JP2005070284A

JP2005070284A - 光導波路型光記録装置の光導波路モジュール

Info

Publication number: JP2005070284A
Application number: JP2003298529A
Authority: JP
Inventors: Michio Yokosuka; 道雄横須賀; Keiji Kataoka; 慶二片岡
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: JP4051565B2

Abstract

【課題】
光導波路型光記録装置に於いて、光導波路と光ファイバの接続部における光伝達の安定化を図った青色レーザ用の光導波路モジュールを提供し、高品質印刷を可能としてレーザビームプリンタの光学系の信頼性を高める。
【解決手段】
光ファイバアレイ配列部と前記導波路とを、それぞれ対をなす前記光ファイバと前記光導波路のコア部の光軸が一致し、前記コア部の接続部が面接触または一定の間隙を有する位置に接続し、前記補強部材と前記光導波路を、前記光ファイバと前記光導波路の接続部から離れた位置でＣＯ_２レーザによって融着接続した。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体レーザから出射する多数のビームを走査し印刷する、レーザプリンタにおける光導波路型光記録装置の光導波路モジュールに関するものである。

近年、プリンタ市場にては、高速かつ高精細なレーザプリンタの要求が高い、そのため、レーザプリンタの光学系では、感光体上でのレーザビームの光走査速度の高速化が図られている。しかし、高速化により感光体ドラム上の１ドット当たりの光エネルギーは小さくなり、十分な潜像を形成することができず、高精細画像印刷ができない。光源に半導体レーザを使用した半導体レーザプリンタの場合、レーザ光の光エネルギーが小さいためより顕著である。そのため、複数の半導体レーザを用いて形成される複数のレーザ光（以下、マルチビームという。）によって、複数の並列なる光走査線を感光体ドラム上に形成するマルチビーム光記録が行われている。

マルチビーム光記録を行うマルチビーム光記録装置の１例を図５で説明する。複数の半導体モジュール３１の半導体レーザを、光ファイバ６をアレイ状に配列した光ファイバアレイ配列部１５と光導波路１を接続した光導波路モジュール３０に導いている。この光導波路モジュール３０から出射するアレイ状の複数ビーム、いわゆるマルチビームは、レンズ２６、２７、２８、２９を通過して回転多面鏡２５に入射し、回転多面鏡２５により感光体ドラム２３上に並列な光走査線３２を同時に走査する。走査レンズ２４は、回転多面鏡２５によって偏向されたビームを感光体ドラム２３上で微小なスポットとして絞り込む。

図３、４により光導波路モジュール３０の構造を説明する。光導波路モジュール３０は、光導波路１と光ファイバアレイ配列部１５を接合し、光ファイバ６のコア部１０を伝わるレーザ光を導波路１の入射コア部４に伝え、更に、コア部２に伝え、出射コア部３より出射するものである。

光ファイバアレイ配列部１５は、クラッド部１４とコア部１０からなる光ファイバ６を、高精度アレイ配列するため、シリコン結晶の異方性エッチングによって複数のＶ溝７が形成された配列部材５に接着剤８によって接着されている。そして、配列部材５の底部には補強のため補強部材１３が接着されている。

光導波路１は、光ファイバ６の配列間隔と等間隔に形成された入射コア部４と、レーザ光を導くコア部２と、入射コア部４より間隔が小さい出射コア部３と、クラッド部１１とからなる。

光ファイバアレイ配列部１５と光導波路１は、光ファイバ６と光導波路１の入射コア部４を、また、補強部材１３と光導波路１を光透過性の接着剤１２で接着している。
尚、光導波路１と光ファイバアレイ配列部１５の接続面は、接続部での戻り光をなくすため、斜め研磨する場合があり、本例では８度に研磨してある。

従来の光導波路モジュール３０は、従来、半導体レーザに赤色レーザ光を使用している。しかし、高速、高精細印刷を可能にするため、感光体ドラムに高感度を有する青色半導体レーザが使用されるようになった。しかし、青色半導体レーザからの青色レーザ光を光導波路モジュール３０の光ファイバ６から接着面を透過し、そして、光導波路１へと伝える時、光ファイバ６と光導波路１の接着に使用した接着剤１２は、青色レーザ光の波長（４０５ｎｍ付近）が紫外光に近いため、青色レーザ光を吸収して変質する。そのため、光透過効率が悪くなり、その光導波路モジュール３０は使用不可となる。

本発明の目的は、光導波路型光記録装置に於いて、光導波路と光ファイバの接続部における光伝達の安定化を図った光導波路モジュールを提供し、高品質印刷を可能とし、レーザビームプリンタの光学系の信頼性を高めることにある。

上記目的は、光ファイバアレイ配列部と導波路とを、それぞれ対をなす光ファイバと前記光導波路のコア部の光軸が一致し、前記コア部の接続部が面接触または一定の間隙を有する位置に接続し、前記補強部材と前記光導波路を、前記光ファイバと前記光導波路の接続部から離れた位置でＣＯ_２レーザによって融着接続することによって達成される。

本発明によれば、光ファイバアレイ配列部と光導波路とを、光ファイバと入射コア部の接続部を避けたＣＯ_２レーザ融着をした青色レーザ用の光導波路モジュールを提供し、高品質印刷を可能としたことにより、レーザビームプリンタの光学系の信頼性を高めることができる。

以下本発明を、図１、２、及び図５により説明する。図５は前述した通りの構成であるので、具体的な説明を省略するが、本発明では、半導体に青色レーザ光を使用する点で前述と異なる。以下の実施例では、光導波路モジュールを主体に説明する。

図１、２は光導波路モジュール３３の構造を示す。光導波路モジュール３３は、光導波路１と光ファイバアレイ配列部１５を接続し、青色レーザ光（波長：４０５ｎｍ付近）を光ファイバ６のコア部１０から導き、導波路１の入射コア部４に伝え、更に、コア部２に伝え、出射コア部３より出射するものである。

光ファイバアレイ配列部１５は、クラッド部１４とコア部１０からなる青色レーザ用光ファイバ６を使用し、複数の光ファイバ６を、高精度にアレイ配列するため、シリコン結晶の異方性エッチングによって複数のＶ溝７が形成された配列部材５に接着剤８によって接着されている。そして、配列部材５の底部には、補強のため補強部材１３が接着されている。補強部材１３には石英ガラス板を使用している。

光導波路１は、光ファイバ６の配列間隔と等間隔に形成された入射コア部４と、青色レーザ光を導くコア部２と、入射コア部４より配列間隔が小さい出射コア部３と、クラッド部１１からなる。これらはほとんどが石英ガラスからなる。

光ファイバアレイ配列部１５と光導波路１とを、光ファイバ６のコア部１０と光導波路１の入射コア部４の光軸が一致する位置に接続している。コア部の光軸のずれが１μｍより大きくなると、光の伝達率が悪くなるため、それ以下とすることが好ましい。その位置で補強部材１３と光導波路１をＣＯ_２レーザによって複数箇所を融着接続している。この時、光ファイバ６と入射コア部４の接続部は密着している。接続部に間隙を設ける場合は、間隔を光伝達の損失が１０％以下となる１０μｍ以下が好ましい。

また、本実施例では、補強部材１３と光導波路１の融着部９を融着した時に生じた熱やガスが、光ファイバ６と入射コア部４の接続部に悪影響を及ぼすことのない補強部材１３と光導波路１の側面と底部の接続部としている。融着時は、発生ガスが光ファイバ６と入射コア部４に触れないように、不活性ガスを吹きかけても良い。

尚、光導波路１と光ファイバアレイ配列部１５の接続面は、接続部での戻り光をなくすため、８度に斜め研磨している。

以上の構成により、光ファイバ６と入射コア部４の接続部にて、青色レーザ光の伝達損失が小さい光導波路モジュール３３とすることができる。本発明の光導波路モジュールをプリンタに搭載することにより、高速、高精細印刷を可能となる。

本発明にかかる光導波路モジュールの実施例を示す平面図。本発明にかかる光導波路モジュールの実施例を示す断面図。従来の光導波路モジュールの平面図。従来の光導波路モジュールの断面図。光導波路モジュールによるマルチビームを用いた光記録装置を示す図。

符号の説明

１は光導波路、２はコア部、３は出射コア部、４は入射コア部、５は配列部材、６は光ファイバ、７はＶ溝、８は接着剤、９は融着部、１０はコア部、１１はクラッド、１２は接着剤、１３は補強部材、１４はクラッド部、１５は光ファイバアレイ配列部、２３は感光体ドラム、２４は走査レンズ、２５は回転多面鏡、２６はレンズ、２７はレンズ、２８はレンズ、２９はレンズ、３０は光導波路モジュール、３１は半導体モジュール、３２は光走査線、３３は光導波路モジュール

Claims

光ファイバ位置決め溝を複数有し、光ファイバをアレイ状に配列した配列部材とその底部に接着された補強部材からなる光ファイバアレイ配列部と光導波路を接続し、青色半導体レーザからの青色レーザ光を光ファイバから光導波路に導き、光導波路の端面から複数のアレイ状の青色レーザ光を出射し、それを感光材料上に導く光学系を用いた光導波路型光記録装置において、前記光ファイバアレイ配列部と前記導波路とを、それぞれ対をなす前記光ファイバと前記光導波路のコア部の光軸が一致し、前記コア部の接続部が面接触または一定の間隙を有する位置に接続し、前記補強部材と前記光導波路を、前記光ファイバと前記光導波路の接続部から離れた位置でＣＯ_２レーザによって融着接続したことを特徴とする光導波路型光記録装置の光導波路モジュール。
前記光ファイバと前記光導波路のコア間の光軸ずれが１μｍ以下であり、前記接続部の間隙は１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光導波路型光記録装置の光導波路モジュール。
前記補強部材と光導波路の融着部分が、それらの側面または底部の接続部に位置することを特徴とする請求項１記載の光導波路型光記録装置の光導波路モジュール。
前記補強部材と前記光導波路がともに石英ガラスで構成したことを特徴とする請求項１記載の光導波路型光記録装置の光導波路モジュール。