JP2012019038A - Surface-emitting laser module, optical scanner and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面発光レーザモジュール、光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a surface emitting laser module, an optical scanning device, and an image forming apparatus.
昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。具体的には、面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)を2次元的に配列した構成の2次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の1/nにすることができ、単位画素をn×mの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。また、複数の光ビームで同時に走査を行なうことができる。 In recent years, higher-definition image quality is required in multicolor image forming apparatuses. For this reason, the speed is increasing year by year and it is being used for simple printing as an on-demand printing system. Specifically, by using a two-dimensional array element having a configuration in which surface emitting lasers (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting LASER) are two-dimensionally arranged, the sub-scanning interval on the photosensitive member is set to 1 / n of the recording density. It is possible to form a matrix configuration of n × m plural dots as unit pixels. Further, it is possible to simultaneously scan with a plurality of light beams.
通常、光書き込みに用いられる半導体レーザは、APC(Automatic Power Control)制御を行なうため、半導体レーザの発光量をモニタすることが必要となる。端面発光レーザでは、光の出射端とは反対側の端面から出射される光を受光することにより、光量をモニタすることができるが、面発光レーザでは、出射面と反対側の面には光は出射されないため、端面発光レーザと同様の方法では光量をモニタすることができない。従って、面発光レーザでは、出射された光の一部を分岐して、光量のモニタを行なう様々な方法が検討されている。 Usually, since a semiconductor laser used for optical writing performs APC (Automatic Power Control) control, it is necessary to monitor the light emission amount of the semiconductor laser. With an edge-emitting laser, the amount of light can be monitored by receiving light emitted from the end surface opposite to the light emitting end. However, with a surface-emitting laser, light is emitted to the surface opposite to the emitting surface. Is not emitted, the amount of light cannot be monitored by a method similar to that of the edge emitting laser. Therefore, in the surface emitting laser, various methods for branching a part of the emitted light and monitoring the light amount have been studied.
例えば、特許文献1には、面発光レーザの出射面側にハーフミラーを配置し、面発光レーザから出射される光をハーフミラーにより分岐し、モニタ光として光検出器により検出する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method in which a half mirror is disposed on the emission surface side of a surface emitting laser, light emitted from the surface emitting laser is branched by the half mirror, and detected by a photodetector as monitor light. ing.
また、特許文献2には、面発光レーザの出射面側にビームスプリッタを配置し、面発光レーザから出射される光をビームスプリッタにより分岐し、モニタ光として光検出器により検出する方法が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a method in which a beam splitter is disposed on the emission surface side of a surface emitting laser, light emitted from the surface emitting laser is branched by the beam splitter, and is detected by a photodetector as monitor light. ing.
また、特許文献3には、出射されたレーザ光をコリメートレンズにより平行光とした後、開口部を有する反射鏡を配置して周辺光と中心光とを分離し、反射鏡の開口部を通過した中心光を画像形成等に用い、反射鏡により反射された周辺光をフォトダイオードで受光して光量モニタに用いる方法が開示されている。 In Patent Document 3, after the emitted laser light is collimated by a collimating lens, a reflecting mirror having an opening is arranged to separate ambient light and central light and pass through the opening of the reflecting mirror. There has been disclosed a method in which the center light is used for image formation and the ambient light reflected by a reflecting mirror is received by a photodiode and used for a light amount monitor.
また、特許文献4には、出射されたレーザ光をコリメートレンズにより平行光とする手前に、開口部を有する反射鏡を配置して周辺光と中心光とに分離し、反射鏡の開口部を通過した中心光をコリメートレンズにより平行光とした後に、画像形成等に用い、反射鏡により反射された周辺光をフォトダイオードで受光して光量モニタに用いる方法が開示されている。 Further, in Patent Document 4, a reflecting mirror having an opening is arranged before the emitted laser light is converted into parallel light by a collimating lens to separate the peripheral light and the central light, and the opening of the reflecting mirror is formed. A method is disclosed in which the center light that has passed is converted into parallel light by a collimating lens, used for image formation, etc., and ambient light reflected by a reflecting mirror is received by a photodiode and used for a light amount monitor.
また、特許文献5及び6には、パッケージの窓に受光素子を配置して、出射されたレーザ光の周辺光の光量をモニタするものが開示されている。 Patent Documents 5 and 6 disclose a device in which a light receiving element is disposed in a window of a package and the amount of ambient light of the emitted laser light is monitored.
しかしながら、特許文献1及び2に記載されている方法では、光学系内にビームスプリッタやハーフミラー等の光学部材を配置すると、光学部材で反射される光量の分、画像形成装置の感光体に到達する光量が低下してしまうため、その分、光源となる面発光レーザの光出力を増やすことが必要となる。 However, in the methods described in Patent Documents 1 and 2, when an optical member such as a beam splitter or a half mirror is arranged in the optical system, the amount of light reflected by the optical member reaches the photosensitive member of the image forming apparatus. Therefore, it is necessary to increase the light output of the surface emitting laser as a light source.
また、特許文献3及び4に記載されている方法は、面発光レーザ素子が設置されているパッケージの外側でレーザ光を分離する方法であるため、光量をモニタする受光素子の配置や形状に制約が生じてしまう。例えば、受光素子を設置するため別途基板等が必要となる場合や、光学部品等が必要となる場合がある。また、面発光レーザからの距離が離れると単位面積当たりの光量は低下するため、モニタ光を受光素子に集光するための光学部材や大面積の受光素子が必要となるが、受光素子の面積が大きくなると光量の変化に対する応答速度が低下してしまうといった問題点も有している。更に、受光素子に光を入射させるための光学部材や集光するための光学部材において、受光素子にモニタ光を入射させるための位置調整が必要となるという問題点を有している。 In addition, the methods described in Patent Documents 3 and 4 are methods for separating laser light outside the package in which the surface emitting laser elements are installed, and thus are limited in the arrangement and shape of the light receiving elements that monitor the light quantity. Will occur. For example, a separate substrate or the like may be required for installing the light receiving element, or an optical component or the like may be required. In addition, since the amount of light per unit area decreases as the distance from the surface emitting laser increases, an optical member for concentrating the monitor light on the light receiving element or a large area light receiving element is required. However, there is a problem that the response speed with respect to the change in the amount of light decreases as the value of the value increases. Furthermore, an optical member for making light incident on the light receiving element and an optical member for condensing light have a problem that position adjustment for making monitor light incident on the light receiving element is necessary.
また、特許文献5及び6では、1次元アレイまたは2次元アレイの面発光レーザを用いた場合に十分には対応することができず、また、各々の面発光レーザからの光ビームの形状が異なるものとなるといった問題点を有している。 In Patent Documents 5 and 6, it is not possible to sufficiently cope with the case of using a one-dimensional array or a two-dimensional surface emitting laser, and the shape of the light beam from each surface emitting laser is different. It has the problem of becoming a thing.
よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、小型で、低コストで、使用される光の利用効率を低下させることなく光量モニタすることのできる面発光レーザモジュールを提供することを目的とするものであり、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a surface emitting laser module that is small in size, low in cost, and capable of monitoring the amount of light without deteriorating the utilization efficiency of light used. It is another object of the present invention to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that can form a high-quality image with high reliability.
本発明は、基板上に面発光レーザが形成されている面発光レーザ素子と、前記面発光レーザ素子を設置するためのベース部と、前記ベース部において前記面発光レーザ素子の設置されている側に接合されるキャップ部と、前記キャップ部に設けられ、前記面発光レーザから出射された光の一部を反射する反射部と、前記キャップ部に設けられ、前記面発光レーザから出射された光のうち、前記反射部において反射された光を除いた光を透過する出射窓と、前記ベース部に設置され、前記面発光レーザから出射された光のうち、反射部により反射された光を受光する受光素子と、を有することを特徴とする。 The present invention includes a surface emitting laser element in which a surface emitting laser is formed on a substrate, a base part for installing the surface emitting laser element, and a side where the surface emitting laser element is installed in the base part A cap portion joined to the surface, a reflection portion that is provided on the cap portion and reflects a part of light emitted from the surface emitting laser, and a light that is provided on the cap portion and emitted from the surface emitting laser. Among these, an exit window that transmits light excluding the light reflected by the reflecting portion, and light reflected from the reflecting portion of the light emitted from the surface-emitting laser installed in the base portion is received. And a light receiving element.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子は、複数の面発光レーザにより形成された1次元の面発光レーザアレイを有するものであって、前記反射部は、前記複数の面発光レーザが配列されている方向に略平行に設置されていることを特徴とする。 According to the present invention, the surface-emitting laser element has a one-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers, and the reflection unit includes the plurality of surface-emitting lasers arranged. It is characterized by being installed substantially parallel to the direction in which it is located.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子は、複数の面発光レーザにより形成された1次元の面発光レーザアレイを有するものであって、前記受光素子は、前記受光素子の長手方向が、前記複数の面発光レーザが配列されている方向と略平行となるように設置されていることを特徴とする。 In the present invention, the surface-emitting laser element has a one-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers, and the light-receiving element has a longitudinal direction of the light-receiving element, The plurality of surface emitting lasers are installed so as to be substantially parallel to the direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子は、複数の面発光レーザにより形成された2次元の面発光レーザアレイを有するものであって、前記反射部は、前記複数の面発光レーザが配列されている方向に略平行に設置されていることを特徴とする。 In the present invention, the surface-emitting laser element has a two-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers, and the reflection unit includes the plurality of surface-emitting lasers arranged. It is characterized by being installed substantially parallel to the direction in which it is located.
また、本発明は、前記面発光レーザ素子は、複数の面発光レーザにより形成された2次元の面発光レーザアレイを有するものであって、前記受光素子は、前記受光素子の長手方向が、前記複数の面発光レーザが配列されている方向と略平行となるように設置されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, the surface emitting laser element has a two-dimensional surface emitting laser array formed by a plurality of surface emitting lasers, and the light receiving element has a longitudinal direction of the light receiving element, The plurality of surface emitting lasers are installed so as to be substantially parallel to the direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged.
また、本発明は、前記反射部は、表面が凹状に形成されていることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that the reflecting portion has a concave surface.
また、本発明は、前記反射部は、複数設けられていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that a plurality of the reflecting portions are provided.
また、本発明は、前記受光素子は、複数設けられていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that a plurality of the light receiving elements are provided.
また、本発明は、前記反射部、または、前記反射部を支持し前記キャップ部に固定するための支持部は、ビーム整形機能を有しているものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reflection portion or the support portion for supporting the reflection portion and fixing to the cap portion has a beam shaping function.
また、本発明は、前記反射部は、前記反射部を支持する支持部により、前記キャップ部に固定されているものであって、前記支持部、前記キャップ部、前記出射窓を一体に形成したものであることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the reflecting portion is fixed to the cap portion by a supporting portion that supports the reflecting portion, and the supporting portion, the cap portion, and the emission window are integrally formed. It is characterized by being.
また、本発明は、前記出射窓の一部に前記反射部が形成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reflection portion is formed in a part of the exit window.
また、本発明は、前記反射部の反射率は90%以上であることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the reflectance of the reflecting portion is 90% or more.
また、本発明は、前記記載の面発光レーザモジュールと、前記面発光レーザモジュールから出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記反射部において遮られた領域を含む領域を遮蔽し、前記出射された光のうち中心光のみを透過させるアパーチャと、前記アパーチャを通過した光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする。 Further, the present invention shields a region including the surface-emitting laser module described above, a collimating lens that collimates light emitted from the surface-emitting laser module, and a region that is blocked by the reflecting portion, An aperture that transmits only the center light out of the emitted light, a light deflector that deflects light that has passed through the aperture, and scanning optics that condenses the light deflected by the light deflector on the surface to be scanned And a system.
また、本発明は、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光レーザモジュールを有する光源と、前記光源からの光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする。 The present invention also provides an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light, the light source having the surface-emitting laser module described above, a light deflection unit that deflects light from the light source, and the light deflection unit. And a scanning optical system for condensing the light deflected by the light onto the surface to be scanned.
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する前記記載の光走査装置と、を有することを特徴とする。 According to another aspect of the invention, there is provided an image carrier, and the above-described optical scanning device that scans the image carrier with light modulated in accordance with image information.
また、本発明は、前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that there are a plurality of the image carriers, and the image information is multicolor color information.
本発明によれば、小型で、低コストで、使用される光の利用効率を低下させることなく光量モニタすることのできる面発光レーザモジュールを提供することができ、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置が提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a surface emitting laser module that is small in size, low in cost, and capable of monitoring the amount of light without reducing the utilization efficiency of the light used. An optical scanning device and an image forming apparatus that can form a high-quality image can be provided.
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。 The form for implementing this invention is demonstrated below. In addition, about the same member etc., the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
〔第1の実施の形態〕
第1の実施の形態における面発光レーザモジュールについて説明する。図1に示されるように、本実施の形態における面発光レーザモジュールは、ベース部21、キャップ部22からなるパッケージ内に面発光レーザ素子及び受光素子が設置されている。ベース部21及びキャップ部22は金属により形成されており、ベース部21には電極31、32、33が設けられている。電極31はパッケージ内の面発光レーザ素子に接続されており、電極32はパッケージ内の受光素子に接続されており、電極33はベース部21に直接接続されている。また、キャップ部22の上面にはガラス等からなる出射窓23が設けられており、出射窓23はキャップ部22に低融点ガラス等により接合されておりハーメチックシールとなっている。
[First Embodiment]
The surface emitting laser module in the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the surface emitting laser module according to the present embodiment includes a surface emitting laser element and a light receiving element installed in a package including a
図2は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの上面透過図であり、図3は、図2における破線2A−2Bにおいて切断した断面図である。パッケージの内部において、ベース部21には面発光レーザ素子10が設置されており、ボンディングワイヤ34により電極31と接続されている。また、ベース部21には受光素子40が設置されており、ボンディングワイヤ35により電極32と接続されている。尚、電極31とベース部21とは、電極31の周囲に設けられた絶縁体部36により、絶縁されており、同様に、電極32とベース部21とは、電極32の周囲に設けられた絶縁体部37により、絶縁されている。
FIG. 2 is a top transparent view of the surface emitting laser module according to the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a
キャップ部22における出射窓23の内側には、ミラー等からなる反射部24が設けられており、支持部材25によりキャップ部22の内側に固定されている。反射部24は、面発光レーザ素子10から出射された波長の光を90%以上の反射率を有する金属、または、誘電体多層膜ミラーにより形成されている。反射部24の反射率は高い方が、受光素子40に入射する光量を増やすことができ、発熱等の問題も少ないことから好ましく、これらを鑑みると、経験的には、反射部90%以上であることが好ましい。
A
尚、面発光レーザ素子10及び受光素子40は、ベース部21に導電性接着剤により固定されている。
The surface emitting
面発光レーザ素子10には、面発光レーザ12が形成されている。面発光レーザ素子10には、面発光レーザ素子10の上部電極となるアノードに接続されたボンディングパッド13を有しており、電極31とボンディングパッド13とはボンディングワイヤ34により接続されている。また、面発光レーザ10の下部電極となるカソードは、上述のとおり導電性接着剤によりベース部21に電気的に接続されている。
A
また、受光素子40は、フォトダイオードが用いられており、光を受光するための受光領域42が形成されている。受光素子40は、受光素子40の上部電極となるカソードに接続されたボンディングパッド43を有しており、電極32とボンディングパッド43とはボンディングワイヤ35により接続されている。また、受光素子40の下部電極となるアノードは、上述のとおり導電性接着剤によりベース部21に電気的に接続されている。
In addition, a photodiode is used for the
本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、面発光レーザ素子10の面発光レーザ12から出射された光は、拡散しながら出射窓23に向かって進み、反射部24により、直進する中心光を含む透過光101と、反射部24により反射される周辺光の一部を含む反射光102とに分離される。反射部24により反射された反射光102は、受光素子40の受光領域42に入射し、反射部24により反射された反射光102の光量を測定することができる。尚、直進する透過光101は、出射窓23を透過し直進する。
In the surface emitting laser module according to the present embodiment, the light emitted from the
これにより本実施の形態では、面発光レーザ素子10から出射された光のうち、周辺光の一部をモニタすることができ、画像形成等の用途に用いられる中心光を減衰させることなく、面発光レーザ素子10からの光量をモニタすることができる。
Thereby, in the present embodiment, it is possible to monitor a part of the ambient light out of the light emitted from the surface emitting
(面発光レーザモジュールの変形例)
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールの変形例について説明する。
(Modification of surface emitting laser module)
Next, a modified example of the surface emitting laser module in the present embodiment will be described.
図4に示す面発光レーザモジュールは、反射部を凹面鏡により形成した構造のものである。具体的には、反射部24aは凹面鏡により形成されており、支持部25aによりキャップ部22に取り付けられている。反射部24aを凹面鏡により形成することにより、受光素子40に集光された反射光102aが照射されるため、パッケージ内部に光が散乱されることなく、周辺光を効率よく用いることができ、これにより、受光素子40を小さくすることも可能である。
The surface-emitting laser module shown in FIG. 4 has a structure in which a reflecting portion is formed by a concave mirror. Specifically, the reflecting
図5に示す面発光レーザモジュールは、反射部24の他に反射部24bを設けた構造のものである。具体的には、反射部24の他、反射部24bが設けられており、反射部24bは支持部25bによりキャップ部22に取り付けられた構造のものである。面発光レーザ素子10における面発光レーザ12から出射された光のうち反射部24bにより周辺光の一部が反射されて反射光102bとして受光素子40に入射する。このため、反射部24により反射された反射光102と、反射部24bにより反射された反射光102bとが受光素子40に入射する。よって、受光素子40に入射する光量を増やすことができる。尚、直進する透過光101bは、周辺光の一部がさらに除かれた光となるが、中心光は減衰することはないため実用上問題になることはない。
The surface emitting laser module shown in FIG. 5 has a structure in which a reflecting
図6に示す面発光レーザモジュールは、出射窓と支持部とキャップ部とを一体で形成した構造のものである。このように一体で形成することにより、構造を簡素化し部品点数を削減し、面発光レーザモジュールの製造コストを低くすることができる。具体的には、キャップ部22cに光を散乱または吸収する樹脂材料等を用い、出射窓23cに光を透過する樹脂材料等を用いて、射出成型等により一体として形成する。尚、これ以外にも、キャップ部22c及び出射窓23cを光が透過する材料により形成し、出射窓23cとなる部分及び反射部24となる部分以外のキャップ部22cの内部に遮光処理を施すことにより、反射光が面発光レーザ素子10に戻らない構造としたものであってもよい。
The surface emitting laser module shown in FIG. 6 has a structure in which an emission window, a support portion, and a cap portion are integrally formed. By integrally forming in this way, the structure can be simplified, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost of the surface emitting laser module can be reduced. Specifically, a resin material or the like that scatters or absorbs light is used for the
図7に示す面発光レーザモジュールは、出射窓23の一部に反射部24を設置した構成のものであり、この場合、反射部24を支持するための支持部は不要となる。具体的には、反射部24となる反射板を出射窓23の一部に接着した構造のもの、反射部24となる反射膜を出射窓23の一部に成膜した構造のもの等がある。これにより構造を簡素化し部品点数を削減し、面発光レーザモジュールの製造コストを低くすることができる。
The surface emitting laser module shown in FIG. 7 has a configuration in which a reflecting
図8に示す面発光レーザモジュールは、支持部25dに、面発光レーザ素子10からの光をビーム整形するためのビーム整形機能(アパーチャとしての機能)を有しているものである。図8(a)は、上面図であり、図8(b)は、図8(a)における破線8A−8Bにおいて切断した断面図である。具体的には、面発光レーザ素子10における面発光レーザ12より発せられた光のうち、周辺光は支持部25dまたは反射部24により吸収または反射されるため、中心光を含む透過光101dのみ出射窓23を透過さることができる。この透過光101dはビーム整形された光であるため、別途ビーム整形するための部品等を設ける必要がなく、構造を簡素化することができ部品点数を削減することができるため、面発光レーザモジュールの製造コストを低くすることができる。
The surface emitting laser module shown in FIG. 8 has a beam shaping function (function as an aperture) for beam shaping light from the surface emitting
また、図9(a)に示すように、支持部25eは出射窓23の面の法線方向に対し、傾斜している形状であってもよく、また、図9(b)に示すように、支持部25と反射部24との位置がずれているものであってもよい。これにより、やや斜めから入射する中心光のうち周辺光に近接した領域の光を遮ることなく透過させることができる。
Further, as shown in FIG. 9A, the
上述した面発光レーザモジュールのうち、図6に示す構造の面発光レーザモジュール以外は、上述したとおり、ベース部21及びキャップ部22は、各々金属材料により形成されており溶接されている。また、出射窓23はガラスにより形成されており、低融点ガラスによりキャップ部23に接合されている。しかしながら、ベース部21及びキャップ部22は金属以外の材料により形成されているものであってもよく、また、ベース部21とキャップ部22との接合は溶接以外の方法であってもよく、更に、出射窓23とキャップ部22の接合は低融点ガラスによる接合以外の方法により行なってもよい。
Among the surface emitting laser modules described above, except for the surface emitting laser module having the structure shown in FIG. 6, as described above, the
また、面発光レーザ素子10では、面発光レーザから出射された光が出射窓23等により反射され戻り光として入射することを防ぐため、出射窓23の表面及び裏面に反射防止膜を成膜することが好ましく、また、出射窓23及び反射部24等を除く、ベース部21及びキャップ部22の内部は、迷光を防止するため、つや消し塗装や光吸収層を形成する等の表面処理を行ない反射防止対策がなされていることが好ましい。
Further, in the surface emitting
(面発光レーザモジュールの制御)
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールの制御について説明する。図10は、本実施の形態における面発光レーザモジュール100の駆動回路を示すものである。この駆動回路は回路基板80に面発光レーザモジュール100とともに搭載されており、VCSEL駆動回路81及び制御回路82、不図示の電源回路、外部とのインターフェース回路により構成されている。上述のとおり、面発光レーザモジュール100は、面発光レーザ素子10と受光素子40であるフォトダイオードとを有している。面発光レーザ素子10のアノード電極は電極31を介しVCSEL駆動回路81に接続されており、受光素子40のカソード電極は電極32を介し制御回路82に接続されている。また、面発光レーザ素子10のカソード電極及び受光素子40のアノード電極とは、ともに電極33を介し接地されている。
(Control of surface emitting laser module)
Next, control of the surface emitting laser module according to the present embodiment will be described. FIG. 10 shows a drive circuit of the surface emitting
面発光レーザ素子10における面発光レーザは、VCSEL駆動回路81から出力される電流に応じて点灯し、VCSEL駆動回路81により面発光レーザ素子10に流される電流は、制御回路82からの信号に基づいて流される。制御回路82では、面発光レーザ素子10における面発光レーザの点灯する時間と点灯時の光量が制御される。この面発光レーザ素子10を用いた画像形成装置においては、制御回路82は、感光体ドラム上に画像形成する時間とそれ以外の調整等の時間に分割し、それぞれの動作を一定周期で繰り返す。尚、調整等の時間は、更に各種の調整のために分割され、光量安定化の時間も含まれている。
The surface emitting laser in the surface emitting
制御回路82は、画像形成の際には、外部からの画像形成信号に基づいて、面発光レーザ10を点滅させるタイミング信号をVCSEL駆動回路81に出力する。尚、光量設定信号は画像形成時には一定に保たれる。
At the time of image formation, the
制御回路82は、光量安定化の際には、面発光レーザ10を連続して点灯させるタイミング信号をVCSEL駆動回路81に出力する。光量設定信号は、面発光レーザ素子10から出射された光の一部を受光素子40により受光し、受光素子40からの出力信号に基づき調節される。
The
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールは、面発光レーザ素子に1次元面発光レーザアレイが形成されている構造のものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. The surface emitting laser module in the present embodiment has a structure in which a one-dimensional surface emitting laser array is formed on a surface emitting laser element.
図11は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの上面図である。尚、図12は、図11における破線11A−11Bにおいて切断した断面図であり、図13は、図11における破線11C−11Dにおいて切断した断面図である。図13(a)は、面発光レーザ112aから光が出射された状態を示すものであり、図13(b)は、面発光レーザ112dから光が出射された状態を示すものである。
FIG. 11 is a top view of the surface emitting laser module according to the present embodiment. 12 is a cross-sectional view taken along the
本実施の形態における面発光レーザモジュールにおいて、ベース部121、キャップ部122及び出射窓123は長円形に形成されている以外は、第1の実施の形態におけるベース部21、キャップ部22及び出射窓23と同様のものであり、反射部124、支持部125、受光素子140及び受光領域142についても、形状等が異なる以外は、第1の実施の形態における反射部24、支持部25、受光素子40及び受光領域42と同様のものである。尚、ボンディングワイヤ及びボンディングパッド等は省略されている。
In the surface emitting laser module according to the present embodiment, the
また、面発光レーザ素子110には、1次元面発光レーザアレイが形成されており、面発光レーザが1次元的に配列されている。具体的には、面発光レーザ素子110は、面発光レーザの面発光レーザ112a、112b、112c及び112dが形成されている。
The surface emitting
面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dより出射された光は、中心光を含む透過光101が出射窓123を透過し、周辺光の一部が反射部124により反射され反射光102となる。面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dより出射された光は、各々反射部124により反射され受光素子140の受光領域142に入射するため、受光素子140の受光領域142は、面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dの配列されている方向に沿って長く形成されている。即ち、受光素子140は略長方形状に形成されており、受光素子140の長手方向が、面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dの配列方向と略平行となるように配置されている。また、面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dより出射した光が効率よく受光素子140に入射するように、反射部124は、面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dの配列方向と略平行となるように設置されている。
In the light emitted from the
また、図14に示すように反射部124aを凹面状に形成することにより、受光素子140aの長さを短くすることができ、小型な受光素子を用いることができる。尚、図14(a)は、面発光レーザ112aから光が出射された状態を示すものであり、図14(b)は、面発光レーザ112dから光が出射された状態を示すものである。図14に示されるように、支持部125aに支持される凹面状の反射部124aにより、面発光レーザ素子110の面発光レーザ112a、112b、112c及び112dより出射された光は反射され中央部分に集光するため、受光領域を狭くすることができ、よって、受光素子140を小型化することが可能となる。尚、面発光レーザ112a、112b、112c及び112dの発光点の形成されている面と受光素子140aの受光面とは、同一平面上に形成されていなくともよい。
Further, as shown in FIG. 14, by forming the reflecting
(面発光レーザモジュールの制御)
次に、本実施の形態における面発光レーザモジュールの制御について説明する。図15は、本実施の形態における面発光レーザモジュール200の駆動回路を示すものである。この駆動回路は回路基板180に面発光レーザモジュール200とともに搭載されており、VCSEL駆動回路181及び制御回路182、不図示の電源回路、外部とのインターフェース回路により構成されている。上述のとおり、面発光レーザモジュール200は、面発光レーザ素子110と受光素子140であるフォトダイオードとを有している。面発光レーザ素子110は、4つの面発光レーザ112a、112b、112c及び112dが設けられている。面発光レーザ112a、112b、112c及び112dの各々のアノード電極は電極131a、131b、131c及び131dを介しVCSEL駆動回路181に接続されており、受光素子140のカソード電極は電極132を介し制御回路182に接続されている。また、面発光レーザ112a、112b、112c及び112dのカソード電極と受光素子140のアノード電極とは、ともに電極133を介し接地されている。
(Control of surface emitting laser module)
Next, control of the surface emitting laser module according to the present embodiment will be described. FIG. 15 shows a drive circuit of the surface emitting
尚、面発光レーザ素子110の共通のカソード電極に、受光素子140等のアノード電極を接続してもよく、また、電気的に絶縁した上で個別の電極に接続しても、どちらでもよい。但し、面発光レーザ素子110の駆動電流が大きい場合には、面発光レーザ素子140の共通のカソード電極からGND(接地)に流れる電流が大きくなるため、個別にすることにより駆動電流の変動によるノイズの発生を低減させることができる。
The anode electrode such as the
面発光レーザ素子110における面発光レーザ112a、112b、112c及び112dは、VCSEL駆動回路181から出力される電流に応じて点灯し、VCSEL駆動回路181により面発光レーザ112a、112b、112c及び112dに流される電流は、制御回路182からの信号に基づいて流される。制御回路182では、面発光レーザ素子110における面発光レーザの点灯する時間と点灯時の光量が制御される。画像形成装置においては、制御回路182は、感光体ドラム上に画像形成する時間とそれ以外の調整等の時間に分割し、それぞれの動作を一定周期で繰り返す。尚、調整等の時間は、更に各種の調整のために分割され、光量安定化の時間も含まれている。
The
制御回路182は、画像形成の際には、外部からの画像形成信号に基づいて、面発光レーザ110を点滅させるタイミング信号をVCSEL駆動回路181に出力する。尚、光量設定信号は画像形成時には一定に保たれる。
At the time of image formation, the
制御回路182は、光量安定化の際には、面発光レーザ112a、112b、112c及び112dのうちの一つを連続して点灯させるタイミング信号をVCSEL駆動回路181に出力する。光量設定信号は、面発光レーザ112a、112b、112c及び112dのうち一つから出射された光の一部を受光素子140により受光し、受光素子140からの出力信号に基づき調節される。
The
具体的には、画像形成→面発光レーザ112a光量安定化→画像形成→面発光レーザ112b光量安定化→画像形成→面発光レーザ112c光量安定化→画像形成→面発光レーザ112d光量安定化→画像形成の順で繰り返すことにより、面発光レーザ112a、112b、112c及び112dについて、同じ時間間隔で、光量調整を行なうことができ、特許文献1に示されているように、面発光レーザアレイにおいて光量をモニタするためには、モニタ用光学系と受光素子を設ける必要があったが、本実施の形態における面発光レーザモジュールでは少なくとも1つの受光素子で行なうことができる。
Specifically, image formation →
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。 The contents other than the above are the same as in the first embodiment.
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態における面発光レーザモジュールは、面発光レーザ素子に2次元面発光レーザアレイが形成されている構造のものである。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The surface emitting laser module in the present embodiment has a structure in which a two-dimensional surface emitting laser array is formed on a surface emitting laser element.
図16は、本実施の形態における面発光レーザモジュールの上面図である。面発光レーザ素子210には、2次元面発光レーザアレイが形成されており、面発光レーザが2次元的に配列されている。具体的には、図17に示すように、面発光レーザ素子210は、2次元的に配列された面発光レーザ212aa、212ba、212ca、212da、212ab、212bb、212cb、212db、212ac、212bc、212cc、212dc、212ad、212bd、212cd及び212ddを有している。
FIG. 16 is a top view of the surface emitting laser module according to the present embodiment. The surface emitting
尚、図18及び図19は、図16における破線16A−16Bにおいて切断した断面図であり、図18(a)は、面発光レーザ212aa〜212daから光が出射された状態を示すものであり、図18(b)は、面発光レーザ212ab〜212dbから光が出射された状態を示すものであり、図19(a)は、面発光レーザ212ac〜212dcから光が出射された状態を示すものであり、図19(b)は、面発光レーザ212ad〜212ddから光が出射された状態を示すものである。また、図20は、図16における破線16C−16Dにおいて切断した断面図であり、図20(a)は、面発光レーザ212adから光が出射された状態を示すものであり、図20(b)は、面発光レーザ212ddから光が出射された状態を示すものである。
18 and 19 are cross-sectional views taken along
本実施の形態における面発光レーザモジュールにおいて、ベース部221、キャップ部222及び出射窓223は略正方形に形成されている以外は、第1の実施の形態におけるベース部21、キャップ部22及び出射窓23と同様のものであり、反射部224a及び224b、支持部225についても、形状等が異なる以外は、第1の実施の形態における反射部24及び支持部25と同様のものである。尚、本実施の形態では、受光素子240a及び240bと2つ配置されており、各々の受光素子240a及び240bには受光領域242a及び242bを有している。受光素子240a及び240b、受光領域242a及び242bは形状等を除き、第1の実施の形態における受光素子40、受光領域42と同様のものである。また、ボンディングワイヤ及びボンディングパッド等は省略されている。
In the surface emitting laser module according to the present embodiment, the
本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、受光素子240a及び240bは、ともに略長方形状に形成されており、受光素子240aの長手方向が、面発光レーザ素子210の面発光レーザ212aa、212ba、212ca及び212daの配列方向と略平行となるように配置されており、受光素子240bの長手方向が、面発光レーザ素子210の面発光レーザ212ad、212bd、212cd及び212ddの配列方向と略平行となるように配置されている。また、面発光レーザ素子210から出射した光が効率よく受光素子240a及び240bに入射するように、反射部224aは面発光レーザ素子210の面発光レーザ212aa、212ba、212ca及び212daの配列方向と略平行となるように設置されており、反射部224dは、面発光レーザ素子210の面発光レーザ212ad、212bd、212cd及び212ddの配列方向(面発光レーザ212aa、212ba、212ca及び212daの配列方向)と略平行となるように設置されている。
In the surface emitting laser module in the present embodiment, the
本実施の形態における面発光レーザモジュールでは、面発光レーザ素子210から出射された光は、2枚の反射部224a及び224bにより反射されるが、各々の面発光レーザの配置されている位置は異なることから、図21に示すように、各々の受光素子240a及び240bに入射する光量が異なり、受光素子240a及び240bの出力の値も異なる。しかしながら、面発光レーザ素子210におけるすべての面発光レーザが発光した場合、各々の面発光レーザから出射された光の光量が積算されるため、受光素子240a及び240bに入射する光の光量は略均一なものとなる。
In the surface emitting laser module according to the present embodiment, the light emitted from the surface emitting
また、反射部224a及び224bについては、第2の実施の形態と同様に、反射部を凹状にすることにより光を集光させることができるため、受光素子240a及び240bを小型化することが可能である。
In addition, as with the second embodiment, since the reflecting
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態または第2の実施の形態と同様である。 The contents other than those described above are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.
〔第4の実施の形態〕
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを用いた画像形成装置としてのレーザプリンタ1000である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. The present embodiment is a
図22に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ1000について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ1000は、光走査装置1010、感光体ドラム1030、帯電チャージャ1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034、クリーニングユニット1035、トナーカートリッジ1036、給紙コロ1037、給紙トレイ1038、レジストローラ対1039、定着ローラ1041、排紙ローラ1042、排紙トレイ1043、通信制御装置1050、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置1060等を備えている。なお、これらは、プリンタ筐体1044の中の所定位置に収容されている。
Based on FIG. 22, a
通信制御装置1050は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。
The
感光体ドラム1030は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム1030の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム1030は、矢印Xで示す方向に回転するようになっている。
The
帯電チャージャ1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034及びクリーニングユニット1035は、それぞれ感光体ドラム1030の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム1030の回転方向に沿って、帯電チャージャ1031→現像ローラ1032→転写チャージャ1033→除電ユニット1034→クリーニングユニット1035の順に配置されている。
The charging
帯電チャージャ1031は、感光体ドラム1030の表面を均一に帯電させる。
The charging
光走査装置1010は、帯電チャージャ1031で帯電された感光体ドラム1030の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム1030の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム1030の回転に伴って現像ローラ1032の方向に移動する。なお、この光走査装置1010の構成については後述する。
The
トナーカートリッジ1036にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ1032に供給される。
現像ローラ1032は、感光体ドラム1030の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ1036から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像(以下では、便宜上「トナー像」ともいう)は、感光体ドラム1030の回転に伴って転写チャージャ1033の方向に移動する。
The developing
給紙トレイ1038には記録紙1040が格納されている。この給紙トレイ1038の近傍には給紙コロ1037が配置されており、この給紙コロ1037は、記録紙1040を給紙トレイ1038から1枚づつ取り出し、レジストローラ対1039に搬送する。このレジストローラ対1039は、給紙コロ1037によって取り出された記録紙1040を一旦保持するとともに、この記録紙1040を感光体ドラム1030の回転に合わせて感光体ドラム1030と転写チャージャ1033との間隙に向けて送り出す。
転写チャージャ1033には、感光体ドラム1030の表面のトナーを電気的に記録紙1040に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム1030の表面のトナー像が記録紙1040に転写される。ここで転写された記録紙1040は、定着ローラ1041に送られる。
A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
定着ローラ1041では、熱と圧力とが記録紙1040に加えられ、これによってトナーが記録紙1040上に定着される。ここで定着された記録紙1040は、排紙ローラ1042を介して排紙トレイ1043に送られ、排紙トレイ1043上に順次スタックされる。
In the fixing
除電ユニット1034は、感光体ドラム1030の表面を除電する。
The
クリーニングユニット1035は、感光体ドラム1030の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム1030の表面は、再度帯電チャージャ1031に対向する位置に戻る。
The
次に、図23に基づき光走査装置1010について説明する。光走査装置1010は、光源ユニット1100、カップリングレンズ1111、アパーチャ1112、シリンドリカルレンズ1113、ポリゴンミラー1114、fθレンズ1115、トロイダルレンズ1116、2つのミラー(1117、1118)、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット1100は、第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを含む光源ユニット1100が用いられている。
Next, the
カップリングレンズ1111は、光源ユニット1100から出射された光ビームを平行光に整形する。アパーチャ1112は、カップリングレンズ1111を介した光ビームのビーム径を規定するもので、面発光レーザ素子10から出射された中心光に対して、反射部24等で反射された範囲を含むより広い範囲の周辺光を遮り、より狭い範囲の中心光のみを通過させる。
The
ここで、光源ユニット1100からアパーチャ1112を通過するまでの光ビームの形状の変化を図24及び図25に基づき説明する。図25には面発光レーザ素子から出射された光のビーム形状を示す。
Here, the change in the shape of the light beam from the
図25(a)に、図24の一点鎖線24A1−24A2における断面を示す。この図に示されるように、光は全ての方向に等しく広がっている。次に、図25(b)に、図24の一点鎖線24B1−24B2における断面を示す。この図に示されるように、反射部により周辺光の一部が遮られるため、領域401において光が遮られている形状の光ビームとなる。この光は更に広がった後、カップリングレンズ1111に入射し、平行光とされた上でアパーチャ1112に入射する。次に、図25(c)に、図24の一点鎖線24C1−24C2における断面を示す。この図に示されるように、アパーチャ1112に入射する前の光はカップリングレンズ1111を通過することにより図25(b)に示す形状のものの倒立像となる。次に、図25(d)に、図24の一点鎖線24D1−24D2における断面を示す。この図に示されるように、アパーチャ1112により、更に周辺光の一部が遮られるため、領域402において光が遮られている形状の光ビームとなる。アパーチャ1112より遮られる領域402は広く、領域401を含んでいるため、アパーチャ1112を通過する光400は狭い領域の中心光のみとなる。尚、面発光レーザ素子に形成される面発光レーザが、1次元もしくは2次元アレイである場合には、アパーチャ1112をカップリングレンズ1111の焦点距離付近に設置することにより全ての発光点に対して同一の範囲の光を通過させることができる。尚、図25(a)〜(d)の大きさは、説明のため揃えられている。アパーチャ1112を通過した光ビームは更にシリンドリカルレンズ1113に入射する。
FIG. 25A shows a cross section taken along one-dot chain line 24A1-24A2 in FIG. As shown in this figure, the light spreads equally in all directions. Next, FIG. 25B shows a cross section taken along one-dot chain line 24B1-24B2 in FIG. As shown in this figure, since a part of the ambient light is blocked by the reflecting portion, the light beam has a shape in which light is blocked in the
シリンドリカルレンズ1113は、光源ユニット1100から出力された光を、ミラー1117を介してポリゴンミラー1114の偏向反射面近傍に集光する。
The
ポリゴンミラー1114は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には6面の偏向反射面が形成されている。そして、不図示の回転機構により、矢印Yに示す方向に一定の角速度で回転されている。
The
従って、光源ユニット1100から出射され、シリンドリカルレンズ1113によってポリゴンミラー1114の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー1114の回転により一定の角速度で偏向される。
Accordingly, the light emitted from the
fθレンズ1115は、ポリゴンミラー1114からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー1114により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。 トロイダルレンズ1116は、fθレンズ1115からの光をミラー1118を介して、感光体ドラム1030の表面に結像する。
The
トロイダルレンズ1116は、fθレンズ1115を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ1116を介した光束が、感光体ドラム1030の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー1114の回転に伴って感光体ドラム1030の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム1030上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム1030の回転方向が「副走査方向」である。
The
ポリゴンミラー1114と感光体ドラム1030との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施の形態では、走査光学系は、fθレンズ1115とトロイダルレンズ1116とから構成されている。なお、fθレンズ1115とトロイダルレンズ1116の間の光路上、及びトロイダルレンズ1116と感光体ドラム1030の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも1つの折り返しミラーが配置されてもよい。
The optical system arranged on the optical path between the
本実施の形態におけるレーザプリンタ1000では、第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを用いているため、レーザプリンタ1000では書きこみドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。
Since the
図26に示されるように、面発光レーザ素子におけるVCSELアレイLAでは、各VCSELの中心から副走査方向に対応する方向に垂線を下ろした時の副走査方向に対応する方向における各面発光レーザ素子の位置関係が等間隔(間隔d2とする)となるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム1030上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。例えば、副走査方向に対応した方向に関する面発光レーザ素子のピッチd1が26.5μmであれば、前記間隔d2は2.65μmとなる。そして、光学系の倍率を2倍とすれば、感光体ドラム1030上では副走査方向に5.3μm間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、4800dpi(ドット/インチ)に対応している。すなわち、4800dpi(ドット/インチ)の高密度書込みができる。もちろん、主走査方向に対応する方向のVCSELの数を増加したり、前記ピッチd1を狭くして間隔d2を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。
As shown in FIG. 26, in the VCSEL array LA in the surface emitting laser element, each surface emitting laser element in the direction corresponding to the sub-scanning direction when a perpendicular is drawn from the center of each VCSEL in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Since the positional relationship is equal intervals (determined as interval d2), it is considered that the light source is arranged on the
また、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ1000では、高品質の画像を安定して形成することができる。
In this case, since the polarization directions of the light beams from the respective light emitting units are stably aligned, the
尚、本実施の形態における説明では、画像形成装置としてレーザプリンタ1000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
In the description of the present embodiment, the case of the
例えば、レーザ光によって発色する媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であってもよい。 For example, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。 Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.
〔第5の実施の形態〕
次に、第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ2000である。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment is a
図27に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ2000について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムK1、帯電装置K2、現像装置K4、クリーニングユニットK5、及び転写装置K6」と、シアン用の「感光体ドラムC1、帯電装置C2、現像装置C4、クリーニングユニットC5、及び転写装置C6」と、マゼンタ用の「感光体ドラムM1、帯電装置M2、現像装置M4、クリーニングユニットM5、及び転写装置M6」と、イエロー用の「感光体ドラムY1、帯電装置Y2、現像装置Y4、クリーニングユニットY5、及び転写装置Y6」と、光走査装置2010と、転写ベルト2080と、定着ユニット2030などを備えている。
A
各感光体ドラムは、図27において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置2010により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト2080上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット2030により記録紙に画像が定着される。
Each photosensitive drum rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 27, and a charging device, a developing device, a transfer device, and a cleaning unit are arranged around each photosensitive drum in the order of rotation. Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of each photoconductive drum charged by the charging device is irradiated with light by the
光走査装置2010は、第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第4の実施の形態において説明した光走査装置1010と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ2000は、この光走査装置2010を備えているため、第4の実施の形態におけるレーザプリンタ1000と同様の効果を得ることができる。
The
ところで、カラープリンタ2000では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、光走査装置2010の各光源が第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを含む光源ユニットにより形成されているため、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。
By the way, in the
よって、本実施の形態におけるカラープリンタ2000では、第1から第3のいずれかの実施の形態における面発光レーザモジュールを用いているため、高品質の画像を形成することができる。
Therefore, since the
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。 As mentioned above, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.
10 面発光レーザ素子
12 面発光レーザ
13 ボンディングパッド
21 ベース部
22 キャップ部
23 出射窓
24 反射部
25 支持部
31 電極
32 電極
33 電極
34 ボンディングワイヤ
35 ボンディングワイヤ
36 絶縁体部
37 絶縁体部
40 受光素子
42 受光領域
43 ボンディングパッド
100 面発光レーザモジュール
1000 レーザプリンタ(画像形成装置)
1010 光走査装置
2000 カラープリンタ(画像形成装置)
DESCRIPTION OF
1010
Claims (16)
前記面発光レーザ素子を設置するためのベース部と、
前記ベース部において前記面発光レーザ素子の設置されている側に接合されるキャップ部と、
前記キャップ部に設けられ、前記面発光レーザから出射された光の一部を反射する反射部と、
前記キャップ部に設けられ、前記面発光レーザから出射された光のうち、前記反射部において反射された光を除いた光を透過する出射窓と、
前記ベース部に設置され、前記面発光レーザから出射された光のうち、反射部により反射された光を受光する受光素子と、
を有することを特徴とする面発光レーザモジュール。 A surface emitting laser element in which a surface emitting laser is formed on a substrate;
A base for installing the surface emitting laser element;
A cap portion joined to the side where the surface emitting laser element is installed in the base portion;
A reflective portion that is provided in the cap portion and reflects a part of the light emitted from the surface emitting laser;
An exit window that is provided in the cap portion and transmits light excluding the light emitted from the surface emitting laser and reflected by the reflecting portion;
A light receiving element that is installed in the base portion and receives light reflected by the reflecting portion out of the light emitted from the surface emitting laser;
A surface emitting laser module comprising:
前記反射部は、前記複数の面発光レーザが配列されている方向に略平行に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の面発光レーザモジュール。 The surface-emitting laser element has a one-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers,
The surface emitting laser module according to claim 1, wherein the reflecting portion is disposed substantially parallel to a direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged.
前記受光素子は、前記受光素子の長手方向が、前記複数の面発光レーザが配列されている方向と略平行となるように設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の面発光レーザモジュール。 The surface-emitting laser element has a one-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers,
3. The surface according to claim 1, wherein the light receiving element is installed so that a longitudinal direction of the light receiving element is substantially parallel to a direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged. 4. Light emitting laser module.
前記反射部は、前記複数の面発光レーザが配列されている方向に略平行に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の面発光レーザモジュール。 The surface-emitting laser element has a two-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers,
The surface emitting laser module according to claim 1, wherein the reflecting portion is disposed substantially parallel to a direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged.
前記受光素子は、前記受光素子の長手方向が、前記複数の面発光レーザが配列されている方向と略平行となるように設置されていることを特徴とする請求項1または4に記載の面発光レーザモジュール。 The surface-emitting laser element has a two-dimensional surface-emitting laser array formed by a plurality of surface-emitting lasers,
5. The surface according to claim 1, wherein the light receiving element is installed such that a longitudinal direction of the light receiving element is substantially parallel to a direction in which the plurality of surface emitting lasers are arranged. Light emitting laser module.
前記面発光レーザモジュールから出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記反射部において遮られた領域を含む領域を遮蔽し、前記出射された光のうち中心光のみを透過させるアパーチャと、
前記アパーチャを通過した光を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
を有することを特徴とする光走査装置。 The surface emitting laser module according to any one of claims 1 to 12,
A collimating lens that collimates the light emitted from the surface emitting laser module;
An aperture that shields an area including an area obstructed in the reflecting portion, and transmits only central light out of the emitted light; and
An optical deflector for deflecting light that has passed through the aperture;
A scanning optical system for condensing the light deflected by the light deflection unit on the surface to be scanned;
An optical scanning device comprising:
請求項1から12のいずれかに記載の面発光レーザモジュールを有する光源と、
前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
を有することを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that scans a surface to be scanned with light,
A light source comprising the surface emitting laser module according to any one of claims 1 to 12,
A light deflector for deflecting light from the light source;
A scanning optical system for condensing the light deflected by the light deflection unit on the surface to be scanned;
An optical scanning device comprising:
前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する請求項13または14に記載の光走査装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
The optical scanning device according to claim 13 or 14, wherein the optical carrier is scanned with light modulated in accordance with image information.
An image forming apparatus comprising:
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