JP2006150780A

JP2006150780A - Scan optical device and imaging device

Info

Publication number: JP2006150780A
Application number: JP2004345680A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Naruge; 康孝成毛; Kenichi Tomita; 健一冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser unit featuring a diminished number of components and assembling easiness. <P>SOLUTION: This scan optical device 31 has a laser unit 41 comprising a laser chip 61 which emits a laser beam L and a collimator lens 53 which converts the laser beam L emitted from the laser chip 61 to a parallel light. In addition, the device 31 forms an image on a photosensor drum 32 after deflectively scanning the laser beam L emitted from the laser unit 41. The laser chip 61 of the laser unit 41 is mounted on the collimator lens 53. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザビームを走査して静電潜像を形成する走査光学装置、及び該走査光学装置を用いて画像を形成するＬＢＰやデジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の電子写真装置に関するものである。 The present invention relates to a scanning optical apparatus that forms an electrostatic latent image by scanning a laser beam, and an electrophotographic apparatus such as an LBP, a digital copying machine, or a digital FAX that forms an image using the scanning optical apparatus. .

従来の走査光学装置のレーザユニット（光源装置）において、レーザチップを透明パッケージに一体成形したものがある（特許文献１参照）。また、一部分がレンズとなっている透明部材に半導体レーザを埋め込んだものがある（特許文献２参照）。また、レーザ駆動回路基板（基台）にサブマウントを介してレーザチップを実装したものがある（特許文献３参照）。 In a laser unit (light source device) of a conventional scanning optical device, there is one in which a laser chip is integrally formed in a transparent package (see Patent Document 1). Also, there is one in which a semiconductor laser is embedded in a transparent member that is partially a lens (see Patent Document 2). Also, there is a laser drive circuit board (base) in which a laser chip is mounted via a submount (see Patent Document 3).

特開平０８−２３６８７３JP 08-236873 A 特開平０８−０２９７３５JP 08-029735 特開２００１−１４３２９６JP 2001-143296 A

しかしながら、上記従来例では以下のような欠点があった。 However, the above conventional example has the following drawbacks.

特許文献１では、コリメータレンズは半導体レーザとは別体であり、これらを保持するための基台、レンズホルダ、鏡筒等の保持部材が別途必要であった。特許文献２では、レーザチップはステムやウィンドウキャップ、リード等の部品を用いてパッケージに組み込まれており、これらの保持部材が必要であった。特許文献３では、コリメータレンズ等を固定するためのレンズホルダ等の保持部材が必要であった。 In Patent Document 1, the collimator lens is separate from the semiconductor laser, and a holding member such as a base, a lens holder, and a lens barrel for holding these is separately required. In Patent Document 2, the laser chip is incorporated in a package using components such as a stem, a window cap, and a lead, and these holding members are required. In Patent Document 3, a holding member such as a lens holder for fixing a collimator lens or the like is necessary.

このようにレーザユニットは、基台上に多くの部材を実装するため、多くの保持部材が必要となり、部品点数が多く、組み立てが困難な部分であった。これによって、レーザユニットを有する走査光学装置や画像形成装置は、装置全体としてコストがかかるといった問題があった。 As described above, since the laser unit has many members mounted on the base, many holding members are required, the number of parts is large, and the assembly is difficult. As a result, the scanning optical apparatus and the image forming apparatus having the laser unit have a problem that the entire apparatus is expensive.

本発明の目的は、部品点数を削減し、かつ容易に組み立てができるレーザユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser unit that can be easily assembled with a reduced number of parts.

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、レーザ光束が出射されるレーザチップと、該レーザチップから出射したレーザ光束を平行光とするコリメータレンズと、を有する光源装置を有し、該光源装置から出射されるレーザ光束を、偏向走査した後像担持体上に結像させる走査光学装置において、前記光源装置における前記レーザチップは、前記コリメータレンズ上に実装されることを特徴とする。 A typical configuration according to the present invention for achieving the above object includes a light source device having a laser chip from which a laser beam is emitted and a collimator lens that makes the laser beam emitted from the laser chip a parallel beam. In the scanning optical device for forming a laser beam emitted from the light source device on the image carrier after performing deflection scanning, the laser chip in the light source device is mounted on the collimator lens. And

以上の構成により、従来、レーザチップとコリメータレンズとを保持する保持部材を必要としていたところ、本実施形態はレーザチップがコリメータレンズ上に実装されているため、従来必要とされていた保持部材が必要でなくなる。このため、部品点数を削減し、かつ部品点数が少なくなったことで、容易にレーザユニットを組み立てをすることができる。 With the above configuration, conventionally, a holding member that holds the laser chip and the collimator lens is required. However, since the laser chip is mounted on the collimator lens in this embodiment, the holding member that has been conventionally required is not provided. No longer needed. For this reason, a laser unit can be easily assembled by reducing the number of parts and reducing the number of parts.

〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。説明にあたって、画像形成装置、走査光学装置、レーザユニットについて説明した後、本発明の特徴的な部分について説明する。 [First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, after describing the image forming apparatus, the scanning optical apparatus, and the laser unit, characteristic portions of the present invention will be described.

（画像形成装置）
まず、画像形成装置の全体構成を説明する。図２は画像形成装置の概略説明図である。画像形成装置として、単色のレーザビームプリンタを例示して説明するが、これに限らず、カラーレーザビームプリンタとすることもできる。 (Image forming device)
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be described. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the image forming apparatus. The image forming apparatus will be described by taking a monochromatic laser beam printer as an example.

図２に示すように、本実施形態の画像形成装置は、レーザビーム（光束）Ｌを出射する走査光学装置31と、走査光学装置31から出射されたレーザビームＬにより静電潜像を形成する感光体ドラム（像担持体）32とを有する。感光体ドラム32の周囲には、前記静電潜像を形成する前に感光体ドラム32を一様に帯電する一次帯電器33と、前記静電潜像に現像剤を供給することで現像を行ない、トナー像とするための現像器34と、搬送されてきた転写材36に対して前記トナー像の転写をするための転写帯電ローラ35と、を有する。転写材36の搬送方向において感光体ドラム32よりも下流側には、転写されたトナー像を転写材36に定着させるための定着器37と、機外に転写材36を排出するための排出ローラ38が配設される。 As shown in FIG. 2, the image forming apparatus of the present embodiment forms an electrostatic latent image by a scanning optical device 31 that emits a laser beam (light beam) L and a laser beam L emitted from the scanning optical device 31. A photosensitive drum (image carrier) 32. Around the photosensitive drum 32, a primary charger 33 that uniformly charges the photosensitive drum 32 before the electrostatic latent image is formed, and development is performed by supplying a developer to the electrostatic latent image. And a developing unit 34 for forming a toner image, and a transfer charging roller 35 for transferring the toner image to the transferred transfer material 36. A fixing device 37 for fixing the transferred toner image on the transfer material 36 and a discharge roller for discharging the transfer material 36 to the outside of the apparatus on the downstream side of the photosensitive drum 32 in the conveyance direction of the transfer material 36. 38 is arranged.

この構成により、画像形成は次のように行われる。画像情報に基づいて光変調されたレーザビームＬが、走査光学装置31から出射する。感光体ドラム32面上は、予め一次帯電器33により一様に帯電されているため、出射されたレーザビームＬによって感光体ドラム32面上に静電潜像が形成される。 With this configuration, image formation is performed as follows. A laser beam L optically modulated based on the image information is emitted from the scanning optical device 31. Since the surface of the photosensitive drum 32 is uniformly charged by the primary charger 33 in advance, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 32 by the emitted laser beam L.

前記静電潜像は、現像器34によってトナー像に可視像化される。その後、感光体ドラム32面上に形成されたトナー像が、順に転写帯電ローラ35に印加された電圧によって、転写材36に引き寄せられることで、転写がなされる。転写材36上に転写されたトナー像は、定着器37によって加圧・加熱がなされることで定着される。最後に排出ローラ38によって、転写材36が機外に搬送されて画像形成を終了する。 The electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing device 34. Thereafter, the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 32 is attracted to the transfer material 36 by the voltage applied to the transfer charging roller 35 in order, thereby transferring the toner image. The toner image transferred onto the transfer material 36 is fixed by being pressurized and heated by a fixing device 37. Finally, the transfer material 36 is conveyed out of the apparatus by the discharge roller 38 and the image formation is completed.

（走査光学装置31）
次に走査光学装置31の概略構成を説明する。図３は走査光学装置の概略説明図である。尚、走査光学装置として、一つの光源から出射されるレーザ光束を一つの回転多面鏡で回転走査する構成を例示して説明するが、二つ以上の光源から出射されるレーザ光束を一つの回転多面鏡で回転走査する構成であってもよい。 (Scanning optical device 31)
Next, a schematic configuration of the scanning optical device 31 will be described. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the scanning optical device. The scanning optical device will be described by exemplifying a configuration in which a laser beam emitted from one light source is rotated and scanned by one rotary polygon mirror. However, a laser beam emitted from two or more light sources is rotated by one rotation. The structure which carries out rotational scanning with a polygon mirror may be sufficient.

図３に示すように、本実施形態の走査光学装置31は、レーザビーム（レーザ光束）を発生させ出射するレーザユニット（光源装置）41と、レーザビームを回転走査するポリゴンミラー（偏向手段）42と、レーザビームを感光体ドラム32上で結像させるためのｆθレンズ（結像光学系）43と、レーザビームを反射させて感光体ドラム32方向に導く折り返しミラー44等を有する。 As shown in FIG. 3, the scanning optical device 31 of this embodiment includes a laser unit (light source device) 41 that generates and emits a laser beam (laser beam), and a polygon mirror (deflection means) 42 that rotates and scans the laser beam. And an fθ lens (imaging optical system) 43 for forming an image of the laser beam on the photosensitive drum 32, a folding mirror 44 for reflecting the laser beam in the direction of the photosensitive drum 32, and the like.

この構成により、走査光学装置はレーザビームＬを次のような手順で出射する。レーザユニット41より取り出されたレーザビームは、回転するポリゴンミラー42により反射偏向走査される。偏向走査されるレーザピームは、fθレンズ43と通過し、折り返しミラー44に反射されて、最終的に感光体ドラム３２表面に到達する（図中、一点鎖線を参照）。 With this configuration, the scanning optical apparatus emits the laser beam L in the following procedure. The laser beam extracted from the laser unit 41 is reflected, deflected and scanned by the rotating polygon mirror 42. The laser beam to be deflected and scanned passes through the fθ lens 43, is reflected by the folding mirror 44, and finally reaches the surface of the photosensitive drum 32 (see the one-dot chain line in the figure).

また、レーザビームは、fθレンズ43により成形されるだけでなく、感光体ドラム32の幅内で最適に絞り込んだビームとして走査されるように、回転走査されるビームの一部は、ＢＤミラー45で反射されＢＤセンサ46により光検知される。ＢＤセンサ46からの出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させるように制御することにより、レーザビームの感光体ドラム32に対する書き込み位置ずれを防止することができる。 In addition, the laser beam is not only shaped by the fθ lens 43, but a part of the beam which is rotationally scanned is scanned by the BD mirror 45 so as to be scanned as an optimally narrowed beam within the width of the photosensitive drum 32. And is detected by the BD sensor 46. By controlling the output signal from the BD sensor 46 so as to synchronize the write signal for each scanning time, it is possible to prevent the write position shift of the laser beam with respect to the photosensitive drum 32.

また、レーザユニット41のレーザビームの出射方向にはシリンドリカルレンズ47が配設されている。シリンドリカルレンズ47により、レーザユニット41から取り出されたビームを副走査方向に圧縮し、ポリゴンミラー42の反射面上で結像した線像となるようにしている。またそれと共に、ポリゴンミラー42の反射面と感光体ドラム32面上は副走査方向では共役関係とするようにしている。更に、それらの構成部材を走査光学装置へと組み立てる際には、基準ピン等を用いて寸法公差内に入るようにしている。これにより、ポリゴンミラー42の反射面の倒れ誤差による、感光体ドラム32上の副走査方向（光軸及びビームの走査方向と直角を成す方向、転写材36の搬送方向）のレーザビームの位置ずれを防止する。 Further, a cylindrical lens 47 is disposed in the laser beam emission direction of the laser unit 41. The cylindrical lens 47 compresses the beam extracted from the laser unit 41 in the sub-scanning direction so that a line image formed on the reflection surface of the polygon mirror 42 is obtained. At the same time, the reflective surface of the polygon mirror 42 and the surface of the photosensitive drum 32 are conjugated in the sub-scanning direction. Further, when assembling these components into the scanning optical device, a reference pin or the like is used so as to fall within the dimensional tolerance. As a result, the laser beam misalignment in the sub-scanning direction (the direction perpendicular to the optical axis and the beam scanning direction, the transfer direction of the transfer material 36) on the photosensitive drum 32 due to the tilt error of the reflecting surface of the polygon mirror 42. To prevent.

（レーザユニット41）
走査光学装置31に使用されているレーザユニット41について説明する。図１は第１実施形態のレーザユニット41の斜視図である。 (Laser unit 41)
The laser unit 41 used in the scanning optical device 31 will be described. FIG. 1 is a perspective view of the laser unit 41 of the first embodiment.

図１に示すようにレーザユニット41は、レーザ駆動回路基板（基台）55上に、レーザビームを発生させる半導体レーザのレーザチップ61と、レーザビームを平行光とするコリメータレンズ53と、レーザビームの出射制御をする制御回路（チップ）を有するレーザ駆動ＩＣ57等を実装して構成される。レーザ駆動ＩＣ57は、内部にチップと、チップを保持するフレームと、フレームの外部を保護するパッケージとにより構成される。 As shown in FIG. 1, a laser unit 41 includes a laser chip 61 of a semiconductor laser that generates a laser beam, a collimator lens 53 that makes the laser beam parallel light, and a laser beam on a laser driving circuit board (base) 55. And a laser driving IC 57 having a control circuit (chip) for controlling the emission of the light. The laser drive IC 57 includes a chip, a frame that holds the chip, and a package that protects the outside of the frame.

レーザチップ61を具備したコリメータレンズ53は、レーザ駆動回路基板55上のパッドにハンダ付けされ、このハンダによって直接固定され、結線がなされている。また、レーザ駆動回路基板55上のレーザ駆動ＩＣ57は、レーザチップ61と電気的に結線されている。次に詳細に説明する。 The collimator lens 53 including the laser chip 61 is soldered to a pad on the laser drive circuit board 55, and is directly fixed by this solder to be connected. The laser drive IC 57 on the laser drive circuit board 55 is electrically connected to the laser chip 61. Next, this will be described in detail.

（コリメータレンズ53、レーザチップ61、レーザ駆動回路基板55の詳細構成）
コリメータレンズ53、レーザチップ61及びレーザ駆動回路基板55の構成について説明する。図４はコリメータレンズ53を含むレーザユニット41の断面図であり、図５はコリメータレンズ53を裏面から見た斜視図であり、図６はレーザチップ61の断面図である。 (Detailed configuration of collimator lens 53, laser chip 61, and laser drive circuit board 55)
The configuration of the collimator lens 53, the laser chip 61, and the laser drive circuit board 55 will be described. 4 is a cross-sectional view of the laser unit 41 including the collimator lens 53, FIG. 5 is a perspective view of the collimator lens 53 viewed from the back surface, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the laser chip 61.

コリメータレンズ53は、図４に示すように、レーザチップ61が実装される側の面が、平面になっている。また、その反対面であるレーザチップ61から発生するレーザビームの出射する側の面が、曲面になっている。ここで該曲面を非球面レンズ形状とし、広い角度でレーザビームを取り込めるようにすると、収差の影響を取り除くことができる。 As shown in FIG. 4, the collimator lens 53 has a flat surface on the side where the laser chip 61 is mounted. Further, the surface on the side from which the laser beam generated from the laser chip 61, which is the opposite surface, is emitted is a curved surface. Here, if the curved surface is formed into an aspheric lens shape so that the laser beam can be captured at a wide angle, the influence of aberration can be eliminated.

また、コリメータレンズ53をレーザチップ61を実装する平面側から見ると、図５に示すように、電極（ｎ電極70、ｐ電極71）が形成されている。コリメータレンズ53をレーザ駆動回路基板55に固定する際には、図４に示すように、レーザ駆動回路基板55上に形成されたパッド91上にそれぞれｎ電極70、ｐ電極71が来るように配置される。そして、パッド91からｎ電極70、ｐ電極71に電気的に結線されるようにハンダ92を介して固定される。このように、コリメータレンズ53は、レーザ駆動回路基板55に対して直接固定され、結線がなされている。 Further, when the collimator lens 53 is viewed from the plane side on which the laser chip 61 is mounted, electrodes (n electrode 70 and p electrode 71) are formed as shown in FIG. When the collimator lens 53 is fixed to the laser driving circuit board 55, as shown in FIG. 4, the n electrode 70 and the p electrode 71 are arranged on the pads 91 formed on the laser driving circuit board 55, respectively. Is done. Then, the pad 91 is fixed via the solder 92 so as to be electrically connected to the n electrode 70 and the p electrode 71. Thus, the collimator lens 53 is directly fixed to the laser drive circuit board 55 and connected.

レーザチップ61は、図４及び図５（ａ）に示すように、コリメータレンズ53の平面側に直接配設されている。レーザチップ61のｐ側端面をコリメータレンズ53に固定するため、コリメータレンズ53の電極のうち、71がｐ電極、70がｎ電極となる。コリメータレンズ53のｐ電極71のうち、レーザチップ61を接合する部分には、図５（ｂ）に示すように穴部72が設けられている。これにより、レーザチップ61のｐ側端面から出射されるレーザビームは、穴部72を介してコリメータレンズ53内を通過することができる。 The laser chip 61 is directly disposed on the plane side of the collimator lens 53 as shown in FIGS. 4 and 5A. In order to fix the p-side end surface of the laser chip 61 to the collimator lens 53, among the electrodes of the collimator lens 53, 71 is a p-electrode and 70 is an n-electrode. Of the p-electrode 71 of the collimator lens 53, a hole 72 is provided in a portion where the laser chip 61 is joined as shown in FIG. As a result, the laser beam emitted from the p-side end surface of the laser chip 61 can pass through the collimator lens 53 through the hole 72.

レーザチップ61は、低融点ハンダでｐ電極71にダイボンドされている。また、レーザチップ61のｎ側端面は、ｎ電極70へＡｕワイヤ66等を介してワイヤボンドされている。また、レーザ駆動回路基板55には逃げ穴56が形成されている。これにより、レーザチップ61やワイヤ66が当たらず、組み付けやすい構成となっている。 The laser chip 61 is die-bonded to the p-electrode 71 with low melting point solder. The n-side end surface of the laser chip 61 is wire-bonded to the n-electrode 70 via an Au wire 66 or the like. Further, a relief hole 56 is formed in the laser drive circuit board 55. As a result, the laser chip 61 and the wire 66 do not come into contact with each other, and the assembly is easy.

図６を用いて、レーザチップ61の構造を説明する。 The structure of the laser chip 61 will be described with reference to FIG.

レーザチップ61は、面発光型（Vertical Surface Emitting Laser：VCSEL）であって、ｎ−ＧａＡｓ基板88の上に、多層反射膜ミラー部87、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層86、活性層85、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層84、多層反射膜ミラー部83、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層82、ｐ−ＡｌＧａＡｓコンタクト層81が順次、ＭＢＥやＭＯＣＶＤといった半導体製造方法を用いて結晶成長されている。そして、ｎ−ＧａＡｓ基板88側をラッピングして薄くした後、ｎ電極メタル89、ｐ電極メタル80を蒸着によって形成する。 The laser chip 61 is a vertical surface emitting laser (VCSEL), and on a n-GaAs substrate 88, a multilayer reflective film mirror portion 87, an n-AlGaAs cladding layer 86, an active layer 85, p-AlGaAs. The clad layer 84, the multilayer reflective film mirror 83, the p-AlGaAs clad layer 82, and the p-AlGaAs contact layer 81 are successively grown using a semiconductor manufacturing method such as MBE or MOCVD. Then, after the n-GaAs substrate 88 side is lapped and thinned, an n-electrode metal 89 and a p-electrode metal 80 are formed by vapor deposition.

多層反射膜ミラー部83、87は、ＡｌＧａＡｓの多層構造からなっており、光フィードバックに寄与している。また図中のハッチング部にはプロトン（Ｈ^＋）を打ち込んで拡散することによって、光の閉じ込めを効率的に行っている。 The multilayer reflective film mirror portions 83 and 87 have a multilayer structure of AlGaAs and contribute to optical feedback. In addition, light is efficiently confined by implanting protons (H ⁺ ) into the hatched portions in the figure and diffusing them.

レーザビームは、エピ側（ｐ側）から矢印Ａ方向に取り出す。そのためレーザビームを吸収してしまうｐ−ＡｌＧａＡｓコンタクト層81及びｐ電極71を一部除去して開口部90を形成している。 The laser beam is extracted in the direction of arrow A from the epi side (p side). Therefore, the p-AlGaAs contact layer 81 and the p-electrode 71 that absorb the laser beam are partially removed to form the opening 90.

本実施形態は以上のような構成により、次のような特有の効果を有する。 This embodiment has the following specific effects by the above configuration.

本実施形態では、コリメータレンズ53に直接、面発光型のレーザチップ61を実装する。これにより、コリメータレンズ53とレーザチップ61の間に介在していた部品を一切取り除くことができる。このため、簡便な構成とすることができる。また、ハンダ92付けをするだけで組み立てることができる。このため、組立工程も簡略化でき、組立コストも低減できる。更に、部品点数を削減することで、組立コストも低減することができ、装置全体のコストも低減することができる。 In the present embodiment, the surface emitting laser chip 61 is mounted directly on the collimator lens 53. As a result, any components present between the collimator lens 53 and the laser chip 61 can be removed. For this reason, it can be set as a simple structure. Also, it can be assembled simply by attaching solder 92. For this reason, an assembly process can also be simplified and an assembly cost can also be reduced. Furthermore, by reducing the number of parts, the assembly cost can be reduced, and the cost of the entire apparatus can also be reduced.

また、本実施形態においては、レーザチップ61とコリメータレンズ53の間に介在する部品がない。このため、介在する部品の熱膨張や熱変形を受けることがない。これにより、環境変動等でレーザチップ61上の発光点とコリメータレンズ53との相対位置変動を抑制することができる。また、画像形成装置が置かれる環境によらず、高い印刷画質を保つことができる。 In the present embodiment, there are no parts interposed between the laser chip 61 and the collimator lens 53. For this reason, there is no thermal expansion or thermal deformation of the intervening parts. Thereby, the relative position fluctuation between the light emitting point on the laser chip 61 and the collimator lens 53 can be suppressed due to the environmental fluctuation or the like. Also, high print image quality can be maintained regardless of the environment in which the image forming apparatus is placed.

また、本実施形態においては、レーザチップ61を具備したコリメータレンズ53が、レーザ駆動回路基板55に一体に保持される。これにより、レーザチップ61とレーザ駆動ＩＣ57との間に介在する部品を一切取り除くことができる。このため、簡便な構成となり、駆動電流に対する高速な光応答性を期待することができる。 In the present embodiment, the collimator lens 53 including the laser chip 61 is integrally held by the laser drive circuit board 55. As a result, any components interposed between the laser chip 61 and the laser drive IC 57 can be removed. For this reason, it becomes a simple structure and the high-speed photoresponsiveness with respect to a drive current can be anticipated.

また、本実施形態においては、レーザチップ61が外気に露出している。このため、放熱性が良く、半導体レーザに特有のドループ等の熱特性を抑えることができる。また、これらによってレーザチップ61に印加される駆動電流波形に応じた素直な光波形が期待できる。この結果、感光体ドラム32上に形成される静電潜像、ひいては画像形成装置の印刷画質が向上する効果を期待することができる。 In the present embodiment, the laser chip 61 is exposed to the outside air. For this reason, heat dissipation is good and thermal characteristics, such as droop peculiar to a semiconductor laser, can be suppressed. In addition, a straight light waveform corresponding to the drive current waveform applied to the laser chip 61 can be expected. As a result, it is possible to expect an effect that the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 32, and hence the print image quality of the image forming apparatus, is improved.

また、本実施形態においては、レーザチップ61とコリメータレンズ53との相対位置関係において、半導体製造レベルの精度が期待できるようになる。このため、相対位置関係を調整する手間を大幅に省くことができる。これによって組立時の調整費用も安く抑えることができる。ただし、必要であれば、レーザチップ61を具備したコリメータレンズ53を、レーザ駆動回路基板55にハンダ92で固定する際に、ハンダ92層の厚みを利用して、若干のアライメント調整を行っても良い。 In the present embodiment, it is possible to expect semiconductor manufacturing level accuracy in the relative positional relationship between the laser chip 61 and the collimator lens 53. For this reason, the effort which adjusts a relative positional relationship can be saved significantly. As a result, adjustment costs during assembly can be reduced. However, if necessary, when the collimator lens 53 including the laser chip 61 is fixed to the laser driving circuit board 55 with the solder 92, the thickness of the solder 92 layer may be used to perform a slight alignment adjustment. good.

〔第２実施形態〕
図を用いて本発明の第２実施形態を説明する。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。図７は第２実施形態のレーザユニットの斜視図である。 [Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 7 is a perspective view of the laser unit of the second embodiment.

図７に示すように、本実施形態のレーザユニット141は、前述の実施形態と同様、コリメータレンズ53上に面発光型のレーザチップ61が実装されている。さらに、コリメータレンズ53は、レーザ駆動ＩＣ57と一体的に構成されている。ここで、レーザチップ61付きコリメータレンズ53は、レーザ駆動ＩＣ57の内部のフレーム（図示せず）に実装されている。 As shown in FIG. 7, in the laser unit 141 of this embodiment, a surface-emitting type laser chip 61 is mounted on a collimator lens 53 as in the above-described embodiment. Further, the collimator lens 53 is configured integrally with the laser drive IC 57. Here, the collimator lens 53 with the laser chip 61 is mounted on a frame (not shown) inside the laser driving IC 57.

このように、本実施形態ではレーザ駆動ＩＣ57の内部にコリメータレンズ53を実装するためのフレームを有し、該フレームに、前述したレーザチップ61付きコリメータレンズ53を実装する。このため、レーザチップ61、コリメータレンズ53及びレーザ駆動ＩＣ57が一体的に構成され、レーザ駆動ＩＣ57がレーザ駆動回路基板55上に実装される。本実施形態はこのような構成により、次のような特有の効果を有する。 Thus, in this embodiment, the laser drive IC 57 has a frame for mounting the collimator lens 53, and the collimator lens 53 with the laser chip 61 described above is mounted on the frame. Therefore, the laser chip 61, the collimator lens 53, and the laser drive IC 57 are integrally configured, and the laser drive IC 57 is mounted on the laser drive circuit board 55. With this configuration, the present embodiment has the following specific effects.

本実施形態においては、レーザチップ61とレーザ駆動ＩＣ57が一体に構成されている。このため、レーザ駆動回路基板55上のパターンすらも省略が可能となる。従って、更なる装置のコンパクト化が可能である。組み付けもレーザ駆動ＩＣ57一個をレーザ駆動回路基板55に実装することで足りる。このため、容易に組み付けることができる。これらによって、装置全体のコストダウンも可能になる。 In the present embodiment, the laser chip 61 and the laser driving IC 57 are integrally formed. Therefore, even the pattern on the laser drive circuit board 55 can be omitted. Therefore, the apparatus can be further downsized. Assembling is also performed by mounting one laser driving IC 57 on the laser driving circuit board 55. For this reason, it can be assembled easily. As a result, the cost of the entire apparatus can be reduced.

また、本実施形態においては、レーザチップ61がレーザ駆動ＩＣ57の内部に配設されるため、レーザチップ61とレーザ駆動ＩＣ57との距離がさらに短縮される。このため、レーザ駆動電流波形に対する高速で素直な光応答性が期待できる。このため、印刷画質が向上する効果をも期待することができる。 In this embodiment, since the laser chip 61 is disposed inside the laser drive IC 57, the distance between the laser chip 61 and the laser drive IC 57 is further shortened. For this reason, high-speed and straightforward optical response to the laser driving current waveform can be expected. For this reason, an effect of improving the printing image quality can be expected.

〔第３実施形態〕
図を用いて本発明の第３実施形態を説明する。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。図８は第３実施形態のレーザユニットの斜視図である。 [Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 8 is a perspective view of the laser unit of the third embodiment.

図８に示すように、本実施形態のレーザユニット241は、前述の実施形態と同様、コリメータレンズ53上に面発光型のレーザチップ61を実装しながら、レーザ駆動ＩＣ57内部に実装されていたチップ（図示せず）も同時にコリメータレンズ53のレーザチップ61を実装する側の面に実装している。 As shown in FIG. 8, the laser unit 241 of the present embodiment is a chip that is mounted inside the laser drive IC 57 while mounting the surface emitting laser chip 61 on the collimator lens 53, as in the previous embodiment. (Not shown) is also mounted on the surface of the collimator lens 53 on the side where the laser chip 61 is mounted.

本実施形態においては、レーザチップ61及びレーザ駆動ＩＣの内部のチップが、どちらもコリメータレンズ53に実装されている。このため、レーザ駆動ＩＣのパッケージが不要になり、光源装置のサイズがさらにコンパクトになる。これによって、装置全体のコストダウンが可能になる。 In the present embodiment, both the laser chip 61 and the chip inside the laser driving IC are mounted on the collimator lens 53. This eliminates the need for a laser driving IC package and further reduces the size of the light source device. As a result, the cost of the entire apparatus can be reduced.

また、本実施形態においては、レーザチップ61とレーザ駆動ＩＣ57に実装されていたチップとの距離が大幅に短縮される。このため、レーザ駆動電流波形に対し高速で素直な応答性が期待できる。これによって印刷画質が向上する効果も期待できる。また、レーザ駆動ＩＣ57のチップの放熱性も向上する効果も期待できる。 In this embodiment, the distance between the laser chip 61 and the chip mounted on the laser drive IC 57 is greatly reduced. For this reason, it is possible to expect a fast and straightforward response to the laser driving current waveform. This can also be expected to improve the printing image quality. In addition, the effect of improving the heat dissipation of the chip of the laser drive IC 57 can also be expected.

尚、図６に示すレーザチップ61のｎ−ＧａＡｓ基板88を削って、多層反射膜ミラー部87を露出させると、矢印Ａと逆方向に出射されるビーム（リア光）も取り出すことが可能になる。その際、ｎ電極メタルにも穴を設ける必要がある。すると、別個にＰＤを配置してリア光を取り込んでモニタしフィードバック制御に用いることも可能になる。 If the n-GaAs substrate 88 of the laser chip 61 shown in FIG. 6 is cut to expose the multilayer reflective film mirror portion 87, a beam (rear light) emitted in the direction opposite to the arrow A can be taken out. Become. At that time, it is necessary to provide a hole in the n-electrode metal. Then, it is also possible to arrange the PD separately to capture and monitor the rear light and use it for feedback control.

リア光を取り出す方法以外には、フロント光（Ａ方向の光）の一部をコリメータレンズ53の出射側のＲ面で一部を反射させて、レーザ駆動ＩＣ57内部に実装されていたチップ（図示せず）と同様または一体的に形成したＰＤを配置し、光をモニタ、フィードバック制御してもよい。 Other than the method of extracting the rear light, a part of the front light (light in the A direction) is partially reflected by the R surface on the emission side of the collimator lens 53 and mounted on the laser driving IC 57 (see FIG. (Not shown) may be disposed in the same manner or integrally with the PD, and light may be monitored and feedback controlled.

第１実施形態のレーザユニット41の斜視図。The perspective view of the laser unit 41 of 1st Embodiment. 画像形成装置の概略説明図。1 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus. 走査光学装置の概略説明図。Schematic explanatory drawing of a scanning optical apparatus. コリメータレンズ53を含むレーザユニット41の断面図。4 is a cross-sectional view of a laser unit 41 including a collimator lens 53. FIG. コリメータレンズ53を裏面から見た斜視図。The perspective view which looked at the collimator lens 53 from the back surface. レーザチップ61の断面図。2 is a cross-sectional view of a laser chip 61. FIG. 第２実施形態のレーザユニット141の斜視図。The perspective view of the laser unit 141 of 2nd Embodiment. 第３実施形態のレーザユニット241の斜視図。The perspective view of the laser unit 241 of 3rd Embodiment.

Explanation of symbols

Ｌ …レーザビーム（レーザ光束）
31 …走査光学装置
32 …感光体ドラム（像担持体）
41 …レーザユニット（光源装置）
42 …ポリゴンミラー（偏向手段）
43 …ｆθレンズ（結像光学系）
53 …コリメータレンズ
55 …レーザ駆動回路基板（基台）
57 …レーザ駆動ＩＣ
61 …レーザチップ
91 …パッド
92 …ハンダ
141 …レーザユニット（光源装置）
241 …レーザユニット（光源装置）
L: Laser beam (laser beam)
31 ... Scanning optical device
32… Photoreceptor drum (image carrier)
41 ... Laser unit (light source device)
42 ... Polygon mirror (deflection means)
43 fθ lens (imaging optical system)
53… Collimator lens
55… Laser drive circuit board (base)
57… Laser drive IC
61… Laser chip
91… Pad
92 Solder
141… Laser unit (light source device)
241 ... Laser unit (light source device)

Claims

A light source device having a laser chip that emits a laser beam and a collimator lens that collimates the laser beam emitted from the laser chip, and after deflecting and scanning the laser beam emitted from the light source device In a scanning optical device that forms an image on an image carrier,
The scanning optical device, wherein the laser chip in the light source device is mounted on the collimator lens.

A laser chip that emits a laser beam, a collimator lens that collimates the laser beam emitted from the laser chip, and a base, and after deflecting and scanning the laser beam emitted from the light source device In a scanning optical device that forms an image on an image carrier,
The scanning optical device, wherein the collimator lens is directly fixed to the base.

The light source device has a laser drive IC that performs emission control of a laser beam,
The scanning optical apparatus according to claim 1, wherein the collimator lens is directly fixed to a frame of the laser driving IC.

A laser chip that emits a laser beam; a collimator lens that collimates the laser beam emitted from the laser chip; and a laser drive IC chip that controls the laser beam, and is emitted from the light source device. In the scanning optical device that forms an image on the image carrier after deflecting and scanning the laser beam,
A scanning optical apparatus, wherein the laser chip and the laser driving IC chip are directly fixed to the collimator lens.

In an image forming apparatus having an image carrier and a scanning optical device that scans the image carrier with a laser beam,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the scanning optical apparatus is a scanning optical apparatus according to claim 1.