JP2006032584A - 光源および光源の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲環境との温度差による光ビームの照射位置の変動を抑制することができる光源および光源の固定方法を提供する。
【解決手段】半導体レーザおよび前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置されるコリメータレンズが載置された基台と、取付部とを前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズの配置方向と平行な方向における複数の固定箇所で固定する光源について、基台と前記取付部とを固定する固定箇所のうち、少なくとも１箇所を、基台と取付部とが前記基台と前記取付部とが固定される固定方向と直交する方向において、相対的に移動可能にし、かつ基台に、取付部に向かう力を付加して、前記基台を前記取付部に固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、デジタルフォトプリンタまたは電子写真プリンタ等の各種の画像記録装置に用いられる光源および光源の固定方法に関し、特に、周囲環境との温度差による光ビームの照射位置の変動を抑制することができる光源および光源の固定方法に関する。

デジタルフォトプリンタまたは電子写真プリンタ等の各種の画像記録装置において、光源から出射された光ビームを変調するか、または光源を直接変調して、記録画像に応じて変調した光ビームを所定の一次元方向（主走査方向）に偏向することにより、感光材料等の被画像記録媒体を走査露光して潜像もしくは顕像を記録する、光ビーム走査を行う光学ユニット（光ビーム走査ユニット）が用いられている。

例えば、カラーの感光材料（印画紙）にカラー画像（その潜像）を記録する光学ユニットであれば、Ｒ（赤）露光、Ｇ（緑）露光、およびＢ（青）露光の各露光に対応する３種の光ビームをそれぞれ出射する各光源を有する。各光源から、記録画像（画像データ）に応じて変調したＲ露光、Ｇ露光、およびＢ露光の各露光に対応する３種の光ビームを、ポリゴンミラー等の光偏向器で主走査方向に偏向し、ｆθレンズによって主走査方向の走査速度を一定にし、光路変更用のミラー等によって所定の記録（露光）位置に入射する。
この光学ユニットを有する画像記録装置においては、例えば、現像処理を必要とする感光材料を用いる装置であれば、前記主走査方向と直交する副走査方向に感光材料を走査搬送することにより、記録画像に応じて変調されたＲ、ＧおよびＢの３種の光ビームによって感光材料の全面を二次元的に走査露光して、感光材料に潜像を記録し、露光済の感光材料に所定の現像処理を施して、画像を再生したプリントとして出力する。

このような光学ユニットにおいて、光学定盤として作用する、一面が解放された筐体状のフレーム（ハウジング）に、光源、調光用のレンズ、光路変更用のミラー、光偏向器、ｆθレンズ等の各種の光学素子を固定し、フレームの解放面をカバーで閉塞することによって、ユニット内を密閉した構造として、防塵性を確保している。また、Ｒ露光およびＢ露光には、光源として半導体レーザが用いられている。これらの光源は、基台に、半導体レーザと、半導体レーザの出射面の前方に配置されたコリメートレンズとが載置されている。この基台が、光学ユニットのフレームに直接、ボルトにより直接螺合されている。また、半導体レーザは、温度により光ビームの波長が変動してしまう。このため、半導体レーザの温度を一定にする制御が行なわれている。

しかしながら、従来の光源は、光学ユニットのフレームに直接固定されている。このため、光源を高い組立精度で、組立ても、半導体レーザの制御温度と、光学ユニットのフレームとの温度差から基台に歪みが生じ、半導体レーザが傾いてしまう。これにより、光ビームが、ポリゴンミラー等の光偏向器などの所定の位置に入射できなくなり、所定の記録（露光）位置からずれてしまうという問題点がある。

このように、光ビームの光路に誤差が生じてしまい、光ビームが適正な位置に入射せずに、これに起因する画質劣化、または画像記録位置ズレ等の問題が生じてしまう場合がある。
特に、前述のように、Ｒ、ＧおよびＢのそれぞれの露光に対応する３種の光ビームを用いる光学ニットにおいて、１つの光ビームの光路が偏向方向（偏向面）に対して上下（直交）方向に変動してしまうと、感光材料への各光ビームの入射位置が副走査方向にズレてしまう。その結果、記録された画像の色再現性が劣り、色ズレが生じ、さらには、黒が滲む等の画質劣化が生じるという問題点がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、周囲環境との温度差による光ビームの照射位置の変動を抑制することができる光源および光源の固定方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、半導体レーザと、前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置され、前記光ビームを平行光にするコリメートレンズと、前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズが載置され、前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズの配置方向と平行な方向に貫通孔が複数個形成される基台と、前記基台を取付部に固定する固定手段と、前記基台と前記取付部との間に設けられ、前記基台と前記取付部とを熱的に絶縁する絶縁板とを有し、前記取付部は、前記基台の前記各貫通孔の整合する位置にめねじ部が形成されており、前記固定手段は、前記めねじ部に螺合されるねじ部と前記ねじ部の端部に設けられる頭部とを備えるボルトと、前記ボルトのねじ部が前記めねじ部に螺合されるとき、前記ボルトの頭部と前記基台との間に配置される弾性部材とを備えるものであり、前記貫通孔のうち、少なくとも１個は、前記固定手段により固定されていることを特徴とする光源を提供するものである。

本発明において、前記固定手段は、さらに、前記ボルトのねじ部が挿通され、前記ねじ部が前記めねじ部に螺合される螺合量を規制する筒状の規制部材を有することが好ましい。
また、本発明においては、前記固定手段は、さらに、端部にフランジ部が形成された筒部材からなり、前記筒部材に前記ボルトが単独または前記規制部材ともに挿通され、前記フランジ部により前記ボルトの頭部を規制するとともに、前記ボルトと前記基台とを絶縁する絶縁スペーサを有することが好ましい。
さらに、本発明においては、前記弾性部材は、例えば、波形座金、圧縮ばね、または発泡部材である。

また、本発明の第２の態様は、半導体レーザおよび前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置されるコリメータレンズが載置された基台と、取付部とを前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズの配置方向と平行な方向における複数の固定箇所で固定する光源の固定方法であって、前記基台と前記取付部とを固定する固定箇所のうち、少なくとも１箇所を、前記基台と前記取付部とが前記基台と前記取付部とが固定される固定方向と直交する方向において、相対的に移動可能にし、かつ前記基台に、前記取付部に向かう力を付加して、前記基台を前記取付部に固定することを特徴とする光源の固定方法を提供するものである。

本発明の光源によれば、基台を取付部に固定する固定手段について、取付部のめねじ部に螺合されるねじ部とこのねじ部の端部に設けられる頭部とを備えるボルトと、ボルトのねじ部がめねじ部に螺合されるとき、ボルトの頭部と基台との間に配置される弾性部材とを備えるものとしている。
これにより、基台は、弾性部材により与圧されて、かつねじ部の軸方向とは、直交する方向には取付部と相対的に移動可能に、取付部に固定される。このため、取付部の温度と基台とに温度差が生じても、基台は、ボルトのねじ部の軸方向に変形することがない。よって、基台がねじ部の軸方向に傾くことがなく、半導体レーザから出射される光ビームの照射位置の変動が抑制される。

本発明の光源を、例えば、Ｒ露光、Ｇ露光、およびＢ露光の各露光に対応する３種の光ビームを出射する各光源から、画像データに応じて変調したＲ露光、Ｇ露光、およびＢ露光の各露光に対応する３種の光ビームを、ポリゴンミラー等の光偏向器で主走査方向に偏向し、ｆθレンズによって主走査方向の走査速度を一定にし、光路変更用のミラー等によって所定の記録（露光）位置に入射する光学ユニットを有する画像記録装置に適用した場合、光ビームの光路が偏向方向（偏向面）に対して上下（直交）方向に変動することがなく、感光材料への各光ビームの入射位置が副走査方向にズレることがない。このため、色再現性が優れ、さらに、黒が滲む等の画質劣化がない画像を得ることができる。

また、本発明の光源の固定方法によれば、半導体レーザおよび前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置されるコリメータレンズが載置された基台と、取付部とを固定する複数の固定箇所のうち、少なくとも１箇所を、基台と取付部とが基台と前記取付部とが固定される固定方向と直交する方向において、相対的に移動可能にし、かつ基台に、取付部に向かう力を付加して、基台を前記取付部に固定することにより、取付部と基台との間に温度差が生じ、基台が変形しても、基台はボルトのねじ部の軸方向に変形することがない。このため、基台がねじ部の軸方向に傾くことがなく、半導体レーザから出射される光ビームの照射位置の変動が抑制される。これにより、本発明の光源を、例えば、デジタルフォトプリンタの記録装置などのカラー画像記録装置に適用することにより、装置の設置環境によらず、色再現性が優れ、色むら等が無い高画質な画像記録を安定して行うことができる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の光源および光源の固定録方法を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る光源を有する光学ユニットを示す斜視図であり、図２は、図１に示す光学ユニットによる画像記録方法を示す模式的斜視図である。なお、図１においては、内部の構造を示すため、カバー１４を想像線で示す。

本実施例の光学ユニット１０においては、画像記録（画像データ）に応じて変調した、Ｒ（赤）露光、Ｇ（緑）露光、およびＢ（青）露光に対応する３本の光ビームＬ（レーザビーム）を一次元方向（主走査方向（図中矢印ｘ方向））に偏向して、所定の記録位置（露光位置）に入射することにより、感光材料Ｓ（図２参照）を走査露光して画像を記録するものである。
このような光学ユニットは、一例として、写真フィルムに撮影された画像を光電的に読み取って得られた画像データ、またはデジタルカメラによって撮影された画像の画像データ等から写真プリントを作成する、デジタルフォトプリンタのプリンタ（焼付装置）に利用されるものである。このプリンタにおいては、前記記録位置において、主走査方向と直交する方向（副走査方向（図中矢印ｙ方向））に感光材料Ｓ（印画紙）を走査搬送することにより、主走査方向に偏向された光ビームによって感光材料を二次元的に走査露光して潜像を記録し、潜像を記録した感光材料を現像処理装置に供給する。

本実施例において、光学ユニット１０は、一面が解放された筐体であるフレーム１２と、フレーム１２の解放面（上面）を閉塞するカバー１４（図４参照 図１では点線で示す）と、フレーム１２に固定される各種の光学素子とを有して構成される。

本実施例において、フレーム１２は、光ビーム走査光学系を構成する各種の光学素子を収容／固定する、光ビーム走査光学系の光学定盤として作用する筐体である。本実施例において、フレーム１２は、一例としてアルミニウム合金製で、その内部は、隔壁２２（２２ａ、２２ｂおよび２２ｃ）によって、光源部１６、光偏向部１８、および出射部２０に略分離されている。なお、隔壁２２ａは、一部が切り欠かれて、ここに透明な窓部材２８ａが固定され、さらに、隔壁２２ｃも上部を除いて切り欠かれて、ここに透明な窓部材２８ｂが固定される。
また、フレーム１２の外壁および隔壁２２には、フレーム１２とカバー１４とを締結するためのネジが螺合するネジ孔２６（計１７個）が形成される。

本実施例のフレーム１２において、光源部１６には、Ｒ露光を行う光ビームＬｒを出射する光源３０Ｒ、Ｂ露光を行う光ビームＬｂを出射する光源３０Ｂ、およびＧ露光を行う光ビームＬｇを出射する光源３０Ｇと、光ビームＬｂを変調するＡＯＭ（音響光学変調器）３２Ｂおよび光ビームＬｇを変調するＡＯＭ３２Ｇと、各光ビームＬを反射するミラー３４と、光ビームＬｒの光量調整およびビームピント（ビーム径）調整を行う光量／ビームピント調節手段３６Ｒ、光ビームＬｂの光量調整およびビームピント調整を行う光量／ビームピント調節手段３６Ｂ、および光ビームＬｇの光量調整およびビームピント調整を行う光量／ビームピント調節手段３６Ｇとが配置される。

本実施例において、光ビームＬｒの光源３０Ｒおよび光ビームＬｂの光源３０Ｂは、共に、半導体レーザ（ＬＤ）を用いるものである。また、光ビームＬｂの光源３０Ｇは、レーザ光源とＳＨＧ素子とを組み合わせてなる二次高調波によって光ビームＬｇを発するものである。
また、光ビームＬｒは、光源３０Ｒを変調駆動する直接変調によって画像データに応じて変調され、光ビームＬｂおよび光ビームＬｇは、ともにＡＯＭ３２ＧおよびＡＯＭ３２Ｂによって画像データに応じて変調される。

光偏向部１８には、ポリゴンミラー４０と、ｆθレンズ（走査レンズ）４２とが配置される。
さらに、出射部２０には、シリンドリカルレンズ４６と、シリンドリカルミラー４８と、立ち下げミラー５０とが配置される。シリンドリカルレンズ４６、シリンドリカルミラー４８、および立ち下げミラー５０の位置関係は、図２に示すようになっており、シリンドリカルミラー４８は、若干、斜め上方に光ビームＬを反射し、次いで、立ち下げミラー５０が下方に光ビームを反射する。また、シリンドリカルレンズ４６とシリンドリカルミラー４８は、ポリゴンミラー４０の面倒れ補正光学系を構成するものである。

本実施例の光学ユニット１０においては、フレーム１２の出射部２０に、感光材料Ｓへの画像記録開始の同期信号（ＳＯＳ（Start of scan）)用の光センサ５４が配置される。
光センサ５４は、上下方向（すなわち、副走査方向）に延在するラインセンサである。

本実施例の光学ユニット１０においては、図３に示すように、フレーム１２の外壁を貫通して形成される光センサ５４の受光部５６を挿入するための開口部５８、および、光センサ５４を固定するボルト６０を挿通するための４つのボルト孔６２が形成される。
また、光センサ５４には、ボルト６０を挿通する４つのボルト孔６８が形成される。
さらに、光センサ５４の裏面（受光部５６と逆面側）には、ボルト６０の径に応じた２つの貫通孔７４を上下に並ぶボルト孔６８に対応して設けた、上下方向に長尺な板材７２が、２枚、配置される。なお、板材７２の貫通孔７４の一方は、公差を吸収するための若干の長孔であってもよい。

本実施例においては、光センサ５４の受光部５６を開口部５８からフレーム１２の内部に向けて挿入し、光センサ５４の裏面に板材を配置して、板材７２の貫通孔７４および光センサ５４のボルト孔６８にボルト６０を挿通して、ボルト６０、ワッシャ６４、およびナット（図示せず）によって、ボルト孔６２に固定することにより、光センサ５０をフレーム１２に固定する。

ここで、光センサ５４のボルト孔６８は、上下方向に延在する長孔となっている。従って、光学ユニット１０においては、カバー１４を取り外してフレーム１４を解放しなくても、外部から光センサ５４の上下方向（副走査方向）の位置調整を行うことができる。
また、本実施例においては、２枚の板材７２によって長孔であるボルト孔６８を閉塞して、光センサ５４をフレーム１２に固定している。そのため、光センサ５４の位置調整のためにボルト６０を緩めても、ボルト孔６８、６２からフレーム１２内部に塵または埃が混入することを防止できる。

このようなフレーム１２内に設置される光学系は、基本的に、公知の光ビーム走査光学系である。
具体的には、Ｒ露光に対応する光ビームＬｒは、記録画像（Ｒの画像データ）に応じて光源３０Ｒから変調されて出射され、ミラー３４で反射されて、光量調整手段３６Ｒで光量調整およびビームピント調整され、窓部材２８ａを透過してポリゴンミラー４０に入射する。また、Ｂ露光に対応する光ビームＬｂは、光源３０Ｂから出射され、ＡＯＭ３０Ｂで記録画像（Ｂの画像データ）に応じて変調されて、ミラー３４で反射されて、光量調整手段３６Ｂで光量調整およびビームピント調整され、窓部材２８ａを透過してポリゴンミラー４０に入射する。さらに、Ｇ露光に対応する光ビームＬｇは、光源３０Ｇから出射され、ＡＯＭ３０Ｇで記録画像（Ｇの画像データ）に応じて変調されて、ミラー３４で反射されて、光量調整手段３６Ｇで光量調整およびビームピント調整され、窓部材２８ａを透過してポリゴンミラー４０に入射する。なお、光源３０Ｒ、３０Ｂの構成については、後で詳細に説明する。

ポリゴンミラー４０によって主走査方向に偏向され光ビームＬ（Ｌｒ、Ｌｂ、およびＬｇ）は、ｆθレンズ４２によって走査速度が均一となるように調整される。
ｆθレンズを通過した光ビームＬは、窓部２８ｂを透過して、シリンドリカルレンズ１６を通過して、シリンドリカルミラー４８に反射されて、光路を調整されて面倒れを補正され、立ち下げミラー５０によって下方に反射されて、記録位置（感光材料Ｓ）に入射して、走査線Ｄｒ（図２参照）を画成する。

なお、本実施例の光学ユニット１０においては、各光源から出射された３つの光ビームＬは、ポリゴンミラー４０の同一点に入射して偏向され、所定の記録位置に入射して同一の１本の走査線Ｄｒ（図２参照）を画成する。
従って、各光ビームＬは、主走査方向には異なり、かつ、副走査方向には略一致した光路で進行して、記録位置に入射する（非合波の光ビーム走査光学系）。このようにして、感光材料Ｓに画像が形成される。

前述のように、光学素子が固定されるフレーム１２の上面（解放面）は、カバー１４によって閉塞される。このカバー１４によるフレーム１２上面の閉塞によって、光学ユニット１０の内部は（略）密閉され、内部の防塵性すなわちフレーム１２内に配置される各光学素子の防塵性が確保される。
なお、本実施例においては、カバー１４には貫通孔である窓部が形成れており、ここは、充分な防塵性能を有するフィルタ（図示せず）で閉塞されている。従って、光学ユニット１０の内部は、完全に密閉されるわけではなく、適度な通気性を保ちつつ略密閉され、かつ、内部（光学素子）の防塵性も確保される。

なお、光ビーム走査露光を行う光学ユニット１０において、すじムラ等の無い高画質な画像記録を行うためには、光学ユニット１０内部の防塵性を確保し、光学素子への塵または埃等の付着を防止することが重要である。
そのためには、光学素子を設置するフレーム１２の解放面をカバー１４で覆って、光学ユニット１０内部の密閉性を高める必要がある。また、光学ユニット１０内部を確実に密閉し、防塵性をより好適にするためには、フレーム１２とカバー１４とを確実に締結する。

ところが、このようにして密閉性を高めた光学ユニット１０では、光学素子を適正にフレーム１２に設置しても、光ビームＬの光路が変動していしまい、色ズレ等の画質劣化を生じてしまう場合が多々ある。
本発明者らは、この光ビームＬの光路変動の原因について検討を重ねた結果、後述する知見を得た。

従来、半導体レーザを用いた光源を３箇所、ねじによりフレームに締結している。この場合、ねじは、緩まないように一定のトルクで締めるため、光源とフレームとが相対的に固定方向と直交する方向に滑らない構造であった。しかしながら、光源は、例えば、４７℃に温度制御されている。また、フレームは、外気温の影響を受けて、温度が１０〜４０℃まで変化する。また、光学ユニットの設置環境の温度変化、光源等の発熱に起因する光学ユニットの温度上昇、さらには同設置環境の湿度変化等（以下、環境変化という）も生じる。
例えば、光源のフレームへの組立時の温度を２０℃として、光源の温度が４７℃、フレームの温度が１０℃であるとき、収縮差は、線膨張係数が２１×１０^−６（１／℃）とし、ねじ部の長さを６０ｍｍとすると、３７（℃）×２１×１０^−６×６０＝０．０４７ｍｍとなる。収縮差０．０４７ｍｍだけ光ビームの照射位置がずれてしまうという知見を得た。すなわち、従来の光源が用いられた光学ユニットにおいては、半導体レーザを用いたＲ露光用の光源が、基台とフレームとの収縮量の違いから、基台が傾いて光ビームの照射位置がずれてしまう。

通常、光学定盤となるフレームは金属等の高剛性の材料で形成されている。半導体レーザは、温度調整されている。また、基台８０は、絶縁板１００を介して熱的に、かつ電気的に絶縁した状態で、フレーム１２に取り付けられる。このため、外気温との差により、温度勾配が生じ、基台８０が傾いて、光ビームＬの照射位置が変わってしまう。照射位置の変動量は僅かである。しかしながら、基台８０の傾きが生じれば、その傾きが微小であっても、光学素子の取り付け角度等に誤差が生じてしまい、その結果、光ビームＬの光路が変動して不適正な位置に入射し、画質の劣化を生じてしまう。
図２に示すように、半導体レーザの光ビームＬの出射位置が変動して、１つの光ビームＬｒｗの光路がフレーム１２の上下方向（すなわち副走査方向）に変動すれば、その光ビームＬｒｗのみ所定の記録位置から副走査方向に変動した位置に入射して、他の光ビームとは異なる位置に走査線Ｄｒｗを画成し、その結果、色ズレまたは色のニジミが生じる等の画質劣化を生じてしまう。

特に、光源部１６は、光ビームＬの進行方向の最上流であり、ここで光ビームＬの光路の角度変動、すなわち、照射位置のずれが生じると、光源部１６では極微小な変動であっても、光ビームの進行と共に光路変動は大きくなり、感光材料Ｓの入射位置では大きな光ビームの入射位置の変動となる。しかも、光源部１６の半導体レーザは、例えば、４７℃と、室温よりも高い温度となるように温度制御されており、基台８０とフレーム１２との間には温度差が生じやすい。このため、基台８０は歪みやすい。
また、図１に示す光学ユニット１０のような３つの光ビームが主走査方向に異なる光路で進行する非合波の光ビーム走査光学系では、その光学系の特性上、光ビームの出射角度のずれによる個々の光ビームの副走査方向への光路変動が生じ易く、色ズレ等の画質劣化が生じやすい。

以下、上述の知見に基づいてなされた本発明の光源３０Ｒ、３０Ｂについて図４〜図６を参照して詳細に説明する。なお、光源３０Ｒ、３０Ｂはともに半導体レーザが用いられており、光源３０Ｒを例に詳細に説明し、光源３０Ｂの説明は省略する。光源３０Ｂは、光ビームＬｂの波長が異なるだけであり、それ以外の構成は、光源３０Ｒと同様の構成である。
半導体レーザは、周知のように、出射される光ビームの波長に温度依存性がある。このため、半導体レーザについて、所定の波長の光ビームを出射させるために温度調整を行っている。本実施例においては、調整温度は、例えば、４７℃である。
図４は、図１に示す光学ユニットに適用された本発明の実施例に係る光源を示す模式的斜視図であり、図５は、本実施例の光源の模式的部分側断面図であり、図６は、本実施例の光源の模式的平面図である。図７は、図５のＣ部の模式的部分断面図である。なお、図４において、固定手段１０４（図５参照）ならびにボルト１３０（図５参照）および座金１３２（図５参照）の図示は省略する。

図４に示すように、光源３０Ｒにおいては、長方形状を呈する板状部材からなる基台８０に、支持台８６が設置されている。この支持台８６は、凹部８６ａが形成されており、この凹部８６ａに鏡筒９０が、その軸線を基台８０の長手方向に一致させて載置されている。この鏡筒９０には、コリメータレンズ９０ａ（図５参照）が、光軸が長手方向と平行となるように設けられている。
また、支持台８６の側壁８６ｂには、凹部８６ｃが形成されている。この凹部８６ｃの底部には、めねじ部（図示せず）が形成されている。

また、側壁８６ｂに対向して測定部９６が設けられている。この測定部９６は、側面視正方形状の板状部材からなるものである。この測定部９６の上面９６ａにはめねじ部（図示せず）が形成されている。
凹部８６ｃのめねじ部と、上面９０ａのめねじ部とを渡すように、バンド８６ｄがねじ８６ｅにより止められている。このバンド８６ｄにより、鏡筒９０が支持台８６に固定される。

支持台８６と測定部９６とを渡るように、温度調整部８４が設けられている。この温度調整部８４には、コリメータレンズ９０ａの光軸と、発光部が一致するように半導体レーザ８８が設けられている。この半導体レーザ８８は、赤露光するためのものであり、例えば、波長が６６０ｎｍの光ビームＬｒを出射するものである。
また、半導体レーザ８８において、出射する光ビームの波長に温度依存性があるため、半導体レーザ８８の温度を一定にする必要がある。このため、温度調整部８４には、温度コントロール回路（図示せず）が設けられている。この温度コントロール回路は、温度センサ、比較器、およびヒータを有するものである。

また、支持台８６の側壁８６ｂには、ミラー取付具９２が取り付けられている。このミラー取付具９２は、端部が折曲された平面視略Ｌ字形状の基材９２ａと、この基材９２ａに、鏡筒９０から出射される光ビームに対して所定の角度をなすアーム９２ｂが設けられている。このアーム９２ｂは、光ビームＬｒが通過する窓部９２ｃが形成されている。また、アーム９２ｂには、窓部９２ｃを塞ぐように、ハーフミラー９４が設けられている。このハーフミラー９４は、光ビームＬｒを透過させるとともに、光ビームＬｒの一部を測定部９６に向けて反射させるものである。なお、測定部９６には、光ビームＬｒの反射光の光路上に測定孔９６ａが形成されており、この測定孔９６ａに光検出部９８が設けられている。

この光検出部９８は、半導体レーザ８８の光量を測定するためのものである。なお、光検出部９８は、特に限定されるものではない。光検出部９８としては、フォトダイオードなどの光検出センサを各種用いることができ、光ビームＬｒの波長に対して感度が高いものが好ましい。
また、ハーフミラー９４は、透過光の光量が、反射光の光量に比して、できるだけ大きいものが好ましい。

また、基台８０には、基台８０の回転中心となる光源回転中心穴（以下、中心穴という）８０ｃが形成されている。この基台８０には、その長手方向における両端部に、長穴８０ａ、８０ｂが形成されており、半導体レーザ８８の光出射方向には、長穴８０ａが２個形成され、反対側の端部には、長穴８０ｂが１個形成されている。
長穴８０ａは、長手方向に対して、中心からほぼ接線方向に所定の角度傾斜して形成されており、各長穴８０ａは、長手方向に対して対称の位置に形成されている。また、長穴８０ｂは、基台８０の短手方向に平行に形成されている。

さらに、基台８０の下方には、絶縁板１００が設けられている。この絶縁板１００には、長穴８０ａ、８０ｂ、および中心穴８０ｃの数と同じ数のねじ穴１０２、および穴１０２ａが形成されている。このねじ穴１０２は、基台８０を取付部である光源部１６のフレーム下面１６ａに、固定する際に、ボルトのねじ部が挿通されるものである。また、穴１０２ａは、後述するように基準樹脂ピンＡが挿通されるものである。

ここで、光源部１６のフレーム下面１６ａには、長穴８０ａ、８０ｂに対応する位置にランド部１６ｂが形成されており、このランド部１６ｂには、めねじ１６ｃが形成されている。

また、光源部１６のフレーム下面１６ａには、中心穴８０ｃに対応する位置にランド部１６ｃが形成されている。このランド部１６ｃには、略円柱状の基準樹脂ピンＡが、フレーム下面１６ａに対して垂直方向にのびるように圧入されている。この基準樹脂ピンＡは、絶縁板１００の穴１０２ａおよび基台８０の中心穴８０ｃに挿通される。

さらに、絶縁板１００は、基台８０とフレーム１２とを熱的に、かつ電気的に絶縁するものであり、例えば、ポリカーボネートにより形成される。この絶縁板１００により、基台８０から光源部１６への熱の拡散を抑制でき、半導体レーザ８８を設定温度に容易する保持することができる。

本実施例の光源３０Ｒにおいては、光源部１６のフレーム下面１６ａに、例えば、三箇所で、固定されるものであり、このうち、１箇所が本発明の固定手段１０４により固定される。残りの光ビームＬｒの出射側の各長穴８０ａに、ねじ部（図示せず）を有するボルト１３０が座金１３２に挿通されて、光源部１６のめねじ１６ｃに螺合されている。

次に、本発明の固定手段１０４について説明する。
図７に示すように、本発明の固定手段１０４は、２つの座金１１４、１１６と組になっている座金付ボルト（以下、セムスボルトという）１１０、カラー（規制部材）１１８、絶縁スペーサ１２０、平座金１２２、１２６、および波形座金（弾性部材）１２４を有するものである。

セムスボルト１１０は、頭部１１２ａおよびねじ部１１２ｂを有するものであり、このねじ部１１２ｂが、光源部１６のめねじ１６ｃに螺合される。
カラー１１８は、ねじ部１１２ｂのめねじ１６ｃへの螺合量（締付量）を規制するものであり、基台８０の締付管理上必要なものである。このカラー１１８は、円筒状部材であり、例えば、金属、合金または樹脂により形成される。

絶縁スペーサ１２０は、セムスボルト１１０を基台８０と熱的に、かつ電気的に絶縁するものである。この絶縁スペーサ１２０は、筒部１２０ａと、筒部１２０ａの端部に形成されたフランジ部１２０ｂとを有する筒部材である。筒部１２０ａは、カラー１１８が挿通可能である。絶縁スペーサ１２０に、カラー１１８が挿通されて、このカラー１１８にねじ部１１２ｂが挿通される。セムスボルト１１０の座金１１６がフランジ部１２０ｂに当接し、セムスボルト１１０が規制される。
なお、絶縁スペーサ１２０は、セムスボルト１１０と、基台８０とが、樹脂などの絶縁物質により構成されるカラー１１８などにより、絶縁されていれば、必ずしも設ける必要はない。

平座金１２２、１２６は、これらの平座金１２２、１２６の間に、波形座金（ウェーブワッシャ）１２４を挟んで絶縁スペーサ１２０の筒部１２０ａに挿通されるものである。これらの平座金１２２、１２６は、フランジ部１２０ｂにより、抜け留めされる。また、波形座金１２４は、弾性部材として作用するものである。

このように、本実施例の固定手段１０４により、セムスボルト１１０のねじ部１１２ｂがカラー１１８に挿通され、このカラー１１８が絶縁スペーサ１２０に挿通されて、この絶縁スペーサ１２０の筒部１２０ａに平座金１２２、波形座金１２４、および平座金１２６の順で挿通される。さらに、ねじ部１１２ｂが基台８０の長穴８０ｂ、絶縁板１００のねじ穴１０２に挿通されて、ねじ部１６ｃに螺合されている。これにより、本実施例においては、カラー１１８によりねじ部１１２ｂの螺合量を規制し、さらに波形座金１２４により、基台８０を光源部１６のフレーム下面１６ａに向けて力を付加した状態で、かつねじ部１１２ｂの軸方向とは、直交する方向には相対的に移動可能に、光源３０Ｒをフレーム１２に固定することができる。

これにより、光源３０Ｒとフレーム１２の温度差により変形が生じても、固定方向に光ビームの照射位置がずれることがない。すなわち、基台８０が傾かない。このため、本実施例の光学ユニット１０においては、感光材料への各光ビームの入射位置（走査線Ｄｒの位置）が副走査方向にズレること（図２参照）がなく、低コストで、色再現性が優れ、さらに黒が滲む等の画質劣化がない画像を得ることができる。また、落下試験を行っても基台８０は、動くことなく、十分な位置精度を有することができる。

また、本実施例の固定手段１０４による固定方法によれば、基台８０に設けられた３つの長穴８０ａ、８０ｂのうち、少なくとも１つの長穴８０ｂについて、まず、セムスボルト１１０のねじ部１１２ｂをカラー１１８に挿通し、このカラー１１８を絶縁スペーサ１２０に挿通し、この絶縁スペーサ１２０の筒部１２０ａに平座金１２２、波形座金１２４、および平座金１２６の順で挿通する。
次に、ねじ部１１２ｂを基台８０の長穴８０ｂ、絶縁板１００のねじ穴１０２を挿通させて、ねじ部１６ｃに螺合する。
これにより、本実施例においては、カラー１１８によりねじ部１１２ｂの螺合量を規制し、さらに波形座金１２４により、基台８０を光源部１６のフレーム下面１６ａに向けて力を付加した状態で、かつねじ部１１２ｂの軸方向とは、直交する方向には相対的に移動可能に光源３０Ｒをフレーム１２に固定することができる。

このため、基台８０は、フレーム下面１６ａとの固定方向（ねじ部１１２ｂの軸線方向）には、変形が規制されるものの、固定方向と直交する方向には、相対的に移動可能である。これにより、本実施例の光学ユニット１０においては、光源３０Ｒとフレーム１２の温度差により変形が生じても、感光材料への各光ビームの入射位置が副走査方向にズレること（図２参照）がなく、色再現性が優れ、さらに、黒が滲む等の画質劣化がない画像を得ることができる。

本発明においては、基台８０に設けられた３つの長穴８０ａ、８０ｂのうち、少なくとも１つの長穴８０ｂを本発明の固定手段により固定することを例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。３つの長穴８０ａ、８０ｂの全て、または２つの長穴８０ａ、８０ｂを本発明の固定手段により固定してもよい。また、基台８０をフレーム１２に取り付ける箇所は、３箇所に限定されるものではなく、半導体レーザが光ビームを出射する出射方向と平行な方向に、少なくとも２箇所あればよい。

なお、本実施例においては、規制手段にカラー１１８を用いたがこれに限定されるものではない。例えば、セムスボルト１１０のねじ部１１２ｂを段付きねじとしてもよい。この場合、段部の長さを、カラー１１８と同じ長さにする。また、カラー１１８の長さにより、波形座金１２４が変形される量が規定される。このため、規制部材の長さは、弾性部材のバネ定数、または規制する量などに応じて適宜設定すればよい。

また、本実施例においては、弾性部材として、波形座金１２４を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、圧縮ばね、ゴムまたは、発泡ウレタンなどの発泡部材が挙げられる。

以上、本発明の光源および光源の固定方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変更を行ってもよいのは、もちろんである。

本発明の実施例に係る光源を有する光学ユニットを示す模式的斜視図である。 図１に示す光学ユニットによる画像記録方法を示す模式的斜視図である。 図１に示す光学ユニットのＳＯＳセンサの取り付けを説明するための分解概略斜視図である。 図１に示す光学ユニットに適用された本発明の実施例に係る光源を示す模式的斜視図である。 本発明の実施例に係る光源の模式的部分側断面図である。 本発明の実施例に係る光源の模式的平面図である。 図５のＣ部の模式的部分断面図である。

符号の説明

１０ 光学ユニット
１２ フレーム
１４ カバー
１６ 光源部
１６ａ フレーム下面
１８ 光偏向部
２０ 出射部
２２ 隔壁
２６ ネジ孔
２８ 窓部材
３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ 光源
３２Ｂ、３２Ｇ ＡＯＭ
３４ ミラー
３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂ 光量／ビームピント調節手段
４０ ポリゴンミラー
４２ ｆθレンズ
４６ シリンドリカルレンズ
４８ シリンドリカルミラー
５０ 立ち下げミラー
５４ 光センサ
５６ 受光部
５８ 開口部
６０ ボルト
６２、６８ ボルト孔
６４ ワッシャ
７２ 板材
７４ 貫通孔
８０ 基台
８０ａ、８０ｂ 長穴
８４ 温度調整部
８６ 支持台
８８ 半導体レーザ
９０ 鏡筒
９０ａ コリメータレンズ
９２ ミラー取付具
９４ ハーフミラー
９６ 測定部
９６ａ 上面
１００ 絶縁板
１０４ 固定手段
１１０ 座金付ボルト（セムスボルト）
１１２ａ 頭部
１１２ｂ ねじ部
１１４、１１６ 座金
１１８ カラー
１２０ 絶縁スペーサ
１２０ａ 筒部
１２０ｂ フランジ部
１２２、１２６ 平座金
１２４ 波形座金
１３０ ボルト
１３２ 座金
Ｌｒ、Ｌｂ、Ｌｇ 光ビーム

Claims (5)

1. 半導体レーザと、前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置され、前記光ビームを平行光にするコリメートレンズと、前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズが載置され、前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズの配置方向と平行な方向に貫通孔が複数個形成される基台と、前記基台を取付部に固定する固定手段と、前記基台と前記取付部との間に設けられ、前記基台と前記取付部とを熱的に絶縁する絶縁板とを有し、
   前記取付部は、前記基台の前記各貫通孔の整合する位置にめねじ部が形成されており、
   前記固定手段は、前記めねじ部に螺合されるねじ部と前記ねじ部の端部に設けられる頭部とを備えるボルトと、前記ボルトのねじ部が前記めねじ部に螺合されるとき、前記ボルトの頭部と前記基台との間に配置される弾性部材とを備えるものであり、
   前記貫通孔のうち、少なくとも１個は、前記固定手段により固定されていることを特徴とする光源。
2. 前記固定手段は、さらに、前記ボルトのねじ部が挿通され、前記ねじ部が前記めねじ部に螺合される螺合量を規制する筒状の規制部材を有する請求項１に記載の光源。
3. 前記固定手段は、さらに、端部にフランジ部が形成された筒部材からなり、前記筒部材に前記ボルトが単独または前記規制部材ともに挿通され、前記フランジ部により前記ボルトの頭部を規制するとともに、前記ボルトと前記基台とを絶縁する絶縁スペーサを有する請求項１または２に記載の光源。
4. 前記弾性部材は、波形座金、圧縮ばね、または発泡部材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源。
5. 半導体レーザおよび前記半導体レーザの光ビームの出射面の前方に配置されるコリメータレンズが載置された基台と、取付部とを前記半導体レーザおよび前記コリメートレンズの配置方向と平行な方向における複数の固定箇所で固定する光源の固定方法であって、
   前記基台と前記取付部とを固定する固定箇所のうち、少なくとも１箇所を、前記基台と前記取付部とが前記基台と前記取付部とが固定される固定方向と直交する方向において、相対的に移動可能にし、かつ前記基台に、前記取付部に向かう力を付加して、前記基台を前記取付部に固定することを特徴とする光源の固定方法。
   

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