒体である感光ドラム8上に複数の微小光スポッ
ト列として結像されると共に感光ドラム8上を等速走査
する。この際、光ファイバアレイ4の各々の光ファイバ
の入射端における半導体レーザ1を、非図示の外部コン
トローラからの文字・画像データ信号に応じてOn−O
ffさせることにより、感光ドラム8上には文字画像情
報が記録される。図2〜4に本発明における光ファイバ
アレイの製作プロセスを示す。
成部品である支持部材9は表面に等間隔で形成された複
数のV字型の溝構造を有し、さらにV字型の溝11に対
して垂直方向に一本の溝12を有する。この溝構造は、
Siウエハの異方性エッチング、或いはSiウエハ、セ
ラミック、ガラス材をダイヤモンドブレードソーを用い
てダイシング加工することによって製作される。V溝間
の間隔は、通常数十ミクロン〜数百ミクロンである。こ
のV溝基板は図2に示すように、ガラス、或いはセラミ
ックを材質とする平板部材10上に、平板部材10のエ
ッジとV溝11の方向が平行になるように貼り付けられ
る。次に、図3、図4に示すようにそれぞれ独立した複
数の光ファイバを用意し、各々の光ファイバの先端部の
被覆部を除去してガラス棒を融着する。
関係を満たす。g>π・d0・n/4λ。T>T0=d
0・(1+(g/X0)2)0.5。但し、d0は光フ
ァイバから出射する光のビーム径、nはガラス棒の屈折
率、λは光の波長、gはガラス棒の長さ、X0=π・d
0 2・n/4λである。
いが隣接するように配列し、V溝11上に導かれた先端
部分をV溝基板上のほぼ中央に等間隔で配列し、1つの
V溝11に1本の光ファイバを落としこむ。ガラス棒と
光ファイバとの融着部分14は多少膨らんでいるので、
その部分をV溝とそれに対して垂直方向の溝12が交さ
している部分に落とし込む。その後、光ファイバとガラ
ス棒との融着部分14を直線上に揃え、上方から保持部
材17を押し当て、保持部材17とV溝基板9との間に
接合部材を充填した後、平板部材17とV溝基板9を加
圧しながら接合部材を用いて硬化する。
イはピッチ間隔0.19(mm)で配列されており、図
8に示すように感光ドラム面上でマルチビームは走査方
向に対して1.2°の角度で斜め走査されている。した
がって、光ファイバコア部18が配列方向に対して垂直
方向に0.4(μm)以上の誤差量を持つと、感光ドラ
ム面上での走査線間隔が10%以上ばらついてしまい、
目視でわかる程度に印刷品質が低下してしまう。それゆ
え光ファイバアレイは、光ファイバのコア部の配列方向
に対して垂直方向の誤差量が0.4μm以下になるよう
に配列しなければならない。しかし偏心量が0.4μm
以上の光ファイバを用いて光ファイバアレイを製作する
と、配列方向に対して垂直方向の誤差量が0.4μm以
下になるように光ファイバアレイを歩留まり良く製作す
ることがきわめて困難である。そこで図7に示したよう
に光ファイバ端面のコア部中心が、ガラス棒の中心にく
るように光ファイバとガラス棒とを融着すると、光ファ
イバアレイの配列方向に対して垂直方向の誤差量が0.
4(μm)以下になるように歩留まり良く光ファイバア
レイを製作することができる。
生用光源として搭載したレーザプリンタの光学系の構成
図。
明図。
明図。
明図。
図。
図。
明図。
生用光源としてレーザプリンタに搭載し、感光ドラム上
にマルチビームを走査した時の、感光ドラム上でのビー
ムスポット位置を示す説明図。
バ、4…光ファイバアレイ、5…コリメータレンズ、6
…ポリゴンミラ、7…FΘレンズ、8…感光ドラム、9
…支持部材、10…平板部材、11…V溝、12…光フ
ァイバ配列方向に対して垂直方向の溝、13…ガラス
棒、14…融着部、15…クラット部、16…被覆部、
17…保持部材、18…コア部、19…クラット部外
形、20…ガラス棒外形。
Claims (5)
- 【請求項1】複数のレーザ光を変調走査し、感光材料上
に走査する光記録装置用の光ファイバアレイであって、
光源から発した光を入射して伝搬させる複数の光ファイ
バと前記複数の光ファイバの先端部を光ファイバ配列方
向に等間隔で配置させるための支持部材と、前記複数の
光ファイバを前記支持部材に保持する保持部材と、前記
保持部材を前記支持部材に固定する接着剤とを有する前
記光ファイバアレイにおいて、前記複数の光ファイバの
出射端に次式の条件を満足する長さgの円柱状のガラス
棒を融着したことを特徴とする、光記録装置用光ファイ
バアレイ。 g>π・d0 2・n/4λ (但し、d0は光ファイバから出射する光のビーム径、
nはガラス棒の屈折率、λは光の波長である。) - 【請求項2】融着する前記ガラス棒の直径Tが次式の条
件を満足することを特徴とする、請求項1記載の光記録
装置用光ファイバアレイ。 T>dg=d0・(1+(g/X0)2)0.5 (但し、d0は光ファイバから出射する光のビーム径、
gはガラス棒の長さ、X 0=π・d0 2・n/4λ、λ
は光の波長、nはガラス棒の屈折率である。) - 【請求項3】前記支持部材に、前記光ファイバ配列方向
に対して垂直方向に溝を設けたことを特徴とする、請求
項1または2記載の光記録装置用光ファイバアレイ。 - 【請求項4】前記複数の光ファイバの出射端のコア部中
心と、前記ガラス棒の中心とのずれ量が0.4(μm)
以下であることを特徴とする、請求項1、2または3記
載の光記録装置用光ファイバアレイ。 - 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかの項に記載の
光記録装置用光ファイバアレイを備えたことを特徴とす
る、画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002056500A JP2003255249A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 光記録装置用光ファイバアレイ及びそれを用いた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003255249A true JP2003255249A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28667047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002056500A Pending JP2003255249A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 光記録装置用光ファイバアレイ及びそれを用いた画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002056500A patent/JP2003255249A/ja active Pending
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