JP2004020786A

JP2004020786A - 光ファイバおよびそれを用いたマルチビーム発生装置

Info

Publication number: JP2004020786A
Application number: JP2002174034A
Authority: JP
Inventors: Michio Yokosuka; 横須賀　道雄; Susumu Monma; 門馬　進
Original assignee: Hitachi Printing Solutions Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】青色波長の光を発する光源を用いた場合でも高精度な光記録を実現することが可能な光ファイバおよびそれを用いたマルチビーム発生装置を提供する。
【解決手段】青色レーザを発生させる複数の青色半導体レーザと、各半導体レーザからの出射光を所望の位置へ導く複数本の光ファイバと、各光ファイバの出射端を配列させる光ファイバ配列部材とを備えたマルチビーム発生装置であって、前記光ファイバは、青色光波長用のシングルモード光ファイバと、前記青色光波長用の光ファイバ先端に融着された赤色光波長用のシングルモード光ファイバとを備え、前記赤色光波長用の光ファイバを前記光ファイバ配列部材に支持させたマルチビーム発生装置。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバおよびそれを用いたマルチビーム発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや感光材料などの光記録媒体に情報を記録する光記録装置の分野においては、高速記録の観点から複数本のビームを用いて光記録を行うことが知られている。
【０００３】
光記録装置の一形態として知られるレーザプリンタや複写機などの画像形成装置においても、感光体上に静電潜像を記録形成する際に、複数本のレーザ光を走査し、感光体上に静電潜像を形成しているものが知られている。
【０００４】
複数本のレーザ光を得る場合の構成としては、単一光源から発生した１本のレーザ光をグレーティング（回折格子）などの光学素子によって複数本に分岐させる構成であったり、はじめから光源を複数備え、各光源からのレーザ光によって光記録を行わせる構成がある。
【０００５】
しかし、光記録に用いるレーザ光の本数が５本、１０本と増えて行くと、上記光学素子を用いる場合には均等な光強度を得ることが難しくなり、また、複数光源を用いる場合には各光源が発する熱影響によって一定の光強度が得られなくなるという問題を招いてしまう。
【０００６】
そこで、複数の光源と、レンズなどの光学部材との間に光ファイバを介在させ、光源の設置場所に自由度を持たせるとともに、熱影響を受けにくくした構成が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の光記録装置において使用される光源は、これまで主に赤色波長の光を発する光源であったが、光記録媒体への高精細記録が実現できることから青色波長の光を発する光源が次第に実用化されてきている。
【０００８】
光ファイバの配列部は、図３に示すように、例えば外径約１２５μｍのクラッド２４と、光を伝播する外径約３〜４μｍのコア２５からなる光ファイバ２３と、光ファイバの配列を高精度に行うためシリコン結晶の異方性エッチングによって１５０μｍ間隔に複数のＶ形状の溝１１が形成された基板７と、溝１１に配列された光ファイバ２３を押さえるためのガラス板９とからなり、基板７、光ファイバ２３およびガラス板９は紫外線硬化樹脂１２によって接着されている。なお、基板７はガラス板８上に接着されている。
【０００９】
光ファイバの配列部（図４においては配列部全体を符号２２で表している。）から出射される複数本のビームの間隔は、出射するビームの径に比べて大きく、この関係は光記録媒体（画像形成装置の場合は感光体に相当する）上でもそのまま維持される。
【００１０】
そこで、連続した光走査線を形成させるため、光記録媒体上での各ビームの結像スポットを結ぶ直線を傾けて光走査させる。複数本のビームが高精度かつ等間隔に配列しているなら図５（Ａ）のように光記録媒体上では間隔の等しい高精度な光走査線１３が形成されるが、光ファイバの配列に誤差があると図４（Ｂ）のように光走査線の間隔がばらついてしまい、結果として正確な光記録が行えなくなる。
【００１１】
光走査線の間隔誤差の原因として、光ファイバ配列部２２の光ファイバ２３のコア２４の偏心が考えられる。コア２４の偏心量が大きい場合、光ファイバの配列方向に対する垂直方向の誤差が大きくなり、一直線上に整列したビームスポットは得られない。
【００１２】
画像形成装置における印刷実験から、コア偏心量が０．４μｍよりも大きい光ファイバ２３を使用した場合には、感光体上の光走査線間隔の精度が悪くなり、ハーフトーンなどの周期性のある階調画像を印刷した場合には濃淡ムラが生じ、不良画像を招いてしまう。
【００１３】
青色波長の光を発する光源を用いる場合、光ファイバの配列部２２には青色波長用のシングルモード光ファイバを配列させることになるが、現状、青色波長の光を発する光源が用いられるようになってからの年数は比較的浅く、コア偏心量０．４μｍ以下の青色波長用光ファイバを安定して提供する技術が確立されていない。
【００１４】
従って、本発明の目的は、青色波長の光を発する光源を用いた場合でも高精度な光記録を実現することが可能な光ファイバおよびそれを用いたマルチビーム発生装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、第１の光波長用のシングルモード光ファイバと、前記第１光波長用の光ファイバ先端に融着され、第１の光波長よりも長波長となる第２の光波長用のシングルモード光ファイバとを備えた光ファイバを採用することにより達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１７】
はじめに、本発明となる光ファイバの構成を説明する。本発明の光ファイバは図２に示すように、第１の光波長用のシングルモード光ファイバ１と、第１光波長用の光ファイバ１の先端に融着され、第１の光波長よりも長波長となる第２の光波長用のシングルモード光ファイバ２とを備えている。なお、図２において符号４はクラッド、５はコア、３は融着部を示している。また、以下の説明においては図２に示した本発明の光ファイバを「融着光ファイバ」とも称し、それ全体を符号６を用いて説明する場合もあることとする。
【００１８】
融着光ファイバ６を構成する光ファイバ２には、青色波長用光ファイバに比べて製造技術が安定している従来からの赤色波長用光ファイバが用いられ、外径１２５μｍのクラッド４と、光を伝播する外径３〜４μｍのコア５からなる。
【００１９】
光ファイバの配列部は、先に述べた従来技術と同様であってよく、図１に示すように融着光ファイバ６のアレイ配列を高精度に行うためシリコン結晶の異方性エッチングによって１５０μｍ間隔に複数のＶ形状の溝１１が形成された基板７と、融着光ファイバ６において溝１１上に配列された光ファイバ２を押さえるガラス板９とからなり、基板７、光ファイバ２およびガラス板９は紫外線硬化樹脂（図示せず）によって接着されている。このとき基板７上には赤色波長用の光ファイバ２のみを溝１１に載せ、接着する。なお、基板７は補強のためガラス板８に接着されている。
【００２０】
また、本実施例では、基板７の溝方向の長さを１ｃｍとしたため、赤色波長用の光ファイバ２の長さは、融着部３が基板７上に載らず、かつファイバ２に青色波長光を入射した際に光ファイバ２が５０ｃｍよりも長いと光強度が約５％以上低下してしまい光記録上、好ましくないことから、１ｃｍよりも長く１０ｃｍ以下となる範囲で設定した。また、光ファイバ２としてはコア５の偏心量が０．４μｍ以下に管理されたものを使用した。
【００２１】
これによって、コア５が一直線上に配列した光ファイバアレイ配列部１０が得られた。
【００２２】
図６は本発明の光ファイバを備えたマルチビーム発生装置を搭載した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【００２３】
半導体モジュール１４には光源となる青色半導体レーザが含まれており、半導体モジュール１４からのレーザ光は、青色波長用の光ファイバ、赤色波長用の光ファイバの順で融着光ファイバ６に導かれ、光ファイバアレイ配列部１０から出射したマルチビームは、レンズなどの光学部材１５，１６，１７，１８を経て、偏向手段である回転多面鏡１９に入射し、回転多面鏡１９により走査レンズ２０を介して矢印ａ方向に回転している光記録媒体（感光体）２１上にそれぞれ結像される。走査レンズ２０は回転多面鏡１９によって偏向されたレーザ光を感光体２１上で微小なスポットとして絞り込む機能を有している。
【００２４】
上記のような半導体モジュールおよび融着光ファイバからなる光ファイバアレイ配列部を有するマルチビーム発生装置を画像形成装置に搭載し、融着光ファイバの青色波長用光ファイバに青色レーザを入射させ、赤色波長用光ファイバをアレイ配列した光ファイバアレイ配列部から青色レーザを出射させるマルチビーム走査を行うことにより、間隔の等しい高精度な光走査線が得られ、濃淡ムラのない高品質な印刷画像が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、青色波長の光を発する光源を用いた場合でも高精度な光記録を実現することが可能な光ファイバおよびそれを用いたマルチビーム発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチビーム発生装置の光ファイバ配列部の斜視図である。
【図２】本発明の光ファイバ先端部の斜視図である。
【図３】光ファイバ配列部の正面図である。
【図４】従来のマルチビーム発生装置の光ファイバ配列部の斜視図である。
【図５】コア偏心量と走査線間隔との関係を示す説明図である。
【図６】本発明を画像形成装置に適用した場合の概略構成図である。
【符号の説明】
１　青色波長用光ファイバ
２　赤色波長用光ファイバ
３　融着部
４　クラッド
５　コア
６　融着光ファイバ

Claims

第１の光波長用のシングルモード光ファイバと、前記第１光波長用の光ファイバ先端に融着され、第１の光波長よりも長波長となる第２の光波長用のシングルモード光ファイバとを備えたことを特徴とする光ファイバ。
前記第２光波長用の光ファイバのコア部の偏心量を、前記第１光波長用の光ファイバのコア部の偏心量よりも小さくすることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
複数の光源と、各光源から出射されたビームを所望の位置へ導く複数本の光ファイバと、各光ファイバのビーム出射端を配列させる光ファイバ配列部材とを備えたマルチビーム発生装置において、前記光ファイバは、第１の光波長用のシングルモード光ファイバと、前記第１光波長用の光ファイバ先端に融着され、第１の光波長よりも長波長となる第２の光波長用のシングルモード光ファイバとを備え、前記第２光波長用の光ファイバを前記光ファイバ配列部材に支持させたことを特徴とするマルチビーム発生装置。
前記第２光波長用の光ファイバのコア部の偏心量を、前記第１光波長用の光ファイバのコア部の偏心量よりも小さくすることを特徴とする請求項３記載のマルチビーム発生装置。
青色レーザを発生させる複数の青色半導体レーザと、各半導体レーザからの出射光を所望の位置へ導く複数本の光ファイバと、各光ファイバの出射端を配列させる光ファイバ配列部材とを備えたマルチビーム発生装置であって、前記光ファイバは、青色光波長用のシングルモード光ファイバと、前記青色光波長用の光ファイバ先端に融着された赤色光波長用のシングルモード光ファイバとを備え、前記赤色光波長用の光ファイバを前記光ファイバ配列部材に支持させたことを特徴とするマルチビーム発生装置。
前記赤色光波長用の光ファイバのコア部の偏心量を、前記青色光波長用の光ファイバのコア部の偏心量よりも小さくすることを特徴とする請求項６記載のマルチビーム発生装置。